psylib

Представление антигена

Одна вещь, которую мне нужно прояснить, — это то, как именно антиген представлен Т-клеткам. Оказывается, “презентацию” выполняют специальные белки, называемые белками главного комплекса гистосовместимости (ГКГ), и Т-клетки используют свои рецепторы для “просмотра” этого представленного антигена. Как вы, возможно, знаете, “гисто” означает ткань, и эти основные белки гистосовместимости, помимо того, что служат презентационными молекулами, также участвуют в отторжении пересаженных органов. На самом деле, когда вы слышите, что кто-то ждет “подобранную” почку, это молекулы ГКГ донора и реципиента, которые хирург-трансплантолог пытается сопоставить.

Существует два типа молекул ГКГ, называемых классом I и классом II. Молекулы ГКГ класса I находятся в различных количествах на поверхности большинства клеток организма. Молекулы ГКГ класса I функционируют как “рекламные щиты”, которые информируют Т-клетки киллеры о том, что происходит внутри этих клеток. Например, когда человеческая клетка заражена вирусом, фрагменты вирусных белков, называемых пептидами, загружаются в молекулы ГКГ класса I и транспортируются на поверхность зараженной клетки. Исследуя эти белковые фрагменты, отображаемые молекулами ГКГ класса I, Т-клетки киллеры могут использовать свои рецепторы, чтобы “заглянуть” в клетку и обнаружить, что она заражена и должна быть уничтожена.

Молекулы ГКГ класса II также функционируют как рекламные щиты, но они предназначены для Т-клеток киллеров. Только определенные клетки в организме производят молекулы ГКГ класса II, и они называются антигенпредставляющими клетками (АПК). Макрофаги, например, превосходные антигенпредставляющие клетки. Во время бактериальной инфекции макрофаг “съедает” бактерии и загружает фрагменты проглоченных бактериальных белков на молекулы ГКГ класса II для отображения на поверхности макрофага. Затем, используя свои Т-клеточные рецепторы, Т-клетки помощники могут сканировать рекламные щиты ГКГ класса II макрофагов на предмет новостей о бактериальной инфекции. Таким образом, молекулы ГКГ класса I предупреждают Т-клетки киллеры, когда что-то не так внутри клетки, а молекулы ГКГ класса II, отображаемые на АПК, информируют Т-клетки помощники о том, что проблемы существуют вне клеток.

Хотя молекула ГКГ класса I состоит из длинной цепи (тяжелая цепь) и короткой цепи (β2-микроглобулин), а молекула ГКГ класса II имеет две длинные цепи (α и β), можно заметить, что эти молекулы довольно похожи по внешнему виду.

Хорошо, я знаю, что трудно визуализировать реальные формы молекул на таких рисунках, поэтому я решил показать вам несколько фотографий, которые нам помогут. Вот как может выглядеть пустая молекула ГКГ с точки зрения Т-клеточного рецептора. Сразу же вы видите канавку, в которую поместился бы фрагмент белка.

Далее, давайте разберем полные молекулы класса І и ІІ.

Я могу сказать, что это молекула ГКГ класса I, потому что пептид хорошо содержится в канавке. Оказывается, концы канавки молекулы класса I закрыты, поэтому белковый фрагмент должен иметь длину около девяти аминокислот, чтобы правильно вписаться. Молекулы ГКГ класса II немного отличаются.

Здесь вы видите, что пептид переполняет канавку. Это прекрасно работает для класса II, потому что концы канавки открыты, поэтому фрагменты белка размером около 20 аминокислот хорошо подходят.

Таким образом, молекулы ГКГ напоминают булочки, а белковые фрагменты, которые они представляют, напоминают сосиски. Если вы представите себе, что клетки нашего тела имеют хот-доги на своей поверхности, вы не сильно ошибетесь в представлении антигена. Именно так я себе это и представляю!

Перевод книги LAUREN SOMPAYRAC "HOW THE IMMUNE SYSTEM WORKS", продолжение следует.

