Кишечный иммунитет. Простые шаги к крепкому здоровью от врача, который не болеет 5 лет

Гениальное взаимодействие многих органов

Ваша иммунная система – это шедевр вашего тела. Это гениальное и продуманное до мелочей взаимодействие органов, которые заботятся о вашей защите.

? Кожа: внешние физические барьеры против возбудителей любого вида.

? Миндалины: раннее обнаружение вредоносных незваных гостей.

? Лимфатические узлы: фильтрация болезнетворных микроорганизмов, инородных твердых веществ и больных клеток из лимфатической жидкости.

? Костный мозг: образование и размножение большинства иммунных клеток (см. рисунок ниже).

? Селезенка: фильтрация крови и участие в формировании, созревании и хранении различных иммунных клеток.

? Тимус: созревание Т-лимфоцитов.

? Слепая кишка: место обитания других клеток иммунной системы и убежище для полезных бактерий.

? Толстый и тонкий кишечник: основное место обитания многих иммунных клеток и тренировочный центр вашей иммунной системы.

Ваша иммунная система пребывает в постоянном контакте и конфронтации с вирусами, микроорганизмами и другими потенциальными возбудителями. И это хорошо, поскольку стимулирует слаженную работу всех ее органов. Ей это нужно также для того, чтобы развиваться и всегда быть в курсе последних событий. Как и спортсмену, ей необходимо тренироваться, чтобы оставаться в форме. Поэтому не стоит жить в слишком стерильных условиях и находиться в лишенной микробов среде.

Органы, важные для иммунных клеток: костный мозг, миндалины, тимус, селезенка, кишечник, лимфатические сосуды и лимфатические узлы.

Иммунная защита

Иммунная система начала развиваться еще 500–600 млн лет назад. Первоначально она состояла только из белков (дефензинов), которые могли ранить потенциальных возбудителей заболеваний и тем самым обезвреживать их. Дефензины до сих пор встречаются у растений и животных, в том числе и у людей. Затем в ходе эволюции развились неспецифические в отношении возбудителей защитные клетки, которые поедали все, что принимали за возбудителя, и не вызывали характерных воспалительных реакций. И только 200 миллионов лет спустя появились специфические в отношении возбудителей защитные клетки. Этим клеткам удавалось распознавать потенциальных возбудителей заболеваний и других нежелательных гостей, а также запоминать, кто враг, а кто друг (клетки памяти). Сегодня мы носим внутри себя два этих защитных механизма иммунной системы: врожденный (неспецифический) иммунный ответ и приобретенный (специфический) иммунный ответ. Иммунный ответ – это реакция иммунной системы на чужеродные организмы и вещества, причем главную роль здесь играют иммунные клетки, слизистые оболочки и бактерии.

Иммунные ответы

Иммунная система дает два ответа на проникновение возбудителей всех видов: один присущ нам с рождения, а другой основан на запоминании определенными клетками в нашем организме: мы приобретаем его в течение жизни.

Врожденный (неспецифический) иммунный ответ

Врожденный иммунный ответ включает две линии защиты: первая – это кожа и слизистые оболочки, которые препятствуют проникновению в организм чужеродных веществ; вторая – защитные клетки и белки, которые вступают в действие, когда вредоносные элементы проникают в организм, преодолев барьеры кожи и слизистых оболочек.

Врожденный иммунный ответ реагирует невероятно быстро, но он не учится на предыдущих событиях и не формирует клетки памяти, так что при повторном вторжении возбудителей происходит та же самая реакция, даже если в прошлый раз она оказалась не особо успешной.

Защита, получаемая от кожи и слизистых оболочек

Кожа является первой линией защиты от проникновения микробов и вирусов. Это механический барьер, предохраняющий от всего, что может каким-то образом вызвать заболевание. Кроме того, она покрыта триллионами бактерий и выделений, таких как пот и жир, которые способны обезвреживать микробов. Если кожа не повреждена, большинство патогенов не могут проникнуть сквозь нее. Она также имеет защитную кислотную оболочку, а большинство патогенных вирусов и микробов не выживают в таких условиях. Кстати, солнечные УФ-лучи также создают дискомфорт для вирусов и потенциально вредоносных бактерий на вашем теле: они совершенно не переносят солнечный свет и жару.

