Паразиты. Тайный мир - Циммер Карл (читаем книги .TXT) 📗
Тем временем паразиты заселяются в эритроциты и обустраивают свой новый дом. Плазмодию приходится приложить массу усилий, чтобы компенсировать отсутствие у клеток крови генов и протеинов, но у пустоты есть и положительные моменты: в красных кровяных клетках очень удобно прятаться. Поскольку в них нет генов, они не умеют строить и молекулы МНС, а значит, никак не могут сообщить иммунной системе о том, что появилось у них внутри. Некоторое время плазмодий, проживая внутри эритроцита и пользуясь его идеальной маскировкой, может наслаждаться полной безопасностью.
Но паразит активно делится, быстро заполняет клетку и в какой-то момент начинает укреплять стенки эритроцита собственными протеинами. Чтобы не погибнуть вместе с эритроцитом в селезенке, он строит на поверхности клетки специальные выросты и снабжает их крохотными защелками, способными зацепиться за стенку кровеносного сосуда и накрепко приковать к ней клетку-дом. Эти защелки представляют собой отдельную опасность: они рискуют привлечь к себе внимание иммунной системы. Против них могут быть изготовлены антитела, и тогда соберется целая армия Т-киллеров, которые смогут легко узнавать по этим признакам инфицированные клетки.
Поскольку иммунная система способна опознавать эти защелки, ученые потратили немало времени на их изучение в надежде разработать вакцину против малярии. В 1990-х гг. они впервые смогли установить последовательность генов, отвечающих за создание защелок. Выяснилось, что для их строительства достаточно лишь одного гена, но в структуре ДНК плазмодия таких генов больше сотни. Получается, что защелки бывают самой разной формы, но каждая из них способна прочно прикрепить эритроцит к стенке кровеносного сосуда.
Впервые забравшись внутрь эритроцита, Plasmodium включает одновременно множество генов, отвечающих за строительство захватов, но выбирает для оболочки своего дома защелок лишь одного типа. Таким образом, поверхность эритроцита покрывается защелками одинаковой формы. Наконец клетка разрывается, и из нее выходит шестнадцать новых паразитов. В следующий раз каждый из них почти наверняка воспользуется тем же геном и снабдит свой новый дом-эритроцит защелками той же формы, но время от времени один из паразитов переключается на другой ген и делает защелки на своем эритроците неузнаваемыми для иммунной системы. Да, именно так: плазмодий умудряется спрятаться на самом виду; к моменту, когда иммунная система научится узнавать новые защелки, паразит перейдет на следующую модель. Иными словами, возбудитель малярии пользуется точно такой же стратегией «заманить и подменить», что и возбудитель сонной болезни. Рональд Росс и не подозревал, что его пациенты, страдающие малярией и сонной болезнью, проигрывают партии в одной и той же изматывающей игре.
Плазмодий — лишь один из множества паразитов, которые живут внутри наших клеток. Одни из них способны жить в любых клетках, тогда как другие выбирают клетки только одного типа. Есть такие, которые специализируются на самых опасных клетках, макрофагах, чья работа — убивать и пожирать паразитов. К последней категории относятся и простейшие Leishmania. Любой из более чем десятка видов этого паразита переносится от человека к человеку через укусы насекомого, известного как москит, или песчаная мошка. Каждый вид этих простейших вызывает собственную болезнь. Leishmania major вызывает кожный лейшманиоз — неприятный волдырь, который затем превращается в язву. Leishmania donovani нападает внутри организма на макрофагов и меньше чем за год может убить хозяина. Leishmania brasiliensis, третий паразит рода Leishmania} вызывает эспундию — злокачественный лейшманиоз, при котором паразит вгрызается в мягкие ткани головы до тех пор, пока его жертва не лишится лица.
Лейшмании не приходится проникать в макрофаги хозяина силой, как плазмодий проникает в эритроциты. Лейшмания больше напоминает вражеского лазутчика, который стучит в двери полицейского участка и просит, чтобы его арестовали. Попав в организм человека с укусом москита, этот паразит привлекает к себе молекулы комплемента; те пытаются просверлить его мембрану и в свою очередь привлекают макрофагов, которые по идее должны сожрать чужаков. Лейшмания вполне способна пресечь все попытки комплемента нарушить целостность ее оболочки, но сами молекулы она не уничтожает. Напротив, она позволяет комплементу выполнить вторую часть задачи: послужить маячком. Прибывший на место макрофаг проползает по паразиту, обнаруживает комплемент и открывает в своей мембране отверстие, чтобы сожрать лейшманию.
