Читаем без скачивания Парадоксы эволюции. Как наличие ресурсов и отсутствие внешних угроз приводит к самоуничтожению вида и что мы можем с этим сделать - Алексей Аркадьевич Макарушин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Если нервная система функционально и морфологически может быть довольно точно детерминирована, то отдельная иммунная система на настоящий момент, надо признать, не имеет ни исчерпывающего функционального определения, ни достаточно полного морфологического описания: с определенной регулярностью иммунной системе приписываются как новые задачи, так и новые структуры.
Наиболее распространенным является следующее краткое описание иммунной системы. Основное предназначение иммунной системы (иммунитета) – защита организма от инфекций, но она может участвовать и в сопротивлении опухолевому перерождению. Состоит из гуморальных (растворимых, молекулярных) и клеточных факторов. Разделяется на врожденный (неспецифический) и приобретенный (специфический, адаптивный) иммунитет. Гуморальный врожденный иммунитет представлен крайне широким перечнем: компоненты системы комплемента, лизоцим, лактоферрин, трансферрины, интерфероны, дефензины и многие другие факторы. Специализированные клетки врожденного неспецифического иммунитета – это нейтрофилы и макрофаги. К неспециализированным клеткам, выполняющим функции неспецифического иммунитета, можно отнести все клетки наружных покровов и слизистых, ограничивающие внутреннюю среду организма. К клеточным факторам врожденного иммунитета следует отнести и внутриклеточные механизмы противовирусного иммунитета, в той или иной степени присущие каждой клетке организма, например различные виды РНК-интерференции.
Гуморальные факторы специфического приобретенного иммунитета – это антитела (иммуноглобулины). Основная среда обращения иммуноглобулинов – это кровь и лимфа, некоторые типы иммуноглобулинов (преимущественно IgA) могут секретироваться на поверхность слизистых оболочек. Специфичность антител заключается в способности прочно связываться со строго определенными молекулярными комплексами (антигенами), как правило, полимерных органических молекул, преимущественно белков, точнее даже – с их определенными участками (эпитопами). Само по себе специфическое связывание антител с антигенами не «уничтожает» антигены, но обеспечивает выведение и/или дезактивацию их носителей с привлечением различных неспецифических механизмов – комплемента, фагоцитоза и прочих. Клеточные факторы приобретенного специфического иммунитета представлены специализированными лимфоцитами: Т- и В-клетками и их подвидами, включая клетки иммунологической памяти. Т- и В-лимфоциты проходят трехэтапную селекцию по специфичности их антигенраспознающих рецепторов. Первые два этапа происходят в «учебных условиях» органов созревания Т- и В-лимфоцитов (у человека тимус и костный мозг, соответственно). Т-клетки сначала подвергаются положительной селекции на способность их Т-клеточных рецепторов (TCR, T-cell Receptors) распознавать свои антигены главного комплекса гистосовместимости (МНС, major histocompatibility complex), затем – отрицательной, по способности реагировать с собственными антигенами. В-клетки также подвергаются первичным селекциям по распознавательным способностям их антигенспецифичных рецепторов – поверхностных иммуноглобулинов M (IgM). Третий этап – клональная селекция клеток, имеющих наиболее подходящие рецепторы к «реальным» антигенам, оказавшимся во внутренней среде организма. Антигены распознаются Т-клеточными рецепторами Т-клеток – ключевых регуляторов адаптивного иммунитета, только будучи особым образом представленными, что позволяет Т-клеткам в самом первом приближении оценивать контекст появления антигена. Антигены или «вылавливаются» из внеклеточной среды специализированными антигенпрезентирующими клетками (макрофагами, дендритными клетками, В-лимфоцитами – последними с помощью IgM на их поверхности), в этом случае они презентируются вместе с МНС типа II, или «выдавливаются» изнутри практически любых клеток на поверхность вместе с МНС типа I, чаще это вирусные антигены.
