российское информационное агентство 18+

Post Mundial

Подпишись на каналы
NewDayNews.ru

Суббота, 21 июля 2018, 16:52 мск

Темы дня, Новости дня, Новости кратко, Анонсы, Экспертиза, Спецпроекты, Простыми словами

Новая чума: выживут только аллергики Часть вторая. Пионеры Эволюции

То, что сама проблема возникновения аллергии велика, фундаментальна и абсолютно не изучена до сих пор, стало для меня не только печальным фактом, но и неким подтверждением давней догадки, что аллергики – народ избранный, более чуткий на новые цивилизационные и эволюционные напасти. Так сказать, камертон человечества, и не только в биологическом смысле.

Часть первую читайте здесь

Само слово «аллергия» уже давно обросло значениями, придающими этому дефекту некую элитарную инаковость. Согласитесь, именно в этом плане говорят: «у него была просто аллергия на пошлость» или «жаль, что не у всякой власти – аллергия на кровь». Или, как у Жванецкого: «Не употребляйте слово «будет». У наших людей на него аллергия, им нужно не «будет», а «есть». Заметили?! Все эти коннотации – положительны, вызывают уважение. Как и в фильме «Афоня», где аллергия на водку – не просто аналог фразы «я не пью» – за такие слова Афоня вряд ли проникся уважением к товарищу и взял их на заметку, а почти философская находка в среде тотальных алголиков – главного бича любого общества.

Однако поговорим, как и было обещано в первой части об альтернативном, или, скорее, многозначном подходе к проблеме возникновения аллергии. Главный гуру мира по такому подходу – американский ученый советского происхождения Руслан Меджитов – руководитель невероятной биомедицинской лаборатории в Центре медицинских исследований и образования имени Уильяма Анлияна в Йельской школе медицины. Довольно значительное пространство этой лаборатории заставлено различными емкостями с кислородом и инкубаторами, наполненными иммунными клетками. Продуктивный беспорядок, как называют его члены меджитовской команды – студенты старших курсов, и, как говорят в Америке, постдокторанты, создает атмосферу научного творчества и не мешает скрупулезным экспериментам, которые ставятся здесь в изобилии. О том, что деятельность лаборатории исключительно продуктивна, свидетельствует целый ряд, совершенных за последние 20 лет фундаментальных открытий в области иммунологии, получивших немало престижных премий. Да и сам Меджитов стал первым лауреатом только что учрежденной Премии имени Эльзе Крёнер Фрезениус (одноименный фонд и многочисленные институты финансируют по всему миру (есть даже проекты в России и Белоруссии) различные изыскания в области иммунологии, нефрологии, диетологии и пр.) в размере 4 млн. евро (из которых 3,5 млн. идут на научные исследования, а полмиллиона – лично ученому).

А когда в 2011-м году Нобелевский Комитет не выбрал Меджитова среди других номинантов, то 26 ведущих иммунологов опубликовали в журнале Nature письмо с протестом против решения раздатчиков премии. Это, согласитесь, репутация. Но не все потеряно: сейчас мозг ученого сосредоточен на вопросе, ответ на который может совершить переворот в иммунологии: почему мы подвержены аллергии?

Эволюцию в форточку не выбросишь

Теория, что сейчас является ведущей (хотя это лишь версия), утверждает, что аллергии – это своего рода осечки при срабатывании защиты организма от червей-паразитов. Черви-паразиты представляют серьезную угрозу для многих биовидов, в том числе, и для людей. Глисты анкилостомы поражают, в частности, кишечник и высасывают кровь. Печеночные двуустки могут разрушить ткани печени и вызвать рак. Ленточные черви могут проникать в мозг и образовывать в нем кисты. Более 20% людей на Земле являются носителями глистных инвазий (правда, в данный исторический отрезок большинство из них живет в странах с низкими доходами). Но до появления в цивилизованных странах современных систем здравоохранения и контроля безопасности продуктов питания наши предки на протяжении всей своей жизни были вынуждены вести борьбу с глистами, а также клещами и другими паразитами. Эта защита эволюционно сформировалась слишком давно. А поскольку в современном индустриальном мире такие инфекции стали редкостью, система неадекватно срабатывает на совершенно безобидные объекты, заставляя все большее количество людей страдать в процессе такой защитной реакции. Так вот, Меджитов убежден, что это неверное предположение. Аллергии – это не просто биологические ошибки. На самом деле, они – действенная защита против вредных химических веществ. Они защищали наших предков десятки миллионов лет и продолжают верно служить нам. Понятно, что теория противоречива. Этого не отрицает в интервью BBC и сам ученый, однако сложность противоречий его не пугает: «Я думаю, что ситуация поменяется на 180 градусов по сравнению с тем этапом, когда сама идея вызывает ожесточенное сопротивление. Настанет момент, когда все будут говорить: «Ну, да, это же очевидно. Конечно, все происходит именно так».

