ReligiousMadman

Привет, Пикабу!

Меня поглотили дела и третья часть задержалась на пару дней, но она здесь. Сегодня поговорим об анатомическом устройстве иммунной системы.

Помню, когда мне было 14, я делал доклад на одном турнире, где представлял модель червяка-конструктора. Один из членов жюри спросил меня, что на счет иммунной системы? И я на полном серьезе ответил, что ее сложно считать самостоятельной системой органов. Ох, ребят, как же я был неправ.

Иммунная система - сложно устроенная сеть из центральных и периферических органов, соединенных лимфатическими сосудами. Вообще это все сильно похоже на кровеносную систему:

Это, естественно, неспроста: лимфатические сосуды - трассы для движения иммунных клеток, без них нормальная функция иммунитета невозможна.

Иммунная система делится на центральные и периферические органы. Наверное, из картинки выше вы уже догадались, какие органы какие, но я все же отдельно распишу.

К центральным органам относятся те, у которых есть специфическая роль в работе системы: тимус, селезёнка и костный мозг.

К периферическим - Пейеровы бляшки, лимфоузлы и сосуды, у которых особых функций нет, это скорее система перемещения зрелых лимфоцитов.

Дальше поговорим про функции всего этого добра. Начнем, естественно, с центральных органов. Я не буду грузить вас их строением, для понимания происходящего это, честно говоря, не нужно.

Итак, орган, с которого все начинается - костный мозг. Точнее говоря, красный костный мозг. По сути, это орган кроветворения. В нем зарождаются вообще все клетки, связанные с лимфатической и кровеносной системами:

При этом созревание В-лимфоцитов и NK-клеток идет в костном мозге (но NK дозревают вообще везде), а вот Т-лимфоциты едут в тимус и дозревают уже там. Иначе говоря, красный костный мозг критически важен для появления новых клеток.

Следующий на очереди - естественно, Тимус.

Тимус, или вилочковая железа, в качестве органа иммунной системы выполняет чуть ли не главную роль: отсев головорезов организма.

Под головорезами я имею в виду Т-клетки. Их, в принципе, есть три разных типа: T-регуляторные, Т-хелперы и Т-киллеры. Все вместе они формируют Якудза иммунной системы, именно от них очень стараются спрятаться опухоли и все внутриклеточные патогены. Мы поговорим о них позже, но важно понимать, что за Т-клетками нужен очень строгий контроль, выпустить дефектный клон, который потенциально может породить линию клеток, атакующих свой же организм, нельзя. Именно поэтому Т-клетки дозревают в Тимусе. Они проходят сложный процесс  двойной селекции:

В общих чертах отбор Т-клеток заключается в двух этапах проверки активности Т-лимфоцита: сначала проверяется работоспособность рецептора, потом - атака собственных антигенов. Если клетка среагировала оба раза, она погибает. Если клетка не прошла первую проверку - она погибает. По итогу остается 5% от незрелых Т-лимфоцитов.

Это очень сложный процесс, и отвечают за него именно клетки тимуса, которые и проводят проверку.

Интересный факт: тимус, видимо, связан с процессом старения организма. Дело в том, что к 12-14 годам он претерпевает инволюцию: уменьшается в размерах, частично теряет свою функцию. Оказалось, что использование таких веществ, как мелатонин (гормон сна) или гормонов эпифиза (и так контролируют тимус) способно замедлить и даже обратить инволюцию. Жить до 150 лет это не позволит, но улучшение состояния стареющих людей наблюдаем.

Следующий гость программы - селезенка. С ней достаточно коротко.

Селезенке в разных источниках приписывают кучу разных функций, некоторые мне кажутся прямо бредовыми. Например, на Википедии вы можете прочитать, что селезенка продуцирует антитела. Она этого, конечно, не делает - продукцией антител занимаются В-клетки, которые, да, в селезенке сидят.

