Сергей Бердышев - Открытия и изобретения, о которых должен знать современный человек
Ученые-иммунологи различают несколько родов лимфоцитов. Мечников, как уже говорилось выше, наблюдал клетки-фагоциты. Они участвуют в первичной защитной реакции, атакуя чужеродные агенты и безжалостно уничтожая их. При этом фагоциты образуют ловчие щупальца, которые делают их похожими на осьминогов. Эти крупные клетки-«осьминоги» хватают бактерии и втягивают их в себя, постепенно переваривая. Однако такая защита не была бы вполне эффективной, поэтому основной задачей фагоцитов служит выделение антигенов.
Каждый чужеродный агент несет на своей поверхности опознавательные вещества, которых нет на оболочке собственных клеток организма. Иммунная система отлично распознает такие вещества. Часть из них она знает изначально: они записаны в генетическом коде. То есть человек с самого рождения наследственно способен различать ряд чужеродных агентов по маркирующим веществам и уверенно отсеивать их от собственных клеток. Вещества, которые выдают бактерий, вирусов и прочих агентов, носят название антигенов.
Фагоциты не переваривают пойманных микробов полностью, а оставляют целыми антигены, которые клетки-пожиратели выделяют всей своей поверхностью. Далее наступает следующий этап иммунного процесса, который организуют другие лимфоциты. Эти лимфоциты (их называют В-лимфоцитами) встречаются с фагоцитами и тщательно проверяют, какие антигены покрывают поверхность пожирателей. После чего В-клетки приступают к выработке антител.
Антитела — это сложные химические вещества, молекулы которых устроены таким образом, что активно связывают и нейтрализуют любые антигены. Всякий чужеродный агент оказывается облеплен антителами и погибает. Для ряда агентов организм всегда имеет в запасе некоторое количество антител, химическая формула которых записана в генетическом коде.
Кстати, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) оттого непобедим, что он влияет не на обычные клетки организма, а на защитные белые тельца. Вирус поражает лимфоциты, и они не могут производить антитела. В результате ВИЧ оказывается вне досягаемости защитных клеток. Хуже того, они ослабляются им и не могут атаковать прочие чужеродные агенты. Это приводит к тому, что ВИЧ-инфицированный становится уязвимым для самых безобидных микробов. У человека развивается СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита, который заключается в отсутствии сопротивляемости к инфекциям. Рано или поздно больной погибает от какой-нибудь болезни, однако истинной причиной смерти следует считать СПИД.
Как видно, у человека есть два вида иммунитета, обеспечиваемых одной иммунной системой. Первый вид — врожденный, заложенный в нашей наследственности. Поэтому люди имеют от рождения готовый набор антител и, как следствие, невосприимчивость к ряду заболеваний. Гены хранятся в хромосомах. Предположительно, те из генов, что ответственны за невосприимчивость к инфекциям и иммунную защиту, собраны в т. н. X-хромосоме. Ее еще называют женской, т. к. она передает женские половые признаки.
Между прочим, ученые считают, что именно поэтому женщины болеют меньше мужчин. Ведь в женских клетках находятся сразу две X-хромосомы, тогда как у мужчин лишь одна. Это различие в количестве X-хромосом обусловливает различия между полами: недостающая хромосома X заменена Y-хромосомой, несущей мужские половые признаки. Стало быть, женщины обладают двойным иммунитетом. Однако такая защита привела к тому, что среди представительниц прекрасного пола более всего распространены аутоиммунные заболевания. В эту группу относят болезни, связанные с нарушениями работы лимфоцитов, когда те атакуют собственные клетки организма.
Унаследованный иммунитет состоит из стандартного набора генов, но содержит разные их вариации. Один вариант гена обеспечивает надежную защиту при одних условиях, другой — при других. Следовательно, разные люди оказываются носителями разных форм стандартного наследственного иммунитета. Ранее сообщалось, что генетически обусловленная защита связана с биологическим разнообразием человеческой расы и поддерживает наше существование.
Если бы все люди были абсолютно идентичны друг другу, то они обладали бы сходным иммунитетом. Тогда микробы за несколько поколений смогли бы научиться обходить иммунную защиту, и человечество погибло бы от инфекций. Но поскольку на свет каждый раз рождаются совершенно разные люди, то иммунитет, не претерпевая коренных изменений, приобретает великое множество форм. В результате попытки микробов победить человечество оказываются тщетны.
