Применимы ли те же законы биоразнообразия, которые действуют в природе, к нашим собственным телам и домам? Если это так, то нынешние гигиенические меры по борьбе с агрессивными микробами могут быть в какой-то степени контрпродуктивными. Так пишет междисциплинарная группа исследователей из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) в журнале Nature Ecology & Evolution. Они предлагают активизировать изучение роли разнообразия микроорганизмов в экосистемах наших тел и домов. Полученные данные могут бросить вызов существующим стратегиям борьбы с инфекционными заболеваниями и устойчивыми микробами.
Экосистемы, такие как пастбища и леса с высоким биоразнообразием, более устойчивы к нарушениям, таким как инвазивные виды, колебания климата и патогены, чем экосистемы с низким разнообразием. Если это разнообразие уменьшается, основные функции экосистемы теряются. Эта так называемая гипотеза стабильности была доказана в сотнях биологических исследований. Эти исследования в основном касаются мира животных и растений, но при взгляде на собственное тело или жилище через микроскоп обнаруживается столь же разнообразное сообщество микроорганизмов. Потенциально к этим сообществам могут применяться те же законы, что и к «большим» экосистемам, и это может иметь далеко идущие последствия для нашего здравоохранения.
Исследователи из исследовательского центра iDiv в статье, опубликованной в ноябре 2018 года в журнале Nature Ecology & Evolution, предлагают, чтобы теории исследования экосистем также были проверены на ближайшем окружении и его микроорганизмах.
«Мы ежедневно влияем на это микробиоразнообразие, особенно борясь с ним, например, с помощью дезинфицирующих средств и антибиотиков - на самом деле с целью укрепления здоровья», - говорит эколог Роберт Данн, профессор Университета штата Северная Каролина. и Копенгагенский университет. Данн написал статью во время годичного творческого отпуска в iDiv в сотрудничестве с ученым iDiv Нико Эйзенхауэром, профессором Лейпцигского университета. «Это вмешательство в состав микробных видов может помешать естественному сдерживанию патогенов», - говорит Эйзенхауэр.
Согласно теории экологической ниши, растения и животные распределяют доступные ресурсы в своей среде обитания между собой, посредством чего виды со схожими потребностями конкурируют друг с другом. Вновь прибывающим видам трудно закрепиться, по крайней мере, в стабильной экосистеме. Однако в бедные видами экосистемы или экосистемы, нарушенные человеком, неместные виды могут вторгнуться гораздо легче.
Микроорганизмы также формируют свои собственные экосистемы. На сегодняшний день известно более двухсот тысяч видов, обитающих в человеческих жилищах, а также на человеческих телах и в них. Половину из них составляют бактерии в жилищах человека, а на наших телах живут тысячи бактерий. Кроме того, в наших домах обитает около сорока тысяч видов грибков, хотя на теле человека они встречаются реже.
«Патогены в нашей среде сравнимы с инвазивными видами в природе», - говорит эколог Нико Эйзенхауэр. «Если вы переносите находки из больших мест обитания в мир микробов, вы должны ожидать, что наше привычное использование дезинфицирующих средств и антибиотиков на самом деле увеличивает распространение опасных микробов, потому что это мешает естественному видовому составу». Например, это было зарегистрировано для палочковидных бактерий вида Clostridium difficile, вызывающих воспаление кишечника с диареей. Использование антибиотиков позволило им распространяться быстрее. В хлорированной воде преобладают так называемые нетуберкулезные микобактерии (НТМ), которые образуют биопленку преимущественно на душевых лейках и могут вызывать заболевания. Они в значительной степени свободно размножаются на металлических душевых шлангах, в то время как на пластиковых душевых шлангах, которые способствуют развитию богатого сообщества микроорганизмов, меньше НТМ.
Бактерийные сообщества, которые предотвращают болезни, также могут быть активно созданы. Например, в 1960-х годах исследователи обнаружили, что дети, которым в нос и пупок были привиты безвредные штаммы бактерии Staphylococcus aureus, редко колонизировались S. aureus 80/81. Эта бактерия может вызывать заболевания, начиная от кожных инфекций и заканчивая опасным для жизни заражением крови и пневмонией. Другим примером является фекальная бактериотерапия; передавая здоровое сообщество микроорганизмов от человека к человеку, можно лечить кишечные инфекции.
Итак, это наш страх перед «Бактериями и Ко». необоснованны и наши рефлекторные реакции на борьбу с ними на самом деле опасны? «Мы не врачи, - говорит Эйзенхауэр.«Я бы, конечно, не рекомендовал хирургу работать нестерильно на открытом теле. Сказав, что, что касается поверхностей, целенаправленные прививки с выбранным микробным сообществом могут предотвратить распространение и установление опасных патогенов».
В любом случае, лишь относительно небольшая часть микроорганизмов в окружающей среде действительно вызывает заболевания. Это также относится к насекомым и другим членистоногим, обычно считающимся вредителями квартир и домов, особенно к паукам. Как охотники, они обеспечивают важные экосистемные услуги, уничтожая комаров, клопов, тараканов и домашних мух, которые на самом деле могут быть переносчиками болезней. «Мы просто должны оставить их в покое», - говорит Роберт Данн.
То, как теории исследований биоразнообразия и экосистем применимы к сектору здравоохранения, должно, по мнению трех авторов, систематически изучаться. Эйзенхауэр предлагает, во-первых, проверить, в каких микробных сообществах распространенные патогены могут лучше или хуже распространяться по поверхностям.