Очень милое слово – «стимулы». И такое невинное с виду, правда? Здесь оно маскирует некоторые довольно неприятные вещи, уж поверьте. (Здесь и далее – примечания автора, если нет других указаний.)

Примечание для непримиримых участников антипрививочного движения. Привет, как поживаете? По-прежнему неплохо? Очень рад за вас. Знаете, от вашего дальнейшего чтения не будет никакой пользы ни для вас, ни для меня. Если хотите, можете считать меня тупой жертвой промывания мозгов или же расчетливым негодяем, подкупленным Большой Фармой. Ну, или еще кем-нибудь таким. Желаю вам всего самого лучшего. А теперь прощайте.

Нет, не те органы, о которых вы подумали.

Черной желчи, желтой желчи, флегмы (слизи) и крови.

Ф. Г. Добржанский (1900–1975), советско-американский генетик, один из создателей синтетической теории эволюции. (Прим. перев.)

Не забудем и Альфреда Рассела Уоллеса, который был бы Дарвином, не сумей Дарвин оказаться лучшим Дарвином, чем Уоллес.

Если только бык не начнет вас бодать: тогда перед вашей иммунной системой возникнет бесчисленное количество интереснейших проблем.

Когда мы называем нечто патогеном (то есть объектом, вызывающим болезнь), мы даем ему имя, основанное не на том, чем является этот объект, а на том, что он делает с нами. Это неудачный способ классификации организмов: совершенно различные существа могут вызывать практически одинаковые болезни; и наоборот, один микроб может быть совершенно безвредным, а его практически идентичный близнец – чрезвычайно опасным. Наша иммунная система, олицетворение прагматизма, постоянно ищет способы, используя которые можно отличать зловредное от невинного.

До сих пор помню, какой шок я испытал, узнав, что одна из важнейших стадий развития иммунной системы (как и выработки красных кровяных телец) протекает не где-нибудь, а в костном мозге. Мне хотелось спросить неизвестно кого: «Вот как? Вы решили поместить это дело внутрь костей? Какого, мягко выражаясь, хрена?» Но самая большая моя трудность в отношениях с эволюционной теорией как раз в том и состоит, что данная теория не позволяет отыскать виноватого в таких вот вещах.

Инфекции и иммунитет часто описывают по-военному: тело – как поле битвы, где с мародерствующими легионами бактерий сражаются доблестные иммунные клетки, защищающие крепость, и т. д., и т. п. Такое сравнение напрашивается, и часто оно полезно и уместно, однако у него есть ряд серьезных ограничений, поэтому я попытаюсь относиться к подобным метафорам с некоторой опаской. Во всяком случае, если уж мы предпочитаем рассуждать об иммунитете на языке «войны», наши современные знания об иммунных процессах показывают, что такая война скорее напоминает конфликт, где огромную роль играет разведка, контрразведка, глушение вражеских каналов связи, благоразумное обращение с гражданским населением, отвлекающие маневры, маскировка, провокации, блеф, логистика и т. п., а не старомодную кровавую битву воинов, машущих мечами. Похоже, современные представления о методах ведения боевых действий наконец приходят в соответствие с особенностями нашей иммунной системы.

Само собой разумеется, что у бактерий (как и у всех прочих паразитов, о которых я буду здесь говорить) нет никакого сознания. Микробы – это вам не люди. Они не «хорошие» и не «плохие», они не «хотят» чего-то, они не способны «учиться» или «планировать». Такие слова относятся к людям или, по крайней мере, к животным с настоящим мозгом. Микроб не умеет выносить суждения, он лишен чувства добра и зла, как и способности мыслить. Он просто существует, он просто действует (в том числе и реагирует на окружение) тем или иным образом. Недавно появились гипотезы о том, что группы микробов могут проявлять способности, которые в каком-то смысле можно назвать «когнитивными», но это другая история, и ее лучше рассказать в другое время.

Перевод Е. Бируковой.

Корабли, на борту которых бушует эпидемия, должны поднимать определенные флаги, сигнализирующие: «Карантинный объект, не приближайтесь». По-видимому, желтая лихорадка получила свое название от «желтого Джека» – карантинного флага соответствующего цвета.