«Я не такая, я другая»

Вероятно, он прав. В процессе познания человечество изменило представление о многих вещах. В том числе и об аллергии, о которой писали всякое – разное и врачи древнего мира.

Еще три тысячи лет назад китайские доктора выявили «растительную лихорадку», вызывавшую осеннюю сопливость.

Египетские эскулапы свидетельствовали, что фараон Менес, основатель Первой династии, умер от укуса осы в 2641 году до Рождества Христова. А не потому, что этот слегка советский фараон вздумал повернуть Нил вспять и за это его прокляли боги. Кстати, по третьей, героической версии – правителя раздавил во время охоты разозлившийся на своих преследователей бегемот.

Спустя две с половиной тысячи лет римский философ Лукреций писал: «Что для одного еда, то для другого – яд».

Свой – описательный, но не сущностный взгляд на аллергию был и у Гиппократа, и у Парацельса, и Авиценны. Кто-то писал о действии на организм токсинов, кто-то – еды, кто-то – пыльцы, и только в начале 20 столетия ученые просекли, что многообразные симптомы – головы одной и той же гидры. На тот момент врачи и биологи эмпирическим путем уже установили, что причиной многих болезней служат бактерии и прочие патогены, а мы отражаем нападения этих врагов с помощью иммунной системы – армии клеток, способной выпускать смертельные химические вещества, точно поражающие антитела. Последующие открытия уж противоречили это стройной теории – иммунная система может причинять и вред. Знаете, как появился термин анафилаксия, теперь больше известный как анафилактический шок – самая страшная химера любого аллергика? В начале прошлого века французские ученые Шарль Рише и Поль Портье изучали воздействие токсинов. Они вводили малые дозы яда морской анемоны собакам. Если животное выживало, ему вводили еще меньшую дозу. В течение нескольких минут у собаки наступал шок, и она погибала. Вместо того чтобы защищать животное от вреда, иммунная система делала его еще более восприимчивым к токсину. К слову, за открытие этого жуткого парадокса, названного «анафилаксия», Рише в 1913 году получил Нобелевскую премию. Другие ученые выяснили причины, по которым в нежном возрасте, я чуть не лишилась отца: некоторые медицинские препараты вызывают сыпь и иные симптомы. Самое ужасное, что при избавлении от одного недуга, чувствительность к препарату увеличивается по мере воздействия (в противоположность защите от инфекционных заболеваний, которую дают антитела).

Сама же аллергия официально родилась в 1906-м году, когда австрийский педиатр и пульманолог Клеменс фон Пирке, изучая вышеописанный процесс (как вещества, проникающие в организм, меняют характер его реакции), ввел для его описания термин «аллергия», составленный из греческих слов ἄλλος (другой) и ἔργον (работа, воздействие).

О патогенах, мутациях и не только

Следующие десятилетия ушли на открытие схожести молекулярных стадий таких реакций. Процесс «пошёл», когда аллерген попадает на любую поверхность или внутрь тела – на кожу, в глаза, носоглотку, рот, дыхательные пути или кишечник. Иммунные клетки этих органов стоят на страже неприкосновенности тканей: сталкиваясь с аллергеном, стражник поглощает и уничтожает «нарушителя», а затем украшает внешнюю поверхность фрагментами этого вещества. Затем клетка находит некую лимфатическую ткань. Там она передает эти фрагменты другой иммунной клетке, которая производит антитела, имеющие форму вилки, известные как иммуноглобулин E или IgE. Эти антитела активируют ответную реакцию, когда они снова встречают аллерген. Реакция начинается тогда, когда антитело активирует компонент иммунной системы, известный как мастоцит или тучная клетка, которая взрывается и выбрасывает целый рой химических веществ. Некоторые из этих химикатов цепляются к нервным окончаниям и вызывают зуд и кашель. Иногда появляется слизь. Мышцы гортани сводит нечто вроде судороги, и становится трудно дышать. Короче, сто лет медицина и биология угрохали на поиск ответа на вопрос: «как происходит аллергическая реакция?». Ответ же на «почему?» пока остается тайной. Ясный, но общий ответ дает сама иммунная система. Наши предки постоянно подвергались атакам патогенов. Естественный отбор предпочёл мутации, помогавшие отражать эти атаки. Такие мутации накапливались и в итоге мы имеем весьма гибкую и мощную систему защиты, т.н. иммунитет. Но отчего тот же естественный отбор мог привести к возникновению аллергий? Ведь слишком сильный иммунный ответ на безобидные вещи вряд ли способствовал выживанию наших предков.

