Кишмя в кишках – Кровь5

Алексей Каменский

Кишмя в кишках

Как нашему иммунитету удается не уничтожить заодно с инфекциями всех бактерий, обитающих в ЖКТ

Бактерии толстой кишки. Фото: University of Edinburgh

Иммунитет — главная проблема для врачей при трансплантации. А для него самого главная проблема — желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Там на очень большой территории обитает гигантское даже по микробным меркам количество бактерий. Они помогают человеку переваривать пищу, но многие из них могут стать смертельно опасны, если слишком размножатся и начнут залезать куда не следует. Как кишечному иммунитету удается найти баланс в этой сложной ситуации?

Толстый и тонкий

Ткань толстого кишечника. Фото: wellcomeimages.com

Иммунитет ЖКТ — государство в государстве. У него свои правила и законы, потому что ситуация здесь, мягко говоря, непростая. Территория, которую он обслуживает, примерно 200 квадратных метров. Не два, не 20, а именно 200. Это площадь внутренней поверхности кишечника с учетом рельефа местности и сплошь покрывающих ее ворсинок. Нигде больше в организме нет такого широкого поля встречи иммунного механизма с потенциальными патогенами. Причем именно здесь происходит всасывание в кровь продуктов пищеварения, поэтому прочной механической защиты, как на поверхности тела, не может быть по определению. Все пронизано капиллярами, куда попадут патогены, если с ними немедленно, прямо на месте диверсии не справится пограничный контроль иммунной системы. Патогенов много, гораздо больше, чем во вдыхаемом в легкие воздухе. Точно никто не считал, но бактерий в человеке больше, чем его собственных клеток. Раньше думали, что чуть ли не на порядок. По современным уточненным оценкам, примерно в 1,3 раза.

Собственных клеток у нас около 30 триллионов, бактерий — где-то триллионов 40. И три четверти из них живут в желудочно-кишечном тракте.

Больше всего они любят толстую кишку, тонкую — поменьше, а в кислой среде желудка их немного. В общей же сложности от 500 до тысячи разных видов бактерий. И всю эту разношерстную компанию иммунитету удается держать в относительном спокойствии.

Порядок наступает не сразу, и у каждого человека он свой. Кишечник плода необитаем, первые микроорганизмы попадают туда во время родов из родовых путей матери. Ну или позже, если это было кесарево сечение, — в этом случае установление порядка идет сложнее. Основное заселение территории происходит в первые годы жизни человека, но позже структура населения ЖКТ может меняться. Она зависит от того, что и сколько человек ест, чем болеет, от наследственности. Даже от того, сколько он спит.

Мне часто встречалось утверждение, что иммунная система ЖКТ каким-то образом умеет различать «плохие» и «хорошие» бактерии, уничтожать только первых и бережно растить вторых. Микробиота системы пищеварения пока еще плохо изучена, чтобы о чем-то говорить со 100%-ной уверенностью, но в основном исследователи и врачи считают, что такого умения у ЖКТ нет и быть не может. К тому же четко разделить все эти триллионы непохожих на белые и черные, полезные и вредные невозможно. В принципе пищеварение возможно и без бактерий: в экспериментах иногда используют специальным образом выращенных стерильных мышей, внутри которых вообще никто не живет. Но с помощью бактерий пища переваривается быстрее и полнее. Например, они расщепляют целлюлозу — мы этого, как известно, делать не умеем. Некоторые бактерии пользы не приносят, но и вреда от них нет. Просто поселились и живут в кишечнике, не сотрудничая с ним, но и не конфликтуя. Бывает, что полезная вроде бы бактерия мутирует и начинает выделять патоген.

А иногда, наоборот, бактерия, считавшаяся вредителем, оборачивается к нам своей другой стороной. Предполагается, например, что Helicobacter pylori, во многом ответственная за гастрит и даже рак желудка, одновременно защищает человека от рака пищевода.

Некоторые бактерии, которые сами по себе могут представлять опасность для организма, хороши тем, что занимают нишу, где мог бы поселиться кто-то гораздо вреднее. Есть бактерии, распространение которых в ЖКТ сопутствует набору веса или, наоборот, отощанию. Но пока непонятно, что здесь причина, а что следствие. Да и какой из этих процессов хороший, а какой плохой, тоже однозначно не скажешь.

В общем, навечно заклеймить одни бактерии и записать в безусловные друзья другие невозможно. Пограничная служба желудочно-кишечного иммунитета действует более тонко.

