Иммунитет — наша внутренняя система защиты — постоянно учится распознавать патогены и бороться с ними. Но иногда в ее работе возникают сбои: она принимает «своих» за «чужих», не видит паразитов, проникших внутрь клеток, или просто не узнает врага, который успел мутировать. Мы можем помочь иммунитету бороться с возбудителями болезней, но не все способы «укрепления иммунитета» одинаково полезны. О том, может ли иммунитета быть слишком много, как возникают аутоиммунные заболевания и почему мы до сих пор не победили туберкулез, соучредитель ПостНауки Роман Авдеев расспросил доктора биологических наук Александра Апта.  

— Давайте начнем с определения. Что такое иммунитет?

— Иммунитет — это способность организма ответить на вторжение чего-то чужого. Это самое краткое и, пожалуй, достаточно точное определение: иммунная система, прежде всего, отличает свое от чужого и реагирует, когда что-то врывается в наше внутреннее пространство. Эволюционно иммунитет возникает еще у бактерий, а затем и у всех последующих живых существ.

— Но у растений иммунитета нет?

— У них есть системы реакций, близких к иммунитету, хотя они и отличаются от того, как устроен иммунитет у животных.

— Иммунитет может быть врожденным и приобретенным… 

— Да, совершенно верно. Врожденный иммунитет — это клетки и некоторые молекулы, которые, как до недавнего прошлого считалось (сейчас в этом начали сомневаться), используют рецепторный аппарат, доставшийся им со времен раннего эволюционного развития хозяина. Уж какой сложился — в течение жизни он не меняется, поэтому эти рецепторы имеют достаточно ограниченную палитру распознавания. Они довольно похожи у самых разных видов, не говоря уже про отдельных особей.

Приобретенный иммунитет — другое дело. Постоянно проходя процедуру отбора — на протяжении заболевания или, например, после вакцинации, — его рецепторный аппарат повышает эффективность. Кроме того, он повышает скорость работы, если ему случается столкнуться с тем же самым еще раз, — это иммунологическая память. 

Сейчас нечто вроде иммунологической памяти стали приписывать и врожденному иммунитету. Пока это звучит парадоксально. Но такое полумистическое соображение о том, что клетки врожденного иммунитета тоже проходят своеобразный тренинг, очень даже обсуждается.

— Мы можем сказать, что в рамках популяции у всех особей врожденный иммунитет примерно одинаковый?

— Это сложный вопрос. Я бы склонялся к тому, чтобы ответить «да», если бы в наших знаниях об иммунитете не было таких пробелов. В теории да. Но я сам неоднократно экспериментально показывал, что, скажем, если взять двух генетически разных мышей, то у них и врожденный иммунитет работает по-разному. Так что и да, и нет. Врожденный иммунитет не такой разнообразный, как адаптивный, но и нельзя сказать, что совсем одинаковый.

— Какую вообще роль во всем этом играют гены?

— Во всей биологии гены играют принципиальную роль. Никакой другой фундаментальной биологии, кроме как генетики (и отчасти биохимии), нет. Генетикой иммунного ответа занимается иммуногенетика. 

Все биологические признаки в популяции распределяются по гауссовой кривой нормального распределения. Одинаково плохо оказаться на любом из ее плеч далеко от центра: в одном случае замучают инфекции, в другом есть риск развития аутоиммунных заболеваний. 

Но мы пока слишком мало знаем о том, какие мутации приводят к тем или иным нарушениям цепочек иммунного ответа. На этот вопрос легко ответить, когда болезнь управляется по менделевскому типу: есть ген, и, если мутация его выключает или ломает, это приводит к заболеванию. Но некоторые сложные биохимические процессы управляются десятками, сотнями генов. Если процесс нарушен, возникает болезнь, но в каком из множества управляющих им генов поломка — мы пока сказать не можем.

Для опухолевых состояний нормой считаются каскады в 60–100 генов. Для туберкулеза мы пока идентифицировали у мышей два гена, еще пять, скажем так, под подозрением, но, скорее всего, речь идет о 50–70 генах.

— Они могут как-то конфликтовать друг с другом?

— Как правило, это все-таки кооперация. Но есть много самых разных состояний, когда случается иммунологический конфликт. Иммунный ответ и развивается в сторону нарастания, и должен быть остановлен после того, как надобность в данной серии реакций отпала. За оба процесса отвечает множество клеток и молекул, которые работают небезупречно: всегда есть вероятность сбоев и дисбаланса. Можно легко представить ситуацию, когда приобретенный иммунитет начинает конфликтовать с врожденным, хотя делает это ради благих целей. 

Рекомендуем по этой теме:
20405
Иммунная система

О «своем» и «чужом» с точки зрения иммунитета  

— Иммунитет может быть избыточным?

