Если вредоносные микробы все же проникают сквозь эпителиальные барьеры, они оказываются перед лицом второй линии защиты – перед фагоцитами (например, макрофагами). Эти клетки окружают и поглощают захватчиков, а затем выделяют пищеварительные ферменты, которые смогут переварить патогенные бактерии.
Сигналом, говорящим о том, что происходит иммунный ответ, служит воспаление, представляющее собой расширение близлежащих кровеносных сосудов в инфицированной ткани. Обычно мы ощущаем воспаление как небольшой отек на месте инфекции. Отек означает, что кровеносные сосуды стали проницаемыми и пропустили другие иммунные клетки к месту инфицирования для участия в борьбе.
Если фагоцитам не удается уничтожить захватчика, они, по крайне мере, держат его в заложниках, пока не подтянутся союзники в виде дендритных клеток. Их задача заключается в сопровождении захватчиков до ближайших лимфатических узлов, где живут специализированные белые кровяные клетки – В- или Т-лимфоциты. Лимфоциты изучают захватчика и начинают производить специфические антитела, необходимые для иммобилизации конкретного патогена.
Если особенно живучий захватчик не уничтожается на предыдущем этапе, специализированные Т-клетки (цитотоксические клетки) присоединяются к борьбе, часто при участии макрофагов и дендритных клеток. Обычно этой коллективной атаки бывает достаточно для окончательной нейтрализации патогена. Это постоянный, сложный и поистине достойный восхищения процесс!
Врожденный и приобретенный иммунные ответы
Описанный выше процесс представляет собой комбинацию врожденного и приобретенного (также известного как адаптационный) иммунных ответов. Имеющиеся у человека с рождения фагоциты (макрофаги и дендритные клетки) – это рядовые первой линии обороны. Они прибывают на поле боя и всегда выполняют одну и ту же работу, но не способны учиться на своем опыте. Лимфоциты (В- и Т-клетки) извлекают урок из каждой атаки патогенов. Они используют приобретенное знание и запоминают, что именно следует делать в случае возвращения того или иного врага.
И врожденный, и приобретенный иммунные ответы являются мощными элементами иммунной системы, но у каждого их них есть свои недостатки. Врожденный иммунный ответ эффективен благодаря своей неотложности, но фагоциты всегда атакуют без разбора. Это может привести к повреждению окружающих здоровых клеток. Эффективность приобретенного иммунного ответа достигается благодаря тому, что лимфоциты могут производить специфические антитела к конкретным патогенам. Однако процесс создания достаточного количества антител может занять от недели до двух. В то время, пока клетки приобретенного иммунного ответа методично варят «клеточный суп» для борьбы с инфекцией, мы можем ощущать симптомы простуды и лихорадки.
Если бы человек имел только врожденный иммунный ответ, грубое воздействие фагоцитов могло бы причинять слишком большой ущерб окружающим здоровым клеткам. Напротив, в случае лишь приобретенного иммунного ответа задержка по времени могла бы дать возможность особенно устойчивым бактериям развить глубокий инфекционный процесс, который очень трудно остановить.
Ключом к успеху в работе комбинированных сил защиты служит способность отдельных элементов взаимодействовать друг с другом, определяя адекватный ответ для каждого случая вторжения. Иногда достаточно активизации только одного типа клеток, а иногда необходима коалиция всех подразделений защиты.
Как иммунные клетки идентифицируют захватчика?
На поверхности каждой клетки есть белковые молекулы, известные как антигены. Они служат идентификационными метками, реализующими генетический материал, или ДНК, содержащийся внутри клетки, идет ли речь о человеке, бактерии или любом другом виде живых организмов. Антигены позволят иммунной системе узнавать клетки, принадлежащие организму хозяина. Они словно говорят: «Это я, и я должен быть здесь, оставьте меня в покое». Также они помогают иммунной системе узнавать то, что не принадлежит организму хозяина, а является чужеродным и потенциально опасным. И когда эти чужеродные антигены появляются в организме, иммунная система отправляет своих солдат к месту сражения. Некоторые Т-клетки (Т-хелперы) помогают В-клеткам производить антитела (белки), которые прикрепляются к чужеродным антигенам и держат их, пока другие иммунные клетки (например, фагоциты) не уничтожат их. Т-хелперы также руководят общей стратегией нападения. Другие Т-клетки (цитотоксические Т-клетки) могут убивать захватчика напрямую.
Таковы основные методы борьбы иммунной системы с чужеродными антигенами, но существует множество других методов, о которых мы не будем упоминать в рамках данной книги.
Когда развивается иммунная система?
Иммунная армия не укомплектована при рождении, ее развитие происходит вплоть до окончания полового созревания. В- и Т-клетки продолжают обучаться на протяжении всей жизни человека, приобретая и накапливая знания о каждом конкретном патогене, готовясь ответить на повторное появление, когда бы оно ни случилось.
Это постоянное «повышение квалификации» играет ключевую роль в способности армии защитников с полной боевой готовностью реагировать на атаки чужеродных антигенов на протяжении всей жизни человека, но любое нарушение в процессе обучения может сбить с толку иммунных солдат. В таком случае они даже могут направить свой разрушительный потенциал против здоровых клеток, тканей и органов самого организма, что приводит к аутоиммунным и воспалительным заболеваниям.
Что особенно важно в контексте нашего разговора о рождении – это то, что одно из важнейших событий в образовании иммунной системы начинается, как недвусмысленно сформулировал доктор Дитерт, «в короткий период, окружающий рождение». Это событие заключается во взаимодействии между микробами матери (из влагалища, кишечника и грудного молока) и иммунными клетками новорожденного.
Почему формирование иммунной системы не завершается к моменту рождения?
Одной из основных сфер ответственности иммунной системы является выявление и уничтожение чужеродных элементов (идентифицируемых по их ДНК). Тогда возникает закономерный вопрос: каким образом иммунная система беременной позволяет генетически чужеродному плоду расти и развиваться в матке беременной женщины? Клетки плода содержат ДНК и матери, и отца, а значит, клетки плода будут восприниматься организмом матери как частично чужеродные. В обычных условиях этого было бы достаточно, для того чтобы иммунная система матери начала атаковать плод.
К счастью, существует несколько умных механизмов, с помощью которых иммунной системе матери посылается информация, что плод не следует атаковать. Материнские Т-клетки, обычно нападающие на чужеродные клетки, не целятся на клетки плода благодаря небольшим «махинациям» с ДНК. Гены, в норме мобилизующие Т-клетки для атаки, выключены в децидуальной оболочке (структуре, окружающей плод и плаценту). Это не позволяет Т-клеткам матери проникать к плоду [77].
