Kitabı oku: «Формула иммунитета. Научи свою защитную систему побеждать любую болезнь», sayfa 4

Пограничный контроль и внутренняя безопасность

Мы уже рассмотрели нейтрофилы, лимфоциты, эозинофилы и базофилы, обнаруживаемые в анализе крови, и тучные клетки, находящиеся в тканях.

Если вы посмотрите на свой последний анализ, то увидите, что там значится еще один тип лейкоцитов – моноциты, названные так потому, что они имеют одно ядро. Удивительно! По-видимому, у других кажется, что их несколько, из-за их характерных долей.

В крови присутствуют разные виды моноцитов, которые, как и нейтрофилы, поедают микроорганизмы и другие частицы.

Но самое интересное в моноцитах то, что они могут трансформироваться в макрофаги и дендритные клетки. Кто это?

Макрофаги – это клетки, присутствующие во многих тканях организма: печени, кишечнике, поджелудочной железе, жировой ткани – повсюду; даже в мозгу у нас живут видоизмененные макрофаги, о которых я вам уже говорила (микроглия). Как следует из их названия, макрофаги – обжоры.

Дендритные клетки, с другой стороны, называются так потому, что они имеют своего рода разветвления и присутствуют прежде всего в тех местах, которые соприкасаются с внешней средой, например на коже, слизистых оболочках носа, легких или кишечнике. Они едят то, что появляется на этих поверхностях, чтобы обработать их, а затем передают кусочки съеденного (например, бактерии) другим клеткам²³.

Они как жандармы Гражданской гвардии, контролирующие границы. Да, я о тех, что появляются в телевизионных программах. Представим, что на границу прибывает фургон, попавший в Испанию на пароме.

Трудолюбивая Гражданская гвардия считает его подозрительным и решает осмотреть груз. Обнаруживается, что внутри есть загадочный пакет, и не очень понятно, все ли в порядке с водителем фургона.

Наверняка сотрудник Гражданской гвардии возьмет пакет и попросит у водителя права и паспорт, а затем покажет все другим коллегам. Если выяснится, что водитель приезжает не в первый раз и ведет себя как законопослушный человек, а в пакете находится 5 килограммов обычной крупы, они пропустят фургон без дальнейших вопросов.

Однако если у водителя есть записи о правонарушениях, а в пакете отмечаются следы марихуаны, будут задействованы необходимые полицейские и судебные механизмы.

Если же за этим стоит организованная преступная группа, то будет начато целое расследование, в котором гвардии помогут другие подразделения соответствующего органа.

Точно так же дендритные клетки находятся на наших границах (барьерах), фиксируя все, что происходит, и потому важно, чтобы они показывали другим клеткам то, что им удается поймать, в дополнение к сигналам о текущей обстановке. Если на барьерах образуется среда, полная патогенов и токсинов, вероятно, то, что поглотила дендритная клетка, на всякий случай вызовет воспалительную реакцию иммунной системы, даже если ничего плохого не происходит.

Как будто кучка наркоторговцев, фальшивомонетчиков, контрабандистов и прочих неугодных вдруг сосредоточилась на конкретном погранпереходе. Гражданская охрана пограничного контроля передаст эту информацию и отправит подкрепление из разных подразделений, чтобы разобраться со всеми плохими парнями разом.

С другой стороны, макрофаги затем и расположены в органах – ни барьер, ни пограничный контроль не могут работать без перебоев, и иногда «особи» могут проникнуть туда, куда не должны, как наемники разъяренной микробиоты, о которых мы говорили ранее. Например, в головном мозге и печени макрофаги поглощают и отлавливают все: от микроорганизмов до инородных частиц и остатков мертвых клеток. Бесполезно иметь безупречный пограничный контроль, если мы не контролируем преступные элементы внутри нас независимо от их происхождения, верно?

Лимфатическая система и другие органы иммунной системы

Эта шишка на шее…

Все рассмотренные нами клетки, а также различные молекулы иммунной системы находятся в разных жидкостях организма, чаще всего – в лимфе и крови. Мы уже знаем, что такое кровь и что ее состав, клетки и молекулы, мы можем разобрать с помощью анализа. Но про лимфу забывают до тех пор, пока она не вызывает проблемы. Слово «лимфа» происходит из латыни и означает «вода», из которой, как и любая другая жидкость в нашем организме, в основном и состоит. Крошечные кровеносные сосуды, называемые капиллярами, перемещают избыток жидкости в пространство между клетками. Оттуда она собирается в лимфатические капилляры, которые становятся более крупными лимфатическими сосудами, пока не достигают грудной клетки и не впадают в крупные (подключичные) вены.

