Об индейцах и вождях: иммунная система

Если вам уже захотелось вернуться домой, возражений нет. Но я бы рекомендовал задержаться, будет интересно. Хотите знать, кто делает в легких уборку и поддерживает порядок? Кто их защищает и ремонтирует при необходимости, а кто разрушает? Кто тут простой рабочий и солдат, а кто начальник? Кто не впускает непрошеных гостей или выпроваживает их? Заодно познакомитесь с живущими в бронхах интриганами, обычными и ритуальными убийцами, каннибалами, самоубийцами. Заходите смело, тут у нас целый зверинец!

В легких разыгрывается настоящая драма! Иммунная защита здесь организуется не так, как в других органах, а на скорую руку. Девять долгих месяцев легкие плещутся в совершенно стерильном материнском питательном растворе, и вдруг ни с того ни с сего происходит первый вдох. Любому другому органу дается хотя бы немного времени на адаптацию к «грязной» окружающей среде, или он вообще ограждается от нее, как большинство внутренних органов. Но с легкими все не так. С первого же вдоха, с первого же литра воздуха в дыхательные пути проникают сотни тысяч микробов. Это настоящее нашествие – миллионы неодушевленных частиц, пыль, аллергены, химикаты. А ведь вам всего-то был нужен глоток кислорода! Напоминает вечеринку, вышедшую из-под контроля. Кто пригласил сюда всех этих людей? То, что происходит в легких в первые часы и дни после рождения, можно сравнить с мусорным ведром, которое кто-то опорожнил в операционной: на легкие сыплется в буквальном смысле поток мусора. Естественно, в таких условиях не захочется перерезать пуповину, соединяющую вас с младенцем.

– Мама!

– Да, в чем дело?

– Я ухожу.

– М-м-м…

– Я серьезно.

– Хорошо. Куда ты собрался?

– Наружу.

– Наружу?

– Да, глотнуть свежего воздуха. Мне захотелось подышать.

– ПОДЫШАТЬ?! Тебе что, жить надоело? Оставайся там, где сидишь!

Но повода для паники нет. Легкие справляются. В большинстве случаев. Причем весьма неплохо. Они обладают прекрасными организаторскими способностями и будто из ниоткуда рекрутируют себе помощников – тихо, быстро, эффективно. Впечатляющее достижение, если учесть, что иммунная система легких на протяжении девяти месяцев вообще ничего не делала. Ни тебе воспалений, ни возбудителей болезней, ничего: по дыхательным путям курсируют стерильные околоплодные воды, иммунная система находится в состоянии полной расслабленности. Прямо сказочная идиллия вроде работы на почте? Не совсем. В ваших легких живет дух неолиберализма. Они за время беременности провели такую рационализацию иммунной системы, что довели ее практически до полного уничтожения. Одних сотрудников послали в неоплачиваемый отпуск, немногочисленных оставшихся перевели на сокращенный рабочий день. Остается только варить кофе да раз в неделю доставлять почту. Больше ничего.

Но незадолго до родов активность нарастает. В костном мозге в массовом порядке идет производство иммунных клеток – белых кровяных телец, которые поступают в кровь. Такой их концентрации в крови, как сейчас, больше уже никогда не будет. Они круг за кругом циркулируют по кровеносной системе в ожидании сигнала. И вот настает время первого вдоха! В один миг открываются поры кровеносных сосудов и на легкие буквально обрушивается лавина белых кровяных телец. За первые два дня после рождения их количество в легких возрастает в 30 раз! И им там есть чем заняться. Если в желудочно-кишечном тракте новорожденного от возбудителей болезней хорошо оберегают защитные средства, содержащиеся в материнском молоке, то легкие абсолютно беззащитны. Им нужно как можно больше иммунных клеток, прежде всего в местах соприкосновения с воздухом, то есть на слизистой оболочке бронхов и в альвеолах. Потребность в таких клетках просто гигантская, поэтому набор персонала осуществляется без особой разборчивости. Сразу после рождения иммунная система легких состоит из довольно темных и необразованных личностей, лишь спустя некоторое время у них появляются руководители и возникает некий порядок. Прекращается стрельба по всему, что движется, ведь это может оказаться коллега. Защита начинает осуществляться осмотрительнее. Теперь уже не каждая бактерия, робко стучащаяся в дверь или просто решившая пройти мимо, подлежит немедленному уничтожению, зачастую достаточно вежливого предупреждения. Но каких-то мошенников в силу нехватки образования эта команда вообще не распознает, ей еще предстоит очень многому научиться. Этот процесс требует времени. В шестилетнем возрасте в иммунной защите легких устанавливается надлежащий порядок: задачи и должности распределены, повышения обещаны, иерархия соблюдается, службы подбора и подготовки кадров, архив, все прочие подразделения работают как часы, по крайней мере складывается такое впечатление. Потому что на самом деле этот микрокосм до конца жизни остается гротескной и легковозбудимой компанией нерешительных личностей. Это микроскопический вариант событий, происходящих в телесериале Stromberg или в последнее время в Овальном зале Белого дома. Вот почему никого не удивляет тот факт, что события время от времени выходят из-под контроля и случаются ошибки. И тогда иммунная система, вместо того чтобы решать проблемы, сама превращается в проблему. Следствием становятся хронические воспаления и аллергии. И, как любой плохой начальник, иммунная система очень неохотно признает свои ошибки, не говоря уже о том, чтобы их исправлять.

