Как работает система иммунной активации? Какие параметры характеризуют этот процесс? Как иммунная активация способствует возникновению вирусных заболеваний? Об этом рассказывает доктор биологических наук Леонид Марголис.
Вся современная естественная наука вышла из истории, из натурфилософии — средневековой науки, которая не делила природу на разные отделы и изучала ее как целое. Со временем науки разделились на физику, химию, медицину, или биомедицину, как сейчас говорят. И они почему-то пошли совершенно разными путями. Физика стремилась к объединению своих теорий, и идея физики — попытаться в рамках единой теории объяснить все явления нашего мира.
Медицина пошла по совершенно другому пути: она стала концентрироваться вокруг отдельных болезней, что привело к очень большой специализации медицины. Например, офтальмологи мало что знают о болезнях сердца, люди, которые занимаются болезнями сердца, атеросклерозом, мало что знают об инфекционных болезнях, люди, которые занимаются инфекционными болезнями, мало что знают о разных патологиях беременности и так далее.
Последняя общая теория биологии — это клеточная теория, которая была развита более 150 лет назад, и с тех пор особо общей теории не было. И сейчас мы наблюдаем развитие, становление теории, которая является первой за многие годы общей теорией медицины, — это теория о том, как происходят разные болезни и что их объединяет.
Различные болезни в различных областях сопровождаются таким явлением, как иммунная активация. Во времена Пастера и многие годы позже иммунная система рассматривалась как система, которая защищает нас от летающих вокруг бактерий, вирусов, и если, не дай бог, вирус или бактерия проникли в организм, иммунная система активируется и уничтожает их. После чего все возвращается на предыдущий уровень до следующей инфекции, если, конечно, эта инфекция не является летальной. Оказалось, что это совершенно не так.
Иммунная система часто не возвращается обратно, и, более того, в нашем организме существует много вирусов и бактерий, которые живут постоянно, не угрожая нашему здоровью, но время от времени активируются. Таким образом, иммунная система как маневры в армии: все время происходит ее тренировка. Когда человек заражается какими-нибудь вирусами, бактериями — начинается воспаление. Мы все знаем, что такое воспаление, когда, скажем, оно возникает на коже. Воспаление связано с активацией лимфоцитов, размножением, движением лейкоцитов к области инфекции, происходит покраснение, увеличение проницаемости сосудов — мы с этим сталкивались в жизни. Потом все это проходит. Иногда это приобретает хронический характер. Так называемое хроническое воспаление характеризуется продукцией ряда растворимых веществ и активацией некоторых клеток.
Имеется явление, которое теперь стало понятным, — более легкая активация иммунной системы. Это не воспаление, не хроническое воспаление, а что-то ниже этого, более слабое. Оказалось, что оно сопровождает разные болезни, и в разных областях эксперты понимают уже, что эта иммунная активация сильно способствует развитию болезни. Это как бы второй ключ от сейфа. Один ключ — это непосредственно этиологический агент, который вызывает, скажем, ВИЧ-инфекцию — это ВИЧ.
Второй ключ — иммунная активация, которая является двигателем инфекции, и, возможно, без этого болезнь и не развилась бы.
Это неновая идея. Новое состоит в том, что эксперты в разных областях не знают о том, насколько широко это представление, которое захватывает разные области. В разных областях эта идея появилась в разное время. Например, при болезнях сердца, атеросклерозе ее можно проследить к Рудольфу Вирхову, классику науки прошлого века, в других областях она появилась в 90-х годах или совсем недавно.
Мы занимаемся исследованием этой иммунной активации. Она характеризуется рядом вполне конкретных измеряемых параметров: появление молекул, которые называются маркерами иммунной активации на лимфоцитах, появление везикул, которые клетки продуцируют и передают другим клеткам как информационный сигнал (в нем РНК и белки), и ряд других параметров. Эта иммунная активация оказалась общей для многих болезней. Мы исследовали иммунную активацию с разными коллегами. В частности, иммунную активацию при атеросклерозе мы исследуем с выдающимися московскими специалистами в области сердечных болезней, кардиологами Александром Вадимовичем Шпектором и Еленой Юрьевной Васильевой. Мы исследуем это при разных нарушениях беременности — есть такое нарушение беременности, называется преэклампсия, очень распространенное, ведущее часто к смерти плода, — с американским выдающимся специалистом Роберто Ромеро и в ряде других болезней.