Слизистые оболочки дыхательных путей, рта, желудочно-кишечного тракта, мочевыводящих путей и половых органов, а также конъюнктивы глаз тоже составляют механический барьер и являются частью врожденной иммунной системы. Они покрывают все отверстия тела (глаза, рот, носовую полость, половые органы и анус) и все связаны между собой. Инородные тела застревают в липкой слизи и не могут проникнуть дальше в ваш организм. Слизистая оболочка дыхательных путей состоит из мерцательного эпителия. Потенциальные возбудители, которые собираются проникнуть в организм через дыхательные пути, выталкиваются обратно ресничками мерцательного эпителия или сразу катапультируются из вашего тела при кашле или чихании. Между прочим, при простуде ваш нос течет или полностью заложен именно потому, что организм пытается укрепить свой защитный барьер, производя больше слизи.

БЕСКОНЕЧНЫЕ КОПИРОВАЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Бактерии размножаются, неустанно создавая копии самих себя посредством деления клеток. Это замечательно, когда дело касается полезных бактерий. Но болезнетворные бактерии также могут быстро распространяться в организме таким образом и заражать его своими выделениями.

Микробы (бактерии) в вашем кишечнике обеспечивают здоровье слизистой оболочки, помимо прочего, производя для ее клеток строительные блоки, такие как короткоцепочечные жирные кислоты. Они позволяют слизистой оболочке вырабатывать один из самых мощных иммунных белков для защиты (IgA) (см. стр. 38 и далее). Поскольку все слизистые оболочки связаны между собой, воспаление слизистой оболочки кишечника всегда затрагивает и остальные. Таким образом, конъюнктивит может быть результатом воспаления слизистой оболочки кишечника. И конечно же, это работает и в обратную сторону, потому что все в теле всегда взаимосвязано. Еще одним защитным средством слизистых оболочек являются кислые среды в слизи, слюне и слезах[3 - В слюне и слезах среда щелочная. – Прим. науч. ред.], потому что кислые среды не подходят для комфортного обитания вирусов и микробов. Однако некоторые возбудители заболеваний выносливее любой слизи и преодолевают все барьеры. Тогда в дело вступает вторая линия защиты: врожденная иммунная реакция со стороны клеток иммунной системы и белков.

Защита клетками иммунной системы и белками

Клетки неспецифического иммунитета и белки образуют вторую линию защиты вашего организма от захватчиков. Если патогенам удалось преодолеть внешний барьер, она мгновенно реагирует, при этом в дело вступают клетки иммунной системы – в данном случае фагоциты. К ним относятся гранулоциты, моноциты и макрофаги. Они свободно перемещаются по кровотоку и тканям, нападая на все, что при контакте определяется как инородное. Вы можете представить это следующим образом.

Фагоциты обнаруживают инородные тела и потенциальных возбудителей заболеваний, используя так называемый антигенный контроль. Для этого они исследуют белки, сахара и жиры на поверхности микробов, чтобы отличить потенциально опасные организмы от полезных. Когда они выявляют возбудителей заболеваний, они заключают их в себе, чтобы переварить: отсюда и происходит термин фагоциты. Макрофаги к тому же играют основную роль в презентации антигена (см. стр. 22 и далее). Эта презентация обычно происходит (ну как же иначе?) в желудочно-кишечном тракте (см. стр. 51 и далее). Помимо фагоцитов, существуют и другие иммунные клетки, такие как естественные клетки-киллеры, которые специализируются на проникновении в зараженную вирусом клетку и уничтожении ее вместе с вирусом.

Хотя ваши иммунные клетки и так гениально настроены, они получают дополнительную поддержку от различных белков. Так называемая система комплемента представляет собой сигнальную систему, состоящую из белков, способных маркировать потенциальных возбудителей, растворять клеточные стенки бактерий, бороться с вирусами и уничтожать их и при необходимости привлекать к делу больше иммунных клеток. Не менее важны цитокины (включая интерлейкины и интерфероны). Это сигнальные белки, они информируют другие иммунные клетки и вызывают их в очаг инфекции. В дополнение к этой коммуникационной функции они регулируют общую реакцию иммунной системы. Интерлейкины стимулируют образование в костном мозге новых клеток иммунной системы, а также могут его останавливать. А интерфероны вступают в борьбу с вирусами. Как видите, ваша иммунная система – это чудо природы, и на протяжении миллиардов лет она училась справляться с болезнетворными бактериями и вирусами.

Приобретенный (специфический) иммунный ответ

Если неспецифическая иммунная система не взяла ситуацию под контроль, вирусы и бактерии начинают стремительно размножаться. Но это не повод для паники, потому что даже теперь иммунная система все еще способна работать: пришло время вмешаться приобретенному иммунитету. Он задействует лимфатическую систему с другими клетками иммунитета, лимфоцитами, и антителами, которые они вырабатывают.

