6-6** Врожденный иммунитет
Врожденный иммунитет (п. 6-5***) есть у всех эвкариот (а возможно, и у прокариот). Недавно он снова стал привлекать общее внимание; ему посвятили спецвыпуски французский журнал “CR Biologies” (2004, № 6) и австралийский “Immunology and Cell Biology” (2005, № 3).
Затем стали появляться и популярные обзоры [Лебедев, Понякина; О’Нилл]. Главные для нас их выводы таковы: врожденный иммунитет гораздо сложнее, чем до сих пор думали, хотя и много проще адаптивного; он достаточно общ у всех эвкариот (хотя у растений и одноклеточных отсутствует фагоцитоз); он является первой линией обороны, как от бактериальных, так и от вирусных инфекций; он служит у теплокровных для запуска ТВ-системы (именно врожденную систему включает интерферон, известный как то лекарство, которое действует только в первые полсуток болезни - ср. п. 5-13*); он служит и для контроля строения организма:«первичная роль врожденной иммунной системы - саморегуляция.., а защитная вторична» (Gordon S. Pathogen recognition or homeostasis? ... // CR Biol., 2004, № 6, c.606-607).
О ТВ-системе это писали и раньше. Итак, врожденный иммунитет тоже является частью эпигностической системы (рис. 38).
Именно врожденный иммунитет производит образраспознающие рецепторы - белки семейства TLR (Toll-like receptors; от англ. toll - звонить); они есть на всех клетках иммунной системы, включая эпителиальные. У самых разных организмов они узнают бактериальную заразу:
«Многие из компонент у самых разных микроорганизмов одинаковы, и поэтому от всех известных патогенов достаточно десяти TLR. Врожденным иммунитетом обладает не только человек. Это очень древняя система, которая есть почти у всех исследованных организмов: насекомых, морских звезд, дафний и т.д. Круглые черви используют единственный имеющийся у них TLR, чтобы вовремя обнаружить в среде вредные бактерии и избежать встречи с ними.
TLR в изобилии имеется и у растений. Так, у... сорняка арабидопсиса число TLR превышает 200» [О’Нилл, с. 36-37].Обилие «рецепторов» у одной клетки наводит на мысль, что это вовсе не отдельные рецепторы, а рецепторные функции комплексов, несущих более общие функции. Так и есть:
«То11-белок участвует в эмбриональном развитии дрозофилы, а именно, регулирует дорзо-вентральную (спина-брюшко) полярность насекомого» [.Лебедев, Понякина, с. 6].
врожденный иммунитет
В свою очередь, действие этого белка высвобождает белок NF-kB, который служит фактором транскрипции как у дрозофилы, так и у млекопитающих. И снова видим такую же многофункциональность: «Транскрипционный фактор NF-kB млекопитающих - центральный регулятор воспаления и иммунитета, принимает также участие в процессах апопто- за, онкогенеза, роста, дифференциации» (Дьяков Ю.Т. На пути к общей теории иммунитета // ЖОБ, 2005, № 6, с. 454).
Напомню, что еще Гурвич и Бауэр (п. 4-16) полагали: не следует всякую активность воспринимать как работу отдельной, специально для этого созданной молекулы. С данной позиции легче понять, почему, например, у дрозофил в создании столь простой вещи, как пробка после спаривания (mating plug), участвуют около ста белков [Марков, Куликов, 2006, с.
135] - это вовсе не белки, специально созданные для данной функции.Очевидно, что в геноме и в клетке нет места для сотни белков для каждой функции. Данные факты указывают на ту целостность, без которой невозможно понять феномен целесообразности (см. п. 6-12). Словом,
эволюция идет не столько путем создания новых белковых блоков, сколько путем их комбинирования для новых целей (полифункциональность).
