В течение следующих столетий ученые пролили свет и на другие тайны нашей иммунной системы.
Роберт Кох заявил, что причиной туберкулеза являются микроорганизмы; русский врач Илья Ильич Мечников установил, что лейкоциты человеческого организма могут отражать атаку возбудителей заболеваний; Эмиль фон Беринг смог доказать, что человеческий организм способен синтезировать вещества, обеззараживающие яды, так называемые антитоксины. Беринг специализировался на исследовании дифтерии и столбняка. Пауль Эрлих в 1897 году впервые рассказал миру медицины, что взаимодействие антигенов и антител происходит по принципу «ключ – замок», тем самым положив начало развитию иммунотерапии. Свое учение он назвал теорией боковых цепей. В 1900 году доктор Карл Ландштейнер разработал систему групп крови AB0, которая не теряет актуальности по сегодняшний день. В 1902 году сотрудник Ландштейнера открыл четвертую группу крови AB. В то же самое время Клеменс Фрайхер фон Пирке и его сотрудник Бела Шик искали ответ на вопрос, почему у пациентов развивается реакция на лошадиную сыворотку. В 1906 году для описания гиперчувствительности они водят термин «аллергия».
ОДНАЖДЫ Я ПЕРЕБОЛЕЛ КОРЬЮ, А ЗАТЕМ ВЕТРЯНКОЙ, ПОЭТОМУ БЕЗО ВСЯКИХ ХЛОПОТ МОГ НАВЕЩАТЬ ЗАБОЛЕВШИХ ОДНОКЛАССНИКОВ, ЧТОБЫ ПЕРЕДАТЬ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ.
С середины XX столетия наблюдается ускоренный темп развития науки. Прежде всего, из США с короткими временными отрывами приходит информация о новых сенсационных открытиях, ученые все больше начинают понимать, как устроена и функционирует иммунная система. Была открыта система человеческих лейкоцитарных антигенов[3] (HLA). Сегодня эти знания играют огромную роль в трансплантации органов. Чем большей схожестью обладают донор и реципиент по системе HLA, тем ниже риск отторжения пересаженных органов и тканей. Несмотря на новые открытия, ученые не оставляли попыток глубже разобраться в вопросах синтеза антител и других клеток иммунного ответа, механизмах защиты и борьбы с возбудителями заболеваний. И на сегодняшний день исследования в данной области не теряют своей актуальности. Результаты такой работы приводят к тому, что противоопухолевая терапия все чаще подбирается индивидуально, появляются и внедряются новые вакцины против туберкулеза, ВИЧ, лихорадки Денге, Эболы, малярии и других коварных заболеваний.
Тем не менее еще не время ставить точку в истории иммунологии как науки. Как раз наоборот. Только сейчас мы начинаем понимать, как устроена и работает иммунная система человека.
До сих пор перед нами остается огромное количество вопросов, ответы на которые мы должны найти. Ученые всего мира пытаются собрать единичные кусочки познаний в общий пазл. Каждый день объем добытых знаний о нашей иммунной системе увеличивается. Результаты новых открытий активно обсуждаются в среде ученых на специализированных конгрессах. Общественности же об этом становится известно крайне редко. Серьезные ученые опасаются, что дилетантская пресса не всегда способна верно понять и передать суть крайне важных открытий и может вселить в обывателя ложные надежды, что в конечном счете способно негативно сказаться на репутации самих ученых. В СМИ каждую неделю восхваляются новые средства и рецепты, которые стимулируют наш иммунитет и являются эффективными при кашле, насморке, болях в животе, аллергиях и даже онкологических заболеваниях. Этот широкий перечень объединяет в себе все, от гомеопатических шариков до цветочной терапии Баха, в том числе какие-нибудь чудодейственные ягоды, витамины в убойной дозировке, минеральные вещества и микроэлементы, всякие соли и различного рода супереду. Однако все перечисленное не имеет ничего общего с настоящей наукой.
