Иммунные ответы
Иммунная система дает два ответа на проникновение возбудителей всех видов: один присущ нам с рождения, а другой основан на запоминании определенными клетками в нашем организме: мы приобретаем его в течение жизни.
Врожденный (неспецифический) иммунный ответ
Врожденный иммунный ответ включает две линии защиты: первая это кожа и слизистые оболочки, которые препятствуют проникновению в организм чужеродных веществ; вторая защитные клетки и белки, которые вступают в действие, когда вредоносные элементы проникают в организм, преодолев барьеры кожи и слизистых оболочек.
Врожденный иммунный ответ реагирует невероятно быстро, но он не учится на предыдущих событиях и не формирует клетки памяти, так что при повторном вторжении возбудителей происходит та же самая реакция, даже если в прошлый раз она оказалась не особо успешной.
Защита, получаемая от кожи и слизистых оболочек
Кожа является первой линией защиты от проникновения микробов и вирусов. Это механический барьер, предохраняющий от всего, что может каким-то образом вызвать заболевание. Кроме того, она покрыта триллионами бактерий и выделений, таких как пот и жир, которые способны обезвреживать микробов. Если кожа не повреждена, большинство патогенов не могут проникнуть сквозь нее. Она также имеет защитную кислотную оболочку, а большинство патогенных вирусов и микробов не выживают в таких условиях. Кстати, солнечные УФ-лучи также создают дискомфорт для вирусов и потенциально вредоносных бактерий на вашем теле: они совершенно не переносят солнечный свет и жару.
Слизистые оболочки дыхательных путей, рта, желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих путей и половых органов, а также конъюнктивы глаз тоже составляют механический барьер и являются частью врожденной иммунной системы. Они покрывают все отверстия тела (глаза, рот, носовую полость, половые органы и анус) и все связаны между собой. Инородные тела застревают в липкой слизи и не могут проникнуть дальше в ваш организм. Слизистая оболочка дыхательных путей состоит из мерцательного эпителия. Потенциальные возбудители, которые собираются проникнуть в организм через дыхательные пути, выталкиваются обратно ресничками мерцательного эпителия или сразу катапультируются из вашего тела при кашле или чихании. Между прочим, при простуде ваш нос течет или полностью заложен именно потому, что организм пытается укрепить свой защитный барьер, производя больше слизи.
БЕСКОНЕЧНЫЕ КОПИРОВАЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Бактерии размножаются, неустанно создавая копии самих себя посредством деления клеток. Это замечательно, когда дело касается полезных бактерий. Но болезнетворные бактерии также могут быстро распространяться в организме таким образом и заражать его своими выделениями.
Микробы (бактерии) в вашем кишечнике обеспечивают здоровье слизистой оболочки, помимо прочего, производя для ее клеток строительные блоки, такие как короткоцепочечные жирные кислоты. Они позволяют слизистой оболочке вырабатывать один из самых мощных иммунных белков для защиты (IgA) (см. стр. 38 и далее). Поскольку все слизистые оболочки связаны между собой, воспаление слизистой оболочки кишечника всегда затрагивает и остальные. Таким образом, конъюнктивит может быть результатом воспаления слизистой оболочки кишечника. И конечно же, это работает и в обратную сторону, потому что все в теле всегда взаимосвязано. Еще одним защитным средством слизистых оболочек являются кислые среды в слизи, слюне и слезах[3], потому что кислые среды не подходят для комфортного обитания вирусов и микробов. Однако некоторые возбудители заболеваний выносливее любой слизи и преодолевают все барьеры. Тогда в дело вступает вторая линия защиты: врожденная иммунная реакция со стороны клеток иммунной системы и белков.
Защита клетками иммунной системы и белками
Клетки неспецифического иммунитета и белки образуют вторую линию защиты вашего организма от захватчиков. Если патогенам удалось преодолеть внешний барьер, она мгновенно реагирует, при этом в дело вступают клетки иммунной системы в данном случае фагоциты. К ним относятся гранулоциты, моноциты и макрофаги. Они свободно перемещаются по кровотоку и тканям, нападая на все, что при контакте определяется как инородное. Вы можете представить это следующим образом.