Когда этот механизм нарушает человеческая клетка, чьи системы самоконтроля пошли вразнос, может возникнуть злокачественная опухоль.

В случае, когда организм необычно уязвим для инфекции (скажем, при обширных ожогах, оставляющих большие участки тела без защиты кожи), атакуемая иммунная система иногда может обрушиться под тяжестью микробов, даже если сами по себе эти микробы не особенно опасны.

Что-то вроде взломщика, который специализируется на проникновении в отделения полиции.

Нынешние ученые зачастую считают любое исследование старше 5 лет практически устаревшим. При темпах развития современной науки вам больше ничего не остается, иначе вы просто не успеете усваивать новую информацию. Подобно многим студентам я быстро и бездумно перенял такой подход. Теперь-то я уже не так глуп!

Если вы не привыкли читать научные тексты, то, думаю, именно сейчас вы дошли до пределов терпения, возвели очи к небу и пробормотали: «А никак нельзя без этих сокращений, приятель? Какого черта, неужели все эти штуки не могут называться по-нормальному?» Могу лишь сказать, что я вам сочувствую. Поверьте, настоящая статья по иммунологии выглядит гораздо, гораздо ужаснее.

По уровню усложненности, нюансировки и совместной координации передачи информации это больше всего напоминает поведение группы двенадцатилетних девочек, только что узнавших, что на одну из них обратил внимание мальчик.

Фагоцит пожирает бактериальную клетку и взрывает ее. Как фагоцит определяет, жива ли бактерия перед взрывом? Признак живой клетки – способность вырабатывать новые белки. Для их выработки клетка производит информационную РНК – короткую молекулу, которая является копией определенного гена ДНК и содержит инструкции для синтеза определенного белка. Информационная РНК быстро делает свое дело и почти так же быстро распадается. Следовательно, наличие информационной РНК в том месте, где только что лопнула клетка, может служить неплохим признаком ее совсем недавней гибели.

Возможно, именно благодаря этому иммунная система способна отличать «хорошие» бактерии, живущие на теле и в теле, от «плохих» и определять, когда «хорошие» переходят на сторону «плохих» (а это случается чаще, чем вам кажется). Если это действительно так, то перед нами ответ на вопрос, долго мучивший иммунологов. Впрочем, полной уверенности пока нет, и исследования продолжаются.

«От СПИДа не умирают, – как-то сказал нам на лекции один профессор, – СПИД не убивает вас, он лишь открывает дверь другим инфекциям, которые с вами и расправляются».

Лимфа течет по лимфатическим сосудам – системе, как бы дополняющей кровеносные сосуды сердечно-сосудистой системы.

Секвенирование ДНК – определение ее нуклеотидной последовательности (от англ. sequence – последовательность). (Прим. перев.)

Следует отметить, что в некоторых случаях представители естественной микрофлоры могут взбунтоваться и стать опасными для организма, порождая так называемые оппортунистические инфекции. Честно говоря, это предательство. К сожалению, у бактерий нет никакого понятия о чести.

Октябрь 2013 года принес нам новости о более приятной альтернативе – попытке перенести такие бактерии в виде таблетки. Бактерии выращиваются в лаборатории, а затем из них делают пилюли. Проблема в том, что выращивание бактерий и изготовление таблеток значительно дороже, чем производство традиционного, хм, исходного материала.

Помимо всего прочего, я весьма доволен их конечными продуктами. Вот один пример: Дэниэл, мой первенец, в четырехлетнем возрасте изобрел число «дриллион», которое определил как единицу с дриллионом нулей. У меня начинает слегка кружиться голова, когда я думаю об этом дольше нескольких секунд.

На этом этапе своего развития медицина мало что знала о той роли, которую играет кровь в организме. Собственно, ученые в те времена лишь недавно обнаружили сам факт кровообращения. Общепринятой практикой у тогдашних эскулапов было кровопускание. Мысль, что больному может полегчать, если кровь будут закачивать в него, а не выкачивать из него, сама по себе казалась довольно радикальной, и ратовавших за этот метод вовсю осуждали.

За это взялся Питер Медавар, один из пионеров трансплантационной иммунологии.

Ныне, во времена донорских яйцеклеток и суррогатного материнства, эмбрион может вообще не иметь никаких генов той женщины, в утробе которой он находится. И все равно он прекрасно растет и развивается.

