Глава четвертая
Гормоны-защитники и гормоны-вредители
Гормоны-защитники – это гормоны, которые стимулируют иммунную систему. А гормоны-вредители иммунную систему подавляют. Возможно, название «вредитель» некоторым гормонам может показаться обидным, но автор не вкладывал в это слово ни осуждения, ни неодобрения. Это простая констатация факта. Тот, кто ослабляет защиту, является вредителем, разве не так?
Что такое иммунитет, знают все. Хотя бы приблизительно, в общих чертах.
По-научному иммунитетом называется способность организма защищаться от чужеродных агентов – паразитов (например – кишечных червей), микроорганизмов, вирусов и различных токсинов. Защита организма осуществляется при помощи клеток, поглощающих микроорганизмы (такие клетки называют «фагоцитами»), а также при помощи особых белковых веществ – антител, которые действуют не только на микроорганизмы, но и на паразитов, на вирусы и на чужеродные белки. Антитела связываются с чужеродным агентом и тем самым лишают его активности, можно сказать: «связывают».
Иммунитет может быть врожденным (наследственным) и приобретенным в течение жизни.
А теперь вам задание – назовите хотя бы три органа иммунной системы.
Задумались? Да, иммунная система это вам не дыхательная. С дыхательной все ясно – дыхательные пути и легкие. И с пищеварительной тоже ясно, ее органы любой перечислит без запинки. Но с иммунной системой все сложно. Вроде бы она есть, а где именно – непонятно.
Давайте внесем ясность в этот вопрос, иначе мы не сможем говорить о защитниках и вредителях.
Органы иммунной системы подразделяются на центральные и периферические.
К центральным органам относятся красный костный мозг и уже знакомая нам вилочковая железа или тимус. К периферическим – селезенка, лимфатические узлы, миндалины и другие скопления лимфатической (или лимфоидной) ткани, например – узелки в тонком кишечнике, которые называются «пейеровыми бляшками».
Рис. 15. Иммунная система
Главным органом иммунной системы является красный костный мозг, который находится в костях. Красный костный мозг – крупный орган, его общий вес составляет примерно 4,5 % от общей массы тела (у взрослого человека – 2,5–3 кг). В красном костном мозге вырабатываются клетки крови, в том числе и фагоциты с лимфоцитами. Что такое фагоциты, вы уже знаете, это клетки, которые поглощают и переваривают, то есть – разрушают, чужеродные микроорганизмы. Лимфоциты – это главные клетки иммунной системы, которые вырабатывают белковые антитела против чужеродных агентов, а также контактным путем разрушают чужеродные клетки или свои клетки, пораженные вирусом. Вирус – создание примитивное. Самостоятельно размножаться он не способен. Для размножения ему надо проникнуть в клетку и «настроить» ее воспроизводящие структуры таким образом, чтобы клетка начала воспроизводить вирусы. Находясь внутри клетки, вирус практически неуязвим, будто солдат в доте. Для того, чтобы добраться до вируса, клеткам иммунной системы сначала надо разрушить клетку, которая служит ему укрытием.
Рис. 16. Миндалины
Иммунная роль вилочковой железы заключается в том, что здесь созревает разновидность лимфоцитов, которые называются Т-лимфоцитами. Образуются Т-лимфоциты в костном мозге, а созревают в вилочковой железе. Почему природа так устроила, наука пока еще объяснить не в состоянии. Суть процесса созревания заключается в том, что у клетки появляются рецепторы, позволяющие ей распознавать чужеродные агенты (и связываться с ними).
В селезенке, небольшом непарном органе, расположенном в левой верхней части брюшной полости, позади желудка, дозревают прочие клетки иммунной системы.
Миндалины представляют собой расположенные в области носоглотки и ротовой полости скопления лимфоидной ткани. Эта ткань получила такое название, потому что в ней образуются лимфоциты. Всего миндалин шесть. Они подразделяются на парные и непарные. К парным относятся нёбные миндалины, находящиеся в углублении между мягким нёбом и языком, и трубные, названные так вследствие своего нахождения в местах выхода в носоглотку слуховых труб – канала, соединяющего носоглотку с ухом. Нёбные миндалины видны, когда открыт рот.