Т-клетки

Хотя антитела могут пометить вирусы для фагоцитарной активации и могут помочь удержать вирусы от заражения клеток, существует слабость в защите антител от вирусов: как только вирус попадает в клетку, антитела не могут добраться до нее, поэтому вирус безопасен для создания тысяч копий самого себя. Чтобы справиться с этой потенциальной проблемой, иммунная система эволюционировала и создала для себя другое оружие: Т-клетки киллеры, которые относятся к приобретенной иммунной системе.

О важности Т-клеток говорит тот факт, что у взрослого человека их около 300 миллиардов. Т-клетки очень похожи на В-клетки по внешнему виду. На самом деле, под обычным микроскопом иммунолог не может отличить их друг от друга. Как и В-клетки, Т-клетки вырабатываются в костном мозге, и на их поверхности проглядываются антителоподобные молекулы, называемые Т-клеточными рецепторами (TCRs). Как и рецепторы В-клетки (молекулы антител, прикрепленные к ее поверхности), TCRS также создаются с помощью смешивания и соответствия, модульной стратегии проектирования. В результате TCRs примерно так же разнообразны, как и BCRs. Т-клетки также используют принцип клонального отбора: когда рецепторы Т-клеток связываются с их родственным антигеном, Т-клетки размножаются, чтобы создать клон Т-клеток с той же специфичностью. Эта стадия размножения занимает около недели, поэтому, как и реакция антител, реакция Т-клеток медленная и специфичная.

Хотя они во многом похожи, существуют также важные различия между В-клетками и Т-клетками. В то время как В-клетки созревают в костном мозге, Т-клетки созревают в тимусе (именно поэтому их называют Т-клетками). Далее, в то время как В-клетки вырабатывают антитела, способные распознать любую органическую молекулу, Т-клетки специализируются на распознавании белковых антигенов. Кроме того, В-клетка может секретировать свои рецепторы в виде антител, но рецепторы Т-клетки остаются плотно приклеенными к ее поверхности. Возможно, самое важное, что В-клетка может распознать антиген “сама по себе”, тогда как Т-клетка распознает антиген только в том случае, если он “должным образом представлен” другой клеткой. Чуть позже я объясню, что это значит.

На самом деле существует три основных типа Т-клеток: Т-клетки киллеры (часто называемые цитотоксическими лимфоцитами или CTLS), Т-клетки помощники и регуляторные Т-клетки. Т-клетка киллер — это мощное оружие, способное уничтожить зараженные вирусом клетки. Действительно, распознавая и убивая эти клетки, CTL решает проблему “скрытого вируса” – слабость, которую я обнаружил в защите антител от вирусов. Т-клетка киллер уничтожает зараженные вирусом клетки, вступая в контакт со своей мишенью, а затем побуждая клетку совершить самоубийство! Это “ассистированное самоубийство” - отличный способ справиться с вирусами, которые заражают клетки, потому что, вместе с зараженной клеткой умирают вирусы.

Второй тип Т-клеток — это Т-клетки помощники (Th-клетки). Эта клетка служит защитником команды иммунной системы. Она направляет действие, секретируя химические мессенджеры (цитокины), которые оказывают разительное воздействие на другие клетки иммунной системы. Эти цитокины имеют такие названия, как интерлейкин 2 (ИЛ-2) и интерферон гамма (ИФН-γ), и мы обсудим, что они делают в последующих лекциях. На данный момент важно только понять, что Т-клетки помощники в основном служат фабриками цитокинов.

Третий тип Т-клеток — регуляторные Т-клетки (Treg). Роль этого типа Т-клеток состоит в том, чтобы удерживать иммунную систему от чрезмерной реакции или неадекватной реакции. Иммунологи все еще работают над тем, чтобы понять, как Т-клетки становятся регуляторными Т-клетками и как именно Treg выполняют эти важные функции.

Перевод книги LAUREN SOMPAYRAC "HOW THE IMMUNE SYSTEM WORKS", продолжение следует.