— Дело в том, что мы не знаем, что мерить. В иммунитете работают сотни и тысячи факторов. Когда говорят «сильный иммунитет» или «слабый иммунитет», это все равно что «хорошая экология», «плохая экология». 

Классический случай — это, конечно, аутоиммунные заболевания, которых, к сожалению, очень много и которые очень опасны. Мы совершенно не умеем как следует с ними бороться, хотя предпринимаем много попыток.

— А как они возникают? Есть какие-то общие механизмы?

— В самом общем виде механизмы понятны. У вас образуются клоны лимфоцитов (иммунных клеток), которые начинают распознавать свое как чужое. Для того чтобы этого не было, в норме у иммунной системы работают «ворота», отбирающие только те клетки, которые распознают чужое и не распознают свое. Но любая система может давать сбой. Там, где иммунные клетки общаются с внешним миром или с тем, что попало в организм, появляются клоны, узнающие антигены, которые слишком близки к своим. Между антигенами много структурных перекрестов, так что клон клеток, распознающих какой-то чужой антиген, может прореагировать на собственный антиген, который структурно (химически или физически) похож на чужой.

— Аллергия устроена похожим образом?

— Надо оговориться, что я не аллерголог, но нет, аллергия — это не аутоиммунная реакция. Она отличается от классического иммунного ответа многим, в частности скоростью наступления; с иммунной памятью там тоже все немного иначе (поэтому можно лечить аллергию крошечными дозами аллергена, постепенно их увеличивая). Но это все-таки ответ не на свое, а на чужое.

— А опухоль — это свое?

— Модифицированное свое — тоже чужое. Иммунная система распознает опухоли как «не свое». Хотя и не так хорошо, как, скажем, инфекции.

Рекомендуем по этой теме:
5367
Иммунитет и опухоль

О гонке вооружений между иммунитетом и патогенами

— Как патогенам удается пробить защиту?

— Могу назвать несколько стандартных «приемов» — в кавычках, потому что, естественно, это не приемы, а биологическое разнообразие, возникающее за счет селекции самых разных молекулярных механизмов. 

Самый «любимый» — это, например, накопление мутаций. Это ярко выражено у вируса гриппа. Клоны с новыми мутациями отбираются за счет того, что они рано или поздно попадают в организм хозяина, который не может с ними справиться.

Есть и более изощренные механизмы, например малярия: мало того, что там происходит смена хозяина от комара к млекопитающему; мало того, что разные плазмодии специализируются на разных млекопитающих, так еще и внутри нас они проходят разные стадии. Кровяную, когда они живут в эритроцитах, потом печеночную, когда в гепатоцитах живет другая форма тех же клеток. Попробуй их там настигни, особенно учитывая, что они внутриклеточные.

— Похоже на гонку вооружений.

— Всегда. И если вы спросите, кто выиграет, — выиграют патогены. Они это доказали.

— Но мы до сих пор живы.

— Мы не совсем беспомощны. Но по сравнению с тем, когда возник паразитизм как явление, мы, можно сказать, еще из колыбели не выползли. Паразитизм известен уже на уровне бактерий, у которых есть паразиты-фаги. Скорость эволюции паразитов всегда выше, чем скорость эволюции хозяев. Хозяева очень много чего в себе селектируют, чтобы бороться с этими паразитами, но паразиты всегда опережают. 

— Есть ли будущее у применения бактериофагов для борьбы против патогенных бактерий?

— Однозначно да. Они применяются слабо, но заслуживают гораздо большего внимания. И я сам с интересом читаю о том, что сейчас делается в этой области. 

— Насколько мы сейчас выигрываем? Появилась медицина, вакцины…

— Разумеется. Никто не отменял изобретение антибиотиков, новой хирургии, новых вакцин. Вот сейчас мы на грани очередного, по-видимому, громкого заявления Всемирной организации здравоохранения: кажется, мы избавляемся от знаменитой сонной болезни (правда, этот успех достигнут не столько за счет лечения трипаносомоза, сколько за счет уничтожения мухи цеце, но это все равно успех). Мы хорошо справились с такими штуками, как полиомиелит, хотя и не до конца. 

С корью вот рановато обрадовались.

О прививках

— Есть инфекционные болезни, которыми мы болеем один раз, — после них вырабатываются антитела, которых хватает на всю жизнь. Есть болезни, от которых можно привиться. А есть болезни, которые нас преследуют. Почему так?

— Мой ответ будет немного субъективным, потому что мы не до конца понимаем все механизмы. Вы правильно вспомнили об антителах: как раз там, где они работают, мы делаем наибольшие успехи. Натуральную оспу, кажется, прикончили, полиомиелит почти победили, с желтой лихорадкой делаем успехи. Во всех этих случаях антитела борются с вирусом.

