Словарь
Адаптивный (приобретенный) иммунитет (adaptive immunity): ветвь иммунной системы, способная обучаться и запоминать. Например, когда вам вводят вакцину от кори, ваша иммунная система учится распознавать вирус кори и запоминать его. Адаптивный иммунитет есть только у губочных позвоночных животных (от рыб до человека), а значит, это относительно недавнее событие в эволюции многоклеточных организмов. С другой стороны, на нашей планете обитает гораздо больше беспозвоночных, чем позвоночных; их врожденный иммунитет гораздо сильнее нашего. Нам же в качестве компенсации требуется адаптивный иммунитет.
Аллель (allele): версия или вариант гена. Рассмотрим пигментацию кожи человека. Род человеческий включает людей как с очень темной, так и с очень светлой кожей, а также с кожей различных промежуточных оттенков. Такое большое разнообразие обусловлено существованием различных вариантов одних и тех же генов пигментации.
Аллергия (allergy): имеет место в случае, когда иммунная система атакует безвредный антиген (который содержится, например, в древесной пыльце, кошачьей перхоти или арахисе) с силой, несоразмерной угрозе. Аллергическое заболевание может проявляться в виде пищевой аллергии, атопического дерматита, астмы, сенной лихорадки (сезонного аллергического риноконъюнктивита), крапивницы и других заболеваний. Анафилактический шок, или тяжелая аллергическая реакция, может привести к летальному исходу. В конце ХХ столетия распространенность аллергических заболеваний в развитых странах резко возросла.
Анкилостома, кривоголовка (hookworm): паразитический круглый червь. Микроскопическая инвазионная личинка проникает сквозь кожу жертвы, перемещается с потоком венозной крови через сердце, поступает в легкие, выходит оттуда, перемещается по глотке, проходит через желудок и закрепляется в тонкой кишке, где высасывает кровь из ткани кишечника и вызревает. Оплодотворенные яйца выходят наружу вместе с калом хозяина. Для того чтобы эти яйца превратились в инвазионную личинку, они должны провести не менее недели в почве при определенной влажности и температуре. Существует два вида анкилостом, которые заражают людей: анкилостома (кривоголовка) двенадцатиперстная (Ancylostoma duodenale) и некатор американский (Necator americanus). Хотя области распространения этих гельминтов в значительной мере пересекаются, анкилостома преобладает в районах с субтропическим климатом, тогда как некатор — в районах с тропическим климатом. Более крупная и способная передаваться через грудное молоко, анкилостома считается более патогенной из этих двух гельминтов. Она получила такое название из-за крючкообразной формы взрослых гельминтов. Ротовой придаток находится у «острого» конца крючка.
Антитело (antibody): Y-образная молекула белка, которая вырабатывается В-клетками. Раздвоенный конец этой молекулы связывается с целевой субстанцией, например с паразитами или бактериями — возбудителями инфекции. Хвостовая часть молекулы связывается с рецепторами лейкоцитов. У млекопитающих выделяют пять разных классов антител (IgA, IgE, IgG, IgM, IgD), каждый из которых соответствует определенному иммунному ответу.
Астма (asthma): хроническое воспалительное заболевание легких, которое характеризуется обратимой обструкцией дыхательных путей. К числу симптомов этого заболевания относятся хрипы, затрудненное дыхание и низкий уровень кислорода в крови. В долгосрочной перспективе хронический воспалительный процесс может привести к необратимому утолщению стенок бронхов, что ограничивает поступление воздуха в легкие. Некоторые случаи астмы имеют аллергическое происхождение; их провоцирует кошачья перхоть и пылевые клещи. Однако бывают и случаи астмы, не обусловленные аллергией. В этих случаях воспаление появляется без видимых провоцирующих факторов.
Аутоиммунитет, аутоиммунная реакция (autoimmunity): имеет место в случае, когда иммунная система атакует собственные ткани организма и повреждает или разрушает их. В наши дни существует от 80 до 100 аутоиммунных заболеваний. В конце ХХ столетия распространенность многих аутоиммунных заболеваний резко возросла.
Белые кровяные клетки (white blood cells): клетки, которые защищают нас от возбудителей инфекционных заболеваний, а также обеспечивают взаимодействие с сообществами резидентных микробов. Группы этих клеток входят в состав как адаптивной, так и врожденной иммунной системы.
