Неделя десятая, она же двенадцатая, или Великая иммунная неделя

«Счастлив тот, кто умело берет под свою защиту то, что любит»

Публий Овидий Назон

На десятой неделе завершает свое развитие не только плацента, но и тимус, он же – вилочковая железа. Тимус – железа потаенная, многие люди вообще не знают о его существовании. Это вам не щитовидка, которую окружающие советуют проверить при каждом приступе раздражительности. Так что давайте знакомиться с тимусом и его функциями, потому что без этого у нас не получится содержательного разговора об иммунной системе плода и нюансах ее развития.

Тимус – это небольшая железа, масса которой у взрослого человека составляет около тридцати грамм. Тимус расположен в верхней части грудной клетки, сразу за грудиной (см. рисунок). Он состоит из двух частей, которые могут просто прилегать друг к другу или же соединяются перемычкой. «Вилочковой» эту железу называют из-за того, что видом она напоминает вилку с двумя зубцами.

В тимусе происходит созревание тимусовых лимфоцитов (сокращенно – Т-лимфоцитов), одной из разновидностей клеток иммунной системы. Т-лимфоциты ведут борьбу чужеродными агентами, могущими нанести вред организму. Образуются Т-лимфоциты в красном костном мозге, но там нет условий для их созревания, приходится делать это в тимусе под контролем вырабатываемых здесь же гормонов.

Тимус

«Десятинедельный» тимус полностью готов к выполнению своих функций. В результате в крови плода появляется армия Т-лимфоцитов, маленьких, но очень боеспособных защитников. Им помогают В-лимфоциты, которые отличаются тем, что созревают в красном костном мозге, по месту рождения.

B-лимфоциты вырабатывают антитела, а T-лимфоциты по своей «специальности», то есть по выполняемым функциям, делятся на три группы – Т-киллеры, Т-хелперы и Т-супрессоры.

T-киллеры (клетки-убийцы) уничтожают клетки организма, пораженные внутриклеточными паразитами – вирусами и некоторыми видами бактерий, способными жить внутри клеток. Тем самым создается возможность связывания антител с этими паразитами. Пока паразит прячется в клетке, он для антител недоступен, клеточная мембрана служит ему защитой.

Т-хелперы (клетки-помощники) стимулируют выработку антител В-лимфоцитами, а Т-супрессоры (клетки-подавители) угнетают ее. Зачем же ослаблять иммунитет? А затем, что иммунные реакции не всегда идут организму на пользу. Например – при аллергических реакциях, которые реакция представляют собой неадекватный иммунный ответ на присутствие в организме какого-либо безвредного чужеродного агента или при аутоиммунных заболеваниях, когда иммунная система начинает вырабатывать антитела против собственных клеток, принимая их за чужеродных агентов. И во время беременности тоже происходит подавление иммунных реакций как у матери, так и у плода при помощи различных механизмов, в том числе и с участием Т-супрессоров. Углубляться в дебри иммунологии мы не станем, потому что у нас другая задача – знакомство с нашим внутриутробным развитием. В рамках этого знакомства нам важно знать, что иммунная система плода начинает работать примерно с десятой недели эмбрионального развития, но по многим направлениям ее деятельность подавляется, чтоб не вызывать иммунных конфликтов с организмом матери. Согласитесь, что между «не работает» и «работает, но под постоянным контролем» существует огромная разница.

Да и невозможно, чтобы иммунная система «включалась» только в момент рождения. Что такое роды с точки зрения защиты организма от действия чужеродных факторов? Это же ужас ужасный, летящий на крыльях ужаса или просто ужас-ужас-ужас-ужас! Из защищенной внутриматочной среды (околоплодные воды, амниотическая оболочка, сама матка со слизистой пробкой в шеечном канале плюс материнская иммунная система) организм ребенка попадает в «открытый космос», где на него тотчас же набрасываются полчища микробов. Для того, чтобы дать им достойный отпор, иммунная система должна быть в боеспособном состоянии, должна быть «тренированной». Это двигатель автомобиля можно запустить сразу, одним поворотом ключа. С иммунной системой такой «фокус» не пройдет. К моменту рождения нужно иметь армию созревших лимфоцитов, способных давать отпор чужакам сразу же, после их внедрения в организм. Микробы же не станут ждать, пока лимфоциты дозреют, выйдут в кровь и начнут исполнять свои функции… Это только на первый, поверхностный взгляд иммунная система плода может или должна быть «выключенной» во время внутритробного периода. На самом же деле ей следует быть «включенной», и «включение» это происходит на десятой или одиннадцатой неделе развития.