Фагоциты обнаруживают инородные тела и потенциальных возбудителей заболеваний, используя так называемый антигенный контроль. Для этого они исследуют белки, сахара и жиры на поверхности микробов, чтобы отличить потенциально опасные организмы от полезных. Когда они выявляют возбудителей заболеваний, они заключают их в себе, чтобы переварить: отсюда и происходит термин фагоциты. Макрофаги к тому же играют основную роль в презентации антигена (см. стр. 22 и далее). Эта презентация обычно происходит (ну как же иначе?) в желудочно-кишечном тракте (см. стр. 51 и далее). Помимо фагоцитов, существуют и другие иммунные клетки, такие как естественные клетки-киллеры, которые специализируются на проникновении в зараженную вирусом клетку и уничтожении ее вместе с вирусом.
Хотя ваши иммунные клетки и так гениально настроены, они получают дополнительную поддержку от различных белков. Так называемая система комплемента представляет собой сигнальную систему, состоящую из белков, способных маркировать потенциальных возбудителей, растворять клеточные стенки бактерий, бороться с вирусами и уничтожать их и при необходимости привлекать к делу больше иммунных клеток. Не менее важны цитокины (включая интерлейкины и интерфероны). Это сигнальные белки, они информируют другие иммунные клетки и вызывают их в очаг инфекции. В дополнение к этой коммуникационной функции они регулируют общую реакцию иммунной системы. Интерлейкины стимулируют образование в костном мозге новых клеток иммунной системы, а также могут его останавливать. А интерфероны вступают в борьбу с вирусами. Как видите, ваша иммунная система это чудо природы, и на протяжении миллиардов лет она училась справляться с болезнетворными бактериями и вирусами.
Приобретенный (специфический) иммунный ответ
Если неспецифическая иммунная система не взяла ситуацию под контроль, вирусы и бактерии начинают стремительно размножаться. Но это не повод для паники, потому что даже теперь иммунная система все еще способна работать: пришло время вмешаться приобретенному иммунитету. Он задействует лимфатическую систему с другими клетками иммунитета, лимфоцитами, и антителами, которые они вырабатывают.
Лимфатическая система пронизывает все тело и отфильтровывает непрошеных гостей из крови в лимфатических узлах. Лимфатические узлы содержат особенно большое количество специфических иммунных клеток, лимфоцитов, которые (упрощенно) можно разделить на две группы: В-лимфоциты и Т-лимфоциты. Буква B означает bone marrow, или «костный мозг», а буква T «тимус». Таким образом, обе буквы относятся к местам созревания лимфоцитов. При необходимости лимфоциты особенно активно размножаются. Вы можете это заметить, когда болеете: у вас распухают лимфатические узлы. Так активируется второй вариант иммунного ответа: специфический в отношении возбудителей.
ЗАХВАТ КЛЕТОК: ТАК РАЗМНОЖАЮТСЯ ВИРУСЫ
Поскольку сами вирусы не имеют клеточного ядра, они не могут размножаться делением клеток, как бактерии. Они зависят от вынужденной помощи клеток-хозяев, которых они должны захватить. На оболочке у вирусов имеются рецепторы, которые работают как ключи. Если рецептор вируса подходит к замку на поверхности клетки, он может проникнуть внутрь. Затем вирус пытается добраться до ядра, чтобы изменить генетический материал клетки-хозяина, ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту). Пораженная клетка может только выпустить интерферон: как своего рода сигнал SOS и предупреждение для всех других клеток, а также для призыва к действию иммунных клеток. Тем временем вирусы внутри клетки высвобождают крошечные части своего генетического материала, чтобы перепрограммировать ДНК клетки-хозяина. Геном вируса воспроизводится с головокружительной скоростью. Создаются миллионы копий вируса пока клетка не растворится. В результате вирусы высвобождаются и могут заражать другие клетки, чтобы дальше размножаться.