Аллергия на арахис
Телеграм — Мемуары ценителей научных мемов
Телеграм — Мемуары ценителей научных мемов
xxx: герпес - он ядрёный, он подчас корону жрёт))
yyy: Интересно, технически это как? Пытаюсь себе представить, чем вирус может атаковать другой вирус.
xxx: ну герпес в принципе агрессивный. и он остаётся с тобой навсегда, но атакует других вторженцев) зачастую успешно.
yyy: Воображение рисует мне дуэль на РНК.
xxx: это дуэль на энзимах) там драка идет за репродуктивные мощности. кто шустрее тот размножился, а второго сожрал иммунитет
xxx: Тоже хорошо звучит.
xxx: Однажды в чьём-то организме заезжий вирус SARS-CoV-2 вызвал на дуэль местный вирус герпеса. Оба подготовились, размножились, обнажили энзимы и уже перешли было к драке... Но тут пришёл иммунитет и всех придавил. Мораль: вакцинируйтесь.
Я: - Иммунитет, что за нафиг, почему у меня температура 40?
Иммунитет: - Я выбросил в кровь пирогены, которые добрались до центра терморегуляции в гипоталамусе и тот сместил точку равновесия в сторону теплопродукции.
Я: - К черту физиологию, зачем так много?
Иммунитет: - Обнаружено вторжение вируса, который не может долго существовать при температуре 40°С, поэтому я выбросил в кровь пиро...
Я: - А я?! Я тоже не могу долго существовать при температуре 40°С!
Иммунитет: - Обнаружено вторжение вируса, который...
Мозг: - Заканчивайте разговор, я отключаю сознание как самый энергозатратный процесс в организме, нам еще до 41 прогреться нужно.
Я: - Зачем?!!
Иммунитет: - Обнаружено вторжение вируса, который...
Мозг: - Иммунитет, он тебя уже не слышит. Только это... я до 42 греть не буду.
Иммунитет: - Обнаружено вторжение мозга, который...
Мозг: - Всё, всё, уговорил, черт языкатый.
Я: - Привет, парни!
Мозг и Иммунитет хором: - Да как так-то?
Я: - Знакомьтесь, это парацетамол.
Парацетамол: - Гипоталамус, ты не мог бы снизить чувствительность своих рецепторов к пирогенам?
Гипоталамус: - Легко.
Иммунитет: - А что, так можно было?
Вирус: - Йу-ху! 37,2! Я буду жииииииить!
Иммунитет: - Ну уж фигушки. Печень!
Печень (отрываясь от укладывания гликогена в заначку): - Ась?
Иммунитет: - Врубай цитохром Р450!
Печень (зевая): - Который из?
Иммунитет (ошарашенно): - А их несколько?
Печень (надевая очки, менторским тоном): - Цитохромы обнаружены во всех царствах живых организмов, известно более 50 тысяч различных вариантов фермента, а теперь все поименно...
Иммунитет: - Стоять! Не надо все. Что есть против парацетамола?
Печень (шурша справочниками): - Ну... CYP2E1 и CYP3A4, правда зависит от того, что будем делать - глюкуронизировать, сульфатировать или N-гидроксилировать, потому что если нам придется учесть следующие нюансы...
Иммунитет: - Нет, ты издеваешься?! Врубай все!
Печень: - Ты уверен?
Мозг: - Эммм.. иммунитет, печень дело говорит, давай обсудим.
Иммунитет: - Заткнулись оба! Операцией «Инфекция» руковожу я, так что, печень, врубай цитохромы, мозг, вырубай этого идиота.
Я: - Не получится, уже 36,6.
N-ацетил-р-бензохинонимин: - Всем привет! (Достает ножницы и начинает кромсать гепатоциты)
Иммунитет: - Это еще кто?
Печень: - ...и в таком случае около 15% парацетамола пойдет по этому пути, в результате чего мы получим чрезвычайно активный и мощный алкилирующий метаболит под названием... А. Он уже тут. Иммунитет, разгребай.
Иммунитет: - А чего это я?
Печень: - Ну ты настоял.
Иммунитет: - Ничего не знаю, у меня вирус, мне есть, чем заняться.
Печень: - Псс, мозг, хочешь немного острой печеночной недостаточности?
Мозг: - Сдурела? Нет, конечно!
Печень: - Тогда думай, что будем делать с N-ацетил-р-бензохинонимином.
Мозг (порывшись в долговременной памяти в гиппокампе): - Глутатионом его!
Печень (шурша справочниками): - О. Точно. Там есть сульфгидрильные группы. Отлично. Пусть к ним присоединяется вместо того, чтобы нормальные белки из строя выводить.
N-ацетил-р-бензохинонимин: - Э-э-э, полегче, это необратимо!
Печень: - Я в курсе, глутатион, фас!
Глутатион: - Кусь!
Вирус: - А я уже в кардиомиоцитах!
Я: - Иммунитет, что за хрень?!
Иммунитет: - Ничего не знаю, у меня руки связаны, температура нормальная, сами разбирайтесь.
Я: - И сколько тебе нужно?
Иммунитет: - Хотя бы 38,5°С
Я: - Мозг, сможем вернуть как было, но не как было?
Мозг: - Ну... Гипоталамус?
Гипоталамус: - Ага, уже сможем, печень весь парацетамол разобрала.
Печень (пришивая на себя очередную заплатку): - Не щадя живота своего, между прочим. Я: - Всё, всё, выздоровлю - подкину тебе глюкозы из пироженок.
