Родни Дитерт - Человеческий суперорганизм
Аллергия на арахис — признак того, что с нашим организмом, и в первую очередь с микробиомом и иммунной системой, творится что-то неладное. Как же получилось так, что потребление арахиса приравняли к курению табака и строго ограничили специально отведенными местами? Отважился бы сегодня Джимми Картер назвать своих сторонников «Арахисовой бригадой»?
Ясно, что за время, истекшее с 1970-х гг., люди сильно изменились. Распространенность и интенсивность таких негативных реакций, как пищевые аллергии и непереносимости, приобрели за это время тревожный характер, а эти реакции — не что иное, как стихийные бедствия внутри нашего тела. Безусловно, за это время изменилась и наша пища (см. главу 9), но наш любовный роман с арахисом, потерпевший полный крах на какие-нибудь 30–40 лет, явно свидетельствует о серьезных экологических сдвигах в нашем организме. Учитывая, что 70 % нашей иммунной системы пребывает в кишечнике, становится понятным, почему один из основных факторов, определяющих, переносим мы или нет пищевые продукты вроде арахиса, — это микробы кишечника и происходящие в нем процессы.
Так что забудем на время о президенте Картере и 1970-х гг. и перенесемся в наши дни — к моим университетским лекциям по иммунологии, сегодняшним студентам, их семьям и друзьям. Многие из них болеют теми самыми болезнями, о которых я говорю на своих лекциях. А рассказываю я не только об арахисовой аллергии и других формах пищевых аллергий. Я рассказываю также об астме, диабете 1-го типа, целиакии, рассеянном склерозе, расстройствах аутистического спектра, аутоиммунном тиреоидите, волчанке, артрите, атопическом дерматите, болезни Крона, язвенном колите, аллергическом рините (сенной лихорадке), псориазе и т. д. и т. п. Когда с иммунной системой происходит что-то неладное, возникает болезнь, которая может поразить нас в любом возрасте и проявиться в любой ткани нашего тела. Почему же это происходит?
Малоизвестный факт из области физиологии и иммунологии состоит в том, что иммунные клетки присутствуют практически во всех тканях нашего тела. Они обосновываются здесь в самом начале развития человека и со временем начинают настолько сильно отличаться от своих иммунных клеток-сородичей в других тканях, что многим из них ученые присвоили особые названия. Например, что, казалось бы, общего у микроглиальных клеток головного мозга, клеток Купфера печени и клеток Лангерганса кожи? А то, что все эти клетки — макрофаги. Но своим внешним видом и характеристиками они сильно отличаются друг от друга. Обосновавшись в различных тканях, эти клетки видоизменяются и приобретают особые характеристики. Эти иммунные клетки-резиденты контролируют многие события, происходящие в этих тканях. Вы никогда не задумывались о том, как получается татуировка на коже и почему она так долго держится? Потому что, делая татуировку, вы фактически окрашиваете присутствующих в коже макрофагов: именно эти клетки задерживают краситель в толще кожи и не дают ему проникать во внутренние ткани.
Важно помнить, что, когда эти иммунные клетки-резиденты находятся в добром здравии и исправно выполняют свою работу, хорошо функционирует и ткань. Но, когда они начинают работать неправильно, окружающую их ткань, скорее всего, ждут хвори и болезни.
Чаще всего при этом иммунная система начинает методически атаковать клетки, трогать которые она не должна, или неадекватно реагировать на те или иные воздействия. В последнем случае иммунный ответ часто превышает по силе все допустимые значения и/или становится нескончаемым, вместо того чтобы вовремя прекратиться. Все эти неадекватные реакции иммунной системы неизбежно приводят к повреждению тканей и органов.
Почему в 1970-х годах и ранее иммунная система прекрасно ладила и с арахисом, и со щитовидной железой, и с кожей, и с кишечником, а иммунная система XXI в. на каждом шагу дает сбои? Ответ на этот вопрос кроется в тренировке этой системы в ранней жизни человека. Генетика современных людей, связанная с первым — человеческим — геномом, не так уж сильно отличается от генетики людей, живших в 1970-х и даже в 1920-х гг. Конечно, существует несколько вариантов генов, способных влиять на риск развития аллергии или множественных аллергий (так называемые атопии). Они вносят небольшой вклад в увеличение риска иммунных расстройств. Но главное, что изменилось за последние 40 лет, — это опыт, приобретаемый иммунной системой в ранней жизни человека. Это одна из причин, почему некоторые аллергологи советуют женщинам во время беременности и грудного вскармливания младенца есть арахис и держать в доме собаку. Значение имеет всё, с чем сталкивается иммунная система малыша в этот «тренировочный период». Но, как мы покажем позднее, потенциальные аллергены — это лишь часть истории. Есть гораздо более важный фактор, влияющий на то, будет ли иммунная система давать сбои на протяжении жизни человека и вызывать повреждения тканей и болезни, и этот фактор — микробиом ребенка. Недостаточная тренировка иммунной системы, все чаще отмечающаяся у современных малышей, чревата телесными стихийными бедствиями совсем иного рода.
