Сегодня проблема взаимоотношений человека и микроорганизмов является одной из наиболее популярных тем в биологии и медицине. Более трех столетий прошло с момента открытия мира микроорганизмов, однако далеко не сразу человечество сумело оценить грандиозную роль микробного сообщества в поддержании жизни на нашей планете. Вскоре после открытия микробы были объявлены злейшими врагами людей, виновниками болезней человека, животных и растений, порчи пищи и других негативных явлений. К сожалению, такая незаслуженная репутация микробов продолжала оставаться за ними до недавнего времени.
Резкие отличия микробов от животных и растений привели к распространению взглядов на микробное сообщество как особый, «параллельный» мир, мир примитивных одноклеточных существ, который в нормальных условиях практически не пересекается с жизнедеятельностью других живых организмов, а только служит угрозой для их существования.
Только в последние десятилетия пришло понимание, что микробы – это уникальное сообщество удивительных и совершенных мельчайших организмов, обладающих многообразной и масштабной жизнеобеспечивающей активностью. Микроорганизмы обусловливают круговорот веществ в природе, они участвуют практически во всех естественных процессах синтеза и распада органических и неорганических веществ, управляют процессами почвообразования, формируют плодородный слой почвы, образуют полезные ископаемые, оживляют экстремальные экосистемы, на первый взгляд несовместимые с жизнью. Удивительно, но микробные сообще¬ства обнаружены в высокоминерализованных озерах, в составе многолетней мерзлоты, в морских лагунах и гидротермах («черных курильщиках») с горячими вулканическими газами и др. Микробы выполняют важную санитарную функцию на планете: если бы их не было, все остальные организмы очень быстро задохнулись бы в отходах собственной жизнедеятельности.
Еще задолго до открытия микробов люди, даже не предполагая о их существовании, активно использовали биологический потенциал природной микрофлоры при получении различных продуктов питания (кисломолочных продуктов, сыра, хлеба, квашеных овощей и фруктов, вина, пива и др.), а также в лечебно-профилактических целях.
Растения, животные и люди, то есть все организмы более высокого уровня организации, постоянно взаимодействуют с микробами, которые являются неотъемлемой, жизненно необходимой частью их тела. Именно за счет формирования симбиотических сообществ происходила эволюция биосферы в направлении формирования присущего ей разнообразия: сегодня на Земле обитает не менее 30 млн. биологических видов, составляющих органический ансамбль планетарной жизни. Вся биосфера Земли – это большая планетарная симбиотическая биосистема, основу которой составляют микроорганизмы. В процессе эволюции появлялись, усложнялись и исчезали организмы, но микроорганизмы во все времена как были, так и оставались базисом поддержания жизни на Земле.
Таким образом, параллельные миры в биосфере Земли отсутствуют, поскольку все сообщества земной биоты неизбежно пересекаются с микробным миром. Причем, чем более сложный уровень организации биологического вида, тем меньше его присутствие в биосфере.
Вся история человечества – лишь ничтожная доля того времени, которое было отпущено на эволюцию жизни на Земле: вид «человек разумный», подвид «разумный» (кроманьонец, Homo sapiens subsp. sapiens) не старше 100 тыс. лет. Как и остальные высшие организмы, человек внедрился в биосферу, базисом которой являются микроорганизмы и сформировал с определенными их видами взаимовыгодный симбиоз. Симбиотические микроорганизмы колонизировали все слизистые оболочки и кожные покровы человека и сформировали дополнительную жизненно важную систему – микробную экологическую систему человека (микробиом).
Только в кишечнике человека в норме обитает до 10000 видов микроорганизмов общей массой 1−5 кг, а численность их клеток не менее чем на порядок превосходит численность человеческих клеток. Симбиотическая микробиота играет важную роль в переваривании пищи, синтезирует витамины, ферменты, аминокислоты, нейротрансмиттеры, угнетает патогенные микробы, обезвреживает токсины, ксенобиотики, радионуклиды, мутагены, канцерогены, поддерживает иммунитет и выполняет широкий спектр других функций, важных для жизнедеятельности человека.
Если симбиотическую микрофлору каким-то образом удалить из организма человека, он быстро утрачивает жизнеспособность из-за отсутствия других органов и систем, которые могли бы взять на себя многоспекторные функции микробиома. Основная масса симбиотической микрофлоры находится в организме человека в особых биологических структурах – приэпителиальных биопленках, в которые в нормальных условиях практически не проникают чужеродные микроорганизмы и соединения.