Печень (мечтательно): - Еще один погребок под гликоген вырою.
Поджелудочная железа: - Я всё слышу!
Гипоталамус: - 38,5!
Иммунитет: - Ну всё, щас я его (ускоряет синтез антител, активирует лимфоциты-убийцы).
Вирус: - Опаньки.
Антитела (облепляя вирус): - Наша прелесссссть!
Макрофаги: - Кусь!
Лимфоциты-убийцы: - Шмяк!
Вирус: - Я еще be back...back...back...
Иммунитет: - Не надейся, я тебя запомнил.
Гипоталамус: - Ну что, точку равновесия можно возвращать на место?
Все хором: - НУЖНО!!!
Я: - Фух. Справились.
Иммунитет: - Обнаружено вторжение бактерии! Пирогены, товсь!
Все: - Ну ** твою ****!!!
Взято из просторов Интернета, как утверждают некоторые, автор Алексей Водовозов
Автор доступно и легко рассказывает, как наше тело вырабатывает антитела для обнаружения и метки антигенов, а я бы хотела поделиться инфой о производстве антител для клинической диагностики (это когда у вас берут кровь/мочу/мазок на анализ и говорят вам, что все хорошо, или не говорят). Речь пойдет о моноклональных антителах. “Моно” значит “один”, то есть это антитела, выработанные одной В-клеткой и ее клонами.
Разработка моноклональных антител происходит так: лабораторным мышкам вводится антиген, то есть их заражают той или иной бякой; затем мышкам делают харакири и из их селезенок выделяют В-клетки, продуцирующие антитела; после эти клетки соединяют с клетками раковой линии человека. В результате получается химера (или по-научному гибридома), которая продуцирует антитела (тело и часть "рожек" у них от человека, а другие “рожки” - от мышки). Дальше необходимо выбрать из сотни В-клеток ту самую одну-единственную, предназначенную только для данного конкретного антигена.
На деле таких счастливчиков несколько десятков. Их нужно клонировать, выбрать из множества клонов “моно” (когда в ячейке клонирования остается только одно скопление клеток) и проверить монолинию на специфичность (как часто антитело и антиген заключают друг друга в объятия = прикрепляются эпитопом и паратопом), а также мощность производства антител. Процесс разработки завершается замораживанием и хранением линии клеток в жидком азоте.
Теперь непосредственно о производстве. Здесь надо уточнить, что иногда мы имеем дело с заказом “1 миллиграмм” антител, а иногда “600 грамм”. Соответственно, масштабы разные, но, в любом случае, логика одна.
Начинается все с одной замороженной ампулы, в которой примерно 1,5 - 2 миллиона клеток (они - все клоны одной клетки-предшественницы, мы об этом говорили выше). Массу в ампуле суспензируют питательной средой, тем самым пробуждая клетки от долгого сна (20, 30 и более лет; хотя технология 80-х, так что не больше 35). На фото ниже В-клетки машут вам ручками в микроскоп:
Далее нам необходимо получить достаточное количество клеток для инокуляции, читай “вкола”, в прибор. Приборы у нас разных размеров, соответственно, для них необходимо разное количество живых и активно делящихся клеток, но самое минимальное - это 600 миллионов.
Есть приборы, состоящие из одной или нескольких фиброколонок (в таком случае В-клетки находятся в одной части фибры, а выделяемые ими антитела - в другой). И в таком приборе процесс может длиться 3-4 месяца. На фото - два набора из 10 фиброклонок.
А есть приборы-мешки, которые постоянно покачиваются вверх-вниз, и в них клетки и антитела болтаются все вместе на этакой пенной вечеринке. Здесь весь процесс занимает максимум 40 дней, так как фильтр забивается мертвыми клетками.
Надеюсь, мне не достанется по голове от начальства за фото. Хотя дело происходит в Финляндии, и начальство не говорит по-русски.
Кстати, больше о жизни в Суоми в подкасте по ссылке: https://taplink.cc/sinim_po_belomy
Смысл приборов в том, чтобы клетки постоянно получали “еду” (= питательная среда разного состава в зависимости от клона), кислород и углекислый газ; чтобы им было тепло (37°C); чтобы мы, лаборанты-техники, могли регулировать разные жизненно-важные показатели системы; а также чтобы клетки размножались и, соответственно, производили все больше и больше антител.
Из приборов мы потихоньку получаем клето-антителочную массу, которую нужно отцентрифугировать (то есть очистить от мертвых клеток), сконцентрировать и заморозить при -20°C или -70°C. Такой раствор антител может тоже хранится десятки лет. И у нас остался последний шаг - хроматографическая очистка.
Очистка нужна для того, чтобы избавить раствор антител от всякой побочной лабуды (продукты жизнедеятельности клетки и остатки от питательной среды). Делают это с помощью хроматографических колонок и приборов-хроматографов.
Дабы не уходить в дебри физико-химии постараюсь объяснить на пальцах: колонка - это трубка, набитая адсорбентом (как фильтр воды у вас на кухне); проходя через нее антитела задерживаются на поверхности адсорбента, а побочная лабуда улетает в отходы; дальше вы прогоняете через колонку раствор с очень низким рН, и антитела “смываются” с адсорбента; вам осталось только поймать их в мерный цилиндр на выходе. Здесь нужно еще регенерировать колонку и помыть прибор, но это совсем другая история.
Последний шаг: диализ = замена раствора на раствор-консервант, определение и регулирование рН и концентрации, контроль качества, куча бумажек, упаковка, пересылка, благодарности от заказчиков.