Знакомо ли вам слово «меконий»? Так называют первородный кал, первые фекалии новорожденного, которые в норме выделяются из кишечника уже после рождения, но могут выделяться и до него, придавая околоплодным водам зеленоватую окраску.

Откуда взяться калу, если во внутриутробном периоде питанием ребенка обеспечивала мать? Вспомните про околоплодные воды, в которых содержатся белки, кожные чешуйки, первые волосы и прочая «органика», которую плод переваривает для стимуляции развития и тренировки своей пищеварительной системы.

До последнего времени меконий считался полностью стерильным. Никто из ученых не дал себе труда как следует исследовать первичный кал на наличие кишечных бактерий, обитающих в нашей толстой кишке. По укоренившимся представлениям заселение кишечника ребенка микроорганизмами начиналось после родов, и все в это верили. Однако недавно выяснилось, что в меконии содержатся молочнокислые бактерии, сбраживающие углеводы с образованием молочной кислоты и кишечная палочка, которая обитает в нижнем отделе кишечника практически у всех теплокровных животных. А где есть микробы, там есть и иммунный ответ. У клеток иммунной системы нет мозга и нет реестра полезных микроорганизмов, утвержденного Роспотребнадзором. У них есть только система распознавания «свой-чужой», которая дает возможность отличать собственные клетки организма от чужеродных. Полезные обитатели нашего кишечника подвергаются точно такому же давлению со стороны иммунной системы, как и вредные микроорганизмы. Если взглянуть на это дело с другой стороны, то получится, что полезные микробы стимулируют наш иммунитет, поддерживают иммунную систему в напряженном рабочем состоянии. Наличие в меконии хоть одного вида микроорганизмов является абсолютным доказательством того, что иммунная система плода не спит, а работает. Не может она спать при наличии чужаков в организме, пускай даже и полезных.

К слову – о привилегиях. В иммунологии существует такое понятие, как «иммунные привилегии». Этими привилегиями обладают некоторые органы (мозг, глаза, щитовидная железа, яички), а также эмбрион и его плацента. Суть привилегированности заключается в том, что в этих органах и организме эмбриона появление чужака-антигена не приводит к иммунному ответу, к развитию воспалительного процесса. Прочтите еще раз перечень органов, которые пользуются этими привилегиями наряду с эмбрионом. Плацента! Мозг! Глаза! Мужские половые органы! Щитовидная железа, вырабатывающая важный гормон тироксин! Это очень важные органы, не так ли?

Ну, с эмбрионом вроде бы все понятно, у него возможен иммунный конфликт с организмом матери. А почему такую привилегию получили мозг и глаза? И привилегия ли это, ведь, по сути дела, речь идет о недостаточной функции иммунной системы? По логике в столь важных органах иммунный ответ должен не отсутствовать, а быть двойным или даже тройным! На самом деле эти органы «выведены из-под юрисдикции» иммунной системы для того, чтобы предотвратить их аутоиммунное поражение, для того, чтобы в результате сбоев в системе «свой-чужой», иммунные клетки не атаковали бы их. Получается такой иммунный гамбит. Жертвуем степенью защищенности органа во имя более значимой цели – для устранения возможности его аутоиммунного поражения.

Кстати говоря, гормоны прогестерон и эстроген, выработка которых в организме женщины во время беременности возрастает (об этом уже было сказано), помимо прочих действий обладают способностью подавлять иммунитет, главным образом за счет блокировки Т-лимфоцитов.

Из всего сказанного сам собой следует вывод о том, что беременная женщина и плод остаются без иммунной защиты… Но это не совсем правильно, а если точнее, то совсем неправильно. Если бы при беременности отсутствовала иммунная защита, то у женщины, во-первых, сразу же обострялись бы все хронические воспалительные заболевания, а во-вторых, к уже имеющимся добавлялась бы куча новых. Но на самом деле ничего подобного не происходит. Более того, многие из имеющихся хронических воспалительных заболеваний не напоминают о себе в период беременности, то есть – не обостряются. А при исследовании крови беременных женщин выявляется повышенное содержание некоторых разновидностей лейкоцитов вообще. Лейкоциты, или белые кровяные клетки, – это собирательное понятие, включающее в себя лимфоциты и прочие клетки крови, не имеющие окраски, в отличие от красных эритроцитов. Все лейкоциты являются иммунными клетками, защитниками организма от чужеродных микробов. Одни виды лейкоцитов пожирают, то есть захватывают и переваривают чужаков, а другие (лимфоциты) вырабатывают против них антитела. В крови беременной женщины увеличивается содержание «пожирателей».

