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

Взаимодействие гуморального и врожденного иммунитета позволяет решить проблему недостаточной точности последнего. Зоркие высокоспецифичные системы распознавания, имеющиеся у производящих антитела В-клеток, становятся как бы глазами подслеповатых фагоцитов, позволяют им действовать точнее и эффективней. Этот пример наглядно демонстрирует взаимозависимость и взаимосвязь двух ветвей иммунитета. В дальнейшем мы еще не раз увидим, как красиво и согласованно разные клетки и молекулы действуют в рамках той или иной иммунной реакции, дополняя и усиливая друг друга.

Глава 14 ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТ В НАШИ ДНИ. В-КЛЕТКИ

Когда молодой ученый по имени Жак-Франсуа-Альбер-Пьер Миллер в 1968 году предположил на иммунологической конференции, что существует два различных типа лимфоцитов – B-лимфоциты из костного мозга, вырабатывающие антитела, и T-лимфоциты из тимуса, которые работают как-то по-другому, – ему при всех напомнили, что B и T – это первая и последняя буквы слова bullshit («фигня»).

Чарльз Гребер. Открытие

Опустим десятилетия исследований гуморального иммунитета, последовавшие за открытиями Эрлиха, – их подробное описание заняло бы целые тома. Лучше перейдем к тому, что знает о нем современная иммунологическая наука.

Основными клетками гуморального иммунитета являются лимфоциты, названные В-клетками («бэ»-клетками). Почему «В»? Дело в том, что у птиц клетки этого типа развиваются в специальном органе – сумке Фабриция (лат. Bursa fabricii), и именно от ее латинского названия они получили свою заглавную букву. (Аналогичным образом Т-лимфоциты получили заглавную букву от слова «тимус» – названия органа, играющего важную роль в созревании этого типа клеток.)

На поверхности В-клеток присутствуют специальные В-клеточные рецепторы (BCR), способные распознавать самые разные чужеродные молекулы – антигены. У зрелой В-клетки количество комплексов BCR может достигать 150 000!

После связывания антигена с BCR происходит активация В-клетки, и она начинает усиленно синтезировать белок BCR. Но это уже не рецептор, связанный с клеточной мембраной, а свободная (растворимая) форма. Эти растворимые белки-антитела с током крови разносятся по организму, связывая антигены, нейтрализуя их и делая видимыми для клеток врожденного иммунитета. Согласитесь, это описание, основанное на данных тысяч прямых и косвенных экспериментов, поразительно совпадает с предсказаниями теории боковых цепей!

Единственное, чего не смог предугадать Эрлих, это как именно различные боковые цепи – антигенраспознающие рецепторы (АРР) – распределяются по поверхности иммунных клеток. Эрлих предполагал, что на поверхности любой клетки находится множество рецепторов к различным антигенам, но выделять во внешнюю среду она начинает лишь те антитела, с антигеном которых уже встречалась. На этом, собственно, и основан процесс иммунизации.

На самом деле все оказалось гораздо сложнее и интереснее. Молекулы АРР на поверхности В-клеток действительно отличаются исключительным разнообразием – в человеческом организме их синтезируется десятки миллионов разновидностей. Но при этом каждая отдельная клетка синтезирует лишь одну из этих миллионов разновидностей. Таким образом, эффективность адаптивного иммунитета обеспечивается не миллионами разных рецепторов на поверхности одной клетки (как предполагал Эрлих), но миллионами разных клеток, каждая из которых синтезирует лишь один рецептор.

А сейчас вернемся к нашим полицейским, на примере которых мы уже приноровились анализировать самые запутанные аспекты иммунной системы. В человеческой полиции каждый патрульный может узнать в лицо множество преступников, находящихся в розыске в его районе. Это буквально та самая схема распознавания, которую первоначально предполагал для гуморального иммунитета Эрлих. Однако система врожденного иммунитета пошла по другому пути и предпочла собрать миллионы разных полицейских с тем, чтобы каждый распознавал одного-единственного злоумышленника. По человеческим меркам такая система выглядит странной, избыточной, неэффективной, однако, как мы увидим дальше, именно ставка на «узких специалистов» делает адаптивный иммунитет точным и эффективным.