В лимфе нет эритроцитов, но есть лейкоциты. Та, что идет от рук и ног, практически прозрачная, а от живота – беловатая. Так как сердце не тянет и не выталкивает лимфу, 3 литра, которые мы производим в день, циркулируют по телу с очень медленной скоростью.

На пути к подключичным венам лимфатические сосуды проходят через лимфатические узлы, где множество лимфоцитов собирают, например микроорганизмы.

В дополнение к защитной функции лимфа переносит интерстициальную (межклеточную) жидкость и жиры из пищи в кровь, поэтому, поступая из кишечника, она содержит липиды, которые придают ей молочно-белый цвет.

Как я уже упоминала ранее, мы вспоминаем о лимфе, только когда что-то идет не так. Лимфедема (отек) часто встречается у женщин, страдающих от рака молочной железы, если нарушены пути оттока лимфы. Существует также и очень неприятная болезнь под названием «элефантиаз», или «слоновая болезнь». Она развивается из-за того, что черви-паразиты препятствуют циркуляции лимфы, и та скапливается в ногах и даже в половых органах, непропорционально увеличивая объем соответствующих частей тела. О ней редко говорят, несмотря на то, что она поразила около 120 миллионов человек и еще более 1,2 миллиарда человек рискуют заболеть ею. Прилагаются усилия по ее искоренению, но, как это часто бывает с болезнями, поражающими лишь развивающиеся страны, прогресс идет очень медленно.

Наверняка вы хоть раз слышали про лимфатические узлы, которые образуют скопления по ходу лимфатических сосудов. В размере они достигают нескольких миллиметров, хотя иногда разрастаются и до 2 сантиметров, и имеют форму почки или боба. Находиться они могут по всему телу. А теперь подумайте о том периоде, когда вы простудились или заболели тонзиллитом… Вспомнили? Что ж, эта болезненная шишка, выступившая у вас сбоку на шее, была лимфоузлом, защищавшим вас от плохих микробов.

Большой, болезненный, мягкий узел обычно признак инфекционной природы заболевания. Когда узел твердый, как камень, и прикрепляется к окружающим тканям, это плохой признак, так как может свидетельствовать о наличии злокачественной опухоли.

Типичным примером является туберкулезная золотуха – инфекция, при которой узел становится огромным и даже лопается, чтобы избавиться от содержимого. Другой поражавшей лимфоузлы инфекцией, очень известной, в особенности благодаря историческим романам и фильмам, была бубонная чума. При ее течении бактерия Yersinia pestis очень болезненно воспаляла узлы, вызывая появление уплотнения.

Селезенка и костный мозг

Другими органами иммунной системы являются селезенка, костный мозг и тимус.

Селезенка, кроме того, что представляет собой место образования эритроцитов у плода и кладбище старых эритроцитов, является настоящим иммунным органом. Антигены также попадают в селезенку и, помимо прочих функций, вырабатывают тип антител, о которых мы чуть позже поговорим. Хоть мы и можем жить без селезенки, когда у человека отсутствует этот орган (например, из-за несчастного случая или травмы, требующей его удаления), его следует вакцинировать против инфекций, вызванных определенным типом бактерий, таких как пневмококк или гемофильная палочка.

Костный мозг выполняет множество функций, но очень важной является производство клеток иммунной системы. Все они родом отсюда!

О вилочковой железе я уже говорила при обсуждении Т-лимфоцитов. Кроме того, такие структуры, как барьеры, о которых я вам уже писала, и другие, такие как миндалины, пейеровы бляшки (скопления лимфоидных тканей, присутствующих в тонкой кишке), лимфоидные фолликулы (скопление лимфоцитов, которые находятся повсюду) и аппендикс также участвуют в защите организма.

Важность коммуникаций

Чтобы эффективно общаться, мы должны понимать, что все по-разному воспринимают мир, и использовать это знание в качестве руководства в общении с другими.

Тони Роббинс

Как вы видели, существует множество видов клеток. То, как нас защищают, например, фагоциты, мы ясно понимаем: они напрямую пожирают болезнетворные микроорганизмы. Но как защищают нас те, кто не посвящает себя съедению первого попавшегося? И, с другой стороны, как клетки узнают, что делают их сородичи?