Это приводит к тому, что огромное количество ложной информации бесконтрольно гуляет по миру, а правдивые и полезные знания не доходят до общественности. Результат может иметь весьма драматические последствия. Люди для предупреждения заболеваний и в борьбе с инфекциями, аллергиями и даже раком все чаще будут полагаться на несерьезные средства, которые в принципе не обладают никаким лечебным действием. Знание и незнание одинаково передаются от поколения к поколению в пределах одной семьи или круга друзей. Некоторые, например, до сих пор уверены в том, что прививки представляют собой угрозу и нет ничего лучше, если ребенок перенесет стандартный набор детских заболеваний привычным способом, т. е. переболеет ими. К опасным последствиям это может привести, когда родители намеренно отправляют своего ребенка на «коревую вечеринку», чтобы тот быстрее заразился от сверстников.
Незнание сильно усложняет самые простые вещи. Однажды зимой мой ребенок в слезах вернулся из школы. Учительница запретила ему идти на урок плавания, потому что у того не было с собой резиновой шапочки. По мнению преподавателя, пройдя пару метров с сырыми волосами после бассейна, мой сын непременно должен был заболеть гриппом. То, что грипп не имеет ничего общего с мокрыми волосами, а представляет собой вирусное заболевание, учительница, по всей видимости, не знала.
Короткая прогулка пешком на холодном воздухе не нанесла бы никакого ущерба детскому организму. Учительница не имела представления о том, что деятельность клеток иммунного ответа несколько снижается в ответ на переохлаждение слизистой носовой полости. В общем, ребенка не пустили на урок плавания, что само по себе не нанесло никакого вреда его здоровью, но стало неприятным обстоятельством, которое еще раз подтверждает: проверенные и достоверные знания о том, как устроен и как работает человеческий организм, должны как можно быстрее войти в массы. Я очень надеюсь, что, написав эту книгу, мне удалось внести свой вклад в это важное и нужное дело.
НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ РАЗВИТИЯ ИММУНОЛОГИИ ПРОТИВООПУХОЛЕВАЯ ТЕРАПИЯ ВСЁ ЧАЩЕ ПОДБИРАЕТСЯ ИНДИВИДУАЛЬНО, ПОЯВЛЯЮТСЯ ВСЁ НОВЫЕ ВАКЦИНЫ.
Я хочу, чтобы сложные и признанные научным сообществом факты о том, что нас делает больными, а что – сильными, стали доступны каждому человеку. Сами по себе знания, конечно же, никого не оздоровят, но могут значительно сократить путь к здоровью. В своей книге я хочу рассказать читателю о результатах самых важных научных исследований и о том, как ими можно воспользоваться, чтобы улучшить качество жизни. Наличие медицинского образования, опыт научной работы и годы практики в стационаре и собственной клинике облегчили мне работу, помогли систематизировать научные данные, имеющиеся в арсенале научного сообщества. Моя соавтор помогала придать сложным терминам и формулировкам человеческий язык и тем самым сделать имеющиеся знания доступными для каждого читателя, не имеющего даже минимальных познаний в области медицины, чтобы тот мог ими воспользоваться. Возможно, некоторая информация, приведенная в книге, все-таки потребует небольшой работы и вдумчивого прочтения со стороны читателя. Но мы не настаиваем на этом. Следовать своему природному любопытству и перескакивать на следующий абзац тоже не возбраняется. Небольшой словарь в конце книги упростит понимание сложных моментов.
В первой большой части книги речь идет преимущественно о строении и формировании нашей иммунной системы. Во второй части уделяется особое внимание ошибкам, которые совершает наша иммунная система, и вопросам, как эти ошибки можно исправить, какие средства существуют в арсенале современных врачей. В третьей части мы поговорим о том, как в повседневной жизни мы можем поддержать нашу иммунную систему, чтобы оставаться здоровыми. В четвертой части мы попробуем заглянуть в будущее и расскажем о том, какие новые идеи и терапевтические возможности в борьбе с аллергией, онкологией и другими болезнями нам предложит медицина будущего. Настоящая книга не является медицинским учебником. Это всего лишь руководство и мотиватор к действию. Чем лучше мы поймем наш «суперорган» иммунитет, тем лучше мы сможем научиться поддерживать его, чтобы до глубокой старости оставаться здоровыми.
Часть 1. Иммунная система в течение жизни
1. Где находится иммунная система?