Полтора месяца назад я сдавал кровь на антитела к кори, как положено человеку, который работает в инфекционной системе. Оказалось, что мой титр антител выше, чем у моих детей и внуков, которые делали прививки и никогда не болели. А я болел корью в пятилетнем возрасте. B-клетки, вырабатывающие антитела, работают всю жизнь и прекрасно справляются.

Гораздо сложнее, когда возбудителем является бактерия; еще хуже, если это простейшее. Бывает, что с ними справляются антитела — например, при дифтерии. Но при таких бактериальных состояниях, как сифилис, туберкулез, лепра, или таких инвазиях простейших, как трипаносомоз, лейшманиоз, антитела справляются плохо. В первую очередь из-за того, что паразиты живут внутри клеток, а антитела находятся снаружи. Кроме того, мы там очень плохо знаем механизм. Мы не знаем точно, что нам надо, чтобы сделать хорошие вакцины. 

— Вы упомянули успехи антител в борьбе с вирусами. А как же грипп, от которого приходится прививаться каждый сезон? Я сам прививался и потом болел, а на следующий год не привился и не болел.

— Вирус гриппа — это как раз тот случай, когда чрезвычайно высока генетическая изменчивость. Так быстро, как вирус гриппа, не мутирует, пожалуй, больше никто. Антитела его просто не узнают — для них это каждый раз новая мишень. Здесь мы гонку вооружений несколько проигрываем. Можно «попасть» вакциной в нужный штамм, который будет циркулировать в этом году, а можно не попасть. Но в общем ничего сложного в прививке от гриппа нет. Она достаточно безопасная.

— Давайте поговорим об аргументах, которые обычно приводят противники прививок. Например, зачем делать прививки от тех болезней, которые уже побеждены? Скажем, от кори.

— Абсолютно побеждена только оспа. Хотя у разных стран есть запас из нескольких миллионов доз оспенной вакцины. Что касается кори, то мы с ней справились не полностью. Конечно, сейчас вряд ли кто-нибудь, кроме профессионалов, слышал такой термин, как «подострый коревой энцефаломиелит», — современные прививки от кори позволяют избавиться от таких вещей, как коревое поражение мозговых оболочек. И это касается очень и очень многих болезней. Но полная победа над ними еще не достигнута.

Взять хотя бы туберкулез — это как раз моя область. БЦЖ не самая эффективная вакцина на свете, но благодаря ей мы избавились от туберкулезного менингита и диссеминированной инфекции у детей, мало стало внелегочного туберкулеза — до того, как население было всерьез охвачено вакцинацией, все это было. Так что вакцинируют не зря. 

Другое дело, что эффективность вакцин разная. И с этим уже ничего не поделаешь, придется смириться и ждать, пока мы сделаем новые.

— Бытует мнение, что вакцинация часто приносит больше вреда, чем пользы. Ослабление иммунитета…  

— Простите, но я не знаю, что такое «ослабление иммунитета» после прививки. У кого-то может оказаться гиперчувствительность. Это абсолютно индивидуальная вещь. Частота осложнений БЦЖ — 10 случаев на миллион вакцинированных. Это капля в море. 

Когда я в 16 лет собирался в свою первую экспедицию в Восточную Сибирь, мне нужно было сделать прививку от клещевого энцефалита. Вакцина тогда была жуткая — почти вытяжка спинномозговой жидкости лошади, то есть чужеродный белок. Я болел так называемым прививочным энцефалитом. Это было очень противно: высоченная температура, симптомы настоящего энцефалита. 

Но зато когда я в 30 с небольшим снова собрался в Восточную Сибирь и пришел ревакцинироваться, мне сказали: «Вам не нужно. У вас антитела такие, что хватит до конца жизни».

— Но осложнения после прививок могут быть признаком нарушений иммунитета?

— Могут. По-видимому, в каких-то случаях гиперреакция на прививку может развиться в результате иммунного ответа.

— Есть устойчивое убеждение, что прививки повышают риск развития расстройства аутистического спектра, синдрома дефицита внимания и гиперактивности.

— Нет! Нет никаких положительных данных об этом. Только слухи.

— И наконец, есть миф о заговоре фармкомпаний, которые наживаются на нас, производя неэффективные вакцины.

— Основную прибыль фармкомпаниям приносят лекарства, применяющиеся при лечении диабета, атеросклероза, болезней кардиоваскулярной системы, инсультов, ожирения. Потому что они применяются там, где люди могут хорошо за них платить. А то, от чего нас прививают, распространено там, где платить за это никто не может. 

О туберкулезе

— В одном из интервью вы говорили, что туберкулезом болеет какое-то огромное количество людей на планете.