Если бы каждое подразделение работало само по себе, без связи с другими, они не смогли бы эффективно выполнять свои функции. Когда происходит исчезновение и последующее досадное обнаружение тела, следователь со своим помощником, скажем сержантом и капралом, в одиночку дело не раскроют. В романах Лоренцо Сильвы, например, главные герои – сержант Бевилаква и капрал Чаморро, но их всегда поддерживают множество коллег из других отделов. Им может потребоваться техническая помощь либо из криминалистической лаборатории, либо, уже в наши дни, от инженеров-специалистов по анализу компьютерного оборудования или мобильных телефонов. Другим придется расспрашивать соседей и горожан, чтобы отыскать среди них свидетелей. В случае необходимости поискать улики в море или реке они задействуют отряды с катерами и, возможно, водолазов… Но можете ли вы представить, чтобы они не разговаривали между собой? Как они смогли бы поймать плохого парня и отдать его под суд?

Иммунитет работает так же.

Иммунные клетки должны взаимодействовать как друг с другом, так и с остальными клетками нашего тела, чтобы ответить на угрозу определенным образом.

Но что это значит?

Вспомните, когда вы в последний раз болели гриппом, COVID или простудой. Что вы больше всего хотели сделать? Наверное, завалиться и проспать несколько дней, чтобы наконец отдохнуть. Эта часть болезненного поведения – то, что ваша иммунная система делает для экономии энергии, чтобы организм мог сосредоточиться на исцелении.

Кроме того, остальная часть организма также взаимодействует с иммунной системой: мозг должен передать ей информацию, например, об условиях окружающей среды; мышцы, кишечник и жировая ткань взаимодействуют с нашей защитой и т. д.

Дело не в том, что они разговаривают по телефону или посылают сообщения в мессенджерах. Хотя было бы неплохо, правда? Собственно, примерно об этом нам и рассказывали в «Жила-была жизнь», где быстроногие посыльные несли рулоны бумаги с инструкциями для каждой ситуации. В XXI веке разговор мог бы звучать примерно так.

Кишечник: «Эй, ребята, у меня внутри много еды! Можете сделать свое дело».

Мозг: «Я ЗНАЮ. Я еще до тебя знал, что будет еда. Скажи мне, ты уже наелся?»

Кишечник: «Чувствую себя сытым, но человек продолжает что-то в меня запихивать».

Иммунная система: «Пойду посмотрю, что там у вас».

Печень: «Мозг, почему человек постоянно насыщается фруктозой? Я набрал так много жира, что чувствую себя фуа-гра. Скажи ему что-нибудь. Например, что уже не время есть. Солнце давно село!»

Мозг: «Прости, печень, ты же знаешь, что нас здесь несколько, и некоторые любят легкоусвояемые углеводы. Еду на ночь я даже не комментирую. Мы устраиваем марафон Netfl ix».

Печень: «Никто не может этого вынести. Я собираюсь стрелять, и не завтра, сегодня!»

Иммунная система: «Ну вот! Еще кусочки глютена, много сахара, и еще кое-что, чего я толком не знаю, но на всякий случай немного воспалюсь. Выглядит не очень хорошо. Мозг, ты слышал?»

Мозг покинул чат.

Иммунная система: «Ты посмотри, у него уже мозговой туман… В последнее время ему не хватает энергии».

Как иммунная система взаимодействует?

Клетки иммунной системы взаимодействуют главным образом двумя способами. Один из них – почти прямой контакт. На поверхности мембраны все клетки имеют разные молекулы, которые могут выполнять множество функций, но одна из них заключается в том, чтобы представляться другим клеткам.

Точно так же, когда гвардия носит униформу, служащие понимают, к какому подразделению принадлежит тот или иной человек и каково его место в иерархии, просто по типу униформы, знакам звания, значкам и медалям. То же самое происходит в нашем обществе со специалистами в области здравоохранения, персоналом супермаркетов, садовниками… Все они носят униформу, которая позволяет нам узнать, чем они занимаются. Все мы делаем это в обычной жизни либо потому, что принадлежим к городским жителям, подобно тусклым тяжеловесам или почти устаревшим хипстерам, либо потому, что живем в обществе, где джинсы и футболка – это то, что нужно для звания «человека Запада». Следовательно, по внешнему виду мы можем сделать некоторые выводы о людях.

