Паразиты. Тайный мир - Циммер Карл (читаем книги .TXT) 📗
И все же, как и токсоплазма, червь не хочет убивать своего промежуточного хозяина. Только когда циста начинает сдаваться, когда она не может больше ждать и надеяться на встречу с окончательным хозяином, она становится опасной. В этот момент червь уже не может производить химикаты для управления иммунной системой, и она начинает массовое производство воспалительных Т-лимфоцитов, настроенных на червя; они должны повести в бой макрофаги и другие иммунные клетки. Мишень велика, и имунные клетки возбуждаются до предела. Начинается яростная схватка; ткани вокруг цисты распухают. Бывают случаи, когда давление в тканях возрастает настолько, что человек погибает. Но это не паразит убивает хозяина, а хозяин убивает себя сам.
Еще более подробными знаниями об иммунной системе человека обладают кровяные сосальщики — трематоды, путешественники, перебравшиеся из Африки в Австралию, мафусаилы, способные прожить с хозяином тридцать лет. Когда молодые трематоды впервые ввинчиваются в кожу и забираются внутрь организма, они сразу же привлекают к себе пристальное внимание иммунной системы. На первом этапе проникновения иммунным клеткам иногда удается справиться с трематодами — обычно это происходит в момент проникновения через кожу или когда трематода находится в легких. Но чуть позже червь, избавившись от прежней оболочки, обзаводится новой—да такой, что иммунная система не может с ней разобраться.
Причина, по которой новая оболочка червя оказывается идеальной защитой, проста: дело в том, что она частично состоит из кусочков хозяина. Как работает такая маскировка, можно увидеть при помощи несложного эксперимента. Когда паразитологи извлекают пару трематод из мыши и помещают их в обезьяну, ничего не происходит; трематоды остаются целыми и невредимыми и вскоре вновь начинают откладывать яйца. Но, если ученые предварительно введут обезьяне антигены из крови мыши, дело обернется совсем иначе. Вообще, инъекция работает как вакцина, настраивая иммунную систему обезьяны на распознавание и уничтожение антигенов мышиной крови. Если трематоды перенести из мыши в «привитую» таким образом обезьяну, ее иммунная система уничтожит паразитов. Другими словами, трематоды так похожи на прежнего хозяина-мышь, что иммунная система обезьяны воспринимает их как пересаженный от мыши орган.
Этот эксперимент привел к гибели паразитов, но одновременно продемонстрировал их блестящую маскировку. Ученые не до конца понимают, каким образом трематодам удается перенимать чужой вид, но похоже, что наружный слой их тела частично строится из молекул, покрывающих наши собственные клетки крови. Не исключено, что трематода, проплывая мимо эритроцитов или отбивая атаки лейкоцитов, умеет срывать молекулы с их поверхности и закреплять на своей. Таким образом, паразиты в глазах иммунной системы выглядят как красные тени в красной реке.
Протеины, которые трематода навешивает на себя, — не единственное, что она крадет у тела хозяина. Молекулы комплемента садятся на наши собственные клетки точно так же, как на паразитов, и если позволить им беспрепятственно делать свое дело — устанавливать маячки для макрофагов, то наша иммунная система начнет разрушать наше же тело. Чтобы избежать этого, наши клетки производят вещества (к примеру, стимулятор гемолиза, или сокращенно DAF), разрезающие молекулы комплемента на части. Трематоды тоже способны уничтожать молекулы комплемента, попавшие к ним на поверхность. Паразитологи выделили энзим, которым они пользуются, и оказалось, что это тоже DAF.
Неясно, крадет ли паразит его у клеток хозяина или сам обладает соответствующим геном. Возможно когда-то, в далеком прошлом, какой-то вирус проник в человека, подхватил ген, отвечающий за производство DAF, а затем перекинулся на трематоду, передав заодно краденую ДНК новому хозяину. В любом случае это вещество (DAF) позволяет кровавому сосальщику чувствовать себя в наших венах как дома.