Кто и чем здесь занимается? Поначалу участники вашей иммунной системы получают одинаковое базовое образование. Все белые кровяные тельца созревают в костном мозге и по завершении начальной школы имеют право выйти в кровь и вместе с ней отправиться к предназначенным для них органам. В крови зерна отделяются от плевел: лимфоциты отправляются для получения дополнительной квалификации, а простые рабочие – фагоциты – непосредственно приступают к службе в своих органах. Что же происходит с избранными лимфоцитами? Как видно из самого названия, их местом назначения являются лимфатические узлы и зобная железа. Ее размер составляет 6 сантиметров, у человека она располагается в грудной полости. По мере полового созревания зобная железа сжимается и исчезает. Это служит признаком того, что становление иммунной системы полностью завершено. В лимфатических узлах и зобной железе лимфоциты получают дополнительное образование, необходимое для выполнения более сложных задач. Группа В-лимфоцитов впоследствии займется производством так называемых антител – специфических белков, нейтрализующих возбудителей заболеваний. В-лимфоциты – это высококвалифицированные работники, но они никогда не добираются до руководящих должностей и всю свою жизнь подчиняются Т-лимфоцитам. Это как бы выпускники Гарварда, которые проходили обучение в самой зобной железе. Там они не просто научились отличать клетки своего тела от чужаков, но и освоили некоторые административные функции.

Во главе иммунной системы легких находятся так называемые Т-хелперы (от англ, help – помогать). Получается, что это клетки-помощники? Как же так? А вы-то думали… Не переживайте, это просто трюк и небольшое кокетство. Ведь на всех семинарах по менеджменту твердят, что «главное – это команда» и т. п. На самом же деле Т-хелперы обладают неограниченной властью. Через их письменный стол проходят все решения, к ним стекается вся информация. Они являются воплощением сверхактивного менеджера – вспыльчивого холерика со склонностью к биполярности. То он мягкий и спокойный, то в следующий момент вдруг оказывается на пороге инфаркта. Т-хелпер предпочитает не марать руки, он отдает приказы. У него есть сотрудники для выполнения грязной работы – фагоциты и цитотоксические Т-лимфоциты.

Вообще-то последние тоже прошли обучение в элитной школе, но потом поняли, что к канцелярской работе у них не лежит душа. Вместо того чтобы строить карьеру, они ушли в подполье и на свой страх и риск патрулируют легкие в роли таинственных мстителей: разыскивают клетки, инфицированные вирусами, и выродившиеся раковые клетки. При этом цитотоксические Т-лимфоциты руководствуются принципом «лучше одной жертвой больше, чем одной меньше», возможные последствия не учитываются. Однако, несмотря на всю свою независимость, они также выполняют указания Т-хелперов, хоть и не всегда бывают достаточно лояльны по отношению к руководству. Их, словно агентов, можно «перевербовать», и тогда они будут уничтожать здоровые клетки тела. Следствием становятся аутоиммунные заболевания типа ревматизма или рассеянного склероза.

В верховное руководство входит также штаб советников – регуляторные Т-лимфоциты. Они должны влиять на важнейшие решения Т-хелперов и препятствовать чрезмерно активным защитным реакциям. В их компетенции также решение о полном прекращении иммунных реакций и корректировка ошибочных решений Т-хелперов. Но это происходит редко. Чаще бывает так, что они уклоняются от ответственности и оказывают лишь ограниченное влияние на Т-хелперов.