Помимо этих мембранных молекул, существуют белки, вырабатываемые иммунными клетками, адипоцитами или мышечными клетками, которые обеспечивают связь между различными структурами. Эти белки называются цитокинами – «веществами, которые перемещают клетки». Определенный цитокин не может действовать на все клетки – только на те, у которых есть соответствующий рецептор, подобно тому, как ключ открывает только те замки, к которым подходит. Вы не можете открыть дверь средней школы ключом от начальной школы и детского сада через дорогу.

Таким образом, разные клетки могут продуцировать различные цитокины, которые, в свою очередь, воздействуют на конкретные типы клеток.

Таблица 4. Классификация цитокинов

По месту исполнения:

● Эндокринная система: удаленно.

● Паракринная система: на других близлежащих клетках.

● Аутокринная система: на самой клетке.

Кто их производит:

● Мышцы: миокины.

● Печень: гепатокины.

● Жировая ткань: адипокины.

● Лимфоциты: лимфокины.

● Моноциты: монокины.

● Много разных клеток: интерлейкины, интерфероны, фактор некроза опухоли.

В зависимости от рецепторов, которые их активируют.

В зависимости от функций.

Какие типы цитокинов существуют?

Мы можем классифицировать цитокины по-разному, как показано в таблице выше. Но чем занимаются цитокины? Честно говоря, было бы проще спросить, что они не делают, поскольку они выполняют сотни различных функций. Например, интерлейкины, которые могут быть вам знакомы, обозначаются цифрами: ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4 и так далее. Наш геном кодирует (для справки) более 50 различных интерлейкинов. В таб лице 5 мы видим некоторые важные их виды. Это не исчерпывающий список, но я включила его ради любопытства. Бардак, знаю – я этого не отрицаю.

А теперь представьте, что каждый из этих белков продуцируется определенным геном в разных клетках и действует на другие, а также что в каждом из этих мест цитокин может выполнять разные функции. С другой стороны, случаются генетические изменения, из-за которых некоторые цитокины не вырабатываются должным образом, и это может вылиться в генетическое заболевание. Кроме того, их производство также зависит от питания, состояния микробиоты, наличия воспалительной среды в организме, наличия инородных веществ, таких как эндокринные разрушители или тяжелые металлы, и даже от душевного состояния человека. Мы знаем, что положительные эмоции связаны с выработкой цитокинов с противовоспалительной функцией, а, например, одиночество или издевательства могут иметь очень негативные последствия для нашей иммунной системы.

Дисциплина, изучающая влияние нейропсихологии на иммунную систему, называется психонейроиммунологией.

Многие препараты, действующие на иммунную систему, весьма специфично блокируют некоторые из этих веществ.

Таблица 5. Типы цитокинов и их функции

Интерлейкины

• ИЛ-1: активирует лимфоциты и макрофаги, вызывает лихорадку и воспаление. В печени он вызывает выработку белков острой фазы²⁴.

• ИЛ-6: также вызывает воспаление, лихорадку и выработку белков острой фазы. Кроме того, провоцирует активацию В-лимфоцитов и начало их пролиферации.

• ИЛ-17: индуцирует выработку других провоспалительных цитокинов.

• ИЛ-10: интерлейкин «хорошего настроения», обычно с противовоспалительными функциями. Связан с иммунной толерантностью.

Другие

• Интерферон альфа и бета: оба стимулируют противовирусную активность.

• ФНО-альфа: заставляет Т-хелперные лимфоциты дифференцироваться в тип Th 17, активирует нейтрофилы (производители гноя), вызывает воспаление в кровеносных сосудах, выработку белков острой фазы в печени и цитотоксичность во многих клетках. Можно сказать, что это одна из главных молекул воспаления. Неудивительно, что существуют лекарства, которые воздействуют именно на этот цитокин.

• Интерферон-гамма вызывает переключение Th-лимфоциты на тип Thl, что увеличивает выработку молекул типа МНС²⁵ и активирует макрофаги.

• ТФР-бета²⁶: еще один из цитокинов «хорошего настроения», который участвует в подавлении чрезмерного воспаления.

Гемопоэтические цитокины: стимулируют выработку новых клеток в костном мозге. Это такие вещества, как G-CSF, что означает «гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор»; они вызывают производство большего количества гранулоцитов.