Я, конечно, упустила много моментов, дабы не раскрывать тайны рабочего процесса, но постаралась рассказать вам логику. Надеюсь, было интересно.
Фото мои, текст написан мной.
Не болейте!
Вопрос, который то и дело задают в комментариях. Спрашивают врачей (которые уже устали, наверное, объяснять), биологов, реальных и диванных вирусологов (последние к счастью уже переквалифицировались в экспертов по афганскому региону, и быстро отвечать не могут). Спрашивают с намёком, мол, не работают вакцины. На самом деле, работают, конечно. Но некоторые люди (не все!!!), несмотря на прививку, действительно заболевают. Сколько? Почему? Разбираемся. (Будет много текста и ссылок).
Перво-наперво, сразу отметим: неполная вакцинация - это почти то же самое, что отсутствие вакцинации. Об этом всем давно и чётко говорили. Иммунная защита от вакцины (здесь и далее подразумеваем Спутник-V, как самую массово используемую в РФ) возникает на 42 день после первой инъекции (назовём её V1 для краткости), на 21-й после второй (V2). Т.е. речь о стандартной схеме: 1 день - V1, 21-22 день - V2, 42 день - есть защита. Она возникает не внезапно, не вдруг. Продукция антител растёт, растёт, и в среднем через 3 недели после V2 достигает защитных значений. В среднем. У кого-то чуть раньше, у кого-то чуть позже. Как именно она возникает - прекрасно, подробно и понятно разобрано в постах от @Fluegegehaumer, они обязательны к прочтению для всех, кто хочет вникнуть в тему.
Так вот. ещё раз: если прививка (V1) была сделана первого числа месяца, то второго числа защиты ещё НЕТ. И третьего - НЕТ. И десятого. И двадцатого. В районе 42-го дня (т.е. аж в следующем месяце!) в среднем, если V2 был на 21-й день, защита уже есть. Чем ближе к этому дню, тем защита сильнее (поскольку антител становится всё больше).
Соответственно, если человек подхватывает коронавирус в день V1 (или даже до неё), то заболевает. Вакцинация НЕ делает в таких случаях хуже, НЕ вызывает осложнений, НЕ мешает иммунитету бороться с вирусом. "Мы же не знаем, вдруг вирус уже подхвачен, а вакцину на вирус делать нельзя" - это излюбленная ложь антипрививочников. Заболевание возникает просто, как будто и не было никакой вакцинации. Вакцина не успела научить иммунитет защищаться. Заболевание может протекать легко, может тяжело - это НЕ зависит от V1.
Аналогично - если "подхватить" коронавирус на десятый, двадцатый, тридцатый день. Неполностью вакцинированный ещё не располагает качественной защитой. Хотя она (защита) конечно лучше на тридцатый день после V1, чем на первый. Кто-то на тридцатый день уже вполне защищён, но гарантии никто не даст.
Гарантия начинается с 42-го дня. Эта гарантия составляет 97,6% (публикация в Nature по данным НЦ им. Гамалеи) для старых штаммов вируса (т.е. тех, которые вызывали эпидемию на момент разработки вакцины). Для новых штаммов (пресловутая "дельта") - 83% (ссылка). Эти проценты означают: из тысячи привитых человек в среднестатистических условиях заражения (об этом - ниже) 24 человека МОГУТ заболеть, это - для старых штаммов. Для "дельты" - 170 из тысячи. По западным вакцинам цифры несколько хуже, Израиль вообще насчитал для Comirnaty от Pfizer всего 39% защиты от "дельты" (и это всё ещё неплохо - об этом ниже).
"Могут заболеть" не означает "обязательно заболеют". Просто могут, как будто невакцинированные. Остальные 976 человек из привитой тысячи (830 для "дельты") - в среднестатистических условиях НЕ могут заболеть.
Да, вакцины, созданные против старых штаммов, теряют в эффективности против новых штаммов. Вакцины - высокоспецифичный продукт. Вакцина против вируса кори не будет работать против вируса гриппа. Вакцина против одного штамма гриппа не будет так же эффективно работать против другого штамма (а то и вообще никак не будет). Это известный факт. Впрочем, вакцины от коронавируса пока ещё держатся против новых штаммов, особенно "Спутник-V".
От чего зависит, "пробьёт" ли вирус вакцинную защиту человека или нет?От того, насколько была превышена инфицирующая доза (ИД). Т.е. от количества вирусов, попавших в организм. Это критически важно! Если человека окружили десять больных коронавирусом и долго на него кашляют, то доза вирусов, которая в него попадёт, будет гигантской. Он заболеет, будь он хоть трижды привит. Это - явное отклонение от среднестатистических условий заражения. В таких условиях и цифры будут другими, но, к счастью, обычный человек в такие условия не попадает. Вот врачам с этим сложнее...
Тяжесть заболевания тоже зависит от превышения ИД. Если количество подхваченных вирусов сравнимо с ИД, заболевание, как правило, протекает легко. Если многократно превышает ИД - тяжелее. Поэтому продолжаем носить маски в людных местах. Даже если на 100% маска не защитит, то общее количество попадающих в организм вирусов снизит. Снизила до числа ниже ИД - не заболели.
