Антропология

Борьба с постоянной угрозой

Каждую секунду наши тела должны отслеживать смесь угроз, которые стремятся вторгнуться и уничтожить его. Ученые только начинают понимать, каким образом  центр управления и контроля тела отслеживает такое разнообразие неуловимых врагов.

Безопасность и защита в XXI веке как никогда сложны. В современном мире ужасающего терроризма и кибервойны угрозы для жизни возникают не только на поле боя или противостоят солдатам и оружию. Часто трудно понять, где враг, а где друг.

Наше тело испытывает подобные, но значительно более сложные проблемы каждый день. И это происходит с тех пор, как Адам впал в грех примерно шесть тысяч лет назад. Мы можем быть впечатлены последними событиями в области борьбы с терроризмом, с повстанцами и контрразведкой, продвигаемыми национальной безопасностью и Кибернетическим командованием. Но они не соответствуют ноу-хау человеческого тела, которое Бог создал, чтобы помочь нам, даже в сложном мире после грехопадения.

Эти системы работают минута за минутой, 24 часа в сутки, исследуя наши тела на предмет иноземных захватчиков и следуя ряду заранее продуманных планов по защите от постоянно меняющихся, угрожающих нашей жизни инфекций. Нам не нужно контролировать их или даже понимать, как они работают, чтобы они были эффективными. Даже с нашими новейшими технологиями, мы все еще пытаемся разгадать секреты этой невероятно разработанной системы, которая должна быть постоянным напоминанием о Божьей милости.

КЛЮЧОМ К ПОБЕДЕ НАД СОВРЕМЕННЫМИ МИКРОБАМИ МОЖЕТ БЫТЬ ПОНИМАНИЕ ТОГО, КАК ДВЕ ЧАСТИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ БЫЛИ РАЗРАБОТАНЫ ДЛЯ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ.

Постоянно меняющиеся угрозы

Подсчитано, что пять миллиардов различных типов иностранных агентов плавают в воздухе, на суше и в море, способны проникать в наши тела и сеять хаос в любое время. Ваше собственное тело покрыто десятью тысячами видов бактерий одновременно, в общей сложности это около 100 триллионов особей, хотя большинство из них безвредны. Каждый день вместе с воздухом, которым вы дышите, и питательными веществами, которые вы глотаете, вы принимаете тысячи микробов и потенциально опасных химических веществ.

Поэтому организму необходимо выявить потенциальные угрозы и устранить их как можно быстрее. Но он не может позволить себе тратить время и ресурсы, реагируя на нейтральные или полезные вещества. Как он определяет угрозы и знает, когда вмешаться?

Проблема усугубляется подрывным характером этих сил. В отличие от солдат, сражающихся на открытом поле под командованием одного командира, они напоминают террористические ячейки, которые не имеют формальной структуры и работают тайно. Они захватывают власть тайно, используя саботаж (уничтожение объектов), шпионаж (кража информации) и подрывную деятельность (обращение в свою веру). Что еще хуже, они учатся на прошлых ошибках и быстро перенимают новые технологии.

Это похоже на Аль-Каиду, но это происходит в биологическом мире. В двадцатом веке, например, вирус ВИЧ нашел выход за пределы иммунной системы организма, а к 1980-м годам он достиг масштабов эпидемии. С тех пор они ведут настоящую войну. По мере того как организм вырабатывает новую тактику, ВИЧ адаптируется в ответ.

Врачи делают все возможное, чтобы бороться с такими угрозами, но они не могут этого сделать, не понимая, как работает иммунная система. К сожалению, их исследованиям препятствовали эволюционные предположения. Большинство исследователей считают, что иммунная система организма состоит из двух частей: более простой системы, унаследованной от ранних предков, и сложной системы, развившейся в «высших» формах жизни. На протяжении десятилетий исследователи сосредоточились на второй линии обороны и в основном игнорировали первую.

Теперь они начинают понимать, что эти двое тесно сотрудничают. Ключом к победе над современными микробами может быть понимание того, как две части иммунной системы были разработаны для совместной работы в многослойной интегрированной системе. Похоже, что все части существовали с самого начала и работали вместе в унисон. Это имеет все признаки изящного дизайна. Несмотря на попытки уклониться от правды, работу Творца можно «ясно увидеть» (Римлянам 1:20).

First Line of Defense
Иллюстрация Джона Филлипса

Первая линия обороны

Система иммунного надзора делает все, что предусмотрено в бюджете национальной обороны США на 750 миллиардов долларов, и даже в сто раз больше. Он нанимает новый персонал, продолжает обучение существующего персонала, увольняет стареющих солдат, финансирует текущие и новые операции, отслеживает старые угрозы и выявляет новые, заменяет изношенное оборудование, а также проводит исследования и разрабатывает новое оружие и средства сбора разведывательной информации.