Участвует иммунитет и в феномене давления нормы. В частности, ра~ бота врожденной и адаптивной иммунных систем против заразы может носить стрессовый характер. Для растений это подчеркивает книга фитофизиолога И.А. Тарчевского (Казань). Хотя слово «иммунитет» используется в ней только в плане борьбы с заразой, зато отмечена общность «сигнальных систем» всех организмов (про- и эвкариот), связанность этих систем в единую сеть, роль их в онтогенезе и их эволюция. Например:
«интермедиаты эволюционно более “молодых” сигнальных систем могут оказывать губительное действие не только на клетки патогенов, но и на клетки растения-хозяина, приводя их к апоптозу, что препятствует распространению патогенов из мест инфицирования в другие части растения» (Тарчев- ский И.А. Сигнальные системы клеток растений. М., 2002, с. 208).
Поясню: апоптоз (запрограммированное самоубийство клетки) рассмотрен тут как элемент иммунитета, причем иммунитета растений. Как и у животных, мы видим его усложнение в эволюции. В отношении эволюции особо интересна РНК-интерференция - недавно открытый у самых разных эвкариот эпигностический механизм, использующий короткие двухцепочечные РНК, который борется с горизонтальным переносом:
“Когда в клетку попадает... опасный для нее ген, система заставляет его замолчать, распознавая и уничтожая кодируемую им РНК и не трогая мРНК других клеток”. Когда чужих генов нет, она переключается на “плановое вычеркивание” генов из генома, причем “это необходимо для правильного развития организма - образования различных типов клеток” (Ho H., Бартел Д.
Геномные цензоры // ВМН, 2003, № 11, с. 31-36).Выключение генов посредством двухцепочечных РНК также «позволяет растениям бороться с привнесенными извне генами, что обеспечивает своего рода иммунную защиту на уровне нуклеиновых кислот» (Кленов М.С., Гвоздев В.А. Формирование гетерохроматина: роль коротких РНК и метилирования ДНК // Биохимия, 2005, № 11, с. 1450).
Интересно, что в растениях именно такая защита выполняет основную функцию антивирусного иммунитета, поскольку 95% растительных вирусов
являются РНК-овыми (Chowdhury D., Novina C.D. H Immunology and Cell Biology, 2005, № 3). У теплокровных, напомню, это делают Т-клетки.
Словом, открытие «геномных цензоров» и прочих чудес врожденного иммунитета позволяет взглянуть на весь процесс развития (и в онтогенезе, и в эволюции) как на иммунный (точнее, эпигностический) - новые ткани и органы обычно возникают не за счет появления новых белков, а за счет регуляции на уровне РНК (матричных, цензорных и др.), которая приводит к избирательному торможению белковых синтезов.
Чудо эпигностики являет и процесс мейоза, о чем будет речь в п. 8-8.
В итоге можно сказать, что у всех организмов схема имунитета «принципиально отличается от схемы, предложенной Ф. Бернетом, перемещая акцент управления имунными реакциями с T- и В-лимфоцитов на клетки врожденного иммунитета» (Лебедев К.А., Понякина И.Д. Il Физиология человека, 2006, № 2, с. 123).
Итак, на грани веков в иммунологии свершилась новая революция, в итоге которой стало ясно, что иммунитет служит всеобщим фактором эволюции. Напомню, что так полагал еще Вентребер.
Еще по теме 6-6** Врожденный иммунитет:
- ВРОЖДЕННОЕ БЕСПЛОДИЕ
- ВРОЖДЕННОЕ БЕСПЛОДИЕ
- 9.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ВРОЖДЕННЫХ ПОРОКОВ РАЗВИТИЯ
- Врожденные элементы поведения
- Соотношение врожденных и приобретенных компонентов поведения
- 12. Врожденные рабочие качества собаки
- Глава 3. Врожденное и приобретенное в индивидуальном развитии
- ДОРОДОВЫЕ (АНТЕНАТАЛЬНЫЕ) БОЛЕЗНИ ГИПОТРОФИЯ ПЛОДА (ВРОЖДЕННАЯ ГИПОТРОФИЯ) - НУРОТИОРЖА ЕМВЫОЫАЕ
- ИММУНИТЕТ И СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА
- ИММУНИТЕТ И СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА
- ИММУНИТЕТ И СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА
- ИММУНИТЕТ И СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА