Своими довольно обстоятельными знаниями об иммунологии беспозвоночных мы обязаны главным образом фундаментальным исследованиям Эдвина Купера из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и его учеников. У таких беспозвоночных животных, как, например, дождевые черви, имеется врожденная иммунная защита, но приобретенный иммунитет (такой как у млекопитающих) вырабатываться не может. Активность, напоминающую поведение макрофагов, обнаруживают даже амебы; при необходимости она позволяет им атаковать бактерий.
О важности крепких дружеских отношений между микробиомом и клетками врожденного иммунитета свидетельствуют результаты недавних исследований чешских ученых. Они выявили различия в вызванных микробами иммунных ответах двух близкородственных видов дождевых червей, живущих в совершенно разных по составу природных компостах. Вид, обитающий в навозном компосте, богатом различными патогенами, и нуждающийся в сильной иммунологической защите, обнаруживал гораздо более высокий уровень иммунной активности, чем близкородственный ему вид дождевого червя, живущий в лесном листовом перегное с меньшим количеством патогенов. Ученые сделали вывод, что основным фактором, определяющим статус врожденной иммунной системы у этих беспозвоночных, является их микробное окружение. Но какой бы примитивной ни была иммунная система в начале своей эволюции, ее важность для человеческого организма переоценить невозможно.
Неизученная иммунная система
Согласно общепринятым представлениям последних десятилетий, иммунная система — это своего рода крепостная стена, защищающая наше человеческое тело от вторжения микробов. Так меня учили в университете. Здесь я узнал также, что иммунная система: (1) локализована лишь в некоторых местах нашего тела — в так называемых органах иммунной системы, или лимфоидных органах (тимусе, селезенке, костном мозге и др.); (2) представлена клетками, путешествующими по телу с кровью и (3) контролирует порталы нашего организма на предмет вторжения бактерий и вирусов. Но практически никаких упоминаний о кишечнике как главном хранилище иммунных клеток в нашем теле я не встречал — и это несмотря на то, что именно здесь сосредоточена большая часть наших иммунных клеток, что практически любая ткань и орган нашего тела располагает постоянно локализованной здесь собственной иммунной мини-системой. В результате родились некоторые заблуждения относительно истинного предназначения и функций иммунной системы. Она представлена во всех наших тканях не просто для того, чтобы распознавать малейшие признаки вторжения микробов в организм: в конце концов, печень и головной мозг — органы, заражающиеся микробами далеко не в первую очередь. Нет, иммунная система находится в печени, головном мозге и других органах и тканях, чтобы контролировать их целостность и сбалансированность функций наших специализированных тканей.
Как ни забавно, группы иммунных клеток, живущие внутри разных наших органов (головного мозга, печени, почек), настолько сильно различаются видом и некоторыми свойствами, что во времена моего студенчества ученые даже сомневались, являются ли они на самом деле иммунными клетками. Но эти высокоспециализированные иммунные клетки присутствуют в специализированных тканях нашего тела не просто для того, чтобы охотиться на микробов. Теперь нам известно, что микробы — не единственная угроза для организма. Иммунной системе иногда приходится иметь дело и с развивающимся внутри него раком. Кроме того, она очищает наше тело от всех мертвых и отмирающих клеток, подобно ночному смотрителю здания, который хочет как можно меньше нарушать нормальную дневную рутину.
Таким образом, иммунная система — не только охотник на микробов, но и аналог системы экологической безопасности и контроля в современном офисном здании. Она является неотъемлемой составной частью практически всех наших органов, обеспечивающей создание и поддержание надлежащих условий для их эффективного функционирования. Когда иммунные клетки-резиденты в наших органах работают нормально, нормально работают и сами органы. Но, если эти иммунные клетки начинают «мошенничать», наши органы подвергаются серьезной опасности. Неадекватные иммунные реакции внутри органа вызывают его повреждение, утрату функций и повышение риска развития рака в этом органе или ткани. Кроме того, иммунные клетки-резиденты обычно начинают посылать сигналы о помощи окружающим иммунным клеткам, которые устремляются в органы и атакуют здоровые клетки тела. А это в свою очередь может привести к сравнительно быстрому превращению таких эндокринных органов, как щитовидка или поджелудочная железа, в некое подобие иммунных органов (например, при аутоиммунном тиреоидите и диабете).
Почему иммунные клетки начинают так себя вести? Почему, вместо того чтобы защищать целостность наших органов и тканей, они причиняют нам вред? Причин этому может быть несколько. Но лично я убежден, что главная причина иммунных и других неинфекционных заболеваний — утрата суперорганизмом, включая и микробиом, его целостности. Если иммунная система созревает в неполноценном, «недоукомплектованном» организме, лишенном надлежащего микробиома, она заведомо программируется на выдачу в будущем хаотических, неадекватных ответов. Вопрос в этом случае лишь в том, когда и в какой ткани проявится болезнь. Недуг может поразить мозг — и вызвать нейроповеденческие и нейродегенеративные расстройства, печень — и вызвать метаболические нарушения, кишечник — и привести к пищеварительным и воспалительным расстройствам, эндокринные органы — и привести к гормональным или метаболическим проблемам, кости — и привести к остеопорозу, рот — и привести к разрушению зубов, кровеносные сосуды — и привести к сердечно-сосудистым заболеваниям, или любой из этих органов — и привести к раку.
Помните макрофагов, о которых я рассказывал выше и которые присутствуют во всех наших тканях? Похоже, они способны видоизменяться и принимать различные формы, имеющие особые названия, а также оперативно контролировать функции тканей и даже, если на то будет их воля, разрушать ткани. Как-то я сказал в шутку своим студентам, что на самом деле миром правят макрофаги и, если бы мы научились управлять этими клетками, мир стал бы намного лучше. Сегодня мы знаем, как это сделать: с помощью микробиома.
Асбест: опасен, как бешеный пес
Большинство из нас наверняка слышали про асбест, хотя, возможно, и не все вспомнят, по какому поводу. Кто-то, наверное, видел предупредительные надписи в коридорах старых зданий или на их наружных стенах, оповещающие о высоком содержании асбестовой пыли в воздухе, другие слышали по радио или телевидению объявления фирм и компаний, предлагающих юридическую помощь людям с мезотелиомой, вызванной воздействием асбеста. Существует даже своего рода юридическое руководство, насчитывающее 900 с лишним страниц и описывающее многочисленные судебные разбирательства, связанные с причинением асбестом вреда здоровью людей. Кое-кто, возможно, читал статью, недавно опубликованную в журнале Scientific American, авторы которой спрашивают родителей, не пользуется ли их ребенок цветными карандашами, содержащими асбест. Статья снабжена соответствующими комментариями признанного специалиста по охране детского здоровья д-ра Филипа Лэндригана из нью-йоркской детской больницы Mount Sinai’s Kravis. В молодости мне тоже приходилось иметь дело с асбестовыми продуктами. Одно время, например, не было ни одной мало-мальски прилично оборудованной лаборатории, где не нашлась бы пара матерчатых перчаток с асбестовыми волокнами — с их помощью вынимали горячую лабораторную посуду из стерилизационных печей. В XX в. мало кто задумывался об их опасности для здоровья. Считалось, что асбестовые перчатки сильно здоровью навредить не могут, зато надежно защищают ученых и лаборантов от ожогов.
