Иммунные переключатели

Реакция нашего организма на патогенные вторжения зависит в первую очередь от нашего иммунитета. Если иммунная система достаточно активна, то организм начинает бороться с болезнью. Если нет, то недуг начнет свое победное шествие по нашим клеткам и органам. Но от чего зависит «включение» иммунитета? На этот вопрос недавно попытались ответить специалисты отделения иммунологии Детской исследовательской больницы Сент-Джуд (Мемфис, штат Теннесси, США). Результаты работы были опубликованы в журнале Nature.

Конечно, «по правилам», если в организм попадает какая-то инфекция, чужеродный элемент или возникают клеточные нарушения, иммунная система должна начать борьбу с ними. Если наш иммунитет достаточно силен, то, скорее всего, ему в кратчайшие сроки удастся справиться с воспалительным процессом и победить недуг. Если же он ослаблен, то бал начнут править патогены и исход может оказаться печальным. Кстати, по утверждениям экспертов, онкология тоже развивается на фоне пониженного иммунитета: в клетках начинается воспаление, с которым иммунная система не может справиться.

Также, как мы знаем, иммунитет – вещь индивидуальная. Одни люди почти не болеют или быстро поправляются, а другие болеют постоянно и тяжело. Именно особенностями иммунной системы врачи объясняют тот факт, что одни переносят тот же COVID-19 совершенно бессимптомно, другие легко, а третьи заболевают тяжелой пневмонией и умирают.

Но не все тут так просто. И не всегда хороший иммунитет – залог того, что вы будете здоровы и благополучны. Иногда иммунный ответ буквально убивает человека. Например, иммунные клетки слишком бурно реагируют на все чужеродное. Именно поэтому у людей возникают различные аллергии. Контакт с аллергенами (антигенами) воспринимается центральной нервной системой как опасная для жизни ситуация, и тогда иммунная система маркирует этот антиген как чужой. Аллергическая реакция – это сигнал о том, что надо избегать того или иного объекта. А врагом может оказаться кто и что угодно – кошка, собака, фрукт, цветок… Если человек постоянно находится в окружении аллергенов, то его жизнь становится очень и очень безрадостной.

Пациенты с имплантированными тканями и органами должны до конца жизни принимать соответствующие препараты, чтобы не было отторжения со стороны иммунитета. И если не будет доступа к лекарствам, очень быстро может наступить летальный исход. А при такой ужасной болезни, как рассеянный склероз, иммунная система принимает за чужие клетки собственного организма. Эти заболевания называются аутоиммунными.

В ситуации с нынешней пандемией повышенный иммунитет тоже может сыграть отрицательную роль. Есть немало примеров, когда люди, ведущие здоровый образ жизни, занимавшиеся спортом и отнюдь не имевшие в анамнезе набора хронических недугов, тяжело заболевали и оказывались на ИВЛ, тогда как неспортивные любители фастфуда переносили заболевание гораздо легче. Проблема в том, что взбунтовавшийся иммунитет при попадании вируса в организм устраивает здоровякам цитокиновый шторм, и тело начинает «пожирать» само себя. То есть больных убивает не вирус, а собственная защитная система! Но не стоит думать, что для спасения от коронавируса надо «забить» на диеты и физическую активность и делать все для снижения иммунитета. Совсем не факт, что так повезет именно вам.

Существует ряд так называемых иммуномодуляторов, которые могут положительно повлиять на иммунитет. Это и специальные препараты, и витаминные комплексы, и продукты, содержащие нужные вещества и микроэлементы. Однако, как мы видим, организму требуется куда более точный контроль над иммунной системой. И не всегда стоит стремиться к ее активизации.

Вот бы научиться включать и выключать иммунитет по заказу! Скажем, если он слабоват и не может справиться с угрозой, то нажать на «кнопку» в организме и включить его на полную. А если он, наоборот, слишком силен и это идет во вред организму, то «выключить» или просто «притушить».

Для того чтобы это стало возможным, необходимо сначала понять механизмы, которые управляют иммунитетом. Именно данной целью и задалась команда из Сент-Джуда.

Ученым удалось выявить ферменты, ответственные за запуск иммунного ответа. Ключевым из них является mTORC1, который определяет, достаточно ли в регуляторных Т-клетках питательных веществ для активизации иммунной системы.

Для идентификации генов, ответственных за кодирование нужных ферментов, исследователи применили метод CRISPR, который также называют геномными ножницами. Сначала с его помощью «редактировался» геном бактерий – уничтожались ДНК поражающих их вирусов. А в начале 2013 года стало возможным проводить такие процедуры и для высших организмов. Системы CRISPR позволяют, например, корректировать неправильные последовательности генов, являющиеся причиной наследственных патологий.

Применив эту методику, ученые перебрали около 20000 генов в составе генома подопытной мыши. По словам авторов исследования, это было похоже на одновременное собирание множества головоломок. Знаете, есть такие головоломки, где нужно собрать определенную структуру из отдельных разрозненных фрагментов? Вот и здесь так же.

Для того чтобы выяснить, как кодируемые генами белки взаимодействуют с функциональными модулями, составляющими регуляторные сети иммунной системы, работа велась с обширными базами данных белков. В ходе этого процесса были выявлены десятки генов, которые либо активировали, либо инактивировали mTORC1. Среди регуляторов оказались и ранее не известные ученым гены.

«Эти карты позволят найти новые цели для лечения инфекций и усиления иммунного ответа при иммунотерапии рака, – прокомментировал один из авторов проекта доктор Хонгбо Чи. – Полученные результаты также могут позволить разработать более эффективные вакцины».

Ирина ШЛИОНСКАЯ