В Говалло - Парадоксы иммунологии

Открытие в 1962 г. функций тимуса ввело в обиход иммунологов понятие о клеточном иммунитете и его составных частицах Т-лимфоцитах. Мы уже видели, что удаление у молодых организмов тимуса обрекает их на безразличие к чужеродным клеткам. Но в 1956 г. Гликом у птиц был обнаружен несколько иной орган, удаление которого не затрагивало реакций клеточного иммунитета, но почти полностью парализовывало выработку антител. Таким органом, очевидно ответственным за группу лимфоцитов, не зависящих от тимуса (у птиц тимус есть тоже), оказалась маленькая железа, слегка выпячивающаяся у птиц от пищевой трубки вблизи анального отверстия. Функция этой железы, называемой сумкой Фабрициуса, ранее также была неизвестной, а поскольку латинское название сумки — бурза, лимфоциты нововыявленной группы стали называть Б-лимфоцитами.

Как ни парадоксально, но четвертьвековые поиски аналогичного бурзе органа у млекопитающих не дали результата, хотя наличие Б-лимфоцитов отмечено у всех животных и у человека. И до сих пор между иммунологами нет согласия, какой орган человека является аналогом бурзы птиц и главным инструктором Б-клеток: костный мозг, нёбные миндалины или лимфатические узлы кишечника. Факт остаётся фактом, Рим обязан спасением, гусям, а Б-клетки своим названием... курам.

Рис. 7. Схема взаимодействия Т- и Б-лимфоцитов с макрофагом

Пока учёные спорили, кому принадлежит приоритет в эпохальном открытии иммунологического значения тимуса, англичанину Джеку Миллеру или американцу Роберту Гуду, последний предложил двухкомпонентную схему строения системы иммунитета, одна часть которой представлена тимусом и Т-клетками, а другая бурзой и Б-клетками. Т-лимфоциты самостоятельно атакуют носителя антигена и отторгают чужеродный трансплантат, они часто являются долговременными носителями иммунологической памяти, Б-лимфоциты под действием антигена превращаются в плазматические клетки — одноклеточные фабрики по изготовлению антител (рис. 7).

Один из крупнейших иммунологов наших дней Гуд тяготел к клинической практике, как бы руководствуясь словами другого учёного, тоже открывшего систему — систему кровообращения, англичанина Уильяма Гарвея: "Нет лучшего способа продвинуть вперёд медицинскую практику, как обратить наши умы на раскрытие неизменного закона природы путём тщательного изучения редчайших форм болезни". Специализируясь в области педиатрии, Гуд описал ряд врождённых заболеваний у детей, которые ещё более отчётливо проиллюстрировали его представления о двух половинах иммунной системы. Оказалось, что в некоторых случаях у детей бывают недоразвиты тимус и зависимый от него клеточный иммунитет, в других случаях наблюдается дефект Б-клеток и неспособность вырабатывать антитела, в третьих случаях нарушены обе эти составные части иммунитета, и такие дети могут развиваться только в герметическом скафандре, оберегающем их от всякого контакта с окружающей средой и другими людьми. Роберт Гуд оказался не только блестящим экспериментатором, но и обладателем метафорического воображения: выявленные им дефекты иммунитета он назвал "экспериментами природы", а разработанные методы хирургического их лечения — пересадку тимуса, костного мозга, введение антител — "клеточной инженерией". Совершенно новое направление клинико-иммунологических исследований определили теоретические изыскания клеток, ответственных за иммунитет. Большую работу в этой области в нашей стране проводят иммунологи и врачи под руководством академика АМН СССР Ю. М. Лопухина.

Несмотря на различное подчинение, между Т- и Б-клетками нет непреодолимого водораздела. Внимательный читатель отметил, что при перечислении последствий удаления тимуса у новорожденных (в предыдущей главе) говорилось об ослаблении продукции антител. Удаление бурзы полностью отменяет эту филигранную функцию, удаление тимуса — существенно искажает её. Понимание этих, казалось бы, неотчётливых различий пришло довольно быстро, во второй половине 60-х годов были созданы синтетические теории взаимодействия разных лимфоцитов, показавшие обязательность тесной кооперации Т- и Б-лимфоцитов. Так же как и Т-клетки, Б-лимфоциты сосредоточены в определённых Б-зонах: так, активнее всего антитела образуются клетками селезёнки, хуже клетками лимфатических узлов и почти не вырабатываются клетками тимуса. Налицо определённая специализация разделов иммунной системы (рис. 8). Но в крови и в тканях Т- и Б-лимфоциты смешиваются, здесь происходит их рабочий контакт, который протекает с участием макрофагов (мечниковских фагоцитов).

Рис. 8. Б-лимфоцит (1) и Т-лимфоцит (2) под электронным микроскопом

Иммунологами было отмечено, что при смешивании чистых суспензий Т- и Б-клеток антитела не вырабатываются. Только макрофаги, добавленные в клеточную смесь, способны разбудить застывших защитников. Б-клетка — достаточно прихотливая структура, она включается в работу, только получив антиген в расщепленном виде и побудительный указ от Т-лимфоцита. Макрофаги захватывают и перерабатывают для Б-клетки чужеродный материал. Т-клетки, названные за это помощниками (хелперами), дают необходимый для синтеза антител сигнал. После этого начинается удивительный по точности процесс изготовления Б-клеткой антител, которые отшлифованы настолько изящно, что, к примеру, отличают хвост, тело и усики одного вируса. Иммунологическую реакцию стали называть трёхклеточной, воздав должное участию в ней обеих разновидностей лимфоцитов и макрофага. Тем самым была проиллюстрирована уникальная по сложности реакция организма против чужого белка и создание новой белковой молекулы, требующая взаимодействия самых разных клеток, концентрирующих антиген, запускающих реакцию и синтезирующих новую белковую структуру.

Взаимодействие лимфоцитов, уже знакомых с антигеном (поэтому они называются иммунными), напоминает взаимодействие стрелка с мишенью. Поведение иммунных Т-клеток было заснято с помощью замедленной киносъёмки на плёнку. При этом можно видеть, как иммунные клетки окружают клетку-мишень, прикрепляются с помощью своих распознающих рецепторов к её поверхности и вытягивают по направлению к мишени отросток. Когда этот отросток касается поверхности клетки- мишени, последняя погибает (видимо, за счёт впрыскивания клеткой-убийцей, или киллером, антител и губительных ферментов), а вместе с ней погибает и нападающая клетка. "Поцелуем смерти" назвали иммунологи финал клеточной драмы, которая длится всего 5-7 минут (рис. 9).