Первичным источником микрофлоры каждого человека является организм матери, поставляющий младенцу первые симбиотические микробы еще до рождения, во время внутриутробного развития. Большое количество микробов заселяет организм ребенка при прохождении им родовых путей матери. В дальнейшем, приобретенная от матери микрофлора размножается, колонизирует в виде биопленок отдельные органы и системы и находится с организмом всю его жизнь.
Роль микробиома настолько велика, что человек рассматривается как «суперорганизм», обмен веществ которого обеспечивается совместной слаженной работой ферментов, закодированных не только в геноме человека, но и в геномах сотен видов симбиотических микробов. Причем, доля человеческих генов в совокупном геноме этого «суперорганизма» значительно ниже микробных.
Симбиотическая микрофлора человека имеет исключительное значение в поддержании его здоровья. Благодаря интенсивным исследованиям в области изучения микробиома человека, с каждым годом лавинообразно увеличивается информация относительно огромного спектра физиологических жизнеобеспечивающих функций, реализуемых в организме человека при участии его микрофлоры.
К сожалению, человечество, воспитанное на идеях антропоцентризма, не сразу осознало особую роль микроорганизмов в поддержании жизни на Земле в целом и человека, в частности. Парадоксально, но человек, который не способен выжить в биосфере без содействия симбиотических микробов-союзников на протяжении всей истории становления и развития учения о микроорганизмах не прекращал жестокой борьбы с ними. Длительное время микроорганизмы медиками рассматривались исключительно как причина инфекций и осложнений других заболеваний. Поэтому их пытались уничтожить с использованием всевозможных средств. Прежде чем признать ошибочность и опасность данной стратегии, медицине было суждено пережить триумф открытия антибиотиков и разочарования, связанные с неутешительными результатами многолетней, но безуспешной борьбы с миром микробов, что привело к быстрой его эволюции в направлении повышения патогенного потенциала и негативно отразилось на здоровье населения.
Микроорганизмы человек никогда не сможет подчинить себе. Они, несмотря на кажущуюся простоту организации, слишком сложны для того, чтобы альтруистически служить людям, не имея от этого пользы. Микроорганизмы первыми появились на Земле, первыми до конца прошли всю биохимическую эволюцию, создали условия для появления всех других организмов и играют главную роль для их сохранения в биосфере.
Если учесть тот факт, что симбиотические микроорганизмы являются важным условием нормального функционирования человеческого организма, становится понятно, почему из поколения в поколение человек не становится сильнее и выносливее, хотя победил многие опасные болезни. Дело в том, что микрофлора может стабильно существовать при благоприятных для ее жизнедеятельности условиях. Вместе с тем существует огромное количество факторов, которые влияют на состав и функциональные свойства индивидуальных микробиомов. При ухудшении условий для жизнедеятельности симбиотической микробиоты развиваются количественные и качественные изменения в микробной экосистеме, известные под названием «дисбиоз». Опасность нарушений микробиома заключается в том, что они могут служить пусковым фактором в формировании и патогенезе широкого спектра инфекционных и соматических заболеваний, что требует разработки эффективных методов, способствующих восстановлению здорового микробиома.
Распространение дисбиозов связано с ухудшением репродуктивного здоровья женщин и мужчин, нарушениями условий содержания новорожденных, искусственным вскармливанием младенцев, нерациональным использованием медикаментозной терапии, экологическим неблагополучием, нерациональным питанием, вредными привычками и др.
Постепенное осознание значимости микробного звена биосферы, в общем, и естественной микрофлоры человека, в частности, побудило к пересмотру основных концепций в области медицинской микробиологии и переходу от методов тотального уничтожения микрофлоры к попыткам восстановления здоровых микробиомов как природных систем, так и тела человека. Появление в последние годы в отечественной и зарубежной печати огромного количества обзоров и статей по проблеме микробной экологии человека служит почвой для продолжения исследований в данной области и рационализации практического использования знаний. Прогнозируется, что в ХХІ веке пробиотики и другие средства оздоровления микробиома в значительной степени потеснят традиционные и небезопасные для организма сильнодействующие лекарства, особенно те из них, которые применяются с профилактической целью.
Таким образом, на нашей планете существует мир, который нами в значительной степени не познан, но от которого мы абсолютно зависимы. Но это не параллельный мир, а жизненно необходимый компонент всего живого, как биосферы в целом, так и любого организма, входящего в его состав. Если убрать с Земли людей, животных и растения, то жизнь как явление на планете сохранится, но если убрать микробы, она остановится немедленно. Отрадно, что научный прогресс современной цивилизации уже достиг того уровня, который позволяет осуществить реальные шаги в направлении поддержания дружественных отношений с микробным миром и улучшить за счет этого как экологию природы, так и здоровье населения.
Полный спектр пробиотических средств для оздоровления микробиома – http://shop.symbiter.ua/