— Не болеет — является носителем. Я говорил об одной трети; сейчас оценка приблизительно 26%, то есть четверть. Это миллиарды людей. 

Тем не менее туберкулез из тех болезней, которые имеют очень широкий спектр проявлений. И очень высок процент неразвития клинической формы. Иммунитета оказывается достаточно, чтобы справиться с микобактерией. 

— Какова ситуация в России? 

— На слайде изображено много болезней, туберкулез (имеется в виду открытая форма) обозначен красным. Видно, что к 1990 году заболеваемость была около 46 на 100 тысяч населения. Затем она росла; причин много, в том числе разрушение системы противотуберкулезных диспансеров. Потом ситуацию немного взяли под контроль, и сейчас, как можно увидеть, мы вернулись к тем же 46 на 100 тысяч. Это средний показатель по миру — не самый хороший, не самый плохой.


Количество заболевших туберкулезом на 100 тыс. человек

То же самое и со смертностью: видно, что к концу этой кривой смертность все-таки снижается.


Количество умерших от туберкулеза на 100 тыс. человек

— Возможно ли победить туберкулез полностью, как оспу

— Я не думаю. Микобактерия очень страшный враг. Это большая бактерия с очень толстой клеточной стенкой. С очень изощренным внутриклеточным циклом развития. Чтобы уйти из-под иммунного ответа, она способна даже пользоваться биохимией хозяина. 

Но снизить заболеваемость… Вот на этой карте — что творится с туберкулезом в мире:


Количество заболевших туберкулезом в мире на 100 тыс. человек

— Хорошо совпадает с картой распределения ВВП.

— Это правда. В странах с высоким уровнем жизни и высоким уровнем медицины ситуация с туберкулезом сравнительно ничего себе. Играет свою роль и весь комплекс науки, в которой мы пытаемся что-то узнать, и медицина, и социальные условия.

— С питанием это как-то связано? 

— Профессор Дэвид МакМаррей, который серьезно занимался проблемой туберкулеза и питания, доказал экспериментально, что единственный фактор, который действительно серьезно снижает иммунный ответ к туберкулезу, — это недостаток белкового питания. Даже при достаточном количестве калорий: если эти калории получены не за счет белка, а за счет углеводов и жира, вы будете более восприимчивы к туберкулезу.

— При взгляде на эту карту возникает вопрос: когда Россия станет зелененькой?

— У нас очень большая страна, поэтому какие-то зоны могут стать зелененькими раньше, какие-то позже и с большим трудом. Заболеваемость по регионам различается в разы. Города-миллионники в каком-то смысле в лучшем положении, потому что медицины больше и условия жизни все-таки получше. С другой стороны, через них проходит колоссальная миграция, а ведь туберкулез передается воздушно-капельным путем. 
Вот еще одна карта:


Распространенность ВИЧ среди взрослого населения, %

— Очень похожа на предыдущую.

— Это карта заболеваемости ВИЧ. ВИЧ и туберкулез — это страшная комбинация. Потому что основной борец с туберкулезом — это те самые Т-лимфоциты, которые поражаются ВИЧ-инфекцией. Хотя и тут с появлением приличной антиретровирусной терапии все-таки кое-что сдвигается с места.

Об укреплении иммунитета

— Что делать, чтобы повышать иммунитет? Это очень частый медицинский совет, но как ему следовать — непонятно.

— Я бы в ответ на такой совет спросил: какой именно иммунитет имеется в виду? Сколько вам нужно, скажем, гамма-интерферона в сыворотке крови? 7 нанограмм в миллилитре или 27? 

Я могу легко представить, что в определенной ситуации будет полезно активировать иммунные клетки каким-то фактором. Но будет ли это хорошо вообще?

Зачем иметь, например, титр антител к чему-нибудь в 10 раз выше, чем требуется для защиты? Зачем нам их избыток? Не приведет ли это к истощению пула B-лимфоцитов, слишком многие из которых будут заняты одним и тем же? Не сузит ли это их разнообразие? Здесь очень много вопросов. Что такое «повышать иммунитет», я как иммунолог не знаю.

— Способствует ли укреплению иммунитета витамины, продающиеся в аптеках?

— Витамины — жизненно необходимая штука. Никто не отменял цингу, если не будет достаточно витамина C. Но для этого достаточно нормального, полноценного, сбалансированного рациона. 

Лайнус Полинг, который развивал теорию, что каждый день надо съедать по 4 грамма витамина С, за всю жизнь так и не смог доказать, что это полезно. Мне кажется, 4 грамма витамина C в день — это путь к язве желудка.

task-image
Существуют ли вирусы, паразитирующие на вирусах?
Да
Нет, это уж слишком
mistake
Увы, вы ошиблись...
Узнать больше