Ее тело получает образцы клеток будущего отца из семенной жидкости. Природа чужда ложной стыдливости.

Мало того, «Костяная машина» – еще и название замечательного альбома Тома Уэйтса 1992 года. Впечатления от прослушивания – восхитительно-мрачные.

To bone – один из бесчисленных глаголов, имеющих жаргонное значение «совокупляться». (Прим. перев.)

Тимус находится перед сердцем. Теперь вы знаете, где он и чем занимается.

Чем-то они напоминают песню The Pixies. Любую.

Есть много всеобъемлющих и при этом конкурирующих между собой определений термина «ген». Нам сгодится это, оно вполне подходит для наших скромных целей.

Еще в конце 1970-х специалисты начали замечать, что «обыкновенные» клетки также проделывают всевозможные генетические трюки для синтеза «альтернативных продуктов». Теперь мы знаем, что сплайсинг РНК (так называется этот процесс) широко распространен в природе.

В природе встречается много видов рекомбинации ДНК. Этот называется V(D)J-рекомбинацией, от начальных букв слов Variable, Diversity и Joining [зд. Изменчивость, Разнообразие и Соединение], характеризующих такой процесс слияния различных участков генома.

Кстати, с Т-лимфоцитами такого не происходит.

К этому моменту они уже называются плазмоцитами.

Некоторые умные патогены противодействуют этому, регулярно (и случайным образом) меняя свои поверхностные молекулы и тем самым существенно затрудняя нашему организму борьбу с ними. Инфекция попадает в организм, тот реагирует на нее, но к тому времени, когда наше тело уже оптимизировало свои реакции к данному виду микробов и начинает вполне эффективно на них охотиться, некоторые из микробов уже выглядят по-иному, организм больше не в состоянии их опознать, так что они избегают идентификации и спокойно множатся, и т. д., и т. п.

Космонавты во время длительных полетов вынуждены по два с половиной часа в день заниматься физическими упражнениями, просто чтобы поддерживать на нужном уровне плотность костей и мышечную массу и чтобы сохранять кровяное давление стабильным.

Повторяю, природа чужда ложной стыдливости.

Есть серьезные подозрения, что в этом и кроется причина некротизирующего энтероколита – острого кишечного воспаления, которое происходит главным образом у недоношенных детей: по-видимому, их иммунная система слишком сурово реагирует на бактериальный ЛПС.

На это описание можно отреагировать по-разному. Я бы выделил две диаметрально противоположные группы читателей. Первую откровенно мутит при мысли о том, что слюни ребенка попадают в организм матери. Вторая группа – родители. Понянчите младенца несколько недель, и вас перестанет смущать какая-то там слюна.

Думаю, вы с ними знакомы не понаслышке.

Когда вышла Spore, у меня возникло то особое ощущение, которое иногда появляется, когда вы видите, как кто-то словно копирует вашу давнюю идею. Но я справился с этим ощущением. Это не зависть (если только вы не работали над своей идеей очень уж активно, а я точно не работал), это чувство подтверждения: смотри-ка, это все-таки, оказывается, годная идея! Ух ты! – но и некоторое разочарование в реальном воплощении, поскольку вам упорно кажется, что это воплощение не дотягивает до того, какое вы себе воображали (реальность никогда не дотягивает). Раздражающий голос у меня в мозгу, не слушая доводов рассудка, ноет, что Spore хуже моей версии, несмотря на то, что моей версии никогда толком не существовало. Во всем виноват мозг.

Развивая такой подход, можно прийти к так называемому сильному антропному принципу, который, в сущности, утверждает, что Вселенная устроена так, как она устроена, именно для того, чтобы в ней появились люди. Доказательство: мы же существуем, верно? На самом деле это не так: Вселенная была сделала для того, чтобы появились вы, лично вы. Сознайтесь, вы всегда об этом догадывались, правда?

Это многое говорит о нас как о виде: разработчики вбухали массу сил в программный «движок», чтобы картинка выглядела реалистично, однако почти не позаботились о том, чтобы биологические принципы, лежащие в основе игры, отвечали реальности.

