Текст книги "Что не так с подростками? Как микробиота влияет на психику наших детей"

Иммунитет в равновесии

Многие из нас слышали, что для поддержания крепкого здоровья следует «усиливать» иммунную систему. Этот постулат может привести к выводам о необходимости потреблять как можно больше витамина С для подавления вредоносного воздействия вирусов или пить зеленый чай в надежде предотвратить рак. Многие из обратившихся ко мне детей меньше всего нуждались в том, чтобы усилили их иммунную систему. Их иммунные клетки были настолько активны и сверхбдительны, что только и ждали предлога ринуться в атаку, не разбирая своих и чужих: врагами считались и «непрошеные гости» вроде бактерий и вирусов, и «случайные прохожие» вроде пыли и яичного белка, и «собственная родня» вроде суставов и головного мозга самого ребенка. Таким детям требуется средство для успокоения иммунной системы, а не возбуждения ее. Зато у других детей иммунитет может оказаться подавленным, тут, конечно, усиление будет необходимо. В любом случае главная цель – восстановить баланс иммунной системы, то состояние, в котором ее реакция станет адекватной, а не чрезмерной. Ведущий принцип интегративной медицины – это нормальная работа организма, а не цифры на бланках анализов. Они могут сказать о том, что у ребенка в крови содержится физиологичное количество белых кровяных клеток – ключевых участников борьбы с вирусами, бактериями и прочими агрессорами, но если эти клетки не могут нормально работать, их количество не играет роли. И напротив, здоровая, нормально функционирующая иммунная система не должна быть ни слишком агрессивной, ни чересчур расслабленной, но ей следует располагать хорошо обученными и тренированными, адекватно реагирующими иммунными клетками, соблюдающими границы своих полномочий. Это часто предрекает двойственность моей работы: помощь в идентификации и удалении любых агентов, наносящих вред моему пациенту, с одной стороны, и возвращение в сбалансированное состояние иммунной системы – с другой.

Что значит баланс иммунитета

Несмотря на то что иммунная система – одна из сложнейших в нашем организме, функций у нее всего две: 1) отличать друзей от врагов, куда входит также определение «своего» и «чужого»; и 2) избавление от врагов, открывающее путь к оздоровлению клеток. В задачу разделения своего и чужого также входит определение, когда чужое можно игнорировать. Например, пища – определенно чужое, но не требует реакции: ее следует оставить в организме. Однако в случае обсеменения продуктов вредоносными микроорганизмами, например, патогенной E. сoli, иммунной системе придется вмешаться, чтобы удалить «плохих парней». То же относится к другим видам антигенов: веществам, провоцирующим иммунный ответ – вроде паразитов или вирусов.

Каждую миллисекунду вашей жизни иммунная система вовлечена в непрекращающийся обмен вопросами и ответами между миллиардами клеток, иногда с целью стимулировать реакцию, иногда в попытках подавить реакцию – все ради алгоритма адекватного ответа. В случае дисбаланса иммунной системы возрастает риск нарушения связей. И точно, как на войне (или в браке), когда коммуникации рушатся, рушится и система в целом. Иногда не срабатывают рецепторы (подробнее об этом ниже) или возникает отвлекающий фактор, и тогда через барьер проникает что-то, что нельзя было пропускать. А еще иногда иммунная система ошибочно определяет как врага клетки своего собственного организма и идет в атаку, накрывая огнем своей артиллерии. И чаще всего проявление такой реакции на физическом уровне выливается в воспаление и аутоиммунное расстройство.

Само по себе воспаление, конечно, нельзя считать чем-то безусловно плохим. Когда мы пораним палец или подвернем ногу, боль, покраснение и отек сигнализируют о том, что иммунная система исправно работает, отвечая на призыв пострадавших клеток отправкой группы спасения для образования кровяного сгустка, прикрытия раневой поверхности и удаления любых патогенов, готовых проникнуть в рану. Когда мы страдаем от вирусной или бактериальной инфекции, наша кожа становится горячей, поскольку тело отвечает системным воспалением, что и проявляется повышением температуры. Острое воспаление, то есть временное, прекращающееся сразу после окончания сражения, – исцеляющий прием. И напротив, хроническое воспаление – это уже проблема. Возникло ли оно из-за недостаточной силы иммунной системы, не способной самостоятельно справиться с захватчиками, или из-за нарушенных связей к войскам не дошел приказ вернуться в казармы после победы над врагом – хроническое воспаление означает лишнюю нагрузку на изначально здоровые ткани и органы, с последующим каскадом дисфункций и соответствующих симптомов. Эта нарушенная связь очень часто является важным, если не определяющим, фактором развития нарушений психики у детей.