Непарные миндалины – это глоточная или носоглоточная, которая находится в задней стенке глотки, и язычная, находящаяся под поверхностью задней части языка.
В лимфатических узлах, также образованных лимфоидной тканью, вырабатываются лимфоциты.
Пейеровы бляшки – это скопления лимфоидной ткани, расположенные преимущественно в отделе тонкого кишечника, называемом подвздошной кишкой. В кишечнике взрослого человека может быть до 40 пейеровых бляшек. Бляшки представляют собой выступающие изнутри в просвет кишечника продолговатые островки, длиной от 2 до 12 см и шириной около 1 см.
Рис. 17. Пейерова бляшка
Если миндалины представляют собой глоточный иммунный барьер, препятствующий проникновению микроорганизмов с вдыхаемым воздухом и пищей, то пейеровы бляшки – это кишечный иммунный барьер. По своему строению бляшки похожи на миндалины.
Теперь вы имеете представление об иммунной системе и с вами можно вести разговор о гормонах-защитниках и гормонах-вредителях на высоком научно-профессиональном уровне (не пугайтесь, это шутка – ничего заумного дальше вам не встретится).
Давайте начнем с вредителей, которые угнетают нашу иммунную систему.
Кортизол, с которым мы познакомились в предыдущей главе, а также все прочие глюкокортикостероиды угнетают активность клеток иммунной системы, тормозят их созревание, а также вызывают их гибель.
Вот вам и гормон стресса! По логике все должно быть наоборот. Стрессовому гормону положено защищать организм от интервенции, положено всячески крепить оборону, а кортизол вместо этого оборону разрушает. Да еще как разрушает – разными путями. Бьет по всем направлениям – юным клеткам созревать не дает, а созревшие убивает. А тем, которые убить не успел, не дает нормально работать. И после этого у кого-то повернется язык сказать, что в нашем организме все устроено логично? Какая тут может быть логика! При правильной организации дела, то есть – при разумном устройстве организма, подавление иммунной системы должно отсутствовать, потому что подавлять хорошее, нужное, полезное просто глупо.
А знаете ли вы, что «вредители», угнетающие (ослабляющие) иммунитет, есть и в самой иммунной системе? Нет, это не шутка, а самая что ни на есть правда. Есть разновидность лимфоцитов, которые называются Т-супрессорами. Буква «Т» указывает на то, что эти клетки созревают в тимусе (вилочковой железе), а слово «супрессор» переводится с латыни как «подавляющий». Т-супрессоры подавляют выработку антител и снижают чувствительность иммунных клеток к чужеродным агентам, которые называются антигенами.
Зачем же ослаблять иммунитет? А затем, что иммунные реакции не всегда идут организму на пользу. Например – при аллергических реакциях или при аутоиммунных заболеваниях.
Аллергическая реакция представляет собой неадекватный иммунный ответ на присутствие в организме какого-либо безвредного чужеродного агента, то есть такого, который сам по себе заболевания вызвать не может. Примером может служить пыльца растений или, скажем, экскременты пылевых клещей. В результате повышенной чувствительности к этому агенту, называемому «аллергеном», развивается процесс, похожий на воспаление (недаром же аллергический насморк по своим симптомам напоминает простудный). Введенная в заблуждение иммунная система уже не способна остановиться – чем большее количество аллергенов поступает в организм, тем выраженнее иммунный ответ. Борьба идет до победного конца, который никогда не наступит, ведь аллергию обычно вызывают аллергены, постоянно присутствующие в нашей жизни (экскременты пылевых клещей) или же регулярно в ней появляющиеся (пыльца растений). Борьба с аллергией идет двумя путями – путем максимального ограничения контакта с аллергеном и путем подавления ненужной и вредной активности иммунной системы.
