История иммунной системы

Оболочники — родоначальники клеток-киллеров и макрофагов

С точки зрения естественной истории у истоков позвоночных животных стояли организмы, которые, как и кораллы, часто можно встретить на морском дне. Это так называемые оболочники — ближайшие из ныне живущих родственников всех позвоночных, к которым относимся и мы с вами. На научном жаргоне оболочников также именуют личиночнохордовыми (urochordata). У них есть дорсальная хорда — стержнеобразный опорный аппарат, расположенный со стороны спины. В ходе эволюции из нее развился наш позвоночник. Первые оболочники появились около 570 миллионов лет назад — в начале протерозойской эры.

Оболочники обладают почти всеми функциями, которые мы в усовершенствованном виде можем наблюдать в нашей врожденной иммунной системе. Но они неспособны к адаптивным иммунным реакциям с образованием антител. Иммунопротеины, рецепторы и эффективные антибиотики входят в базовое оснащение оболочников, как, впрочем, и насекомых и стрекающих. Дицинтаурин — антимикробный пептид из кровяных клеток оболочников — известен своей универсальностью действия против многочисленных бактериальных возбудителей[30]. Стиелин А и В, впервые обнаруженный в оболочниках, уже используется в лечении людей как антибиотик широкого спектра действия[31]. В некоторых видах этого типа животных были найдены рецепторные белки, которые схожи по составу и функциям с толл-рецепторами дрозофил.

В контексте естественной истории иммунной системы человека оболочники представляют особый интерес. В них были обнаружены защитные клетки, которые сильно напоминают наши естественные клетки-киллеры и могут рассматриваться как их эволюционные прототипы[32]. Если клетки организма атакуются возбудителями болезней, эти киллеры вскрывают мембраны нарушителей и тем самым убивают их. Они делают это — впервые в истории иммунной системы — с помощью иммунопротеина перфорина. Этот процесс называется мембранной атакой. Погибают бактерии, вирусы и другие патогенные простейшие. Уничтожению могут также подвергаться переродившиеся клетки собственного организма, представляющие угрозу здоровью. Этот важный эффект, предотвращающий возникновение опухолей, входит в число задач и наших собственных естественных киллеров, но на еще более высоком уровне. Об этом мы поговорим чуть позже.

В клеточную иммунную систему оболочников входят также клетки-пожиратели, которые напоминают наши макрофаги (гигантские фагоциты) и считаются их прототипами. Я уже писал, что даже у таких очень древних организмов, как амебы, есть клетки, поедающие бактерий. Клетки плазмы крови дрозофил также выполняют задачи фагоцитов. Однако фагоциты оболочников могут, помимо всего прочего, проникать в ткани тела и формировать там кооперативные сети. Они располагают собственными рецепторными белками, с помощью которых распознают молекулярные структуры патогенов. После обволакивания и переваривания патогенов они демонстрируют их антигены на поверхности собственной клеточной мембраны, чтобы передать информацию о захватчиках другим иммунным клеткам. Эти способности гигантских фагоцитов у людей считаются признаками высокой специализации. Однако оболочники, наши древние родственники из морских глубин, уже обладали этими свойствами, хотя и в простой форме.

Оболочники — «изобретатели» макрофагов и естественных киллеров

С этой точки зрения оболочники могут считаться «изобретателями» не только естественных киллеров, но и макрофагов как особо эффективной формы фагоцитов.

Часть 2 Иммунитет людей и других позвоночных