Мы привыкли считать, что между иммунной системой и центральной нервной системой (ЦНС), куда входят головной и спинной мозг, связей не так уж много. ЦНС приписывалась «иммунная привилегия» органа, не реагирующего на вторжение антигенов воспалительным ответом. Сегодня уже известно, что это ошибка. Как мы коротко обсудим, современным ученым известно, что барьер, отделяющий мозг от кровеносной системы (гематоэнцефалический барьер, ГЭБ) не такой уж непроницаемый и неприступный, как считалось раньше. Исследования, проводимые в интенсивно развивающейся области иммунопсихиатрии, доказывают, что воспалительные цитокины – молекулы-мессенджеры, выделяемые определенными типами лейкоцитов, если тело подверглось воздействию болезни, инфекции или стресса, – фактически могут проникнуть в мозг и вызвать такие изменения, как воспаление, провоцируя расстройства психики. Есть уже немало исследований, подтверждающих связь между воспалением и депрессией. Это значит, что раз стойкая, сбалансированная иммунная система критически важна для физического здоровья, она играет не меньшую роль и для здоровья психического.

Две ветви иммунной системы

Иммунная система работает на двух уровнях: врожденном и примитивном, о котором в самых простых терминах можно думать, как о глобальном и неразборчивом; и адаптивном, или приобретенном, который опять-таки сильно упрощенно вы можете считать обучаемым и целевым.

Врожденный иммунитет – это защита, с которой вы появились на свет. Это самый первый слой в нашем сосуде. Он неспецифический, то есть будет распознавать и стараться удалить все, что покажется ему чуждым или нежелательным, неважно что это будет. Он примитивен, он не наделен памятью и реагирует одинаково всякий раз, когда натыкается на что-то подозрительное. Адаптивный иммунитет, активирующийся врожденной иммунной системой, предлагает более целенаправленный и специфический ответ. За него отвечают иммунные клетки, обученные убивать определенные вирусы, бактерии или вредные клетки вроде раковых: часть посредством прямого контакта, часть с помощью выработки специальных белков, так называемых антител. У адаптивного иммунитета есть память. Стоит его клеткам удалить какой-то антиген, они всегда сумеют его распознать и атаковать, если обнаружат вновь. На этом принципе построена работа вакцин: вводится небольшое количество убитых, ослабленных или дезактивированных частиц вирусов или бактерий, и иммунная система вырабатывает антитела, чтобы их уничтожить, таким образом тренируясь избавляться от патогена в случае его появления.

Передача приказов боевым группам двух ветвей иммунной системы, то есть общение клеток друг с другом, осуществляется с помощью цитокинов, или молекул-мессенджеров. Подобно нейротрансмиттерам в нервной системе или гормонам в эндокринной, эти мессенджеры несут информацию (вот почему много лет назад известный ученый-невролог доктор Кэндейс Перт назвал их молекулами информации). Существует немало видов этих белковых молекул, перемещающихся между различными клетками, со множеством целей, зачастую перекрывающих друг друга. Одни цитокины провоспалительные (запускающие воспаление), другие противовоспалительные (подавляющие его), третьи – регулирующие (поддерживают воспалительный ответ в равновесии). Вам стоит запомнить три вида цитокинов: интерлейкин-6 (ИЛ-6), провоспалительный; интерлейкин-10 (ИЛ-10), противовоспалительный и регулирующий. Также следует запомнить мощный сигнализирующий о воспалении фактор некроза опухоли альфа (ФНОα), о котором вы могли прочесть в описаниях некоторых лекарств (например, препарата «Хумира»), назначаемых против ряда аутоиммунных заболеваний из-за своей способности блокировать ФНОα. Некоторые иммунные клетки способны вырабатывать несколько видов молекул-мессенджеров, в зависимости от того, с чем они встретились. Пути межклеточной коммуникации настолько сложны, что поразительно, как они вообще работают.

