Джон Барри - Испанка. История самой смертоносной пандемии

Эти воздухоносные пути выстланы слизистой оболочкой, выделяющей слизь, которая задерживает микроорганизмы и раздражающие вещества. Под слоем слизи располагается покровный слой эпителиальных клеток, а на его поверхности растут своеобразные «реснички», похожие на крошечные волоски: словно крошечные весла, они своими сокращениями (1000–1500 раз в минуту) создают поток, направленный от легких. За счет этого движения чужеродные организмы изгоняются оттуда, куда они пытаются внедриться и занести инфекцию, и направляются в сторону гортани. Если какие-то микробы все же «зацепились» в верхних дыхательных путях, то организм старается вымыть их оттуда с помощью жидкости (так возникает насморк), а затем окончательно выгнать в процессе кашля и чихания.

Это физические средства защиты — они защищают легкие так, как поднятая ладонь блокирует удар кулака. Даже если организм реагирует слишком остро, это все же не причиняет серьезного вреда, хотя избыточное количество слизи может закупоривать верхние дыхательные пути и затруднять дыхание. (При аллергии те же симптомы возникают вследствие избыточной реакции иммунной системы.)

Существует, однако, и более агрессивная защита. Макрофаги и так называемые естественные киллеры — два вида лейкоцитов, которые разыскивают и уничтожают все чужеродные микроорганизмы (другие элементы иммунной системы, в отличие от них, атакуют только специфическую угрозу), патрулируя все дыхательные пути и сами легкие. Клетки дыхательных путей выделяют ферменты, атакующие бактерии и некоторые вирусы (включая и вирус гриппа) или мешающие их прикреплению к тканям, расположенным под слоем слизи. Секрет этих клеток привлекает все больше и больше лейкоцитов и антибактериальных ферментов, которые, прибыв на место, бросаются в контратаку. Если захватчиком оказывается вирус, лейкоциты выделяют и другой белок — интерферон, который способен блокировать вирусную инфекцию.

В норме все эти средства защиты работают настолько хорошо, что легкие, непосредственно сообщаясь с внешней средой, все же остаются, как правило, стерильными.

Но если легкие все же инфицируются, то в бой вступают другие средства защиты — жестокие и смертоносные. Дело в том, что иммунная система — это, грубо говоря, машина для убийства. Ее цель — чужеродные инфицирующие организмы, и она, обратив против них весь свой арсенал (а в нем имеется поистине страшное оружие), нейтрализует или убивает захватчика.

Однако баланс между адекватной и чрезмерной реакцией, убийством и бойней очень хрупок. Подчас иммунная система ведет себя как спецназ, убивающий заложника вместе с террористом, или как армейское подразделение, которое, освобождая деревню от врага, стирает ее с лица земли.

А в 1918 г. баланс играл решающую роль в войне между вирусом и иммунной системой и между жизнью и смертью. Вирус зачастую настолько эффективно проникал в легкие, что иммунная система была просто вынуждена реагировать на него с необычайной силой. Через несколько дней от начала заболевания молодых крепких людей убивал не вирус. Убийцей была массивная реакция их собственной иммунной системы.

Обычно вирус атакует эпителиальные клетки, которые выстилают изнутри стенки дыхательных путей вплоть до альвеол. Через 15 минут после того, как вирусы гриппа вторгаются в организм, их гемагглютинин начинает связываться с сиаловыми рецепторами эпителиальных клеток. Каждый вырост все крепче и крепче прикрепляет вирус к клетке. Как правило, через десять часов после внедрения вируса в клетку она разрывается, высвобождая от 1000 до 10 тысяч новых вирусов, способных инфицировать другие клетки. Можно легко представить себе, как даже при самом низком темпе размножения (количество вирусов возрастает «всего» в 1000 раз) больной превосходно себя чувствует, а в следующий момент — когда пятое или шестое поколение вирусов созревает и инфицирует одновременно огромное число клеток — падает на землю замертво.

В то же время вирус атакует и саму иммунную систему, подрывая способность организма к самозащите: вирус подавляет высвобождение интерферона [497] Fields, Fields' Virology, 196. , а интерферон — первая линия обороны против вирусной инфекции. В 1918 г. способность вируса подавлять иммунную систему была так очевидна, что ученые, даже ошеломленные пандемией, отметили ослабленный иммунный ответ жертв болезни на другие иммунные стимулы [498] Thomson and Thomson, Influenza, v. 9, 604. . Эта особенность была доказана экспериментально.

Даже маловирулентные вирусы гриппа могут полностью лишить верхние дыхательные пути эпителиальных клеток, буквально обнажив гортань. (Восстановление начинается через несколько дней, но продолжается неделями.)

Как только инфекция захватывает надежный плацдарм, иммунная система поначалу реагирует на это воспалением. Иммунная система может приводить к воспалению в месте инфицирования, вызывая красноту, местное повышение температуры и припухлость, но в результате может развиться и воспаление во всем организме, которое проявляется лихорадкой. Нередко происходит и то и другое.

Процесс истинного воспаления включает в себя высвобождение определенными лейкоцитами белков — цитокинов. Существует множество типов лейкоцитов — одни атакуют вторгшиеся микроорганизмы, в то время как другие («хелперные» клетки, то есть клетки-помощники) управляют атакой, а клетки еще одного типа продуцируют антитела. Цитокины тоже бывают нескольких типов. Некоторые цитокины непосредственно атакуют вторгшиеся микроорганизмы — например, интерферон, который атакует вирусы. Макрофаги же, например, высвобождают гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (сокращенно ГМ-КСФ): этот цитокин стимулирует выработку в костном мозге новых макрофагов, а также гранулоцитов (это тоже разновидность лейкоцитов). Некоторые цитокины передают сигналы тем частям организма, которые в норме не рассматриваются как принадлежащие к иммунной системе: так, ряд цитокинов воздействует на гипоталамус, который играет в организме роль термостата. Когда они связываются с клетками гипоталамуса, повышается температура тела, и воспаление распространяется на весь организм. (Лихорадка — часть иммунного ответа, некоторые патогены плохо переносят высокую температуру.) При гриппе температура тела может достигать 39 градусов и выше.

Но цитокины и сами по себе оказывают токсическое воздействие. Типичные симптомы гриппа, помимо симптомов со стороны дыхательных путей, — головная боль и ломота в теле, и вызывают их уже цитокины, а не вирус. Побочным эффектом стимуляции цитокинами костного мозга является, вероятно, ломота в костях.