Глава 7. Иммунная система
Иммунная система – один из самых удивительных и в некотором смысле таинственных игроков команды организма. Она призвана защищать нас от возбудителей заболеваний, вирусов, бактерий, грибков, паразитов, их ядов и последствий вторжения всех этих микроорганизмов на протяжении всей жизни. Испорченные или разрушенные клетки организма также постоянно удаляются иммунной системой. Всякий раз, когда «незваные гости» преодолевают первые анатомические барьеры, то есть поверхность кожи или слизистой оболочки, на линии обороны тут же появляется армада защитников, готовых распознать, уничтожить и удалить врага. На иммунную систему возложена такая огромная ответственность, что иногда под ее грузом она просто сбивается с толку, теряет свою иммунологическую толерантность к организму и начинает его атаковать – в этом случае появляются аллергические реакции и аутоиммунные заболевания. Женская иммунная система особенно активна и может даже отторгнуть «чужеродное существо» в утробе, поэтому, к сожалению, женщины чаще сталкиваются с подобными реакциями иммунитета.
Одна часть иммунной системы является врожденной, другая приобретается в течение жизни. Можно сказать, иммунитет грызет гранит науки, развивая свою иммунологическую память: он запоминает информацию о первом контакте с новыми микробами, обращается к ней при каждой встрече с ними и, заметив изменения, быстрее включает определенный защитный режим.
Лейкоциты и их помощники: где позовут, туда и прибегут
Основа иммунной системы – белые кровяные тельца (лейкоциты), которые образуются из стволовых клеток в костном мозге. Они формируют ряд подтипов, каждый из которых выполняет свои обязанности. Лейкоциты действуют и как агенты секретной службы, призванной распознавать врагов, и как вооруженные силы, устраняющие выявленных врагов. Словом, лейкоциты работают на уничтожение возбудителей заболеваний. Место их дислокации – лимфатические узлы, оттуда они и проникают с разведывательной миссией во все ткани и кровь. В тканях их поддерживает множество местных оперативных групп, членами которых являются клетки-пожиратели. Важнейшие действующие силы врожденной системы защиты представляют макрофаги (те самые клетки-пожиратели), гранулоциты (зернистые клетки) и дендритные клетки (клетки с отростками).
Макрофаги – это прямо-таки стражи-долгожители. Они поедают возбудителей заболеваний, то есть вирусы, грибки, бактерии, опухолевые клетки, а также отмершие клетки тела, клеточный мусор, кровяные пластинки и крошечные сгустки крови. Разобравшись с непрошеными гостями, макрофаги переносят то, что от них осталось, на клеточную поверхность – для специалистов другого подразделения, В- и Т-клеток, это служит сигналом принять дальнейшие меры. Еще макрофаги высвобождают нейромедиаторы воспалительных процессов, потому что реакция в виде иммунного ответа может последовать только после обнаружения воспаления.
Гранулоциты являются самой многочисленной подгруппой белых кровяных телец. Они рождаются в костном мозге, активно размножаются, если в организме развивается инфекция или воспалительный процесс, и живут всего несколько дней. Особенность гранулоцитов состоит в том, что они за считаные минуты могут добраться до места, где требуется их помощь. При исследовании под световым микроскопом гранулоциты окрашиваются разными цветами.
Нейтрофильные гранулоциты, которые не особенно хорошо поддаются окрашиванию, хранят в своих гранулах (маленьких шариках с действующими веществами) уничтожающие врагов ферменты и молекулы, подобные антибиотикам. Прибыв к месту вызова, они поедают патогенов, например бактерий. Этот процесс получил название фагоцитоз. Переваривается такая тяжелая пища с помощью ферментов и токсичных веществ, заложенных в гранулах. Кстати, содержимое гранул также может распространиться в окружающую среду и с помощью высвобожденных кислородных радикалов убить возбудителей заболеваний. Завершив свою миссию, гранулоциты погибают и распадаются. В гное, образующемся при многих видах воспалений, содержится бесчисленное множество этих павших помощников.
Эозинофильные (окрашиваемые в красный цвет) и базофильные (окрашиваемые в синий цвет) гранулоциты встречаются реже, но играют важную роль в защите от паразитов, при воспалительных реакциях и аллергии. Окрашиваемые в синий цвет гранулоциты содержат в своих гранулах среди прочего гистамин и гепарин; нейромедиатор гистамин важен для запуска воспалительной реакции и повышения проницаемости стенок сосудов, поскольку проницаемость позволяет другим защитным веществам достичь очага инфекции.