Три линии обороны

Довольно много людей знают о том, что в отличие от каких-то одиночных органов, например, печени, в иммунную систему входит целый список составляющих: щитовидная железа, костный мозг, селезенка и лимфатические узлы (потому они и набухают, когда мы болеем). Менее известно то, что ее элементы обнаружены также в коже, в слизистой оболочке полостей носа и рта, и даже в кишечнике – так называемая гастроинтестинальная система, где находится 70–80 % всех иммунных клеток организма.

Наше тело можно сравнить со средневековым замком, который атакуют полчища бактерий, стремящихся проникнуть за стены, снабженные сложнейшими защитными приспособлениями и стратегическими наработками выдворения непрошеных гостей, все же пробившихся внутрь. Первая линия обороны – механический барьер и химическая защита, являющиеся частью врожденного иммунитета. Мы все находимся под прикрытием первой линии защиты, состоящей из кожи, волос, бактериальной флоры (так называемых дружественных микроорганизмов) и белков комплемента (они обволакивают бактерии и упрощают работу иммунных клеток). Также частью врожденного иммунитета является острое воспаление, возникающее при повреждении этого покрытия, стоит нам, например, порезаться или обжечься. Защитниками носа, глаз, рта и других физиологических отверстий, потенциально способных стать легким путем для захватчиков, являются носовая слизь (дети знают, что их называют соплями), слезы, слюна и другие выделения слизистых оболочек, готовые отловить и уничтожить патогены прежде, чем они успеют размножиться или пробраться еще глубже.

На второй линии обороны (также части врожденного иммунитета) мы находим фагоциты, чье название происходит от греческого phago – «есть, пожирать». Это один из видов белых клеток крови, и они не отличаются разборчивостью. Стоит им наткнуться на нечто, проникшее через первую линию и причиняющее нам вред, они вступают в контакт с патогеном, обволакивают его и разрушают своими энзимами. Это солдаты, несущие дозор в крови и тканях, уничтожающие вредоносные микроорганизмы и клетки, но также это и служба очистки: они подбирают старые, мертвые или умирающие клетки, не позволяя накапливаться этому токсичному материалу. Описан целый ряд различных фагоцитов, но перечисленные ниже три типа могут спровоцировать знакомые вам симптомы.

Гранулоциты получили свое название из-за зернистого содержимого (в микроскоп видно, как много гранул у них в цитоплазме). Нейтрофилы, самые многочисленные, обычно прибывают первыми для борьбы с инфекцией. Базофилы и эозинофилы отчасти отвечают за аллергические реакции, связанные с такими симптомами, как высокая температура, сыпь и астма. Макрофаги – самые крупные из фагоцитов. Они поглощают и уничтожают бактерии и ликвидируют мертвые и умирающие клетки и продукты распада.

Дендритные клетки контролируют эпителий (поверхностный слой кожи и ткань, выстилающую практически все полости тела, а также органы, контактирующие с внешней средой, например, легкие и кишечник) и реагируют на возможные патогены и антигены. Дендритные клетки имеют характерные отростки, которыми захватывают проникающие в организм антигены, мигрируют в лимфатические узлы и показывают фрагменты антигена В– и Т-клеткам (два типа белых кровяных клеток), являющимся частью адаптивной иммунной системы: они всегда имеются под нижними слоями эпителия. Одни вырабатываются костным мозгом (В), другие вилочковой железой (Т). Дендритные клетки обращаются к ним с двумя видами сигналов: 1) Враг! Убей его! или 2) Друг! Всего лишь кусок пищи или бактерия. Пусть живет. Дендритные клетки объявляют сбор В– и Т-клеткам для адекватного ответа на любые чужеродные молекулы. Они помогают поддержать иммунное равновесие, или гомеостаз.

