Имя ему СПИД: Четвертый всадник Апокалипсиса
Шрифт:
Чаще всего антителам достаточно связаться с определенным возбудителем, чтобы оказать ему противодействие. В случае вируса, находящегося в свободном состоянии, они препятствуют его связыванию с клеткой хозяина и проникновению внутрь ее. Однако антитела не в состоянии самостоятельно бороться с вирусами и другими возбудителями после того, когда они «прячутся» внутри клетки.
Борьба с внутриклеточными паразитами, которыми являются вирусы, — главная забота второй линии обороны — клеточного иммунитета. Клеточным этот иммунитет именуют потому, что в нем участвуют специальные клетки, которые и являются эффективным оружием для поражения чужеродных клеток при непосредственном контакте с ними. Для этой цели служат уже упоминавшиеся фагоциты, которые циркулируют в крови и бросаются на незваных пришельцев-чужаков, помеченных антителами,
Но главную основу клеточного иммунитета составляют лимфоциты, которые для своего созревания переселяются из костного мозга в другой центральный орган лимфоидной системы — тимус (вилочковая железа). Эта ветвь лимфоцитов получила название «тимус-зависимые», или «Т-лимфоциты» (от первой буквы английского слова thymus).
В организме человека Т-лимфоциты многократно покидают лимфоидные органы, попадая сначала в лимфу, затем в кровь, а из крови снова возвращаясь в органы. Т-лимфоциты — «вечные странники», они постоянно в движении. За свою жизнь лимфоцит может проходить поразительно большие расстояния — от 100 и более километров. Благодаря интенсивной циркуляции лимфоциты, когда в них возникает потребность, удивительно быстро появляются в «горячих точках». Без такой способности лимфоцитов были бы невозможны своевременное их развитие, взаимодействие и эффективное участие в иммунном ответе при вторжении в организм чужеродных агентов.
В тимусе формируются разные виды Т-клеток, поэтому тимус иногда называют школой обучения Т-клеток. «Ученики» после окончания этой школы сильно отличаются друг от друга. Одни из них участвуют в регуляции развития B-клеток и образования антител, другие взаимодействуют с фагоцитами, помогая им разрушать поглощенные микробные клетки. Некоторые Т-лимфоциты сами обладают способностью разрушать чужеродные клетки, умерщвлять их. По этой причине их назвали цитотоксическими, или «киллерами». B отличие от антител Т-киллер ничего не может сделать с растворимым антигеном — ни обезвредить его, ни удалить из организма. Но он очень активно и целенаправленно убивает клетки, содержащие чужеродный антиген. Т-киллер проходит мимо растворимого антигена, но не пропускает антиген, находящийся на поверхности «чужой» клетки.
Другая разновидность лимфоцитов — Т-хелперы (от английского слова helper — помощник). Названы они так по той причине, что первыми распознают чужеродные вещества и помогают другим лимфоцитам выполнять их прямую функцию. Т-хелперы сами по себе не способны ни вырабатывать антитела, ни убивать клетки-мишени. Но, распознавая чужеродный антиген, они реагируют на него выработкой различных факторов, которые крайне необходимы для размножения и созревания B-клеток и Т-киллеров. Наконец, существуют еще специальные клетки Т-супрессоры, которые, в отличие от двух других видов, заняты прямо противоположным действием — подавляют активность иммунного ответа, когда необходимость в нем отпадает. Это служит надежной защитой самой иммунной системы от переистощения.
Следует отметить, что центральная роль в клеточном иммунитете принадлежит Т-хелперам. Они помогают координировать работу всех клеток, задействованных в иммунной реакции. Именно Т-хелперы являются ключевым звеном в распознавании антигенов, влияют на деятельность других типов Т-клеток, оказывают помощь B-клеткам в образовании антител. По их командам к «чужакам», нарушившим спокойствие, иммунная система сначала направляет специальный отряд Т-лимфоцитов-киллеров, основная задача которых с помощью непосредственного контакта убивать зараженные клетки. Для того чтобы «киллеры» нашли и уничтожили противника, им надо отличить нормальные клетки от пораженных. Как и в случае антител, опознание происходит за счет антигена, если он высовывается из клетки, расположен на ее поверхности.
