История иммунной системы

Больная планета — больные люди

Будет ли в 2050 году небо над нашими городами иметь красноватый оттенок, так что люди смогут выходить на открытый воздух только в защитных респираторах? Будут ли перелетные птицы падать мертвыми с неба, пролетая над Берлином, Веной или Цюрихом? Прекратится ли течение теплого Гольфстрима, из-за чего замерзнет северо-запад Европы? Будут ли в Мюнхене, Граце или Берне расти пальмы, а наши поля через каждые два года страдать от засухи, несущей голод жителям Европы?

Защитники окружающей среды любят подкреплять свои мысли, рисуя картины катастроф и сценарии «токсичного» будущего. Таким путем они пытаются привлечь внимание к важным экологическим темам. Однако, пытаясь донести до людей свои проблемы такими методами, они могут добиться совершенно противоположных результатов. Многие расценивают такие сценарии будущего как неоправданное паникерство. Существует опасность, что если обещанные катастрофические последствия не наступят, то экологические проблемы и предостережения в принципе утратят все свое значение.

На самом деле никто не может точно сказать, какой будет окружающая среда через 50 или 100 лет. Намного важнее донести до людей мысль о том, что мы уже сейчас переживаем глобальный кризис утраты биоразнообразия. Многоцветие природы, сложные взаимосвязи видов живых организмов на нашей планете переживают не лучшие времена. Мы должны осознать, что утрата биоразнообразия и кризис окружающей среды влекут за собой негативные последствия для здоровья людей, животных и экосистемы в целом. Это не значит, что нам обязательно грозит катастрофа в будущем, но необходимо что-то предпринимать уже сейчас.

В качестве примера экоиммунологических последствий, вызванных изменениями в окружающей среде, я приводил появление новых инфекционных болезней у белых медведей. Из-за потепления в Арктике возбудители заболеваний проникают в зоны Крайнего Севера, нарушая сложившееся в ходе естественно-исторического процесса равновесие. Это сказывается на здоровье популяции белых медведей. Но подобные примеры можно найти и у людей.

Климатические изменения происходят не в последнюю очередь из-за того, что под жилье застраиваются большие площади, которые летом сильно нагреваются и служат дополнительным источником тепла. Загрязнение атмосферы такими газами, как двуокись углерода, окислы азота и метан, также оказывает негативное влияние на климат и, следовательно, на наше здоровье. К примеру, в Центральной Европе повышение температуры вызвало увеличение активности клещей, которые переносят болезни. Кроме того, зона расселения клещей перемещается все дальше на север. Взять, к примеру, переносчиков бактериального боррелиоза и вирусного энцефалита. Если всего несколько лет назад зонами риска для клещевого энцефалита считались в основном Альпийский регион и юг Германии, то теперь эти зоны простираются до Дрездена на востоке Германии и до Франкфурта на западе. Клещи были также обнаружены в дикой природе на севере Германии, где они прежде не встречались. Случаи клещевого энцефалита регистрируются вплоть до побережья Балтийского моря. Район Эмсланд в Нижней Саксонии на границе с Голландией сегодня является одним из главных регионов расселения клещей и зоной распространения клещевого энцефалита[88]. Причиной стали климатические изменения, из-за которых удлинился теплый сезон и повысилась влажность воздуха в Центральной Европе. ВОЗ даже прогнозирует дальнейшее продвижение клещей на север Европы[89].

В примере с клещами мы видим, как известный промежуточный хозяин известного вируса расширяет границы своего географического расселения. Но если возбудитель вырывается за границы своего естественно-исторического контекста и превращается в новый вариант, последствия могут быть куда хуже. В этом случае возникают так называемые зоонозы, когда инфекционные болезни животных переходят на человека. Такие проблемы тоже входят в сферу изучения экоиммунологии и экологической эпидемиологии. Предполагается, что ретровирус ВИЧ, относящийся к РНК-вирусам, перешел в центральноафриканских джунглях от приматов к человеку в результате охоты на шимпанзе и поедания их мяса, что вызвало в начале 1980-х годов пандемию СПИДа[90].

Другим известным примером зооноза служит лихорадка Эбола. Филовирус из группы РНК-вирусов, вызывающий эту тяжелую инфекцию, от которой погибает каждый второй заболевший, находился в состоянии естественно-исторического равновесия с летучими мышами и летучими собаками. В 2017 году в ходе эколого-эпидемиологического исследования, включавшего в себя комплексный анализ спутниковых снимков, а также материалов аэрофотосъемки и эпидемиологических данных, был сделан вывод, что эпидемии Эболы в Центральной и Западной Африке в период с 2006 по 2014 год стали результатом вырубки лесов и вмешательства человека в биоразнообразие лесных экосистем[91].