Самым ярким примером, который показывает, почему иммунная активация является движущей силой инфекции, — ВИЧ-инфекция. Вирус иммунодефицита по определению вызывает иммунодефицит. Долго думали, что это иммунодефицит, потому что вирус уничтожает какие-то важные клетки. Что правда. Но оказалось, что движущей силой ВИЧ-инфекции является иммунная активация, потому что вирус заражает в основном иммуноактивированные клетки, продолжает иммуноактивировать клетки, которые не заражены, и таким образом развивается инфекция.
Почему эта иммунная активация является такой важной, показывают опыты на обезьянах. Есть похожий вирус у обезьян, который называется вирус иммунодефицита обезьян. Есть обезьяны, макаки, которые заражаются этим вирусом лабораторно, и у них болезнь похожа немножко на ту болезнь, которую вызывает ВИЧ у человека. А есть обезьяны, которые заражаются, но не болеют этой болезнью. Вначале думали, что они вообще не заражаются — оказалось, заражаются. Думали, что у них есть иммунная система, которая препятствует распространению вируса. Оказалось, что этого нет. Единственное отличие у обезьян, которые не болеют, несмотря на заражение вирусом, — то, что их система игнорирует этот вирус, она не иммуноактивируется, они живут спокойно, не обращая внимания на вирус. Это является важным доказательством, как в математике, почти абсолютным доказательством, что иммунная активация является движущей силой этой инфекции.
Даже в области рака оказалось, что иммунная активация играет большую роль. Долго думали — и это правда, — что раковые клетки возникают в нашем организме все время, но до поры до времени иммунная система их ловит, уничтожает, и мы в большинстве своем раком не болеем, особенно в молодом возрасте. А потом она в какой-то момент как бы пропускает клетку, и тогда возникает рак. Но даже тогда в твердых опухолях очень много активированных лимфоцитов, которые, как думали, борются с этой опухолью.
Это все правда, но оказалось, что у этой иммунной активации есть противоположная часть: она способствует возникновению рака. А именно: раковые клетки размножаются под действием факторов, которые продуцируют иммуноактивированные клетки. Раковая клетка, которая оторвалась от основной опухоли, не может найти себе место для метастазирования, должна прикрепиться где-то в другой ткани, и этому способствует иммунная активация. Она подготавливает такую почву, для того чтобы клетка села в ткань и начинала инвазировать. Кроме того, внутри большой опухоли недостаточно веществ для того, чтобы ее кормить, и опухоли продуцируют факторы, вызывающие рост сосудов, которые врастают в опухоль и тем самым ее кормят.
Врастание сосудов тоже является следствием работы иммунной активации локальной системы.
Таким образом, иммунная активация способствует в какой-то своей части возникновению опухолей. То же можно сказать про болезнь глаза — макулодегенерацию — разрушение сетчатки, когда в ткань сетчатки прорастают недоформированные сосуды, из них течет жидкость и разрушает сетчатку. Это очень распространенная болезнь, особенно среди людей пожилого возраста, когда возникает пятно.
Все эти факторы вместе, все исследования в разных областях наводят на мысль о том, что иммунная активация является одним из главных аспектов самых разных болезней. Это относится к диабету, к болезни Альцгеймера, к разным другим болезням. Как любая новая находка факторов, которые вызывают болезнь, она может являться мишенью для терапии, и в некоторых областях уже делают попытки подавить иммунную активацию в надежде, что это подавляет болезнь. Конечно, подавить нужно очень аккуратно, для этого разрабатывают очень аккуратные лекарства, потому что, если вообще подавить иммунную систему, мы будем заболевать, умирать от болезней, с которыми сейчас наша система борется. Тем не менее такие попытки уже есть, и в некоторых областях они достаточно многообещающи