Дендритные клетки – это узкоспециализированные защитные клетки, своего рода наружные посты охраны нашей иммунной системы. Они выжидают в тканях и прибывают в те области, которые имеют прямой контакт с внешним миром, в первую очередь это слизистые оболочки и кожа.
Едва патогены преодолевают эти барьеры, дендритные клетки уже тут как тут. Их основная задача – захватить нарушителя своей клеточной мембраной и установить его личность, правда, самого нарушителя-патогена в этом процессе приходится рассечь. Далее эти так называемые антигены определенным образом упаковываются, чтобы вступить в реакцию с рецепторами Т-лимфоцитов (Т здесь означает «тимус», в котором созрела клетка). Так Т-клетки узнаю́т, с кем имеют дело, и при необходимости приводят свою армию в боевую готовность.
Противостояние организма болезням зависит не только от этих важных помощников, но и от других столпов защитной системы: кожа и слизистые оболочки полости рта, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и интимной зоны образуют анатомический механический барьер, населенный микроорганизмами-стражами. Их обеспечивают информацией и тренируют бактерии, которые помогают иммунной системе бороться с возбудителями болезней. Множество иммунных клеток несет службу на внешних границах тела, что позволяет им сохранять нерушимость. Поскольку слизистые оболочки постоянно должны перехватывать возбудителей заболеваний и аллергены из воздуха, пищи, а также переданных при прикосновениях, они наделены бесчисленным множеством защитных клеток – на слизистых их столько же, сколько и во всем остальном организме.
Наша иммунная система состоит из множества различных помощников
Барьеры слизистых оснащены всем необходимым для обороны: на химическом уровне им помогает кислая среда рН, на биохимическом – ферменты, на физическом – клетки и слизь, жиры, а также белки. Когда патогены преодолевают эти барьеры, отряды быстрого реагирования мгновенно, буквально в течение нескольких минут, наносят сокрушительный комплексный удар: с помощью участков узнавания клетки-пожиратели убеждаются, что на территорию проникли вредоносные воспалительные вещества и чужеродные частицы – распознаванию их обучать не приходится, потому что это уже заложено в них эволюцией как алгоритм распознавания объектов. Без долгих колебаний они поедают врага и расщепляют его. Помимо клеток-пожирателей, у врожденной иммунной системы есть и другая команда важных игроков – естественные клетки-киллеры. Они уничтожают опухолевые клетки и реагируют на вирусные инфекции. Клетки-киллеры составляют часть данных нам при рождении лимфатических клеток, которые встречаются, например, в кишечнике.
И лишь после того, как враги прорвут оборону этих двух подразделений, в бой вступает приобретенная иммунная защита, несколько более медлительная, но не менее старательная. Хотя ее войско выступает только через несколько часов или дней, его подход отличает чрезвычайная точность: с помощью детального анализа противника – распознавания антигена – ему удается выявить индивидуальную структуру патогена. Полученная информация передается другим бригадам, и они рассредоточиваются для наступления, происходит активация В-клеток, образуются специфические антитела и Т-клетки вместе с антителами убивают возбудителей болезни. Кроме того, на случай повторного вторжения в ближайшие дни или недели формируются клетки памяти (военные стратеги и летописцы, работающие на иммунологическую память).
В дополнение к этой клеточной армии мы также располагаем различными боевыми отравляющими веществами, тяжелой артиллерией и боеприпасами: белки системы комплемента заковывают посягателей в своего рода кандалы и бросают их на съедение клеткам-пожирателям. Антимикробные белки, действующие как антитела, помогают в бою клеткам врожденного иммунитета. Клетки-бойцы бомбардируют захватчиков цитокинами, регуляторными белками, которые активируют другие иммунные клетки и разрушают токсины (полевая почта).
Цитокины – это общий термин для обозначения огромного количества видов боеприпасов со звучными названиями: интерлейкин, интерферон, фактор некроза опухолей и колониестимулирующий фактор. Они обладают широчайшим набором функций. Современные лекарства могут воздействовать на эти факторы, изменяя или блокируя их активность при воспалительных заболеваниях или терапии рака. Дополняют гарнизон ферменты, антитела и воспалительные белки. При наилучшем раскладе все они работают вместе.