ИД для непривитого намного (в разы, на порядки - зависит от иммунитета) меньше ИД для привитого. По факту это - совершенно разные величины. ИД для непривитого достичь сравнительно не сложно. Но у привитого тоже есть свой предел - см. выше утрированный пример, про "окружили и долго кашляли". Очень большое количество вирусов может пробить даже вакцинную защиту. Впрочем, вакцина всё равно сыграет положительную роль, потому что ИД с вакциной - намного выше. Если нет сопутствующей тяжёлой хроники, заболевание коронавирусом пройдёт легко, чаще всего - практически без симптомов. Даже тот же Израиль, слегка недовольный 39% эффективности вакцины от Pfizer, честно говорит: от тяжёлых случаев она по-прежнему защищает.
Итак, суммируя вышесказанное, ответы на вопрос "почему и сколько заболевает привитых от коронавируса" такие:
1. Заболевают далеко не все. Могут заболеть 2,4% (старые штаммы) и 17% (новая "дельта"). В реальности - меньше: всего 0,7%!!! Пруф. Хорошая новость, кстати: Спутник-V уже модифицировали, чтобы он эффективней боролся с новым штаммом "дельта" (линк). Но надо полагать, в прививочных кабинетах страны пока "старая" версия Спутника-V: новость совсем свежая (от 19 августа).
2. Привитый заболевает, если в него попало огромное количество вирусов. Намного больше обычной ИД (непривитого). Шансов на это мало (особенно, если не забывать про маски). Поэтому врачи в ковидных отделениях, несмотря на прививку, надевают защиту. Там количество вирусов превысит любую ИД. Не вполне ясно, входят ли случаи превышения "ИД для привитого" в те 2,4% неэффективности (т.е. считали ли 2,4% именно по среднестатистическим условиям заражения?) Но всё равно реальный процент "привитых, но заболевших" сильно ниже, 0,7%.
3. "Привитый" заболевает, если на самом деле не прививался, а сертификат о вакцинации купил, и подхватил вирус. Тут без комментариев, это - дурак (дура). Причём он(а) попадёт в статистику как "привитый, но заболел".
4. Если заболевает привитый, то заболевание, как правило, протекает легко, с малозаметными симптомами. Степень лёгкости зависит от степени превышения ИД (той ИД, которая для привитых) и сопутствующей хроники. Надо понимать: если на фоне хронического заболевания коронавирусная инфекция у привитого всё-таки протекает достаточно тяжело, то у непривитого это было бы ещё хуже.
5. Неполностью вакцинированные. Они могут заболевать, как непривитые. В реальную статистику "привит, но заболел" не попадают, но в народном мнении оказываются именно в такой "статистике". "Позавчера прививка, а сегодня заболел, вакцины не работают". Работают. Почему заболел - объяснено выше.
И на этом варианты, когда "привитый заболевает", перечислены. Резюме очевидно: прививаться НАДО (если нет реальных, не выдуманных, медицинских противопоказаний). К этому есть ещё одна шикарная иллюстрация - статистика от Минобороны (смотрят, сколько и как заболело своих). С марта до сегодняшнего дня 2126 положительных ПЦР, на текущие сутки: тяжёлых НОЛЬ, средней тяжести 9. И это при том, что казармы - достаточно закрытые пространства, и в них должно быть немало вирусов, несмотря на проветривание и регулярное чтение уставов наизусть. А, да, мелочь: привиты почти все.
Прививка - лучшая защита от заболевания (97,6% или 83% для новых штаммов), защита от тяжёлого протекания заболевания и защита вашего окружения от распространяемого вами, в случае заболевания на фоне отсутствии прививки, вируса.
NB. Антипрививочники! На этот раз я не планирую в комментариях по двадцать раз повторять то, что уже и так есть в тексте. Серьёзно. И комментировать фантазии на тему "а вот у меня миллион знакомых привилось и все заболели" не буду. Все реальные цифры даны, попытки оспорить их можете даже не начинать. Я понимаю, у вас статистика-то самая настоящая, а в куче стран - поддельная, правительства обманывают, скрывают, врут со статистикой и всё такое.
Дисклеймер для медиков, биологов и почтибиологов: старалась упростить где можно и что можно - чтобы было понятно неспециалисту. Некоторые вещи вообще-то устроены сложнее, да. Знаю. Но смысл и идеи - не искажены. Старалась сделать их доступными каждому(-ой).
Вызвать для пояснений непонятных моментов меня можно при помощи "упоминания" (@ryskaa). Спасибо, что дочитали до конца.
Источник: наш вполне иммунопрофилактический канал Биохимикум. Текст статьи мой, картинки из сети, прививки - от фармзаводов (Спутник-V делают штук 20 заводов по всему миру - в России, Южной Корее, Италии, Сербии, Аргентине и т.д.)
Серия постов с весёлыми картинками для тех, кто действительно хочет немного разобраться в вопросах приобретённого иммунитета и вакцинации.
Как образуется иммунный ответ
Некоторые типы вакцин:
Приобретённый иммунитет и типы вакцин
Как уже многие знают, вирусы не имеют клеточного строения. Даже у самой простой клетки есть масса «приспособлений» для жизнедеятельности и размножения. А вирус предельно прост– это тупо генетический материал (ДНК или РНК), заключенный в био-оболочку. То есть своеобразная капсула с инструкцией, в которой записано как сделать еще множество таких же капсул. А зачем? Чтобы жить вечно в миллионах своих копий, конечно. Вы не знали, что все гены, и ваши в том числе, хотят жить вечно? Теперь знаете:)
В общем, вирусная частица(вирион) - такая себе биологическая «флешка». Эта «флешка» сама по себе ничего не поглощает, не выделяет, не производит. То есть ведёт себя как неживой объект. Валяется на поверхностях, может летать в воздухе в капельках жидкости - куда ветер подует. И всё. Потому вирусы не могут причислить ни к живым, ни к неживым. Они застряли где-то в промежутке между этими понятиями. За это их называют организмами на грани жизни.