Лимфатическая система пронизывает все тело и отфильтровывает непрошеных гостей из крови в лимфатических узлах. Лимфатические узлы содержат особенно большое количество специфических иммунных клеток, лимфоцитов, которые (упрощенно) можно разделить на две группы: В-лимфоциты и Т-лимфоциты. Буква B означает bone marrow, или «костный мозг», а буква T – «тимус». Таким образом, обе буквы относятся к местам созревания лимфоцитов. При необходимости лимфоциты особенно активно размножаются. Вы можете это заметить, когда болеете: у вас распухают лимфатические узлы. Так активируется второй вариант иммунного ответа: специфический в отношении возбудителей.

ЗАХВАТ КЛЕТОК: ТАК РАЗМНОЖАЮТСЯ ВИРУСЫ

Поскольку сами вирусы не имеют клеточного ядра, они не могут размножаться делением клеток, как бактерии. Они зависят от вынужденной помощи клеток-хозяев, которых они должны захватить. На оболочке у вирусов имеются рецепторы, которые работают как ключи. Если рецептор вируса подходит к замку на поверхности клетки, он может проникнуть внутрь. Затем вирус пытается добраться до ядра, чтобы изменить генетический материал клетки-хозяина, ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту). Пораженная клетка может только выпустить интерферон: как своего рода сигнал SOS и предупреждение для всех других клеток, а также для призыва к действию иммунных клеток. Тем временем вирусы внутри клетки высвобождают крошечные части своего генетического материала, чтобы перепрограммировать ДНК клетки-хозяина. Геном вируса воспроизводится с головокружительной скоростью. Создаются миллионы копий вируса – пока клетка не растворится. В результате вирусы высвобождаются и могут заражать другие клетки, чтобы дальше размножаться.

В первичных лимфатических органах (костный мозг и тимус) происходит образование, созревание и развитие иммунных клеток. Во вторичных лимфатических органах, таких как лимфатические узлы в подмышечных впадинах, селезенке и глоточных миндалинах, происходит контакт между специфической и неспецифической иммунной системой (антигенный контакт). После этого контакта в лимфатических узлах также происходит размножение лимфоцитов путем «клонирования». Специфическую иммунную реакцию вы приобретаете в течение жизни в результате контакта организма и иммунных клеток с широким спектром бактерий и вирусов. Таким образом вырабатываются специфические механизмы иммунной защиты, каждый из которых направлен против конкретного возбудителя. Эта так называемая иммунная память помнит каждого противника. При повторном контакте со знакомым возбудителем ваша иммунная система мгновенно сработает.

Презентация антигенов

Вот как иммунная система отправляет запрос вспомогательным «специалистам»: после того как макрофаги идентифицируют и переварят возбудителя, они выставляют части его ДНК, то есть его генетический материал, на своей поверхности. На языке науки это называется «презентация антигена». Антигены представляют собой структуры на поверхности патогена, которые макрофаги распознают как чужеродные. Таким образом они передают самую важную информацию своим коллегам, Т-хелперным клеткам, а именно, какой возбудитель причиняет вред организму. С этого момента Т-хелперные клетки берут на себя координацию с остальной частью иммунной системы. Они побуждают В-лимфоциты, соответствующие патогену, делиться и становиться активными. На их поверхности находятся самые разные рецепторы. Если один из этих рецепторов соответствует структуре поверхности вируса, они могут прочно связать его и таким образом предотвратить захват клетки вирусом.

Кроме того, В-лимфоциты способны в больших количествах образовывать и высвобождать антитела, то есть боеприпасы против вируса или антигена. Эти антитела свободно плавают в кровеносных сосудах и тканевых жидкостях и могут, например, вызывать слипание антигенов. В идеале антитела будут блокировать как можно больше антигенов и таким образом обезвреживать их.

Пока идет борьба иммунной системы, инфицированный вирусом человек чувствует себя усталым и вялым, у него болит горло, голова. Эти симптомы указывают на то, что иммунная система сражается с непрошеными гостями. При этом лихорадка действительно помогает. Макрофаги вызывают повышение температуры тела, чтобы как можно быстрее избавиться от вирусов: высокая температура вредит вирусам, ослабляет их и, в конце концов, убивает.

Теперь у вас иммунитет!

В-лимфоциты и Т-хелперы поддерживают другие иммунные клетки, такие как Т-киллеры. Они атакуют те клетки, которые уже заняты вирусами, проникая в них, и погибают вместе с вирусами. Повышение температуры дополнительно ослабляет вирусы. Если все пройдет хорошо, антитела и активные В-лимфоциты в вашем организме вскоре соберут все антигены, а Т-киллеры проткнут пораженные клетки и обезвредят их. Когда вирусы побеждены и инфекция уничтожена, Т-хелперы, в свою очередь, обеспечивают прекращение клеточного деления, и тогда иммунная реакция замирает после тяжелой битвы.