Что делают антитела

Странно, но хоть антитела очень важны для борьбы с вредителями, они на самом деле ничего не убивают. Их задача – насадить “поцелуй смерти” на вредителя — пометить его для уничтожения. Если вы идете на шикарную свадьбу, вас будут встречать почетные гости, прежде чем вы накатите шампанского за молодят. Конечно, одна из функций этих почетных гостей — представить каждого жениху и невесте. Но другая функция заключается в том, чтобы не допустить посторонних на праздник. Когда вы пройдете почетных гостей, вас будет проверять кто-то, кто знаком со всеми приглашенными гостями. Если обнаружится, что вам там не место, придет дядя Коля, который служил в ВДВ, и выпроводит. То же самое происходит с антителами: они идентифицируют вредителей и позволяют другим клеткам делать грязную работу.

В развитых странах вредители, с которыми мы сталкиваемся чаще всего, — это бактерии и вирусы. Антитела могут связываться с обоими типами вредителей и помечать их для уничтожения. Иммунологи любят говорить, что антитела могут опсонировать этих вредителей. Этот термин происходит от немецкого слова, которое означает “готовиться к еде". Мне нравится сравнивать опсонизацию с “украшением”, потому что я представляю себе эти бактерии и вирусы с антителами, висящими над ними, украшающими их поверхность. Во всяком случае, когда антитела опсонируют бактерии или вирусы, они делают это, связываясь с вредителями своими Fab-областями, оставляя свои Fc-хвосты для связи с Fc-рецепторами на поверхности клеток, таких как макрофаги. Используя эту стратегию, антитела могут образовывать мост между вредителем и фагоцитом, приближая вредителя и подготавливая его к фагоцитозу.

На самом деле, все еще круче. Когда Fc-рецепторы фагоцита связываются с антителами, опсонирующими вредителя, аппетит фагоцита возрастает, делая его еще более фагоцитарным. Макрофаги имеют белки на своей поверхности, которые могут непосредственно связываться со многими распространенными вредителями. Однако способность антител образовывать мост между макрофагом и вредителем позволяет макрофагу увеличить свой каталог врагов, включив в него любого вредителя, с которым может связываться антитело, обычное или необычное. По сути, антитела фокусируют внимание макрофага на вредителях, которых макрофаг в противном случае проигнорировал бы.

Во время вирусной атаки антитела могут заниматься другими делами, что очень важно. Вирусы проникают в наши клетки, связываясь с определенными рецепторными молекулами на поверхности клетки. Конечно, эти рецепторы помещены туда не для удобства вируса. Это нормальные рецепторы, такие как Fc-рецептор, которые имеют вполне законные функции, но которые вирус научился использовать в своих интересах. Как только вирус связывается с этими рецепторами и проникает в клетку, он использует механизм клетки, чтобы сделать много копий самого себя. Эти вновь созданные вирусы вырываются из клетки, иногда убивая ее, и продолжают заражать соседние клетки. Теперь самое интересное: антитела действительно могут связываться с вирусом, пока он еще находится вне клетки, и могут удерживать вирус либо от проникновения в клетку, либо от размножения, как только он вошел. Антитела с такими особыми свойствами называются нейтрализующими антителами. Например, некоторые нейтрализующие антитела могут предотвратить “стыковку” вируса с поверхностью клетки, связываясь с той частью вируса, которая обычно подключается к клеточному рецептору. Когда это происходит, вирус “вывешивается на сушку”, опсонируется и готов к поеданию фагоцитами!

Перевод книги LAUREN SOMPAYRAC "HOW THE IMMUNE SYSTEM WORKS", продолжение следует.

Загадка о том, как В-клетки могут производить 100 миллионов различных антител, необходимых для нашей защиты, решена в 1977 году Сусуму Тонегавой, получившим Нобелевскую премию за свое открытие. Когда Сусуму начал работать над этой проблемой, считалось, что ДНК в каждой клетке тела была одинаковой. В этом есть смысл, так как после оплодотворения яйцеклетки ДНК в яйцеклетке копируется. Эти копии затем передаются дочерним клеткам, где они копируются снова и передаются их дочерям – и так далее. Поэтому, за исключением ошибок при копировании, каждая из наших клеток должна иметь ту же ДНК, что и исходная, оплодотворенная яйцеклетка. Сусуму Тонегава предположил, что могут быть исключения. Его идея состояла в том, что все наши В-клетки могут начинаться с одной и той же ДНК, но по мере того, как эти клетки созревают, ДНК, составляющая гены антител, может изменяться и этих изменений может быть достаточно, чтобы произвести 100 миллионов различных антител, которые нам нужны.