В то время как мозговой центр в Пентагоне и Вашингтоне борется за координацию нескольких ветвей военной и национальной безопасности, ваше тело делает все это, даже не думая об этом (за исключением, возможно, нескольких побуждений, чтобы поесть, отдохнуть или позаботиться о болезненном воспалении).

Пассивная защита — баррикады и химикаты

Защита организма начинается с некоторых физических и химических барьеров: кожи и слизи на подкладке глаз и легких. Они блокируют захватчиков от входа или заманивают их в липкую слизь. Ваша кожа, горло, носовые проходы и легкие также выделяют антибактериальные вещества, которые убивают захватчиков. Кроме того, ваш рот производит слюну, а ваш желудок производит лужу кислоты, которая убивает без разбора. Печень также постоянно детоксицирует химические вещества.

Еще один удивительный барьер в первой линии обороны — «хорошие» бактерии, которые живут на вашей коже и в кишечнике. Там они поддерживают безопасную, здоровую окружающую среду, так что иностранные захватчики не могут легко создать колонии. Как на хорошо ухоженном газоне, они мешают сорнякам найти место для укоренения. Эти хорошие бактерии также формируют их различные окружающие среды для того чтобы помешать чужим захватчикам (путем изменения pH, уровня железа и т.д.).

В прошлом году ученые также обнаружили «хорошие» вирусы, живущие во рту и на деснах, где они нацелены на уничтожение конкретных бактерий, которые в противном случае могли бы сделать нас больными. Кажется очевидным, что Бог создал наши тела, чтобы они жили в унисон с различными популяциями бактерий и вирусов, пока они остаются на своих местах.

Активные фронтовики — поиск и уничтожение

Фронтовые войска и их оружие — это то, о чем все думают в первую очередь, когда говорят об «обороне». В теле тоже есть армия из миллиардов иммунных клеток, которые оно может вызвать к действию в течение нескольких минут. Эти войска обладают, по крайней мере, 20 различными необычными способами убить или нейтрализовать вторгающиеся бактерии и вирусы. Лейкоциты патрулируют наш кровоток и «съедают» любые клетки, которых не должно там быть. Эти защитники первой линии называются фагоцитами (от двух греческих слов «поедать клетки»). Они — настоящие рабочие и герои первой линии обороны. Они могут растянуть свои мембраны вокруг иностранных захватчиков и поглотить их. Во многих случаях они уничтожают захватчика в течение нескольких секунд, используя смертельные ферменты или молекулы на основе кислорода, такие как перекись водорода и хлорная кислота (основной компонент отбеливателя!).

Выявление угроз

Первый закон вооруженного конфликта: отличить захватчиков от мирных жителей. Медицинские исследователи начинают понимать, насколько важно для организма отличать «своих» от «чужих». Это — ключ к пониманию иммунной системы человека и борьбе с современными болезнями.

Не каждый микроб представляет угрозу. Фактически, все больше и больше исследователями признается, что бактерии и вирусы очень важны для здоровья нашего организма. Наряду с бактериями, которые помогают расщеплять пищу в нашей пищеварительной системе, другие бактерии помогают нам управлять нашим весом и многими другими важными задачами.

Удивительно, но Бог создал иммунную систему, чтобы отличать хорошие бактерии от плохих, и она знает контрольно-пропускные пункты, где им разрешен безопасный вход (например, ваш рот). Если бактерии прорываются другим путем, организм реагирует мгновенно. Если пара сотен бактерий проникнет через царапину на вашей коже, в течение нескольких часов вы заметите красную, опухшую, зараженную область. Но если те же самые бактерии попадут в ваш рот на бутерброде с ветчиной, который вы едите на обед, ваше тело будет склонно игнорировать их.

«Рецепторы распознавания образов» на лейкоцитах

Так откуда же иммунная система знает, что такое иностранец? И откуда она знает, какой иностранец опасен?

Оказывается, каждая клетка вашего тела несет молекулярный «маркер», который ваше тело может идентифицировать как «свой». Это что-то вроде молекулярных отпечатков пальцев. Подобно всеведущему Большому Брату, ваше тело постоянно проверяет каждую клетку или белок, которые проходят через него, в поисках правильных маркеров. (Большой Брат — персонаж романа Д.Оруэлла «1984». После выпуска романа «Большой Брат» стало нарицательным именем для государства или другой подобной организации, стремящейся установить тотальную слежку или контроль над народом — прим. ред.).