Большой информационный иммунитет
В описаниях иммунитета часто оказывается недостаточно артикулированным тот факт, что абсолютно подавляющее число контактов с потенциально инфекционными агентами или нейтрализуется неспецифическими факторами иммунитета или вовсе избегается поведенческими реакциями, в том числе кооперативными.
Если понимать под «большим информационным» иммунитетом биологической системы способность поддерживать разделительную сложность системы, определяющую правила сортировки входящих в систему информации, энергии и вещества, то нервная система и связанная с ней у высших животных психическая деятельность окажутся ее неотъемлемой частью, наряду с более традиционно понимаемой иммунной системой и, с оговорками, пищеварительной системой.
В некотором роде «большой информационный иммунитет» оказывается имманентным свойством и любой биологической над- и подсистемы, то есть и отдельной клетки, и сообщества организмов. Другой важный вывод из такого подхода – иммунитет никогда не будет абсолютным, то есть состояние полной невосприимчивости к любым внешним инфекционным импактам никогда не будет достигнуто, хотя «технически», как представляется, с учетом сверхизощренных иммунных механизмов, такое состояние представлялось бы вполне достижимым, по крайней мере, для отдельной особи. Для такого вывода есть как минимум два основания.
Во-первых, как было предположено в предыдущей главе, именно вариабельность восприимчивости к импактам окружающей среды, а наиболее существенными из них полагаются именно инфекционные, служит двигателем адаптируемости и в целом биологического развития. Биологические системы, в полном своем составе прекрасно совершенные в своей адаптивной приспособленности в конкретный момент времени, но при полной нечувствительности к инфекционном импактам окажутся в итоге малоадаптируемыми и, скорее всего, вымрут. Как мы видели в первой главе, даже летучие мыши, имеющие великолепно организованный иммунитет против РНК-вирусов, чрезвычайно уязвимы к инфекциям совершенно иного рода, например грибковым. В чем-то это «верхнее» ограничение по эффективности иммунитета аналогично «верхнему» ограничению по точности передачи наследственной информации, в первую очередь репликации, наличие которого предполагает Евгений Кунин (УПС: глава VI).
Во-вторых, механизмы (подсистемы) иммунитета, особенно противовирусные, очень часто имеют вирусное же происхождение, и, соответственно, свою повестку и свои цели, не всегда конгруэнтные целям всего организма и направленные как минимум на поддержание и оправдание своего существования. Возможны даже варианты, когда защитные системы могут навязывать свою повестку всей системе, особенно при недостаточно отлаженном балансе «сдержек и противовесов», и становиться «предателями национальных интересов». Подобная ситуация может возникать и в социальных системах, например с правоохранительными органами («оборотни в погонах»). Идеальной выглядела бы ситуация, когда целью существования защитных систем было бы приведение всей системы в состояние, когда сами защитные системы (по крайней мере, в развернутом виде) оказались бы совсем не нужны, то есть их самой конечной целью была бы их самоликвидация.
Собственно, случаи регресса ранее жизненно важных подсистем – не редкость: в подходящих условиях клетки или организмы избавляются от нужнейших прежде органелл или даже органов, например вплоть до полного избавления от митохондрий или конечностей. Однако даже математическая формализация развития системы, включающая такое целеполагание, пока не разработана. Необходимость самоликвидации части подсистемы возникает, как показывалось, на уровне всей системы. Цели самой ликвидируемой подсистемы, надо полагать, в этом случае отличаются.
Тренированный иммунитет
Очевидно, что и нервная, и иммунная (в традиционном смысле) системы создают и поддерживают в себе модели окружающей среды. Нервная система формирует свое видение окружающего мира из экстероцептивной информации, получаемой с помощью органов чувств, и интероцептивных сигналов, генерируемых в пищеварительной системе, возможно, с участием холобионтной микрофлоры. Иммунная система, как предполагалось, создает свою