Заслуживает упоминания одна яркая характеристика акульего иммунитета: во всех иммунных системах, о которых мы говорили, происходит активная перетасовка генов, работающих как антигенные рецепторы, а вот акулы, похоже, нашли способ срезать некоторые углы и ограничить фактор случайности. Рекомбинация у них идет лишь на некоторых участках гена, тогда как другие участки остаются фиксированными и в неизменном виде передаются из поколения в поколение. В сущности, антигенный рецептор достается акуле уже частично в собранном виде. Результат – более эффективный и менее трудоемкий иммунный отклик, меньше склонный к погрешностям и ошибкам.

Челюстями ведь так удобно кусать.

А может, в чем-то и получше наших. К примеру, их антитела способны распознавать и связывать некоторые из тех молекул, которые не подвластны нашим – «обычным» – антителам. Специалисты поговаривают о том, чтобы начать использовать этот новооткрытый тип антигенных молекул в лечебных целях.

Да, гены действительно иногда перемещаются. RAG1 и RAG2 удалось обнаружить даже у некоторых видов беспозвоночных, и никто не знает, как они, черт побери, там очутились.

ЕК-клетка млекопитающих – своего рода промежуточное звено: обычно она считается частью системы врожденного иммунитета, но по происхождению она во многом сходна с клетками адаптивной иммунной системы. Как выяснилось, ей свойственны некоторые особые формы специфичности и иммунной памяти, а ведь то и другое весьма характерно для адаптивного иммунного отклика. Эта клетка впервые появляется на месте инфекции спустя несколько дней после заражения – не сразу, как большинство элементов системы врожденного иммунитета, но все же заметно раньше, чем элементы адаптивной реакции. ЕК-клетка обладает антивирусными и антибактериальными свойствами, она способна поражать опухолевые клетки. В общем, чем больше мы о ней узнаем, тем труднее нам отнести ее к какой-то определенной категории. Мало того, есть и Т-лимфоциты, являющиеся естественными киллерами. Это что-то среднее между «нормальными» ЕК-клетками и «обычными» Т-лимфоцитами. Немудрено запутаться.

Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами). Кто-то явно с большим удовольствием придумывал этот термин.

У нас, видов, чьи представители отличаются куда более крупными размерами, имеется много генов для забав и много способов всячески перемешивать их, пробуя новые комбинации. Хороший способ – половое размножение. Микробы бесполы, так что этот путь для них закрыт. Поэтому для того, чтобы иметь возможность модифицировать себя и оставаться конкурентоспособными в меняющейся среде, им приходится экспериментировать с захваченными чужеродными ДНК. Игра рискованная, но альтернатива ей – лишь жалкое застойное существование.

Определенная группа генов отвечает за выработку антител и подобных им веществ – суперсемейства иммуноглобулинов. Она широко распространена в природе и, вероятно, появилась на эволюционном древе сравнительно давно. Представители этого семейства зачастую наделены функциями, почти не имеющими отношения к иммунитету.

В этом смысле эмбрион тоже, конечно, считается элементом внешним. (Прим. перев.)

В истории медицины есть немало болезней, которые вдруг оказывались инфекционными. Если заглянуть поглубже в прошлое, выяснится, что это относится вообще ко всем инфекционным заболеваниям. Но вот относительно свежий пример: раньше полагали, что язву желудка порождает неправильное питание и стресс, однако позже специалисты установили, что ее вызывают микробы.

Да и вообще истина в науке – понятие на удивление двусмысленное. Осторожные ученые стараются по возможности избегать ее обсуждения.

На другом конце шкалы – гельминты длиной в несколько метров. Жутковатые спутники.

Про Th1 и Th2 я узнал еще студентом, но с тех пор, оказывается, ученые выявили еще несколько различных типов Т-хелперов: например, Th17 или Tfh. Теперь они хорошо известны, а я чувствую себя древним стариком. Клетки Th17 помогают фагоцитарным клеткам расправляться с грибками и некоторыми бактериями, а клетки Tfh помогают В-лимфоцитам вырабатывать антитела для уничтожения внеклеточных вирусов и бактерий. По мере дальнейшего развития научного прогресса наверняка будут появляться все новые и новые подразделения этого сообщества. И с каждым годом будут все больше усложняться диаграммы, показывающие, какая клетка что активирует и в каких случаях.

