Паразиты. Тайный мир
Шрифт:
Впервые забравшись внутрь эритроцита, Plasmodium включает одновременно множество генов, отвечающих за строительство захватов, но выбирает для оболочки своего дома защелок лишь одного типа. Таким образом, поверхность эритроцита покрывается защелками одинаковой формы. Наконец клетка разрывается, и из нее выходит шестнадцать новых паразитов. В следующий раз каждый из них почти наверняка воспользуется тем же геном и снабдит свой новый дом-эритроцит защелками той же формы, но время от времени один из паразитов переключается на другой ген и делает защелки на своем эритроците неузнаваемыми для иммунной системы. Да, именно так: плазмодий умудряется спрятаться на самом виду; к моменту, когда иммунная система научится узнавать новые защелки, паразит перейдет на следующую модель. Иными словами, возбудитель малярии пользуется точно такой же стратегией «заманить и подменить», что и возбудитель сонной болезни. Рональд Росс и не подозревал, что его пациенты, страдающие малярией и сонной болезнью, проигрывают партии в одной и той же изматывающей игре.
Плазмодий — лишь один из множества паразитов, которые живут внутри наших клеток. Одни из них способны жить в любых клетках, тогда как другие выбирают клетки только одного типа. Есть такие, которые специализируются на самых опасных клетках, макрофагах, чья работа — убивать и пожирать паразитов. К последней категории относятся и простейшие Leishmania. Любой из более чем десятка видов этого паразита переносится от человека к человеку через укусы насекомого, известного как москит, или песчаная мошка. Каждый вид этих простейших вызывает собственную болезнь. Leishmania major вызывает кожный лейшманиоз — неприятный волдырь, который затем превращается в язву. Leishmania donovani нападает внутри организма на макрофагов и меньше чем за год может убить хозяина. Leishmania brasiliensis, третий паразит рода Leishmania} вызывает эспундию — злокачественный лейшманиоз, при котором паразит вгрызается в мягкие ткани головы до тех пор, пока его жертва не лишится лица.
Лейшмании не приходится проникать в макрофаги хозяина силой, как плазмодий проникает в эритроциты. Лейшмания больше напоминает вражеского лазутчика, который стучит в двери полицейского участка и просит, чтобы его арестовали. Попав в организм человека с укусом москита, этот паразит привлекает к себе молекулы комплемента; те пытаются просверлить его мембрану и в свою очередь привлекают макрофагов, которые по идее должны сожрать чужаков. Лейшмания вполне способна пресечь все попытки комплемента нарушить целостность ее оболочки, но сами молекулы она не уничтожает. Напротив, она позволяет комплементу выполнить вторую часть задачи: послужить маячком. Прибывший на место макрофаг проползает по паразиту, обнаруживает комплемент и открывает в своей мембране отверстие, чтобы сожрать лейшманию.
Макрофаг проглатывает паразита, и тот оказывается внутри, в пузырьке. В принципе, этот пузырек мог бы стать для паразита камерой смерти. Макрофаг мог бы слить пузырек-тюрьму с другим пузырьком, наполненным молекулярными скальпелями, и приступить к расчленению лейшмании. Но каким-то образом — ученые до сих пор не знают, каким именно, — лейшмания останавливает слияние пузырьков, и пузырек-тюрьма становится для паразита удобным домом.
Лейшмания не только воздействует на того макрофага, внутри которого находится, но и меняет всю иммунную систему организма. Когда молодые Т-лимфоциты в первый раз встречаются с антигенами и сцепляются с ними, они могут превратиться в Т-хелперы. Хелперами какого типа они станут — воспалительными или теми, что помогают В-клеткам производить антитела,—зависит от соотношения определенных сигнальных признаков, циркулирующих по телу. Сначала оба типа Т-клеток свободно размножаются, но через некоторое время начинают взаимодействовать друг с другом. При многих инфекциях результат именно этой борьбы склоняет чашу весов в пользу одного из двух типов Т-клеток. После этого победившая сторона ведет войну с паразитами по собственным правилам.
Лейшмания научилась решать исход этой схватки. Очевидно, что лучшим способом уничтожить паразита было бы произвести множество воспалительных Т-лимфоцитов, которые могли бы помочь макрофагам расправиться с проглоченными паразитами. Именно это, судя по всему, происходит в организмах тех людей, кому удается справиться с лейшманией. Паразитологи провели интересный эксперимент. Заразив мышей лейшманией, они отсасывали воспалительные Т-лимфоциты из крови мышей, перенесших инфекцию, и вводили их мышам, генетически почти лишенным иммунной системы. Эта инъекция позволяла беспомощным мышам столь же успешно справляться с паразитом.
