Давно замечено: если организм встретится с возбудителем болезни второй раз, он будет отвечать на вторжение уже знакомого антигена быстрее, энергичнее. Так срабатывает иммунологическая память. На этом основана и вакцинация — искусственная тренировка, «натаскивание» факторов иммунитета на возбудителя болезни. Открывшиеся в последние годы тонкие механизмы этих реакций помогают создавать надежную невосприимчивость к инфекциям и держать многие из них в узде. Когда антиген проник в организм, еще нет клеток, которые будут синтезировать против него антитела. Но есть предшественники этих клеток — совсем молодые и неопытные. В присутствии антигена они должны созреть и пройти свои «университеты». Армия, состоящая из клеток-юнцов, начинает экстренно формироваться и обучаться, когда враг уже вступил на суверенную территорию организма.
Однако начнем с самого начала. А оно заключено в клетке-родоначальнице, обитающей в костном мозге. Все весьма разнообразные клетки иммунитета происходят от одной родоначальной, «стволовой», клетки… Она дает жизнь множеству клеточных семей. У каждой из них будут совершенно разные обязанности.
И вот клетка покидает насиженное гнездо и отправляется в путь. Отныне она становится странницей.
Маршрут одних: костный мозг — тимус — лимфатические узлы. Другие путешествуют по маршруту: костный мозг — лимфатические узлы. Но, достигнув желанного материка, лимфатического узла, многие лимфоциты снова отправляются в путь и оказываются в токе крови. Но в костный мозг и тимус они не вернутся никогда. А что касается лимфатических узлов, туда путь всегда открыт: добро пожаловать!
Эти миграции необходимы, чтобы клетки иммунитета созревали и могли работать. Собственно, миграции и есть показатель жизненности органа иммунитета, замри они — перестанет действовать вся система защиты. Потому что в каждом «доме» лимфоцитов — в тимусе, селезенке, лимфатических узлах — происходят неповторимые, уникальные процессы. В тимусе клетки обучаются отличать свои белки-антигены от чужих, не свойственных организму. Здесь на поверхности лимфоцитов появляются новые рецепторы, своеобразные «усики» — антенны, без которых не распознать антигены.
В тимус прибывают клетки из костного мозга, и только оттуда. Здесь они обучаются «распознавать образы» антигенов. Зрелые лимфоциты очень тонко различают антигены и никогда не перепутают микроб скарлатины с возбудителем коклюша…
Одним словом, в тимусе лимфоциты превращаются в зрелые Т-клетки, которые заселяют специальные области в лимфатических узлах и в селезенке и на новом месте обитания вступают в кооперативные отношения с В-лимфоцитами, миновавшими тимус и пришедшими непосредственно в лимфатические узлы.
Чтобы ответить на чужеродный антиген, Т- и В-лимфоциты должны действовать сообща. Т-клетки распознают антиген и передают сигнал о нем В-клеткам. Те в ответ на этот сигнал начинают размножаться и специализироваться. В результате образуется клон — семейство плазматических клеток, которые синтезируют и выделяют специфические антитела.
Скажем, чтобы дать отпор возбудителю скарлатины, на территории одного лимфоидного органа должны встретиться лимфоциты, прошедшие обучение в тимусе и в костном мозге и специализированные на этот, и только на этот, антиген…
Вся эта картина открылась исследователям лишь недавно. Многое в образе жизни клеток-странниц вызывает изумление и воспринимается как захватывающие страницы истории изучения иммунитета.
Итак, неугомонные лимфоциты переселяются из одной квартиры в другую. Очень важно, что атмосфера каждого дома уникальна, неповторима. Именно она обеспечивает сложные пути их развития.
И в последние годы в отчетах научных лабораторий появляется будничное слово «микроокружение». Смысл его нам поможет постичь история тимуса — его почти волшебное превращение из скромной, мало кому понятной зобной, или вилочковой, железы в «суперзвезду» иммунитета.
Сначала просто не знали, зачем нужна эта странная железа: у животных в раннем возрасте она значительно крупней, со временем как будто усыхает, уменьшается в размерах. Иногда она располагается за грудиной, иногда — у самой гортани, у некоторых животных «шапочкой» покрывает сердце… Состоит из лимфоидной ткани, но сама с антигенами никогда не встречается…
Зачем она в таком случае?
Лет 15 назад тимус начал стремительно сбрасывать покровы таинственности: тогда и поняли, что лимфоциты, прошедшие через тимус, приобретают совершенную систему распознавания антигенов, и она, быть может, не уступает по сложности системе распознавания образов.