Тонегава решил проверить эту гипотезу, сравнив последовательность ДНК легкой цепи из зрелой В-клетки с последовательностью ДНК легкой цепи из незрелой В-клетки. Конечно же, он обнаружил, что они были разными. Сусуму и другие ученые обнаружили, что зрелые гены антител создаются по модульной конструкции.

На хромосомах, кодирующих тяжелую цепь антител, каждой В-клетки содержится множество копий четырех типов модулей ДНК (сегментов генов), называемых V, D, J и C. Каждая копия данного модуля немного отличается от других копий этого модуля. Например, у человека есть около 40 различных V-сегментов, около 25 различных D-сегментов, 6 различных J-сегментов и так далее. Чтобы собрать зрелый ген тяжелой цепи, каждая В-клетка выбирает (скорее всего случайным образом) один из каждого вида генного сегмента и склеивает их вместе вот так.

Для создания генетического разнообразия хромосомы, которые вы унаследовали от матери и отца, смешиваются и сопоставляются, чтобы создать набор хромосом, который входит в вашу яйцеклетку или сперматозоид. Как только у природы матушки появляется хорошая идея, она использует ее снова и снова, а модульная конструкция — одна из ее самых лучших идей.

Селекция клона

В человеческом кровотоке насчитывается в общей сложности около трех миллиардов В-клеток. Это кажется большим количеством, но если есть 100 миллионов различных видов В-клеток (чтобы произвести 100 миллионов различных видов антител, которые нам нужны для защиты), это означает, что в среднем в крови будет только около 30 В-клеток, которые могут произвести антитело, которое будет связываться с данным антигеном (например, белок на поверхности вируса).

Другими словами, в нашем арсенале есть В-клетки, способные справиться практически с любым вредителем, но у нас не так много В-клеток одного вида. В результате, когда на нас нападают, необходимо сделать больше подходящих В-клеток. В-клетки делаются “по требованию". Но как иммунная система узнает каких В-клеток делать больше? Решение этой проблемы одно из самых изящных во всей иммунологии: принцип селекции клона.

После того, как В-клетки выбрали свой набор ДНК, необходимый для формирования “рецептов” для их белков антител с тяжелой и легкой цепью, образуется относительно небольшое количество этих белков – “тестовая партия”. Эти тестирующие антитела, называемые В-клеточными рецепторами (BCR), транспортируются на поверхность В-клетки и привязываются там своими антигенсвязывающими областями наружу. Каждая В-клетка имеет примерно 100000 BCR, закрепленных на ее поверхности, и все BCR на данной В-клетке распознают один и тот же антиген.

Рецепторы В-клеток на поверхности В-клеток действуют как “приманка". Они ищут молекулу с правильной правильную формой Fab-области, чтобы схватить родственный антиген. К сожалению, подавляющее большинство В-клеток ищут напрасно. Например, большинство из нас никогда не заразится вирусом атипичной пневмонии или вирусом СПИДа. Следовательно, те В-клетки нашего организма, которые могли бы вырабатывать антитела, распознающие эти вирусы, никогда не найдут себе подобных.

Иногда у В-клетки есть совпадение. И когда рецепторы В-клетки связываются с ее родственным антигеном, эта В-клетка активируется, чтобы удвоиться в размере и разделиться на две дочерние клетки – этот процесс иммунологи называют пролиферацией. Обе дочерние клетки затем удваиваются в размерах и делятся, образуя в общей сложности четыре клетки, и так далее. Каждый цикл роста и деления клеток занимает около 12 часов, и этот период пролиферации обычно длится около недели. К концу этого времени будет создан “клон” из примерно 20 000 идентичных В-клеток, каждый из которых имеет на своей поверхности рецепторы, способные распознавать один и тот же антиген. Теперь здесь достаточно В-клеток, чтобы организовать настоящую оборону!

