B 1960 году, т. е. в то же время, когда усовершенствованная методика микроскопирования позволила человеку наблюдать образование тромбоцитов крови, впервые удалось сфотографировать молекулы антитела.
Рис. 26. Именно такими человек впервые увидел антитела в 1960 году, используя электронный микроскоп и особую технику. Показанные на фотоснимке антитела кролика увеличены в 132 000 раз.
На фотографиях молекулы антитела по форме напоминают стерженьки и внешне не отличаются от молекул гаммаглобулина — белковой фракции плазмы, в которой они обычно встречаются. Как установлено, толщина молекулы антитела составляет примерно 0,000004 миллиметра, а длина по неизвестным причинам колеблется и достигает 0,000016–0,00004 миллиметра.
Способность человека оставаться здоровым в кишащей микробами внешней среде связана с тремя видами иммунитета: активным, пассивным и естественным. При всех этих трех видах иммунитета защитные вещества переносятся белками крови и фактически входят в состав жидкой части крови.
Активный иммунитет является результатом выработки в организме человека собственных антител в ответ на контакт с какой-либо определенной инфекцией. Он может быть также вызван искусственно путем введения человеку убитых или ослабленных микробов или разведенных токсинов болезни, как это делают, например, для предупреждения заболевания оспой, бешенством или полиомиелитом.
Такого рода иммунитет специфичен для одной какой-то болезни; его называют «активным», так как он осуществляется антителами, образуемыми в крови и тканях человека.
Пассивный иммунитет достигается без участия активных защитных сил организма больного. Вместо этого человеку вводят готовые антитела, полученные от животных или другого «хозяина», подвергшихся воздействию возбудителя заболевания. Так, например, человек приобретает пассивный иммунитет к дифтерии, если ему ввести противодифтерийные антитела, полученные от лошади. Иммунитет, достигаемый при введении сыворотки лиц, переболевших скарлатиной и корью, также носит пассивный характер.
В отличие от активного и пассивного иммунитета естественный иммунитет не требует для своего развития предварительной «встречи» с болезнью, а также прививок и вакцинаций. Как свидетельствует сам термин, естественный иммунитет обусловлен врожденной способностью организма человека противостоять инфекциям. Например, два совершенно здоровых человека могут подвергнуться одинаковому заражению одной и той же болезнью, которую они еще не переносили. При этом один из них может заразиться, а другой, в силу природной невосприимчивости, останется здоровым. Человек может в одном случае устоять против интенсивного заражения, а в другом случае заболеть от воздействия значительно менее активной инфекции, ибо механизм естественного иммунитета бывает непостоянным не только у различных людей, но и у одного и того же человека.
Истинные причины естественного иммунитета изучены недостаточно, и четко определить их не представляется возможным. Однако проведенные недавно исследования позволили выдвинуть любопытные гипотезы. Так, ученые предположили, что иммунные факторы каким-то образом связаны с определенными белками крови и другими компонентами плазмы. Эта гипотеза получила сильную поддержку в 1954 году, когда д-ру Пиллемеру (Медицинский факультет Кливлендского университета, шт. Огайо) удалось выделить совершенно необычный белок крови.
Открытие этого белка, получившего название пропердин (от латинского глагола perdire, что значит «разрушать»), проложило новые пути научному объяснению природы естественного иммунитета. Как показали первые же исследования, выраженность естественного иммунитета к большинству болезней находится в прямой зависимости от содержания пропердина в крови. У животных, как и у человека, при высоком содержании пропердина сопротивляемость инфекциям также оказывается высокой. Соответственно при снижении уровня пропердина в крови иммунитет падает.
Как показали дальнейшие наблюдения, сам по себе пропердин не является особенно полезным. Однако в присутствии других компонентов крови — ферментоподобного вещества, называемого комплементом, и следовых количеств магния, обычно находящегося в крови здорового человека, образуется особый механизм, известный под названием пропердиновой системы. Очевидно, именно пропердиновая система способна разрушать или нейтрализовать целый ряд бактерий, вирусов, простейших и других болезнетворных агентов.
