В Говалло - Парадоксы иммунологии

Уже сейчас иммунологами накоплено огромное количество сведений о состоянии антигенов тканевой совместимости у людей при самых разнообразных заболеваниях. Пасьянсы раскладываются не на ломберных столиках, а в электронной памяти счетных машин. Позитивные связи, негативные связи, степени риска, взаимосочетания антигенов — вот когда иммунология, кажется, стала соответствовать постулату Иммануила Канта о том, что "в естественных науках, в собственном смысле слова, ровно столько науки, сколько в них содержится математики".

Оказалось, что целый ряд заболеваний может быть лучше диагностирован по анализам крови (имеется в виду изучение антигенов HLA), чем по сумме всех других болезненных отклонений. Так, например, при заболевании суставов позвоночника — анкилозирующем спондилите почти у всех больных имеется антиген с порядковым номером 27, а у здоровых он обнаруживается крайне редко. При кожном заболевании псориазе очень часто встречается сочетание антигенов 13 и 17, при ревматоидном артрите — антигены 3 и 40, при некоторых заболеваниях печени — антиген 8, при рассеянном склерозе — антигены 3 и 7, при сахарном диабете — антигены 15 и 18. Здесь мы указали лишь очевидные связи, когда врачи говорят о высоком риске заболеть определенным заболеванием человеку с данным генотипом HLA-антигенов. Но многие возможные ассоциации еще только исследуются.

Интересно, что были обнаружены не только позитивные, но и негативные связи болезней с антигенами тканевой совместимости, когда у людей с данным антигеном такое-то заболевание почти не встречается. Оказалось, что пациенты с анкилозирующим спондилитом почти никогда не страдают острым аппендицитом (связь по антигену 27), крайне редко сочетаются псориаз с хроническим гепатитом (антиген 1) или системной красной волчанкой (антиген 8), а диабет редко сопутствует множественному склерозу (антиген 7). Столь чудесное и давно лелеемое медициной выяснение связи индивидуальной конституции и нездоровья привело к современному пониманию того, что существует, по-видимому, две категории генов иммунологической индивидуальности: одни из них делают нас чувствительными к данному заболеванию (гены-провокаторы), а другие, наоборот, устойчивыми к этому страданию (гены-протекторы, или защитники).

Гуманной идеей отечественной медицины, которую всегда проповедовали лучшие ее представители — Г. А. Захарьин, С. П. Боткин, Н. А. Семашко и другие, было профилактическое направление, в основе которого лежало стремление не лечить, а предупредить болезнь. Материалистическое представление о факторах биологической индивидуальности и выявление их связи с патологией человека являются конкретной предпосылкой для скорых побед медицинской реабилитации. Знание антигенного спектра тканей человека позволит с учетом всех изученных степеней риска исключить или по крайней мере ослабить в каждом отдельном случае реальную угрозу и проводить направленное медицинское обследование населения.

Объяснить механизмы связей болезней с антигенами человека пока трудно. Известно, что отдельные факторы, из которых соткана индивидуальность человека, присущи и простейшим организмам — микробам. Только если генетический код человека напоминает, как уже говорилось, сложное слово, то код микроба — буква. А если данная буква входит в состав слова, определяющего конституцию человека? Тогда такой индивид не будет вырабатывать иммунитет против данного микроба, так как последний не окажется для него в полной мере чужеродным. Формы паразитирования в природе многообразны, и возможно, инфекционные болезни являются во многом формой индивидуально приспособленного микробного иждивенчества. Но это может быть отнесено к таким заболеваниям, которые являются очевидно или условно инфекционными (туберкулез, ревматизм, бронхиальная астма), а как быть с заболеваниями, в возникновении которых микробам видной роли не принадлежит, а от состава HLA-антигенов определенная зависимость просматривается (шизофрения, диабет, нарушения скелета)? Для того чтобы понять тонкие причины столь уникальных свойств клеток человеческого организма, ученым пришлось самым кропотливым образом препаровать саму клетку и особо внимательно ее внешнюю оболочку — клеточную мембрану.

Наружная клеточная мембрана является не только пограничной оболочкой, отгораживающей внутриклеточное царство от внеклеточной галактики, она служит еще и тончайшим приемным устройством для многочисленных внешних сигналов и инструментом для межклеточных контактов. Известный американский биолог Г. Никольсон писал: "Поверхность клеток — важнейшее место контроля их роста, деления, развития, связей, дифференцировок, смерти". Мало того что клеточная (или, как еще ее называют, плазматическая) мембрана избирательно регулирует поступление разных веществ внутрь клетки. При этом клеточные мембраны являются не пассивным фильтром, а живой организацией, способной к поразительным процессам: например, мембраны способствуют иногда активному переносу веществ из растворов с меньшей концентрацией в растворы с более высокой концентрацией(!). Здесь также находятся многочисленные рецепторы, справедливо называемые "органами чувств" клетки.

50 лет назад американские биологи Гортер и Грендел высказали предположение, что клеточная мембрана состоит из слоя липидов и белков ("сандвич"), позже электронная микроскопия подтвердила такое слоистое строение оболочки. Поэтому внутрь клетки легче попадают вещества, растворимые в липидах. Свободное передвижение молекул белка вдоль по плазматической мембране способствует экстренной сборке рецепторов — специализированных участков для получения и переработки, а также выведения разнообразной информации.

Клеточные рецепторы имеют сложное строение, они состоят из различных сахаров и белков. Сахара играют роль решетки, в которой застревают и крепятся белковые молекулы. Свободно передвигающиеся белки, поступающие из внутриклеточных резервуаров, задерживаются сахаристыми ветвями рецепторного каркаса, которые и удерживают их в определенном положении наподобие якоря, удерживающего судно в море. Определенное сочетание белков обеспечивает особенности, или, как говорят, специфичность, рецепторов. Клетка получает множество самых разнообразных сигналов и взаимодействует с другими клетками. Для каждого вида молекул-гормонов, витаминов, вирусов или бактерий есть свой тип рецептора. Поэтому инженерная деятельность сахаров, постоянно конструирующих на клеточной мембране соответствующие воспринимающие приборы, есть работа чрезвычайной важности.

Тонкий механизм действия рецепторов лучше изучен на примерах взаимодействия с гормонами. Каждый гормон, в какой бы железе внутренней секреции он ни вырабатывался, попадает в кровь, а оттуда поступает в клетки, имеющие к нему чувствительные рецепторы. Несмотря на чрезвычайно низкую концентрацию некоторых гормонов в крови (10 -7— 10 -8моля), действие их на чувствительную клетку обнаруживается уже через несколько секунд после выработки. А много ли на клетке рецепторов к гормону? Подсчитано, что в клетке печени на мембране содержится более 100000 рецепторов к глюкагену и 250000 рецепторов к инсулину. После того как гормон связался с рецептором, они образуют комплекс, который может изменить проницаемость мембраны или ход внутриклеточных биохимических реакций. Следствием этого является синтез клеткой тех или иных биологически активных соединений, в том числе и нового гормона. Возможно, что под действием данного гормона повысится (растормозится) чувствительность клетки к гормону иного порядка.