У плазматической мембраны есть еще одна важная функция: снабжать клетки «удостоверением личности». В качестве такового клетке служит ряд специфических химических групп, известных под названием трансплантационных антигенов, или антигенов гистосовместимости. Первыми были открыты антигены, определяющие группы крови А и В. Известно, что некоторые из нас имеют группу крови А, а другие — В, АВ или О. Иными словами,по составу крови людей можно разделить на четыре группы, представляющие собой четыре возможных комбинации , которые получаются в зависимости от присутствия или отсутствия одного из двух признаков.
Сейчас в человеческом организме открыты многие трансплантационные антигены. Их число и полиморфизм столь велики, что вряд ли возможно отыскать двух индивидов с полностью идентичными их комбинациями. Такие случаи наблюдаются лишь у однояйцовых близнецов. Трансплантационные антигены представлены (более или менее полно) на поверхности каждой клетки данного индивида; они специфичны для каждого человека. Вот почему их с полным правом считают таким же надежным средством идентификации человека, как отпечатки пальцев.
В организме эти химические опознавательные знаки постоянно подвергаются проверке со стороны специальных защитных клеточных сил — лимфоцитов, агентов иммунной системы, которые обладают способностью по поверхностным маркерам распознавать любой вторгшийся в пределы организма агент и разрушить его или участвовать в его уничтожении. Лимфоциты из ряда основных органов, таких, как селезенка, тимус, лимфатические узлы, миндалины и различные так называемые лимфоидные бляшки, циркулируют в крови и лимфе.
Существует два типа лимфоцитов, Т- и В-лимфоциты, названные так по основным местам их образования: тимусу и костному мозгу (первоначально бурса (сумка) Фабрициуса— лимфоидный орган у птиц). В пределах каждого типа имеется несколько подклассов. Т-лимфоциты, по крайней мере их основной подкласс под названием цитотоксические лимфоциты, представляют собой «пехоту» иммунной системы; у них имеются особые приспособления, с по-мощью которых они при непосредственном контакте убивают другие клетки, используя механизм «поцелуй смерти». В-лимфоциты можно уподобить артиллерии или, скорее, ракетным установкам в виде плазматических клеток, которые выпускают ракеты, известные под названием антител и обладающие способностью специфически соединяться со своей мишенью. Антитела, или иммуноглобулины, по своей природе — белки и сами они не убивают, а служат средствами распознавания для целого ряда механизмов истребления. Так, в частности, соединившись со своей мишенью, они заставляют ее прикрепляться к рецептору, находящемуся на поверхности лейкоцитов, которые затем ее поглощают и разрушают. Этот механизм, являющийся основной защитой организма против микробов и вирусов, подробнее будет рассмотрен . Антитела также приводят в действие растворимую систему уничтожения, которая находится в крови и известна как комплемент.
Совершенно очевидно, что такая система защиты крайне нужна нашему организму. По сути, без нее мы не смогли бы выжить. Вместе с тем это преимущество сопряжено с опасностью ложного опознавания и, как следствие, истребления «друзей». Тут-то и вступают в игру трансплантационные антигены. В период эмбрионального развития человека лимфоциты овладевают искусством узнавать специфичные антигены, имеющиеся на поверхности наших клеток, и относиться к таким клеткам «по-дружески». Лимфоциты — крайне строгие контролеры; они обнаруживают малейшие отклонения от индивидуального набора, обозначаемого как «свое». Считается даже, что лимфоциты в состоянии найти и уничтожить некоторые раковые клетки, имеющие почти такое же «удостоверение личности», как и нормальные. Естественно, что они без труда узнают клетки, принадлежащие другому организму, и поэтому препятствуют успешной хирургической трансплантации тканей или органов. Транс-плантации обычно предшествует тщательное типирование трансплантационных антигенов реципиента и потенциальных доноров с тем, чтобы выбрать оптимальное их сочетание. После операции пациент получает иммунодепрессивные препараты, которые, ослабляя отторжение, к сожалению, одновременно снижают устойчивость больного к инфекциям, а возможно, и способность организма отторгать раковые клетки. Природа снабдила человека другим, лучшим, способом, позволяющим избежать иммунное отторжение. Но, увы, мы не знаем, каков его механизм. Речь идет о способе, который используется эмбрионами; они добиваются того, что матери не замечают чужеродных маркеров
(антигенов), доставшихся эмбрионам от отцов. Правда, у некоторых женщин иммунная система не способна функционировать подобным образом, поэтому у них наблюдаются повторные спонтанные выкидыши (аборты), вызванные реакцией иммунного отторжения.
В отличие от других защитных сил, существующих в природе, организация лимфоцитов такова, что каждый отдельный лимфоцит способен узнавать только один определенный тип чужеродных молекул — это равносильно тому, как если бы каждый отдельный солдат мог сражаться только с одним агрессором определенного типа. А так как таких молекул миллионы, если не миллиарды, то основная часть наших лимфоцитов никогда не вступает в бой; если же бой и происходит, то число защищающих человеческий организм лимфоцитов по необходимости невелико. Зачастую их гораздо меньше, чем нападающих врагов.
Такой путь защиты может показаться в высшей степени неэффективным, однако, пожалуй, только он позволяет соединить огромную многосторонность системы с полной надежностью распознавания, а это самое главное. Только представьте себе, каковы были бы последствия, работай система по принципу «главное — нажать на курок, а вопросы потом». По-видимому, лишь принцип «один лимфоцит — одна мишень» гарантирует необходимое сочетание безопасности и эффективности. Природа нашла прекрасный выход из проблемы немногочисленности лимфоцитов; когда лимфоцит встречает и распознает свою специфическую мишень, он начинает размножаться. Вот еще один, чрезвычайно важный, пример опосредованного рецепторами клеточного ответа. Распознавание осуществляется посредством связывания специфических поверхностных рецепторов лимфоцита с мишенью, которое приводит к митогенному ответу (стимуляция митозов). Благодаря этому механизму образуется целая армия, или клон , идентичных лимфоцитов, направленных против мишени. Так организм иммунизируется.
У этого мощного механизма имеется только один недостаток: чтобы запустить его «в действие, требуется время, и, если враг очень силен, армия защитников может опоздать. Поэтому мы прибегаем к прививкам, т. е. вводим в организм «чучело» врага, например ослабленный вирус или убитые бактерии, которые сами по себе уже не в состоянии вызвать серьезное заболевание, но все еще несут чужеродные опознавательные знаки, вызывающие распознавание, размножение лимфоцитов и образование антител. В последнее время для вакцинации используются специфические • поверхностные белки или экстрагированные из патогенных микроорганизмов пептиды, или полученные искусственным путем методами генной инженерии или органического синтеза пептиды (синтетические вакцины).
В дальнейшем мы еще вернемся к удивительным механизмам, благодаря которым лимфоциты в ходе дифференцировки приобретают свои специфические поверхностные маркеры и затем, встречаясь с соответствующим антигеном, подвергаются стимуляции и размножаются. К сожалению, как и все чудеса живого мира, иммунная защита иногда дает осечку. Дефекты системы могут быть врожденными и столь выраженными, что ребенок должен постоянно содержаться в стерильных условиях. Иммунная система может отказать и в более поздний период жизни человека, как, например, при недавно обнаруженном синдроме приобретенного иммунологического дефицита (СПИД). И наоборот, иммунная система может вдруг обрушиться не только на врагов,’ но и на друзей, поражая предательскими аутоиммунными атаками печень, почки, суставы или другие органы больного.
