Мікрофлора і імунітет - чарівний кишечник
Мікрофлора і імунітет
Щодня кожному з нас дається кілька шансів, щоб померти. У нас формуються ракові клітини, нас атакують бактерії або віруси. І кілька разів на день нас рятує наш імунітет, який нейтралізує атипові клітини, спори цвілевих грибів, руйнує патогенні бактерії і віруси. Процес здійснюється за допомогою спеціальних клітин, які розпізнають небезпеку, і клітин, спрямованих на її знищення, - так званих супресорів. регулюють зайву агресивність, і медіаторів - біологічно активних речовин. Всі клітини працюють злагоджено в одній команді.
Дослівно слово «імунітет» перекладається з латинської як несприйнятливість. Колись під цим терміном розуміли лише несприйнятливість до інфекційних захворювань
Велика частина імунної системи (близько 80%) представлена саме в кишечнику. І на це є підстави. Всі наші бактерії також є частиною імунної системи. Бактерії розташовані в резервуарі під назвою «слизова» кишечника і не наближаються близько до клітинам інших органів. Наша імунна система може вступати з ними в гру, і вона не представляє небезпеки для решти організму. Захисні клітини вивчають на бактеріях кишечника різні варіанти чужорідних організмів.
Якщо поза порожниною кишечника імунітет зустрічається з однією з знайомих кишкових бактерій, він реагує дуже швидко. Імунна система в кишечнику повинна бути особливо уважна до деталей - вона повинна постійно придушувати в собі інстинкт захисника, щоб не вбити бактерії. Одночасно вона повинна виокремлювати й відсортовувати найбільш небезпечні мікроорганізми. Якби ми вітали кожну бактерію і говорили їй «привіт», на цей процес у нас пішло б три мільйони років. А імунна система встигає не тільки привітати, але і сказати: «Так, ти мені подобаєшся, а ось ти - зовсім ні!»
Виявилося, що в організмі існує ціла система, яка відповідає за «несприйнятливість» до збудників інфекційних захворювань. Але займається вона не тільки цим. В її функції входить захист організму і від будь-яких шкідливих речовин, що потрапили в нього ззовні, і від власного шлюбу - неповноцінних білків і клітин, наприклад ракових.
Завдання ускладнюється тим, що імунній системі необхідно відокремити клітини тканин від бактерій, і це часто викликає труднощі. На поверхні деяких бактерій є структури, що нагадують поверхню наших клітин. Саме тому в разі з стрептококової ангіною не варто затягувати з прийомом антибіотиків. Якщо збудник своєчасно не буде нейтралізований медикаментозно, імунна система почне атакувати тканини власних суглобів або інших органів. Імунна система починає плутати наше коліно з провокатором болю в горлі. На щастя, таке зустрічається досить рідко.
Схожий ефект був відзначений у разі захворювання на діабет в молодому віці, коли імунна система починає руйнувати клітини, які синтезують інсулін. Можливою причиною є порушення взаєморозуміння між імунітетом і бактеріями кишечника.
Вірус поводиться хитро - він ховається. Впроваджується в клітку і змушує цю клітку працювати на себе. Уражена клітина починає штампувати нові віруси. Клітка-кілер такі клітини розпізнає і знищує. Значить, щоб впоратися з вірусами, пробрався в організм, часто доводиться разом з ними знищувати власні клітини. Якщо ж таких уражених клітин дуже багато, активна діяльність клітин-кілерів може призвести до загибелі всього організму. (Клітини-кілери знищують і інші дефективних клітини, наприклад ракові.)
Мета клітини-кілери - розпізнати зрадників, переметнулися на бік ворога, в будь-якому місці і знищити. Справа в тому, що не всі мікроби циркулюють в організмі самі по собі. Не всіх їх можна знищити описаними вище способами - з'їсти або обстріляти антитілами. Такі способи годяться для боротьби з бактеріями, а з вірусами це не проходить.
На щастя, наш організм передбачив можливість непорозуміння і розробив свій механізм дії в таких випадках. Перш ніж імунна клітина потрапить у кров, вона повинна пройти масштабні польові навчання, а також близько познайомитися з усіма структурами організму і навчитися відрізняти своє від чужого. Якби імунна клітина, не будучи впевненою в тому, чи є клітина тканиною організму або чужорідним об'єктом, пригальмовувала її і крутилася поруч до моменту остаточної ідентифікації, - це був би шлях в нікуди. «Підозрювана» клітина, можливо, так ніколи б і не вийшла в кровотік. Якщо імунна клітина має тенденцію робити замах на власні тканини організму, то вона «відраховується» вже на етапі проходження польових навчань. В процесі польових навчань клітини вчаться проявляти толерантність там, де це потрібно, і бути більш підготовленими до боротьби з чужорідними агентами. У більшості випадків імунітет з цим завданням добре справляється.
Одна вправа є особливо хитромудрим. Що робити, якщо чужорідні компоненти асоціюються у імунітету з бактеріями, незважаючи на те що бактеріями вони не є? Еритроцити. наприклад, на своїй поверхні несуть подібні з клітинною мембраною бактерій протеїнові молекули. За логікою, наші імунні клітини повинні руйнувати червоні кров'яні тільця, якщо на польових навчаннях їм не було пояснено, що це власна кров і чіпати її не можна. Якщо на поверхні наших еритроцитів знаходяться білки групи А, то наш імунітет не представляє особливої небезпеки для донорської крові з білковим складом на поверхні еритроцитів, характерним для групи А. При крововтратах в результаті аварії і пологів вливання донорської крові часто є єдиним шляхом порятунку людини.
