Читать книгу Внутрішня історія. Легені. Дивовижний світ нашого дихання - Кай-Михаэль Бе - Страница 11

Якщо в цьому місці ви вирішили дати задній хід – не біда. Однак все-таки рекомендую залишитися. Буде цікаво. Ви ж хочете знати, хто наводить лад у ваших легенях, підтримує чистоту? Хто захищає в екстрених ситуаціях, робить ремонт? А в найгірших випадках, навпаки, усе руйнує? Хто тут простий робітник і піхотинець, а хто – командир? Хто зупиняє непроханих гостей перед дверима, а хто викидає їх на вулицю? Познайомтеся з бронхіальним кримінальним сегментом, убивствами, смертельними пораненнями. Канібалізм. Самогубство. Сакральне жертвопринесення. Заходьте – у Бога великий зоопарк, але в легень не менший!

Drama, Baby, Drama![10] На відміну від інших органів, імунний захист розвивається в легенях істерично, на повній швидкості. Дев’ять місяців вони купаються в амніотичній рідині матері, де немає шкідників, та одної миті настає перший подих. В інших органів дещо більше часу пристосуватися до нового забрудненого середовища поза межами материнської утроби. Або ж вони взагалі нічим не пов’язані з зовнішнім світом, як-от внутрішні органи. Чого точно не скажеш про легені. З першим вдихом, з першими літрами повітря в дихальні шляхи потрапляють сотні тисяч мікробів. Це справжнє вторгнення! Мільйони неживих часточок, пил, алергени, хімічні речовини. Ви ж просто просили трішки кисню, а тут тобі на – маєш! Це як створена через Facebook вечірка, що помітно зійшла з колії: хто запросив усіх тих людей? Так і тут: легені просто заливає нечистотами. Те, що проникає в легені перші години й дні, свідчить, що хтось точно мав би розлити в операційній відро з рідким гноєм. Упевнений, кожне немовля воліло б краще знову приєднатися до пуповини.

– Мама?

– Чого тобі?

– Я йду.

– Ммммм.

– Я серйозно.

– Добре. І куди це ти зібрався?

– На вулицю.

– На вулицю?

– Так. Хочу подихати свіжим повітрям. Мені вже час дихати!

– ДИХАТИ? Тобі жити набридло? Нікуди ти не йдеш!

Однак насправді немає причин панікувати. Легеням це до снаги. Здебільшого. Вони знають, як дати собі раду, адже чудові організатори. За одну мить вони наймають помічників – безшумно, швидко, ефективно. Просто дивовижний результат: імунна система легень за останні дев’ять місяців палець об палець не вдарила. Жодного запалення. Жодних мікробів. Нічого. У дихальних шляхах лише стерильна рідина. Тотальне імунне байдикування на всіх рівнях. Звучить як омріяна ідилія, подумаєте ви, як посада чиновника на пошті. Не зовсім. Ваші легені… як би це правильніше сказати… неоліберальні. Вони просто оптимізують роботу імунної системи в період вагітності. Багатьох працівників відправляють у неоплачувану відпустку, а купка залишенців виходить на роботу лише на кілька годин. Зварити кави й принести листи з пошти – не більше.