Хемокины: цитокины, привлекающие другие клетки. Это множество различных типов веществ, названных буквами и цифрами, например, CCL2, CXCL1, XCL-1 и т. д.

Обнаружение цитокинов предвещало важные изменения в лечении болезней, которые раньше было трудно контролировать, однако они не затрагивают корень проблемы.

Например, несмотря на выработку TNF-альфа, ревматоидный артрит не вызывается этим TNF-альфа, а скорее является маркером последней стадии заболевания. Ранее отмечались и другие триггеры, такие как наличие генетической предрасположенности, на которую воздействуют различные факторы окружающей среды, наряду с кишечным и оральным дисбиозом, которые в конечном счете приводят к воспалению и аутоиммунному ответу. Не лучше ли воздействовать и на причины ревматоидного артрита, то есть на факторы, которые спровоцировали генетическую предрасположенность? Ну конечно же!

Другие важные вещества

В дополнение к этим сигнальным молекулам существует множество других веществ, важных для хорошего ответа иммунной системы.

Белки острой фазы: синтезируются в печени (например, С-реактивный белок или ферритин).

Гистамин: концентрация увеличивается при аллергии. Переизбыток вреден, но и отсутствие его было бы несовместимо с жизнью из-за важных функций, необходимых для работы организма.

Система комплемента: убивает бактерии (просверливая в них отверстия!) и стимулирует воспалительную реакцию.

Заключение

Барьеры – это первая линия защиты человеческого организма. То, что наша кожа, кишечник, рот и так далее здоровы и имеют сбалансированную микробиоту, важно для правильного функционирования иммунной системы.

Производство слизи, слюны и слез с сотнями различных защитных веществ является фундаментальной частью первой линии защиты.

В иммунной системе есть много разных клеток, каждая из которых выполняет свои функции. Но выделяются фагоциты, которые поедают микроорганизмы, мертвые клетки и другие частицы, и лимфоциты, отвечающие за иммунологическую память и адаптивный иммунитет, о которых мы расскажем ниже.

Клетки иммунной системы взаимодействуют как друг с другом, так и с клетками других систем, а также присутствуют во многих тканях и органах, крови и барьерах.

Глава 4
Иммунный ответ

Старайтесь всегда иметь готовый ответ, даже если склонны передумать.

Ричард Грант

Иммунный ответ: от врожденного к приобретенному

Мы уже рассмотрели клетки, органы и некоторые молекулы иммунной системы и знаем, что такое силы и органы безопасности нашего организма. Но мало поговорили о том, как они нас защищают. Что такое иммунный ответ? Какие типы существуют? Кто участвует в каждом из этапов?

Классификации, которые люди привыкли делать в любой области, всегда несколько искусственны, хотя они помогают нам лучше понять мир. По этой причине в контексте иммунитета мы говорим о разных типах реакции: врожденной и адаптивной.

Люди выполняют действия врожденного характера, такие как сон, еда или хождение в туалет, и те, которым научились, такие как установка будильника, приготовление пищи или вытирание попки трехслойной туалетной бумагой с изображением щенков, благоухающей ароматом цветов.

Врожденный иммунитет быстр, и говорят, что забывчив

Первая реакция – это реакция врожденного иммунитета, которым в той или иной степени обладают все живые существа, в том числе растения или бактерии. Она возникает через считаные секунды. Вырабатываемая реакция неспецифична, то есть «имя и фамилия» возбудителя не имеет значения: она всегда будет одинакова. Это связано с тем, что иммунитет реагирует не на конкретные вещества, а на сходные молекулярные структуры целых групп микроорганизмов. Этот тип иммунитета распознает около 1000 различных веществ, которых достаточно, чтобы защитить нас от различных типов инфекционных угроз. Например, грамотрицательные бактерии, такие как Escherichia coli или Pseudomonas aeruginosa, имеют молекулу, называемую ЛПС (липополисахарид). И вот врожденная часть иммунной системы распознает этот ЛПС и одинаково реагирует на любую бактерию с этой молекулой. Когда фагоцит встречает эту бактерию, он говорит: «Эй! Вредитель с ЛПС!» Ведь он «знает», что ЛПС – это плохо, и потому съедает его, а также все, что его сопровождает (всю бактерию, независимо от того, что она собой представляет).