Болезнетворные микроорганизмы, к которым относятся вирусы, бактерии, грибы и паразиты, невидимы человеческому глазу. Но каждый из нас точно знает, что они существуют практически везде: на игрушках, в песочнице, на дверной ручке, компьютерной клавиатуре, на купюрах и монетах, на продуктах питания, которые мы покупаем на рынке или в супермаркете, на руках людей, с которыми мы контактируем, и на наших собственных ладонях. Они подкарауливают нас везде, только и ждут того, как бы поселиться в нашем организме, тем самым нарушив его функционирование.
Иногда мы размышляем над тем, как же все-таки они выглядят, эти мелкие противные причины наших болезней. Для большинства людей подобный вопрос находится где-то в плоскости научной фантастики. Ученые же с огромной радостью докапываются до самой сути.
Несколько лет назад машинисты метрополитена в Нью-Йорке, Йоханнесбурге, Париже, Москве, Токио, Сиднее и сотрудники недавно запущенного берлинского метро могли наблюдать странное явление. Молодые ученые роились, как пчелы, с ватными палочками и ловили невидимых обитателей нашей планеты, наших сожителей, которые живут в нас, на нас, над нами и под нами. Инициатором такого флешмоба стал нью-йоркский биоинформатик Кристофер Мэйсон из Корнеллского университета (Cornell University). Однажды он забирал свою дочь из детского сада и увидел, как она облизывает игрушку. Как у любого другого родителя, у него уже вертелось на языке: «Не суй в рот грязные предметы, а то заболеешь». Но ученый осекся, задавшись вопросом, с какими именно возбудителями контактирует его ребенок. В 2013 году Мэйсон и его коллеги начали работу по исследованию скрытых микроорганизмов в нью-йоркском метро. Позже к ним присоединились коллеги в других штатах и других странах. Ватными палочками они собирали содержимое поверхностей сидений, терминалов по продаже билетов, поручней в вагонах метро. Так ученые получали образцы клеток и их остатков, которые скапливались на поверхностях различных предметов. Затем из полученного материала выделили фрагменты ДНК, и миллионы кусков с помощью компьютерной программы собрали в единую картину. Таким образом была определена структура генетического материала полученных клеток и их видовая принадлежность.
Генетическое картирование[4] микробов, обитавших на станциях нью-йоркского метро, было завершено.
Тот, кто однажды увидит эту карту целиком, будет потрясен от осознания того, что на ней представлен параллельный мир. Ученые смогли определить 637 различных видов микробов. Половиной из них оказались бактерии, перемешанные с фрагментами ДНК людей, грызунов, грибов и вирусов. Некоторые бактерии были болезнетворными. Мэйсон и его команда обнаружили возбудителей сибирской язвы, чумы, но большинство микроорганизмов все же не представляли опасности для человека, а некоторые оказались даже полезными. После того как работа в метро Нью-Йорка была успешно завершена, был дан старт аналогичному проекту в Берлинском метрополитене, который планируется завершить к 2020 году.
И тогда мы узнаем гораздо больше о том, какие существуют микробы, где они обитают, откуда появляются, как размножаются, какие их разновидности и в каком количестве способны вызывать вспышки инфекционных заболеваний.
ВАТНЫМИ ПАЛОЧКАМИ УЧЕНЫЕ СОБРАЛИ СОДЕРЖИМОЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ СИДЕНИЙ, ТЕРМИНАЛОВ ПО ПРОДАЖЕ БИЛЕТОВ, ПОРУЧНЕЙ В ВАГОНАХ МЕТРО, ЧТОБЫ УСТАНОВИТЬ, С КАКИМИ ВОЗБУДИТЕЛЯМИ МЫ СТАЛКИВАЕМСЯ КАЖДЫЙ ДЕНЬ.
Метагеномика – это область науки, которая проливает свет на параллельную вселенную и ее обитателей, скрытых от человеческого глаза, но живущих повсюду рядом с нами. Метагеномика – предмет жарких дискуссий в будущем. Каждый день мы оставляем множество персональных данных в Сети, которые многое могут рассказать о наших интересах и пристрастиях. Точно так же малюсенькие существа, которые мы оставляем на различных поверхностях в метрополитене и не только, способны поведать многое о нас: кто мы такие, возбудители каких заболеваний нас поджидают. Возможно, однажды мы поймем, как можно обезопасить себя от них и даже их победить. Но на сегодняшний день этот проект лишь в очередной раз напоминает нам, что мы живем не одни на этой планете, и развенчивает миф о нашей самостоятельности и независимости.