В работе врожденной иммунной системы важную роль играет еще один вид фагоцитов – клетки-киллеры (NK-клетки). Они цитотоксичны и вполне соответствуют своему имени, поскольку «убивают клетки». Разбуженные цитокинами, они патрулируют кровь, ткани и лимфатические узлы в поисках «физиологически стрессированных» или поврежденных клеток, например, пораженных вирусом или мутировавших в раковые клетки. Каждая клетка несет на поверхности определенный набор белков. Но стоит рецепторам NK-клетки определить чужеродные пептиды, она активируется и уничтожает пострадавшую клетку. При этом происходит выделение провоспалительных молекул-мессенджеров (цитокинов и хемокинов), которые связывают пострадавшую клетку и впрыскивают в нее смертельные гранулы, переваривающие ее содержимое. NK-клетки – главный элемент защиты от рака и вирусных инфекций.

Наконец, мы добираемся до третьей линии защиты, где включается адаптивный иммунитет. Иммунные клетки могут учиться – это означает, что, как только они уничтожат определенный тип клеток, они не забудут атаковать его, если их пути снова пересекутся. Стоит подробнее поговорить о белых кровяных клетках, называемых лимфоцитами. Существует три типа: В-клетки, Т-клетки и цитотоксические клетки.

В-клетки обладают рецепторами, восприимчивыми только к специфическим антигенам и способными связываться только с ними. После того как В-клетка встретит антиген, она презентует часть его на своей поверхности Т-клеткам, чтобы последние его «увидели». Затем Т-клетки выдают В-клеткам следующие команды.

1. Если Т-клетки никогда не встречали этот антиген, они прикажут В-клеткам дозреть до плазматических клеток, вырабатывающих антитела для уничтожения антигена. Возможно, вы почувствуете себя больным, пока не выработается достаточное количество антител для выведения большей части антигенов из организма. Хотя большое число плазматических клеток, выбрасывая свои антитела, погибнет, какое-то количество их останется для создания продолжительного иммунитета.

2. Когда достаточное количество антител возьмется за работу, Т-клетки начнут отдавать другим В-клеткам, показавшим антиген, команду дозреть до клеток памяти, также способных связаться с этим специфическим антигеном. Все это части первичного иммунного ответа. Впоследствии клетки памяти не погибнут: связавшись со своим антигеном, они останутся. Поскольку они запомнили свой антиген, при следующем его появлении смогут ответить более целенаправленно и быстро. В ходе этой повторной экспозиции они реактивируются и начнут превращаться в плазматические клетки, вырабатывающие большие количества высокоаффинных антител, то есть более чувствительных и быстрее реагирующих, чем антитела из первичного иммунного ответа. Благодаря клеткам памяти вы, возможно, не почувствуете себя больным: они реагируют так быстро, что у антигена не хватит времени нанести существенный вред. Это так называемый вторичный иммунный ответ.

В отличие от В-клеток, Т-клетки не могут вырабатывать антитела. Большинство Т-клеток участвует в управлении иммунным ответом, следя за тем, чтобы он был достаточно активным для противодействия инфекции, но не настолько активным, чтобы перерасти в аутоиммунное расстройство. Когда «наивная» Т-клетка связывается с антигеном, она может активироваться и стать одним из видов Т-хелперов (Th).

• Th1-клетка выделяет провоспалительные цитокины и важна в иммунном ответе на вирусы и грибы, в том числе дрожжевые и рода Candida.

• Th2 участвует в гуморальном иммунитете с промежуточными антителами. На латыни humor – жидкость. Th2 нацелена на антигены, попавшие в кровь и другие жидкости организма, но пока не атаковавшие его клетки: она стимулирует В-клетки вырабатывать антитела и выделять ряд видов цитокинов. Выраженный ответ Th2 может стать антагонистом Th1 и спровоцировать воспаление, проявляющееся как аллергическая реакция.

• Th17 – малое дитя в этом семействе, эту клетку-помощника открыли только в новом тысячелетии. Это сильный игрок, на которого приходится большая часть воспалений, прежде приписываемых Th1. Вдобавок это важный элемент в процессе развития аутоиммунной реакции.

