Почему тело дает сбой. Как ежедневные привычки могут незаметно нас убивать - Шилпа Равелла
В 1950 году в больницу Университета Миннесоты поступил годовалый мальчик со странным набором симптомов. У него была увеличенная печень, легочная инфекция и чешуйчатая сыпь вокруг глаз, носа и рта. Врачи не могли понять, что с ним не так, и ребенок в конце концов умер. Вскоре подобные случаи начали повторяться. На заседании Американского педиатрического общества в 1954 году бостонские врачи представили отчеты о младенцах и маленьких детях, которые большую часть своей короткой жизни провели в больницах. Страдая от повторяющихся инфекций, они в конечном счете умирали, не дожив до десяти лет. Ученые назвали это «иммунологическим парадоксом», «смертельной гранулематозной болезнью детского возраста», потому что в ответ на инфекции в их организме образовывались состоящие из иммунных клеток и других тканей очаги воспаления, или гранулемы.
Эти дети страдали от иммунодефицита. Если аутоиммунные заболевания становятся следствием чрезмерно бурной реакции иммунной системы, то иммунодефицит развивается в результате ее ослабления, что делает организм уязвимым для микробов. Ученые уже описали различные виды недостаточного иммунного ответа, такие как дефицит В-лимфоцитов. При недостатке этих клеток организм лишается важных антител, и пациенты становятся жертвами тяжелых бактериальных инфекций. У детей же со смертельной гранулематозной болезнью в крови был обнаружен высокий уровень антител.
На заседании Американского педиатрического общества несколько врачей подтвердили, что сталкивались с подобными редкими случаями. Один из них даже осмелился предположить, что всему причиной повреждение или отсутствие фагоцитов, таких как нейтрофилы и макрофаги – любимые клетки-пожиратели Мечникова. Однако тогда к мнению этого врача никто не прислушался. Годы спустя, уже в 1960-х, исследования подтвердили его догадку. Генетические дефекты могут помешать фагоцитам уничтожать определенные микробы, что чревато смертельными инфекциями. Впоследствии ученые разработали новые методы лечения, значительно снизив уровень летальных исходов, а сам недуг был переименован в «хроническую гранулематозную болезнь». Фагоциты, которые когда-то порицались, доказали, что их присутствие необходимо для жизни.
Со временем фагоциты наконец получили должное признание в современной науке. Седьмого декабря 2011 года, через сто лет после вручения Илье Мечникову Нобелевской премии, французский биолог Жюль Хоффман прочитал свою Нобелевскую лекцию в Каролинском институте в Стокгольме в Швеции. Хоффман вместе с американским иммунологом Брюсом Бойтлером поделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за «открытия, касающиеся активации врожденного иммунитета». Впервые со времен Мечникова и Эрлиха, разделивших премию в 1908 году, она была присуждена за исследования врожденной иммунной системы.
Все премии в области иммунологии за последнее столетие присуждались за работы, связанные с адаптивной иммунной системой.
Хоффман наклонился к кафедре и тихо заговорил в микрофон, вытянув обе руки перед собой. Он начал лекцию с рассказа о своем отце, энтомологе, который привил ему любовь к изучению насекомых. Подобно Мечникову, Хоффман провел свои самые важные исследования на беспозвоночных. Он продемонстрировал результаты экспериментов на дрозофилах, плодовых мушках. Как и у всех насекомых, фагоцитоз был важной частью их антимикробной защиты. Хоффман и Бойтлер выявили белки, названные толл-подобными рецепторами, которые помогают фагоцитам и другим клеткам распознавать патогены, такие как бактерии, вирусы и грибки, стимулируя иммунный ответ.
В самом начале лекции Хоффман продемонстрировал потрясающий черно-белый электронный микроснимок мертвой плодовой мушки. Ее увеличенное тело напоминало персонажа из научно-фантастического фильма ужасов. Мушка, у которой был дефицит толл-подобных рецепторов, погибла от обширной грибковой инфекции. Ее большие фасеточные глаза смотрели на зрителей в зале, безжизненное тело было покрыто ворсистым грибковым ковром, а испещренные пятнами лапки были вывернуты в разные стороны. Она пала жертвой в той же смертельной битве, свидетелем которой более века назад стал Мечников, наблюдая за тем, как фагоциты проглатывают иглообразные споры в зараженных грибком блохах. Это зрелище придало Мечникову силы продолжать исследования иммунитета. Теперь его работа получила второе рождение, а технологические достижения медицины XXI века позволили раскрыть больше тайн, чем Мечников мог себе представить. Хоффман в своей лекции говорил об исторических открытиях Мечникова и даже назвал один из антимикробных белков плодовой мушки «Мечниковином».
Канадский врач Ральф Штейнман, один из лауреатов Нобелевской премии 2011 года, скончался от рака поджелудочной железы за три дня до объявления результатов. Когда Нобелевский комитет назвал лауреатов, еще не было известно о смерти ученого. В 1970-х годах тогда уже получивший докторскую степень доктор Штейнман занимался исследовательской деятельностью в Рокфеллеровском университете. Он открыл новый тип клеток врожденного иммунитета с исходящими из их тела ветвистыми отростками и назвал эти клетки дендритными. Подобно макрофагам, дендритные клетки являются фагоцитами, пожирающими патогены. Они ведут себя еще более искусно, чем макрофаги[12], координируя действия врожденного и адаптивного звеньев иммунной системы. По сравнению с другими фагоцитами дендритные клетки тратят меньше времени на уничтожение микробов и больше – на оповещение клеток адаптивного иммунитета, привлечение Т– и В-лимфоцитов для организованной, целенаправленной атаки на патогены. Таким образом, спустя более полувека после того, как была предложена первая в мире теория иммунитета, Нобелевская премия 2011 года отметила важную взаимосвязанную роль и врожденного, и адаптивного иммунного ответа.
Макрофаги, прозванные «полицейскими Мечникова», были оттеснены на второй план в конце ХIХ века, в разгар ажиотажа вокруг антител. Несмотря на полученную Мечниковым Нобелевскую премию, ученые более полувека игнорировали макрофаги. Пастер успокаивал Мечникова: «Поколения студентов будут заучивать вашу теорию по учебникам, не имея ни малейшего представления о том, что вам пришлось пережить, чтобы ее отстоять». И действительно, макрофаги никуда не делись, сохранившись в наших телах, отражающих их биологическую историю.
В 1996 году одному тридцатитрехлетнему французскому подрывнику в результате несчастного случая оторвало обе кисти и предплечья. Четыре года спустя ему была проведена первая в мире операция по пересадке обеих рук. Восстановительный процесс был изнурительным, однако почти пять лет спустя на обеих пересаженных руках и предплечьях начали расти ногти и волосы. Мужчина чувствовал боль, тепло и даже легкие прикосновения. Новые руки потели, удерживали ручку или стакан, брили бороду, о чем раньше можно было только мечтать.
Рассматривая в микроскоп образцы кожи донорских рук,
