Смерть на выходных

Лимфоциты: особые единицы

Лимфоциты являются вторыми наиболее часто встречаемыми в анализе крови лейкоцитами. Существует множество различных типов лимфоцитов. Эти клетки отвечают за адаптивный иммунитет, о котором мы еще поговорим. А пока позвольте сказать, что именно благодаря лимфоцитам у нас есть иммунологическая память. Под микроскопом все они выглядят практически одинаково, поэтому, чтобы различать их, требуются сложные методы молекулярной биологии. Основные подтипы лимфоцитов – В и Т.

Т-лимфоциты

Т-лимфоциты названы так потому, что заканчивают созревание в органе, называемом тимусом (или вилочковой железой), находящемся сразу за грудиной, перед сердцем. Этот орган иммунной системы очень активен в период после рождения и до наступления подросткового возраста. После периода подросткового безумия он атрофируется и замещается жировой тканью, хотя сохраняет остаточную активность и во взрослом возрасте. Из 30–40 граммов его веса к пожилому возрасту остается всего лишь 6 граммов.

Его название происходит от греческого слова thymos, что означает «сердце, душа, желание, жизнь», хотя также может иметь отношение к его сходству с пучком тимьяна. Его важность в научном сообществе осознали только в 1960-х годах.

Кстати, вилочковая железа ягненка и телятины известна как мускульный желудок.

В тимусе Т-лимфоциты учатся распознавать категории «свой» и «чужой», чтобы не атаковать родной организм. Иногда, тем не менее, они совершают ошибки, и тогда их уже называют аутореактивными Т-лимфоцитами. Если таких станет слишком много, может развиться аутоиммунное заболевание. Здоровые Т-лимфоциты делятся на разные подтипы, которые вы можете увидеть в таблице 3. Конечно, существует и множество других типов, но для продолжения вовсе не обязательно подробно рассказывать о них всех.

Таблица 3. Основные типы Т-лимфоцитов

Основные из них – хелперы, также называемые CD4 из-за типа маркера на их поверхности; они помогают другим клеткам иммунной системы. Эти «помощники» бывают разных видов. Например, Th1 борется с патогенами, находящимися внутри клеток, Th2 атакует паразитов, а Th17 – внеклеточные бактерии и грибки. Следует сказать, что ученые постоянно находят новые типы клеток и публикуют об этом многочисленные статьи.

Цитотоксические Т-лимфоциты, или клетки CD8, предназначены для уничтожения инфицированных вирусом клеток, а также опухолевых клеток.

Одним из очень важных типов являются регуляторные Т-клетки. Они как МВД в Гражданской гвардии. Если агент что-то делает не так, приезжают представители МВД и, если дело серьезное, могут уволить или хотя бы озвучить предупреждение. Точно так же регуляторные Т-лимфоциты, еще называемые Трег (они не имеют ничего общего с тираннозавром рекс), отвечают за контроль над остальными клетками иммунной системы и, когда они делают что-то не так, могут подавить их или изгнать.

Также есть тип лимфоцитов с немного пугающим названием – настоящие убийцы или киллеры, – которые делают много разных вещей, но прежде всего занимаются уничтожением инфицированных и раковых клеток.

В-лимфоциты

А как же В-лимфоциты? Где они созревают? В костном мозге. У птиц это происходит в сумке Фабрициуса, где они и были обнаружены впервые. Двое ученых, Чанг и Глик, должно быть, сказали что-то вроде: «Эврика! Поскольку эти клетки находятся в сумке (бурсе), мы будем называть их В-клетками». Понимаю, называть что-то новое не так-то просто. Впервые эти ученые опубликовали свои выводы в научном журнале о курах[20 - Собственно, Poultry Science («Наука о птицеводстве»). – Прим. авт.].

В-лимфоциты вырабатывают антитела, о которых я расскажу позже. Хотя антитела известны еще с 1890-х годов, В-лимфоциты были полностью описаны только в 1960-х.

Лимфоциты являются элитными единицами

Как выглядят лимфоциты? На рисунке 10 вы можете увидеть, как они выглядят под микроскопом. Большинство из них не очень большие, чуть заметнее эритроцитов, и имеют крупное ядро, которое занимает почти всю клетку, оставляя мало места для митохондрий (которые обеспечивают энергию), рибосом (которые синтезируют белки) и аппарата Гольджи (который делает все понемногу).

Рисунок 10. Лимфоцит

Приблизительно 10 % лимфоцитов крупнее, имеют меньшее ядро, содержат больше рибосом и митохондрий. Как правило, это активированные лимфоциты. Но что это значит?

Иммунный ответ представляет собой процесс, требующий больших затрат энергии.

Именно поэтому бо льшая часть лимфоцитов, проходящих через кровь, находится в спокойном состоянии, «патрулируя город», как сказал бы Фэри, но без траты чрезмерной энергии или ресурсов. Они подобны гражданским охранникам, которые ездят на своем Nissan Patrol и следят за тем, чтобы в тихом городке Саморе не было инцидентов, требующих их вмешательства.