Но когда на пути вирусной капсулы встречается подходящая живая клетка - всё меняется. У неживого объекта начинается жизненный процесс. Но нужна для этого не первая попавшаяся, а именно подходящая клетка. Дело в том, что прикрепиться «флэшка» может только к тому виду клеток, с которыми у неё совпадёт белковый «разъём» на оболочке. Потому вирус ВИЧ поражает клетки лейкоцитов человека, но не трогает клетки печени или лёгких, например. Ковидла может прицепиться ко множеству разнообразных клеток – от нейронов головного мозга до сердечных миоцитов своим S-белком. Потому у людей бывают такие разные симптомы течения болезни. Подробнее о способе проникновения вириона Ковид-19 в клетки тут: Да чего его бояться?
Прикрепившись к нужной клетке, вирус проникает внутрь неё. Есть 2 способа проникновения. Первый – клетка сама затаскивает "подарочек" внутрь. Это называется эндоцитоз. Нет, не потому что клетка глюпый. Эндоцитоз у клетки - способ доставки извне всяких нужных веществ – вещество обычно прикрепляется к специальному для него рецептору и "заглатывается" клеткой. А тут, представьте, вместо "вкусного" и полезного вещества домушник прицепился. Это у нас глаза есть, чтобы увидеть, что за хрень мы в дом втащили. А у клетки нету. Так и проникает вирус в клетку целиком, не замеченный, под видом доставки суши. Уже внутри он избавляется от своей капсулы – раздевается и выпускает в цитоплазму свой генетический материал, засранец. Таким образом, кстати, проникает в клетку аденовирус.
Второй способ – оболочка вируса сливается с оболочкой клетки и внутрь попадает исключительно генетический материал. Так в клетку влезает Коронавирусная РНК.
Зачем знать эти тонкости? Ну, например, чтобы понять впоследствии, чем отличается векторная вакцина от мРНК вакцины и не верить всяким бабам Машам.
Так вот. Проникнув внутрь, РНК или ДНК вируса начинает там хозяйничать, используя то, что есть в клетке в своих целях. А именно: подключается к нужным рабочим «станкам» клетки и, помимо самокопирования, производит все необходимые запчасти для сборки маленькой армии клонов. В основном это разнообразные белки.
Для клетки такое вторжение обычно заканчивается плохо - активно размножающийся вирус при выходе неблагодарно разрывает её оболочку, содержимое клетки вытекает и клетка погибает. Некоторые вирусы - как Коронавирус, например - еще и частично наряжаются в оболочку убитой клетки.
Но все "гражданские" клетки организма, как вы помните, постоянно "отчитываются" иммунным защитникам о том, что творится внутри них. Они прикрепляют образцы белков, которые в данный момент производят, к своему молекулярному паспорту - комплексу гистосовместимости(МНС1) и выставляют на оболочку для обыска и проверки. Если внутри хозяйничает вирус, куски его белков тоже попадут в образцы. Так активированные иммунные защитники могут найти антиген и понять, что клетка инфицирована. Ну, а что с такими гражданами делает полиция, вы уже читали в предыдущих постах.
А еще - вирусы очень маленькие.
Вирусы - самые многочисленные биологические объекты на планете. Они поражают ВСЕ формы клеточных организмов: и животных, и растения, и даже бактерии. Но не спешите думать, что вирусы бесполезны и не вносят никакого полезного вклада в развитие жизни на Земле. Всё, как всегда, гораздо сложнее и прекраснее, если копнуть поглубже и посмотреть на мир шире, а не со своей единственной точки зрения.
Казалось бы, ну какую пользу могут принести эти бездушные агенты - убийцы живых клеток?
А польза от них в масштабах планеты огромна. Вирусы – двигатели эволюции. Возможно, без них не было бы такого разнообразия жизненных форм на планете. Вот это поворот!
Дело в том, что вирусы – переносчики генов. При самосборке внутри клетки вирус в может зацепить себе часть ДНК «хозяина». И стать немножко Машей или Васей:) Или Бобиком. Так же случайно может передать часть ДНК в обратном направлении другому организму. То есть, обычно мы получаем гены от родителей и передаём своим детям – это называется вертикальный перенос генов. А при помощи вирусов осуществляется горизонтальный перенос генов между особями и даже между видами живых существ. Что способствует мутациям и эволюционному развитию. А вы думали, что мутации - это всегда плохо и ужасно? Если так, то вы, скорее всего, фильмов ужасов пересмотрели. Отнюдь. Во-первых, случайные генетические мутации постоянно случаются в наших клетках, и это вполне нормальный процесс, который обычно держится под контролем. У клеток есть свои приспособления для "ремонта" генов. А безнадёжно испорченных "мутантиков" удаляют иммунные клетки. Во-вторых: с точки зрения эволюции мутации бывают разные - и полезные тоже. Это необходимый для развития и усовершенствования жизни процесс.
А ещё, клетки из-за патогенов вынуждены совершенствовать защиту, а вирусы в ответ - улучшают орудия взлома и обмана. Эта гонка вооружений также постоянный стимул для развития живых организмов.