ЛИМФОЦИТЫ – МУЛЬТИТАЛАНТЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Т-лимфоциты составляют авангард специфической иммунной защиты. Различают Т-хелперы, Т-супрессоры и Т-киллеры: Т-хелперы прикрепляются к макрофагам неспецифической иммунной системы, а затем выделяют сигнальные вещества (интерлейкины), которые ускоряют их собственное размножение. Это гениальный ход, потому что он позволяет Т-хелперам размножаться с головокружительной скоростью. Они также связываются с В-лимфоцитами, заставляя их созревать, чтобы впоследствии они могли вырабатывать антитела. Т-супрессоры останавливают иммунную реакцию, контролируя высвобождение цитокинов. Т-киллеры в конечном итоге уничтожают клетки, инфицированные вирусами, а также клетки, ставшие злокачественными (раковые клетки).

Завершение иммунной реакции формирует систему комплемента, которая нам уже известна по врожденному иммунному ответу и которую вы теперь можете представлять как своего рода мусоропровод. Ведь «отходы» от побежденных возбудителей и изношенных иммунных клеток, конечно же, необходимо утилизировать. Над «очисткой» тела трудятся фагоциты вместе с различными энзимами или сигнальными веществами, а после вы выкашливаете отходы в виде слизи или избавляетесь от них в туалете. Однако часть победивших Т- и В-клеток остается в организме и трансформируется в так называемые клетки памяти. Они запоминают соответствующий антиген и, поскольку уже знают, что делать в случае очередного нападения, реагировать будут гораздо быстрее, чем при первой атаке.

ЛИХОРАДКА – МОЩНОЕ ЛЕЧЕНИЕ

Повышая температуру тела всего на один градус, организм способен активировать больше иммунных клеток. Исследование на животных показало, что повышение температуры тела даже менее чем на три градуса может удвоить количество лимфоцитов, что является лучшей поддержкой для ангела-хранителя твоего тела[4 - Если температура появляется утром, то лихорадкой считается ее повышение выше 37,2 градуса по Цельсию. – Прим. науч. ред.]. При большинстве инфекций жаропонижающие препараты негативно сказываются на течении болезни, поскольку лихорадка поддерживает вашу иммунную защиту. Однако температура выше 40 градусов, которая держится в течение нескольких часов, может быть опасной. Нормальная температура человеческого тела от 36,7 до 37,3 градуса Цельсия. При температуре выше 37,9 градуса по Цельсию говорят о лихорадке[5 - Там же].

Итак, вот в чем заключается приобретенный иммунитет: все силы, задействованные в иммунном ответе, сперва должны узнать, как именно реагировать на конкретный возбудитель. Как только они об этом узнают, у возбудителя больше не будет шансов размножиться, если он снова попытается проникнуть в клетки вашего тела. Вот почему вы болеете, например, корью только один раз. Тот же принцип используется при вакцинации. Иммунная система на протяжении всей жизни постоянно тренируется, контактируя с вирусами, бактериями и прочими инородными телами, и поэтому хорошо подготовлена к защите от антигенов. Как уже упоминалось, эта тренировка в основном происходит в кишечнике, где кишечные бактерии действуют как тренеры (см. стр. 51 и далее).

Почему наша иммунная система слабеет

Вирусная инфекция становится проблемой для людей со слабой иммунной системой. Это касается пожилых, людей с перенесенными тяжелыми заболеваниями или хроническими воспалениями в организме, а также подвергающихся постоянному стрессу. Поскольку ослабленные иммунные клетки мало сопротивляются возбудителям, вирусам проще захватывать большее количество клеток, а микробам – бесконтрольно размножаться. Когда это происходит, заражение может стать смертельным. Сила иммунной системы определяет, что вирусы и другие возбудители смогут сделать в вашем организме. Будете ли вы тяжело болеть или едва заметите вирусную инфекцию, зависит от иммунного ответа. Поэтому важно поддерживать иммунную систему в меру своих возможностей, в чем ваш кишечник и живущие в нем микроорганизмы играют решающую роль (см. главы 2 и 3). К сожалению, в последние годы мы, люди, начали бороться с микроорганизмами, населяющими не только наш кишечник, но и все наше тело: посредством враждебного микробиому питания, а также гигиенических спреев, дезинфицирующих средств, бесчисленных антибиотиков и химикатов. Многие микроорганизмы не выносят такой борьбы: это основная причина, по которой у людей слабеет иммунная система, ведь именно микроорганизмы поддерживают ее в тонусе.

Почему вирусы особенно активны зимой?