НАШ ВРОЖДЕННЫЙ ИММУНИТЕТ

(по книге "Волшебные микробы")

Если человечеству как биологическому виду суждено покончить с войной против микробов и если наш путь к настоящему здоровью подразумевает заключение «мирного договора» с Природой и укрепление врожденного иммунитета – нам необходимо иметь максимум информации о том, как этот иммунитет функционирует.

К счастью, на протяжении последних лет медицинская наука узнала об иммунитете много нового, и одно из ее открытий заключается в следующем: человек имеет две линии иммунной обороны: так называемый приобретенный иммунитет (с которым мы хорошо знакомы) и фундаментальный, врожденный иммунитет. Обе эти линии обороны, оберегая нас от болезней, функционируют непрерывно.

Как действует эта природная защитная система? Взять, к примеру, простуду. Ее причина – чужеродные для нашего организма вирусы, а симптомы (чихание, насморк) – результат его попыток извергнуть из себя патогены. Но часть из них удалить не удается, и тогда в игру вступают лейкоциты, белые кровяные клетки. Есть несколько видов лейкоцитов, и первыми из низ идут в бой нейтрофилы (клетки макрофаги: от греч. makros – большой, phagos – пожиратель). Словно Пакмен, они ловят и, в самом прямом смысле, глотают патогены. Однако их усилий тоже может не хватить. Тогда наступает черед лимфоцитов.

Имеется два типа лимфоцитов, и они работают как единая команда. Первый тип – Т-хелперы, то есть помощники. Они получают информацию о структуре вторгшейся инфекции, которая затем переносится макрофагами к лимфоцитам второго типа – В-лимфоцитам, продуцирующим нужные антитела. Эти последние подобно снарядам атакуют патогены и заставляют их остановиться. А затем наш внутренний «Пакмен» их проглатывает.

В случае обычной простуды весь этот процесс (он называется комплекс реакций антиген-антитело) занимает одну-две недели, на протяжении которых человек мучается от воспаления горла и полости носа и страдает от насморка и упадка сил.

Функции комплекса реакций антиген-антитело не ограничиваются лишь устранением патогенов. Поглотив их, подвижные макрофаги демонстрируют Т-хелперам соответствующий антиген, а те, в свою очередь, распознают его. В результате выделяются особые химические вещества, так называемые лимфокины, которые являются чем-то вроде «озверина» для макрофагов. После лимфокинов макрофаги принимаются еще усерднее глотать и переваривать патогены.

С помощью антител организм хранит информацию о структуре вторгшейся инфекции, облегчая задачу иммунитету на будущее, если тот же самый патоген вдруг вновь проникнет в тело. И при каждом следующем вторжении организм рождает все больше соответствующих антител, делая приобретенный иммунитет крепче и крепче.

Это добротная система защиты, но, увы, не идеальная, поскольку она реагирует лишь на уже известные патогены. А вирусы, как мы знаем, очень быстро мутируют и адаптируются, легко обходя подобные линии обороны. Вот почему иммунологи вынуждены каждый год разрабатывать все новые и новые вакцины против гриппа. И никогда, я думаю, они не отыщут такую вакцину, которая покончила бы с самой вездесущей вирусной инфекцией, известной под названием обычнейшей простуды.

Иммунная защита с участием лимфоцитов называется приобретенным иммунитетом. Это действительно спаситель жизни, эволюционная «хайтек-технология» позвоночных. Самой древней и фундаментальной системой иммунной защиты является врожденный иммунитет, существовавший уже на самых ранних этапах эволюции, но лишь теперь раскрывающий свои тайны науке. Чем глубже этот тип иммунитета изучают, тем яснее становится: его безотказность и качество работы имеют прямое отношение к нашему здоровью.

СИЛА КЛЕТОЧНОГО ИММУНИТЕТА

На заре эволюции, когда Землю населяли исключительно одноклеточные организмы, каждая отдельная клетка, чтобы выжить, должна была захватывать и помещать инородные враждебные ей элементы в себя. Ведь никаких «Пакменов»-иммуноцитов в виде макрофагов тогда не было. Клетки защищали себя, можно сказать, изнутри. Этот иммунитет присущ живым организмам и поныне.

Любой живой организм слагается из клеток, и потому все клетки нашего тела должны, потенциально, иметь вышеописанный врожденный иммунитет (каждая из 60 триллионов клеток!), если только он не был утерян в ходе эволюции. Лично я думаю, что мы его не потеряли. Я даже убежден: защитная сила, которая некогда обладали примитивные клетки, – иными словами, их врожденный иммунитет – это реальный природный и нашей с вами жизненной энергии, и здоровья.