Однако, когда что-то внезапно происходит, они начинают действовать. Начальник патруля принимает сигнал и уведомляет Оперативную службу о необходимости задать взбучку правонарушителям, как будто опасные наркоторговцы забаррикадировались в доме и расстреливают других плохих парней, укрывающихся за стеной. Затем прибудет много элитных подразделений, таких как GRS, GAR или UEI[21 - Группы резерва и безопасности, Группа быстрого реагирования и Группа специального вмешательства соответственно.], которые будут действовать определенным образом в зависимости от ситуации. Эти мускулистые и проворные красавчики вооружены впечатляющим арсеналом, чтобы противостоять опасностям. Активные лимфоциты крупнее и обладают способностью производить различные вещества, необходимые для должного иммунного ответа; им нужно больше пространства для органелл. Знаете, как говорит Хосе Мота: «Дайте мне место – будет мне счастье».

Эозинофилы, базофилы и тучные клетки

Я уже рассказала о нейтрофилах, гнойниках и о том, что в них содержатся гранулы с определенными веществами. Что ж, в других клетках они тоже содержатся – такие называют гранулоцитами. Их меньше, чем нейтрофилов, но это не значит, что они менее важны. Гранулоциты делят на эозинофилы и базофилы. Эозинофилы[22 - Они названы так потому, что гранулы, которые они содержат, становятся оранжевыми при окрашивании эозином. Его ядро имеет 2 доли.] выполняют основную функцию защиты от паразитов, например глистов. Так как сейчас мы практически не подвержены заражению глистами, клеткам, бедным, становится скучно, и они увеличиваются при таких заболеваниях, как аллергия, астма или крапивница. Базофилы заряжены гистамином – веществом, ответственным за симптомы аллергии, когда мы ею страдаем, хотя гистамин также влияет и на многие другие органы. Антигистаминные препараты воздействуют на это вещество, облегчая симптомы аллергии, но не устраняя ее причину.

Тучные клетки, о которых я уже упоминала, находятся во многих местах организма, но помните: их не должно быть в крови. Они служат для защиты от бактерий, паразитов и различных токсинов. Внутри у них много гистамина, поэтому выглядят они как базофилы, но содержат и гепарин. Да, это антикоагулянтное вещество, которое вводят в область живота, когда вы попадаете в больницу на операцию или вам не повезло оказаться с ногой в гипсе. Эти клетки также важны при остром воспалении и называются мастоцитами, или тучными клетками, потому что, когда Эрлих смотрел на них, он вообразил, что они съели кучу питательных веществ. Поэтому он и окрестил их Mastzellen, что с немецкого значит что-то вроде «откормленные клетки».

Пограничный контроль и внутренняя безопасность

Мы уже рассмотрели нейтрофилы, лимфоциты, эозинофилы и базофилы, обнаруживаемые в анализе крови, и тучные клетки, находящиеся в тканях.

Если вы посмотрите на свой последний анализ, то увидите, что там значится еще один тип лейкоцитов – моноциты, названные так потому, что они имеют одно ядро. Удивительно! По-видимому, у других кажется, что их несколько, из-за их характерных долей.

В крови присутствуют разные виды моноцитов, которые, как и нейтрофилы, поедают микроорганизмы и другие частицы.

Но самое интересное в моноцитах то, что они могут трансформироваться в макрофаги и дендритные клетки. Кто это?

Макрофаги – это клетки, присутствующие во многих тканях организма: печени, кишечнике, поджелудочной железе, жировой ткани – повсюду; даже в мозгу у нас живут видоизмененные макрофаги, о которых я вам уже говорила (микроглия). Как следует из их названия, макрофаги – обжоры.

Дендритные клетки, с другой стороны, называются так потому, что они имеют своего рода разветвления и присутствуют прежде всего в тех местах, которые соприкасаются с внешней средой, например на коже, слизистых оболочках носа, легких или кишечнике. Они едят то, что появляется на этих поверхностях, чтобы обработать их, а затем передают кусочки съеденного (например, бактерии) другим клеткам[23 - Поэтому их еще называют антигенпрезентирующими клетками.].

Они как жандармы Гражданской гвардии, контролирующие границы. Да, я о тех, что появляются в телевизионных программах. Представим, что на границу прибывает фургон, попавший в Испанию на пароме.

Трудолюбивая Гражданская гвардия считает его подозрительным и решает осмотреть груз. Обнаруживается, что внутри есть загадочный пакет, и не очень понятно, все ли в порядке с водителем фургона.

Наверняка сотрудник Гражданской гвардии возьмет пакет и попросит у водителя права и паспорт, а затем покажет все другим коллегам. Если выяснится, что водитель приезжает не в первый раз и ведет себя как законопослушный человек, а в пакете находится 5 килограммов обычной крупы, они пропустят фургон без дальнейших вопросов.