Завершают формирование штаба клетки памяти. По своей природе они схожи с бухгалтерами: всегда себе на уме и никогда не перечат указаниям начальства. В иммунной системе эти клетки играют важную роль, накапливая всю заслуживающую внимания информацию о злейших врагах и обеспечивая долгосрочный иммунитет от возбудителей таких заболеваний, как корь, свинка, столбняк, дифтерия, скарлатина. Микробы могут обмануть иммунную систему один раз, а второй раз не получится: благодаря клеткам памяти она уже будет готова к их нападению. Клетки памяти сотрудничают с производителями антител В-лимфоцитами, которые при каждой инфекции получают точную инструкцию по изготовлению нужного антитела. В-лимфоциты работают быстро и эффективно. В случае возникновения инфекции производство антител резко возрастает и перестраивается под конкретного возбудителя. Если речь идет об особо опасных инфекциях, то защита не прекращается даже после выздоровления. Некоторые В-лимфоциты продолжают производить минимальное количество соответствующих антител, и организм остается невосприимчивым к данной болезни на протяжении многих лет. При повторной атаке того же возбудителя имеющиеся антитела быстро нейтрализуют агрессора, после чего тот станет легкой добычей для фагоцитов.

Фагоцитам не нужно высшее образование. После окончания начальной школы они, рискуя собственной жизнью, сразу же приступают к грязной работе в своих органах, в том числе в легких. Здесь всегда, ввиду постоянного контакта с воздухом, требуется большое количество фагоцитов. Среди них выделяют гранулоциты и макрофаги, что можно перевести как «большие обжоры».

Фагоциты запрограммированы на то, чтобы самостоятельно распознавать составные части микробов и уничтожать их. Правда, они не поддаются обучению и борются только с теми возбудителями, на которые запрограммированы, не замечая всех остальных. Для них не существует полутонов, их девиз – «все или ничего». Они, подобно орде викингов, в ходе своих военных кампаний против возбудителей порой причиняют легким серьезный ущерб. В большинстве случаев этот побочный эффект подлежит устранению, но не всегда. Фагоциты располагают обширным арсеналом энзимов и токсичных белков, с помощью которых могут уничтожать возбудителей, впрочем, как и другие клетки. В целом это довольно примитивные существа, которые основную массу времени проводят в тренажерных залах. Но кто-то же должен делать и грязную работу.

В группе гранулоцитов в легких можно выделить двух основных представителей: нейтрофилы (получившие название за свою «нейтральную» окраску под микроскопом) и эозинофилы (имеющие красную окраску и названные в честь богини утренней зари Эос). Нейтрофилы составляют более 95 процентов об общего числа гранулоцитов и играют важную роль в защите от возбудителей болезней, прежде всего от бактерий и грибков. Но они могут активизироваться также от табачного дыма и других загрязнителей воздуха и вызывать различные заболевания, в частности хронический бронхит и ХОБЛ. Маленькая группа эозинофилов изначально была предназначена для защиты от паразитов и червей. Благодаря принимаемым гигиеническим мерам они практически остались не у дел во многих частях мира и теперь от безделья устраивают воспалительные очаги в бронхах, что приводит к астме.

Завершение иммунной реакции – не менее важное мероприятие, чем ее инициирование. Особую трудность представляет взятие под контроль фагоцитов, когда надобность в иммунной защите отпала. Если этого не сделать, процесс выздоровления будет затруднен, а воспаление в худшем случае может перейти в хроническую форму. Вот почему Т-хелперы не церемонятся в выборе методов! Другими словами, они попросту уничтожают фагоциты, правда, не своими руками, а с помощью цитотоксических Т-лимфоцитов. Вы считаете, что это жестоко? Все относительно. У гранулоцитов тоже чрезмерно жесткая мораль: если в них не возникло надобности в течение 24 часов, они добровольно совершают запрограммированное самоубийство, после чего все поголовье гранулоцитов заменяется новым. Говорят, что в одну реку нельзя войти дважды, и точно так же невозможно дважды встретиться со своим гранулоцитом – на следующий день все они уже новые.