• Tregs: еще в 1997 году, когда я писал свою первую книгу, мы называли их Т-супрессорами. Однако имя пришлось изменить, поскольку хотя раньше считалось, что их работа состоит в ограничении иммунных функций, оказалось, что это скорее универсальные кондукторы, сохраняющие баланс и регулирующие иммунную систему, в особенности активность Th1, Th2 и Th17 для предотвращения аутоиммунной реакции и регуляции воспаления.

Цитотоксичные Т-клетки – скорее вид клеток-эффекторов, нежели регуляторов, описанных выше. Они сходны с NK-клетками, за исключением того, что, если «киллеры» убивают всех без разбору, эффекторы лишь нацеливают атаку на специфичные антигены.

Процессы, происходящие на трех этапах обороны, – барьер и химические вещества, фагоциты и лимфоциты, – нельзя представить как что-то линейное. Скорее наши иммунные клетки работают по необходимости в комплексе, часто перекрывая друг друга с целью сохранить организм здоровым. И в итоге мы располагаем превосходной системой защиты, восстановления и очистки со многими степенями надежности, благодаря которым сохраняется ее баланс и сводится к минимуму возможность выхода из-под контроля.

Тем не менее иммунная система может оказаться настолько перегруженной, перевозбужденной или утратившей способность отличать своих от чужих, что она начинает атаку на собственные органы и ткани.

Аутоиммунное расстройство

До сих пор наше внимание было обращено на многочисленные впечатляющие способы иммунитета защищать нас от вредоносных агентов. Однако нам следует также быть благодарными и за те случаи, когда система замечает чужеродное вещество и знает, что реагировать на него не надо, проявляя так называемую иммунную толерантность. К примеру, плод, вынашиваемый в материнской утробе, определенно является чужеродным, однако иммунная система женщины не пытается его атаковать. А если бы наши носы реагировали на каждую попавшую в них пылинку, мы бы просто оказались недееспособны. Здоровая иммунная система знает, как различать то, что вредно для организма, а что нет, и отвечает соответственно. Пища, пыль или пыльца не обязательно вредоносны, и большинство из нас на них не реагируют. Почему? Опять благодаря иммунной толерантности. Да, наша иммунная система видит их: пищу, пыль или пыльцу (то есть антигены) и игнорирует. У тех же, кто страдает от аллергии, иммунная система решает, что от этих антигенов может быть вред, и запускает гиперреакцию, включающую Th2-клетки и вид антител, известный как IgE.

Однако бывает и так, что организм пренебрегает главным принципом своего существования, утрачивает способность распознавать свое и чужое, и бросает иммунную систему в атаку на свои же клетки и ткани. Это называется аутоиммунитетом. У каждого из нас есть реагирующие на своих Т– и В-клетки, но в норме здоровая иммунная система держит их в узде. Если иммунные клетки становятся разрушителями и атакуют свой орган, это явный признак нарушения, которое мы называем аутоиммунным расстройством. Например, когда аутоиммунное воспаление разрушает суставы, они болят и отекают – это симптомы ревматоидного артрита. Если иммунные клетки атакуют вырабатывающие инсулин клетки поджелудочной железы, развивается диабет 1-го типа. Если атаке подвергается толстый кишечник, появляются кровянистый стул и боли в животе – симптомы колита. А когда иммунные клетки и молекулы воспаления нападают на головной мозг, развивающееся в результате воспаление (аутоиммунный энцефалит) может привести к неврологическим, психическим и психиатрическим расстройствам.

Что вызывает аутоиммунную реакцию? Чаще всего здесь виноват самый нижний, генетический слой в сосуде иммунитета. Следом идут все факторы, создающие дисбаланс между клетками Th1 и Th2, или активирующие избыток Th17, или подавляющие Thregs. Содержание разного рода химических веществ, токсинов и загрязнений в окружающей среде постоянно растет, и это тоже влияет на иммунитет. Сюда же относится несбалансированный рацион, и особенно дефицит витаминов А и D. И, как нам станет ясно из следующих глав, инфекции: бактериальные, вирусные и любые другие – могут запустить аутоиммунный ответ, причем, я полагаю, что данный вариант возникает намного чаще, чем обычно его способны распознать медики.