И потом: аллергии отличаются избирательностью. Лишь некоторые люди подвержены аллергии. И только некоторые вещества являются аллергенами. У части аллергиков аллергия проявляет далеко не в юном возрасте. Иногда симптомы усиливаются, а порой исчезает аллергия, от которой люди страдали с детства. И собственно даже после сделанных открытий ученые умы долго не могли постичь, что такое иммуноглобулин IgE и каковы его свойства. Он не проявлял способности останавливать какие-либо вирусы или бактерии. А на поверхности лежал вывод: наш организм непонятно зачем и почему вырабатывает какой-то особый вид антител – просто для того, чтобы испортить нам жизнь. Первый лучик света забрезжил в 1964 году. Паразитолог Бриджит Огилви изучала противостояние иммунной системы паразитическим круглым червям – нематодам. Выяснилось, что инфицированные червяками крысы, вырабатывают большие объемы вещества, которое позже и получило название IgE. Дальнейшие исследования доказали, что эти антитела дают иммунной системе сигнал начать сокрушительную контратаку против глистов. В 1980-е гг. несколько кембриджских ученых настаивали на взаимосвязи между паразитами и аллергиями. Дескать, у наших предков в процессе эволюции развилась способность распознавать белки (протеины) на поверхности червей и реагировать выработкой антител IgE. Антитела активизируют клетки иммунной системы на коже и в кишечнике, чтобы как можно скорее пресечь попытку паразита проникнуть в организм. Чем быстрее иммунитет отреагирует (у организма не более часа на уничтожение паразитов), тем больше шансов избежать инфекции. Согласно паразитарной теории, белки глистов имеют ту же форму, что и другие молекулы, с которыми мы постоянно сталкиваемся в жизни. Если мы встречаем такие молекулы, мы переходим к бессмысленной обороне. Таким образом эта популярная теория утверждает, что аллергия – это злополучный побочный эффект защиты от червей-паразитов.

Мыслительная асимптота

Не разделяющий этих взглядов Йельский профессор тоже в начале своего биохимического обучения слушал лекции по паразитарной теории. Лет через десять, уже защитив первую диссертацию, он пришел к выводу, что на самом деле эта теория – лишь ширма для пациентов, к науке она имеет не слишком большое отношение, ибо ничего не объясняет. И он решил создать собственную теорию. Увы, все его гениальные открытия, приближающие (для него или его учеников) создание этой теории, сделаны не на родине. Московский университет, куда он приехал из Ташкента после краха СССР, не давал возможности работать – в лаборатории просто не было оборудования для экспериментов, да и в стране его думы по разным проблемам иммунологии, биологии и биохимии с медициной никому не были интересны. Так что некоторое время молодой ученый читал и думал в одиночестве. На немодные в тогдашней стране темы – как человеческий организм воспринимает внешний мир.