Кого мы упустили из виду? Первую леди, так называемую дендритную клетку, которая выполняет функцию главного стратега. В иммунной системе легких дендритные клетки играют центральную роль. Они находятся в постоянном непосредственном контакте с Т-хелперами и определяют их ежедневную повестку дня. Это единственные клетки, которые в любой момент имеют право доступа к Т-хелперам и нашептывают им решения. Их функция заключается в «презентации» чужеродных субстанций, попадающих в легкие: дендритная клетка разлагает эту субстанцию на удобные для работы части и представляет их Т-хелперам. А те уже решают, какие меры необходимо принять. Друг это или враг? Игнорировать, терпеть или уничтожать? Откладывать в память или нет? Дендритная клетка способна влиять на подобные решения. Для этого она ловко использует коммуникативные сети иммунной системы, причем не только ее официальные каналы, но и неофициальные (те самые «твиты» от цитокинов – сигнальных веществ, с помощью которых иммунные клетки общаются между собой на расстоянии). К дендритной клетке стекаются все сплетни и слухи, а некоторые из них она распространяет сама. В лучшем случае дендритная клетка представляет собой регулирующий и компенсирующий элемент иммунной реакции, а в худшем – интриганку, которая манипулирует Т-хелперами, склоняя их к неверным решениям – со всеми вытекающими негативными последствиями.

Остается еще эпителий – оборонительная стена! Клетки эпителия образуют поверхность дыхательных путей и их наружный защитный слой. В самом начале бронхов этот механический барьер состоит из нескольких слоев, но ближе к концу – в бронхиолах и альвеолах – уже едва заметен. Любые чужеродные субстанции – вирусы, бактерии, грибки, вредные химикаты, аллергены – первым делом наталкиваются на слой эпителия. Это больше чем пассивная преграда: клетки эпителия могут выделять в бронхи защитные вещества, нейтрализовывать возбудителей заболеваний и связывать вредные частицы с помощью слизи, предотвращая их проникновение в более глубокие дыхательные пути. Завершив первичные мероприятия, клетки эпителия посредством сигнальных веществ зовут на помощь другие иммунные клетки. Правда, «помощь» в данном случае не совсем подходящее слово, на самом деле для клетки эпителия все обычно заканчивается смертью. Сообщить цитотоксическому Т-лимфоциту о нападении вируса – значит гарантированно накликать смерть на самого себя. Можно ли сказать, что клетка эпителия знает об этом и сознательно жертвует собой? Мы не знаем. К счастью, эта мелодрама всегда происходит в тишине и незаметно, ведь такая массовая героическая смерть вряд ли кого-то оставила бы равнодушным. Но все зависит от подхода. Даже в незначительном воспалении при желании можно увидеть сюжет для голливудского фильма!

Как же конкретно протекают важнейшие иммунные реакции в легких? Давайте вместе заглянем в Овальный зал иммунной системы и послушаем, что в действительности происходит на верхних этажах власти.

Инфекция

Т-хелпер (президент иммунной системы – ПИС): Что там у вас?

Дендрита: Господин президент, докладываю о вторжении иностранного диктатора в эпителий.

– Что? Немедленно покончить с ним. Пошлите морских пехотинцев.

– Кроме того, до нас дошли сообщения в твиттере, в которых он высказывает сомнение в ваших руководящих способностях.

– Он что, рехнулся? Приказываю дополнительно провести ковровые бомбардировки силами ВВС!

– Вдобавок ко всему он потешался над вашей прической.

– Над прической? Уж кто бы говорил! Принесите-ка мне мой ядерный чемоданчик!

Регуляторный Т-лимфоцит: Господин президент, при всем уважении, пожалуй, это уже перебор. У нас есть данные, что твит о прическе – это фейк. Ситуация еще совершенно неопределенная, мы пока не можем дать однозначной оценки всем сигналам от защитных клеток. Чрезмерная оборонительная реакция способна причинить ущерб.

– Да мне плевать. «Огонь и ярость»! Разбомбить стену эпителия! Полностью! Главное, чтобы этот тип не уцелел.

– Полностью? Весь эпителий? А кто же защитит нас от нарушителей границы?

– Не имеет значения. Потом построим новую стену, но на этот раз настоящую! И знаете что? Я заставлю клетки эпителия взять все расходы на себя!

– Господин президент, успокойтесь. Подумайте о своем давлении.

– Ну ладно. Оставим все на усмотрение авиации.

Клетка памяти: Может быть, заведем досье, господин президент?

– Обязательно. Я хочу, чтобы этот су… в общем, сын получил хороший урок и чтобы ему впредь неповадно было. Раздайте листовки по всем постам, чтобы его знали в лицо.