После того как выбранные В-клетки пролиферируют, образуя этот большой клон, большинство из них начинают всерьез вырабатывать антитела. Антитела, продуцируемые этими отобранными В-клетками, немного отличаются от молекул антител, отображаемых на их поверхности, тем, что нет “якоря”, чтобы прикрепить их к поверхности В-клетки. В результате эти антитела транспортируются из В-клетки в кровоток. Одна В-клетка, работающая на полную мощность, может откачивать около 2000 молекул антител в секунду! После этого героического усилия большинство этих В-клеток умирает, проработав всего около недели в качестве фабрик антител.

Если подумать, то это замечательная стратегия. Во-первых, поскольку используется модульная конструкция, В-клетки используют относительно мало генов для создания достаточного количества различных молекул антител, чтобы распознать любого возможного вредителя. Во-вторых, В-клетки производятся по требованию. Поэтому вместо того, чтобы пополнять наш организм огромным количеством В-клеток, которые никогда не используются, выпускается  небольшая партия клеток, которые полезны против текущего вредителя. Только после этого В-клетки быстро размножаются. В-третьих, большинство из этих клеток становятся фабриками антител, которые производят огромное количество тех самых антител, которые защищаются от вредителя. Наконец, когда вредитель побежден, большая часть В-клеток погибает. В результате у нас нет скоплений В-клеток, пригодных для защиты от прошлого вредителя и бесполезных против паразита, который нападет на нас завтра.

Перевод книги LAUREN SOMPAYRAC "HOW THE IMMUNE SYSTEM WORKS", продолжение следует.

Приобретенная иммунная система

Около 99 % всех животных прекрасно уживаются только с естественными барьерами и врожденной иммунной системой. Однако у позвоночных, как и у нас, есть третий уровень защиты: приобретенная иммунная система. Это оборонительная система, которая может адаптироваться, чтобы защитить нас практически от любого вредителя. Одна из первых подсказок о существовании приобретенной иммунной системы появилась еще в 1790-х годах, когда Эдвард Дженнер начал вакцинировать англичан от вируса оспы. В те дни оспа была серьезной проблемой. Сотни тысяч людей погибли, многие ужасно искалечены. Эдвард заметил, что доярки часто заболевали коровьей оспой, которая вызывала на их руках повреждения, похожие на язвы, вызванные вирусом оспы. Эдвард также отметил, что доярки, заразившиеся коровьей оспой, почти никогда не болели оспой (которая, как оказалось, вызывается близким родственником вируса коровьей оспы).

Поэтому Эдвард Дженнер решил провести смелый эксперимент. Он собрал гной из язв доярки, у которой была коровья оспа, и использовал его, чтобы сделать прививку маленькому мальчику по имени Джеймс Фиппс. Позже, когда Джеймсу сделали повторную прививку гноем из язв человека, зараженного оспой, он не заразился этой болезнью. На латыни корову называют vacca, что объясняет, откуда взялось слово "вакцина". История утверждает, что героем в этой истории был Эдвард Дженнер, но я думаю, что настоящим героем в тот день был маленький мальчик. Представьте себе, что взрослый человек приближается к вам с большой иглой и трубкой, полной гноя! Сегодня в этом нет необходимости, но мы можем быть благодарны, что эксперимент Дженнера был успешным, потому что он проторил путь для прививок, которые спасли бесчисленное количество жизней.

Вирус оспы перестал распространяться. Таким образом, эксперимент Эдварда Дженнера показал, что если дать иммунной системе человека время на подготовку, то она сможет производить оружие, способное обеспечить защиту от незваного гостя, которого никогда раньше не видела. Важно отметить, что вакцинация против оспы защищала только от оспы или близкородственных вирусов, таких как коровья оспа. Джеймс Фиппс все еще мог заболеть свинкой, корью и всем остальным. Это один из признаков приобретенной иммунной системы: она приспосабливается к защите от специфических вредителей.