Основная ее функция - депо и фильтр крови. В селезенке хранится значительный процент всех тромбоцитов организма, а также в красной пульпе перерабатываются старые эритроциты.

Селезенка также участвует в процессе созревания лимфоцитов и служит их депо наравне с лимфоузлами.

Периферические органы иммунной системы - это система магистралей для лимфоидных и миелоидных клеток.

Зрелые наивные (не знакомые с антигеном) лимфоциты сидят в лимфоузлах. Резидентные клетки неспецифического иммунитета (конкретно дендритные, но об этом в следующий раз) по лимфатическим сосудам из места поражения приходят в ближайший лимфоузел и начинают искать лимфоциты, у которых есть рецептор именно к этому антигену.

Самая сочная часть этой системы - Пейеровы бляшки.

Это своего рода тоже лимфоузлы, точнее скопления лимфатических фолликулов. Бляшки сидят в подвздошной и тощей кишке, и у них офигенно интересная функция - они обеспечивают процесс рециркуляции лимфоцитов в кишечнике. Что это такое, в двух словах: лимфоциты брыжеек (соединительно-тканые перемычки между петлями кишечника), реагируя на антиген, отправляются в пейеровы бляшки и там запускают процесс, вовлекающий слизистые ЖКТ и приводящий к продукции огромного количества иммуноглобулинов, например IgA. Аллергики и люди с аутоиммунками тут, скорее всего, подняли одну или две брови - сколько умеете, я только вместе вот могу - вверх. IgA часто выпадают из нормы в случае аутоиммунок и аллергий, запрос в гугле "IgA allergies" выдаст прорву статей по теме. И Пейеровы бляшки в этом деле замешаны, все верно.

Есть еще одна очень интересная история, с ними связана. Эта история - голый землекоп:

Эта животина сейчас находится под прицелом огромного числа ученых, потому что у нее не бывает рака. Вы сейчас правильно прочитали, эта хрень живет под тридцать лет и считается условно бессмертным животным: у них не наблюдается онкологий и старения и не совсем понятно, как и почему они умирают. Цитируя одного моего лектора, "мы не знаем, почему они умирают, не считая очевидных случаев. Возможно, в какой-то момент своей жизни голый землекоп просто решает, что все, ему хватило этой жизни, и отправляется на тот свет".

Как они связаны с Пейеровыми бляшками? У землекопов их нет. Вообще.

На этом все, следующую часть постараюсь выложить по расписанию!

==============

FAQ:

1. Я ученый, иммунолог, работаю с раком;

2. Я НЕ врач;

3. Я с удовольствием отвечу на ваши вопросы и скину ссылки на статьи и книги, из которых беру информацию; 

4. Я не буду смотреть на ваши результаты анализов (и все в таком роде), так как не имею квалификации медика, а потому и права давать медицинские советы. Обращайтесь к профильным врачам, не бойтесь медиков и не жалейте ресурсов на свое здоровье.

Привет, Пикабу!

Признаться, я не ждал такого интереса, мне радостно и приятно, новый пост по теме будет каждый четверг (по крайней мере я постараюсь).

А сегодня стартует побочная рубрика с ответами на самые частые вопросы, которые не лезут в основную ветку.

В последнем посте вы много спрашивали про мышей, постараюсь рассказать об этом и том, почему ненавижу зоозащитников. Будет без картинок :(

Почему мыши?

Ну тут все просто. Науке не обойтись без исследований на млекопитающих, если наука работает с потенциально лекарственными средствами. Работа на людях была бы идеальна, но на людях не получится исследовать механизмы, разрабатывать новые препараты. Наконец, мы не имеем права распоряжаться жизнями других людей.

Поэтому встает вопрос: какое животное будет близко к человеку достаточно для точности результатов, легко в работе и позволит получать достаточно статистических данных?

Оказалось, что это мыши. Они мало живут, активно плодятся, легки в генетической работе. Управляться с ними тоже легче, чем с теми же крысами. И оказалось, что мыши еще и достаточно близки к человеку, чтобы данные с них были применимы к нам с вами.

