Эксперт № 20 (2014)

Прионы — яркий пример того, насколько оригинальными могут быть инфекционные агенты. Но и более массовые инфекции не менее изобретательны. Ведь им надо научиться проходить через многоэшелонную оборону нашей иммунной системы. При попадании патогена в организм первой срабатывает система врожденного иммунитета. Начавшееся воспаление обеспечивает приток крови к месту поражения, высвобождающиеся интерфероны угнетают вирусы, система комплемента разрушает бактериальные клетки и привлекает иммунные: лейкоциты, фагоциты, тучные клетки, базофилы, эозинофилы и естественные клетки-киллеры. Их задача — захватить, уничтожить и переварить чужаков. Особую роль играют клетки, отвечающие за приобретенный иммунитет: лимфоциты. После перенесенной инфекции они запоминают «в лицо» отъявленные патогены и обеспечивают при повторном инфицировании более быстрый и точный ответ.

Туберкулезная палочка успешно создает формы, устойчивые к лекарствам

Legion-Media

В ответ бактерии учатся маскироваться. Некоторые наловчились закутываться в углеводную капсулу, прячущую их от контакта с рецепторами клеток хозяина. Так, например, действуют бактерии, вызывающие менингит. Другой вариант маскировки — постоянная смена «имиджа». Многим знакомая Neisseria gonorrhoeae, вызывающая гонорею, несет на своей наружной мембране 10 различных антигенов, за которые отвечают независимо переключающиеся гены. Во время заражения хозяина антигены экспрессируются в многочисленных комбинациях, запутывая иммунную систему.

Если же замаскироваться не удалось, приходится противостоять фагоцитозу — поглощению и перевариванию чуждых клеток. Оказалось, что успешные патогены выработали меры противодействия всем шести этапам фагоцитоза. Например, сальмонелла просверливает специальным шприцем стенку клетки хозяина и впрыскивает в нее вещества, нейтрализующие клеточный иммунитет.

Адаптации бактерий к фагоцитозу способствует их тренировка на эволюционных предках макрофагов. Миллиарды лет соседства с протозойными хищниками — амебами помогли бактериям отработать навыки защиты. А свободноживущие амебы в эпидемических процессах среди людей играют роль «троянского коня», позволяющего микроорганизмам преодолеть первую линию обороны нового хозяина.

Многие бактерии, например стафилококки, стрептококки и другие, напрямую инактивируют компоненты сложной системы комплемента, предназначенной для их растворения.

Другие патогены освоили управление цитокинами — сигнальными белками иммунной системы. Например, легионеллы отключают систему тревоги, чтобы остаться незамеченными. А некоторые кишечные патогены, напротив, «вызывают огонь на себя» — провоцируемая этим диарея способствует их распространению в окружающей среде.

В наших клетках существует механизм самоочистки, аутофагия: ненужное вкрапление отделяется от остальной цитоплазмы двойной мембраной, аутофагосомой, и транспортируется в лизосомы на переработку. Таким образом из клеток удаляется целый ряд патогенов: возбудители туберкулеза и туляремии, сальмонелла, стрептококки. Однако, например, листерия и другие бактерии научились растворять ловящую их мембрану. А возбудитель пневмонии Legionella pneumophila сама формирует вокруг себя аутофагосому, но блокирует ее слияние с лизосомой.

Бактерии способны управлять жизнью и смертью клеток, беря на себя контроль апоптоза — программируемой клеточной смерти. Так, подавление самоликвидации зараженных клеток позволяет хламидиям сохранить свое пристанище. А сальмонелла сначала провоцирует апоптоз, чтобы привлечь макрофаги, но затем, попав в них, его приостанавливает, чтобы обеспечить внутриклеточное выживание и размножение. Когда же резервы клеток-хозяев заканчиваются, паразиты снова включают механизм апоптоза, чтобы быть захваченными следующими макрофагами и разнестись по всему организму. Использует клетки нашей иммунной системы в своих целях и наиболее опасный источник эпидемической угрозы — ВИЧ.

Творцы супербактерий

В мае 1796 года английский доктор Эдвард Дженнер намеренно заразил восьмилетнего мальчика коровьей оспой. А несколько позже ему же привил возбудитель натуральной оспы. Ею мальчик уже не заболел. Так была изобретена вакцинация. Именно смелый эксперимент спас жизни сотен миллионов людей. И поныне вакцины вносят главный вклад в борьбу с инфекциями.

Хотя с момента появления вакцинации у нее возникли противники. Уже во второй половине XIX века стали появляться первые антипрививочные организации. Невежество и поныне мешает борьбе с эпидемиями, несмотря на то что массовый отказ от вакцинации уже не раз приводил к серьезным вспышкам оспы, коклюша, кори, дифтерии, печальные результаты которых возвращали интерес к прививкам.