Власоглав (whipworm): паразитический круглый червь, обитающий в толстой кишке. Адаптированный к человеку вид этого червя, власоглав человеческий (Trichuris trichiura), внедряется своим передним концом в ворсинки толстой кишки, имеющие пальцевидную форму. Для того чтобы яйца власоглава стали инвазионными, они должны пройти период развития эмбрионов продолжительностью от двух недель до месяца, находясь при этом в почве с необходимой температурой и влажностью. Взрослые власоглавы живут один год, иногда дольше. По данным Центра по контролю заболеваемости, власоглавами заражены 800 миллионов людей, главным образом из развивающихся стран.
Воспаление кишечника (inflammatory bowel disease, IBD): необъяснимое воспаление пищеварительного тракта. Одна из теорий гласит, что воспаление кишечника — это результат потери толерантности к безвредным комменсальным микроорганизмам. Существует два типа воспаления кишечника: неспецифический язвенный колит, который поражает толстую кишку, и болезнь Крона, которая обычно развивается в тонкой кишке, но может поразить любую часть пищеварительного тракта по всей его длине. В конце ХХ столетия распространенность воспалительных заболеваний кишечника существенно возросла.
Врожденный иммунитет (innate immunity): ветвь иммунной системы, которая изначально знает, что делать. В отличие от адаптивной иммунной системы, врожденному иммунитету не нужно обучаться. Клетки врожденной иммунной системы получают необходимую информацию в момент своего рождения. У этих клеток есть эволюционировавшие на протяжении миллионов лет сенсоры для распознавания консервативных молекулярных паттернов бактерий, вирусов и паразитов.
Гельминт (helminth): общий термин для обозначения паразитических червей, обитающих в организме хозяина. Существует три основные группы гельминтов, поражающих человека, каждая из которых олицетворяет отдельное нашествие в далеком прошлом: цестоды (ленточные черви), нематоды (круглые черви) и трематоды (плоские черви). В этой книге речь идет в основном о геогельминтах-нематодах, яйца которых становятся заразными только после того, как пройдут инкубационный период в почве.
Генотип (genotype): генотип зависит от того, какой у человека вариант того или иного гена. Иммунная система содержит огромное разнообразие генов. Люди реагируют на иммунные стимулы по-разному. Например, в зависимости от генотипа одни из нас могут реагировать на воздействие экзогенных бактерий выработкой большего количества противовоспалительного цитокина IL-10, тогда как другие вырабатывают меньше IL-10. Следовательно, человек с одним генотипом может извлечь пользу из работы в коровнике, тогда как на человека с другим генотипом это может оказать пагубное воздействие.
Гигиеническая гипотеза (hygiene hypothesis): совокупность результатов наблюдений, позволяющих сделать вывод о том, что подверженность воздействию микроорганизмов предотвращает аллергию. Считается, что эту концепцию впервые сформулировал эпидемиолог Дэвид Стрэкан в статье, опубликованной в 1989 году. Стрэкан предположил, что детские инфекционные заболевания могут предотвратить аллергию. Однако впоследствии эта точка зрения была вытеснена другими представлениями. Сегодня ученые считают, что обширные контакты с безвредными экзогенными микроорганизмами в раннем возрасте защищают детей от развития аллергических заболеваний. Считая некорректным акцент на слове «гигиенический» в названии этой гипотезы, некоторые исследователи предлагают другие варианты, такие как «гипотеза старых друзей», «гипотеза микробной депривации» и «гипотеза исчезающей микробиоты».
Дендритная клетка (dendritic cell): клетка врожденного иммунитета, имеющая длинные отростки, или дендриты. Такие клетки присутствуют, в частности, в коже и желудочно-кишечном тракте человека. Они находятся на переднем крае взаимодействия с миром микроорганизмов. Дендритные клетки играют важную роль в активации адаптивного иммунитета. Захватывая вторгшиеся микроорганизмы, дендритные клетки делят их на части и представляют фрагменты чужаков клеткам адаптивной иммунной системы (T- и B-клеткам). Эти клетки знают, что им делать дальше. Важно то, что дендритные клетки могут также приказать иммунной системе не преследовать определенную субстанцию. Они могут индуцировать регуляторные клетки, обладающие таким свойством, как толерантность.