Антитела и В-клетки

В конце концов иммунологи установили, что иммунитет к оспе обеспечивается особыми белками, циркулирующими в крови иммунизированных особей. Эти белки были названы антителами, а агент, который вызвал образование антител, был назван антигеном – в данном случае вирусом коровьей оспы. Вот эскиз, который показывает прототип антитела, а именно иммуноглобулина G (IgG).

Как вы можете видеть, молекула антител IgG состоит из двух пар двух различных белков: тяжелой цепи (Hc) и легкой цепи (Lc). Из-за этой структуры каждая молекула имеет две идентичные “руки” (Fab-области), которые могут связываться с антигенами. Белки — это идеальные молекулы для создания антител, способных схватить атакующих, потому что различные белки могут складываться в мириады сложных форм.

IgG составляет около 75 % антител в крови, но есть еще четыре класса антител: IgA, IgD, IgE и IgM. Каждый вид антител вырабатывается В-клетками— белыми кровяными клетками, которые рождаются в костном мозге и которые могут созревать, чтобы стать фабриками антител, называемыми плазматическими В-клетками.

В дополнение к наличию рук, которые могут связываться с антигеном, молекула антитела также имеет постоянную область (Fc) “хвост”, которая может связываться с рецепторами (Fc-рецепторами) на поверхности клеток, таких как макрофаги. На самом деле именно специфическая структура Fc-области антитела определяет его класс (например, IgG или IgA), с какими клетками иммунной системы он будет связываться и как будет функционировать.

Руки каждого антитела связываются с определенным антигеном (например, белком на поверхности вируса оспы), поэтому для того, чтобы иметь в наличии антитела, которые могут связываться со многими различными антигенами, требуется много различных молекул антител. Итак, если мы хотим, чтобы антитела защищали нас от всех возможных вредителей (а мы хотим), сколько различных антител нам понадобится? Ну, иммунологи подсчитали, что примерно 100 миллионов должны сделать свое дело. Поскольку каждая антигенсвязывающая область антитела состоит из тяжелой цепи и легкой цепи, мы могли бы смешать и сопоставить около 10000 различных тяжелых цепей с 10 000 различными легких цепей, чтобы получить 100 миллионов различных антител, которые нам нужны. Однако в клетках человека всего около 25000 генов, поэтому, если бы каждый белок тяжелой или легкой цепи был закодирован геном, большая часть генетической информации человека была бы использована только для создания антител. Проблема на лицо.

Перевод книги LAUREN SOMPAYRAC "HOW THE IMMUNE SYSTEM WORKS", продолжение следует.

Откуда берутся макрофаги? Макрофаги и все другие клетки крови в вашем организме это потомки самовостанавляющихся стволовых клеток крови — клеток, из которых происходят все клетки крови. Под самовостановлением я имею в виду, что когда стволовая клетка растет и делится на две дочерние клетки, она применяет стратегию "одна мне, одна тебе”, в которой некоторые из дочерних клеток возвращаются к стволовым клеткам, а некоторые становятся зрелыми клетками крови. Эта стратегия непрерывного самообновления гарантирует, что всегда будут оставаться стволовые клетки крови в резерве для продолжения процесса создания зрелых клеток крови.

Макрофаги настолько важны для нашей защиты, что они фактически занимают свои сторожевые позиции в тканях задолго до нашего рождения. После рождения стволовые клетки крови, которые находятся в костном мозге, могут пополнять запас макрофагов и всех других клеток крови по мере необходимости. Когда дочерние стволовые клетки крови созревают, они должны сделать выбор, который определяет, каким типом клеток крови они станут, когда вырастут. Как вы можете себе представить, этот выбор не случаен, он тщательно контролируется, чтобы убедиться, что у вас достаточно клеток крови каждого вида. Например, некоторые дочерние клетки становятся эритроцитами, которые захватывают кислород в легких и транспортируют его во все части тела. Наши “фабрики” стволовых клеток должны выпускать более двух миллионов новых эритроцитов каждую секунду, чтобы заменить потерянные клетки. Другие потомки стволовых клеток крови могут стать макрофагами, нейтрофилами или другими типами “белых” клеток крови. И точно так же, как белое вино на самом деле не белое, эти клетки тоже не белые. Они бесцветны, но биологи используют термин “белые”, чтобы указать, что им не хватает гемоглобина, и поэтому они не красные. Вот рисунок, показывающий некоторые из многих различных видов клеток крови, которыми могут стать стволовые клетки.