До появления антибиотиков единственным способом борьбы с сифилисом было заражение пациента малярией. Вызванная ею высокая температура уничтожала бактерий сифилиса, а малярию затем вылечивали при помощи хинина.

Впрочем, тут следует вести себя осторожно и не считать, будто всякое поведение настроено на максимальную пользу для организма. Такого мнения до сих пор придерживаются в лучшем случае несколько серьезных эволюционистов, полагающих, что поведение (да и любую другую черту) можно объяснить лишь с точки зрения блага для организма. Эволюция – механизм, не застрахованный от ошибок, это очевидно.

Все нижеследующие примеры взяты из одной статьи (см. Материалы для дополнительного чтения).

Возможно и другое объяснение: у пчел существуют альтернативные иммунные гены и иммунные функции, просто мы их пока не распознали.

В одном таком эксперименте я участвовал сам, он проводился путем онлайн-анкетирования. Лишь в самом его конце я понял, для чего меня обо всем этом спрашивают.

Если хотите знать, я мужественно выпил стакан до дна, глоток за глотком, не переставая испытывать омерзение. Это был самый большой подвиг в моей жизни.

Не Фракасторо выдумал катаблефу. В то время считалось общепризнанным, что такая тварь существует. Возможно, он не очень-то верил в нее и приводил ее в пример как мифическое создание, однако, по-моему, упоминает он о ней так, словно она и вправду живет где-то.

Особенно для них самих: после этой процедуры король отменил им смертный приговор.

О, эти замечательные, славные имена. Отец Коттона Мэзера звался Инкрис Мэзер. [Cotton – хлопок, increase – увеличение. Имя Забдиэль не вызывает у автора удивления. – Прим. перев.]

Некоторые бойцы Вашингтона все же тайком сделали себе прививку.

А еще Дженнер стал членом Королевского научного общества, но не благодаря работам по вакцинации: он первым обнаружил, что кукушата, которые вылупляются из яиц в гнездах других птиц, выталкивают прочих птенцов из гнезда.

На самом деле история тут более запутанная. В эксперименты Пастера вкрались погрешности, поэтому его опыты не позволили дать по-настоящему веские доказательства, что спонтанного зарождения жизни не происходит. Теория спонтанного зарождения жизни еще какое-то время маячила на обочинах науки. Ее защитники существовали даже в XX веке. Но опровержение Пастером этой идеи оказалось по большому счету созвучно общему мнению.

Французские виноделы, у которых по неизвестным причинам портился их бесценный продукт, попросили Пастера о помощи.

По-видимому, та первая ослабленная культура ждала своей очереди несколько месяцев. И все это время на нее действовал кислород воздуха.

Классический пример такого типа – Фред Сенгер. В ноябре 2013 года он скончался, ему было 95 лет. Он разработал методы секвенирования белков, ДНК и РНК, применяемые сейчас почти в каждой биолаборатории мира. Кроме того, он принадлежит к числу всего лишь четырех счастливцев, удостоившихся Нобелевской премии дважды.

Извините за эту категоричность. У меня под боком сейчас упаковка таблеток (кстати, даже не антибиотиков), которую мне полагалось бы прикончить еще две недели назад.

Есть немногочисленные исключения из этого правила, когда опухоль может перемещаться из одного тела в другое. Самый известный пример – лицевая опухоль тасманийского дьявола.

Если вы молоды и не знаете, о каких неприятностях речь, подождите несколько лет – узнаете.

Программа «Рецепты на фрукты и овощи» (Fruit and Vegetable Prescription Program).

Что еще удивительнее, недавние исследования показывают: плацебо действует даже в тех случаях, когда пациенты знают, что принимают плацебо.

Какие именно гормоны будут усиленно секретироваться и где именно будет активизироваться кровообращение, зависит, конечно же, от жанра фильма.

В отечественной литературе встречается название допамин – необдуманная транслитерация соответствующего английского термина. Оба являются сокращениями систематического наименования 2-(3,4-дигидроксифенил) – этиламин (3,4-dihydroxyphenethylamine), поэтому в русскоязычном сокращении логичнее употреблять букву ф (от фенил-). (Прим. перев.)