Домашние микроорганизмы: друзья или враги?

В нашем доме живут бактерии, вирусы, грибки и паразиты, их количество может быть для многих сюрпризом. Но нас волнует главный вопрос: вредны ли они для нашего здоровья?

Когда речь идет о микроорганизмах в нашем доме, для борьбы с ними мы используем антибактериальные мыла, чистящие средства. С другой стороны, нам часто напоминают, что пробиотические микробы приносят пользу нашему организму.

Микроорганизмы всегда присутствуют в нашей среде и на нашем теле, многие из них полезны и даже необходимы для нашего здоровья. Однако некоторые являются патогенными и могут вызвать болезнь, а иногда даже убить нас. Исследователи пытаются выяснить, почему некоторые микроскопические соседи полезны и почему другие представляют угрозу нашему здоровью.

Какие организмы живут рядом с нами?

Ученые проверили 22 домашних хозяйств в Юго-Восточном Мичигане, США [1]. Они обнаружили, что в посудомоечных губках содержится наибольшее количество микроорганизмов, за ними следуют зубной щетки, чашки для домашних животных, кухонные раковины, кофейные резервуары, кухонные столешницы, ручки газовых плиток, игрушки для домашних животных и сиденья для туалета. Исследователи обнаружили дрожжи, плесень и бактерии включая Escherichia coli и Staphylococcus aureus, на многих тестируемых поверхностях.

Чтобы оценить микробное разнообразие домашней пыли, команда ученых, которой руководил Иордан Пеккия (Jordan Peccia), профессор химической и экологической инженерии Йельского университета (Yale University) в Нью-Хейвене, исследовали образцы пыли в 198 домах штата Коннектикут и Массачусетс [2].

Исследователи обнаружили, что наиболее распространенными грибковыми видами являются Leptosphaerulina chartarum, Epicoccum nigrum и Wallemia sebi. Наиболее распространенными бактериями были семейства Staphylococcus, Streptococcus и Corynebacteria.

Дома с домашними животными и те, которые расположены в пригородных районах, имели более разнообразные виды бактерий, а дома возле воды имели больше грибков.

Между тем ученые из Кореи изучали бактерии, которые обитают в наших холодильниках и туалетах [3]. Они обнаружили, что многие присутствующие бактерии также обитают и на коже человека. Это указывает на то, что мы являемся источником многих микробов в нашей окружающей среде.

Итак, наши крошечные соседи по комнате повсюду: от кухонной раковины до наших полов в гостиной и зубных щеток. Остается ключевой вопрос — как они влияют на наше здоровье. Ответ зависит от нашего возраста, состояния иммунной системы и, конечно, от конкретного микроорганизма.

Согласно «гипотезе гигиены», которая была первоначально предложена профессором Давидом Страчаном (David Strachan) в 1989 году [4], микробы могут предотвратить «аллергические заболевания». Для этого ребенок с раннего детства должен больше общаться со старшими братьями и сестрами.

Ученые объясняют, что воздействие некоторых вирусов, бактерий и паразитов приводит к снижению аллергии. Аллергические заболевания, в том числе экзема, сенная лихорадка, бронхиальная астма и пищевая аллергия, поражают миллионы людей, одна только сенная лихорадка встречается у 400 миллионов человек во всем мире [5].

Аллергические заболевания развиваются, когда наш организм ошибочно принимает безобидное вещество как угрозу и реагирует иммунным ответом. Известно, что микробы влияют на этот процесс несколькими способами. Некоторые бактерии, такие как Bacteroides, Bifidobacterium, Faecalibacterium и Enterobacteria, продуцируют метаболиты, которые способствуют выработке Т-клеток. Эти клетки играют важную роль в защите нас от развития аллергии, дети, которые склонны к аллергии, имеют низкие уровни этих типов бактерий.

Микробные компоненты также влияют на другой тип иммунной клетки. Дендритные клетки охраняют эпителиальные барьеры, а именно кожу, кишечник и легкие, где они обнаруживают входящие аллергены. И если это происходит при отсутствии микробных компонентов, дендритные клетки приводят к аллергическим иммунным реакциям.

Где мы можем найти полезные микроорганизмы, которые могут защитить нас от аллергии?

Профессор Пеккия обнаружил, что некоторые полезные бактерии были преимущественно обнаружены в домах, в которых жили многодетные семьи. Одни из бактерий, Faecalibacterium prausnitzii, являются противовоспалительными и защищают от болезни Крона [6]. Члены семейства Lactobacillus также обнаружены в больших количествах в таких домашних хозяйствах, эти пробиотические бактерии защищают от аллергии и астмы.