Когда клетки, которые могут созревать в макрофаги, сначала выходят из костного мозга и попадают в кровоток, они называются моноцитами. В общем, у нас есть около двух миллиардов этих клеток, циркулирующих в крови в любой момент времени. Это может показаться немного жутковатым, но это только на пользу. Без них у нас были бы большие неприятности. Моноциты остаются в крови в среднем около трех дней. В течение этого времени они путешествуют по капиллярам, которые представляют собой “конец линии” для кровеносных сосудов, в поисках трещины между эндотелиальными клетками, которые выстилают внутреннюю часть капилляров. Эти эндотелиальные клетки имеют форму гальки, и, вставив ногу между ними, моноцит может покинуть кровь, войти в ткань и созреть в макрофаг. В тканях большинство макрофагов просто болтаются, делают свою работу по сбору мусора и ждут, пока вы достанете занозу, чтобы сделать свою работу.

Когда макрофаги едят бактерии на занозе в вашей ноге, они выделяют химические вещества, которые увеличивают приток крови к ране. Скопление крови в этой области — это то, что делает ваш палец красным. Некоторые из этих химикатов также заставляют клетки, которые выстилают кровеносные сосуды, соединяться, оставляя промежутки между ними, так что жидкость из капилляров может просачиваться в ткани. Именно эта жидкость вызывает отек. Кроме того, химические вещества, выделяемые макрофагами, могут стимулировать нервы в тканях, окружающих занозу, посылая болевые сигналы в ваш мозг, чтобы предупредить вас о том, что что-то не совсем правильно в области большого пальца ноги.

Во время борьбы с бактериями макрофаги вырабатывают и выделяют (секретируют) белки, называемые цитокинами. Это гормоноподобные переносчики, которые облегчают коммуникацию между клетками иммунной системы. Некоторые из этих цитокинов предупреждают моноциты и другие клетки иммунной системы, путешествующие в близлежащих капиллярах, что битва идет, и побуждают эти клетки выходить из крови, чтобы помочь бороться с быстро размножающимися бактериями. Довольно скоро в пальце ноги возникает мощная “воспалительная” реакция, поскольку врожденная иммунная система борется за уничтожение захватчиков.

Итак, вот стратегия: у вас есть большой периметр для защиты, поэтому вы размещаете часовых (макрофагов), чтобы проверить захватчиков. Когда эти часовые сталкиваются с врагом, они посылают сигналы (цитокины), которые привлекают больше защитников к месту сражения. Затем макрофаги делают все возможное, чтобы сдержать захватчиков, пока не прибудет подкрепление. Поскольку врожденная реакция включает в себя воинов, таких как макрофаги, которые запрограммированы распознавать многих обычных захватчиков, ваша врожденная иммунная система обычно реагирует так быстро, что битва заканчивается всего за несколько дней.

Есть и другие игроки команды врожденной иммуной системы. Например, в дополнение к фагоцитам, таким как макрофаги, которые делают своим делом поедание чужаков, врожденная система также включает белки комплемента, которые могут пробивать дыры в бактериях, и естественные клетки-киллеры, которые способны уничтожать бактерии, паразитов, инфицированные вирусом клетки и некоторые раковые клетки. В следующей лекции мы подробнее поговорим о врожденной системе макрофагов.

Перевод книги LAUREN SOMPAYRAC "HOW THE IMMUNE SYSTEM WORKS", продолжение следует.