Мы продолжаем публикацию фрагментов книги французского вирусолога, лауреата Нобелевской премии Люка Монтанье "Битвы жизни: чем лечить, лучше предупредить". Наша иммунная система видится автору и большим слаженным оркестром, и бдительным воинством одновременно. Не важно, какое из сравнений точнее. Главное в другом: не разгадав до конца механизмы иммунной защиты, мы не сможем победить неизлечимые пока болезни.
Продолжение - читать первую часть.
Наследие наших предков
Если мы все еще существуем, значит, наши предки умели противостоять заболеваниям. В тоже время в прошлом было много преждевременных смертей. Женщины умирали во время родов, а из двух младенцев только один доживал до пяти лет. И, конечно же, не стоит забывать, что в тридцать-сорок лет люди становились старыми, беспомощными. Жестокий естественный отбор является самым надежным механизмом сохранения видов, а люди, как вы все высшие позвоночные существа, используют именно такую систему защиты.
Без сомнений, если бы мы достаточно долго подождали, бездействуя, ВИЧ отобрал бы индивидуумов, способных противостоять вирусу. Но ценой скольких смертей человечество приобрело бы эту спасительную защиту? Из сказанного следует: медицина сохраняет нам здоровье, но в этом достижении есть негативная сторона. Оставляя жизнь слабым особям, мы уменьшаем нашу естественную защиту, унаследованную от предков, и ставим под угрозу весь вид. Все новые хронические заболевания, так или иначе, пользуются этой лазейкой: человеческий организм не способен отражать их атаки должным образом.
Напомню базовые принципы работы нашей иммунной системы. Во-первых, все живые существа, будь то позвоночные животные, растения или насекомые способны защищать себя от бактерий и вирусов. Антибиотики, которые мы получаем из грибковых, подтверждают, что такая способность есть у простейших. Но у позвоночных, может быть по причине проникновения ретровирусов в их геном, выработалась комплексная и ультрасовершенная система защиты. Особенно эффективна она у теплокровных, птиц и млекопитающих, в том числе и человека.
Иммунитет существует в двух видах: врожденный, или естественный, реагирующий даже на незнакомого противника, и приобретенный, который за несколько дней или недель формируется на специфический возбудитель, проникший в наш организм. Он направит против агрессора солдат и даст им оружие. Речь идет о специальных клетках-разрушителях (антителах) способных распознавать нападающего и нейтрализовать его действия.
Иммунитет врожденный в первую очередь
Врожденный иммунитет регулируют клетки, в основном относящиеся к семейству лейкоцитов. Это макрофаги, гранулоциты и киллеры. На чужеродный белок эти клетки реагируют мгновенно, сигналом служат вещества, выделяемые самими же микробами. Например, как только пребывающие в неактивной форме макрофаги (их называют моноцитами) встречают возбудитель, будь то антиген бактерии, вируса, или активные производные кислорода (свободные радикалы), они немедленно становятся активными. Клетка макрофаг захватывает инфекционный агент, выделяет очень быстро реагирующие токсичные молекулы, хемокины, с помощью которых разрушает и поглощает его. Таким образом, активное состояние макрофагов означает их способность к фагоцитозу [Фагоцитоз - (буквально "пожирание клеток") поглощение и переваривание клетками иммунной системы бактерий, вирусов, отмирающих собственных клеток организма. - Прим. AIDS.ru].
У гранулоцитов такая же тактика, они захватывают и пожирают возбудителей. Что касается клеток-киллеров, то они способны распознавать и убивать любые пораженные клетки при помощи рецепторов. Прикрепившись к мембране зараженной клетки, киллеры впрыскивают смертельную субстанцию вовнутрь. Меня всегда завораживал этот процесс и очень жаль, что подобное невозможно наблюдать воочию: например, чтобы в микроскоп проследить за борьбой лимфоцитов против раковой клетки, понадобится как минимум 24 часа. При трансплантации органов именно лимфоциты создают сложность, так как они убивают любые чужеродные клетки.
Существует еще один очень важный механизм врожденного иммунитета, связанный с образованием интерферонов. Эти маленькие белковые молекулы вырабатываются клетками нашего организма лишь в ответ на вторжение вирусов. Сами по себе интерфероны не способны убивать вирусы, но они препятствуют их распространению. Дело в том, что клетки иммунной системы могут общаться между собой с помощью химических веществ (энзимов). Самое удивительное в этом процессе, что захваченные вирусом клетки успевают передать информацию остальным о грозящей опасности. Предупрежденные клетки начинают вырабатывать интерферон, в результате сборка новых копий вируса в них становится невозможной.