В одном исследовании ученые обнаружили, что дрожжи класса Кондо могут защищать от тяжелой астмы, когда присутствуют в доме [7]. Питье непастеризованного коровьего молока уменьшает риск развития аллергии. Микроорганизмы в сыром молоке и пыль в доме связаны с низкими показателями аллергии.

Однако бактерии и грибки — не единственные дружественные микроорганизмы. Есть свидетельства, что крошечные паразитические черви, называемые гельминтами, защищают хозяина от аллергии. Многие аллергены по структуре сходны с гельминтовыми белками, поэтому хроническое воздействие гельминтов приводит к неаллергическим иммунным реакциям.

Но не все микроорганизмы полезны. Например, микроорганизмы, вызывающие инфекции нижних дыхательных путей, у детей до 3 лет могут вызвать хрипы и астму.

Новые теории предполагают, что уменьшение разнообразия в микробиоме человека означает, что микробы и паразиты, которые когда-то защищали нас от аллергии, больше не выполняют эту функцию. Хотя микроорганизмы могут предотвратить развитие аллергических заболеваний у маленьких детей, они могут представлять серьезную угрозу для здоровья других людей.

Когда микробы вредны для нашего здоровья?

Для людей, у которых уже развилась аллергическая болезнь, микроорганизмы могут принести вред. Грибковые инфекции, особенно связанные с дыхательными путями, ухудшают симптомы аллергической астмы. Инфекции дыхательных путей с вирусами и бактериями могут иметь сходные симптомы, в то время как грибковые инфекции кожи могут вызвать экзему.

Ученые также обнаружили, что в домах с астматическими детьми, как правило, имеются микробные аллергены [7]. В частности, в этих домах были обнаружены высокие концентрации грибков, причем выделялись дрожжи класса Volutella.

Наш холодильник является идеальной средой для вредных микроорганизмов. У людей, которые уже имеет аллергию или у астматиков, микроорганизмы могут привести к отравлению. Каждый год от пищевого отравления умирает 3000 человек. Здесь виновниками являются сальмонелла (сальмонеллез), некоторые виды E. coli, Listeria и грибки.

Овощи в холодильниках являются источниками сальмонеллы, листерии и грибков, в то время как E. coli были обнаружены также на резиновых шпателях, прокладках для блендера и консервных ножах.

Итак, среди множества микроорганизмов, обитающих в наших домах и жилых помещениях, одни друзья, а другие — враги. То, как мы реагируем на определенные микроорганизмы, зависит от нашей индивидуальной иммунной системы.

Означает ли это, что мы должны тщательно следить за чистотой дома? Ученые считают, что необходимо чаще менять посудомоечную губку, мыть холодильник, кухонную раковину, столешницу и кухонную утварь — все это защитит нас от пищевых отравлений.

Если в семье есть люди, страдающие аллергией, то имеет смысл уменьшить воздействие микроорганизмов, вызывающих симптомы. Мы все чаще оказываемся в ловушке чистоты, чтобы предотвратить симптомы аллергии, лишив при этом следующее поколение столь необходимого раннего воздействия микроорганизмов? Пока нет четкого ответа, но ученые выясняют, как воздействие микроорганизмов может защитить нас от аллергии.

Литература

1. Bechanko R. et al. Are we aware of microbial hotspots in our household? //Journal of environmental health. – 2012. – Т. 75. – №. 2. – С. 12.
2. Dannemiller K. C. et al. Influence of housing characteristics on bacterial and fungal communities in homes of asthmatic children //Indoor Air. – 2016. – Т. 26. – №. 2. – С. 179-192.
3. Jeon Y. S., Chun J., Kim B. S. Identification of household bacterial community and analysis of species shared with human microbiome //Current microbiology. – 2013. – Т. 67. – №. 5. – С. 557-563.
4. Strachan D. P. Hay fever, hygiene, and household size //BMJ: British Medical Journal. – 1989. – Т. 299. – №. 6710. – С. 1259.
5. Pawankar R. Allergic diseases and asthma: a global public health concern and a call to action //World Allergy Organization Journal. – 2014. – Т. 7. – №. 1. – С. 12.
6. Dannemiller K. C. et al. Influence of housing characteristics on bacterial and fungal communities in homes of asthmatic children //Indoor Air. – 2016. – Т. 26. – №. 2. – С. 179-192.
7. Dannemiller K. C. et al. Indoor microbial communities: influence on asthma severity in atopic and nonatopic children //Journal of Allergy and Clinical Immunology. – 2016. – Т. 138. – №. 1. – С. 76-83. e1.