За это вмешательство в природу несут ответственность наряду с американскими и китайскими также и европейские агроконцерны. Раздробление зон обитания и разрушение питательной базы летучих мышей внесло хаос в их популяционные структуры. Различные виды этих животных сблизились больше, чем обычно, стали делить друг с другом места ночлега в пещерах и чаще встречаться в ходе охоты. В поисках пропитания им пришлось расширить территорию охоты вплоть до человеческих поселений. В результате отдельные виды начали заражать друг друга филовирусами. Вирусы сталкивались с иммунными системами, которые не были к ним приучены и не находились в состоянии эволюционного равновесия с ними. Зараженные животные становились рассадниками новых возбудителей, еще более вирулентных. В соответствии с теорией близость к человеческим поселениям привела к тому, что инфекция перекинулась на детей. Охота на летучих мышей также могла привести к тому, что охотники соприкасались с зараженной кровью. С точки зрения науки не существует никаких сомнений относительно того, что именно цепь нарушений биоразнообразия в Африке была и еще не раз будет причиной опустошительных эпидемий лихорадки Эбола.

Проведенное в 2020 году экологическое исследование, результаты которого были опубликованы в авторитетном журнале Landscape Ecology, дало основание назвать вмешательство в ареалы обитания живых существ и ландшафтные экосистемы главной причиной эпидемий в тропических регионах Земли и одной из величайших угроз для здоровья людей в будущем, если мы не прекратим в ходе хозяйственной деятельности эксплуатировать и уничтожать природу[92].

Помимо эпидемиологических проблем, экоиммунология обращается и к другим аспектам повреждения иммунной системы под воздействием факторов окружающей среды. Одна из актуальных тем исследований — нано- и микрочастицы пластика. Перепроизводство неразлагаемого в природных условиях пластика уже привело к тому, что его нано- и микрочастицы можно обнаружить в любом месте Земли, даже в отдаленных горных районах и на необитаемых островах. Их глобальное распространение с водой и атмосферными течениями неизбежно. Исследование, проведенное в 2020 году, показало, что нано- и микрочастицы пластика попадают вместе с пищей в организм не только животных, но и людей, что негативно сказывается на наших иммунных функциях[93].

Частицы пластика вызывают воспалительные реакции в кишечнике и становятся причиной оксидативного стресса, в ходе которого образуются свободные радикалы, способствующие возникновению рака. Проницаемость слизистой оболочки кишечника снижается за счет нано- и микрочастиц, что нарушает чувствительную экосистему в нем. Это происходит следующим образом: вредные бактерии размножаются на поверхности пластиковых частиц, образуя повышенную концентрацию токсинов и подавляя полезные симбионты. Это примерно то же самое, что происходит и с амфибиями. Там пестициды воздействуют на микробиом слизистых оболочек и делают животных более уязвимыми перед смертельными грибковыми инфекциями. Мы вскрываем все больше сложных экоиммунологических взаимосвязей. По мере развития науки приходит понимание, насколько дорого обходится Земле и ее биоразнообразию наша хозяйственная деятельность и как это сказывается на нашем же здоровье. Наши прегрешения против окружающей среды оборачиваются против нас самих, так как мы находимся в неразрывном единстве со своей средой обитания.

Еще один пример: мелкодисперсная пыль проникает в наши иммунные клетки и разрушает их. Это особенно касается макрофагов в дыхательных путях, которые подвергаются воздействию пыли из воздуха для дыхания. Самая опасная форма пыли — это мельчайшие металлические опилки с поверхности автомобильных тормозов, которые проникают в наши клетки и повреждают их иммунные функции. Так, например, в результате воздействия этой пыли мы теряем способность вырабатывать цитокины, например интерлейкин-6 или бета-интерферон, которые активизируют другие иммунные функции, в частности Т-клетки приобретенной иммунной системы. Уже давно известно, что тяжесть течения легочных инфекций во многом зависит от качества воздуха, которым мы дышим. Высокое содержание мелкодисперсной пыли отягчает болезнь[94].

Предметом изучения экоиммунологии является также наша внутренняя защита от рака. Несколько исследований, проведенных в израильском университете Хайфы, доказывают, что световое загрязнение повышает риск возникновения рака, если люди подвергаются ему на протяжении длительного времени[95]. Это объясняется тем, что искусственное освещение в вечернее и ночное время нарушает ритм выработки мелатонина в организме. Этот гормон, производимый эпифизом мозга, не только управляет нашим ритмом смены дня и ночи, но и отвечает за восстановление организма в ночное время. Иммунная система распознает и уничтожает потенциальные раковые клетки главным образом по ночам. Нарушения в производстве мелатонина, вызванные экологическими факторами, приводят к тому, что процесс поддержания здоровья утрачивает свою эффективность по сравнению с естественными условиями.

Чтобы понять важность экоиммунологических исследований, необходимо воспринимать их в комплексе. На болезнь, как и на здоровье, влияет множество факторов, и решающее значение приобретает их сумма и взаимодействие. Экоиммунология учит нас учитывать всю полноту факторов — убывающее биоразнообразие, вредные вещества, мелкодисперсную пыль, микрочастицы пластика, световое загрязнение. Все эти факторы нарушают равновесие между организмом и окружающей средой. Поэтому больная планета — это больные люди. И это вовсе не продиктованный паникерскими настроениями катастрофический сценарий будущего, а доказанная экоиммунологическая реальность, в которой мы живем здесь и сейчас.