Почему мы не похожи друг на друга

Очерки о биологической индивидуальности

Белки тканевой несовместимости отличают каждого из нас от окружающих и от всех живущих на планете людей. Чем же мы отличаемся друг от друга, в чем причина этой несхожести?

Этот сайт рассказывает о новейших исследованиях и намечающихся перспективах в расшифровке многих секретов биологической индивидуальности организмов.

 

Патогенность микробов

Патогенность микробов зависит от их способности размножаться в организме хозяина, образовывать токсины и соединяться в единый комплекс с его белками ТС. Когда-то ученик знаменитого Л. Пастера, автор метода специфической профилактики некоторых инфекций Гастон Рамон назвал патогенность микробов их «побочным свойством». Даже самые злые из них, считал он, ищут и убивают неполноценные клетки хозяина, а организм в целом их не интересует. При накоплении микробов или их токсинов хозяин оказывается убитым «как бы заодно».

Конечно, микробы лишены сознательного вероломства, но паразитирование на неполноценных или убитых клетках организма характерно для сапрофитов. Болезнетворные же микробы нацелены на ключевые молекулы клеточной армии хозяина, на его белки ТС. Именно они составляют ту территорию, которую прежде всего стремятся оккупировать микробы. Сегодня патогенность микроорганизмов нельзя представлять без способности паразитов объединяться с белками ТС хозяина и умением их же отключать иммунную защиту. Распространенность инфекций, вызываемых стафилококком, или синегнойной палочкой, в последние десятилетия связана с приобретенной этими паразитами эволюционной «находкой», выработкой продуктов, подавляющих иммунитет человека.

Множество биомолекул самого разного свойства может стать мишенью микробной атаки. Для успешного развития этой атаки микроб должен иметь стереохимическое сродство к организменным молекулам, то, что раньше мы называли комплементарностыо. Понятно, что в ходе эволюции скорость мутации атакующего и атакуемого видов возрастала. Паразит мутировал в сторону лучшей адаптации к индивидуальным белкам хозяина и защиты от его иммунитета. Мутации хозяина сообщали ему устойчивость к паразиту, в результате множился полиморфизм представителей данного вида. В ходе такого «соревнования» каждый вид избежал губительного контакта с какими-то опасными возбудителями болезней. Косвенным указанием на это служит естественная устойчивость человека к ряду заболеваний животных (чуме собак, сибирской язве или оспе рогатого скота), а те, в свою очередь, оказались невосприимчивыми к ряду людских болезней.

Можно думать, что в ходе эволюции устойчивость к паразитам достигалась приобретением дополнительных вариантов белков ТС, их аллелей. Понятно, что микроб, способный паразитировать на белке НLА-А3, поразит эту удобную для него молекулу, особенно если она представлена сразу на двух хромосомах. Но в гетерозиготной комбинации, когда А3 соседствует с А9 на другой хромосоме, атака паразита окажется безуспешной (тем более что А9 может возникнуть как педаль иммунитета к тому же паразиту). Ведь способность к утилизации гемоглобина возбудителем малярии, скажем, может полностью утратиться после изменения в молекуле этого белка всего одной аминокислоты. Вот почему аборигены Новой Гвинеи были устойчивы к этой болезни, а участников экспедиции Н. Н. Миклухо-Маклая изнуряли жестокие приступы тропической малярии. То же происходило с искателями чудесной страны Эльдорадо, поражавшихся отсутствием хворей у туземцев.

Паразитирование невольно побуждало к направленным мутациям представителей атакуемого вида. Но эволюционировали и паразиты. Поэтому патогенные микробы не переведутся в природе, как не исчезнут все формы биологической конкуренции. Они были заложены в самом начале развития органического мира. Фактором выживания, еще более могущественным, чем генетическая изменчивость, служит индивидуальная защита, иммунная система. Ей принадлежит выдающаяся роль в распознавании чуждых биологических продуктов, имеющих сродство к ее собственным белкам ТС. Нобелевский лауреат Барух Бенацерраф определил иммунную систему «грандиознейшим собором» организма. Считают, что эта армия наших защитников сложнее и многочисленнее, чем все армии человечества, взятые вместе за всю его историю.

Человек живет в непосредственном контакте с самыми разными паразитами - микробами, вирусами, грибками, заполняющими воздух, воду, почву и пищу. Каждый из нас находится в постоянной осаде со стороны этих агрессоров, но, к счастью, незаметно для себя он отражает штурм за штурмом. Захватчиков устраняют кожный барьер, естественные пестициды пота, слюны, слез, желудочного и кишечного соков. Их поглощает слизь носоглотки, чтобы отторгнуть при чихании или кашле, когда внешняя защита не сработала, их фагоцитируют альвеолярные макрофаги. Но если все же патогенные микроорганизмы свяжутся с тканями, то пугающая быстрота разрушения клеток организма заставляет вступить в сражение всю армию иммунитета.