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

Похожий экзистенциальный кризис произошел и в иммунологии, когда исследователи и врачи обнаружили, что защитные силы нашего организма способны при определенных условиях обернуться против него. Речь идет о таких явлениях, как аллергии и аутоиммунные реакции, при которых иммунные клетки атакуют здоровые клетки организма, приводя к большим разрушениям. В некоторых случаях «взбесившийся» иммунитет способен довести организм даже до смерти. Не слишком ли дорого платим мы за свою защиту? Почему у одних людей иммунная система переходит на «темную сторону силы», а у других – нет? Можно ли предотвратить подобный переход?

Мы уже говорили о двойном отборе лимфоцитов и механизмах, препятствующих появлению аутореактивных иммунных клеток, которые распознают собственные белки организма (аутоантигены) как чужеродные молекулы. Откуда же в таком случае берутся все эти аутоиммунные заболевания? Тут против нас начинает работать теория вероятности. «Проверка качества» в биологических системах поставлена очень хорошо, она гораздо внимательнее к ошибкам, чем любая из контролирующих систем, придуманных человеком. Но один раз из, может быть, сотни тысяч и эта биологическая проверка может «упустить из вида» неправильную Т- или В-клетку. Так что определенное (но очень небольшое!) количество аутоиммунных антител есть в организме каждого человека. К счастью, как мы уже не раз убеждались, в иммунной системе существует несколько уровней защиты от самоповреждения, и отбор лимфоцитов – это лишь один, хотя и самый важный из них. Регуляторные Т-клетки, цитокиновая система сдержек и противовесов в норме держат этих потенциальных вредителей под контролем, и мы даже не подозреваем об их присутствии в нашем организме. Но иногда что-то ломается, и в нем начинается настоящая гражданская война: брат на брата, свои против своих…

Аутоиммунные заболевания можно разделить на две группы: органоспецифические и системные. При органоспецифических болезнях поражаются отдельные органы или ткани. Например, при ревматоидном артрите – суставы, а при сахарном диабете первого типа – островки Лангерганса в поджелудочной железе. Системные аутоиммунные заболевания характеризуются поражением многих органов и тканей. К таким болезням относится, например, системная красная волчанка, которую так любил доктор Хаус.

Важную роль в развитии целого ряда аутоиммунных заболеваний играет головной мозг. Нет, не в том смысле, что «все болезни от нервов» и «настройтесь на позитив». Дело в том, что эта самая важная и одновременно самая чувствительная часть человеческого тела имеет несколько дополнительных систем защиты от физических, химических и биологических повреждений. Одна из них – гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Это своего рода фильтр между кровеносной системой и центральной нервной системой, который есть у всех позвоночных. В крови могут оказаться токсины, вирусы, бактерии, да все что угодно… Не велика беда, если они немного повредят внутренние органы, ведь у большинства из них имеется хороший запас прочности. Однако если поврежденным окажется главный управляющий орган – мозг, то организму точно несдобровать. И речь здесь идет о самых базовых функциях: способности двигаться, есть, пить, дышать в конце концов…

Кстати, первое доказательство существования ГЭБ было получено в 1885 году уже знакомым нам Паулем Эрлихом, который обнаружил, что введенный в кровеносное русло крысы краситель распространился по всем органам и тканям, кроме мозга. И действительно, из крови в мозг могут поступать лишь некоторые жизненно необходимые вещества, например глюкоза, все остальные через барьер не проходят. Однако у такой качественной защиты есть побочный эффект: наличие ГЭБ затрудняет лечение многих заболеваний центральной нервной системы, так как он не пропускает целый ряд лекарственных препаратов. Именно поэтому, в частности, большинство злокачественных опухолей головного мозга практически не поддаются химиотерапии.

В контексте интересующей нас темы важно, что ГЭБ в норме также не пропускает в мозг циркулирующие в крови лимфоциты. В результате некоторые белки, характерные именно для мозговой ткани, оказываются «мало знакомы» иммунной системе организма. Если же вдруг происходит сбой, работа ГЭБ на какое-то время нарушается и иммунные клетки получают доступ к нервной ткани, может произойти их активация или, как еще говорят, иммунизация белками мозга – так, как если бы они были чужеродными. Конечно, это будет не полноценная иммунная реакция отторжения, какие бывают, например, при трансплантации. Но и частичная активация ложно ориентированной иммунной системы способна доставить организму множество неприятностей. Именно по этой схеме развиваются такие аутоиммунные заболевания, как рассеянный склероз и диабет первого типа.

Ну, со склерозом понятно, в данном случае объектом атаки служит сама нервная ткань, а точнее, миелиновые оболочки нервных клеток. Но какая связь может существовать между нарушением ГЭБ в мозге и уровнем сахара в крови? Попробуем разобраться.