В 1995 г. паразитологи, изучавшие трематоду на берегах озера Виктория, обнаружили парадоксальный факт. Ученые исследовали мужчин-кенийцев, которые зарабатывают на жизнь тем, что моют машины на берегах озера. Этим людям приходится работать на мелководье, и нередко они заражаются шисто- сомозом — болезнью, которую вызывают кровяные сосальщики. В этом районе также распространен СПИД, так что многие мойщики машин страдают одновременно и СПИДом, и ши- стосомозом. ВИЧ уничтожает воспалительные Т-лимфоциты, воинственные клетки, задача которых вести макрофаги в бой против паразитов. Вымирание Т-лимфоцитов приводит к нашествию незаметных прежде паразитов вроде токсоплазмы. А вот трематоды плохо уживаются с ВИЧ. Трематоды, хозяева которых больны СПИДом, откладывают значительно меньше яиц, чем те, чьи хозяева страдают только шистосомозом.
Причина парадокса африканских мойщиков в том, что трематоды используют иммунную систему хозяина, чтобы вывести из его организма свои яйца. Без реакции иммунной системы они не могут размножаться. Когда самка трематоды откладывает в стенке вены свои яйца, они начинают вырабатывать целый коктейль химических веществ, воздействующих на ближайшие макрофаги. Под действием химического «заклинания» этих яиц макрофаги вырабатывают сигнальные молекулы, важнейшая из которых называется фактором некроза опухоли-альфа (TNF-a). TNF-a особенно хорошо умеют вызывать воспаление — они расслабляют венозные стенки и привлекают к этому месту еще больше иммунных клеток. Иммунные клетки пытаются уничтожить яйца паразитов, выбрасывая яд, но плотная оболочка надежно защищает яйца. Все, что могут сделать иммунные клетки, — это окружить яйца плотной стеной и заключить их в коллагеновую капсулу.
Иммунные клетки создают эту капсулу (известную как гранулёма) в надежде избавиться от находящегося внутри чуждого объекта. К примеру, если в ваш палец вонзится заноза, клетки сформируют вокруг нее гранулёму, которая затем будет вынесена на поверхность кожи и удалена из тела. Это же происходит и с гранулёмой, сформированной в венозной стенке вокруг яйца трематоды. Гранулёма проходит сначала сквозь венозную стенку, затем сквозь стенку кишечника, что и нужно паразиту, поскольку яйцо должно покинуть тело хозяина и проклюнуться в воде. Другими словами, трематода использует лейкоциты в качестве носильщиков, которые должны пронести яйца сквозь непреодолимый барьер. Когда обе стенки пройдены, иммунные клетки в гранулёме растворяются под действием пищеварительных соков кишечника, но яйцо в плотной оболочке остается невредимым и со временем покидает тело естественным путем. Отсюда и парадокс мойщиков машин с озера Виктория: СПИД лишил их иммунных клеток, без которых трематоды не могут отправить своих детенышей в свет.
Это, конечно, элегантный, но не слишком эффективный способ размножения. Поток крови в венах, где живут трематоды, движется прочь от кишечника к печени. В результате кровь уносит с собой половину отложенных яиц прежде, чем они успевают погрузиться в ткань. Унесенные яйца заканчивают свой путь в печени; там же вокруг них образуются гранулёмы. Но в печени гранулёмы бесполезны для паразита; они могут только убить хозяина. Паразитологи подозревают, что кровяные сосальщики, ограничивая собственную численность, умеют таким образом контролировать вред, наносимый хозяину. Как и яйца, взрослые особи трематоды тоже заставляют тело хозяина производить молекулы TNF-a. Взрослым они не наносят особого вреда, но смертельно опасны для нежных молодых личинок, которые только что проникли в организм и не успели еще выстроить надежную защиту. В результате человек, являющийся носителем трематод, имеет гораздо меньше шансов заразиться новой их группой. Судя по всему, кровяные сосальщики помогают иммунной системе хозяина расправляться с опоздавшими особями своего вида, стараясь не допустить перенаселения.
Самое сильное впечатление производит не то, сколько людей калечат или убивают кровяные сосальщики, а то, что они в большинстве случаев умудряются жить в своих хозяевах припеваючи и причинять им при этом так мало неприятностей. Можно сказать, что они играют роль своего рода дорогостоящих защитников.
