Пожалуй, эти уроки лучше всего были усвоены в области физического здоровья. Регулярные физические упражнения наряду со здоровым питанием — это единственное «лекарство», которое наиболее эффективно предотвращает ряд дегенеративных заболеваний, в том числе сердечно-сосудистые заболевания, некоторые разновидности рака, деменцию и даже депрессию. Почему? Список преимуществ физических упражнений очень длинный; среди прочего он включает в себя более сильное и эффективно работающее сердце, рост нейронов и высвобождение серотонина. Однако более простая причина связана с эволюцией. Адаптивные системы нуждаются в стимулировании со стороны тех самых факторов, к которым они должны адаптироваться. Мышцам необходимо напряжение, для того чтобы они знали, где и насколько они должны вырасти. Костям необходима нагрузка, для того чтобы определить, где следует увеличить плотность. Сердцу необходимо быстро биться на протяжении длительных промежутков времени, для того чтобы эффективно качать кровь. Ученые пришли к выводу, что даже нашим глазам необходим солнечный свет (не флуоресцентное освещение, а волны определенной длины, которые излучает наша звезда), для того чтобы избежать близорукости.

Наши первые попытки оторваться от родной планеты наглядно продемонстрировали это правило. Когда в 60-х годах агентство NASA начало отправлять астронавтов в космос, вскоре ученые узнали, что происходит, когда организм, формировавшийся в процессе эволюции в условиях постоянного воздействия гравитации, внезапно оказывается в невесомости. Сердце становится слабым. Кости теряют плотность. Мышцы увядают. Некоторые астронавты долгие годы не могли восстановить утраченную плотность костей.

Атрофия, наступавшая во время космических полетов, подчеркнула важность еще одного правила: «используй или потеряешь». Мышцы и кости нуждаются в постоянном воздействии гравитации, чтобы сохранять гомеостаз (постоянство). Другими словами, адаптивные системы не только разрастаются в ответ на воздействие стимулов, но и постоянно сокращаются и становятся более жесткими при отсутствии стимулов. Мышца, которая никогда не используется, усыхает. Дендриты нейронов, которые никогда не возбуждаются, отмирают. Иммунная система, не испытывающая на себе микробного давления, становится слишком неустойчивой (аллергические заболевания) и атакует собственные ткани (аутоиммунные заболевания).

В этом случае то, что выглядит как повышенная агрессивность, на самом деле также обусловлено своего рода атрофией, потерей способности регулировать иммунные ответы. И это не метафора. Грызуны, выросшие в лишенной микробов среде, более подвержены развитию астмы и воспалительных заболеваний кишечника, чем грызуны, контактировавшие с микробами[263]. При отсутствии комменсальной флоры воспалительные белые кровяные клетки накапливаются в легких и кишечнике, и никто не требует, чтобы они уступили место. Крайне важно то, что повторная колонизация таких животных микробами устраняет эту проблему только в случае, если это происходит на ранней стадии развития. В случае взрослых мышей окно пластичности уже закрыто.

В процессе размышлений над возможными методами лечения крайне важно учитывать, как долго длится период иммунной пластичности на раннем этапе жизни и когда начинается этот период. Иммунная система начинает развиваться задолго до того, как мы появляемся на свет. Ученые пришли к выводу, что наша предрасположенность к развитию аллергических заболеваний начинает формироваться в утробе матери.

На пороге нового тысячелетия Эрика фон Мутиус и ее коллеги включили новый пункт в опросы сельских детей из семей фермеров и семей, не занимающихся сельским хозяйством[265]. Вопрос касался рода занятий матери в период беременности: работала ли она с животными? Если да, то насколько регулярно?

Ученые считали этот вопрос важным по двум причинам. Во-первых, визиты в коровник на протяжении первого года жизни больше всего защищали от развития аллергических заболеваний. Помимо того что дети на протяжении первого года жизни проводили некоторое время в хлевах (по существу, это были младенцы в люльках, сопровождавшие матерей во время работы по хозяйству), их матери обычно работали на ферме и в период беременности. Вопрос состоял в следующем: какое воздействие важнее в плане предотвращения аллергии: воздействие на мать в период беременности или на ребенка в младенческом возрасте?

Второй фактор был связан с самым ранним появлением аллергических заболеваний. Во многих случаях аллергия развивалась в таком раннем возрасте (до одного-двух лет), что создавалось впечатление, будто некоторые дети рождаются с предрасположенностью к этому заболеванию. Однако с иммунологической точки зрения это просто невозможно. Традиционное представление об аллергии гласило, что аллергические заболевания проистекают из усвоенных ошибок. В какой-то момент адаптивная иммунная система случайно приняла древесную пыльцу, пылевых клещей, арахис и другие белки за смертоносных возбудителей инфекции. В итоге человек обречен всю свою жизнь страдать от чихания, затрудненного дыхания, а может, даже рвоты. Но ведь такая ошибка не заложена в иммунную систему человека от рождения. Разве это возможно? В момент рождения адаптивная иммунная система по определению представляет собой чистый лист.

Тем не менее ученые во всем мире отмечали тот факт, что аллергические заболевания (особенно атопический дерматит) могут появляться поразительно рано. В действительности сыпь во многих случаях служила признаком того, что ученые обозначили термином «аллергический марш»: заболевание, которое начинается как кожный зуд в возрасте одного года, к пятнадцати годам может перерасти в острую аллергию на арахис и в тяжелую форму астмы. В некоторых случаях атопический дерматит появлялся у ребенка еще до того, как врачи обнаруживали у него аллерген-специфический IgE, то есть еще до того, как появлялась возможность количественно измерить склонность ребенка к аллергии. Все это говорило о том, что аллергия — не просто приобретенная дисфункция. Создавалось впечатление, что аллергическим заболеваниям предшествует склонность к воспалению.

Когда были получены заполненные анкеты с вопросом о роде занятий матери в период беременности, оказалось, что они могут потребовать пересмотра результатов десятилетней работы по изучению «фермерского эффекта»[266]. В тех случаях, когда будущие матери регулярно ухаживали за пятью или более животными (в хлеву, курятнике, свинарнике и т. д.), их дети были наименее подвержены развитию аллергических заболеваний[267]. Поразительно то, что эта закономерность имела место независимо от аллергологического анамнеза матери. Страдающая аллергией мать могла (при условии частых контактов с животными во время беременности) снизить вероятность «передачи» этого заболевания ребенку. Чем это можно было объяснить? По всей видимости, работа матери с животными в период беременности обеспечивала развитие иммунной системы плода, обеспечивая устойчивую экспрессию микробных сенсоров, защищающих от аллергии. Каждое дополнительное животное, которое мама кормила, доила или за которым ухаживала, увеличивало экспрессию таких генов у ее ребенка на 10–16%.