Дисрегуляция (dysregulation): иммунная система находится в состоянии динамического равновесия. Антагонистические сигналы (провоспалительные и противовоспалительные) поддерживают это равновесие. Дисрегуляция имеет место в случае, когда одна составляющая равновесия ослабевает, высвобождая противоборствующую силу. В случае тех заболеваний, о которых идет речь в данной книге, происходит ослабление противовоспалительных сигналов, что открывает путь провоспалительным тенденциям.
Иммуноглобулин (immunoglobulin): см. .
Иммуноглобулин Е (Immunoglobulin E, IgE): «аллергическое» антитело. В случае развития аллергических заболеваний, таких как сенная лихорадка и пищевая аллергия, уровень IgE обычно повышается. Кроме того, уровень IgE повышается в случае заражения паразитическими червями, как правило, при отсутствии аллергического заболевания. Многие считают, что иммуноглобулин Е эволюционировал как защитный механизм против паразитов, а также что его вклад в возникновение аллергических заболеваний — это случайность. В случае аллергии IgE стимулирует усиленную циркуляцию крови, выработку слизи и набухание слизистой оболочки. В случае заражения паразитическими червями это антитело помогает изгнать паразита.
Интерлейкин (interleukin): класс сигнальных молекул иммунной системы. Некоторые интерлейкины отвечают за воспаление, другие — за состояние покоя. Одни интерлейкины стимулируют антипаразитарный иммунный ответ, другие — антивирусный или антибактериальный ответ. Один интерлейкин, которому уделяется особое внимание в данной книге, — это интерлейкин-10 (IL-10), играющий важную роль в подавлении воспаления. Еще один интерлейкин — фактор некроза опухолей альфа, способствующий воспалению.
Комменсал (commensal): организм, который живет вместе с другим организмом или внутри него, но не причиняет хозяину вреда и не приносит ему явной пользы. Многие бактерии, обитающие в пищеварительном тракте человека, считаются комменсалами. Безусловно, простой захват пространства без причинения вреда может обеспечивать определенные преимущества, поскольку в таком случае это место не могут занять более вредные микроорганизмы-оппортунисты. Слово «комменсал» происходит от лат. com («с», «вместе») и mensa («стол», «трапеза») и означает «за одним столом», «сотрапезник».
Лимфоцит (lymphocyte): разновидность белых кровяных клеток. Лимфоциты накапливаются в лимфатических узлах. Они обучаются и запоминают. Существует огромное множество лимфоцитов, выполняющих несколько отличающиеся функции. Лимфоциты защищают организм от микроорганизмов — возбудителей инфекционных заболеваний, а также поддерживают коммуникацию с резидентными микроорганизмами.
Липополисахарид (lipopolysaccharide): макромолекула, состоящая из полисахарида, ковалентно соединенного с липидом, основной компонент клеточной стенки грамотрицательных бактерий. См. также .
Макрофаг (macrophage): клетка врожденной иммунной системы. В отличие от T- и B-клеток, макрофагам не нужно обучаться тому, какие цели им необходимо преследовать. Они автоматически ищут определенные паттерны, свойственные микроорганизмам — возбудителям инфекционных заболеваний. Термин «макрофаг» происходит от греч. makros — «большой», fagos — «пожиратель».
Микроб (microbe): собирательное название живых организмов размером менее 0,1 мм, например бактерий, дрожжевых грибов, амеб и многих других. Как правило, это одноклеточные организмы. Слово «микроб» образовано из слов mikros («маленький») и bios («жизнь»), заимствованных из греческого языка через французский.
Микробиота, микробиом (microbiota, microbiome): собирательное название микроорганизмов, находящихся в симбиозе с хозяином. В данной книге речь идет о сообществах микроорганизмов, обитающих в теле человека. Ученые обнаруживают микроорганизмы на всех телесных поверхностях, таких как пищеварительный тракт, легкие и кожа. Большое количество нативных микробов находится в толстой кишке, последней петле кишечника перед анусом.
