Код иммунитета. Как циркадные ритмы, питание и хронический стресс влияют на иммунное старение

ДиНиколантонио Джеймс

Можно сказать, человечеству пока что сопутствовала удача. В конце концов, мы смогли сохранить жизнь нашего вида и на протяжении тысячелетий успешно справлялись с нападками инфекций, чумы и вирусов. Впрочем, этим мы обязаны не столько везению, сколько нашей способности адаптироваться и выживать. Человеческое тело представляет собой самоадаптирующееся устройство, которое развивалось в неблагоприятных внешних условиях на протяжении нескольких тысяч лет. Оно позволило нам построить современную цивилизацию, но, к сожалению, созданная им защита может сделать нас уязвимыми перед неожиданными пандемиями будущего.

Можно не сомневаться, что впереди нас ждет множество пандемий, и последние потрясения напомнили о важности активно следить за состоянием своего здоровья и иммунной системы. И для этого нужно обратиться к основам, а именно уделить внимание питанию, физическим упражнениям, сну, снятию стресса и прогулкам на открытом воздухе.

Глава вторая:

Основополагающие элементы иммунной системы и старение иммунитета

Иммунная система – это набор важнейших компонентов и процессов живых организмов, которые участвуют в выполнении различных функций. Она надежно защищает нас от угроз внешнего мира и инфекционных агентов. Крепкий иммунитет уверенно отталкивает инородные микроорганизмы и поддерживает тело в состоянии гомеостаза.

Абсолютно все живые организмы, в том числе простейшие и бактерии, наделены примитивной иммунной системой, которая называется системой рестрикции-модификации. [56] Базовые функции иммунитета растений и эукариот включают в себя производство противомикробных пептидов дефензинов, поглощение крупных частиц путем фагоцитоза и каскад комплемента, который усиливает эффективность антител. Люди и челюстноротые обладают более совершенными защитными механизмами, например, способностью со временем более эффективно распознавать определенные патогены и лучше к ним адаптироваться (адаптивный иммунитет). [57]

Иммунная система – это удивительно сложное явление. Она подразделяется на множество более мелких категорий и поддерживает связь со всеми системами тела, например, с сердечно-сосудистой, эндокринной и нервной системой. [58] Коротко говоря, иммунитет отвечает за распознавание патогенов и противодействие им, но на самом деле сфера его ответственности намного шире.

В этой главе мы рассмотрим основополагающие элементы иммунной системы и выясним, как они работают. Также мы обсудим компоненты иммунной системы, их иммунный ответ и защитные механизмы. Кроме того, мы узнаем, как стресс и процесс старения – неотъемлемые составляющие регуляции иммунного ответа организма – влияют на иммунитет.

Классификация иммунной системы

Слово «иммунитет» восходит к латинскому «immunis», что означает «невосприимчивый». То есть обладающий способностью противостоять инфекциям, патогенам, вредным микроорганизмам и вырабатывать иммунитет к болезням. Для оптимальной работы иммунной системе нужно уметь находить и устранять как можно больше патогенов, при этом отличать их от здоровых компонентов тела. В противном случае организм может атаковать сам себя, то есть спровоцировать аутоиммунную реакцию, что наносит такой же сильный вред организму, как и сама инфекция.

Иммунная система состоит из множества категорий и подсистем, которые включаются в работу на разных этапах развития инфекции или заболевания. Она работает по типу многослойной защиты, где такие физические барьеры, как кожа и слизистые оболочки, обеспечивают первый слой защиты. Они препятствуют попаданию в организм самых крупных и наименее сложно устроенных вредных

микроорганизмов. Однако большинство бактерий и вирусов обладают настолько мелкими размерами, что протискиваются даже в самые крошечные лазейки. В этот момент иммунная система берет ситуацию под контроль и немедленно отвечает на вторжение.

Существуют две основные категории иммунной системы, которые управляют нашими защитными механизмами:

? Врожденный (естественный) иммунитет, который включает в себя большинство защитных сил организма. [59] С ним человек рождается и по умолчанию получает способность распознавать инородные вещества и реагировать на них неспецифическим, обобщенным способом. Врожденный иммунитет проявляет активность, когда микробы или патогены вторгаются в организм, и образраспознающие рецепторы (ОРР) распознают эти микробные компоненты. [60] То же происходит в момент получения травмы, нарушения физической целостности и стресса. [61] Все живые организмы используют рецепторы ОРР.

• К поверхностным защитным барьерам, которые препятствуют попаданию патогенов в организм, относятся кожа и слизистые оболочки животных, экзоскелет насекомых и внешняя оболочка листьев. Также существуют химические барьеры, такие как антимикробные пептиды, которые выделяет кожа, [62] антибактериальные ферменты слюны, слез, [63] грудного молока и желудочного сока. [64] Когда частицы попадают внутрь через функциональные отверстия тела, например, ноздри или рот, такие механические реакции, как чихание, кашель и мочеиспускание, помогают быстро избавиться от нависшей угрозы. [65]

• Образраспознающие рецепторы в основном представлены клетками врожденного иммунитета, например, дендритными клетками, макрофагами, моноцитами, нейтрофилами и эпителиальными клетками. [66] Они распознают патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (ПАМП) и дефект-ассоциированные молекулярные паттерны (ДАМП). Внеклеточные ПАМП частично подтверждаются толл-подобными рецепторами. [67] Толл-подобные рецепторы запускают секрецию цитокинов, которые включают последующие защитные механизмы тела.

– Процесс уничтожения патогенов антителами реализуется за счет каскада или системы комплемента, в которой принимают участие более 30 различных белков. Эта система представляет наибольшее гуморальное звено врожденного иммунитета. [68] Система комплемента активирует фагоцитоз, воспаление и атаку клеточных мембран вредных бактерий.

– Антитела или иммуноглобулины (Ig) – это крупные белки Y-образной формы, которые производятся плазматическими клетками для обезвреживания патогенов. Они распознают специфические молекулярные характеристики у определенных патогенов-антигенов и помечают их как подлежащие уничтожению. У млекопитающих существует пять видов антител (IgA, IgD, IgE, IgG и IgM). [69]

• Врожденная иммунная система опосредована белыми кровяными тельцами (лейкоцитами), к которым относятся фагоциты (макрофаги, нейтрофилы, дендритные клетки), врожденные лимфоидные клетки, тучные клетки, эозинофилы, базофилы и естественные киллеры. Они либо физически атакуют и уничтожают патогены, либо поглощают их. [70] Второй процесс называется фагоцитозом и представляет собой древнейшую форму иммунной защиты организма. [71] Фагоциты мигрируют по организму в поисках инородных частиц и откликаются на зов цитокинов. [72]