Благодаря интерферонам, течение инфекционного заболевания сопровождают такие симптомы как жар и чувство усталости. Речь идет о быстрой, но не мгновенной реакции организма, поскольку интерферон вырабатывается в ответ на размножение вируса, а для этого необходимо несколько часов. Нужно также заметить, что жар является естественной и полезной реакцией. Существуют показатели, при которых нужно сбивать температуру, но это не нужно делать при любом ее повышении. Так как аптеки завалены модными жаропонижающими препаратами, то мы их применяем при малейшей необходимости. Правильно было бы перетерпеть, поскольку высокая температура - дополнительный защитный механизм, позволяющее организму эффективнее бороться с вирусами и бактериями. Устранение же симптомов не устраняет причину инфекционного заболевания.
Приобретенный иммунитет
Приобретенный иммунитет подразделяются два вида: гуморальный и клеточный.
Сущность гуморального иммунитета связана с выделением в кровь специфических антител (иммуноглобулинов), действие которых направлено на чужеродные белковые молекулы только определенной структуры - антигены. Иммуноглобулины синтезируются клетками В-лимфоцитами, циркулирующими в основном в лимфатической системе, и дополняют природные, неспецифические антитела, уже существующие в кровотоке.
Различают несколько классов иммуноглобулинов. Например, IgM выделяются при первом контакте с антигеном, IgG - при контакте длительном или повторном. Между антителами, относящимися к различным классам, происходит обмен информацией. Это обстоятельство обусловливает запоминание антигена организмом, на этом принципе действуют вакцины.
В случае инфекции, вызванной вирусом гриппа, по истечению недели или двух В-лимфоциты клонируются. Они производят специфические антитела из белков вируса. Затем антитела, находящиеся на поверхности вируса, через мембрану соединяют частицы вируса, тем самым уничтожая его.
Система способна к саморегулированию. Когда вирус погибает, лимфоциты, производящие антитела, самоуничтожаются, остается лишь ограниченное количество активных лейкоцитов. В науке такая смерть клеток имеет специальное название - апоптоз. Именно оставшиеся лимфоциты хранят память о специфических продуктах вируса. Если вирус нападет снова, на защиту организма мгновенно встанет небольшое количество клеток, хранящих о нем память. Со временем их количество будет увеличено. Таким образом, приобретенный иммунитет действует так же быстро, как и врожденный.
Аналогичный механизм защиты нам дает вакцинация. Химическим способом возбудитель лишают его болезнетворных свойств, затем в большом количестве выращивают его копии. Введенная в организм, вакцина спровоцирует формирование лимфоцитов, способных вырабатывать нужные антитела. Теперь, если болезнетворный возбудитель проникнет в организм, иммунная система сможет его нейтрализовать. Сформированная память о микробе или вирусе хранится клетками на протяжении долгих лет, а иногда и всей жизни.
Следующая составная часть приобретенного иммунитета - клеточный иммунитет. За него ответственны другие белые кровяные тельца, Т-лимфоциты. Буква "Т" указывает на слово Тимус, - так называется орган, в котором лимфоциты становятся Т-лимфоцитами [Тимус (лат. thymus) - вилочковая или зобная железа - расположен у человека в грудной полости, наряду с костным мозгом относится к центральным органам иммунной системы. В тимусе, куда из костного мозга попадают лимфоциты, происходит их селекция (большая часть отбор не проходит и уничтожается) и дифференцировка. Образно говоря, в тимусе происходит обучение лимфоцитов будущей работе. Завершение процесса означает переход лимфоцитов в активное функциональное состояние, и именно такие лимфоциты называются T-лимфоцитами, то есть тимусозависимыми. - Прим. AIDS.ru]. Т-лимфоциты в некоторых ситуациях способны высвобождать со своей поверхности молекулу, названную CD-8. Также, как и киллеры, они убивают инфицированные клетки. Однако, в отличие от киллеров, которые имеют широкий спектр действия, Т-лимфоциты запрограммированы исключительно на атакующий возбудитель.
Программа Т8-лимфоцитов, или по-иному CD-8, передается вместе с выработкой цитокинов [Цитокины - небольшие информационные молекулы. Регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия, определяют выживаемость клеток, стимуляцию или подавление их роста. Также обеспечивают согласованность действия иммунной, эндокринной и нервной систем в нормальных условиях и в ответ на патологические воздействия. - Прим. AIDS.ru]: Т4-лимфоцитов, по-иному CD-4. Если эти клетки исчезли из организма или плохо реагируют, выдаваемая информация будет неполной, что приведет к параличу клеток. Т4-лимфоциты, стимулируя и направляя цитокины, являются своеобразными дирижерами иммунитета системы. Именно они указывают Т8-лимфоцитам на цитоксический размер, они же отвечают за формирование антител, именно Т4-лимфоциты разрушает вирус иммунодефицита человека.
Злой ВИЧ, попадает прямо в цель, ударяя по дирижеру иммунного оркестра. Используя специфические белки, он парализует и убивает Т4-лимфоциты. Именно так ВИЧ ставит палки в колеса хорошо отрегулированного механизма иммунитета.
Список защитников иммунитета не заканчивается на названных бравых вояках. Есть и иные воины клеточного войска, тоже вовлеченные в формирование иммунитета.
