Виролюция. Важнейшая книга об эволюции после «Эгоистичного гена» Ричарда Докинза

Различные в проявлениях и в том, какие органы и ткани поражают, эти болезни имеют общие черты. При них наблюдаются симптомы, типичные для воспалительных процессов, но без какого-либо внедрения чужеродного объекта в тело. Едины они и в своем патологическом характере, весьма странном и устрашающем: иммунные клетки и антитела начинают атаковать ткани их носителя, будто иммунная система человека, весьма гибкая и отлично приспособленная бороться с инфекциями и вторжениями чужеродных объектов, вдруг потеряла способность различать «своих» и «чужих». Это удивительное состояние предсказал в начале двадцатого столетия великий немецкий исследователь и новатор Пауль Эрлих, назвавший его «horror autotoxicus» [68] . Разгадка тайны его возникновения, несомненно, позволит узнать истинную причину аутоиммунных заболеваний. Вскоре мы приступим к обсуждению этой загадки, а пока полезно взглянуть на несколько примеров наиболее частых случаев таких заболеваний.

68

Ужас самоотравления (англ.).

Одно из наиболее известных и распространенных — это системная красная волчанка, или болезнь Либмана-Сакса, зачастую называемая «СКВ» или просто «волчанкой». У женщин она встречается вдесятеро чаще, чем у мужчин, причем у людей африканского происхождения чаще, чем у европейцев, и проявляется чаще всего в возрасте от двадцати до пятидесяти лет. Волчанка — одна из рекордсменок по количеству и разнообразию поражаемых органов и тканей. При ней на лице может появляться красная чешуйчатая сыпь в форме бабочки, захватывающая нос и щеки, что обычно и служит причиной для обследования на волчанку. Но чаще и больше всего она поражает суставы, приводя к артриту пальцев на руках, а иногда поражает и большие суставы, такие, как лучезапястный и коленный суставы, хотя поражение это не столь тяжелое и обширное, как при ревматоидном артрите. Болезнь может приводить и к опасной для жизни ситуации, когда тромб закупоривает сосуды в важном органе. Однажды ко мне поступила пациентка с сердечным приступом. Каково же было мое удивление, когда рутинный анализ крови показал присутствие нейтрофильных лейкоцитов (так называемых «клеток красной волчанки») и повышенный уровень лейкоцитов, характерный для воспалительных процессов, — что и позволило мне поставить правильный диагноз. Волчанка поражает мышцы сердца, легкие, почки и мозг, причем симптомы и степень поражения могут сильно различаться — от почти незаметных до угрожающих жизни.

В последнее время волчанку зачастую пытаются диагностировать, отыскивая в крови антитела, нацеленные на ядра клеток поражаемых тканей, — хотя эти же самые антитела иногда встречаются и при других аутоиммунных заболеваниях, и у совершенно здоровых людей. Более разумным было бы исследование крови на наличие враждебных ДНК антител. Как это ни поразительно, при волчанке иммунная система тела атакует собственный генетический код! При ревматоидном артрите аутоиммунной атаке подвергаются большие и малые суставы, и поражаются суставы на удивление сходным, симметричным образом. Болезнь сопровождается воспалением синовиальных сумок, а иногда и других органов, например кровеносных сосудов кожи, легких, почек, сердца и белков глаз. Типичное для ревматоидного артрита аутоантитело «ревматоидный фактор», найденное приблизительно у восьмидесяти пяти процентов больных, направлено против важнейшего протеина нашей иммунной системы, обеспечивающего его нормальное функционирование, — против иммуноглобулина IgG.

Некоторых читателей, наверное, удивит тот факт, что диабет первого типа — недостаточность инсулина, зачастую присутствующая у молодых людей, — также числится среди аутоиммунных заболеваний. Люди склонны считать диабет попросту нехваткой гормона инсулина. В сущности, это справедливо, но причина нехватки инсулина как раз и кроется в том, что иммунные клетки и антитела нашего тела атакуют бета-клетки островков Лангерганса — крошечных скоплений производящих инсулин клеток, находящихся преимущественно в хвосте поджелудочной железы. Инсулин многофункционален в нашем метаболизме, и одна из важнейших функций инсулина — это способствовать переносу глюкозы из крови в клетки. Стандартным тестом на диабет первого типа является анализ крови на наличие антител, нацеленных против декарбоксилазы глютаминовой кислоты (ГКД65) — соединения, необходимого для нормального функционирования островков Лангерганса.

Мой последний пример — это рассеянный, или множественный, склероз (PC), многими, хотя и не всеми, рассматриваемый как аутоиммунное заболевание. При нем поражаются миелиновые оболочки нервных волокон головного и спинного мозга. Нервные клетки сообщаются друг с другом через длинные нервные волокна аксоны, напоминающие сверхтонкие электрические провода. Их оболочки, аналогичные пластиковой или резиновой изоляции проводов, образует вещество миелин. При развитии рассеянного склероза происходит аутоиммунная атака на миелин во множестве рассеянных по центральной нервной системе мест, где образуются характерные бляшки, очаги разрушения миелина белого вещества головного и спинного мозга. Такая «демиелинизация» приводит к такому же эффекту, какой бывает при повреждении изоляции проводов. Качество передачи сигналов по аксонам ухудшается. Болезнь имеет осциллирующий характер, приступы сменяются ремиссией. Как и при всех аутоиммунных заболеваниях, приступ можно смягчить иммунодепрессантами. Недавно долговременного улучшения у многих пациентов стали добиваться, вводя бета-интерферон и другие сходные по действию препараты.

