Совсем по-другому разворачиваются события, если смерть клетки сопровождается некрозом – разрывом мембраны и выбросом клеточного содержимого во внеклеточное пространство.
Как в этом случае макрофаг распознает поврежденную клетку? Паттерны патогенности здесь не работают, ведь отмершие и разрушенные клетки состоят из тех же молекул, что и здоровые. Сигнальные молекулы типа «съешь меня» зачастую отсутствуют. В этом случае в действие вступают «сигналы о разрушении» (danger signaling), предупреждающие иммунную систему о том, что что-то пошло не так.
Наиболее универсальной «черной меткой» клеточного разрушения являются свободные молекулы ДНК. В норме ДНК всегда находится не просто внутри клетки, а внутри органелл – ядра и митохондрий. Появление ДНК в цитоплазме клетки и тем более во внеклеточном пространстве – это всегда сигнал бедствия, который активирует иммунную систему. Именно этот сигнальный путь (хотя, конечно, не он один) запускает бурную воспалительную реакцию в ране при насильственной гибели клеток. Всем известны признаки воспаления: отек, покраснение, боль, повышение температуры… Это так не похоже на «тихую смерть» от апоптоза.
Свободную ДНК узнают уже знакомые нам толл-подобные рецепторы, например TLR9. Но есть у клеток и другие механизмы распознавания этой молекулы. Один из них связан с активацией белка сGAS-STING (аббревиатура STING расшифровывается как Stimulator of interferon genes – стимулятор интерфероновых генов). Она приводит к тому, что клетки начинают интенсивно производить ключевые воспалительные молекулы – интерфероны (подробнее о них дальше). Тут-то уже иммунный ответ разворачивается по полной…
Перечисленные группы рецепторов отнюдь не исчерпывают всех возможностей клеток врожденного иммунитета реагировать на появление патогенов. О других путях активации врожденного иммунитета, связанных с так называемыми Fc-рецепторами, мы поговорим дальше – в главе, посвященной взаимодействию клеток врожденного и адаптивного иммунитета.
Познакомившись с тем, как клетки врожденного иммунитета отвечают на вызов «распознать», мы переходим к вопросу об их боевом арсенале. У дежурного полицейского есть пистолет и наручники, в распоряжении сил специального назначения имеются автоматы и вертолеты. А что с иммунными клетками?
Глава 7
СМЕРТЕЛЬНОЕ ОРУЖИЕ
Добрым словом и пистолетом можно добиться гораздо большего, чем одним только добрым словом.
Клетки врожденного иммунитета используют для уничтожения противника далеко не только фагоцитоз. В распоряжении этих бравых ребят имеется много действенных способов уничтожения бактерий и зараженных вирусами клеток.
Начнем с уже знакомого нам апоптоза. В предыдущей главе было сказано, что он является примером естественной запрограммированной гибели клетки и регулируется внутренними сигналами о ее старении. Однако в определенных случаях апоптоз запускается не только внутренними, но и внешними сигналами. Такую клеточную смерть уже трудно назвать добровольной. Скорее, она похожа на ситуацию, когда честные полицейские предлагают товарищу, запятнавшему себя предательством, «очистить ряды» самым радикальным способом – пустив себе пулю в лоб. В Уголовном кодексе это называется доведением до самоубийства, в клеточном мире – рецептор-зависимым сигнальным путем апоптоза.
Иммунные клетки способны активировать этот сигнальный путь в клетках, которые они опознают как больные или неправильные. Для его запуска используются лиганды к так называемым рецепторам смерти, присутствующим на поверхности большинства клеток человеческого организма. Взаимодействие лиганда с рецептором смерти запускает внутри клетки каскад реакций, ведущих к ее самоуничтожению. Тонкости регуляции этого процесса пока еще не до конца понятны ученым.
В некоторых племенах, сохранивших первобытный образ жизни, люди верят в сверхъестественную силу шаманов. Если служитель культа прикоснется к руке человека и скажет «умри», так и произойдет. (Я, правда, не исключаю, что подобное «нейролингвистическое программирование» бывает приправлено толикой яда.) Иммунные клетки играют в нашем организме примерно такую же роль: они посылают команду «умри», и клетка умирает. Однако так они действуют лишь на собственные клетки организма (например, зараженные вирусом). У бактерий рецепторов смерти нет, поэтому против них иммунные клетки используют другое оружие – химическое.