Регуляторный Т-лимфоцит: Господин президент, ВВС сообщают, что наступление отбито.

– Отлично! Можете отводить войска. И сразу же после этого займитесь уборкой территории.

На первый взгляд, вроде бы адекватная и эффективная реакция, когда все участвующие лица ответственно выполняют свои функции. Все верно. Но если бы всегда дело обстояло именно так. Бывает, к сожалению, и по-другому.

В случае снижения иммунитета события могут разворачиваться следующим образом:

ПИС: Что там у вас? Я устал.

Дендрита: Господин президент, докладываю о вторжении иностранного диктатора.

– Хм-м-м.

– Господин президент?

– Да?

– Иностранный диктатор чрезвычайно опасен!

– Хм-м-м.

– Господин президент!

– Взгляните сюда, Дендрита. Этот тип только что написал в твиттере, что ценит меня как великого руководителя. И что я хорошо выгляжу.

– Господин президент?

– И что у меня очень большая атомная кнопка. Самая большая. И это он признает перед всей общественностью. Я должен сказать, этот человек достоин уважения.

– Господин президент, доходят первые известия о боях и разрушениях. Необходимо действовать.

– Это фейковые новости!

– Господин президент, мы…

– Оставьте меня в покое. Я должен лететь играть в гольф. Мой самолет готов?

Регуляторный Т-лимфоцит: Господин президент, мы беззащитны.

– Ну хорошо, отправьте туда патруль гранулоцитов. Но только с целью наблюдения. Ни во что не вмешиваться.

– Патруль? Но этого же недостаточно.

– И с легким вооружением. Не будем пугать хорошего человека. Надо же: «Великий руководитель…» Он классный парень.

Клетка памяти: Может быть, хотя бы досье заведем, господин президент? На всякий случай.

– Нет необходимости. «Великий руководитель…» Надо бы как-нибудь пригласить его поиграть в гольф.

– Господин президент!

– Все, я уже ушел!

А при сенной лихорадке диалог может выглядеть следующим образом:

ПИС: Мне скучно. Что там у вас?

Дендрита: Господин президент, месье Сенно просит о встрече с вами.

– Кто это такой? Я его не знаю.

– Господин президент! Это Эмануэль Сенно, французский президент.

– Никогда не слышал. Он не опасен?

– Определенно нет. Может быть, игнорировать его?

– Не знаю. А что он пишет в твиттере?

– Гм.

– Что?

– Вас это, пожалуй, не обрадует.

– Почему? Да говорите же наконец!

– В своем последнем твите он разместил видеоролик с хэштегами #рукопожатие и #слабак.

– Так-так. Что еще?

– Он считает свою жену более образованной, чем ваша.

– Что он себе позволяет? Пошлите морских пехотинцев.

– Господин президент?

– Пошлите морских пехотинцев! И авиацию.

– Но это же французы, наши союзники.

– Мне все равно. Я преподам урок этому гаду.

Регуляторный Т-лимфоцит: Господин президент, при всем уважении, это, пожалуй, уже перебор. Месье Сенно, по нашим данным, не представляет угрозы для национальной безопасности.

– Меня это не интересует. «Огонь и ярость»! Немедленно! И пошлите туда не нейтрофилы, а отряд эозинофилов. Ведь этот тип ест червяков?

Регуляторный Т-лимфоцит: Вообще-то улиток. И вдобавок у нас нет подтверждения этим сообщениям в твиттере.

ПИС: Не перебивайте меня. Дендрита, представьте ему альтернативные факты!

Дендрита: Сию минуту, господин президент. Вот видите, Т-рег, он только что написал в твиттере: «Ем червей вместе с Брижит. Превосходно».

ПИС: Какая мерзость! Итак, специальный отряд эозинофилов. И я хочу, чтобы ко мне вызвали Слиззи из секретной службы. Немедленно!

Клетка памяти: Слушаюсь. Может быть, заведем досье, господин президент?

– Да, и побольше! Больше, чем моя атомная кнопка. Направьте туда В-лимфоциты. Я хочу, чтобы в следующий раз этого типа утопили в антителах!

Регуляторный Т-лимфоцит: Господин президент, при всем уважении… В-лимфоциты не производят антитела против союзников.

– С сегодняшнего дня производят. А иначе уволю всех!

– Разумеется, сэр.

Коммуникация – это всё. В легких от нее зависит здоровье или болезнь. Ведь иммунные клетки тоже люди.