Но и это ещё не всё. Вирусы прореживают популяции, поддерживая равновесие в экосистеме планеты. Сдерживают развитие бактерий в водах мирового океана. А вирусы бактериофаги – те которые уничтожают бактерии – используются в медицине, как лекарство от некоторых бактериальных инфекций. Ну и еще много всего.
.
Вот такие они, организмы на грани жизни. Не плохие, не хорошие. А просто неотъемлемая и необходимая часть жизни на этой планете, занимающая своё почетное место.
Продолжение следует. Рисунки мои. На обложке - научная 3D-модель аденовируса
Продолжаем разбирать упрощенную схему иммунного ответа на незнакомый патоген в весёлых картинках. Это нужно, чтобы разобраться в принципах действия вакцин. Первая часть тут: Война миров, вторая – тут:Война миров часть 2
На фото: клетка (искусственно окрашенная) инфицированная вирионами SARS-CoV-2(мелкие шарики) National Institutes of Health/Science Photo Library
Краткое описание предыдущих серий: макрофаг М2 патрулировал межклеточное пространство. Он сожрал много био-мусора и ответственно притащил образцы сожранного на проверку специалистам. Это называется презентация антигена (у нас презентации фильмов, корпораций, а у них там торжественная презентация всяких молекулярных объедков, ага). Макрофага внимательно обшмонали профессиональными рецепторами и… нашли признаки чужеродности в представленных антигенах. Другими словами: молекулярный кусок вражины обнаружили. Этот антиген запомнил Т-лимфоцит, проводивший обыск. Т-лимфоцит от этой находки активировался и развернул боевые действия. Он клонировал себя в небольшую армию, часть армии стала профессиональными убийцами Т-киллерами, часть – руководящими клетками Т-хелперами. Т- киллеры пошли искать и уничтожать добропорядочных граждан, которых заразил патоген. Т- хелперы (как их назвали в комментах – «решалы») стали руководить процессом при помощи сигнальных цитокинов. Так активировалась начальная стадия клеточного иммунного ответа. Но сил одних лишь иммунных защитников недостаточно. Враг штампует свои копии с бешеной скоростью! Необходимо оружие массового поражения.
По этой причине "решалы» Т-хелперы первыми вызывают В-лимфоцитов. Только В-лимфоциты умеют конструировать секретное оружие - антитела. Без антител война будет проиграна.
Антитела.
Антитело – это иммуноглобулин, сложный белок Y-образной формы, созданный персонально под один чужеродный антиген. Если сильно упростить, схематично антитело похоже на рогатку - Y. Основа(ручка) этой молекулярной рогатки бывает всего 5 типов α, γ, δ, ε и μ, что соответствует пяти классам антител ( IgA, IgG, IgD, IgE и IgM). Антитела IgG и IgM сейчас, во время эпидемии, у всех на слуху, после прочтения станет понятно, что это за фигня такая. В общем, основа у антител всегда одинаковая, бывает всего пяти видов. А вот «рожки» – всегда уникальны и их может быть бесконечное количество вариаций. Концы рожек ювелирно «заточены» под один единственный во всём мире антиген, вернее его эпитоп – отрезок макромолекулы антигена. И эти рожки способны идеально к нему прикрепиться.
Вы ждёте, что антитело еще что-то сделает? Ну, там, каким-то образом угандошит обладателя антигена – вируса или бактерию? Нет. Антитела никого не гандошат. Но, прикрепляясь к антигену, антитела МАРКИРУЮТ врага и (это не всегда)обезвреживают его.
Во-первых: это нужно для макрофагов, которые в отношении незнакомцев не самые умные, как вы поняли. Макрофаг бывает неспособен определить нового пришельца, даже если он по нему протопчется и пнёт его под зад. Но макрофаг отлично распознаёт пять видов «ручек» антител. Если он нащупывает такую «ручку», то без разговоров втягивает её в себя вместе с той неведомой хренью, к которой антитело прицепилось. Антитела для больших пожирателей - всё равно, что приказ усиленно хомячить. Быстро и без разбора.
Во-вторых: антитела – это система наведения для «ракет», которые называются система комплемента. Не путать с комплИментом - кому из клеток такой «комплимент» прилетит – мало не покажется. Система комплЕмента – комплекс защитных белков, которые циркулируют постоянно у нас в крови. Антитела активируют этот комплекс – вызывают сложную каскадную реакцию, в результате которой на месте антитела в оболочке врага разъедается огрохрененная дырка. Дырявый враг, как вы понимаете, существовать не умеет и покорно загибается.
В-третьих: если антигеном была не часть существа(как белок на Коронавирусе), а продукты его жизнедеятельности… нет, не то, что вы сейчас подумали. Токсины бактерий, конечно. То антитела сцепляются с молекулой токсина и инактивируют её (обезвреживают). Такие комплексы выпадают в осадок, который снова жрёт макрофаг. Жрать ему – не пережрать. Ну а чо делать? Работа такая.
Для справки: В случае с Коронавирусом, антитела обычно образуются на эпитопы его S-белка(шипы короны). Дополнительно ко всем плюшкам, антитела прилипают к шипам на оболочке вируса и не дают им прицепиться к АПФ2 на клетке. То есть, они облепляют и обезвреживают вирус. Ну, а его, по антителам, быстро находит и с удовольствием фагоцитирует товарищ макрофаг(подробнее о способе проникновения вирионов Ковид-19 в клетку тут: Да чего его бояться? )
Как видите, антитела – очень полезная в военном хозяйстве вещь. Далее о тех, кто эту штуку внутри нас разрабатывает.
В-лимфоциты.