Поэтому мы работаем с мышами.

Как изучаем иммунитет?

Как понять, зачем что-то нужно?  Конечно же, убрать и посмотреть что будет. Поэтому мы работаем на генно-модифицированных животных. Мы ломаем им какой-то ген, удаляем, удваиваем или вставляем новый, и смотрим что получится. Именно так были выяснены многие механизмы рака - и так же разработаны средства лечения.

Но, как вы прекрасно понимаете, если мы что-то ломаем, то мы получаем дефектную систему. Именно так и получается, большинство мышей, которых мы берем в иммунологические исследования - с дефицитом. Рак на них растет чаще, быстрее, лучше, с меньшими затратами ресурсов. Лечится он на них, внезапно, тоже лучше.

Как строится работа с мышами?

Мыши живут в вивариях - спец комнатах, где они живут в особых условиях. Чем круче лаба, тем круче условия. Там, где я работал последние два года - строгое правило ходить в защитных масках и костюмах, мыши проверялись на кучу всяких болезней. Это называется SPF - special pathogen free. Содержат и по-другому, но SPF оптимальный вариант.

Кормят мышей специальным кормом, поили мы автоклавированной водой.

Все это стоит бешеных денег, поэтому ни одна лаба не может себе позволить содержать всех мышей, какие потенциально нужны, держат только используемых прямо сейчас.

И в таком случае встает вопрос…

Откуда берутся мыши?

Должен сказать, столько монополий, сколько есть в науке, я не могу представить больше нигде. В случае с миллионным мышиным бизнесом такой тоже есть - JacksonLab. Jaxx - огромный мышиный агрегатор, почти каждая научная группа, которая получает новую ГМ-мышь, потом отправляет линию туда. Они следят за тем, чтобы чистота линий сохранялась, разводят их и продают лабораториям. У них же можно найти всю информацию о том, кто получил этих мышей, что сделано с их геномом, и саму измененную последовательность.

Дальше лабы уже выращивают их непосредственно у себя, либо отдают в коммерческие виварии. У нас такие есть, например, в Пущино и под Новосибирском. У таких вот коммерческих мышатников, к слову, можно закупить все для содержания мышей.

___________

Ну это так, общая информация. Давайте теперь поговорим о мышиных моделях рака. Их, собственно, три типа:

1. Спонтанный канцерогенез;

2. Индуцированный канцерогенез;

3. Подсаживаемые опухоли.

1. Модели спонтанного канцерогенеза - модели, в которых используются ГМ-мыши с измененными генами, приводящими к развитию определенных типов рака. Для таких мышей заранее известно, какой, когда и почему разовьется рак, а еще они вполне могут не быть иммунодефицитными. Они долгие, хорошо воспроизводимые, но слишком стабильные, на самом деле. Многие виды рака возникают из-за разных мутаций в одном типе клеток, поэтому упор на один путь возникновения чреват ошибками. Кроме того, для каждого вида рака такое не сделаешь: часто сломанный ген не позволяет животному дожить до рака и даже родиться.

2. Индуцированный канцерогенез - то, чем занимался я. С помощью химикатов, УФ или радиоактивных элементов вызывается у мышей рак. Долгий, но очень надежный метод, правильная методика позволяет вызвать почти какой угодно рак.

Работают чаще всего на иммунодефицитных мышах, тк, помимо пояснения в начале текста, индукция онкологии у нормальных здоровых животных имеет низкую эффективность относительно затрат реагентов: как и у людей, далеко не 50% нормальных мышей заболевает.