Мягкая сила

Бактерии Proteus. Фото: David Gregory & Debbie Marshall

В основе действий иммунитета ЖКТ — политика невмешательства в дела другого государства. Важна граница, а не то, что происходит за ее пределами. Если обстановка спокойная, человек в целом здоров, иммунитет контролирует периметр, не применяя без нужды крайних, репрессивных мер.

Во внутренней полости кишечника бактерии могут чувствовать себя в относительной безопасности и жить, как им нравится. От остальной части организма их отделяет толстая слизистая оболочка, и туда заходить не стоит. Какой бы благонравной бактерией вы ни выглядели, здесь вас встретят первые иммунные посты.

Важнейшие из них — так называемые пейеровы бляшки. Они находятся прямо под слизистой оболочкой тонкой кишки. В основном в ее дальнем конце, ближе к началу толстой кишки, где бактерий больше. В пейеровых бляшках происходит первое знакомство иммунных клеток с антигенами — микробами или продуктами их жизнедеятельности. С помощью специального механизма эти бляшки захватывают антигены, которые проникли в слизистую оболочку кишечника или, размножившись в слишком большом количестве, начали часто подходить к ней слишком близко — зашли на нейтральную вспаханную полосу. Такое знакомство происходит в организме повсюду, однако дальше следует вещь, характерная именно для кишечника.

Учитывая сложность ситуации (большая очень густонаселенная территория за границей, возможны любые неожиданности), клетки действуют в ускоренном режиме и сразу передают информацию на все посты. Специальными маршрутами, проходящими по лимфатическим и кровеносным сосудам, иммунные клетки из пейеровых бляшек быстро распределяются по всей гигантской территории слизистой оболочки, вплоть до самых укромных закоулков. А прибыв на места, выделяют антитела, которые создают защитный барьер, мешающий проникновению патогена. То есть принимают меры, чтобы ничего подобного больше не повторилось.

Но с репрессивными мероприятиями иммунитету важно не переусердствовать — защита не должна превращаться в наступление. Как он этого добивается в таком сложном районе, как кишечник, хорошо видно на примере врожденных лимфоидных клеток, живущих в оболочке кишечника. Это, можно сказать, «недолимфоциты». Как и у обычных лимфоцитов, при появлении антигена происходит их активация: они выделяют провоспалительные цитокины. Однако, в отличие от обычных, врожденные лимфоидные клетки затем сами в борьбу не вмешиваются — остаются пассивными наблюдателями. Это помогает иммунитету не перегнуть палку, ведь из двух его составных частей, гуморальной (цитокины) и клеточной (лимфоциты и другие клетки), в этом случае работает только одна.

Коллективное помешательство

Участок тонкой кишки. Фото: Kevin Mackenzie, University of Aberdeen

У желудочно-кишечного иммунитета множество каналов взаимодействия с бактериями. Бактерии, со своей стороны, могут сами инициировать переговоры: выделяя определенные вещества, они способны (и без риска быть уничтоженными) воздействовать на иммунную систему организма, регулировать ее. Например, Bacteroides fragilis, один из обычных обитателей толстой кишки, в некоторых ситуациях выделяет полисахарид, под действием которого Т-клетки «хозяина» начинают производить противовоспалительное вещество интерлейкин 10.

Болезни ЖКТ могут разрушить установленный мир. Но и слишком жесткие, неадекватные действия пограничников вредят всему организму. Возникает аутоиммунная реакция: кишечному государству кажется, что оно борется с внешним врагом, а оно при этом само себя уничтожает изнутри.

Так устроены, в частности, болезнь Крона, язвенный колит. Точный набор их причин неизвестен, но одна из главных — бешенство лимфоцитов-пограничников, которые начинают выделять антитела к тем, кто не опасен, не размножается чрезмерно, не старается занять чужую территорию. При болезни Крона, например, к безвредным штаммам кишечной палочки, белку коровьего молока. Иммунитету повсюду мерещатся враги, его действия становятся все сильнее и неадекватнее. Тонкие настройки повреждаются, вместо того чтобы крикнуть «Стой! Кто идет?», он стреляет без предупреждения куда попало. Болезнь Крона и язвенный колит довольно редкие заболевания: от 0,5 до двух-трех случаев на тысячу человек. Но оба имеют тенденцию к рецидивам. Восстановить раз нарушенное равновесие в ЖКТ нелегко.

Стать донором Помочь донорам
Читайте также