При аутоиммунных («самоиммунных» в переводе с латыни) заболеваниях иммунная система начинает воспринимать собственные ткани организма в качестве чужеродных агентов и борется с ними, то есть повреждает их. При аутоиммунных заболеваниях поражаются не отдельные органы, а целые системы органов, поэтому их относят к так называемым системным заболеваниям. А случается и так, что поражение охватывает весь организм целиком. Наиболее известным (но не самым распространенным) аутоиммунным заболеванием является ревматоидный артрит, который в быту неверно называют «ревматизмом». Ревматизм – это совершенно другое заболевание, причиной которого является инфицирование организма одним из видов бактерии стрептококка. Самыми распространенными аутоиммунными заболеваниями являются поражения щитовидной железы – диффузный токсический зоб, известный также под названием «базедова болезнь», и тиреоидит Хашимото (воспаление щитовидной железы, впервые описанное японским ученым по фамилии Хашимото). Аутоиммунное происхождение может иметь и сахарный диабет.
Все вышеперечисленные заболевания очень серьезные, с тяжелым течением и множеством осложнений. А ведь если бы в нужный момент чрезмерная активность иммунной системы была бы подавлена, то аутоиммунное или аллергическое заболевание не развилось бы. Так что гормоны, которые мы назвали «вредителями», на самом деле таковыми не являются, поскольку их условно вредительская деятельность идет на пользу организму. Наш организм, как уже было сказано выше, является саморегулирующейся системой, а для любой саморегулирующейся системы характерно наличие ограничителей и противовесов.
Вернемся к нашему кортизолу. В небольших дозах, то есть – при относительно низкой концентрации в крови, кортизол и прочие глюкокортикостероиды оказывают на иммунную систему не угнетающий, а стимулирующий эффект. Дело в том, что наиболее чувствительными к угнетающему воздействию глюкокортикостероидов являются T-супрессоры. Они страдают в первую очередь, даже при малых концентрациях гормонов это означает стимуляцию иммунитета. Минус на минус дает плюс.
Точно так же, в зависимости от концентрации, действуют на иммунную систему и женские половые гормоны эстрогены. В больших количествах они оказывают угнетающее воздействие, а в малых – стимулирующее. Но механизм стимуляции здесь иной, не такой как у кортизола. Он обусловлен не угнетением Т-супрессоров, а увеличением выработки некоторых видов иммунных клеток при падении уровня содержания эстрогенов в крови ниже нормы.
Женские половые гормоны гораздо сильнее воздействуют на иммунную систему, нежели мужские. Но и те, и другие стимулируют местный иммунитет слизистых оболочек половых путей, хотя бы частично защищая организм от заболеваний, передающихся половым путем.
С «вредителями» (после того, что мы узнали, это слово надо брать в кавычки) мы разобрались. Переходим к защитникам, к стимуляторам нашей иммунной системы, к этим героям невидимого фронта, защищающих нас от бактерий, вирусов, атипичных (то есть потенциально раковых) клеток и прочей агрессивной дряни.
Гормоны вилочковой железы – тимозин, тимопоэтин и тимулин – по определению не могу быть угнетателями иммунитета, ведь они вырабатываются органом, в котором происходит созревание части лимфоцитов, а именно – Т-лимфоцитов. Если бы гормоны вилочковой железы мешали этому процессу, то вилочковая железа перестала бы быть частью иммунной системы, потому что никакого созревания лимфоцитов в ней бы не происходило.
Все гормоны вилочковой железы являются белками. Молекулы их относительно невелики, можно сказать – малы. Самой крупной является молекула тимопоэтина, которая состоит из 49 аминокислотных остатков. По белковым меркам – сущая мелочь. Например, в молекуле гемоглобина этих самых остатков более 500, а если точно, то – 574!
Тимулин стимулирует созревание T-лимфоцитов, активизирует созревшие лимфоциты, стимулирует поглощение чужеродных агентов иммунными клетками, а также стимулирует выработку интерферонов – особых белков, которые выделяются клетками нашего организма в ответ на вторжение вируса. Многим читателям этой книги слово «интерферон» должно быть знакомо – такой препарат продается в аптеках в качестве противовирусного и иммуностимулирующего средства. Обсуждать эффективность аптечных интерферонов мы не станем, поскольку речь у нас идет совсем о другом – о тех интерферонах, которые вырабатываются в нашем организме.