Это как если бы очень крутые шины вдруг вошли в моду, но не были бы сертифицированы, потому что сильно портят асфальт, а их яркий розовый цвет отвлекает других водителей. Как только сотрудники ГИБДД замечали бы автомобиль с шинами цвета фуксии, они останавливали бы его и выписывали бы водителю штраф, будь он хоть ведущий с MTV, ваша бабушка или наркоторговец. Его вина заключалась бы в использовании несертифицированных шин, цвет которых стал бы опознавательным знаком для дорожной службы.

В дополнение к врожденному клеточному иммунному ответу существует также гуморальный компонент, то есть различные защищающие нас вещества, такие как система комплемента (от бактерий) или альфа-интерферон (от вирусов).

До относительно недавнего времени говорили, что этот тип иммунного ответа не имеет памяти, то есть время от времени забывает, что патогенная бактерия уже появлялась в организме, чтобы причинить ему вред. Однако сейчас в научном сообществе говорят о концепции тренированного иммунитета.

Доказано, что врожденная иммунная система может улучшить ответ на новую инфекцию тем же патогеном или его фрагментами.

Это недавнее открытие. Тренировка происходит благодаря эпигенетическим и метаболическим изменениям, то есть тому, как экспрессируются гены молекул, связанных с врожденным иммунным ответом. Таким образом, последующие реакции на патоген будут улучшены по сравнению с первым. Выходит, врожденный иммунитет не такой уж и забывчивый.

Адаптивный иммунитет. «Я не злой, у меня просто хорошая память»

Второй тип реакции – адаптивный иммунитет, который есть не у всех живых существ, а только у позвоночных животных. Он состоит из специфического ответа, который генерируется иммунологической памятью. Но что это значит?

Вернемся к знакомому примеру. Представьте, что есть известный торговец наркотиками Олам Омисилам, жестокий и опасный. В первый раз, когда его поймают при совершении им преступления, гвардия возьмет его паспортные и биометрические данные. Потом его отдадут под суд, и Олам сможет провести какое-то время в тюрьме. Когда он выйдет, каждый раз, когда с ним будет сталкиваться Гражданская гвардия, она сможет свериться с базой данных и точно узнать, кто он, хотя сбор данных и выполнение запроса может занять некоторое время. Согласно судебной системе, предполагающей презумпцию невиновности, его не смогут арестовать, если он снова не совершит преступление и его вину не докажут. А вот иммунную систему доказательства не интересуют – она сразу переходит к наказаниям.

Адаптивный иммунитет активируется через несколько дней. При появлении возбудителя в первую очередь реагирует врожденный иммунитет, и только затем в дело вступают клетки адаптивного – лимфоциты, которые участвуют в защите от возбудителя до тех пор, пока он не будет уничтожен, если все идет хорошо. Что, впрочем, не всегда бывает так.

В этом процессе обычно вырабатываются антитела, специфические белки для очень специфической части микроорганизма – антигена.

Антитела также называются иммуноглобулинами, и они находятся в крови, выделениях (таких как кишечная слизь, слюна или сперма) и межклеточной жидкости.

Антитела защищают нас по-разному. Например, распознают и нейтрализуют антигены, активируют систему комплемента (помните, что они могут делать отверстия в бактериях), активируют клетки-обжоры (фагоциты).

Что такое антиген?

Здесь я воспользуюсь преимуществом и расскажу вам, что такое антиген, потому что это понятие крайне важно. Термин «антиген» состоит из префикса «анти-», что означает «противоположный», и «гено», что означает «генерировать, создавать». Ну вот и получается: антиген – это то, что порождает противодействие.

Им, если очень упрощенно, является любое вещество, которое может распознаваться рецепторами адаптивной иммунной системы и вызывать ответную реакцию. Классически антигенами считались вещества, провоцирующие образование антител, но современное определение несколько шире.

Например, шиповидный белок SARS-CoV-2 или S-белок – это антиген. Горсть пыльцы – это антиген. Сахар типа Neu5Gc, присутствующий в мясе млекопитающих, – это тоже антиген. В наших собственных клетках много компонентов, которые являются аутоантигенами, но иммунная система не реагирует на них в нормальных условиях, потому что выработала устойчивость к их присутствию. Для правильного функционирования иммунной системы ей необходимо уметь следующее:

• распознавать патогены и токсины как чужеродные и опасные;

• распознавать безвредные антигены, такие как пыльца или продукты питания;

• различать собственные структуры организма как правильные и хорошие;

• определять момент, когда собственный антиген испортился, например при раке.