Именно этот иммунитет делает одних людей неподвластными простуде, тогда как другие хворают и мучаются. Иначе говоря, древнейший иммунный потенциал, заложенный в структуру каждой живой клетки, - это та сила, которая может сохранить нам здоровье даже в разгар эпидемий.

Как же она действует? Удивительно, но ответ на этот вопрос появился лишь в самые последние годы. Сизуо Акира и члены его научной группы из исследовательского центра Immunology Frontier Research Center (Япония) обнаружили уникальные клетки-сенсоры, названные ими толл-подобными рецепторами. «Толл» по-немецки означает «странный, чуждый», но также и «фантастический, чудесный». И то, что делают эти клетки, действительно напоминает чудо.

Толл-подобные рецепторы выслеживают вторгшихся чужаков и, обнаружив их, выделяют особые антибактериальные и антивирусные вещества. Однако этим их обязанности по отношению к пострадавшим от вторжения клеткам не ограничиваются – они извещают об опасности все близлежащие еще не пострадавшие клетки – и те тоже начинают выделять в направлении патогена антибактериальные и антивирусные вещества. Интересно, что реакция толл-подобных рецепторов на появление чужака следует незамедлительно, что дает лимфоцитам время и возможность присоединиться к их контратаке.

Иммуноциты (макрофаги и лимфоциты) начинают действовать лишь после того, как включился этот первоначальный защитный механизм. Если его мгновенная реакция эффективна, то заболевание от вторгшихся вирусов ил бактерий не возникает.

Мало того, если патогену все-таки удалось избежать контратаки выделенными антибактериальными и антивирусными веществами, он сталкивается с внутриклеточной детоксификацией, то есть клетка разрушает его на молекулярном уровне. Этот процесс ученые называют аутофагией: патоген распознается внутри клетки, изолируется и расщепляется энзимами.

Вторая линия защиты организма при помощи иммуноцитов становится необходимой, только если врожденный иммунитет функционирует неэффективно. И по мере того, как медицинская наука узнаете все больше об этом авангарде нашей обороны, зреет надежда, что мы найдем способы его усилить и наконец полностью уберечь себя от гриппа, простуды и иных болезней, которые на протяжении многих веков мучают человечество.

Тот факт, что даже одноклеточные организмы используют энзимы для защиты от вторжения патогенов, свидетельствует: именно они – «бойцы на передовой» нашего иммунитета, самая первая линия обороны.

Ведь энзимы, по сути, - это катализаторы, участвующие абсолютно во всех химических реакциях тела. Попади в наш организм даже самое необходимое питательное вещество – оно не сможет быть переварено, усвоено и обращено в энергию, если энзимы не функционируют надежно. Причем их важность не ограничивается лишь ролью в усвоении пищи. Они участники всей жизненной активности: дыхания, сердцебиения, мышления, эмоций, клеточной детоксикации, восприятия информации пятью органами чувств итд итп.

ЭНЗИМЫ-САНИТАРЫ

Внутри клеток есть особые органеллы – митохондрии. Они используют потребленные нами нутриенты и кислород для производства химического соединения под названием аденозинтрифосфат (АТФ), который, в свою очередь, дает энергию для всей жизнедеятельности тела. Одни внутриклеточные энзимы помогают этому процессу, тогда как другие задействованы в детоксикации.

Словно санитары, они ликвидируют продукты распада и чужеродные вещества, когда идет процесс распределения в клетке усвоенных питательных веществ. Процесс этот протекает все время и по всему организму, а не только в пищеварительном тракте – и энзимы-чистильщики постоянно заняты устранением «мусора», чтобы клетки нормально функционировали.

Дабы четче уяснить себе их незаменимую роль в обеспечении человека жизненной силой, давайте спросим себя: что такое, вообще, быть живым?

Восточные культуры имеют свои имена для жизненной силы. Китайцы, например, называют ее ци, японцы – ки. Я знаю, европейцы склонны полагать, что это всего лишь философская . Неправда. Здесь есть строгая научная основа. Сильная ки означает: все 60 триллионов клеток тела активно функционируют.

Если они – как фундаментальные, мельчайшие ячейки любого физического организма – полны витальности, то и мы, состоящие из этих клеток люди, тоже полны энергии и здоровья. Иначе говоря, когда клетки пребывают в не лучшем состоянии или же что-либо вредно воздействует на них – их обладатель также неминуемо придет к плохому самочувствию, упадку сил, энергии и рано или поздно захворает.