Многие лейкоциты имеют «рецепторы распознавания образов», которые выходят наружу и касаются внешних частиц. Если клетка проходит проверку, она может двигаться дальше. Но если она идентифицируется как «не свой», в игру вступает целый новый набор инструкций. Иностранец теперь является подозреваемым — помечен для дальнейшего расследования или немедленного уничтожения.

Эти белые кровяные тельца не носят с собой компьютеризированные банки фотографий и не сравнивают каждую клетку со своим списком фотографий. Вместо этого они полагаются на «память» внутри каждого из этих «рецепторов распознавания образов». Они делают это через белые кровяные тельца, называемые фагоцитами.

До недавнего времени исследователи не понимали, что фагоциты имеют этот механизм. Они ошибочно полагали, что эти клетки рано эволюционировали и были менее развиты, поэтому клетки бродили по телу и почти без разбора убивали или удаляли все инородное. Исследователи предполагали, что защитники второй линии, которые появились позже, были более изощренными, потому что они могли изучать врага, приспосабливаться к своей обороне и готовиться к будущим атакам.

Но исследователи пришли к пониманию, что эти типы лейкоцитов просто выполняют разные роли. Они тесно связаны и работают вместе, чтобы защитить тело.

Чтобы идентифицировать угрозы, первые ответчики (фагоциты) используют уникальный набор рецепторов распознавания образов, упомянутых ранее, чтобы распознать что-либо широко подходящее для описания бактерии или вируса. Исследователи теперь каталогизировали пару десятков рецепторов, которые распознают специфические части, типичные для любых бактерий или вирусов. Некоторые рецепторы распознают углеводы на бактериальной стенке, некоторые распознают бактериальные жгутики (хвосты) и липиды (жиры), а некоторые распознают ДНК внутри вирусов. Удивительно, но они «знают», как распознать эти части еще до нашего рождения (и до того, как мы были заражены)!

Господь милостиво спроектировал эти оборонительные сооружения первой линии, чтобы блокировать или устранять большинство угроз, даже не идентифицируя конкретных новых врагов. Но если им не удается остановить вторжение, должны сработать более экстремальные реакции «свистать всех наверх» — начиная с воспаления, и заканчивая лихорадкой, рвотой или диареей.

Вторая линия обороны

Second Line of Defense
Иллюстрация Джона Филлипса

Еще более удивительной, чем тактика, личный состав и оружие, используемые в первой линии обороны, является Богом данная способность организма управлять всеми этими ресурсами и разрабатывать новые по мере необходимости.

Первая линия обороны, называемая врожденной системой, блокирует атаки противника с помощью сложного арсенала ранее существовавшего оружия, которое запускается рецепторами распознавания образов. Вторая линия защиты, называемая адаптивной (или приобретенной/специфической) иммунной системой, делает еще больше. Она фактически разрабатывает и испытывает новое оружие, а затем массово производит то, которое доказывает свою эффективность. Кроме того, она переоборудует заводы и строит новые заводы по всему телу, чтобы они могли перевооружаться в любой момент, если враг вернется.

Команда и контроль (Т-лимфоциты)

Рабочей лошадкой этой системы является другой вид лейкоцитов, называемый лимфоцитами. Эти клетки бывают во многих формах, но Т-лимфоциты являются командирами. Они не поглощают иностранных захватчиков, а вместо этого подтверждают личность врагов, призывают на помощь и координируют оборону.

Эти клетки общаются со всеми другими иммунными клетками в организме и многими клетками тканей, предупреждая их об инфекционных агентах. У них разные варианты. Если необходимо, они могут вызвать армию иммунных клеток в течение нескольких минут, чтобы окружить и атаковать захватчиков. Они также повышают воспаление, которое привлекает различные врожденные клетки фагоцита для того чтобы отремонтировать повреждение.

Эти защитники лимфоцитов второй линии начинают жизнь с «чистого листа» на своих рецепторах. Как солдаты с примкнутыми штыками, они ждут, когда им покажут новые биологические угрозы. Они также оборудованы с детальным руководством деятельности, которое объясняет, как справиться со многими различными враждебными ситуациями.

Как такое может быть? Как ваше тело учится распознавать новых врагов?

