6-6. Эпигностика, иммунитет и сетевой принцип эволюции

Появление простого иммунитета животных довольно понятно: фагоцитоз принято рассматривать как приспособление древней способности свободных клеток (питание) к новому делу - борьбе с заразой.

гласно с принципом смены функций Дорна (п. 3-6). Аналогично Эдельман понял появление адаптивного иммунитета теплокровных (п. 5-15). Сейчас выясняется, что элементы адаптивного иммунитета есть у всех или почти всех эвкариотных организмов [Марков, Куликов, 2006]).

Ho зачем адаптивный иммунитет выстраивается в каждом поколении заново? Может быть, именно его формирование в каждом онтогенезе и нужно? С позиции эпигностики (п. 5-15) ответ положителен: в новых руководствах формирование зародыша подается как совокупность актов клеточного узнавания. Интересно, что при изложении эмбриологам оказался удобен как раз термин из иммунологии - компетентность. Например:

“Способность отвечать специфическим образом на данный стимул называется компетенцией” [Гилберт, т. 2, с. 62]. Она возникает и утрачивается: например, “об эктодерме гаструлы можно сказать, что она компетентна к восприятию индукционных стимулов. Эта компетенция ... приобретается на стадиях позднего дробления и утрачивается на стадиях поздней гаструлы” [Гилберт, т. 3, с. 52].

Назначение системы узнавания с самого начала жизни не сводилось к борьбе с заразой, а служило для контроля целостности организма и вида [Марков, Куликов, 2006]. Прекрасный пример простого контроля онтогенеза приведен еще в «Номогенезе» Берга: паразитируя на растениях, насекомые откладывают яйца в их ткани; растения защищаются от паразитов, окружая чужеродное тело оболочкой - галлом, причем форма галла вполне специфична для растения; на хвойном это - недоразвитая шишка (рис. 37). В этой эпигностической реакции растения мы видим сразу акт как иммунной защиты, так и онтогенеза.

Рис. 37. Галл на сосне принимает форму сосновой шишки

С простым конститутивным иммунитетом нас бы, надо полагать, попросту не было. Обоснованию данной мысли было уделено место в ЧЭ (тоже в п. 6-6) и в статье [Чайковский, 2003], а мы вернемся к эпигностике.

Датский иммунолог Нильс Ерне предложил в 1974 году сетевую теорию иммунитета, согласно которой иммунная система млекопитающего являет собой не просто набор клонов, а единый самоподдерживающийся механизм, в котором каждый клон вплетен в единую сеть. Вплетен как «снизу» (каждая клонообразующая клетка отличается от остальных одним иммуноглобулином, а он получен, как упоминалось в п. 5-8, перетасовкой набора генов, общего для всех иммуноглобулинов организма), так и «сверху»: едва численность клона становится высока, он сам подвергается атаке им

мунной системы. Здесь нет иерархии (последовательного подчинения)50, а есть именно сеть - всякого кто-то ест.

Через 30 лет стало ясно, что особенности млекопитающих тут несущественны (врожденный иммунитет животных и растений в принципе способен на то же самое - см. далее), но в остальном Ерне был прав. Естественно рассмотреть с подобной точки зрения и эволюцию. Если прежде она представлялась как набор «клонов» (родословных древ), то открытие диасети и горизонтального переноса заставляют рассматривать ее как заполнение сети (многомерной таблицы). К данной теме мы вернемся не раз.

Иммунная система похожа на экосистему, и естественно, что в иммунологии развернулись те же споры о роли борьбы и взаимопомощи.

В 1988 году в Новосибирске вышел сборник [Проблемы...], где напомнены старые и поставлены новые вопросы. Основная их часть вращается вокруг загадки: зачем теплокровному организму столь сложный и ему самому опасный механизм, готовый в любой момент “съесть поедом” и себя, и хозяина? Ответ новосибирские иммунологи дали по-разному.

Г.З. Шубинский вспомнил Ерне и других классиков иммунологии, считавших иммунитет регулятором онтогенеза, поддерживающим целостность организма.

В.А. Козлов решил, что организму выгодно держать некоторые свои ткани на грани канцерогенеза, чтобы пользоваться продуктами их почти безудержного синтеза - среди них много полезных организму веществ. Только теплокровные могут позволить себе такую роскошь, но то и дело расплачиваются за нее раком - если иммунная система не удержала эти очень активные ткани под контролем.

Остальные организмы вынуждены искать подобные вещества в мире микроорганизмов (впрочем, данный источник всеобщ: «Эта микрофлора приносит организму большую пользу: синтезирует необходимые для организма витамины, регулирует перистальтику кишечника и т.д.» [Лебедев, По- някина, с. 8]). Организм трактуется экологически, как сообщество.

Можно сказать, что иммунитет ведет себя тут как фермер, пасущий стадо быков, готовых, если он зазевается, растоптать и его, и всю родню; зато ферма всегда имеет и мясо, и шкуры, и навоз, и много прочего.

O.K. Баранов обратил внимание на сходство организации иммунной и нервной систем и допустил, что сперва произошли просто чувствительные клетки, а из них - клетки нервной и иммунной систем. Он спрашивал:

«не использует ли нервная система молекулярно-генетические структуры и механизмы, подобные установленным у иммунной системы?» [Проблемы...].

00 Иерархия в первичном значении (от греч. иерос — священный, архэ - старшинство, власть) означает систему управления, в котором (как в церковном управлении) ни один подчиненный не имеет двух или более непосредственных начальников. Изображается Древом. Другое значение слова (многоуровневость) далее в книге не используется.

Думаю, да. В самом деле, у всех млекопитающих мы видим вполне развитой иммунитет, тогда как мозг достиг у них наибольшего развития лишь в последнюю очередь - у человека. Зная, что иммунная система хорошо обучается и генетически запоминает найденное, вполне можно допустить, что в ходе антропогенеза мозгу было чему у нее поучиться.

Решения указанных проблем нет до сих пор, хотя многие считают, что именно изъяны нашего типа иммунитета ведут к появлению новых заразных болезней, а они способны даже погубить человечество. Например,

“Анализ показал, что важнейшая причина возникновения и широкого распространения новых инфекционных болезней главным образом состоит в недостаточно эффективном развитии (эволюции) иммунной системы человека и ее физиологической регуляции” (Иванов К.П. Традиционные и новые проблемы физиологии // Успехи физиологич. наук, 2004, № 3, с. 94), поэтому очевидно, что сборник [Проблемы...] отнюдь не устарел. Наоборот, экологическое (сетевое) понимание коэволюции еще более сблизилось с иммунным и физиологическим:

«Поддержание оптимального состава микробного биоценоза организма [тоже] является частью функции иммунной системы» (Лебедев К.А., Понякина И.Д. Иммунофизиология эпителиальных клеток и образраспознающие рецепторы // Физиология человека, 2006, № 2, с. 123).

Это понуждает нас заново вернуться к эпигностике (п. 5-15).