Ученые обожают аналогии. Например, Джоанна Грум, иммунолог, сравнила людей с клетками иммунной системы и призвала действовать так же, как они. Какие уроки нам может преподать наш собственный организм для укрепления иммунитета?
Создавайте команды из разных специалистов
Наша иммунная система работает очень специфическим образом для того, чтобы обнаружить и уничтожить вирусы, инфекции и раковые клетки. Иммунные клетки должны работать в команде. Самыми главными «сотрудниками» иммунитета можно считать дендритные клетки. Это стражи и лидеры иммунной системы — вроде тренеров, руководителей или директоров.
Дендриты обычно много путешествуют и имеют большой «жизненный опыт». Они неоднократно сталкивались с патогенами в организме и успешно их уничтожали. Это мог быть вирус гриппа в легких или заболевание, которое перенес укусивший вас комар. После того как очаг воспаления был благополучно нейтрализован, дендритные клетки попадают в лимфатические узлы — органы, которые созданы для облегчения взаимодействия иммунных клеток. Это своеобразный центр, в котором «встречается» вся команда.
Именно здесь дендритные клетки дают «полезные советы» и руководят всей командой. Это активирует работу других иммунных клеток и позволяет достичь общей цели — искоренить патогены. Как дендриты достигают этого? Они выделяют молекулы, известные как хемокины. Они способствуют хорошей «беседе» между разными типами иммунных клеток, позволяя передавать им информацию друг другу.
Как и в обычной компании, главное в иммунитете — это разнообразие. Среди защитных клеток должны присутствовать разные «сотрудники». Например, Т-клетки воздействуют на патоген, В-клетки вырабатывают защитные тела. Таким образом, дендритные клетки создают успешную и эффективную команду, которая работает вместе для того, чтобы вылечить инфекцию.
Учитесь с помощью отзывов
Иммунные клетки — это отличники. Во время развития Т-клетки созревают таким образом, что во многом зависят от положительной или отрицательной обратной связи. По мере взросления Т-клетки делают ошибки и пробуют разные стратегии. В результате у них формируются «правильные» и «неправильные» шаблоны поведения.
При этом в течение своего жизненного цикла иммунные клетки могут быть как учениками, так и учителями. Это происходит во время иммунных реакций с интенсивным перекрестным взаимодействием между дендритными клетками, Т-клетками и В-клетками. В этой среде множественные циклы обратной связи позволяют В-клеткам лучше контролировать инфекции, подбирая антитела специально для каждого патогена.
Результат такой обратной связи не позволяет защитным клеткам организма обращаться против собственного организма и вместо этого превращает их в эффективных «работников» иммунитета. Этот механизм помогает предотвращать и исправлять многие аутоиммунные заболевания.
Уникальное поведение для каждой ситуации
Наша иммунная система знает, что контекст имеет значение. Она не использует универсального подхода для решения всех проблем и подходит индивидуально к каждому случаю. Это позволяет клеткам нашей иммунной системы отлично справляться с такими патогенными организмами, как вирусы, грибки, бактерии и гельминты. В разнообразных ситуациях наш иммунитет действительно демонстрирует эмоциональный интеллект и использует различные инструменты и стратегии для разных ситуаций.
Также важно то, что наша иммунная система должна тщательно контролировать силу атаки на чужеродные микроорганизмы. Ведь слишком тяжелые меры могут привести к повреждениям тканей, например аллергии или астме. И наоборот, слишком слабые ответные меры приводят к иммунодефицитам, хроническим инфекциям или раку. Основная цель ученых-иммунологов состоит в том, чтобы научиться использовать сбалансированные иммунные реакции для терапевтического эффекта.
Хорошо работайте и отдыхайте
Когда мы перегружены работой и недостаточно отдыхаем, наша продуктивность падает. То же самое верно и для наших иммунных клеток. Если защитное тело работало слишком много, то его обычно называют «хронически истощенным». В этом состоянии Т-клетки больше не могут эффективно выполнять свою задачу и атаковать опухолевые или инфицированные вирусом клетки. Они становятся вялыми и неэффективными. Точно так же чувствуем себя и мы, когда долго не отдыхаем.
Нередко вирусы и рак специально «нападают» на организм, истощая Т-клетки. После того как они выйдут из строя, они используют брешь в организме как лазейку. Стремительно развивающаяся область иммунотерапии преодолевает это ограничение нашей иммунной системы, создавая новые противоопухолевые препараты. Эти методы лечения освобождают клетки от истощения, открывают им «второе дыхание», поэтому они вновь становятся эффективны. Знание об этой особенности иммунной системы произвело настоящую революцию в 2018 году. Нобелевскую премию получили Джеймс Эллисон и Тасую Хонхо, которые открыли этот закон.
Учиться на жизненном опыте
Краеугольным камнем нашей иммунной системы является способность запоминать наши прошлые инфекции. Если мы сталкиваемся с одними и теми же патогенами несколько раз, организм может реагировать на них быстрее и более целенаправленно. То есть инфекции в большинстве случаев не убивают нас, а укрепляют нашу иммунную систему. Вакцины используют ту же схему действия, предоставляя иммунным клеткам «память» без риска заражения.
Ученым еще предстоит узнать, как именно клетки хранят «воспоминания» о перенесенных заболеваниях. Исследователи стремятся выяснить, какие способы защиты клеток наиболее эффективны и как их можно использовать против рака или СПИДа.
Еще немного об иммунитете
Люди — это большие, сложные, многоклеточные системы. Мы долго растим детей, а для выживания полагаемся на широкий спектр защитных механизмов, в число которых входит и наша иммунная система. Именно иммунитет позволяет нам контролировать множество быстро размножающихся простых форм жизни, которые живут в нашем организме.
Само слово «иммунитет» происходит от латинского munis. Происхождение этого слова довольно необычное: в Древнем Риме Genio immunium называли людей, которые на некоторое время были освобождены от уплаты налогов (получали иммунитет). Защитная система нашего организма предотвращает многие болезни, в том числе и рак. Иммунная система разделена на две сферы: врожденную и адаптивную. Основная задача клеток, которые составляют основу адаптивного иммунитета, состоит в том, чтобы отличить «свои» клетки от «чужих». Если адаптивные клетки ошибаются, то у человека развиваются аутоиммунные заболевания.
Организмы внутри нас
Человеческое тело является «приютом» для многих микроорганизмов. Некоторые опасны для жизни (патогены), а некоторые даже полезны. Большая часть бактерий, которые мы носим с собой, находится в ЖКТ и носит название «комменсалы». Кишечные бактерии обеспечивают усвоение витамина В12, нормальное переваривание пищи и даже некоторые защитные функции организма.
Существуют также и особые вирусы, которые нельзя излечить полностью. Они находятся внутри нашего организма и постоянно заражают наши ткани. Наиболее известным таким вирусов считается герпес. Он может вызывать простуду на губах или опоясывающий лишай.
Будущее
Внутри нас находится целая вселенная со своими законами и правилами. Мы можем видеть исходы «битв» клеток, когда заболеваем и лежим дома с температурой. Многое об иммунитете еще неизвестно и только предстоит узнать. Но когда-нибудь, вероятно, человечество сможет избавиться от многих болезней и инфекций, которые сейчас уносят жизни миллионов людей.