Интерфероны – уникальные продукты. Их способны вырабатывать только клетки, пораженные вирусом. Благородный поступок – гибнущая клетка вырабатывает вещества, которые защищают от вирусов другие клетки и стимулируют активность иммунной системы. Интерфероны имеют широкий спектр действия. Соединяясь со здоровыми клетками, они вызывают в них изменения, которые препятствуют размножению не только вируса, поразившего «материнскую» клетку, то есть клетку, вырабатывающую интерфероны, но и других вирусов. Собственно, интерфероны были открыты в ходе опытов на мышах, когда выяснилось, что наличие одной вирусной инфекции служит препятствием для заражения другой, что один вирус препятствует размножению другого. Стимулирующее действие интерферонов на иммунную систему проявляется в увеличении выработки веществ, помогающих иммунным клеткам распознавать антигены, а также в повышении активности ферментов, «переваривающих» чужеродные белки.
Повышая выработку интерферонов поврежденными клетками, тимулин оказывает организму, борющемуся с вирусной инфекцией, весомую помощь. Уже за одно это тимулину орден дать можно.
Другой гормон вилочковой железы – тимопоэтин, занимается таким важным делом, как обучение T-лифмоцитов разным специальностям. По-научному этот процесс называется «дифференцировкой». Суть его в том, что при созревании лимфоцитов в вилочковой железе образуются три типа, отличающиеся друг oт друга своими главными функциями, основным своим предназначением. T-киллеры, «лимфоциты-убийцы», убивают чужеродные клетки, повышая проницаемость их мембран. T-хелперы, «лимфоциты-помощники», помогают созревать T-киллерам и вырабатывают антитела к чужеродным агентам. T-супресcopы, «лимфоциты-подавители», подавляют активность других лимфоцитов, участвуя тем самым в регуляции иммунитета.
У тимопоэтина есть еще одна функция, не связанная с иммунной системой. Он блокирует передачу импульсов oт нервных волокон к мышечным тканям. Вы уже понимаете, что подобная блокировка приносит организму пользу в качестве «противовеса». Если в организме существуют вещества, стимулирующие передачу нервных импульсов, то непременно должны быть и вещества, блокирующие ее.
Гормон тимозин, о котором мы также будем говорить в следующей главе, посвященной гормонам, влияющим на обмен веществ, играет важную иммуностимулирующую роль в первые 15 лет жизни человека. В этот период тимозин повышает образование лимфоцитов, а позже полностью «переключается» на регуляцию обмена веществ, превращается из «защитника» в «инженера».
Гормон щитовидной железы тироксин, который «на периферии», то есть – вне железы, превращается в более активную форму – трийодтиронин, можно назвать «универсальным гормоном», поскольку он оказывает влияние практически на все клетки нашего организма, а не на какие-то отдельные, специфичные клетки-мишени. Трийодтиронин образуется и в щитовидной железе, но в небольших количествах – примерно 75 % продукции (то есть – вырабатываемых железой гормонов) составляет тироксин и только около 25 % приходится на долю трийодтиронина.
Если вы сравните формулы обоих веществ, то увидите, что молекула тироксина отличается от молекулы трийодтиронина наличием одного «лишнего» атома йода. Молекула трийодтиронина невелика, поэтому он обладает способностью проникать через клеточные мембраны и «работает» внутри клеток, стимулируя клеточный обмен веществ. Развитие и дифференцировка всех клеток нашего организма протекают при активном участии трийодтиронина. Следовательно, можно сказать, что трийодтиронин помогает обеспечивать иммунную систему «живой силой», воинами-лимфоцитами. В качестве дополнительного бонуса этот гормон усиливает активность лимфоцитов, помогает им быстрее уничтожать «вражеские» чужеродные клетки.
Недостаточная активность щитовидной железы, проявляющаяся в снижении выработки тироксина и трийодтиронина (по-научному это состояние называется «гипотиреозом»), сопровождается снижением активности иммунной системы. Вырабатывается меньше лимфоцитов и антител, понижается активность лимфоцитов. Но стоит только начать вводить пациенту с гипотиреозом тироксин, как дело сразу же идет на лад.