Как объясняет Меджитов: если мы распознаем «паттерны» фотонов с помощью глаз, а «паттерны» вибраций воздуха – ушами, то иммунная система тоже стоит в этом ряду распознавания «паттернов» – засекает молекулярные подписи вместо света и звуков. Увы, в 1980-е – начале 1990-х доступность иноземной литературы по специальности была большой проблемой для наших ученых. Но Меджитов нашел и ознакомился с рефератом 1989-го года иммунолога из Йельского университета Чарльза Дженуэя «Приближение к асимптоте? Эволюция и революция в иммунологии». Асимптота, если кто подзабыл, – в алгебре – прямая линия, к которой бесконечно приближается кривая. Автор утверждал, что антитела обладают одним существенным недостатком: иммунной системе требуется несколько дней, чтобы выработать эффективное антитело для противодействия новой инвазии. Он предположил, что у иммунной системы может быть еще одна линия обороны, которая обеспечивает более оперативную защиту. Возможно, она использует систему распознания «паттернов», позволяющую быстро засекать бактерии и вирусы и немедленно запускать ответную реакцию. Поскольку российский ученый размышлял схожим образом, он написал американскому коллеге. В результате академической переписки американец понял, что, наконец-то нашел родственную ученую душу. Так русский (узбекский) ученый стал в середине 1990-х исследователем – постдокторантом в лаборатории Дженуэя (Чарльз Дженуэй умер пятнадцать лет назад). Вскоре Меджитов и Дженуэй обнаружили новый класс сенсоров на поверхности определенного вида иммунных клеток. Столкнувшись с вторжением в организм чужеродного тела, часть этих клеток (коллеги назвали их впоследствии толл-подобные рецепторы – TLR-4) прикрепляется к чужаку и включает систему химической тревоги, которая отправляет другие иммунные клетки на поиск патогенов, чтобы обнаружить их и уничтожить. Такой вот быстрый и точный способ обнаружения и устранения чужеродных бактерий. Это открытие выявило словно бы новое измерение, присущее иммунной защите, извините, млекопитающих, и было признано фундаментальным принципом иммунологии. А ученые справедливо предположили, что если иммунная система обладает специальными сенсорами для бактерий и других инородных тел, возможно, у нее есть не открытые еще датчики для обнаружения других врагов. Следующим шагом уже одного Меджитова стал нескладывающийся (в его голове) пазл о паразитических червях, иммуноглобулинах E (IgE) и аллергиях.

Дело вот в чем. Несмотря на то, что иммунная система, обнаруживая червей-паразитов, вырабатывает IgE, это вещество не играет такой уж существенной роли в борьбе с инородными организмами. Ученые еще в середине 1990-х с помощью генной инженерии вывели мышей, не способных производить IgE, и обнаружили, что такие животные по-прежнему были способны защищаться от червей-паразитов. Не вполне состоятельна и другая идея, что аллергены имитируют белки-паразиты, поскольку у множества аллергенов, таких как никель или пенициллин, нет возможных аналогов в молекулярном строении паразита. Так ученый пришел к идее, что не столько важна структура аллергенов, и, возможно, аллергены связаны между собой не формой, а своей функцией.

Логичный парадокс Главная проблема для аллергиков, что аллергены часто наносят физический ущерб: вскрывают клетки, раздражают мембраны, разрушают белки. Первый вывод, что в общем-то приоритетен среди обычных практикующих аллергологов и прочей медицинской общественности: раз аллергены приносят такой серьезный вред, что нам нужна защита от них. Меджитов сделал другой вывод. Если упрощенно: у всех основных симптомов аллергических реакций – насморка, слез, чихания, кашля, зуда, рвоты и диареи – есть общее – они что-то изгоняют из организма.

Следуя этой логике, аллергии не являются признаком сбоя в организме. Это стратегия организма, направленная на избавление от аллергенов. И такую идею в разных формах высказывали различные ученые, но всякий раз она не получала дальнейшего развития. Особенно консервативно воспринимались подобные допуски медицинским сообществом. Например, в 1991 году эволюционный биолог Марджи Профет высказывала предположение, что аллергии борются с токсинами. Иммунологи отвергли эту идею, видимо, на том основании, что Профет была для них чужаком.

А лаборатория Меджитова взяла идею эволюционистки на вооружение. И к 2012-му году гуру и два его ученика Ной Палм и Рэйчел Розенстайн представили научному сообществу свою теорию, опубликовав статью в журнале Nature в 2012 году.

И стали исследовать ее эмпирическим путем. Сначала проверили наличие связи между ущербом и аллергиями. Мышам делали инъекции, содержащие PLA2, аллергический фермент фосфолипаза А2, который находится в пчелином яде и разрушает мембраны клеток. Иммунная система животных не реагировала на PLA2 как таковой, что теоретически и предполагали ученые. Лишь когда фермент PLA2 вскрывал мембранные оболочки клеток, иммунная система вырабатывала антитела IgE. Согласно другому предположению ученых, антитела будут защищать мышей вместо того, чтобы стать для них причиной болезни. Проверяя гипотезу, Меджитов и его коллеги вслед за первой инъекцией PLA2 ввели мышам вторую, более сильную дозу препарата. Если бы животные не подверглись ранее воздействию PLA2, температура тела у них должна была резко подскочить, что могло бы даже привести к гибели подопытных. Однако мыши, подвергшиеся воздействию, отреагировали на это аллергической реакцией, которая, по не ясным пока причинам, ослабила действие PLA2.

