Как работает иммунная система, лекция 2 ч. 1 (ч. 10)
Врожденная иммунная система
Врожденная иммунная система — это “жесткая” защита, которая эволюционировала в течение миллионов лет, чтобы распознавать патогены, которые обычно заражают людей. Отдел врожденной системы включает в себя систему комплемента белков, профессиональные фагоциты и естественные клетки-киллеры. Прежде чем они смогут сражаться, клетки нужно активировать. Взаимосвязь между клетками врожденной системы играет важнейшую роль для обеспечения быстрого и эффективного реагирования на “повседневных” вредителей.
Введение
В течение многих лет иммунологи не обращали особого внимания на врожденную систему, потому что приобретенная система казалась более интересной. Однако исследования приобретенной иммунной системы привели к новому пониманию роли, которую играет врожденная система не только как молниеносная вторая линия защиты (если считать физические барьеры нашей первой защитой), но и как активатор и регулятор приобретенной иммунной системы.
Легко понять важность быстрой реакции врожденной системы на обычных вредителей, если подумать о том, что может произойти при неконтролируемой бактериальной инфекции. Представьте себе, что осколок от вашей горячей ванны ввел в ваши ткани только одну бактерию. Как известно, бактерии размножаются очень быстро. Фактически, одна бактерия, удваивающаяся каждые 30 минут, может создать примерно 100 триллионов бактерий за один день. Если вы когда-либо работали с бактериальными культурами, вы знаете, что 1 литр культуры, содержащий триллион бактерий, настолько плотный, что невозможно видеть сквозь него. Таким образом, одна бактерия, размножающаяся в течение одного дня, может дать 100 литров плотнейшей культуры. Теперь вспомните, что общий объем вашей крови составляет всего около 5 литров, и вы можете оценить, что может сделать с человеком неконтролируемая бактериальная инфекция! Без быстродействующей врожденной иммунной системы, защищающей нас, мы бы явно попали в большую беду.
Система комплемента
Система комплемента состоит примерно из 20 различных белков, которые работают вместе, чтобы уничтожить вредителей и сигнализировать другим отделам иммунной системы, что атака продолжается. Система комплемента очень старая. Даже морские ежи, эволюционировавшие около 700 миллионов лет назад, обладают системой комплемента. У человека белки комплемента начинают вырабатываться в течение первого триместра развития плода, поэтому эта важная система готова к работе задолго до рождения ребенка. Действительно, те редкие люди, рожденные с дефектом одного из основных белков комплемента, обычно не живут долго, погибая от инфекции.
Когда я впервые прочитал о системе комплемента, я подумал, что она слишком сложна, чтобы даже пытаться понять. Но по мере того, как я изучал ее, я понял, что на самом дел она сама простота и элегантность. Как и почти все остальное в иммунной защите, система комплемента должна быть активирована, прежде чем сможет функционировать, и есть три способа, с помощью которых это может произойти. Первый, так называемый “классический” путь активации зависит от антител, поэтому мы прибережем его для следующей лекции.
Альтернативный путь активации
Второй способ активации системы комплемента называется альтернативным путем – хотя альтернативный путь, безусловно, развился раньше классического. Иммунологи называют активацию, зависящую от антител, “классической” просто потому, что она обнаружена первой.
Белки, составляющие систему комплемента, вырабатываются в основном печенью и присутствуют в высоких концентрациях в крови и тканях. Самый распространенный белок комплемента называется С3, и в человеческом организме молекулы С3 постоянно расщепляются на два более мелких белка. Один из белковых фрагментов, образующихся при этом “спонтанном” расщеплении — C3b — очень реакционноспособен и может связываться с любой из двух общих химических групп (аминогруппы или гидроксильные группы). Поскольку многие белки и углеводы, составляющие поверхность вредителей (например, бактериальные клетки), относятся к аминогруппе или гидроксильной группе, существует множество мишеней для этих маленьких "гранат" C3b.
Перевод книги LAUREN SOMPAYRAC "HOW THE IMMUNE SYSTEM WORKS", продолжение следует.