Секрет заключается в том, что эти специализированные клетки, Т-лимфоциты, работают с клеткой-партнером. Этот партнер постоянно подбирает кусочки органического материала в кровотоке и использует собственный рецептор, чтобы «представлять» потенциальную угрозу лимфоциту. И вот что удивительно: клетка-партнер постоянно представляет для проверки все белки, которые она встречает в организме, даже ваши собственные белки. Затем лимфоциты могут чувствовать то, что является чужеродным, сравнивая его с тем, что является «своим».

Какая замечательная система! Таким образом, все можно объяснить. Т-лимфоциты начинают жизнь с чистого листа и не считают ничего «чужеродным». Только со временем они узнают, что является опасным. Поначалу рецепторы положительно реагируют на все белки в организме человека, в том числе многие из тех, что поступают от других существ, например, бактерии, которые необходимы в желудке. Однако в раннем возрасте Т-клетки начинают тренироваться в специальном органе под названием тимус, чтобы реагировать на нежелательных иностранных захватчиков.

Вы можете сказать, насколько важна эта система идентификации по проблемам, которые возникают, когда она идет наперекосяк, называя хорошие вещи плохими. Вот что происходит с аутоиммунным («иммунным») заболеванием, таким как диабет. Организм начинает считать врагом собственные белки, которые обрабатывают сахар. Согласно одной из теорий, тимус делает ошибки и не может устранить Т-клетки, которые вышли из-под контроля и атакуют «себя». Эти плохие клетки затем попадают в кровоток и реагируют против соединений, которые принадлежат «своим».

Исследования и разработки (антитела)

Вторая линия обороны также готовит тело к будущим атакам. Для этого Т-клетки вызывают особый тип лимфоцитов, называемый В-клеткой. Миссия этой ячейки состоит в разработке и массовом производстве оружия, которое идентифицирует и помечает этих новых захватчиков для уничтожения.

В-клетка начинает производить молекулы, которые соответствуют форме молекулярной структуры захватчика, как замок и ключ. Эти молекулы называются антителами. Антитела — это специализированные «метки», которые автоматически связываются с любым чужеродным биологическим веществом, соответствующим их форме.

Всякий раз, когда антитела связываются с захватчиком, они посылают сигналы близлежащим белкам, которые собирают круглое полое оружие, похожее на спасательный круг. Технически называемое «мембранным атакующим комплексом», это кольцо является буквально мобильным «пулевым отверстием», которое делает отверстия в захватчике. Вместо пистолета, стреляющего пулей в клетку, это кольцо пропускает часть пистолета и прикрепляется непосредственно к клеточной мембране захватчика. Эти «пулевые отверстия» также посылают другой сигнал близлежащим фагоцитам, призывая их атаковать и уничтожать раненого врага.

Существуют буквально триллионы различных возможных вариантов антител. Способность организма производить так много целевых систем оружия — еще один удивительный аспект иммунной системы. Человеческая ДНК кодирует только около 20 000 белков, но ваше тело может сделать триллион различных антител (форма белка). Как это возможно? Это единственный известный случай, когда человеческие гены действительно перетасовываются и участки слегка перестраиваются, чтобы сделать уникальные новые белки. Организм тщательно управляет этими «исследованиями и разработками», пока не найдет комбинацию, которая работает.1

Подготовка к следующей атаке

Антитела — это безжизненные молекулы, а не живые клетки. Они свободно плавают в кровеносной системе, иногда в течение многих лет, как умные морские мины, ожидающие атаки проходящего вражеского корабля. Буквально миллиарды антител в организме человека содержатся почти во всех жидкостях. Вместе с фагоцитами они патрулируют тело в его поминутной первой линии обороны.

В-клетки, которые производят антитела, могут «помнить» микробы, которые вызывают инфекцию, в течение многих лет. Они делают это путем умножения в большом количестве после первого воздействия иностранного захватчика. Затем они распространяются по всему телу и готовы производить больше антител при первых признаках возвращения захватчика. Пока это может занять до 14 дней для В-клетки, для того чтобы изготовить антитело в первый раз, это занимает только 2-3 дня во второй раз.

Эти сторожевые В-клетки объясняют, почему некоторые болезни, такие как ветрянка и корь, никогда не могут повторно заразить вас. Другие заболевания, такие как холод или грипп, более адаптируемы. Наша защита может остановить их на короткое время, но, в конце концов, они найдут способ изменить свои химические маркеры, чтобы избежать нашей системы, и война начнется снова. (Это объясняет, почему нельзя дважды подхватить одну и ту же простуду, но вскоре можно подхватить новую.)

Воистину, тело искусно создано нашим Богом-Творцом, чтобы противостоять любым новым угрозам в падшем мире, какими бы коварными они ни были.

Защитники второй линии — борьба с простудой


Написать коментарий