Екатерина Умнякова - Как работает иммунитет [litres]

Существует еще один способ, благодаря которому бактерии могут получить устойчивость к антибиотикам – горизонтальный перенос генов. Дело в том, что у этих организмов помимо основной ДНК есть еще небольшие кольцевые молекулы ДНК – плазмиды.Они часто несут в себе гены устойчивости к антибиотикам. Передавая друг другу такие плазмиды, бактерии распространяют невосприимчивость в тому или другому типу антибиотических препаратов.

Помимо антибиотиков существуют и другие способы для запуска борьбы с патогенами, если организм не может сам с ними справиться: введение иммунных сывороток с готовыми антителами к возбудителям заболеваний, использование синтетических цитокинов – молекул-регуляторов иммунного ответа, и многие другие.

Но в большинстве случаев, наш иммунитет в норме может ликвидировать практически любую инфекцию даже без запуска воспалительных процессов. Поэтому так важно поддерживать работу этой системы и избегать заблуждений, связанных с ее функционированием. Теоретические знания, представленные в этой главе, а также во всех предыдущих, помогут разобраться в псевдонаучных представлениях об иммунитете.

Не все микроорганизмы и вирусы представляют угрозу нашему существованию, но многие из них могут серьезно навредить здоровью. Как устроены самые распространенные возбудители заболеваний?

Вирус (от лат. virus – «яд») – это неклеточный инфекционный агент, который поражает живые клетки. Вне клетки вирус существует в виде независимой частицы – вириона. Она состоит из двух или трёх компонентов: генетического материала в виде ДНК или РНК, белковой оболочки – капсида, защищающей нуклеиновые кислоты, и в некоторых случаях – дополнительных липидных оболочек. Как только вирус попадает в клетку, он постепенно убирает свои защитные оболочки, освобождает генетический материал и начинает размножаться за счет клеточного аппарата синтеза белка самой клетки. В результате этого процесса клетка не может функционировать нормально. Поскольку вирус распространяется, то из строя выводятся скопления клеток, тканей, а в некоторых случаях – даже органы (например, вирус гепатита C «выключает» печень).

Множеством загадок и мифов окружен вирус иммунодефицита человека или ВИЧ. Впервые он был обнаружен в 1981 году. По состоянию на 2017 год, в России зарегистрировано 1,2 млн ВИЧ-инфицированных. Это самый большой показатель среди всех стран Европы по данным UNAIDS – объединенной программы ООН по ВИЧ/СПИД.

Вирусы

Вирус иммунодефицита человека поражает T-хелперы, дендритные клетки, макрофаги, которые осуществляют важнейшие иммунные функции. За счет снижения количества иммунных клеток у зараженных ВИЧ, они становятся более восприимчивыми к разного рода инфекциям. В медицине это состояние получило название «синдром приобретенного иммунодефицита» (СПИД). Страдающие СПИДом чаще заболевают различными инфекциями – туберкулезом, цитомегаловирусной инфекцией, токсоплазмозом и другими заболеваниями. Условно патогенные штаммы бактерий и грибков – те штаммы, которые не являются болезнетворными для людей с нормальной иммунной системой – часто становятся причиной развития серьезных недугов у ВИЧ-инфицированных.

Бактерии (от др.-греч. βακτηριον – «палочка») – это одноклеточные микроорганизмы, которые не имеют оформленного клеточного ядра, то есть прокариоты. К безъядерным организмам также относят еще и археи, которые обитают в тех же экологических нишах, что и бактерии, включая кишечник человека. Весят прокариоты примерно столько же, сколько все растения нашей планеты, и по своей массе они превосходят массу всех животных, обитающих на Земле – 1015 кг. По оценкам ученых, 2/3 всего биоразнообразия представлено бактериями – от 10 миллионов до триллиона различных видов.

Клетки кишечной палочки Escherichia coli

Организм человека – это большой дом для множества микроорганизмов. Только представьте: масса бактериальных клеток, населяющих кишечник, составляет от 1 до 2 кг, а численность этих клеток превышает численность клеток нашего собственного организма в 10 раз! Микробы, живущие на других слизистых поверхностях организма, помогают нам получать витамины группы B, витамин K, и другие биологически активные вещества. Например, гамма-аминомасляную кислоту – ГАМК. Это вещество является нейромедиатором в центральной нервной системе, благодаря которому нейроны обмениваются электрохимическими импульсами.

ГАМК в ЦНС принимает участие в процессах центрального торможения – кислота «гасит» нервные импульсы. Такой подход можно было бы использовать для лечения заболеваний, когда происходит чрезмерная активация нервной системы и отсутствует торможение. Препарат «Аминалон» или «Гаммалон» – первый в истории ноотроп, представляющий собой гамма-аминомасляную кислоту. Ученые не уверены до конца в его эффективности из-за неоднозначных данных. Исследователи до сих пор не выяснили, может ли гамма-аминомасляная кислота ГАМК в чистом виде проникнуть через гематоэнцефалический барьер – физический барьер между мозгом и кровотоком – или нет. Управление по контролю продуктов питания и лекарственных средств (The U.S. Food and Drug Administration, сокращенно FDA) относит такого рода препараты ноотропы к биодобавкам, а не к лекарствам.

Большинство микроорганизмов не причиняют нам вреда. Наоборот, они участвуют в круговороте химических элементов – жизнь без них на нашей планете была бы невозможна. Некоторым представителям царства бактерий – бактериям-симбионтам – выгодно мирно сосуществовать с человеком. Они колонизируют те же ниши, что и патогенные микроорганизмы, вызывающие заболевания, но не причиняют вреда организму. Цель бактерий-симбионтов – получить комфортную среду обитания и питательные вещества. Наша иммунная система поддерживает определенное количество клеток бактерий-симбионтов, поскольку даже небольшое нарушение хрупкого баланса микрофлоры может приводить к возникновению воспалений.