Пример

Когда в наш организм вторгается вирус, например знаменитый SARS-CoV-2, он запускает множество защитных механизмов. Как себя поведет адаптивный иммунитет?

Запустится активация Т-лимфоцитов, которые в основном убивают инфицированные клетки, а также протягивают руку помощи В-лимфоцитам.

В-лимфоциты превратятся в плазматические клетки и начнут вырабатывать антитела, изначально относящиеся к типу IgM. Через несколько дней выработаются и другие типы антител, называемые IgG и IgA.

Если все работает нормально, инфекцию получится взять под контроль.

Дополнительная информация

Антитела типа IgM говорят нам об относительно недавнем заражении. При каждой инфекции они активны в течение разного количества времени. IgG, напротив, появляются позже и могут оставаться в организме годами. Антитела типа IgA секретируются в слизистых оболочках, где готовы действовать в случае повторной попытки проникновения вируса. Эти антитела вырабатываются против различных типов вирусных антигенов. В случае SARS-CoV-2 вырабатываются антитела против S-, N-, M- и E-белков вируса.

Тот факт, что в определенное время в анализе крови не обнаруживаются антитела к этому вирусу или другим возбудителям, не означает, что у вас нет адаптивного иммунитета против данного возбудителя. Иммунитет гуморального типа является лишь частью ответа организма. Кроме того, существует клеточный иммунитет – лимфоциты, которые после первого контакта трансформируются в клетки памяти как Т-, так и В-лимфоцитарного типа, которые помнят свой контакт с вирусом (или чем-то другим), и при следующем воздействии они подействуют намного быстрее.

Каждый из этих лимфоцитов специфичен для патогена, против которого был запрограммирован. Наше тело обладает иммунологической памятью против миллионов различных антигенов, однако оно не вырабатывает антитела против всех из них постоянно (табл. 6).

Антитела – это не волшебный белок, который лечит нас от всех болезней.

Таблица 6. Типы антител

Есть и антитела, от которых мало пользы. Подумайте, например, о гепатите С. Сейчас мы можем вылечить его современными противовирусными препаратами, но вылеченный человек навсегда останется с антителами против этой болезни. Значит ли это, что он не заразится повторно? К сожалению, нет, поскольку антитела не защищают от инфекции. Собственно, то же самое относится и ко многим другим вирусам: не все антитела нейтрализуют угрозу навсегда.

По этой причине существуют такие вирусы, как гепатит С или ВИЧ, против которых мы еще не смогли разработать эффективные вакцины. Вакцины не творят чудес – скорее стимулируют иммунную систему делать то, что она умеет, то есть вырабатывать антитела и генерировать клетки памяти. Но если наш иммунный ответ не способен избавиться от инфекции, независимо от того, сколько вакцин мы вводим, нам будет трудно добиться эффективного ответа против возбудителя той или иной болезни.

Я уверена, как и все в этой области, что действительно эффективная и защищающая вакцина против ВИЧ однажды будет разработана. Но это требует гораздо больше времени, денег и усилий, чем предполагалось в 1980-х годах, не говоря уже об ужасающем количестве человеческих жизней, потерянных на этом пути.

Переход от врожденного к адаптивному

В предыдущей главе я рассказала вам о многих клетках, но давайте теперь вспомним некоторые особенно специфические – антигенпрезентирующие клетки, которые действуют как мост между врожденным и адаптивным иммунитетом. Они подобны офицеру полиции, который берет отпечатки пальцев преступника в центральном оперативном подразделении и передает их агентам специализированного отдела.

В-лимфоциты способны распознавать разные антигены, однако Т-лимфоциты, хотя и имеют рецепторы, нуждаются в другой клетке, которая укажет на вредителей, частички пыльцы или пищи или что-то подобное.

Представьте себе, например, что существует патоген, который съедается дендритной клеткой и разбирается ею на части. Затем она берет некоторые из этих кусочков и прикрепляет их к белкам, которые сама же и вырабатывает. Эти белки составляют так называемую систему человеческого лейкоцитарного антигена (HLA)²⁷.

Таким образом, часть вредителя с частью белка HLA выходит из клетки на мембрану. Там встречаются Т-клетка и дендритная клетка, и последняя говорит: «Посмотрите, что я там обнаружил! Опасный вредитель!» Система HLA зависит от генетики, что влияет на реакцию Т-лимфоцитов на частичку вредителя в белке HLA (рис. 11).