Однак незадовго до народження виробнича потужність таки зростає. Насамперед у кістковому мозку масово продукують імунні клітини (білі кров’яні тільця) й надсилають їх у кров. Більше ніколи в житті там не плаватиме стільки лейкоцитів, як оце зараз. Очікуючи сигналу, вони намотують коло за колом системою кровообігу. І ось настає перший вдих! Наче за невидимою вказівкою пори кровоносних судин відкриваються, і білі кров’яні тільця заповнюють легені по всьому периметру. Лише за перші два дні після народження їхня кількість у легенях дитини зростає в 30 разів! Не дивно, адже в лейкоцитах зараз гостра потреба. Тоді як захисні речовини з материнського молока відганяють збудників зі шлунково-кишкового тракту новонародженої малечі, легеня залишається повністю беззахисною. Тому до війська швидкими темпами мобілізують захисні клітини, насамперед на позиції, де поверхні контактують з повітрям, на слизовій оболонці бронхів і в альвеолах. Потреба просто гігантська, тому й з добором новобранців довго не панькаються. Одразу після народження імунну систему легень формують досить сумнівні ударні групи. Лише пізніше за справу беруться офіцери – і виникає дисципліна. Більше ніхто не стріляє в усе, що рухається. Бо ж то може бути бойовий побратим. Треба зупинитися й чітко визначити ціль. Не варто вирубувати електрошоком кожну бактерію, яка обережно постукає у двері чи взагалі просто проходитиме повз. Достатньо дружнього попередження. До того ж деяких негідників цей загін взагалі не розпізнає – у нього недостатній рівень освіти. Доводиться відбути перепідготовку, знову й знову. Звісно, така перебудова триває якийсь час. Місяці, а то й роки. Аж поки дитині не виповнюється шість років. У цей період імунний захист легень перетворюється на добре злагоджений рутинний процес. Завдання й чини розподілені, підвищення виконане, ієрархія встановлена, відділ кадрів, військові комісаріати, архів – усе працює як годинник. Принаймні так здається. Бо цей мікрокосмос на все життя залишається вередливою, запальною купкою нестійких особистостей. Ніби мікроскопічний варіант «Штромберґу» або більш сучасного серіалу «Овальний кабінет». Тому нікого не дивує, коли якісь процеси раптом вибиваються з рук чи трапляється якась помилка. У таких випадках, замість розв’язувати проблеми, проблемою стає сама імунна система. Такі збої небезпечні, бо можуть призвести до розвитку алергій чи хронічних запалень – процесів, які відіграють не останню роль у легеневих захворюваннях. І так само, як і будь-який інший керівник підприємства, імунна система неохоче визнає власні помилки й уживає заходи, щоб їх усунути.

То хто тут що робить? Колектив імунної системи на початках здобув однакову освіту – усі білі кров’яні тільця дозрівають у кістковому мозку. Отримавши атестат зрілості, вони мають право розпорошуватися по крові й мандрувати нею до цільових органів. Саме у крові кукіль відсіюється від пшениці. Лімфоцити здобувають додаткову спеціальність, тоді як прості працівники, клітини-пожирачі, одразу ж беруться виконувати службові обов’язки в цільових органах. Однак що ж відбувається з обранцями імунної системи, лімфоцитами? Ті мандрують, як і зазначено в їхній назві, до лімфатичних вузлів і загрудинної залози – тимуса. Ця шестисантиметрова залоза розташована в людей у грудній клітці. З настанням перехідного віку вона спадає й незабаром зникає. Це ознака абсолютної зрілості імунної системи. У лімфовузлах і тимусі лімфоцити підвищують кваліфікацію, завдяки чому можуть потім виконувати складніші завдання. Одна група, В-лімфоцити, продукує згодом відповідні білки, які вміють нейтралізувати збудників – так звані антитіла. В-лімфоцити – це висококваліфіковані фахівці, які, однак, ніколи не обіймають чільних посад і впродовж усього життя виконують вказівки адміністрації – Т-лімфоцитів. Останні відвідували, так би мовити, «Гарвард» імунної системи – тимус (саме звідси й буква Т у їхній назві). Там їх навчали не тільки відрізняти клітини організму від чужинців, але й виконувати різні адміністративні функції.

Очолює імунну систему легень Т-гелпер – клітина-помічник. Клітина-помічник? Який ще такий помічник? Ви ж думали… Постривайте! Це, звісно ж, трюк, кокетне применшення. «Тут заслуга насамперед усього колективу» тощо, як і навчають на семінарах із менеджменту. Насправді ж слово Т-гелперів – закон. Усі рішення приймають за їхнім робочим столом, уся інформація проходить через них. За ними закріплене кліше гіперактивного менеджера: легко заводяться, холерики, схильні до біполярності. То ніжні й дружні, то доводять до інфаркту. Т-гелпер ніколи не бруднить рук. Він доручає це іншим. Для брудної роботи в нього є підлеглі – клітини-пожирачі й Т-кілери (клітини-вбивці).