Сразу, после попадания в организм, болезнетворный микроб встречает на своем пути не лимфоциты, а отростчатые (дендридные) клетки. Эти вояки из потомства макрофагов обладают особенной силой - они разрывают белок вируса на маленькие кусочки и преподносят их Т-лимфоцитам. После чего лимфоциты (опять же с помощью CD-4) становятся запрограммированными на распознание фрагментов вируса.
Отростчатые клетки живут на слизистой и в кожных покровах, и их количество варьируется в больших пределах. В настоящее время эти клетки пристально изучают ученые. Главная цель исследований - найти средства стимуляции природных свойств отростчатых клеток. Созданные по этой задумке вакцины уже проходят тестирование.
Воспаление, температура, стресс и эндокринные проявления
Наравне с иммунной системой существуют другие, своеобразные, но не менее важные защитные механизмы. Воспалительная система одна из них. Ее функция заключается в том, чтобы путем химических реакций отвечать на местные раздражения. Таким образом она притягивает к месту воспаления микрофаги, лимфоциты и гранулоциты. Дистанционное управление этими солдатами происходит благодаря посылаемым химическим вестникам - цитокинам. Их существует десяток разновидностей. Интерлейкины 2 (IL2) или интерлейкины 12 (IL12), помогают клеточному иммунитету, а интерлейкины 4 (IL4), интерлейкины 6 (IL6) и интерлейкины 10 (IL10) - гуморальному. От баланса интерлейкинов зависит формирование различных форм иммунного ответа.
Эндокринная система при помощи гормона кортизона выполняет, возможно, самую смелую роль в защите нашего организма. Вырабатываемый надпочечниками, кортизон является одним из гормонов стресса, но эндокринная система также выполняет функцию защиты и адаптации организма [Это место в тексте требует пояснения. Гормон кортизон способен подавлять воспаления - чем, в частности, и определяется его вклад в защиту организма. Не совсем понятно, почему автор называет эту функцию смелой. Скорее всего, замечание носит иронический характер, автор намекает, что наша способность смело действовать в условиях стресса определяется гормональными факторами. - Прим. AIDS.ru].
Мы затронули тему физиологического стресса, определение которому впервые дал Ганс Силье, а также зависимости иммунной системы от системы нервной. Не нужно забывать, что наш организм полностью контролируем мозгом. Перед лицом агрессии центральная нервная система реагирует на уровне иммунитета. Эта область знаний называется нейроиммунологией. Множество людей могут привести реальные примеры развития онкологических заболеваний или каких-либо инфекции после длительного стресса. Влияние нервной системы на защитную систему иммунитета увеличивается еще игрой гормонов и является важным фактором устойчивости.
Системы защиты реагируют не только на микробы извне. Раковые клетки тоже находятся под контролем иммунитета, в частности посредством киллеров и цитотоксических Т-лимфоцитов. Контроль может быть частично эффективным в том смысле, что раковые клетки будут медленно размножаться на протяжении многих лет. Аутопсия простаты у пожилых мужчин показала, что раковые клетки могут находиться в маленьких закрытых гнездах и не развиваться. К сожалению, может случиться, что потенциал генетических вариаций этих клеток может позволить им выйти из-под контроля иммунитета и произвести смертельные раковые образования.
Врата для микробов
Иммунный ответ происходит там, где находится источник инфекции, или же на поверхности тела, не имеющей кожного покрова. В первую очередь мы рискуем получить инфекции через внешние ворота организма: рот и нос. Нос лучше защищен, чем рот, от пыли и взвешенных в воздухе капелек благодаря ресничкам [Дыхательные пути человека выстланы так называемым мерцательным эпителием. Его щетинковидные выросты (реснички) непрерывно и согласованно движутся, обеспечивая, тем самым, вынос биологической жидкости с содержащимися в ней возбудителями и механическими частицами наружу. - Прим. AIDS.ru] эпителия и носовым пазухам.
Чаще всего инфекция проникает через рот, на что я всегда советую обращать внимание и защищаться. Но в целом, верхние дыхательные пути - рот, горло и язык - просто королевские врата для многих инфекций. Кожные покровы, напротив, если их целостность не нарушена, являются прекрасным барьером. Глаза в основном хорошо защищены от бактерий благодаря лизоциму - антибактериальному белку, но и у них есть уязвимые перед микробами места, которые находятся в непосредственной близости к головному мозгу. Далее идут мочеиспускательный канал и кишечник. Мы знаем, что самая большая часть бактерий размножается в толстой кишке. Концентрация бактерий в тонком кишечнике меньше, но поскольку этот орган имеет большую длину, именно там находится самое большое количество бактерий и там же сосредоточены самые больший защитные силы - целая армада, около шестидесяти процентов T-лимфоцитов всего организма. Очевидно, что для ВИЧ они главная мишень.
Читать продолжение.
AIDS.ru, перевод отрывка книги Люка Монтанье "Битвы жизни: чем лечить, лучше предупредить".
Обсудить этот материал на форуме (обсуждение возможно только после регистрации).