Кай-Михаэль Бе - Захватывающий мир легких

Фагоцитам не нужно высшее образование. После окончания начальной школы они, рискуя собственной жизнью, сразу же приступают к грязной работе в своих органах, в том числе в легких. Здесь всегда, ввиду постоянного контакта с воздухом, требуется большое количество фагоцитов. Среди них выделяют гранулоциты и макрофаги, что можно перевести как «большие обжоры».

Фагоциты запрограммированы на то, чтобы самостоятельно распознавать составные части микробов и уничтожать их. Правда, они не поддаются обучению и борются только с теми возбудителями, на которые запрограммированы, не замечая всех остальных. Для них не существует полутонов, их девиз — «все или ничего». Они, подобно орде викингов, в ходе своих военных кампаний против возбудителей порой причиняют легким серьезный ущерб. В большинстве случаев этот побочный эффект подлежит устранению, но не всегда. Фагоциты располагают обширным арсеналом энзимов и токсичных белков, с помощью которых могут уничтожать возбудителей, впрочем, как и другие клетки. В целом это довольно примитивные существа, которые основную массу времени проводят в тренажерных залах. Но кто-то же должен делать и грязную работу.

В группе гранулоцитов в легких можно выделить двух основных представителей: нейтрофилы (получившие название за свою «нейтральную» окраску под микроскопом) и эозинофилы (имеющие красную окраску и названные в честь богини утренней зари Эос). Нейтрофилы составляют более 95 процентов об общего числа гранулоцитов и играют важную роль в защите от возбудителей болезней, прежде всего от бактерий и грибков. Но они могут активизироваться также от табачного дыма и других загрязнителей воздуха и вызывать различные заболевания, в частности хронический бронхит и ХОБЛ. Маленькая группа эозинофилов изначально была предназначена для защиты от паразитов и червей. Благодаря принимаемым гигиеническим мерам они практически остались не у дел во многих частях мира и теперь от безделья устраивают воспалительные очаги в бронхах, что приводит к астме.

Завершение иммунной реакции — не менее важное мероприятие, чем ее инициирование. Особую трудность представляет взятие под контроль фагоцитов, когда надобность в иммунной защите отпала. Если этого не сделать, процесс выздоровления будет затруднен, а воспаление в худшем случае может перейти в хроническую форму. Вот почему Т-хелперы не церемонятся в выборе методов! Другими словами, они попросту уничтожают фагоциты, правда, не своими руками, а с помощью цитотоксических Т-лимфоцитов. Вы считаете, что это жестоко? Все относительно. У гранулоцитов тоже чрезмерно жесткая мораль: если в них не возникло надобности в течение 24 часов, они добровольно совершают запрограммированное самоубийство, после чего все поголовье гранулоцитов заменяется новым. Говорят, что в одну реку нельзя войти дважды, и точно так же невозможно дважды встретиться со своим гранулоцитом — на следующий день все они уже новые.

Кого мы упустили из виду? Первую леди, так называемую дендритную клетку, которая выполняет функцию главного стратега. В иммунной системе легких дендритные клетки играют центральную роль. Они находятся в постоянном непосредственном контакте с Т-хелперами и определяют их ежедневную повестку дня. Это единственные клетки, которые в любой момент имеют право доступа к Т-хелперам и нашептывают им решения. Их функция заключается в «презентации» чужеродных субстанций, попадающих в легкие: дендритная клетка разлагает эту субстанцию на удобные для работы части и представляет их Т-хелперам. А те уже решают, какие меры необходимо принять. Друг это или враг? Игнорировать, терпеть или уничтожать? Откладывать в память или нет? Дендритная клетка способна влиять на подобные решения. Для этого она ловко использует коммуникативные сети иммунной системы, причем не только ее официальные каналы, но и неофициальные (те самые «твиты» от цитокинов — сигнальных веществ, с помощью которых иммунные клетки общаются между собой на расстоянии). К дендритной клетке стекаются все сплетни и слухи, а некоторые из них она распространяет сама. В лучшем случае дендритная клетка представляет собой регулирующий и компенсирующий элемент иммунной реакции, а в худшем — интриганку, которая манипулирует Т-хелперами, склоняя их к неверным решениям — со всеми вытекающими негативными последствиями.

Остается еще эпителий — оборонительная стена! Клетки эпителия образуют поверхность дыхательных путей и их наружный защитный слой. В самом начале бронхов этот механический барьер состоит из нескольких слоев, но ближе к концу — в бронхиолах и альвеолах — уже едва заметен. Любые чужеродные субстанции — вирусы, бактерии, грибки, вредные химикаты, аллергены — первым делом наталкиваются на слой эпителия. Это больше чем пассивная преграда: клетки эпителия могут выделять в бронхи защитные вещества, нейтрализовывать возбудителей заболеваний и связывать вредные частицы с помощью слизи, предотвращая их проникновение в более глубокие дыхательные пути. Завершив первичные мероприятия, клетки эпителия посредством сигнальных веществ зовут на помощь другие иммунные клетки. Правда, «помощь» в данном случае не совсем подходящее слово, на самом деле для клетки эпителия все обычно заканчивается смертью. Сообщить цитотоксическому Т-лимфоциту о нападении вируса — значит гарантированно накликать смерть на самого себя. Можно ли сказать, что клетка эпителия знает об этом и сознательно жертвует собой? Мы не знаем. К счастью, эта мелодрама всегда происходит в тишине и незаметно, ведь такая массовая героическая смерть вряд ли кого-то оставила бы равнодушным. Но все зависит от подхода. Даже в незначительном воспалении при желании можно увидеть сюжет для голливудского фильма!

Как же конкретно протекают важнейшие иммунные реакции в легких? Давайте вместе заглянем в Овальный зал иммунной системы и послушаем, что в действительности происходит на верхних этажах власти.

Инфекция

Т-хелпер (президент иммунной системы — ПИС): Что там у вас?

Дендрита: Господин президент, докладываю о вторжении иностранного диктатора в эпителий.

— Что? Немедленно покончить с ним. Пошлите морских пехотинцев.

— Кроме того, до нас дошли сообщения в твиттере, в которых он высказывает сомнение в ваших руководящих способностях.

— Он что, рехнулся? Приказываю дополнительно провести ковровые бомбардировки силами ВВС!

— Вдобавок ко всему он потешался над вашей прической.

— Над прической? Уж кто бы говорил! Принесите-ка мне мой ядерный чемоданчик!

Регуляторный Т-лимфоцит: Господин президент, при всем уважении, пожалуй, это уже перебор. У нас есть данные, что твит о прическе — это фейк. Ситуация еще совершенно неопределенная, мы пока не можем дать однозначной оценки всем сигналам от защитных клеток. Чрезмерная оборонительная реакция способна причинить ущерб.