До речі, Т-кілери теж відвідували елітну школу, але якоїсь миті зрозуміли, що офісна робота не для них. Замість того щоб дертися вгору кар’єрними сходинками, вони спустилися на нижні щаблі й патрулюють легені на свій страх і ризик, наче темні месники. Полюють вони на заражені вірусом або вироджені ракові клітини. Девіз Т-кілерів: краще одною жертвою більше, ніж менше. Загибелі цивільних не уникнути. Однак, попри всю їхню незалежність, Т-кілери таки дослухаються до вказівок Т-гелперів. А втім, лояльні до них не завжди. Т-кілерів, як і всіх агентів, можна «завербувати», і тоді вони беруться знищувати здорові клітини тіла. Як наслідок, розвиваються аутоімунні захворювання, наприклад ревматизм чи множинний склероз.

На вищих щаблях ієрархії розташований штаб радників клітин-гелперів – регуляторних Т-клітин. Вони покликані впливати на важливі рішення Т-гелперів й запобігати надмірним, надто активним захисним реакціям. До їхньої компетенції належить також припинення імунних реакцій і виправлення помилкових рішень Т-гелперів. Щоправда, таке трапляється рідко. Набагато частіше регуляторні Т-клітини не можуть визначитися й бояться відповідальності, саме тому їхній вплив на Т-гелперів обмежений.

Штаб годі уявити укомплектованим без представників архіву даних – клітин пам’яті. У них натура бухгалтера: вірні, наче пси, мудрі, ніколи не ставлять під сумнів вказівки шефа. Вони виконують важливу роль в імунній системі: накопичують інформацію про найзапекліших ворогів, забезпечуючи в такий спосіб тривалий імунітет проти збудників – кору, епідемічного паротиту, правця, дифтерії, скарлатини. Ці мікроби, мабуть, зможуть один раз перехитрити імунну систему, але вдруге цього точно не станеться. Бо ж завдяки клітинам пам’яті імунна система тепер підготовлена. Клітини пам’яті співпрацюють із В-лімфоцитами – продуцентами антитіл. Під час кожної інфекції вони отримують чіткі вказівки щодо випуску відповідних антитіл. В-лімфоцити працюють швидко та ефективно. У разі інфекції вироблення антитіл різко зростає й спрямоване проти актуального збудника. Спрямований на особливо небезпечні інфекції, цей захист не минає навіть після одужання. Деякі В-клітини далі випускають мінімальну кількість спеціально налаштованих антитіл. Так імунітет зберігається в тілі роками. За нової атаки тих самих збудників наявні антитіла нейтралізують агресора. Він перетворюється на легку здобич для клітин-пожирачів, або фагоцитів.

У клітин-пожирачів немає вищої освіти. Після школи вони під приводом загрози для життя змушені виконувати брудну роботу в цільових органах. Зокрема, і в легенях. Через постійний контакт із зовнішнім світом тут завжди потрібні фагоцити. Проте серед них виокремлюють гранулоцити і (досить образлива назва) макрофаги, тобто «великі пожирачі».

Фагоцити запрограмовані самостійно визначати окремі елементи мікробів і знищувати збудників. Однак, на жаль, вони не можуть навчатися. Пожирачам не до снаги розпізнавати інші структури, ніж ті, на які їх запрограмували. Так само вони не розмежовують різних збудників. Для фагоцитів немає відтінків сірого, натомість вони діють за принципом «усе або нічого». Після їхніх грабіжницьких походів проти збудників нерідко залишається велика шкода для легені. Часто такі супутні ушкодження можна підрихтувати, але іноді це неможливо. В арсеналі фагоцитів велика кількість ферментів і токсичних білків, якими ті ліквідують збудників, а інколи й просто інші клітини. Визнаю: загалом фагоцити належать до тих типів, які явно забагато часу проводять у спортзалі. Однак хтось мусить виконувати брудну роботу.

До гранулоцитів легень належать два види: нейтрофіли (бо під мікроскопом у них «нейтральне» забарвлення) та еозинофіли (забарвлюються в червоне, як Еос – богиня ранкової червоної заграви). Нейтрофіли становлять понад 95 відсотків усіх гранулоцитів і відіграють важливу роль у захисті організму від збудників хвороб, насамперед бактерій і патогенних грибів. Водночас їх може активувати сигаретний дим і шкідливі речовини в повітрі. Так вони стають причиною непоступливих, хронічних запалень. Як наслідок, організм потерпає від хронічного бронхіту або ХОЗЛ. Маленька група еозинофілів початково запрограмована на захист від паразитів і червів. Щоправда, через гігієнічні заходи в багатьох частинах світу вони фактично стали «безробітними». Однак сидіти склавши руки вони не хотіли, тому взялися провокувати в бронхах запальні процеси, які призводять до астми.