Собственно, аналогичные эксперименты, подтвердившие догадки нашего соотечественника, провел (и даже ранее Йельской лаборатории) еще один американский ученый. Стивен Галли, заведующий кафедрой патологии в Медицинской школе Стэнфордского университета, в течение многих лет изучавший тучные клетки, те самые загадочные иммунные клетки, способные убивать людей во время аллергических реакций. У него также возникло предположение, что на самом деле тучные клетки должны оказывать помощь организму. И в 2006 году Галли и его коллеги выяснили, что тучные клетки уничтожают токсины, содержащиеся в яде гадюки. Это открытие тоже навело Галли на мысль: а не могут ли аллергии выполнять защитную функцию?

Чтобы получить ответ на этот вопрос, Галли и его команда вводили мышам инъекции, содержащие от одной до двух доз яда, соответствующих одному укусу пчелы, вызывая тем самым аллергические реакции у животных. Затем они вводили подопытным потенциально смертельные дозы, чтобы понаблюдать, повысит ли ответная реакция шансы мышей на выживание. Так и произошло. Выжили! Более того, когда Галли его команда ввели антитела IgE мышам, которые раньше не подвергались воздействию яда, эти животные также оказались защищенными от потенциально опасной дозы. Но, несмотря на восторги ученых: мол, великие умы мыслят одинаково, многие вопросы оставались и остаются без ответов.

Каким именно образом вред, наносимый организму пчелиным ядом, ведет к выделению IgE? И как IgE защищает мышей?

Сейчас патологи Менфорда и иммунологи Йеля ставят эксперименты, которые, возможно, ответят на эти вопросы и объяснят механизм воздействия антитела IgE на пресловутые тучные клетки, побуждая их становиться восприимчивыми, а в некоторых случаях и сверхвосприимчивыми к аллергенам. Как полагаю ученые, эксперименты покажут, что организм обнаруживает аллергены по схеме домашней сигнализации: вы ловите грабителя, узнавая его не в лицо, а по разбитому окну. Вред, причиненный аллергеном, возбуждает иммунную систему, которая собирает молекулы, находящиеся поблизости, и создает к ним антитела. Таким образом, преступник установлен и его можно будет скрутить, как только он попробует проникнуть в дом в следующий раз. Возможно, это объясняет природу аллергий с точки зрения эволюции. Токсичные химические вещества, те же яды растений и животных, издавна угрожают здоровью человека. Аллергии обеспечивали защиту нашим предкам, вымывая эти вещества из организма. А тот дискомфорт, который наши предки испытывали, подвергаясь воздействию этих аллергенов, мог заставить их перебираться в более безопасные уголки среды их обитания. Просто мы об этой аллергической составляющей миграций ничего не знаем.

Болезнь или?..

Но даже если все умозаключения ученых относительно сложной защитной функции аллергий подтвердят опыты, сами они не уверены, что общество их легко признает. Просто потому, что представление о вреде аллергий слишком прочно укоренилось в головах врачей. Инерция мышления всегда тормозит практическое использование научных открытий, выросших из первоначально парадоксальных идей. А ведь если изменить само понимание целей, которым служат аллергии, то кардинально изменится и подход к лечению. Станет понятно, что любая попытка полностью блокировать аллергическую защиту – это деструктивная идея. Станет понятно, что вместо этого аллергологам следует выяснить, почему у меньшинства людей защитные реакции приводят к сверхчувствительности. Я в данном случае, имею в виду, анафилактический шок. Так что, возможно, на первом этапе нового восприятия аллергии будет достижением, если к аллергии и эскулапы, и аллергики начнут относиться не как к болезни. Даже представляю себе эту сезонную мантру: «Ты не больна. Ты чихаешь и сопливишь, чтобы защитить себя. Не вини Эволюцию за эти неудобства. Ей нет дела до твоих чувств».

Челябинск, Мария Ракитина

Челябинск. Другие новости 08.07.18

На Южный Урал вновь движется шторм. / В южноуральском городе неизвестные расправились с женщиной и ее дочерью-подростком. / Новая чума захватывает мир, в заложниках – каждый второй. Часть первая: мученики Цивилизации. Читать дальше

Отправляйте свои новости, фото и видео на наш Whatsapp +7 (901) 454-34-42

© 2018, РИА «Новый День»

В рубриках