Мария Кардакова - Что мы знаем (и не знаем) о еде. Научные факты, которые перевернут ваши представления о питании

Антиген – сокращение от слов antibody-generator, «производитель антител», придуманное Паулем Эрлихом в конце XIX века. Этот гениальный немец прославился большим количеством открытий, многие из которых серьезно опередили свое время. Среди широкой публики он стал знаменитым после создания «Вещества 606» – сальварсана, первого в мире средства таргетной терапии, избавившего Европу от свирепствовавшего в те времена сифилиса.

Так вот, еще задолго до сальварсана Пауль Эрлих придумал теорию: клетки со всех сторон «облеплены» чем-то, что активно «выуживает» из крови антигены. Более того, он объяснил специфичность таких взаимодействий, предложив красивую (и точную!) метафору, что «антитела» и «антигены» подходят друг к другу, как ключи к замкам: каждый ключик открывает только свой замок, и никакой другой. Теперь-то мы знаем, что клетки действительно имеют белковые рецепторы, реагирующие с разнообразными биомолекулами – как свободно плавающими, так и прикрепленными к другим клеткам, – а потому гипотеза «ключ/замок» стала общепринятой теорией. Для позапрошлого же века идеи Эрлиха оказались настолько прорывными, что в 1908 году принесли ему Нобелевскую премию.

Предположение Эрлиха подразумевает, что в нашем организме одновременно происходят десятки тысяч всевозможных молекулярных взаимодействий и существуют тысячи и тысячи замочков. Не вдаваясь в подробности, скажем: природа придумала, как это организовать, создав систему приобретенного иммунитета, которая работает сразу и просто, и хитро. При встрече с каждым новым «ключиком»-антигеном – вирусом, микробным белком или токсином – она под заказ, но при непосредственном участии врожденной иммунной системы вырабатывает «замочки»-антитела, способные нейтрализовать опасный «ключик».

Следует заметить, что система производства «замочков» требует времени на разогрев. Именно поэтому после первого знакомства с «ключиком»-антигеном иммунный ответ наберет полную силу недели за две. Нередко к этому моменту спускового «ключика»-крючочка уже давно и в помине нет. А вот если встреча произошла повторно, то есть антиген посмел появиться еще раз – тут уже ему не дадут спуску: вражеский антиген облепят антителами со всех сторон и почти сразу нейтрализуют.

Клетки иммунной системы – лимфоциты – плавают в густом супе из всевозможных молекул-«ключиков». Большинство из них произведены нашими собственными клетками и потому совершенно не опасны. Если бы лимфоциты на каждый «ключик»-антиген реагировали с нуля, им ежесекундно пришлось бы решать непростую задачу о том, как среди миллионов законопослушных граждан не пропустить опасного врага. Так что запоминание недруга в лицо – вполне логичное решение. Оно позволяет сократить время на размышления при каждой следующей встрече. Однако это решение не отменяет самой важной проблемы: как отличить вредную молекулу от собственной, белой и пушистой. Достигается такое различение путем обучения иммунной системы.

Наша иммунная система формируется внутриутробно, параллельно со всеми другими тканями и органами плода. Маленький организм будущего ребенка производит множество клеток иммунной системы, создавая пул, как бы на вcякий случай. Однако все эти клетки находятся под строгим внутриутробным контролем. Если какая-то из них среагирует на имеющиеся в кровотоке плода молекулы, контроль включится и запустит программу клеточной гибели. «Опасная» клетка, почему-то среагировавшая на дружественный антиген своего же организма, будет уничтожена. К моменту рождения, когда внутриутробный контроль отключится, все клетки, реагирующие на собственные антигены, уже истреблены, а иммунная система готова различать свое и чужое.

Первые несколько месяцев иммунная система новорожденного дозревает, но к полугоду постепенно набирает обороты (формируясь полностью только к пяти годам). К этому моменту она уже состоит из сотен миллионов клеток, каждая из которых начинает производить антитела-«замочки» при встрече с «ключиками»-антигенами. В норме ни один из этих «замочков» не подходит к нашим собственным «ключикам». А вот если в организм попадет новый «ключик», незнакомый иммунной системе, – например, антиген, произведенный зловредной бактерией или вирусом, – он будет немедленно связан заранее заготовленным и при этом наиболее точно подходящим к нему антителом-«замочком». После такой встречи антитело получит положительное подкрепление: наш организм разрешит ей размножиться, произведя на свет тысячи клонов-потомков. Каждая новая клетка-«дочка» способна выделять такое же антитело, как и ее «мама». Если зловредный антиген посмеет появиться в кровотоке повторно, на него набросится целая армия клеток-«дочек» и быстро забросает врага снарядами-антителами.