Представьте себе полицейского, которому во время захвата опасных преступников одно начальство приказывает: «Немедленно вперед!», другое: «Прячься и выжидай!», а третье: «Стреляй!» Человек, обладая свободой воли, еще может как-то выкрутиться, проигнорировав часть противоречивых указаний. Но химическая природа сигналов, которыми обмениваются клетки иммунной системы, исключает подобный вариант. В этом случае иммунные клетки буквально «идут вразнос», производя все больше и больше активных молекул. Цитокиновый шторм – когда ничем не сдерживаемые лейкоциты производят цитокины, побуждающие производить еще больше цитокинов, – это пример положительной обратной связи. Впрочем, слово «положительная» пусть не вводит вас в заблуждение, поскольку ничего хорошего эта связь организму в данном случае не сулит. Именно с разрушениями, которые несет цитокиновый шторм, связана большая часть осложнений и смертей при коронавирусной инфекции.
Цитокиновый шторм – смертельно опасное состояние, приводящее к быстрому отказу многих внутренних органов. Всякий раз, когда меня спрашивают, как усилить иммунный ответ, я рассказываю об этом явлении и пытаюсь донести до слушателя простую мысль: иммунный ответ не должен быть слабым, не должен быть сильным – он должен быть прежде всего адекватным. Взаимодействие элементов иммунной системы, реализуемое с помощью цитокинов, служит именно этой цели. Всякий раз, когда в книге будет возникать тема взаимодействия иммунных клеток, мы снова и снова будем вспоминать об этих молекулах.
«Общение» с помощью цитокинов и хемокинов появилось еще на уровне древнего, врожденного иммунитета, однако более молодая с эволюционной точки зрения система адаптивного иммунитета также взяла ее на вооружение. И хотя у узких специалистов, какими являются В- и Т-лимфоциты, есть свои особенные цитокины и хемокины, в основном они используют те же сигнальные молекулы, что и фагоциты. Это обеспечивает согласованность действий самых разных типов клеток во время иммунного ответа.
Глава 11
ТИПИЧНЫЕ ФАГОЦИТЫ
Фагоциты – клетки, способные к фагоцитозу (захвату и поглощению частиц), – основа врожденного иммунитета. Они те самые «старые и опытные копы», которые уже сотни миллионов лет защищают многоклеточные организмы от непрошеных вторжений. В этой книге мы говорим об иммунной системе человека, но важно понимать, что млекопитающие, и даже шире – позвоночные животные, отнюдь не первые, кому понадобилась защита. От инфекций страдают и беспозвоночные: моллюски, насекомые, ракообразные. Опытный пасечник может часами рассказывать о болезнях пчел, а ведь это лишь один вид насекомых из миллионов. Именно фагоциты, как показал И. И. Мечников, выступают первой линией иммунной защиты у многоклеточных организмов.
Две самые распространенные и наиболее хорошо изученные разновидности фагоцитов в человеческом организме – нейтрофилы и макрофаги. Именно на их примере мы рассмотрим типичные черты этой обширной группы клеток врожденного иммунитета.
Нейтрофилы играют важную роль в защите организма от бактериальных и грибковых инфекций и относительно небольшую – в защите от вирусов. Для них характерна быстрая, буквально в течение минут, активация, тогда как у макрофагов этот процесс занимает несколько часов. Именно нейтрофилы первыми мигрируют из крови в очаг воспаления. Это клетки «быстрого реагирования», запускающие первичный иммунный ответ. Однако и длится их активация тоже недолго. Если нейтрофилам не удается с наскока справиться с заражением, то к процессу постепенно подключаются макрофаги, а за ними и другие иммунные клетки.
Нейтрофилы легко опознать в микроскоп по их сегментированному ядру, похожему на связку из нескольких (обычно трех) сарделек. Такие зрелые сегментоядерные нейтрофилы составляют около половины общего количества лейкоцитов крови. Еще 1–5 % в норме приходится на юные, функционально незрелые палочкоядерные нейтрофилы.
Хотя нейтрофилы являются фагоцитами, их главное оружие против бактерий и грибов – литические гранулы, содержимое которых они высвобождают в окружающую среду при активации. Высокая скорость мобилизации нейтрофилов дополняется их способностью ускорять метаболические процессы, улавливать бактерии с помощью нетоза и устраивать «кислородный взрыв» в течение нескольких секунд после встречи с патогенами. Все это делает нейтрофилы идеально приспособленными для осуществления ранних этапов иммунной защиты. Гной в ране – это главным образом остатки погибших нейтрофилов.