Нетрудно заметить, что сам по себе врожденный иммунитет распадается на две разновидности. Защитные механизмы связаны с деятельностью клеток-пожирателей и с активностью антител. Ученые в силу этой причины склонны различать иммунитет клеточный и гуморальный. Первый сводится к фагоцитозу, а второй — к химическому связыванию антигенов. Указать наиболее важный из них вид трудно, однако ведущую роль в защитных реакциях играет фагоцитоз. Фагоциты поглощают чужеродных агентов и побуждают лимфоидную систему к выработке антител.
Значит, условно клеточный иммунитет можно считать главным. Поглощение и переваривание микробов происходит не везде одинаково, эта функция наиболее активно выполняется лимфоцитами в особых центрах: участках лимфотока, т. н. лимфатических узлах. Именно здесь скапливаются контролирующие внутреннюю среду человека лимфоциты.
Впрочем, сходным образом протекают защитные реакции при другом виде иммунитета, который называется приобретенным. Он возникает после того, как человек переболел данным заболеванием и в его организме выработалась невосприимчивость к инфекции. Клетки В-лимфоциты, «считавшие» структуру антигенов с поверхности фагоцитов, научились самостоятельно производить к новым агентам связывающие антитела, которых не было в генетическом коде, используя свои внутренние резервы. Хотя существует еще более безопасный способ приобретения иммунитета. Часть новых антител человек получает почти сразу после рождения с молоком матери.
Приобретенный иммунитет, описанный выше, в медицине называется естественным. Врачи же умеют создавать искусственный приобретенный иммунитет, а также укреплять естественный и помогать ему бороться с болезнью.
Создана техника вакцинации
Самым надежным средством борьбы с болезнетворными микроорганизмами являются вакцинация и вакцинотерапия. Вакцинация включает в себя превентивные (предупредительные) меры, тогда как вакцинотерапия направлена непосредственно на борьбу с уже имеющимся заболеванием. Впервые технику вакцинации применил Э. Дженнер, а затем детально разработал Л. Пастер. В исследованиях Пастера принимал активное участие И. И. Мечников, совершивший немало открытий в области иммунологии.
Английский врач Дженнер является изобретателем способа предупреждения заражения оспой — оспопрививания. Технику этого метода ученый разработал в 1796–1798 гг. Он давно заметил, что переболевшие оспой пациенты становятся впоследствии невосприимчивыми к данной инфекции. Кроме того, врач обратил внимание на тот факт, что высокой невосприимчивостью к оспе обладают женщины, работающие на фермах доярками.
Дженнер справедливо заключил, что они тоже болеют оспой, оттого приобретают иммунитет, но болезнь протекает в легкой форме. По этой причине сами женщины-доярки не замечают своего заболевания, не жалуются на здоровье и не обращаются к врачу, хотя натуральная оспа значительно ослабляет человеческий организм и зачастую приводит к смерти. Врач пытался понять, каким образом доярки могли заразиться легкой формой оспы. Поскольку он знал о существовании т. н. коровьей оспы — похожего заболевания у коров, то предположил, что инфекция передается дояркам именно от животных.
Дальнейшие опыты подтвердили правоту Дженнера. Он доказал, что инфекция попадает в организм доярок через ссадины на руках. Здесь вырабатываются антитела к возбудителю, клетки-защитники учатся его отличать и успешно бороться с ним. Поэтому когда переболевшая коровьей оспой доярка заражается оспой натуральной (человеческой), то иммунная система ее организма оказывается готовой к нанесению ответного удара. Передача инфекции осуществляется благодаря оспенным пузырькам на вымени коровы. Из лопнувших пузырей вытекает жидкость, содержащая возбудителя оспы. Она-то и проникает в мельчайшие повреждения кожи на руках доярки.
Дженнер ввел в медицинскую практику предупредительные прививки, содержащие жидкость из коровьих пузырьков. Предупредительное прививание получило название вакцинации, а препарат для прививки — вакцины (от латинского слова, означающего «корова»). Дженнер не предполагал, что болезнетворное начало, с которым он работал, является разновидностью микроорганизмов. Это установил Л. Пастер, с именем которого связано дальнейшее развитие иммунологии и техники прививания. Он усовершенствовал технику вакцинации и создал вакцинотерапию, поскольку знал причины инфекционных болезней и механизмы распространения возбудителей.
