Дженна Маччиоки - Иммунитет

На протяжении десятилетий мы ошибочно думали, что здоровая иммунная система просто различает собственные и чужие клетки, но в ХХ веке возникла совершенно новая теория. Родившаяся в 1947 году Полли Метцингер чем только не увлекалась: играла в группе на бас-гитаре, тренировала собак, занималась столярным делом и даже снималась для журнала Playboy — а еще изучала биологию. В ходе обстоятельных исследований Метцингер сформулировала новое объяснение механизма возникновения болезней, поставив под сомнение прежние догмы и став со временем одним из знаменитейших и наиболее уважаемых экспертов в своей области. Выяснилось, что иммунитет занят отнюдь не только обнаружением различий между своими и чужими клетками: частью иммунной системы является механизм распознавания вероятных, но еще не наступивших опасностей [10]. А почему важно их предвидеть? Дело в том, что мы можем заболеть и не имея инфекций, то есть триггером для иммунной системы могут становиться не только враждебные микроорганизмы. Полли поняла, что иммунитет распознает сигналы опасности от клеток и тканей собственного организма.

Теперь у нас есть точное название этого механизма: молекулярный фрагмент, ассоциированный с опасностью или повреждением (damage-associated molecular patterns, DAMP) [11]. Опасными начинают казаться собственные клетки и ткани, изменившиеся, к примеру, под влиянием стресса или механических повреждений и даже образа жизни (lifestyle-associated molecular patterns, LAMP) [12]. Сигнальные системы иммунитета в ответ на возможную опасность вызывают иммунную реакцию. Вот один из примеров такого развития событий: в организме возникает воспаление, хотя никаких вредных микроорганизмов нет [13]. Такое явление называется стерильным воспалением. Не исключено, что со многими такое случалось; со мной это произошло, когда я разорвала связки в лодыжке. Ни ссадины, ни инфекции — однако нога опухла и страшно болела. Полученный иммунной системой сигнал опасности в этом случае связан с митохондрией клеток. При простом механическом повреждении тканей (что было у меня, когда я подвернула ногу) в кровь выбрасывается содержимое клетки, в том числе и митохондрия — дальняя родственница бактерий, которая обеспечивает клетку энергией. Иммунная система воспринимает митохондрии собственных клеток как чужаков, хотя они — часть нашего организма. Что же из этого следует? Пока нет повреждения, митохондрии остаются внутри клетки, и иммунная система их не видит; при травме они выбрасываются в кровь, и иммунитет расценивает это как опасность. В силу своей бактериальной природы митохондрия, попав в кровь, дает организму сигнал о необходимости запуска воспалительного процесса, хотя заражения чужеродными бактериями не произошло.

Шестое чувство: иммунитет занят не только защитой от инфекций

Для того чтобы понять принципы работы иммунной системы, первым делом нужно разобраться с тем, как устроена защита от инфекций. До сих пор мы рассматривали иммунитет преимущественно с этой точки зрения. Однако защита от инфекций — это лишь часть дела. Иммунитет действительно постоянно следит, не проникли ли в организм чужеродные микробы, но есть у него и другие жизненно важные функции: он управляет процессами заживления и восстановления, регулирует вес и метаболизм, контролирует процессы старения, отвечает за появление возрастных болезней. Именно иммунная система определяет, будет ли благополучным течение беременности и приживется ли пересаженный орган. И еще одна важная задача: клетки-киллеры, о которых мы говорили выше, следят за появлением раковых клеток. Как мы видим, защитная система крайне важна для нашего здоровья и выживания.

Многим случалось слышать выражение «шестое чувство»: так мы называем способность воспринимать мир интуитивно, минуя привычные зрение, осязание, обоняние, слух и способность различать вкус. Рискну утверждать, что у каждого действительно есть шестой орган чувств — незаметная и трудолюбивая иммунная система. Подобно зрению, осязанию и слуху, она распознает сигналы из внешней среды и даже наши эмоции. В отличие от клеток других типов, ее клетки способны реагировать на гормональные изменения, смену режима питания, сигналы от мозга и из внешнего мира. Все это объясняет уникальность и сложность иммунной системы.

С недавних пор ученые рассматривают иммунитет как своего рода второй мозг; это и правда сложная сеть биосенсоров, собирающих информацию из внешнего мира и от органов тела и передающих ее в головной мозг; таким образом, иммунная система манипулирует нами, определяя конкретное поведение. Так анализируются и относительно простые проявления: скажем, нам все время хочется спать, мы дрожим или пытаемся свернуться в клубок под одеялом, и все это считается общими признаками болезни или выздоровления, но на самом деле может быть специфическим и полезным ответом на инфицирование. Случается, что иммунная система вызывает поведенческие реакции, которые мы не сразу связываем с болезнью: к примеру, пассивность, агрессию, сексуальную возбудимость. Похоже, иммунитет может многое сказать не только о нашем поведении, но и о самочувствии и вообще о том, кто мы такие.

Иммунная система реагирует не на свет, звуковую волну или вкус — она распознает присутствие микроорганизмов, опасных для здоровья или угрожающих нарушить текущее положение дел. В рамках иммунной системы сформировались точные механизмы, позволяющие оценивать окружающую среду и в сочетании с сигналами отдельных органов способствующие поддержанию здоровья. Нет в теле человека другой системы, в такой же мере способной к адаптивности (за исключением, возможно, мозга; и вряд ли природа создала бы две настолько важные структуры, не обеспечив их тесной связи). Если иммунитет теряет способность адекватно реагировать на постоянно меняющиеся сигналы внешней среды, приспосабливаясь и изменяясь, нам крышка.

Это может показаться нелогичным, но иммунитет не только помогает нам оставаться в живых, но и может вызывать болезни. Как только настройки системы сбиваются в одну сторону, иммунитет слабеет, и мы перестаем справляться с угрозами со стороны патогенных микроорганизмов. Если изменить систему по-другому, она начинает атаковать собственные здоровые ткани или неадекватно реагировать на безобидные внешние сигналы. Бывает, что она теряет способность управлять процессом старения и связанными с этим воспалениями. И ничего хорошего в этом, разумеется, нет.

Недомогание по-новому

Болезни — часть нашей истории: они появлялись в ходе эволюции, по большей части задолго до открытия антибиотиков, и не раз могли уничтожить человечество. В ответ у людей возникала необходимость во все более сильной иммунной системе. В наши дни прежние страшные инфекции уже практически никому не угрожают в странах западной цивилизации. По мере эволюции человека менялись и болезни. За последние лет двести смертность от инфекций сократилась во много раз, однако предыдущие серьезные угрозы, безусловно, влияли на ход нашего развития и оставили в человеческом организме важные зоны уязвимости. В западном мире нет эпидемий чумы, дифтерии, холеры или оспы, однако враги у нас все же остались.