С одной стороны, происходит угнетение иммунной системы, а с другой – ее стимуляция. Как объяснить такой «иммунологический парадокс»? И что же в результате происходит при беременности? А может, вообще ничего не происходит, потому что угнетение плюс стимуляция равняется нулю?

Происходит как угнетение, так и стимуляция, причем оба этих процесса практически не влияют друг на друга. Иммунная система – это сложная система, включающая в себя несколько органов, множество иммунных клеток, работающих по разным правилам и обеспечивающим разные виды защиты. Нельзя сравнивать иммунную систему с водопроводным краном, который можно или открыть, или закрыть и ничего более. Стимуляция и угнетение иммунитета идут при беременности различными путями, и вместе им не сойтись…

Наша иммунная система обеспечивает две формы иммунитета – специфическую и неспецифическую.

Специфический иммунитет – это иммунитет, приобретенный после рождения. Он защищает организм от конкретного возбудителя и потому называется «специфическим». Его отличительной особенностью является распознавание чужеродного антигена и выработка факторов защиты, направленных специально против него. Распознали чужака – дали команду лимфоцитам – врезали по врагу из всех орудий. Разные микроорганизмы вызывают разные ответные реакции. Образно говоря, для кого-то и артиллерии с пехотой будет достаточно, а кого-то приходится танками добивать.

Специфический иммунитет обычно проявляется после того, как исчерпывает свои возможности врожденный неспецифический иммунитет.

Неспецифический иммунитет называется так, потому что он не имеет узконаправленной специализации, его проявления практически одинаковы для всех микроорганизмов. Неспецифический иммунитет обеспечивают три разновидности защитных факторов – механический, гуморальный и клеточный.

Механическую защиту обеспечивают кожа и слизистые оболочки, образующие барьер на пути микробов, стремящихся проникнуть в организм. Это не просто механическое препятствие, но и «оружие». Так, например, сальный секрет, покрывающий нашу кожу, имеет неблагоприятную для микроорганизмов кислую реакцию и содержит нерастворимые жирные кислоты, обладающие антимикробным действием.

Большинство жидкостей, вырабатываемые в нашем организме, начиная с крови и заканчивая потом, содержат вещества, губительно действующие на микроорганизмы. Это губительное действие проявляется двояким образом. Одни вещества вызывают гибель микробов, а другие тормозят их размножение. Как говорится, «что в лоб, что по лбу». По сути дела, даже моча, не содержащая никаких антимикробных веществ и имеющая нейтральную или слабощелочную (то есть не губительную для микробов) реакцию, тоже участвует в общей борьбе с чужаками, промывая мочевыводящие пути.

Как осуществляется клеточная защита, вы уже знаете – одни клетки поедают чужаков, другие «обстреливают» их антителами. Неспецифический иммунитет обеспечивают клетки-пожиратели, по-научному называющиеся «фагоцитами». Выработка антител – это уже специфический иммунитет, потому что каждая разновидность антител действует только на конкретный белок-антиген, с которым эти антитела могут связываться. Не существует универсальных антител, способных связываться с любыми чужеродными белками. Обстрел чужаков антителами начинается только в том случае, если фагоциты, обеспечивающие неспецифический иммунитет, не смогут всех их сожрать. Факторы неспецифического иммунитета можно сравнить с пограничными войсками, которые встречают врага на рубежах организма. Если пограничники не сумеют отразить микробную агрессию своими силами, то им приходят на помощь регулярные войска – армии лимфоцитов, которые прицельно обстреливают агрессора губительными для него антителами. Чаще всего пограничники и регулярные войска действуют вместе, усиливая друг друга.

Неспецифический иммунитет – это универсальное оружие защиты, которое есть у нас от рождения, которое «записано» в генетической памяти. А вот специфический иммунитет всегда является приобретенным, по наследству он не передается. По наследству может передаваться только невосприимчивость к определенным инфекционным заболеваниям, которую следует отличать от иммунитета. Иммунитет – это ответная реакция организма на проникновение микроба, это борьба с агентом, способным вызвать инфекционное заболевание. А при невосприимчивости никакого ответа, никакой борьбы не происходит – микроб просто не может паразитировать в организме, потому что для этого нет условий. Так, например, вирус, вызывающий чумку у собак (она же – болезнь Карре), для человека абсолютно безопасен. И точно так же безопасна для собак бактерия под названием «бледная трепонема», возбудитель сифилиса.

