Песнь клетки. Медицинские исследования и новый человек - Сиддхартха Мукерджи
Их прибытие к месту инфицирования осуществляется согласно сложному военному плану. Поначалу они направляются к стенкам кровеносных сосудов. Потом катятся вдоль них, поочередно связываясь с разными специфическими белками. Наконец они плотно прикрепляются к стенке и активно проникают через нее в ткань (в легкие или кожу), где бомбардируют микробов токсичными веществами, содержащимися в их гранулах. Они осуществляют фагоцитоз микробов или их частей, захватывая фрагменты и направляя их в лизосомы – специализированные отделы, заполненные токсичными ферментами, расщепляющими микробные клетки.
Удивительная особенность этого раннего иммунного ответа заключается в том, что участвующие в нем клетки, в том числе нейтрофилы и макрофаги, с самого начала вооружены рецепторами, распознающими белки и другие молекулы на поверхности или внутри некоторых бактериальных клеток и вирусов. Задумайтесь об этом на минуту. Мы, многоклеточные животные, находимся в состоянии войны с микробами на протяжении столь длительного периода эволюционной истории, что это долгое взаимодействие сформировало нас как древних и неразрывных врагов. Мы движемся с ними в ногу. Клетки нашего раннего иммунного ответа имеют распознающие рецепторы, изначально предназначенные для связывания молекул на микробных или поврежденных клетках – не специфических для какого-то конкретного патогена (скажем, Streptococcus), а общих для многих бактерий и вирусов. Одни рецепторы распознают белки, содержащиеся в стенках бактериальных клеток, но не в мембранах клеток животных. Другие связываются только с белками из плавательных хвостов некоторых бактерий. А третьи реагируют на сигналы от клеток, инфицированных вирусами. В целом эти рецепторы подразделяются на два класса: те, что распознают “профиль молекул повреждения” (веществ, выделяющихся при повреждении клеток), и те, что распознают “профиль молекул патогенов” (компонентов микробной клетки). Короче говоря, они снуют по телу и выискивают признаки повреждения и инфекции – вещества, сигнализирующие о нападении и патогенной активности.
Бактериальную клетку нейтрофил или макрофаг встречает уже готовым к бою. Это не “приобретенная” форма иммунитета, этот ответ запрограммирован в клетке, и сенсоры этого ответа существуют в клетках нейтрофилов с момента их рождения. Можно сказать, что на поверхности наших клеток хранятся отраженные образы некоторых микробов или следы, оставленные ими в наших телах, как негативы фотографий. Мы и они: они находятся внутри нас даже тогда, когда их там нет. Это символ нашей Kampf.
В 1940-е годы эту составляющую иммунного ответа (нейтрофилы, макрофаги и другие клетки и соответствующие сигналы и хемокины) стали называть “врожденным иммунитетом”[79]. Врожденным – по той причине, что он существует в нас изначально и не требует адаптации или знакомства с какими-то аспектами болезнетворных микробов (о приобретенном иммунитете, действующем посредством В- и Т-клеток и антител, мы поговорим в следующей главе). Кроме того, этот иммунитет называют врожденным потому, что это древнейший механизм иммунной системы, существовавший еще у наших далеких предков. Как обнаружил Мечников, он имеется даже у морских звезд. Он есть у водяной блохи, акулы, слона, лори, гориллы и, естественно, у человека.
Те или иные версии врожденного иммунитета имеются буквально у всех многоклеточных организмов. У мух есть только эта система иммунитета, и, если изменить ее гены, мухи (которые у нас ассоциируются с разложением) заражаются микробами и начинают разлагаться. К числу наиболее запомнившихся мне картин из области клеточной биологии относится изображение мухи с поврежденной иммунной системой – заживо поедаемой бактериями.
Система врожденного иммунитета – не только самый древний, но и самый важный элемент нашего иммунного ответа, поскольку он первым активируется в ответ на вторжение. Мы привыкли связывать иммунитет с В- и Т-клетками или с антителами, но без нейтрофилов и макрофагов нас бы ожидала судьба разлагающейся мухи.
Несмотря на важнейшую роль врожденного иммунитета (или, возможно, именно благодаря этой важнейшей роли), оказалось, что на него очень трудно повлиять медикаментозными средствами. Но, сами того не осознавая, мы манипулируем врожденным иммунитетом уже больше века. Это влияние на врожденный иммунитет заключается в вакцинации, хотя, понятное дело, в момент появления первых вакцин термина “врожденный иммунитет” еще не существовало, а его защитный механизм не был известен. Да и слово “вакцина” появилось через много столетий после того, как вакцинация сама по себе стала широко применяться в Китае, Индии и в арабском мире.
Жарким апрельским утром 2020 года в Калькутте, в Индии, бражники за окнами моего гостиничного номера поднимались вверх, увлекаемые потоками теплого воздуха. Я приехал сюда, чтобы посетить храм богини Шиталы, излечивающей от оспы. Шитала делит храм с богиней Манасой, повелительницей змей, которая спасает от яда и защищает от змеиных укусов. “Шитала” в переводе означает “холодная”: согласно мифу, она возникла из остывшего пепла жертвенного огня. Но она рассеивает не только непокорный летний зной, накрывающий город в середине июня, но и внутренний жар воспаления. Считается, что она защищает детей от оспы и ослабляет боль у заболевших. Это противовоспалительная богиня.
Храм представляет собой небольшое влажное помещение на углу Колледж-стрит, в нескольких километрах от медицинского колледжа Калькутты. В святилище, где поддерживают влажность при помощи пульверизатора, хранится фигурка богини, сидящей на осле и держащей в руках сосуд с охлаждающей жидкостью – именно так ее изображают с ведических времен. Как рассказал мне служитель, этому храму двести пятьдесят лет. По-видимому, он неслучайно был создан в те времена, когда таинственная секта брахманов начала бродить по долине Ганга и популяризировать практику, которую они называли “тика”. У зараженного оспой человека брали активный гнойник, смешивали гной с пастой из отварного риса и трав и втирали эту смесь ребенку в разрез на коже (слово “тика” происходит от слова “метка” на санскрите).
“Место разреза обычно воспалялось [szc] и слегка гноилось, – достаточно недоверчиво писал об этой практике один английский врач в 1731 году, – и… если место разреза гноилось и не было жара или сыпи, они больше не были подвержены инфекции”13.
Индусы, распространявшие эту практику, по-видимому, переняли ее у арабских врачевателей, которые, в свою очередь, учились у китайцев. Уже в 900-е годы до нашей эры китайские лекари знали, что люди, переболевшие оспой, больше никогда ею не заболеют и поэтому могут ухаживать за больными. Предыдущая встреча с болезнью каким-то образом предохраняла от заболевания в будущем, как будто тело “помнило” о первом контакте14. Основываясь на этой идее, китайские врачи брали струпья оспы у больного человека, растирали их в сухой и мелкий порошок и с помощью длинной серебряной трубки вводили ребенку через нос15. Эта прививка была сравнима с хождением по канату: если в порошке содержалось слишком много живого вируса, ребенок не приобретал иммунитет, а
