Жуткая биология для безнадежных гуманитариев. Вампировые летучие мыши, пиявки и прочие кровососущие

Чтобы считаться тканью, кровь должна состоять из нескольких типов клеток – и это так. Клетки крови (или корпускулы) бывают двух видов: эритроциты и лейкоциты. Эритроциты (от греч. erythrós – «красный») являются самыми многочисленными, составляя более 99 % клеток крови. Они выполняют одну-единственную функцию: переносят кислород и делают это с помощью гемоглобина, который заполняет клетки. Гемоглобин действует, как кислородный магнит, собирая его там, где он в изобилии (в лёгких), и сбрасывая в местах, где его не хватает (например, в тканях, клетки которых требуют постоянного поступления кислорода и питательных веществ). Гемоглобин настолько эффективен при переносе кислорода (по сравнению, скажем, с водой), что без него человеку потребовалось бы для этой цели 340 литров жидкости, циркулирующей в теле.

Однако гемоглобин, помимо кислорода, так же эффективно притягивает и углекислый газ. Это означает, что гемоглобин переносит потенциально смертельное вещество вместе с кислородом. Если гемоглобин доставит больше углекислого газа, чем кислорода, у мозга начнётся кислородное голодание, а это приведёт к потере сознания и в некоторых случаях даже к повреждению мозга и летальному исходу[47].

Хорошо, вернёмся к клеткам крови.

Белые кровяные тельца очень разнообразны. Прежде всего, у них есть ядро, и они не содержат гемоглобин (поэтому не переносят кислород). Лейкоциты разделяют на две основные группы (гранулоциты и агранулоциты) в зависимости от того, выглядит ли их цитоплазма зернистой при окрашивании для просмотра под микроскопом[48].

Функционально некоторые лейкоциты (нейтрофилы и макрофаги) похожи на амёб. Вместо того чтобы искать пищу, блуждающие фагоциты (или свободные макрофаги) циркулируют по организму, выискивая чужеродные микроорганизмы, такие как бактерии и грибы, идентифицируя места их скопления. Другой вид макрофагов неподвижен и находится в лимфатических узлах или миндалинах. Подобно солдатам, которым поручено охранять форт, этот вид макрофагов стоит на страже здоровых клеток организма.

При встрече с захватчиком (который распознаётся по чужеродным белкам или специфическим химическим веществам) фагоцит всасывает его внутрь. Внутри фагоцита микроб-неприятель находится в заключении в мембранном мешочке, содержащем неприятное рагу из летальных ферментов, бактерицидов и сильных окислителей. В большинстве случаев результатом этого химического удара является разрушение клеточной стенки захватчика, за которым следует токсическая ванна и в конечном счёте смерть. Любой мусор, который остаётся, выбрасывается из фагоцита в процессе экзоцитоза.

К сожалению, для фагоцитов не всегда всё так просто, и, как мы все знаем, хорошие парни не всегда побеждают. Например, стафилококки вырабатывают собственные токсины, которые могут убивать фагоциты. Другие захватчики, такие как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД), эволюционирует настолько быстро, что нашей иммунной системе всё сложнее распознавать постоянно обновляющийся состав белков. Туберкулёзная палочка, в свою очередь, устойчива к обычно смертельной химической ванне фагоцитов. Эти патогены, ответственные за респираторный туберкулёз, попадают в фагоциты. Там они размножаются прямо в сумке с токсинами, в которую были заключены, чтобы, как инопланетянин Ридли Скотта, убить фагоцит (и травмировать любые фагоциты, которые будут находиться поблизости). Точно так же ВИЧ может скрываться в этих долгоживущих белых кровяных тельцах, иногда появляясь спустя долгие годы покоя.

Некоторые типы белых кровяных клеток защищают организм иным способом. Основная функция лейкоцитов – реагировать на вторжения повышением температуры. Во время этого процесса патогенный агент или повреждённая ткань разрушается и выводится из организма.

Так как же это работает?

После получения сигнала о вторжении инициируется повышение температуры, выделяются химические вещества (такие как гистамин и простагландины), которые заставляют кровеносные сосуды в поражённой области расширяться (увеличиваться в диаметре), а также становиться более проницаемыми. Расширение позволяет усилить приток к воспалённому участку крови питательных веществ, повышающих температуру соединений, называемых пирогенами, и большое количество фагоцитов. Поэтому область поражения становится красной и горячей на ощупь. Значительная проницаемость кровеносных сосудов даёт возможность плазме (и кавалерии фагоцитов) заполнять окружающую повреждённую ткань. В результате появляется регионарный отёк, характеризующий воспаление.