Микробная теория (germ theory): предположение о том, что болезнь вызывают микроорганизмы, а не дурные запахи или миазмы. В свое время это была революционная теория, получившая широкое распространение только в конце XIX столетия. Микробная теория — краеугольный камень современной аллопатической медицины.
Мутуал (mutualist): организм, поддерживающий взаимовыгодные отношения с другим организмом (притом что два этих организма не нуждаются друг в друге для поддержания жизни).
Паразит (parasite): организм, для завершения жизненного цикла которого необходим другой организм, при этом первый не приносит пользы второму. Паразиты обычно меньше своих хозяев (но не всегда, например кукушка, которая обманом заставляет других птиц высиживать своих птенцов, больше своего хозяина). Муравьи некоторых видов берут в рабство других муравьев, и одна колония паразитирует на другой. Вирусы также являются паразитами: они захватывают клеточную систему, чтобы воспроизводиться в ней. Существуют облигатные паразиты, живущие только в организме хозяина, и необлигатные, такие как холерный вибрион (Vibrio cholerae) — бактерия, вызывающая холеру, которая иногда обитает в организме человека, но может также жить самостоятельно. Существуют мутуалы, склонные к паразитизму. В качестве примера можно привести буйволового скворца, которого часто можно увидеть восседающим на спине антилопы гну. Эти птицы поедают жалящих насекомых, доставая их из труднодоступных мест, тем самым помогая своему копытному хозяину, но порой они расклевывают шкуру самих антилоп гну, выступая в качестве паразитов. На другом конце спектра находятся паразиты, которые тяготеют к мутуализму. К этой категории паразитов относятся гельминты, о которых идет речь в данной книге. Термин «паразит» происходит от греч. parasitos — «тот, кто ест за чужим столом».
Патоген (pathogen): инфекционный организм (такой, как вирус оспы или кори), вызывающий болезнь. Патогенность микроорганизма — это показатель того, во что он обходится хозяину. В частности, некоторые микроорганизмы, такие как вирус обычной простуды, оказывают относительно слабое воздействие. Влияние других микроорганизмов, например холерного вибриона, имеет тяжелые последствия и может привести к смерти. Есть также микроорганизмы, такие как вызывающая диарею Сlostridium difficile или дрожжевой грибок Сandida albicans, которые могут обитать в организме человека в качестве комменсалов, не причиняя вреда. Однако такие микроорганизмы могут внезапно стать патогенными, особенно в случае нарушения более крупной микробной экосистемы.
Рассеянный склероз (multiple sclerosis): дегенеративное аутоиммунное заболевание центральной нервной системы. Иммунная система атакует миелин — жировую оболочку нейронов. Когда миелин разрушается, нейроны не могут передавать сигналы. К числу симптомов рассеянного склероза относится слабость конечностей, размытое зрение, а также (в случае прогрессирующего заболевания) затрудненное дыхание.
Регуляторная T-клетка (regulatory T-cell, T-reg): такие T-лимфоциты играют важнейшую роль в сдерживании иммунной системы, необходимость в котором возникает довольно часто. Эти клетки позволяют нам подавлять воспаление, когда оно больше не приносит пользы, например в период выздоровления. Они позволяют нам «прекратить огонь» в случае столкновения с безвредными белками, которые содержатся во внешней среде, например в кошачьей шерсти. Такие клетки обеспечивают толерантность к резидентным микроорганизмам. Кроме того, они не позволяют иммунной системе атаковать собственные ткани, как в случае аутоиммунных заболеваний.
Симбиоз (symbiosis): существование одного или более организмов в тесном контакте с другими организмами. Ученые до сих пор ведут дискуссии по поводу того, должны ли организмы жить вместе в случае симбиоза и входят ли в это понятие комменсалы, мутуалы и паразиты. В разговорном языке термин «симбиоз» стал синонимичным термину «мутуализм», когда выигрывают обе стороны. Я использую данный термин именно в этом значении. Например, некоторые резидентные микроорганизмы помогают нам переваривать обычно трудноперевариваемые растительные волокна и сахарозу. В обмен на это мы предоставляем им дом (главным образом анаэробный) с необходимым уровнем влажности и регулируемой температурой. Кроме того, мы обеспечиваем их питательными веществами.