Как развивается иммунная система
В предыдущей книге, написанной мною совместно с женой в 2008–2009 гг. и вышедшей в свет в 2010 г., мы описали развитие иммунной системы человека и факторы, влияющие на этот процесс. Развитие иммунной системы включает два ключевых аспекта: созревание различных иммунных клеток и «обучение» иммунной системы тому, как, когда и где она должна реагировать на те или иные воздействия. Поскольку эта система рассредоточена по телу и отличается огромным многообразием специализированных клеток, она очень чувствительна к различным нарушениям развития человека. Но не все отрезки пре- и постнатальной жизни малыша имеют для ее развития одинаковое значение. Существуют периоды, когда в развитии иммунной системы происходят особенно важные события, а в другие периоды жизни она развивается спокойно и неспешно. Наиболее критические периоды развития иммунной системы ученые назвали «окнами иммунной уязвимости».
В эти критические периоды уязвимости иммунная система особенно подвержена программированию неадекватных реакций и болезней, которые могут проявиться в более поздней жизни человека. Сбои в ее развитии в это время приводят к нарушению баланса популяций иммунных клеток и/или лишают ее способности «обучаться» адекватным реакциям на различные воздействия. К числу событий, нарушающих нормальное иммунное развитие, относятся воздействия некоторых химических веществ или лекарств, сильный или длительный стресс, которому подвергается мать или малыш, и т. д. Если пропущен какой-либо этап созревания иммунной системы или прерван процесс ее «обучения и воспитания», могут сильно пострадать ее способности отличать «друзей» от «врагов». Возможны следующие последствия в самых разных сочетаниях: (1) иммунная система не способна реагировать на истинную угрозу; (2) иммунная система реагирует на угрозу неадекватным ответом и/или (3) иммунная система человека атакует здоровые ткани его же собственного тела. Болезни, связанные с иммунной системой, нередко смертельно опасны.
Хотя в моей книге, вышедшей в свет в 2010 г., описаны многие средовые факторы, влияющие на развитие иммунной системы, и даже установлена их приоритетность, о роли микробиома в данной сфере не говорится ни слова. Дело в том, что тогда ученые только начали изучать этот вопрос. В 2015 г. картина «воспитания» иммунной системы во время критических периодов развития выглядит совершенно иначе — и главным образом благодаря влиянию микробиома на этот процесс. Вот как быстро меняются наши представления о биологии иммунной системы и ее влиянии на здоровье.
Влияние микробиома на «воспитание» иммунной системы имеет критическое значение; по сути дела, он играет ключевую роль в ее защите у детей. Микробиом — не просто один из факторов окружающей среды. Последствия внешних воздействий и иммунного программирования должны рассматриваться сегодня с учетом сосуществующих с человеком микробов и его признания в иммунологическом плане как суперорганизма.
Напомним, что микробиом — это главный привратник нашего тела. А между микробиомом и остальной частью нашего тела находится иммунная система: это следующая линия нашей связи с окружающим миром. Наше тело покрыто кожей, а кое-где (например, в кишечнике и дыхательных путях) выстлано эпителием, но по другую сторону этих барьеров начинаются владения иммунных клеток.
Неудивительно, что некоторые из наиболее примитивных, наименее сложно устроенных иммунных клеток (опосредующие наш врожденный, или естественный, иммунитет — в отличие от приобретенного иммунитета, возникающего у нас на протяжении жизни) — это клетки, которые чаще всего вступают в наиболее тесные контакты с микробами, населяющими различные «порталы» нашего тела (кишечник, кожу, дыхательные пути, мочеполовую систему). Эти клетки довольно своенравны, очень подвижны, и портить им настроение не стоит. Лучше всего относиться к ним, как к той самой бродячей собаке, о которой речь шла в начале главы. Им нужна терпеливая дрессировка в самом начале жизни, иначе они станут непредсказуемыми и опасными. Для правильного развития иммунной системы огромную важность имеет ее крепкая дружба и тесный контакт с полноценным микробиомом. Это обеспечивается как их физическими взаимодействиями (наподобие крепких объятий), так и химическими сигналами, присутствующими в метаболитах микробиома. Если иммунные клетки не контактируют с достаточным количеством микробов и не получают надлежащих микробных сигналов на раннем этапе «воспитания» иммунной системы (то есть вскоре после рождения ребенка), правильно работать она не будет. Возникновение неадекватного иммунного ответа — лишь вопрос времени. «Лучшие друзья навечно» должны оставаться вместе хотя бы на протяжении раннего периода жизни ребенка. В конце концов, иммунная система — это судья, самостоятельно решающий, каких пришельцев нужно атаковать, а каких можно и потерпеть в нашем организме. Она в значительной степени контролирует риск развития у человека аллергий, аутоиммунных болезней и множество других воспалительных заболеваний и рака.
