Марк Бугаертс - История крови. От первобытных ритуалов к научным открытиям

Примерно в то же время у микробиологов постепенно появилось понимание механизмов заражения и защиты. Благодаря венгерско-швейцарскому врачу Игнацу Земмельвейсу в 1850 году акушерки узнали, что мытье рук может значительно сократить случаи материнской лихорадки. А в 1867 году хирург Джозеф Листер начинает использовать карболовую кислоту в качестве дезинфицирующего средства в своих операционных залах.

И все же некоторые пациенты оказались более устойчивыми к заболеваниям, чем другие. Однозначного объяснения этому не было, однако кое-что удалось обнаружить: например, присутствие лейкоцитов (гранулоцитов) в гное или лимфатических узлах больных туберкулезом (лимфоциты), что в очередной раз возвращает нас к крови. В то же время Эмиль фон Беринг и Китасато Сибасабуро в 1890 году продемонстрировали, что введение сыворотки из крови пациента, переболевшего дифтерией, может помочь другим пациентам. За это фон Беринг был удостоен самой первой Нобелевской премии в области медицины.

Клеточный и гуморальный — два вида иммунитета, которые до этого не связывали один с другим. Однако постепенно исследователи приходят к выводу, что две эти формы защиты существуют бок о бок и тесно взаимодействуют друг с другом.

Если коротко: когда инфекционный агент попадает в человека, кровь запускает каскад защитных механизмов. Специальные белые кровяные клетки (они же макрофаги) прячутся в тканях, находят захватчиков и посылают химические сигналы в кровь, из которой мобилизуются гранулоциты. Те в свою очередь пытаются «съесть» захватчиков, но им нужна помощь лимфоцитарной системы. В конце концов некоторые лимфоциты вырабатывают антитела (описанные Эрлихом еще в начале XX века, за что он был удостоен Нобелевской премии в 1908 году), которые прикрепляются к бактериям. Это делает их узнаваемыми и более «вкусными» для гранулоцитов. Весь процесс усиливается несколькими другими иммунными системами в сыворотке крови, включая систему комплемента, обнаруженную брюссельским иммунологом Жюлем Борде. Он также получил Нобелевскую премию за свою работу в 1919 году.

Разумеется, это упрощенная иллюстрация очень сложного процесса, который был разгадан лишь в первой половине XX века. Там, где гранулоциты напрямую выполняют свою работу, существуют десятки подтипов лимфоцитов. В 1950–1960-х годах начнут отличать B-лимфоциты от T-лимфоцитов, где В — от лат . Bursa fabricii (сумка Фабрициуса) — лимфоэпителиальный орган, впервые выделенный у птиц из бурсы, небольшого органа, расположенного в задней части клоаки у птиц, а T — тимус лимфоэпителиальный орган.

Оба типа происходят из клеток-предшественников (стволовых клеток) в костном мозге, но после их попадания в бурсу (или ее эквивалент у человека — в бляшки Пейера) или тимус, где они приобретают совершенно разные функции. В-лимфоциты будут продуцировать антитела, Т-лимфоциты — представлять собой клеточный иммунитет. Они распознают «Я» из «не-Я» и играют важную роль в механизме отторжения (включая пересадку органов).

В-лимфоциты на протяжении жизни образуют целый репертуар молекул на своей поверхности, что позволяет им распознавать специфические образования (антигены) бактерий, вирусов, грибков, паразитов, а также чужеродные клетки.

Когда кого-то вакцинируют ослабленным штаммом вируса (например, гриппа), из крови и костного мозга начинают поступать В-клетки для выработки специфических антител против этих слабых штаммов. В результате последующее воздействие реального вещества — вируса — приводит к прямому и подавляющему иммунному ответу. Так что никакого гриппа, никакого полиомиелита.

В 1975 году Ева Кляйн и Ханс Вигзелл описали специфический подтип иммунных клеток — естественных киллеров.

Если кому-то перельют несовместимую кровь, В-клетки начнут вырабатывать антитела против чужеродных клеток, и кровь будет отторгаться. Т-клеточная система также отвечает за так называемый иммунный надзор. Клетки перемещаются и лимфатические узлы и обратно, а по дороге распознают посторонние структуры, например поверхностные структуры развивающейся опухоли.

Из-за миллиардов клеточных делений, которые ежедневно происходят в наших телах, статистически несколько сотен, если не тысяч пройдут не так и потенциально могут привести к образованию опухоли. Т-клеточная система обычно устраняет эти потенциальные наросты, но иногда может и не заметить опухоль. Начиная с XXI века будут предприниматься попытки реактивации впавшей в спячку Т-клеточной системы у раковых больных, поскольку клеточный иммунитет очень сильный. Когда, например, при трансплантации печени что-то идет не так и происходит острое отторжение, система наблюдения может полностью уничтожить чужую печень (два-три килограмма) в течение нескольких дней. Даже химиотерапия или облучение не смогли бы столь эффективно и в такие короткие сроки уничтожить опухоль весом от двух до трех килограммов…