Особенностью пропердиновой системы является тот факт, что в отличие от антител, специфичных по отношению только к какой-либо одной болезни, пропердиновая система, по всей видимости, обеспечивает общий иммунитет к целому ряду заболеваний. Более того, в отличие от других иммунных факторов пропердиновая система, очевидно, является частью врожденной устойчивости, общей как к неинфекционным, так и к инфекционным заболеваниям.
B замечательных исследованиях, проведенных недавно, сотрудники онкологического института Слоан-Кеттеринг пересадили раковые клетки добровольцам-заключенным исправительного дома в шт. Огайо. У некоторых заключенных раковые клетки привились, и их пришлось удалять хирургическим путем. Но в организме других клетки рака были отторгнуты и уничтожены иммунными механизмами. Как показали исследования, лица, у которых рак привился, имели низкий уровень пропердина в крови, а в тех случаях, где прививка не удалась, содержание пропердина было высоким.
К сожалению, наука не располагает достаточными основаниями, позволяющими считать, что пропердин в большей степени, чем другой какой-либо фактор или сочетание ряда факторов, причастен к этой сопротивляемости организма раку. Но сама по себе возможность такой роли пропердина чрезвычайно интересна, как мы сможем убедиться в этом ниже.
Исследователи постоянно открывают в плазме все новые белковые фракции. На сегодняшний день уже обнаружено по меньшей мере около сотни этих сложных веществ. Однако какое количество их участвует в сопротивляемости организма инфекциям, предстоит выяснить в ходе дальнейших экспериментов. Но и те сведения о белках и других элементах плазмы, которыми располагают ученые, свидетельствуют о том, что кровь обеспечивает организм человека целой серией смыкающихся друг с другом защитных факторов, без которых человек, пожалуй, не прожил бы и года.
Одним из важнейших защитных факторов является механизм свертывания крови. Все мы не раз наблюдали образование сгустков, когда кровь, вытекающая из пореза, свертывалась при соприкосновении с воздухом. Как известно, сгустки образуются и внутри тела. Свертывание, характер которого до сих пор не выяснен до конца, позволяет производить автоматический «текущий ремонт» системы кровообращения и предотвращает серьезную потерю крови при повреждении кожи и тканей. Не будь этого, человек жил бы в вечном страхе перед смертельным кровотечением.
До недавнего времени полагали, что процесс свертывания имеет эпизодический характер: ведь повреждения системы кровообращения не столь уж часты. Но самые последние наблюдения показывают, что в системе кровообращения живого организма происходят постоянные разрушения. Достаточно положить ногу на ногу, потуже затянуть пояс, протиснуться сквозь толпу, а то и просто сесть за обеденный стол — каждое из этих абсолютно безобидных на первый взгляд действий может послужить причиной разрыва некоторых капилляров.
Д-р Фултон из Бостонского университета осуществил довольно необычную прижизненную микрокиносъемку кровотока в капиллярах. На заснятых им кадрах видно, как рвутся тончайшие сосуды при, казалось бы, совершенно нормальных условиях. Замечательно, что в фильмах Фултона видно также моментальное образование тромба, запечатывающего «пробоину».
В основе процесса свертывания крови лежит превращение растворимого белка крови — фибриногена — в нерастворимое вещество — фибрин. Фибрин образует множество нитей, служащих основой для формирования сгустка. Превращение фибриногена в фибрин связано с целым рядом химических реакций, происходящих в крови. Но они настолько сложны, что современные исследователи знают о них лишь в самых общих чертах.
Веществом, вызывающим превращение фибриногена в фибрин, является фермент, биохимический катализатор, называемый тромбином. Тромбин обладает столь высокой активностью, что одна его часть способна превратить в фибрин миллион частей фибриногена. Если бы тромбин находился в крови в свободном состоянии, его бесконтрольная свертывающая активность вскоре привела бы к летальному исходу. К счастью, предохранительные химические механизмы организма постоянно начеку, и потенциально смертоносный тромбин обычно циркулирует в крови в своей неактивной форме, носящей название протромбина. Протромбин превращается в активный тромбин лишь в случае необходимости, и то только в нужном количестве.
