Креш курс “Імунологія для чайників”. Частина 1.

Останнім часом інтернет став чи не єдиним джерелом інформації для сучасної людини. Великі видавництва наукової літератури скаржаться, що навіть серед студентів та науковців останнім часом підручники втратили колишню вагу. Науковці надають перевагу останнім найсвіжішим статтям, бо науковий процесс так рвонув, що видавництва не встигають оновлювати підручники. А студенти все частіше надають перевагу роздруківкам лекцій професорів і вікіпедії. Тому не дивно, що відчувається гостра нестача грунтовних систематичних знань з певних предметів. Я не ставлю собі за мету замінити підручник. Скоріше це з одного боку перша спроба викопати місце під фундамент для тих, хто колись спробує надолужити пробіли, а з іншого – прояснити деякі питання для себе і для тих, кому цікаво. Оскільки все більше людей спекулює на цій доволі складній темі, яка на мій погляд, складніша за будь-яку іншу галузь на перетині біології, генетики і медицини. Я сподіваюсь прояснити, що стоїть за такими розмитими поняттями, як “підірваний імунітет” і “імуномодулятори”, пояснити типи імунітету і як він функціонує. Оскільки я не медик, то свідомо буду уникати медичного підходу, але оскільки мені молекулярна біологія ближче, то попереджаю про певний ухил в молекулярні механізми імунітету і його генетичну складову, а також по ходу розповіді буду згадувати різні ліві факти, щоб було цікаво і вам, і мені.

Імунна система.

Перш за все портібно уяснити, що імунітет забезпечують певні органи, клітини і окремі молекули, які постають на шляху збудників хвороб (бактерій, вірусів або грибів), а також здатні елімінувати власні клітини організму, які з якихось причин почали розвиватись у неправильному напрямку, наприклад, ракові клітини або некротичні відмерлі клітини. Тобто це окрема система організму, складові якої працюють злагоджено і кооперативно, якщо все функціонує нормально.

Тепер зробим маленький кніксен в сторону генетики. Оскільки я вже зауважила, що імунітет забезпечують окремі молекули, тому одразу скажу, що це білкові молекули. Тобто вони всі кодуються певними генам. З іншого боку, розвиток клітин імунної системи також генетично контрольований, тому очевидно, що без генетики нам не обійтись, тому доведеться весь час згадувати генетичні закони спадковості.

Давайте розглянемо, які перешкоди постають на шляху до нашого дорогоцінного організму для збудників. Перш за все це фізичні і фізіологічні бар”єри, які не дозволяють збуднику взагалі проникнути в організм.

Механічний, хімічний і біологічний бар”єр.

Шкіра і слизові є серйозною перешкодою для певного типу мікробів перш за все дякуючи дефензинам. Дефензини це маленькі білки, які продукуються частково різними епітеліальними клітинами різних органів, а частково лейкоцитами. Дефензини ефективні як проти бактерій і вірусів, так і проти грибів. Механізм роботи дефензинів вивчений поки що не до кінця. Відомо, що вони руйнують бактеріальні клітини незалежно від того, що це за бактерія. Причому не просто подавляють їх ріст, а дійсно вбивають. Є повідомлення, що вони здатні також якимось чином подавляти розмноження деяких вірусів. З одним з дефензинів, який називається ретроциклін-1, пов”язана детективна історія. Його знайшли в 2003 році вигляді псведогену і штучно “запустили” попрацювати проти вірусу ВІЛ. Виявилось, що він блокує проникнення вірусу в Т-лімфоцити. В нормі цей протеїн “виключений” в людини. Дефензини присутні також у материнському молоці, що являється серйозним аргументом на користь грудного кормління. Крім того, їх продукують клітини гланд, що є аргументом проти немотивованого видалення. Запальний процес також супроводжується активним синтезом дефензинів. Оскільки дефензини варіабельні, у кожної людини, або краще сказати, у певної популяції людей, можуть спостерігатись варіації дефензинів. Я більше не буду вдаватись в подробиці, але вже зрозуміло, що наразі дефензини під пристальною увагою науковців і фармацевтів, як можлива альтернатива відомим антибіотикам і перспективні ліки проти вірусів. Кількість наукових статей про них росте в геометричній прогресії, думаю, що незабаром варто очікувати якогось клінічного прориву.

Сльози, слюна, вушна сірка, піт, носові виділення мають в складі фермент лізоцим, який здатен руйнувати клітинну стінку певного типу бактерій. Про лізоцим варто додати, що його використовують в винній і сирній промисловості, для контролювання небажаних мікробіологічних процесів. А також як консервант в сирній промисловості, який проходить під номером E 1105. В деяких таблетках проти болю в горлі він також є, втім серйозних наукових підтверджень, що це діє на бактерії, нема. Отримують його або з курячого білку, або за допомогою генно-модифікованих мікроорганізмів.

Крім лізоциму, деякі виділення з тіла містять фосфоліпазу А, яка є рушієм запального процесу, після того, як отримає відповідний кальцієвий або фосфорний сигнал. Дуже багато фосфоліпази А міститься в бджолиній отруті.

В шлунку збудників зустрічає агресивне кисле середовище з численими ферментами протеазами, які ріжуть і свої, і чужі білки на куски. А а в кишковому тракті товстого кишечника на нього очікує кишечна флора. Для збудників, які повинні поділяти з кишечною флорою їжу і простір, створюються конкурентні умови, які вони як правило програють. Якщо умови для кишечної флори стають непідходящі, то вони програють конкуренту боротьбу і кишечник заселяє патогенна флора. Тоді це називають дисбактериозом. На цьому імунні здібності кишкового тракту не закінчуються, а власне тільки починаються. Оскільки дякуючи кишечним ворсинкам загальна поверхня кишечника така, що її вклад в імунну систему складає 70% (я не помилилась, сімдесят) загальної імунної системи і називається це все gut—associated lymphoid tissue (GALT). В кишкових лімфоїдних тканинах продукуються і зберігаються такі імунні клітини, як Т- і В-лімфоцити, які вже є складовою адаптивної частини імунної системи, про яку ми поговоримо пізніше.

Що стосується статевої системи, то виділення з піхви містять мікрофлору, до того ж мають кисле середовище, в той час як сперма містить вищезгадані дефензини і цинк.

Власне, це фактично все, що стосується фізичного бар’єру. Очевидно, що його ефективність з одного боку має генетичне підгрунтя, але разом з тим, цілісність шкіри і слизових оболонок залежить від зовнішніх факторів. Те саме стосується здорової мікрофлори. Таким чином ми бачим, що в той час, коли ми нічого не підозрюємо, організм вже бореться зі збудниками буквально кожну мить. Доки вони не проникли в організм, будем вважати, що успішно. Що ж трапляється, коли якісь збуднки все ж подолали бар’єр?

Запалення.

Запалення – знайоме всім явище, яке супроводжується набряком, почервонінням, біллю і часом температурою. Це окремий складний процес, в якому задіяна фактично всі імунна система і який ми розглянемо наступним разом.