А ось кров іншої групи і, відповідно, з іншим набором білкових молекул на поверхні еритроцитів нашим організмом відторгається. Наш імунітет згадує про бактеріях, яким не місце в кровотоці, і атакує чужі еритроцити. Якби не тренування на кишкових бактерій, імунна система ставилася б толерантно до будь-якої донорської крові незалежно від її групової приналежності. Новонародженим, у яких мікрофлора кишечника ще не сформована в такому видовому розмаїтті, гіпотетично можна переливати кров будь-якої групи (але оскільки в організмі новонародженого присутні антитіла матері, в разі необхідності переливають материнську кров). На момент формування кишкової мікрофлори та імунітету допустимим є введення крові, ідентичною за груповий приналежності.
Взаємозв'язок групи крові з видовим складом кишкової мікрофлори - це один з імунологічних феноменів. Швидше за все про більшість з них ми навіть не здогадуємося.
Кожен вид бактерій може по-різному впливати на імунну систему. Наприклад, стимулювати синтез доброзичливих імунних клітин-посередників або обумовлювати дію на клітини кортизону або інших протизапальних препаратів. В ході такої взаємодії з бактеріями імунна система стає більш розбірливою і менш агресивною, вона не реагує без вагомого приводу. Це дуже розумний хід з боку наших кишкових бактерій, таким чином підвищується їх шанс не бути зруйнованими нашим імунітетом.
У тонкому кишечнику молодих особин хребетних (в тому числі людини) були виявлені бактерії, які «підбурюють» імунну систему, це дає простір для подальших роздумів. Можливо, що ці бактерії-задираки піклуються про те, щоб щільність популяції бактерій тонкого кишечника була мінімальною? Адже цілком імовірно, що саме тому тонкий кишечник практично не заселений і існує можливість перетравлення в максимально спокійних умовах. Задираки не тільки дражнять імунні клітини, але і кріпляться на ворсинки, подібно хвороботворним агентам, наприклад патогенної кишкової палички. Оскільки ці місця вже зайняті, в разі появи патогенних організмів останнім не залишається місця і вони повинні покинути простір.
Антитіла, що зв'язують чужорідні еритроцити
Це називається захистом від колонізації. Більшість бактерій кишечника також захищають територію від патогенних мікроорганізмів шляхом заселення вільних місць, не залишаючи вільних регіонів для проживання шкідників. Задираки, що живуть в тонкому кишечнику, ніде більше не зустрічаються. Чи можливо, що вони завдають нам також і шкода? Не виключено. Можливо, вони шкодять людям, у яких викликають підвищене роздратування імунних клітин і підвищену мобілізацію імунної системи. Питань тут, як було сказано раніше, на порядок більше, ніж відповідей.
Для отримання перших відповідей в лабораторії Університету Нью-Йорка були виведені стерильні миші. Це самі стерильні істоти на планеті. Миші народжувалися на світ в результаті кесарева розтину, їх утримували в стерильних умовах, їм давали повністю стерильну їжу. Повністю дезінфікованих істот, подібних до цих мишам, в природі не буває. При роботі з мишами дотримувалися суворі заходи обережності, оскільки мікроорганізми могли потрапити до мишей навіть з повітря, якщо той не пройшов попередню очистку і фільтрацію. На прикладі цих мишей ми можемо спостерігати, що відбувається, якщо імунна система повністю не діє. Що відбувається з кишечником, якщо в ньому не живе жодної бактерії? Як реагує зовсім ненавчених система на будь-якої збудник?
Кожен, хто працював з населенням таких мишей, скаже вам, що стерильні миші дуже дивні. Вони гіперактивні і надто сміливі, що не властиво нормальним мишам. Вони споживають більше їжі, і травні процеси у них відбуваються набагато повільніше. Сліпа кишка у них великих розмірів, кишкова трубка з нетиповими перегинами, слизова позбавлена ворсинок, бідно розвинена судинна мережа, у них дуже мало імунних клітин. Навіть мінімально небезпечний збудник здатний вбити таку тварину.
При введенні бактеріального коктейлю стерильним мишкам були відзначені дивовижні речі. Якщо стерильною миші діставалися бактерії організму, хворого на діабет другого типу, через якийсь час у миші спостерігалися порушення вуглеводного обміну. Якщо стерильною миші вводили бактерії кишечника тварини або людини, що страждає на ожиріння, мишка починала набирати вагу в порівнянні з контрольною групою, якій вводили бактерії людини нормостенического статури. Деякі бактерії самостійно могли виправляти дефекти, викликані повною стерильністю: рівень імунних тел підвищувався до нормального, сліпа кишка брала нормальні розміри, поліпшувалося харчову поведінку. Якісь бактерії не викликали ніякого ефекту або ефект з'являвся в результаті спільної роботи з колегами-бактеріями інших різновидів.
Імунітет, або здатність нашого організму чинити опір несприятливим зовнішнім і внутрішнім чинникам, безпосередньо залежить від стану мікрофлори нашого кишечника.
Дослідження, проведене на стерильних мишах, просунуло вчених на крок вперед в питаннях вивчення мікрофлори кишечника. Ми можемо припустити, що точно так само, як на нас впливає той великий світ, в якому ми живемо, на нас впливають і маленькі бактерії, що живуть в нас. І їх склад в кожному окремому випадку індивідуальний, що робить ситуацію неймовірно захоплюючою.
Наш імунітет залежить від самопочуття наших кишкових бактерій (як, до речі, і більшість що відбуваються в нашому організмі процесів). Саме на них природою покладено «відповідальність» за наш захист.