Хорошие микробы помогают нам выживать, плохие осложняют нашу жизнь тем, что вселяются в нас и вызывают развитие различных заболеваний. Нам никак не избежать контакта с ними. Если мы не попадем под машину, не станем жертвой авиакатастрофы или нас не затопчет лошадь, то с высокой долей вероятности можно утверждать, что умрем мы (хотелось бы верить, что произойдет это не слишком скоро) от инфекции. А пока этого не случилось, нам не остается ничего, кроме как всецело и полностью довериться нашей иммунной системе, чего она вполне заслуживает. Ей действительно приходится нелегко, поскольку она вынуждена день за днем охранять нас.
Предполагается, что мы не будем усложнять ей жизнь круглосуточным сидением перед телевизором без малейшего движения, курением, частыми вечеринками с распитием алкоголя, вредной и жирной едой, постоянными стрессами. Если мы ее побережем и обеспечим ей немного покоя, то тем самым значительно облегчим ей работу.
ВНЕШНЯЯ ЧАСТЬ НАШЕГО ТЕЛА – «МЕРТВЫЙ ЧЕХОЛ», ОРОГОВЕВШИЕ ЧЕШУЙКИ КОЖИ. КОЖА ХОРОШО ЗАЩИЩАЕТ, Т. К. ВНУТРЬ ВРЕДНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ МОГУТ ПРОБРАТЬСЯ ТОЛЬКО ЧЕРЕЗ ЖИВЫЕ КЛЕТКИ.
Наша иммунная система очень умная и очень хорошо нас знает. Она прекрасно осведомлена, откуда в прошлом исходила опасность и как удалось этой опасности противостоять. Она приспосабливается к нам, постоянно изучает что-то новое и в любой экстренной ситуации моментально готова прийти на помощь. Кроме всего прочего, наша иммунная система очень скромная. В отличие от сердца, желудка, легких, печени, почек и других органов, которые сразу начинают подавать сигналы, если дела у них обстоят не очень хорошо, иммунная система ведет себя тихо, лишний раз не докучая нам. И пока она функционирует бесперебойно, мы даже не задумываемся о ее существовании. Мы знаем ее имя, но большинство людей не имеет ни малейшего представления о том, как она выглядит и где находится. Большинство из нас полагает, что в организме просто что-то где-то есть, и это что-то своевременно отражает угрозы и атаки болезнетворных микроорганизмов. Собственно, на деле все так и происходит. Иммунная система существует и моментально вступает в бой, если возникает угрожающая жизни ситуация.
Она не защитит нас от злой собаки или карманного вора. В этом случае более эффективными окажутся ловкая нога или сильная рука. Если мы вступаем в контакт с химическими отравляющими веществами, то роль первой скрипки берет на себя печень. При врожденных заболеваниях действенными зачастую бывают только медикаментозная терапия и лечебная гимнастика, эрготерапия[5]. При избыточной влажности, жаре, холоде, давлении и ударах защиту обеспечивает кожа, состоящая из нескольких слоев, которые выполняют разные функции. Самый верхний слой кожи представляет собой мертвые роговые чешуйки, которые постоянно слущиваются с поверхности. Этот своего рода мертвый чехол является форпостом нашей иммунной системы. Если бактерия, грибок или вирус оседают на поверхность такого мертвого чехла, то опасности организму они никакой не представляют. Согласитесь, ведь на кончиках пальцев не развивается воспаление, если мы касаемся ими грязной клавиатуры компьютера. Мы также не заболеем, если нам придется сесть на грязное сиденье унитаза. Ведь кроме рогового слоя и защитных бактерий, обитающих на поверхности кожи, у нас есть еще защитники – собственные антибиотики, вырабатываемые нашим организмом. При контакте с бактериями, грибами, токсинами и вирусами они начинают моментально синтезироваться. Особенно эффективны они в отношении кишечной палочки, эшерихии коли, которая может быть очень опасной для человека.