Тайная жизнь домашних микробов: все о бактериях, грибках и вирусах - читать онлайн книгу. Автор: Дирк Бокмюль cтр.№ 28

Хоть выше я вам объяснял, что фекальные микробы не очень хорошо себя чувствуют в унитазе, и все же: некоторые возбудители болезней могут довольно долго выживать на фарфоровых поверхностях, поэтому следует учитывать, особенно в случае желудочно-кишечных инфекций, что эта братия может распространиться на другие места санузла. Впрочем, «выживать» еще не значит «размножаться», эти понятия часто смешивают. Мы уже достаточно говорили о том, что нужно микробу для размножения: пища, влага и так далее. На кафеле ванной комнаты условия, как правило, не те, чтоб бактериальные клетки там размножались. Грибки, возможно, иное дело, а вирусы уж точно нет, поскольку им для размножения нужна хозяйская клетка. Но, снова попав в наш организм, бактерия или вирус, возможно, еще выживут и нанесут вред.

По поводу пребывания возбудителей болезней на поверхностях есть еще одно интересное исследование группы британских ученых, обследовавших туалетные комнаты в семьях, в которых незадолго до этого была инфекция сальмонеллеза. Хорошая новость: кажется, на сухих поверхностях сальмонеллы долго не выживают, по крайней мере ученые не смогли обнаружить их на дверных ручках, сиденьях унитаза и на кнопках слива в туалетах тех квартир, за которыми наблюдали. С другими бактериями дело может обстоять несколько иначе, но для фекальных микробов это абсолютно типично. Однако есть одно место, где по прошествии четырех недель после того, как диарейное заболевание отступило, в четырех из шести наблюдавшихся жилищ можно было найти сальмонелл – это биопленки в унитазе.

Здесь нам представится хорошая возможность подробнее поговорить о биопленках. Само понятие мы уже коротко обсудили, но поскольку биопленки встречаются практически всюду, где мы сталкиваемся с микроорганизмами, то имеет смысл познакомиться с ними поближе. Биопленки образуются на поверхностях, периодически омываемых водой. И происходит это так: сначала на поверхность попадает одиночная клетка какой-либо бактерии и обосновывается на ней. Если клетке место понравится (а мы снова делаем вид, будто бактерии – существа мыслящие, что, естественно, не соответствует действительности), то бактерия там закрепится и начнет делиться. Пока ничего особенного, ну, а сейчас – гвоздь программы! Итак, следующий шаг «проявления» пленки: бактериальные клетки начинают вести себя не как клетки-одиночки, а в некотором роде как многоклеточный организм. В ходе созревания новообразованная колония начинает строить вокруг себя защитную оболочку из слизи, то есть нечто вроде городской стены, которой микробные клетки защищают себя от внешней среды. И действительно – бактерии в биопленке более устойчивы к высыханию, ультрафиолетовому излучению и даже к антимикробным субстанциям. При этом сама крепость, которую выстраивают себе микробы, настолько устойчива, что поломать ее можно, только если упорно скоблить, и то, как правило, до конца она не разрушается, а выжившие обитатели крепости начинают строить себе новые стены.

В стенах этой крепости – настоящий город, дающий приют не одному роду жителей: там проживает пестрый народец, включающий разные группы, которые даже задачи выполняют разные. Хотя распределение обязанностей там существует не в том масштабе, как в «настоящем» организме, где у клеток и органов есть специализация, но все же в бактериальной крепости, как и в нашем с вами мире, есть особи, которые любят пребывать в темном «полусвете» (то есть на бедных кислородом участках поближе к поверхности, на которой построен город), в то время как другие, степенные члены микробиологического сообщества города Биопленка-Сити, предпочитают места поближе к свежему воздуху (то есть на богатых кислородом участках повыше).

Разделение обязанностей преимущественно состоит в том, что одни виды бактерий переваривают определенные вещества, а другие виды бактерий утилизируют продукты обмена веществ особей этого первого вида. При этом внутри биопленки возникают прямо-таки настоящие дороги и каналы для транспортировки сырья и товаров. В какой-то момент в таком окруженном стеной городе становится, естественно, тесно, и тогда некоторые жаждущие приключений особи отправляются на поиски нового счастья где-нибудь в другом месте. Бактериальные клетки высвобождаются из матрицы слизи и могут искать себе новое место поселения. Графически это можно представить примерно так:

Вы, наверное, уже поняли, что бактерии способны на большее, чем могло бы показаться, а тут еще возникает вопрос, как управляется весь этот процесс. Ведь, например, строительство городской стены должно начинаться только тогда, когда соберется достаточно граждан, поскольку – и здесь опять прослеживается печальная мысль, что мы, люди, не далеко еще ушли от бактерий, – после привыкания к новому окружению, договоренности с соседями и возведения стены в город по возможности больше никого пускать не следует. Так что ответ на вопрос про управление вполне себе человечен и почти невероятен: бактерии между собой разговаривают! Не стоит припадать ухом к унитазу, вы ничего не услышите, потому что бактерии общаются, естественно, не акустическими сигналами, а химическими нейромедиаторами. Болтовня между микробами называется Quorum Sensing («чувство кворума»). Латинским словом quorum в политологии называют количество голосов, необходимое для имеющего силу законного выбора или согласования. Бактерии на самом деле выжидают, когда соберется достаточное количество единомышленников, прежде чем начать окружать себя стеной (я имею в виду, естественно, формирование слизистой матрицы).

Как это может работать? Вообще-то принцип настолько прост, что он вполне может стать хорошей альтернативой как основа какого-нибудь референдума или президентских выборов. Каждая бактериальная клетка выпускает из своего нутра небольшое количество некоей субстанции, зовущейся сложным именем Acylhomoserinlacton, – хорошо, что его почти всегда сокращают до AHL. AHL служит сигнальной молекулой, состыковываясь со специальным рецептором бактериальной клетки. Это напоминает момент, когда вы вставляете ключ в замочную скважину. Но AHL-ключ не дверь открывает, а запускает образование слизистого слоя. Однако для начала строительства пары выпущенных молекул AHL не хватит, это псу под хвост. Лишь когда соберется достаточное количество бактерий, образующих AHL, концентрации этого вещества хватит на запуск производства слизистой матрицы.