А теперь давайте посмотрим, что происходит при беременности. А происходит вот что – специфический иммунитет беременной женщины подавляется, а неспецифический, наоборот, усиливается. Главную роль как в подавлении, так и в усилении играют вещества, вырабатываемые плацентой.

В результате подавления специфического иммунитета не вырабатываются антитела к белкам плода, не возникает иммунного конфликта между организмами матери и плода. Образно говоря, часть регулярной армии распускается. Но зато укрепляется оборона рубежей – неспецифический иммунитет. Увеличивается количество клеток-пожирателей не только в крови, но и в тканях организма и т. п. В целом защита организма от возбудителей инфекционных заболеваний не страдает, потому что крепкая охрана рубежей компенсирует ослабление регулярных войск. Опять же речь идет об ослаблении, частичном угнетении специфического иммунитета, а не о его полном «выключении». При необходимости лимфоциты беременной женщины начнут вырабатывать антитела к белкам чужаков, сумевших пробиться через неспецифическую иммунную оборону. Если все работает, как нужно, то все будет хорошо.

Десятую неделю по праву можно назвать «Великой иммунной неделей», но помимо начала работы иммунной системы плода на этой неделе происходят и другие, не менее важные события, например – окончательное формирование половых желез. Яички и яичники становятся различимыми и потихоньку начинают функционировать.

У человека, а также у млекопитающих, птиц, рыб и вообще у большинства животных определение пола происходит в момент слияния женских и мужских половых клеток и бывает обусловлено комбинацией половых хромосом. Но если бы в свое время наше развитие пошло бы немного иначе, по соседней эволюционной тропинке, то наш пол мог бы предопределяться еще в процессе созревания яйцеклеток! Обратите внимание – только яйцеклеток, а не сперматозоидов.

Подобное определение пола можно наблюдать у крошечных червячков коловраток, а также у некоторых представителей биологического типа кольчатых червей. Этот весьма интересный механизм в настоящее время еще не изучен полностью, но суть его ясна – в процессе оогенеза (вспомните, что так называется образование яйцеклетки) цитоплазма в яйцеклетках распределяется неравномерно. Обратите внимание – речь идет не об образовании нефункциональных полярных телец, уносящих прочь лишние хромосомы, а о полностью функциональных яйцеклетках, но существенно различающихся по размерам. Из крупных яйцеклеток после оплодотворения развиваются исключительно самки, а из мелких – только самцы. Оплодотворение запускает процесс развития особи, пол которой уже определен, такие вот дела.

А у морских беспозвоночных рода бонеллий из класса многощетинковых червей наблюдается совершенно уникальный тип определения пола, более никому в живой природе не свойственный. Пол определяется на ранней стадии индивидуального развития особи. Самцы бонеллий весьма малы, длина их тела составляет от одного до трех миллиметров. Они ведут паразитарный образ жизни, причем паразитируют не на представителях других биологических видов, а на самках, которые, в отличие от самцов, вырастают до пятнадцати сантиметров в длину (нет, вы только оцените эту разницу!).

В строении тела самцов и самок бонеллий также есть определенные различия. Можно сказать, что самцы бонеллий недалеко ушли от личинок. Таким образом получается, что если в своем развитии особь «застывает» близко к личиночной стадии развития, то она становится самцом. Если же особь продолжает расти дальше, то она вырастает в самку.

Самец и самка морского червя Bonellia Viridis

Но для разумных существ, каковыми мы с вами вне всякого сомнения являемся, пятидесятикратная (а то и стопятидесятикратная!) разница в размерах между самками и самцами вряд ли приемлема, потому что она существенно затрудняет общение. Так что давайте порадуемся тому, что в свое время наши предки пошли по тому пути развития, который сделал нас теми, кто мы есть. Все к лучшему в этом лучшем из миров, вы согласны?

* * *

ПЛОД – ЦЕНТРУ

В последние дни основное внимание уделял защите агентурной сети. Рад, что она продолжает наращивать интенсивность работы. Надеюсь, что вы мною довольны. Следующий выход на связь – через неделю.