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

Интересно, что макрофаги различаются не только происхождением, но и поведением. Те, что произошли от моноцитов, имеют высокую подвижность. В отличие от тканевых макрофагов они активно мигрируют в зону воспаления. В 2018 году была опубликована статья, авторы которой показали, что именно резидентные макрофаги кожи, а не фибробласты, как считалось раньше, удерживают чернила татуировок. Это дает некоторое представление о «постоянстве» тканевых макрофагов.

Превращение моноцита в макрофаг происходит под влиянием цитокинов. Основной цитокин, регулирующий этот процесс, – белок со сложным названием «колониестимулирующий фактор макрофагов» (macrophage colony-stimulating factor; M – CSF). Важнейшей функцией макрофагов, кроме собственно фагоцитоза, является синтез разнообразных цитокинов и хемокинов. Именно набор цитокинов, выделяемых макрофагами, во многом предопределяет активность других иммунных клеток в зоне воспаления. В некоторых публикациях эти клетки называют дирижерами иммунного ответа, чтобы подчеркнуть их важную роль.

Говоря об иммунном ответе, мы, как правило, используем воинственные метафоры: борьба, уничтожение, подавление. Но мало уничтожить врага, будь то вирус, бактерия или другой паразит. Организм должен еще и исправить нанесенные ему повреждения. Регенерация поврежденных тканей и заживление ран тоже находятся под контролем клеток иммунной системы: она не только «воин», но еще и «целитель». То, какую именно роль возьмут на себя макрофаги, зависит от баланса цитокинов в окружающей среде. Если воздействовать на клетку активирующими цитокинами, такими как TNF и IFNG, то мы получим активный, атакующий тип макрофагов М1. Если же поместить ее в среду, богатую иммуносупрессивными (противовоспалительными) цитокинами, такими как IL10 и TGFB, то клетка меняет свой тип на М2. Она перестает атаковать и переключается на производство факторов роста – молекул, ускоряющих рост и заживление тканей. Это явление, при котором одни и те же иммунные клетки могут в зависимости от контекста выступать в разных ролях, называется пластичностью. Сам процесс перепрограммирования клеток с одного типа активности на другой в иммунологии часто называют поляризацией. Исследование данного феномена началось с макрофагов, позже было показано, что он в той или иной степени присущ практически всем иммунным клеткам.

Кстати, клетки-фагоциты даже представлены в массовой культуре! В японском аниме-сериале «Клетки за работой!», снятом в 2018–2021 годах, один из главных героев – храбрый нейтрофил U-1146. Все персонажи этого фильма антропоморфны. Нейтрофилы похожи на стройных остролицых воинов, а макрофаги выглядят как очаровательные нежные барышни, которые любят пить чай, присматривают за порядком, убирая тела погибших, работают няньками у маленьких клеток крови, а также размахивают в бою топорами и дубинками. Несмотря на очевидную условность, этот мультфильм довольно точно (насколько это возможно в данном жанре) показывает процессы, происходящие в человеческом теле на клеточном уровне.

Кроме нейтрофилов и макрофагов к фагоцитам относятся эозинофилы, базофилы и тучные клетки, играющие важную роль в аллергических реакциях. Их свойства мы подробно рассмотрим в соответствующей главе. Особое место среди фагоцитов занимают дендритные клетки, они служат посредниками между системой врожденного иммунитета и Т-лимфоцитами. Чтобы в полной мере понять их функции, нам придется сперва познакомиться с тонкостями адаптивного иммунного ответа. Забежать вперед, чтобы вернуться назад, как и было обещано.

Покончив со старыми добрыми «специалистами широкого профиля», которыми в той или иной степени являются все клетки врожденного иммунитета, перейдем теперь к «молодым экспертам» лимфоцитам. Мы попытаемся понять, какие механизмы обеспечивают высокую точность адаптивного иммунного ответа и какие эволюционные преимущества он дает позвоночным, в том числе и нам с вами. В следующих главах будет меньше экшена и задорных метафор и больше зубодробительный биологии. Но зато, разобравшись с ней, вы с легкостью поймете все остальное. Принципы функционирования клеток приобретенного иммунитета – самое сложное, что есть в этой книге (а возможно, и во всей иммунологической науке), дальше будет проще и увлекательней, обещаю!

Глава 12 ОТКРЫТИЕ ГУМОРАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА – ТОКСИНЫ И АНТИТОКСИНЫ

– У него настоящий дифтерит? – спросила шепотом Ольга Ивановна.

– Тех, кто на рожон лезет, по-настоящему под суд отдавать надо, – пробормотал Коростелев, не отвечая на вопрос Ольги Ивановны. – Знаете, отчего он заразился? Во вторник у мальчика высасывал через трубочку дифтеритные палочки. А к чему? Глупо… Так, сдуру…

А. П. Чехов. Попрыгунья