Аутоиммунных болезней слишком много, чтобы здесь описать их все хотя бы вкратце. Для нас важно подчеркнуть их общую черту: все они вызваны тем, что наша мощная, быстро реагирующая и адаптирующаяся иммунная система перестает воспринимать определенные части тела как «свои». Эти заболевания настолько распространены, проблема их лечения настолько важна, что огромные деньги и усилия тратятся на изучение иммунологических реакций, патологии, молекулярной химии внутритканевого воспаления — а также генетической подоплеки развития этих заболеваний и предрасположенности человека к ним.

В конце семидесятых и в восьмидесятых годах прошлого века мне посчастливилось внести небольшой вклад в изучение аутоиммунных заболеваний. В то время я работал под руководством гастроэнтеролога Дерека Хольдсворта и гематолога Эрика Престона и изучал неспецифический язвенный колит — аутоиммунное заболевание, при котором поражается слизистая оболочка толстой кишки. Мы впервые обнаружили, что неспецифический язвенный колит иногда сопровождается понижением функций селезенки (гипоспленизмом). Некоторые пациенты нуждались в резекции толстой кишки, сложной и тяжелой операции, при которой удаляются вся толстая кишка и прямая кишка и временами возникает опасное, угрожающее жизни осложнение: рассеянная интраваскулярная коагуляция. Я заметил, что это осложнение чаще возникает у пациентов с пораженной селезенкой, и предположил, что, возможно, оно связано с бактериальными антигенами, переносимыми кровью. Потому с согласия пациентов я повторил эксперименты с бактериофагами, которые раньше проводил с кроликами, проверяя способность иммунной системы пациентов реагировать на безвредный для них вирус. Эксперимент подтвердил мои опасения: тела пациентов с гипоспленизмом вовсе не вырабатывали антител в ответ на присутствие вируса в крови.

Мы тогда заключили, что повреждение селезенки — это лишь часть общего поражения иммунной системы, возможно тесно связанного с аутоиммунностью. Наши догадки были подтверждены коллегами, проведшими аналогичные исследования и обнаружившими, что гипоспленизм проявляется также при ревматоидном артрите и волчанке. Я же продолжил свой эксперимент, исследуя кровь больных язвенным колитом на предмет наличия аутоантител, характерных для широкого спектра аутоиммунных заболеваний. Оказалось, у многих эти антитела присутствовали, хотя признаков заболеваний не наблюдалось. Но затем я в течение длительного периода времени — десять — двенадцать лет — наблюдал за этими пациентами, и у некоторых из них развились заболевания, соответствующие обнаруженным антителам. Это подтвердило разделяемое многими убеждение: у аутоиммунных заболеваний имеется общая причина, и, скорее всего, — причина генетического характера.

В 2005 году журнал «Нейчур» посвятил серию обзорных статей о состоянии исследований аутоиммунных заболеваний, включая обзоры исследований по генетике, патологии, терапии, а также анализ возможностей будущих исследований. Статьи эти в основном уделяли внимание классической генетике заболеваний и изучению воспалительных процессов при них — двух важнейших аспектов аутоиммунности. Но при этом даже не предпринималось попыток осветить роль человеческих эндогенных ретровирусов в аутоиммунных заболеваниях. Я же сейчас покажу, что HERV могут играть в этих заболеваниях весьма важную роль.

В 1990 году Артур М. Криг и Альфред Д. Штейнберг из Иммунологического отделения Национального института здоровья США опубликовали обзорную статью под названием «Ретровирусы и аутоиммунность». Изложенные там результаты экспериментов на животных позволяли утверждать: экспрессия ретровирусов тесно связана с аутоиммунностью. Артур М. Криг и Альфред Д. Штейнберг заключили: хотя изучение человеческих ретровирусов и находится на ранней стадии, есть косвенные свидетельства в пользу их соучастия в развитии аутоиммунных заболеваний [69] .

69

Krieg A.M., Steinberg A. D. Retroviruses and autoimmunity. Journal of Autoimmunity 1990; 3: 137–166.

Чтобы прояснить этот вопрос, нужно закрыть три объемных пробела в наших знаниях по данной теме. Прежде всего нужно детально изучить роль ретровирусов в эволюции очень важной области человеческого генома, известной как главный комплекс гистосовместимости (МНС) — он находится в шестой хромосоме. Затем следует понять молекулярную химию иммунных и воспалительных процессов, вовлеченных в аутоиммунность. И третье: опираясь на эти знания, нужно определить возможный вклад эндогенных ретровирусов в аутоиммунность, в развитие воспалительных процессов, вызванных аутоиммунным откликом организма.