Почати імунну реакцію – це одна справа, завершити – геть інша, але так само важлива. Особливо складно після захисної імунної відповіді приборкати фагоцитів, бо коли це не вдасться, то зцілення тканин зупиняється, запалення почувається як у себе вдома і в найгіршому разі може стати хронічним. Саме тому Т-гелпери не задумуються над вибором методів! Інакше кажучи, Т-гелпери грубо ліквідують клітини-пожирачі. Точніше, наказують клітинам-кілерам їх ліквідувати. Жорстоко? Лише за певних обставин. Гранулоцити так чи інак дотримуються непохитної, хай і безсердечної трудової моралі. Якщо їх не застосовувати понад добу, гранулоцити вчиняють «запрограмоване самогубство», а їхні лави поповнюють новобранці. Тобто не тільки в житті не ввійти двічі в одну річку – зустріти двічі той самий гранулоцит теж не вдасться. Їхній колектив щоденно змінюється.

Кого ще бракує в команді? Першої леді, суфлерки, особистого шеф-стратега – так званої дендритної клітини. Дендритні клітини відіграють в імунній системі легень центральну роль. Вони постійно й безпосередньо контактують із Т-гелперами й визначають їхній порядок денний. Лише дендритні клітини можуть заходити до Т-гелперів у будь-який час, не стукаючи. Це нашіптувачі імунної системи. Їхня функція полягає в «представленні» всіх чужорідних часточок, які проникають у легені. Дендритні клітини хапають таку часточку, розкладають її на окремі деталі й демонструють Т-гелперам. Ті вирішують, яких заходів ужити. Друг це чи ворог? Ігнорувати, терпіти чи атакувати? Відкладати їх у пам’яті чи забути? Однак дендритні клітини можуть впливати на їхні рішення. Заради цього вони використовують комунікативну мережу імунної системи, офіційні й неофіційні канали цитокінових «твітів» – медіаторів, які регулюють комунікацію між імунними клітинами на великих відстанях. Сарафанне радіо й кухонні плітки зливаються до дендритних клітин або ж, навпаки, ті їх поширюють. Дендритна клітина в найкращому разі – це поміркований, регулятивний елемент і фактор успіху імунної відповіді, натомість у найгіршому – «бестія»-інтриганка, що маніпулює Т-гелперами й підштовхує їх до неправильних кроків – з усіма негативними наслідками.

Утім, ще є мур – епітелій! Епітеліальні клітини формують поверхню дихальних шляхів і їхній зовнішній захисний шар. Цей механічний бар’єр на початку бронхіальної системи має кілька шарів, але що ближче до кінця, то він тонший. У бронхіолах та альвеолах епітелій узагалі тонесенький. Через розташування на передовій клітини епітелію завжди зазнають удару агресорів першими. Байдуже, це віруси, бактерії, патогенні гриби, шкідливі речовини чи алергени – усі вони насамперед атакують шар епітелію. Утім, епітеліальні клітини – це вам не мішки з піском, що забезпечують лише пасивний захист. Вони теж можуть виділяти в бронхи захисні речовини й нейтралізувати збудників. Або ж захоплювати шкідливі часточки виділеним слизом і перешкоджати їхньому проникненню в глибші частини дихального тракту. Якщо такі первинні заходи успішні, то епітеліальні клітини передають медіаторами сигнал про допомогу іншим імунним клітинам. Щоправда, «допомогою» це назвати складно, адже переважно така «допомога» означає кінець клітини епітелію. Заявити Т-кілерам, що ти захопила вірус, дорівнює самогубству. Однак чи знають про це епітеліальні клітини, героїчно йдучи на самопожертву? Нам поки невідомо. На щастя, така мелодрама щоразу минає тихо й непомітно. Стільки загиблих героїв нікого не залишать байдужим. Однак насправді все залежить від того, з якого боку дивитися: масштабна голлівудська кіноепопея розігрується навіть за найменшої застуди!

А можна докладніше про те, як відбуваються найважливіші імунні реакції в легенях? Що стається на найвищому рівні? Пропоную заглянути в Овальний кабінет імунної системи. Станьмо мишами в приміщенні, де приймають найважливіші рішення!