Эд Йонг - Как микробы управляют нами. Тайные властители жизни на Земле

Это говорит о многом. Можно предположить, что у фагов – а они, между прочим, вирусы – с животными, в том числе и с нами, взаимовыгодные отношения. Они приглядывают за нашими микробами, а мы взамен помогаем им размножаться в полной бактерий среде. У фагов в слизи шансов поймать жертву в 15 раз больше, чем без нее. Где животные – там и слизь, а где слизь – там и фаги, а значит, скорее всего, наше партнерство началось на заре царства животных. Роуэр даже подозревает, что фаги изначально и составляли иммунную систему, с помощью которой первые животные держали прибывших микробов под контролем [154]. Вирусов в их среде и так уже было предостаточно. Нужно было просто собрать их вместе, предоставив им слой слизи, к которому можно прилипнуть. Из простенького начала стали развиваться другие, более сложные методы контроля.

Рассмотрим, например, кишечник млекопитающего. Его покрывают два слоя слизи: прямо на клетках эпителия – плотный внутренний, а поверх него – зыбкий внешний. Внешний слой кишит фагами, но также на нем оседают и успешно размножаются микробы. Их тут полно. А вот в плотном внутреннем слое их почти нет. Все дело в том, что клетки эпителия не скупятся на антимикробные пептиды (АМП) – крошечные молекулярные пули, способные быстро расправиться с любыми вторгшимися микробами. Благодаря им появляется, как сказала Лора Хупер, зона разоружения – область прямо перед эпителием, на которой микробы не могут поселиться [155].

А если какой-нибудь микроб все-таки изловчится пройти через плотный слой слизи, пробиться сквозь войска фагов и АМП, а потом пролезть сквозь эпителий, на другой стороне его ждет армия иммунных клеток, готовая проглотить его и уничтожить. Эти клетки там не в потолок плюют – они на удивление предусмотрительны. Некоторые из них заглядывают за эпителий, словно за забор, в поисках микробов на той стороне. Если в зоне разоружения окажутся бактерии, иммунные клетки возьмут их в плен и затащат внутрь. Благодаря захвату пленников иммунная система регулярно собирает данные разведки о широко распространенных в слизи микробах, тем самым получая возможность подготовить антитела и другие надлежащие ответные меры [156].

Эти ответные меры – слизь, антимикробные пептиды, антитела – также определяют, каким видам микробов можно остаться в кишечнике [157]. Мы об этом знаем, потому что ученые вывели множество линий мутантных мышей, у которых отсутствует один или несколько из этих компонентов. В организме таких мышей нестандартные микробы и, как правило, воспаленный кишечник. Так что иммунная система кишечника – это не барьер, неспособный различать микробов, она не просто берет и разделывается с каждой бактерией, оказавшейся поблизости. Она весьма разборчива. А еще она отзывчива. Многие бактериальные молекулы стимулируют клетки кишечной стенки, чтобы те производили больше слизи: чем больше в кишечнике бактерий, тем мощнее кишечник защищен. А клетки кишечника, получив сигналы от бактерий, вырабатывают соответствующие АМП – они обстреливают зону разоружения не все время, а лишь когда их цели подберутся слишком близко [158].

Можно сказать, что иммунная система калибрует микробиом: чем больше микробов, тем сильнее она дает им отпор. Или наоборот – что это микробы калибруют иммунную систему, провоцируя ее на реакции, сокращающие количество их конкурентов, но не трогающие их самих. Последнее предположение логично, если учесть, что большая часть наших самых распространенных кишечных микробов адаптировалась для мирного сосуществования с иммунной системой. Вот почему мы постепенно отходим от стандартного взгляда на иммунитет, согласно которому в организме только и происходит, что расправа с угрожающими нашему здоровью микробами. Сейчас, когда я это пишу, «Википедия» дает иммунной системе следующее определение: «система биологических структур и процессов, защищающая организм от заболеваний». Если система приведена в действие, значит, она заметила патоген – угрозу, которую она уничтожает. Однако, как считают многие ученые, истребление патогенов является лишь бонусом. Главная же функция иммунной системы – управление отношениями нашего организма и микробов. Ее основная задача – балансировка и менеджмент, а не защита и разрушение.

У позвоночных животных, таких как мы с вами, иммунная система устроена очень сложно – она способна создавать уникальную длительную защиту от определенных угроз. Именно поэтому мы невосприимчивы к детским инфекциям, например к кори, а также к инфекциям, от которых были привиты. Дело не в том, что мы более уязвимы для инфекций по сравнению с другими животными. Как считает наш эксперт по моллюскам Макфолл-Най, столь замысловатая иммунная система появилась для того, чтобы управлять более сложным микробиомом – позволять позвоночным с большей точностью отбирать микробов для своего организма и поддерживать выверенные отношения на протяжении времени. Вместо того чтобы их ограничивать, иммунная система эволюционировала так, чтобы поддерживать еще больше микробов [159].