Взглянем на это еще и с такой стороны: наши клетки – не просто «объект» или «вещь», а живые организмы. К каждой из них кровоток поставляет питательные вещества и кислород. И каждая имеет в себе особые органеллы – митохондрии. Эти органеллы содержат генетический материал и специальные, ответственные за клеточный метаболизм энзимы, в том числе те, что превращают поглощенную еду в доступную для нас энергию, в форме АТФ. Когда АТФ производится бесперебойно, человек насыщен витальностью и живет, в полном смысле, энергетично.

А если он как будто спит, пассивен, никуда не стремится и хронически не в состоянии расслабиться и отдохнуть – это означает, что поступившим в организм питательным веществам не удается сполна трансформироваться в энергию клеток. Какова же причина, по которой еда и воздух не могут стать нашей энергией? Ответ очень краток: мусор. Накопление продуктов распада и отработанного материала в клетках тела.

Для надежного функционирования они должны постоянно вычищаться от этих отходов, часть которых образуется как раз в процессе генерации энергии. Только в этом случае генерация идет бесперебойно. Иными словами, внутриклеточная детоксикация – ключ к энергетизации клеток и, следовательно, обновлению всего организма.

Теперь рассмотрим подробней работу энзимов-чистильщиков в этом процессе. Они действуют в клетках не в митохондрии, а в другой органелле. Она называется лизосома и содержит около 60 разновидностей энзимов. Вообще, лизосома – это нечто вроде «центра переработки» внутри каждой клетки. Окруженная мембраной, она имеет кислотную среду и содержит энзим гидролазу, который при помощи воды расщепляет молекулы еды (в особенности белки и другие сложные соединения). Полученные вещества затем транспортируются через мембрану для использования внутри клетки или же передаются за ее пределы дальше.

Почему эти процессы столь важны? Дело в том, что организм постоянно воспроизводит белки, из которых составлены его ткани и органы, причем из-за сбоев в работе некоторые из них выходят, так сказать, бракованными. Кроме того, белки могут повредиться в результате контакта со свободными радикалами кислорода или с другими белками, уже поврежденными. В процессе аутофагии, о которой я уже писал, все эти дисфункциональные белки окружаются, словно мешочком, специальной пленкой – для последующего разрушения и удаления, - тогда как здоровые белки остаются нетронутыми. Именно лизосомы направляют этот процесс, создавая ту самую гидролазу для их ликвидации.

Кроме того, энзимы способны расщеплять и бракованные митохондрии. Здоровая митохондрия играет основную роль во внутриклеточной генерации энергии. Их в каждой клетке присутствует от 500 до 2500, причем они беспрерывно размножаются делением. Естественно, столь большое число постоянно рождает некий процесс аномалий. Аномалии копятся, клетки вырабатывают все меньше энергии и слабеют. Как следствие, слабеем и мы, чей организм состоит из клеток. Но на помощь приходят энзимы-чистильщики. Они окружают со всех сторон бракованные клетки (или просто «состарившиеся») митохондрии, разлагая их на составляющие.

Аутофагия, процесс внутриклеточного усвоения нутриентов, кроме ликвидации аномальных протеинов и митохондрий, еще поставляет энергию обесточенным, «голодающим» клеткам. Фактически, это главная её функция. Нечто вроде стратегии выживания, когда организм пребывает в состоянии жесткого дефицита из-за того, что поступление питательных веществ прекратилось. Аутофагия расщепляет хранящиеся в клетках белки, получая в результате аминокислоту, глюкозу и жирные кислоты. Эти энергоресурсные вещества и поддерживают жизнедеятельность тела до тех пор, пока извне вновь не поступят нужные нутриенты.

Причина, по которой я назвал лизосомы центрами переработки, заключается еще и в том, что, помимо очистки клеток от мусора, они также способны из этих отходов заново слагать ранее распавшиеся вещества – для повторного использования в случае насущной необходимости. И, конечно же, для этих целей у них есть особые энзимы.

Например, рождается ребенок. Его состояние очень близко к голоданию: околоплодных вод уже нет, пуповина, через которую поступали питательные вещества, обрезана. На помощь приходит аутофагия. Она восстанавливает белки, поддерживающие жизнь ребенка, испытывающего стресс от перехода из утробы матери во внешний мир.

ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ АУТОФАГИЯ

Существует один огромный энзим, работающий по-особому, независимо от лизосомы и аутофагии. Это протеаза, чрезвычайно мощный чистильщик и настоящий «шредер» для внутриклеточного мусора. Он маркирует ущербные белки для их дальнейшего расщепления другими энзимами или же сам их уничтожает. Этот процесс называется «система убиквитинпротеаза», и трое открывших его ученых получили в 2004 году Нобелевскую премию по химии.