В эпифизе, о котором мы после знакомства с ним, кажется, ни разу пока еще не вспоминали, вырабатывается гормон мелатонин – регулятор суточных или, как их еще называют, «циркадных» ритмов, циклических колебаний интенсивности биологических процессов организма, связанных со сменой дня и ночи. Мелатонин часто называют «гормоном сна», но это название не совсем верно, поскольку этот гормон не усыпляет непосредственно, а «переключает» организм из одного режима в другой, подавляет бодрствование, подготавливая организм ко сну. Подобно трийодтиронину, мелатонин способен проникать внутрь клеток. Внутри он связывается с особыми рецепторами, находящимися на клеточных ядрах, и оказывает влияние на клеточные обменные процессы.
Пик выработки мелатонина отмечается спустя полтора-два часа после полуночи, а днем, по мере увеличения освещенности, выработка гормона снижается. Мелатонин вызывает изменение уровня содержания в крови других биологически активных веществ (гормонов гипофиза и т. д.), формируя тем самым суточный ритм. Это главная, но далеко не единственная функция мелатонина. Помимо прочего, он также стимулирует выработку антител, повышает активность клеток иммунной системы и улучшает распознавание ими чужеродных агентов. Также мелатонин увеличивает выработку гормонов вилочковой и щитовидной железами, что в конечном итоге стимулирует иммунную систему. Образно говоря, мелатонин повышает иммунитет и мытьем, и катаньем.
В настоящее время активно изучается эффективность назначения мелатонина для стимуляции иммунной системы при различных заболеваниях.
Казалось бы – достаточно. Но – нет. Мы еще не рассмотрели влияние соматотропина на иммунную систему.
Мишенью для соматотропина является вилочковая железа, в которой есть рецепторы, чувствительные к этому гормону. Соматотропин оказывает стимулирующее действие практически на все этапы процесса созревания и дифференцировки Т-лимфоцитов, начиная с приживления незрелых костномозговых клеток в вилочковой железе и заканчивая выбросом в кровь зрелых Т-лимфоцитов. Можно сказать, что и в этом случае соматотропин ведет себя как гормон роста, обеспечивая «рост» лимфоцитов.
Резюме
Угнетают иммунную систему следующие гормоны:
– кортизол, а также все прочие глюкокортикостероиды, причем в небольших дозах, при относительно низкой концентрации в крови, они оказывают на иммунную систему не угнетающий, а стимулирующий эффект;
– женские половые гормоны эстрогены в больших количествах оказывают угнетающее воздействие на иммунную систему, а в малых – стимулирующее, но механизм стимуляции здесь иной, не такой как у кортизола; женские половые гормоны гораздо сильнее воздействуют на иммунную систему, нежели мужские, но и те, и другие стимулируют местный иммунитет слизистых оболочек половых путей, хотя бы частично защищая организм от заболеваний, передающихся половым путем;
Стимулируют иммунную систему следующие гормоны:
– гормоны вилочковой железы – тимозин, тимопоэтин и тимулин; тимулин стимулирует созревание T-лимфоцитов, активизирует созревшие лимфоциты, стимулирует поглощение чужеродных агентов иммунными клетками, а также стимулирует выработку интерферонов – особых белков, которые выделяются клетками нашего организма в ответ на вторжение вируса; тимопоэтин обеспечивает дифференцировку T-лимфоцитов (а еще он блокирует передачу импульсов oт нервных волокон к мышечным тканям); тимозин играет важную иммуностимулирующую роль в первые 15 лет жизни человека, повышая в этот период образование лимфоцитов, а позже полностью «переключается» на регуляцию обмена веществ.
– гормон щитовидной железы трийодтиронин, образующийся из гораздо более слабого гормона тироксина, помогает обеспечивать иммунную систему «живой силой» – лимфоцитами, а также усиливает активность лимфоцитов, помогает им быстрее уничтожать «вражеские» чужеродные клетки;
– гормон эпифиза мелатонин стимулирует выработку антител, повышает активность клеток иммунной системы и улучшает распознавание ими чужеродных агентов, а также увеличивает выработку гормонов вилочковой и щитовидной железами, что в конечном итоге стимулирует иммунную систему;
– гормон роста соматотропин, вырабатываемый в гипофизе, оказывает стимулирующее действие на все этапы процесса созревания и дифференцировки Т-лимфоцитов в вилочковой железе и заканчивая выбросом в кровь зрелых Т-лимфоцитов, можно сказать, что по отношению к лимфоцитам соматотропин ведет себя как гормон роста, обеспечивая их «рост».