Однако если у водителя есть записи о правонарушениях, а в пакете отмечаются следы марихуаны, будут задействованы необходимые полицейские и судебные механизмы.

Если же за этим стоит организованная преступная группа, то будет начато целое расследование, в котором гвардии помогут другие подразделения соответствующего органа.

Точно так же дендритные клетки находятся на наших границах (барьерах), фиксируя все, что происходит, и потому важно, чтобы они показывали другим клеткам то, что им удается поймать, в дополнение к сигналам о текущей обстановке. Если на барьерах образуется среда, полная патогенов и токсинов, вероятно, то, что поглотила дендритная клетка, на всякий случай вызовет воспалительную реакцию иммунной системы, даже если ничего плохого не происходит.

Как будто кучка наркоторговцев, фальшивомонетчиков, контрабандистов и прочих неугодных вдруг сосредоточилась на конкретном погранпереходе. Гражданская охрана пограничного контроля передаст эту информацию и отправит подкрепление из разных подразделений, чтобы разобраться со всеми плохими парнями разом.

С другой стороны, макрофаги затем и расположены в органах – ни барьер, ни пограничный контроль не могут работать без перебоев, и иногда «особи» могут проникнуть туда, куда не должны, как наемники разъяренной микробиоты, о которых мы говорили ранее. Например, в головном мозге и печени макрофаги поглощают и отлавливают все: от микроорганизмов до инородных частиц и остатков мертвых клеток. Бесполезно иметь безупречный пограничный контроль, если мы не контролируем преступные элементы внутри нас независимо от их происхождения, верно?

Лимфатическая система и другие органы иммунной системы

Эта шишка на шее…

Все рассмотренные нами клетки, а также различные молекулы иммунной системы находятся в разных жидкостях организма, чаще всего – в лимфе и крови. Мы уже знаем, что такое кровь и что ее состав, клетки и молекулы, мы можем разобрать с помощью анализа. Но про лимфу забывают до тех пор, пока она не вызывает проблемы. Слово «лимфа» происходит из латыни и означает «вода», из которой, как и любая другая жидкость в нашем организме, в основном и состоит. Крошечные кровеносные сосуды, называемые капиллярами, перемещают избыток жидкости в пространство между клетками. Оттуда она собирается в лимфатические капилляры, которые становятся более крупными лимфатическими сосудами, пока не достигают грудной клетки и не впадают в крупные (подключичные) вены.

В лимфе нет эритроцитов, но есть лейкоциты. Та, что идет от рук и ног, практически прозрачная, а от живота – беловатая. Так как сердце не тянет и не выталкивает лимфу, 3 литра, которые мы производим в день, циркулируют по телу с очень медленной скоростью.

На пути к подключичным венам лимфатические сосуды проходят через лимфатические узлы, где множество лимфоцитов собирают, например микроорганизмы.

В дополнение к защитной функции лимфа переносит интерстициальную (межклеточную) жидкость и жиры из пищи в кровь, поэтому, поступая из кишечника, она содержит липиды, которые придают ей молочно-белый цвет.

Как я уже упоминала ранее, мы вспоминаем о лимфе, только когда что-то идет не так. Лимфедема (отек) часто встречается у женщин, страдающих от рака молочной железы, если нарушены пути оттока лимфы. Существует также и очень неприятная болезнь под названием «элефантиаз», или «слоновая болезнь». Она развивается из-за того, что черви-паразиты препятствуют циркуляции лимфы, и та скапливается в ногах и даже в половых органах, непропорционально увеличивая объем соответствующих частей тела. О ней редко говорят, несмотря на то, что она поразила около 120 миллионов человек и еще более 1,2 миллиарда человек рискуют заболеть ею. Прилагаются усилия по ее искоренению, но, как это часто бывает с болезнями, поражающими лишь развивающиеся страны, прогресс идет очень медленно.

Наверняка вы хоть раз слышали про лимфатические узлы, которые образуют скопления по ходу лимфатических сосудов. В размере они достигают нескольких миллиметров, хотя иногда разрастаются и до 2 сантиметров, и имеют форму почки или боба. Находиться они могут по всему телу. А теперь подумайте о том периоде, когда вы простудились или заболели тонзиллитом… Вспомнили? Что ж, эта болезненная шишка, выступившая у вас сбоку на шее, была лимфоузлом, защищавшим вас от плохих микробов.

Большой, болезненный, мягкий узел обычно признак инфекционной природы заболевания. Когда узел твердый, как камень, и прикрепляется к окружающим тканям, это плохой признак, так как может свидетельствовать о наличии злокачественной опухоли.

Типичным примером является туберкулезная золотуха – инфекция, при которой узел становится огромным и даже лопается, чтобы избавиться от содержимого. Другой поражавшей лимфоузлы инфекцией, очень известной, в особенности благодаря историческим романам и фильмам, была бубонная чума. При ее течении бактерия Yersinia pestis очень болезненно воспаляла узлы, вызывая появление уплотнения.