Клетка постоянно производит белки, в том числе и некоторое количество ущербных (как и в случае с митохондриями, о чем я раньше говорил). Поэтому организму насущно необходимо иметь всеохватную, коллективную систему: внутриклеточный «перерабатывающий завод» (аутофагию) и плюс к этому энзими-шредеры, способные дополнительно ликвидировать возникший брак. Таковы два вида функций, используемых клетками для устранения чужеродных субстанций и ущербных белков с целью сохранения своего здоровья.

Давайте еще раз напомним себе эту цепочку причин и следствий: когда внутриклеточная детоксификация становится неэффективной, способность митохондрий производить энергию ослабевает, клкетки теряют здоровье – и мы заболеваем. Приведу такой пример: в среднем мозге, который в ответе за моторные функции тела, имеется так называемое темное пятно, где вырабатывается гормон допамин.

Почему оно выглядит темным? Дело в том, что здесь сконцентрированы митохондрии – клеточные «силовые установки», - а белки, которые в этом месте производятся, известны своим высоким процентом брака. И если энзими-шредеры не функционируют эффективно в этом столпотворении органелл и сложных субстанций, то митохондрии тоже становятся неработоспособными. В итоге выработка допамина катастрофически падает. Возникает ужасная болезнь Паркинсона.

Накапливание ущербных белков дает и другие печальные следствия. Например, болезнь Альцгеймера (слабоумие), когда неработоспособные амилоидные белки доводят до «суицида» здоровые нервные клетки. Или болезнь Шарко (вид склероза) – в этом случае рост ущербных белков в мозге приводит к неспособности двигательных нервов управлять мышцами рук, ног, гортани и языка. Именно деятельность энзимов-шредеров предотвращает эти заболевания мозга и нервной системы, при которых теряешь способность даже пальцем пошевелить.

И это еще далеко не все последствия сбоя функций аутофагии и энзимов. Все больше становится фактов о том, что та же проблема коренится в основе таких заболеваний иммунной системы, как рак и аллергии. Я убежден: внутриклеточная детоксикация вскоре станет одной из наиважнейших областей медицинских исследований.

Когда я сам изучал эту область, то заметил один крайне интересный факт. То, что лизосома делает в клетках мира фауны (включая людей), имеет свою аналогию в мире флоры, то есть растений. Там подобная органелла называется вакуоль. Это наполненный жидкостью мешочек, и из него состоит более 90% растительной клетки (вот почему свежие фрукты и овощи всегда наполнены соком). Как и лизосома, вакуоль производит множество энзимов-шредеров для внутриклеточной детоксикации, удаления мусора и опасных субстанций.

В последние годы эти вакуолярные энзимы привлекли к себе особое внимание ученых. Когда патоген вторгается в клетку, их вырабатывает органелла под названием малый цистид, запуская в клеточную цитоплазму. Там они разрушают мембрану, и инфицированная клетка гибнет. Этот процесс, называемый апоптозом – генетически запрограммированной смертью клеток, - на первый взгляд крайне опасен. Однако на самом деле он ключ к выживанию всех живых организмов. Его недееспособность ведет к бесконтрольному размножению клеток – раку.

В нормальном состоянии у среднестатистического взрослого индивида благодаря апоптозу гибнет ежедневно от 50 до 70 миллиардов клеток. Иными словами, инфицированная клетка производит энзимы, которые убивают ее. В некотором смысле, это может считаться самым бесспорным и бескомпромиссным вариантом внутриклеточной детоксикации.

Что же касается растений, то в их случае работает уникальный, только им присущий механизм: возникающие из отходов и ущербных белков свободные радикалы кислорода ликвидируются множеством антикислотных компонентов – фитохимикатов (таких, например, как полифенол). Такая детоксикация дополнена работой энзимов внутри вакуолей. Кроме того, у ряда растений вакуоли содержат токсины алкалоидной группы: кокаин, никотин, кофеин и т.д. Они производятся клетками не для утехи людей, как можно подумать, но для отражения внешних врагов: инфекций и насекомых-вредителей. Укорененные в землю и неспособные двигаться, растения нуждаются в сверхсильной защите. Вот почему они полны живительной мудрости – в виде самых разных стратегий эффективнейшей детоксикации.

Аналогично флоре, активность жизни в микроорганизмах тоже поддерживается множеством энзимов. Есть такие бактерии, что при угрозе голода создают собственную копию – споры. И эти споры затем съедают их при помощи специальных энзимов. Иными словами, бактерии отдают себя в жертву собственным «клонам» в качестве питательных веществ! Возможно, именно таков был изначальный механизм внутриклеточной детоксикации. Если глянуть на одну ступеньку эволюции выше – то грибы, будучи эукариотами, сложней устроены, нежели микробы. Их клетки уже имеют вакуоли, где содержатся энзимы-шредеры.