Т-лимфоциты, как вы помните, обучаются в тимусе, а В-лимфоциты проходят школу специалистов в костном мозге. Из школы и те, и другие выходят только с красным дипломом. Или не выходят, почётно самоубившись прямо в учреждении. Эти меры могут показаться жестокими, но они необходимы для того, чтобы какой-нибудь косячный специалист не запустил аутоимунную реакцию и не испортил всем жизнь.
Плазматическая клетка.
После активации Т-хелперами, В-лимфоциты превращаются в толстых(зачеркнуто) крупных плазматических клеток. Превращаются – не посредством вмешательства волшебства, конечно. Они получают «команду» от «решалы» и их гены переключаются, меняя фенотип клетки. То есть у В-лимфоцита меняется как внутренний состав, так и внешний вид и появляются новые умения. Плазматические клетки берутся за создание «чертежа» антител к выявленному антигену.
Ииии…. там все очень сложно. Помните – глазок нет, ручек нет - а вот антитела сконструируй, как хочешь. Да чтоб идеально подходили к антигену! К пятнице. Но из-за всех сложностей, на разработку годных антител у плазматических клеток уходит несколько дней.
Зато, когда "чертёж" изготовлен, плазматическая клетка начинает штамповать антитела с бешеной скоростью и в огромных количествах (китайцам такие темпы производства и не снились). Таким образом, через несколько дней после встречи с патогеном к клеточному иммунитету подключается гуморальный. Гуморальный – значит с помощью жидкости. Антитела циркулируют в крови и с её помощью доставляются ко всем закоулкам организма.
Первыми плазматические клетки производят антитела IgM , это первичный иммунный ответ. Этот класс антител объединяется в «букет» по 5 штук сразу, чтоб уж наверняка. Немного позже начинают производится антитела IgG – это вторичный иммунный ответ. М-ки пропадают почти сразу после выздоровления, а G-шки могут держатся несколько месяцев (но не пожизненно). Про остальные классы антител можете сами поискать, если интересно.
В-клетка памяти.
Почему антитела не циркулируют в крови пожизненно? В крови есть чему циркулировать и без антител. Там ионов и молекул самых разных (помимо клеток) плавает превеликое множество. А если к каждому новому врагу оставлять антитела в крови на всю жизнь - это будет месиво антител, а не кровь. Потому, после выздоровления, концентрация антител довольно быстро падает и со временем совсем сходит на нет. Но организм же не дурак. Чтобы быть готовым к повторному появлению чужака (вдруг он шапку забыл?), иммунная система его «запоминает». Как??? Некоторые Т и В-лимфоциты превращаются в долгоживущие клетки памяти. Т-клетки памяти хранят информацию о своём антигене. А В-клетки памяти хранят еще и чертёж антител к антигену, аккуратно подшитый к личному делу.
Если враг вновь сунет нос – уже не будет нужды долго и нудно заново изобретать антитела и нести огромные потери в бою. Стоит просто тряхнуть ту самую пожилую В-клетку памяти и поднять необходимое «досье». Боевые действия будут развернуты стремительней, и врагу, почти сразу после обнаружения, дадут по шапке.
Вот так образуется иммунный ответ на незнакомый патоген и формируется приобретённый иммунитет.
Вы еще тут?:)
Про вакцины уже совсем скоро, честно.
Фото не моё, картинки - мои. Все пруфы в книгах по иммунологии.
В прошлом посте я представил больших пожирателей – тканевых макрофагов Война миров. В этом состоится еще пара интересных знакомств. Кто не в курсе, что происходит - я стараюсь понятным языком рассказать, как формируется иммунный ответ. Чтобы в последствии можно было разобраться в принципах действия тех или иных вакцин. Фото в посте не мои, весёлые картинки - мои. Нарисованы для детской книги по физиологии человека.
Презентация антигена.
Макрофаги не просто подхомячивают всякий био-мусор или врагов, которые попались у них на пути. Они ещё обязаны демонстрировать другим иммунным клеткам образцы того, что сожрали. Звучит для нас странно. Но это важный момент.
Как это происходит? Всё, что было съедено макрофагом дробится внутри него на куски (в основном это короткие белковые полипептиды), а эти куски прикрепляются к так называемому комплексу гистосовместимости МНС-2(специальный белок, который производит сам макрофаг). Потом это "украшение" пожиратель вывешивает на свою оболочку снаружи. Называется сие нелепое действо очень эффектно: презентация антигена.
Как - примерно понятно. А вот зачем это нужно? Дело в том, что макрофаг знает только некоторых врагов «в лицо». А незнакомых он попросту не сумеет идентифицировать. Сожрёт, и даже не поймёт, чо он только что сожрал. А это важно. Чужака проворонить никак нельзя. Потому макрофаг добросовестно увешивается «останками» съеденного и тащится к специалистам на презентацию.
Т-лимфоциты
Эти иммунные защитники зарождаются в тимусе (вилочковая железа), и там же они проходят "обучение" на специалистов. Они должны научиться выявлять не тех врагов, которых иммунная система уже знает. А тех, с которыми организм еще не знаком.
Эти лимфоциты конструируют на своей поверхности специальные Т-рецепторы, которыми впоследствии смогут «шмонать» презентуемые клетками (куски всякой хрени) антигены. Т-рецепторов на одной клетке около 30 тысяч! И задача этих клеток - научиться виртуозно отличать с их помощью «свои» антигены от чужих. Находить и выявлять признаки генетической чужеродности. Я, как всегда, очень упрощаю, и может показаться - да что тут сложного? Определить своё от чужого. Но это легко, когда у тебя есть глаза, уши, нюх в конце-концов. А еще лица, приметы, фото и документы. А у этих малышей ничего такого нет. Только молекулы да гены. Вот и выкручиваются, как могут.