Но очень часто нашим телам не удается наладить надлежащую оборону, и эта неудача играет на руку лейшмании. Сидя внутри хозяина-макрофага, паразит вынуждает его испускать сигналы, которые склоняют чашу весов в пользу Т-лимфоцитов, помогающих В-клеткам производить антитела. Но внутри макрофага лейшмания находится в полной безопасности, антитела никак не могут до нее добраться. Болезнь развивается.
Плазмодий и лейшмания весьма разборчивы при выборе дома: эти паразиты могут жить только в клетках определенного типа. Большинство паразитических простейших не менее привередливы, но некоторые способны неплохо устроиться в клетке практически любого типа. Один из таких видов—Toxoplasma gondii, существо, пребывающее в незаслуженной безвестности. Мало кто вообще знает о токсоплазме, хотя существует реальная вероятность того, что мозг множества ничего не подозревающих людей несет в себе не одну тысячу особей этого паразита. Им заражена треть всего населения Земли; в некоторых районах Европы носителями являются почти все поголовно.
Хотя носителями токсоплазмы являются миллиарды людей, на самом деле человек — не настоящий ее хозяин. Обычный жизненный цикл этого паразита включает кошек, домашних и диких, и животных, которыми питаются кошки. Кошки выделяют яйцеподобные ооцисты токсоплазмы с фекалиями; после этого ооцисты могут много лет ждать в земле, пока не будут подобраны каким-нибудь другим животным—птицей, крысой или газелью. В новом хозяине ооцисты оживают, и простейшие начинают путешествовать по телу в поисках клетки, которую можно сделать домом.
Токсоплазма — близкий родич плазмодия, простейшего, вызывающего малярию. Она также имеет на кончике приспособление, позволяющее ввинчиваться в клетку, но если плазмодий может жить только в клетках печени и позже в эритроцитах, то токсоплазме, в общем-то, все равно. Она может с удобством устроиться в клетке практически любого типа.
Оккупировав клетку, токсоплазма начинает питаться и размножаться. Разделившись на 128 новых копий, паразит разрывает клетку, и молодые паразиты выходят в свет, готовые оккупировать новые клетки. Через несколько дней образ действий паразита меняется. Теперь вместо того, чтобы внедряться в клетки, он строит плотные оболочки, в каждой из которых скрывается несколько сотен особей Toxoplasma. Время от времени одна из таких цист раскрывается, паразиты выходят, внедряются в клетки и производят потомство. Но новые особи сразу же строят собственные цисты и скрываются в них. Там они будут сидеть годами—до тех пор, пока хозяина не съест кто-нибудь из кошачьих. Оказавшись в окончательном хозяине, токсоплазма вновь просыпается и начинает делиться. Появляются мужские и женские половые формы. Они спариваются и производят ооцисты — начинается новый жизненный цикл.
Если яйца токсоплазмы проглотит человек—в частице почвы или в мясе зараженного животного, — паразит пройдет в его организме те же стадии быстрого, а затем медленного размножения. Люди едва замечают вторжение токсоплазмы; в худшем случае она ощущается как легкий грипп. После того как паразит удаляется в свою тихую пристань — цисту, — здоровый человек вообще перестает его замечать. Может показаться, что токсоплазма — существо мягкое и не заслуживает упоминания в одном ряду с такими паразитами, как трипаносомы или плазмодии. Однако на самом деле токсоплазма манипулирует иммунной системой хозяина не менее изящно, чем упомянутые виды. Если бы паразиты продолжали бешено размножаться, перемалывая все попадающиеся на их пути клетки, они быстро оказались бы в трупе, а не в живом человеке, но ни одна кошка не станет охотиться на труп. Токсоплазме нужно сохранить своего промежуточного хозяина живым, поэтому она использует для регулирования собственной численности иммунную систему хозяина.
Toxoplasma добивается этого при помощи стратегии, противоположной стратегии Leishmania. Если лейшмания подталкивает иммунную систему к производству Т-лимфоцитов, помогающих в производстве антител, то токсоплазма, напротив, высвобождает молекулы, сдвигающие чаши весов в пользу воспалительных Т-лимфоцитов. Т-лимфоциты размножаются в громадных количествах; макрофаги превращаются в убийц, они гоняются за паразитами-простейшими и разрывают их на части. Уцелеть в этой охоте могут только те особи токсоплазмы, что спят внутри плотных цист. Время от времени несколько паразитов вырываются из своих цист, чтобы добавить в кровь новую порцию своих молекул и тем самым, подобно вакцине, стимулировать иммунную систему. Макрофаги хозяина, насторожившись, вновь загоняют паразита в цисты. Таким образом, благодаря манипуляциям токсоплазмы, ее хозяин остается здоровым и может сопротивляться болезни, тогда как паразит спокойно сидит в своей цисте и терпеливо ждет попадания в землю обетованную — в организм какой-нибудь кошки.