Макрофаг проглатывает паразита, и тот оказывается внутри, в пузырьке. В принципе, этот пузырек мог бы стать для паразита камерой смерти. Макрофаг мог бы слить пузырек-тюрьму с другим пузырьком, наполненным молекулярными скальпелями, и приступить к расчленению лейшмании. Но каким-то образом — ученые до сих пор не знают, каким именно, — лейшмания останавливает слияние пузырьков, и пузырек-тюрьма становится для паразита удобным домом.
Лейшмания не только воздействует на того макрофага, внутри которого находится, но и меняет всю иммунную систему организма. Когда молодые Т-лимфоциты в первый раз встречаются с антигенами и сцепляются с ними, они могут превратиться в Т-хелперы. Хелперами какого типа они станут — воспалительными или теми, что помогают В-клеткам производить антитела,—зависит от соотношения определенных сигнальных признаков, циркулирующих по телу. Сначала оба типа Т-клеток свободно размножаются, но через некоторое время начинают взаимодействовать друг с другом. При многих инфекциях результат именно этой борьбы склоняет чашу весов в пользу одного из двух типов Т-клеток. После этого победившая сторона ведет войну с паразитами по собственным правилам.
Лейшмания научилась решать исход этой схватки. Очевидно, что лучшим способом уничтожить паразита было бы произвести множество воспалительных Т-лимфоцитов, которые могли бы помочь макрофагам расправиться с проглоченными паразитами. Именно это, судя по всему, происходит в организмах тех людей, кому удается справиться с лейшманией. Паразитологи провели интересный эксперимент. Заразив мышей лейшманией, они отсасывали воспалительные Т-лимфоциты из крови мышей, перенесших инфекцию, и вводили их мышам, генетически почти лишенным иммунной системы. Эта инъекция позволяла беспомощным мышам столь же успешно справляться с паразитом.
Но очень часто нашим телам не удается наладить надлежащую оборону, и эта неудача играет на руку лейшмании. Сидя внутри хозяина-макрофага, паразит вынуждает его испускать сигналы, которые склоняют чашу весов в пользу Т-лимфоцитов, помогающих В-клеткам производить антитела. Но внутри макрофага лейшмания находится в полной безопасности, антитела никак не могут до нее добраться. Болезнь развивается.
Плазмодий и лейшмания весьма разборчивы при выборе дома: эти паразиты могут жить только в клетках определенного типа. Большинство паразитических простейших не менее привередливы, но некоторые способны неплохо устроиться в клетке практически любого типа. Один из таких видов—Toxoplasma gondii, существо, пребывающее в незаслуженной безвестности. Мало кто вообще знает о токсоплазме, хотя существует реальная вероятность того, что мозг множества ничего не подозревающих людей несет в себе не одну тысячу особей этого паразита. Им заражена треть всего населения Земли; в некоторых районах Европы носителями являются почти все поголовно.
Хотя носителями токсоплазмы являются миллиарды людей, на самом деле человек — не настоящий ее хозяин. Обычный жизненный цикл этого паразита включает кошек, домашних и диких, и животных, которыми питаются кошки. Кошки выделяют яйцеподобные ооцисты токсоплазмы с фекалиями; после этого ооцисты могут много лет ждать в земле, пока не будут подобраны каким-нибудь другим животным—птицей, крысой или газелью. В новом хозяине ооцисты оживают, и простейшие начинают путешествовать по телу в поисках клетки, которую можно сделать домом.
Токсоплазма — близкий родич плазмодия, простейшего, вызывающего малярию. Она также имеет на кончике приспособление, позволяющее ввинчиваться в клетку, но если плазмодий может жить только в клетках печени и позже в эритроцитах, то токсоплазме, в общем-то, все равно. Она может с удобством устроиться в клетке практически любого типа.
