Как микробы влияют на нашу жизнь. Новое и удивительное о многогранных соседях

Решение о том, будут ли микробы приняты или отклонены в нашей среде, принимает хорошо обученная иммунная система. Когда появляется чужеродная бактерия, вирус, грибок или другие виды наших маленьких соседей, иммунная система быстро оценивает, друг это, враг или безобидный зритель. Если решено, что пришелец несет угрозу, в тот же миг поднимается защитная гвардия, чтобы перехватить и уничтожить противника сразу же за первой преградой. В случае обнаружения безвредного комменсала или друга иммунные клетки позволяют дальнейший проход. Это похоже на защиту государства. Только поле боя, человеческое тело, намного меньше и в разы менее обозримое, оно сложнее и непонятнее, чем любое поле военного сражения.

Своей защитой люди обязаны врожденному и адаптивному, обучающемуся иммунитету. Мы рождаемся с физическими барьерами, такими как кожа и слизистые оболочки легких. В носу, легких или кишечнике клетки-фагоциты поджидают чужаков. В крови содержатся белки плазмы, которые активируют защитные клетки и отправляют их в место инфекции, а также сами могут атаковать чужеродные клетки.

Наш первый филигранный защитный барьер из антител присутствует уже при рождении, но все еще пропускает агрессоров. Эти антитела еще в плаценте передаются ребенку из системы материнского кровообращения. Когда ребенок появляется на свет, еще больше антител поступает в его организм через грудное молоко.

И только после рождения образуются клетки адаптивной, самообучающейся иммунной системы — во взаимодействии с окружающим миром. Так что бактерии — важные спарринг-партнеры нашей иммунной защиты. Иммунные клетки, B- и T-лимфоциты, сначала должны как следует присмотреться к возбудителям и обменяться между собой информацией. Так называемые клетки памяти при повторном инфицировании быстро создают антитела или активируют клетки-киллеры. Полноценную защиту от инфекционных болезней эта система обороны формирует к периоду позднего детства и раннего взрослого возраста. Со временем иммунитет ослабевает, реакции на нападения постепенно становятся более вялыми, соответственно тело более уязвимо для инфекций.

Здоровая гвардия обороны нашего организма всегда готова к бою. Его состояние постоянно патрулируют иммунные клетки через кровеносные сосуды и лимфу. Они обладают уникальным свойством: могут перемещаться из сосудов в ткани и обратно. Через один-единственный лимфоузел за секунду в поисках вредителей пролетает примерно 14 тысяч клеток. Если нейромедиаторы сообщают об имеющихся ранах или инфекциях, то на месте атаки тут же сосредоточиваются иммунные клетки. Если мы чувствуем себя хорошо, иммунная система мирно работает себе в нашем организме. Как только появляется сигнал тревоги, она фокусируется на оказании помощи и делает все для сохранения здоровья.

Важную роль играет в этом сотрудничество Т-лимфоцитов: они распознают и устраняют вредных микробов. Потом они становятся причиной типичного отека, покраснения или повышения температуры, которые сопутствуют воспалительной реакции на возбудителя болезни. Но, как только организм поднял по тревоге Т-лимфоциты, запустившие воспалительный процесс, он тут же подключает для регулирования другие Т-клетки, которые противодействуют первым. Это особенно важная функция.

Однако опасность для здоровья может возникнуть и при отсутствии вредных возбудителей. Наша иммунная система и без того не всегда полностью заслуживает доверия, а иногда она и вовсе отправляет свою армию на неконтролируемую агрессию против предполагаемых врагов или даже против клеток собственного организма, в худшем случае это может повредить жизненно важные органы, такие как печень или поджелудочная железа.

К счастью, регуляторные Т-лимфоциты образуют белок, который несколько сдерживает усердие готовых к борьбе Т-лимфоцитов. Этот белок гасит воспалительную реакцию и предотвращает атаку иммунной системы на собственные ткани. Регуляторные клетки успокаивают оборонительную борьбу и затем ищут новый очаг конфликта в организме. Пока отношения между агрессивными Т-лимфоцитами и миротворцами сбалансированы, организм остается здоровым.

Для регуляторных клеток особенно важна их функция памяти. Если они кого-то признали другом, эта информация сохраняется на всю нашу жизнь, в течение которой количество одобряемых иммунной системой микробов, естественно, прибывает. Иммунные клетки просто привыкают к этим соседям. Но это не значит, что так будет всегда и что ситуация не может измениться. Чтобы сдать экзамен, эти микроорганизмы должны быть узнаваемы. Но микробы преображаются — могут изменить как внешний вид, так и свою деятельность. Тогда мы теряем толерантность к ним и проверяем своих друзей или комменсалов заново, а может быть, даже уничтожаем их.