Подобно B-лимфоцитам, каждая Т-клетка имеет специфический рецептор, который распознает этот антиген. С помощью рецепторов Т-лимфоциты-киллеры вступают в теснейший контакт со своей мишенью. Прикрепившись, они выделяют в просвет между собой и мишенью особый белок, «продырявливающий» мембрану клетки-мишени, в результате чего клетка гибнет. Затем они открепляются от мишени и переходят на другую клетку, и так несколько раз. Это явление иммунологи называют «поцелуем смерти».
Важную роль в защитной реакции организма играют и Т-супрессоры. Они вступают в действие, когда основная «работа» закончена. Главная задача Т-супрессоров — подавлять активность иммунного ответа, когда необходимость в нем исчезает. Их роль чрезвычайно важна: если иммунный ответ не будет прекращен после обезвреживания чужеродного агента, иммунные клетки будут продолжать работать, а в результате — поражать собственные здоровые клетки организма, что приведет к развитию различных болезней (их называют аутоиммунными). Так работает еще один компонент иммунной системы — очень сложный, но весьма мощный и важный для выживания организма.
Для того чтобы различать все существующие разнообразные популяции лимфоидных клеток между собой, ученые использовали тот факт, что на поверхности каждой из них присутствуют определенные специфические белки, которые могут служить своеобразными «метками». Такие белки-метки получили сокращенное название CD (по-русски — групповой маркер). На сегодняшний день известно около 200 подобных маркеров. Например, маркером для Т-клеток-хелперов служит белок, названный CD4. Этот факт следует запомнить, поскольку мы неоднократно будем возвращаться к нему.
Т-лимфоциты способны выполнять свои функции только при определенных условиях и поддержке других клеток. К таковым в первую очередь относятся В-лимфоциты и различные фагоцитирующие клетки, в первую очередь один из видов фагоцитов — макрофаги — большие по размерам клетки, поглощающие и переваривающие микробы и другие погибшие клетки. Существенную роль в работе иммунной системы играют так называемые дендритные (ветвистые) клетки, часть которых находится непосредственно под кожей и слизистой оболочкой человека. Такие клетки обычно затаиваются, как бы поджидая микробы и вирусы типа ВИЧ, проникающие через слизистую, захватывают их, а затем переносят в лимфоузлы, где «представляют» непрошеных гостей В- и Т-лимфоцитам, которые их и атакуют. Когда говорят, что клетка «представляет антиген» (такие клетки еще называют антигенпредставляющими), то имеется в виду почти то же самое, что происходит в компании людей, когда хозяин знакомит уже собравшихся гостей с новым незнакомым им посетителем (т. е. представляет его присутствующим).
Все клетки иммунной системы имеют определенные функции и работают в четко согласованном взаимодействии, которое обеспечивается специальными биологически активными веществами — цитокинами — регуляторами иммунных реакций. Цитокинами обобщенно назвали специфические белки, с помощью которых многочисленные и разнообразные клетки иммунной системы могут «переговариваться», обмениваться друг с другом информацией и в результате этого осуществлять строгую координацию своих действий. Набор и количества цитокинов, действующих на рецепторы клеточной поверхности, — «цитокиновая среда» — представляют собой матрицу взаимодействующих и часто меняющихся сигналов. Эти сигналы носят сложный характер из-за большого разнообразия цитокиновых рецепторов и из-за того, что каждый из цитокинов может активировать или подавлять несколько процессов, включая свой собственный синтез и синтез других цитокинов, а также образование и появление на поверхности клеток цитокиновых рецепторов. Для различных тканей характерна своя здоровая «цитокиновая среда», возможны вариации для одной и той же ткани на разные моменты времени. К настоящему времени обнаружено уже более сотни разнообразных цитокинов, и не факт, что на этом дело ограничится.
Иммунную систему часто сравнивают с «системой коллективной безопасности», механизм которой чрезвычайно сложен, но согласованные действия всех составных частей, осуществляемые благодаря цитокинам, гармоничны и целесообразны. Цитокины являются важным элементом при взаимодействии разных лимфоцитов между собой и с фагоцитами (рис. 4). B частности, именно посредством цитокинов Т-хелперы помогают координировать работу разнообразных клеток, задействованных в иммунной реакции.
B реальности разделить полностью клеточный и гуморальный иммунитет невозможно, да, наверно, и не очень нужно. Это делается, скорее всего, по традиции и для удобства исследователей. Дело в том, что, как уже говорилось, в образовании антител участвуют клетки, а определенные этапы клеточного иммунитета не могут реализоваться без участия антител. Но не будем спорить с традициями, в них тоже есть свой смысл.