Невидимый страж. Как иммунитет защищает нас от внешних и внутренних угроз

Наиболее универсальной «черной меткой» клеточного разрушения являются свободные молекулы ДНК. В норме ДНК всегда находится не просто внутри клетки, а внутри органелл – ядра и митохондрий. Появление ДНК в цитоплазме клетки и тем более во внеклеточном пространстве – это всегда сигнал бедствия, который активирует иммунную систему. Именно этот сигнальный путь (хотя, конечно, не он один) запускает бурную воспалительную реакцию в ране при насильственной гибели клеток. Всем известны признаки воспаления: отек, покраснение, боль, повышение температуры… Это так не похоже на «тихую смерть» от апоптоза.

Свободную ДНК узнают уже знакомые нам толл-подобные рецепторы, например TLR9. Но есть у клеток и другие механизмы распознавания этой молекулы. Один из них связан с активацией белка сGAS-STING (аббревиатура STING расшифровывается как Stimulator of interferon genes – стимулятор интерфероновых генов). Она приводит к тому, что клетки начинают интенсивно производить ключевые воспалительные молекулы – интерфероны (подробнее о них дальше). Тут-то уже иммунный ответ разворачивается по полной…

Перечисленные группы рецепторов отнюдь не исчерпывают всех возможностей клеток врожденного иммунитета реагировать на появление патогенов. О других путях активации врожденного иммунитета, связанных с так называемыми Fc-рецепторами, мы поговорим дальше – в главе, посвященной взаимодействию клеток врожденного и адаптивного иммунитета.

Познакомившись с тем, как клетки врожденного иммунитета отвечают на вызов «распознать», мы переходим к вопросу об их боевом арсенале. У дежурного полицейского есть пистолет и наручники, в распоряжении сил специального назначения имеются автоматы и вертолеты. А что с иммунными клетками?

Глава 7 СМЕРТЕЛЬНОЕ ОРУЖИЕ

Добрым словом и пистолетом можно добиться гораздо большего, чем одним только добрым словом.

Приписывается Аль Капоне

Клетки врожденного иммунитета используют для уничтожения противника далеко не только фагоцитоз. В распоряжении этих бравых ребят имеется много действенных способов уничтожения бактерий и зараженных вирусами клеток.

Начнем с уже знакомого нам апоптоза. В предыдущей главе было сказано, что он является примером естественной запрограммированной гибели клетки и регулируется внутренними сигналами о ее старении. Однако в определенных случаях апоптоз запускается не только внутренними, но и внешними сигналами. Такую клеточную смерть уже трудно назвать добровольной. Скорее, она похожа на ситуацию, когда честные полицейские предлагают товарищу, запятнавшему себя предательством, «очистить ряды» самым радикальным способом – пустив себе пулю в лоб. В Уголовном кодексе это называется доведением до самоубийства, в клеточном мире – рецептор-зависимым сигнальным путем апоптоза.

Иммунные клетки способны активировать этот сигнальный путь в клетках, которые они опознают как больные или неправильные. Для его запуска используются лиганды к так называемым рецепторам смерти, присутствующим на поверхности большинства клеток человеческого организма. Взаимодействие лиганда с рецептором смерти запускает внутри клетки каскад реакций, ведущих к ее самоуничтожению. Тонкости регуляции этого процесса пока еще не до конца понятны ученым.

В некоторых племенах, сохранивших первобытный образ жизни, люди верят в сверхъестественную силу шаманов. Если служитель культа прикоснется к руке человека и скажет «умри», так и произойдет. (Я, правда, не исключаю, что подобное «нейролингвистическое программирование» бывает приправлено толикой яда.) Иммунные клетки играют в нашем организме примерно такую же роль: они посылают команду «умри», и клетка умирает. Однако так они действуют лишь на собственные клетки организма (например, зараженные вирусом). У бактерий рецепторов смерти нет, поэтому против них иммунные клетки используют другое оружие – химическое.

В детстве, когда я прибегала с улицы с разбитой коленкой или расцарапанной рукой, мама щедро поливала рану раствором перекиси водорода (Н₂О₂). Я любила эту процедуру – в отличие от зеленки перекись не обжигала рану, и мне нравилось наблюдать, как кровь вспенивается, когда на нее попадает лекарство. Перекись водорода – сильнейший окислитель, даже в концентрации 3–5 % она с легкостью убивает большинство микроорганизмов. Раны, своевременно обработанные перекисью, заживают быстро и без проблем. Но за сотни миллионов лет до того, как бактерицидные свойства перекиси и других неорганических веществ были открыты людьми, многоклеточные организмы уже вовсю использовали их для защиты от вторжения микроорганизмов.