В общем, в тимусе происходят сложнейшие и поразительно точные процессы. И тут очень важно, чтобы в поиске незнакомых чужаков, Т-лимфоциты не реагировали на «свои» антигены, ведь такой «спец» может запустить аутоиммунную реакцию и натравить иммунных защитников на свой же организм. Потому в тимусе Т-лимфоциты проходят строгие испытания. Они в тестовом режиме взаимодействуют со «своими» антигенами, и, если реагируют на них, как на чужие - подлежат немедленному апоптозу(самоубийству). Это называется негативная селекция. Криворукие Т-лимфоциты - у кого получились негожие Т-рецепторы, тоже выпиливаются (это позитивная селекция).
В общем, из тимуса выходят только с красным дипломом. Или не выходят вообще. Выживают всего около 5% клеток.
Наивный Т-лимфоцит
Бравые выпускники тимуса изначально являются не активированными клетками. Потому что ещё никогда не контактировали с чужеродным антигеном (они же только свои изучили). Называются такие клетки очень мило – наивные Т-лимфоциты.
Наивные Т-лимфоциты обычно обитают в лимфатических узлах и патрулируют окрестности, методично «шмоная» макрофагов и другие антиген-презентирующие клетки при помощи своих Т-рецепторов.
Представим, наш знакомый макрофаг М-2 много чего сегодня сожрал и, гордый, приполз на презентацию. Т-лимфоцит внимательно ощупает все вывешенные на нём антигены своими Т-рецепторами. Если он их все "узнает", то с улыбкой скажет: "Все в порядке, товарищ, проходите". Но если что-то не сойдется, если какой-то полипептид окажется подозрительным и незнакомым, наивный Т-лимфоцит перестанет быть наивным. Он сразу «запомнит» найденный чужеродный антиген и активируется в боевую форму. А потом развяжет небольшую (или большую) войну.
Т-киллер (цитотоксический Т- лимфоцит).
После активации чужеродным антигеном, наивный Т-лимфоцит меняется. Он начинает усиленно делиться и производит маленькую армию себя самого. Часть клонов становятся профессиональными убийцами. Они так и называются - Т-киллеры. Цель Т-киллера - отыскать клетки собственного организма, у которых обнаружится антиген, который его активировал. И уничтожить.
Но в клетку иммунные защитники попасть не могут и, соответственно, не способны увидеть, что творится внутри неё. А им это необходимо знать – вдруг в клетке засел враг, которого они ищут, и она уже не клетка, а зомби? Потому, все добропорядочные граждане организма под страхом смерти соблюдают закон: они обязаны выставлять напоказ образцы белковых молекул, которые используют в данный момент для своих нужд. То есть, если макрофаги и другие антиген-презентирующие клетки демонстрируют то, что сожрали, то обычные гражданские показывают то, что происходит сейчас у них внутри. Они также прикрепляют образцы своих белков к комплексу гистосовместимости (но другого класса – МНС -1), и выставляют их напоказ. Если в клетке засел враг, то в образцы попадут куски и его жизнедеятельности. Так Т-киллеры определяют, что клетка заражена патогеном и подлежит немедленному уничтожению без суда и следствия во благо остальных.
Т-киллеры – безжалостные и аккуратные убийцы. Определив, что клетка заражена, они вставляют в её оболочку специальные белки перфорины, которые делают в ней дырку. Через эту дырку Т-киллер впрыскивает гранзим и гранулизин, вещества, которые включают в клетке механизм самоуничтожения – апоптоз. Клетка покорно распадается на части, а эти куски впоследствии подъедают товарищи макрофаги.
А что, нельзя как-то достать вирусы или бактерии из клетки без её убийства?
К сожалению, нет.
Т-хелперы.
Другая часть клонированных Т-лимфоцитов становятся так называемыми помощниками – Т-хелперами. Их задача – вызывать подмогу и руководить операцией.
Делают они это, выделяя разнообразные цитокины. Цитокины – это маленькие белковые молекулы схожие с гормонами, при помощи которых клетки общаются между собой. Они как молекулярные СМС-ки, которые могут "прочесть" другие. Цитокины привлекают остальные клетки иммунитета в зону разворачивающихся боевых действий или раздают им необходимые команды. Также обязанностью Т-хелперов является стимуляция В-лимфоцитов, которые ответственны за производство антител к обнаруженному антигену.
Но об антителах и В-лимфоцитах - уже в следующий раз.
На фотографии с обложки - Т-киллер, пристающий к раковой клетке.
А на прекрасном фото ниже - презентация антигена Т-клетке(Т-cell). Авторов фото не нашел.
Кто там, кстати, пруфы требовал? Открывайте, читайте:
Основы иммунологии. (Вершинина В.И.
Лекции 10-11. Т-система иммунитета и клеточный иммунный ответ)
Учебно-методическое пособие по общей иммунологии.
КЛЕТОЧНЫЙ ИММУНИТЕТ.
ТИПЫ КЛЕТОЧНОЙ ЦИТОТОКСИЧНОСТИ.
РЕЦЕПТОРЫ И МАРКЕРЫ, СУБПОПУЛЯЦИИ ЛИМФОЦИТОВ.