3. Подсаживаемые опухоли - я не знаю, ребят, это какой-то цирк. Берутся мыши. Иммунодефицитные. В них либо вкалываются в кровоток опухолевые клетки, либо операционно подсаживаются опухоли. Берутся агрессивные опухолевые линии, чаще всего меланома или рак легких. На выходе через месяц у вас в каждой мыши буйным цветом растут опухоли с кучей метастаз, дольше месяца такую модель обрабатывать и смысла-то нет, мыши сдохнут от рака. Это быстрые, относительно дешевые модели, и они натурально являются проблемой современной науки, я считаю. На них работают так, будто других вариантов ну вот просто нет, выдают и принимают результаты за чистую модель.

Ребят, я видел, как с ними работают, это пиздец. Бесполезная дичь.

————

Ну и, собственно, почему я не люблю зоозащитников?

Не всех, конечно. Защищать животных - это важно и правильно. Но вы наверняка видели рекламу в интернете с криком сов из института Джона Хопксина. И вот это уже отвратительно.

Еще раз. Науке и медицине без животных - никуда. Это жестоко, но у нас нет выбора. У вас нет выбора. У зоозащитников нет выбора. И лезть туда, где не понимаешь ни хрена, не думая о последствиях - крайняя степень идиотии.

————

Вот такой вот вышел пост, постарался ответить на все ваши вопросы :)

Полноценный пост будет в четверг, начну рассказ и принципах работы иммунитета, дальше перейдем на рак, аллергии и прочее, что будет интересно!

Летом на практике выполнял небольшую научную работу по ихтиологии, занимательная работа, особенно для неопытных студентов. Но сейчас не о ней.  

В процессе много говорили о жизни с научруком. Он, соответственно, ихтиолог, прожжённый полевик, бывал в стране, наверное, везде, где только может водиться рыба. С ним там случался целый набор занимательных историй, две из них запомнились особенно, их и расскажу.

Обе от его имени.

1. «По молодости занесло в экспедицию в Заполярье. Снабжался лагерь вертолетом раз в месяц, топливо хранилось у нас на складе, 800 литров оставалось. Там же хранили 200 литров топлива для моторки.

Весь мусор, который можно было, мы жгли в бочках в стороне от склада, поджигали с помощью керосиновой растопки: обливали слегка, поджигали самодельным факелом и оставляли, пока не догорит. И как-то понадобилось мне сжечь очередную партию. Подхожу к бочке, сваливаю мусор, заливаю растопку.

И уж не знаю, что там было, то ли кто мусор не дожег, то ли просто ушли тлели, но полыхнуло моментально. А облитый факел по неопытности держал в руке над бочкой, так что он тоже моментально загорелся.

Факел машинально отбросил в сторону от себя, а когда посмотрел, понял, что попал прямо в топливный склад. Последствия понял сразу, сразу побежал, наспех снимая куртку. Факел отбросил в снег в сторону от склада, занявшийся огонь прихлопал курткой. Среагируй я медленнее - остались бы без топлива, в лучшем случае. В худшем - взлетел бы с ним на воздух.»

Вторую историю он мне поведал, когда говорили о том, кто где и в каких ситуациях встречался с медведями:

«Баренцево. Сумерки, темно, но дорогу видно. Нас трое: я, профессор с кафедры молекулярной биологии, приехавший помочь нам в сборе образцов (ему самому были нужны) и наш иностранный коллега. Идём с отлова, увешаны рыбой. И вдруг слышим какие-то звуки прямо перед нами. Включаем налобники, направляем в сторону звука... прямо перед нами в паре десятков метров белый медведь, смотрит на нас. Понимаем: надо сбросить рыбу и медленно без лишнего шума уйти, пока медведь ей занят. С профессором кладём рыбу на лёд, поворачиваемся сказать об этом иностранному коллеге, но поздно: коллега начинает кричать, бросает ношу и с теми же криками что есть силы драпает. Нам, соответственно, ничего не остаётся, кроме как бежать за ним.

Медведь, к счастью, за нами не подгонялся: видимо, рыба под носом ему оказалась больше по вкусу, чем спасающаяся бегством добыча.»

Такие вот истории. А мораль какая? Живого полевика от мертвого отличают хладнокровие и быстрая реакция.