Толл-подобный рецептор (toll-like receptor, TLR): микробные сенсоры белых кровяных клеток врожденной иммунной системы. С момента рождения человек обладает способностью распознавать паттерны, свойственные микроорганизмам и паразитам. Легенда гласит, что немецкая исследовательница, впервые увидевшая толл-подобный рецептор у плодовой мушки в 1985 году, воскликнула: Das war ja toll! («Это поразительно!») — отсюда и слово «толл» в названии рецепторов. У млекопитающих минимум одиннадцать толл-подобных рецепторов.
Хозяин (host): общий термин для обозначения организма, в котором обитает другой организм, будь то паразит, комменсал или мутуал.
Цитокин (cytokine): молекула, которую белые кровяные клетки используют для подачи сигналов друг другу. Существует много разновидностей цитокинов. В зависимости от того, цитокины какого типа вырабатывает лимфоцит, другие клетки демонстрируют разные виды ответной реакции, например атаку или сдерживание. Для простоты в данной книге цитокины подразделяются на две категории: противовоспалительные и провоспалительные цитокины.
Эндотоксин (endotoxin): токсические вещества, которые представляют собой липополисахариды во внешних стенках грамотрицательных бактерий и высвобождаются только при лизисе (распаде) бактериальной клетки. Врожденная иммунная система немедленно распознает эндотоксин и реагирует воспалением. Определенное воздействие эндотоксина может быть полезным. Слишком большое количество эндотоксина может вызвать септический шок. Слабая активация иммунной системы экзогенными бактериями обеспечивает защиту от аллергии. В некоторых случаях термин «уровень эндотоксина» используется для обозначения бактериальной нагрузки на среду.
B-клетка (B-cell): лимфоцит адаптивной иммунной системы, вырабатывающий антитела, специфические по отношению к определенным субстанциям. Например, когда вам вводят вакцину от кори, ваша иммунная система создает B-клетки долговременной памяти, специфические для вируса кори. Столкнувшись с белками вируса кори, эти клетки памяти пробуждаются и начинают вырабатывать поток антител, что предотвращает заражение вирусом кори, не допуская болезни. B-клетки образуются в костном мозге.
T-клетка (T-cell): разновидность лимфоцита — клетки адаптивной иммунной системы. Как правило, у такой клетки есть рецепторы, отвечающие за распознавание только одной субстанции. Т-клетки созревают в тимусе (вилочковой железе) — органе размером с орех, расположенном непосредственно за грудиной. Влияние тимуса велико у детей, с возрастом он исчезает.
T-хелпер первого типа (T-helper-1, Th1): T-клетки, которые обеспечивают определенный ответ иммунной системы в зависимости от того, с чем они сталкиваются. В частности, эти клетки «помогают» организовать контратаку или (при определенных обстоятельствах) миротворческую операцию. Иммунный ответ типа Th1 обычно направлен на бактерии и вирусы. Этот иммунный ответ носит клеточноопосредованный характер, то есть клетки иммунной системы ведут открытую борьбу с микроорганизмами — возбудителями инфекционных заболеваний — и уничтожают их. В контексте «гигиенической гипотезы» считается, что стимулирование Th1 в раннем возрасте позволяет предотвратить аллергические заболевания, обусловленные неконтролируемым иммунным ответом типа Th2. Однако в контексте аутоиммунных заболеваний считается, что чрезмерный иммунный ответ типа Th1 может повлечь за собой определенные проблемы.
T-хелпер второго типа (T-helper-2, Th2): T-клетки, которые обеспечивают иммунный ответ против червей и других крупных паразитов, таких как москиты, вши и клещи. Иммунный ответ типа Th2 (насморк, выделение слизи, набухание тканей) помогает отразить нашествие этих крупных возбудителей инфекционных заболеваний. Тогда как иммунный ответ типа Th1 носит клеточноопосредованный характер, ответ типа Th2 считается гуморальным, или опосредованным антителами. Аллергические заболевания, такие как сенная лихорадка или атопический дерматит, предположительно возникают в результате дисрегулированного иммунного ответа типа Th2. Однако в случае хронического заражения паразитическими червями (того, что называют модифицированным иммунным ответом типа Th2) аллергические заболевания возникают не всегда. Модифицированный иммунный ответ типа Th2 считается чрезвычайно толерантным.
