Гранулоциты являются самой многочисленной подгруппой белых кровяных телец. Они рождаются в костном мозге, активно размножаются, если в организме развивается инфекция или воспалительный процесс, и живут всего несколько дней. Особенность гранулоцитов состоит в том, что они за считаные минуты могут добраться до места, где требуется их помощь. При исследовании под световым микроскопом гранулоциты окрашиваются разными цветами.

Нейтрофильные гранулоциты, которые не особенно хорошо поддаются окрашиванию, хранят в своих гранулах (маленьких шариках с действующими веществами) уничтожающие врагов ферменты и молекулы, подобные антибиотикам. Прибыв к месту вызова, они поедают патогенов, например бактерий. Этот процесс получил название фагоцитоз. Переваривается такая тяжелая пища с помощью ферментов и токсичных веществ, заложенных в гранулах. Кстати, содержимое гранул также может распространиться в окружающую среду и с помощью высвобожденных кислородных радикалов убить возбудителей заболеваний. Завершив свою миссию, гранулоциты погибают и распадаются. В гное, образующемся при многих видах воспалений, содержится бесчисленное множество этих павших помощников.

Эозинофильные (окрашиваемые в красный цвет) и базофильные (окрашиваемые в синий цвет) гранулоциты встречаются реже, но играют важную роль в защите от паразитов, при воспалительных реакциях и аллергии. Окрашиваемые в синий цвет гранулоциты содержат в своих гранулах среди прочего гистамин и гепарин; нейромедиатор гистамин важен для запуска воспалительной реакции и повышения проницаемости стенок сосудов, поскольку проницаемость позволяет другим защитным веществам достичь очага инфекции.

Дендритные клетки – это узкоспециализированные защитные клетки, своего рода наружные посты охраны нашей иммунной системы. Они выжидают в тканях и прибывают в те области, которые имеют прямой контакт с внешним миром, в первую очередь это слизистые оболочки и кожа.

Едва патогены преодолевают эти барьеры, дендритные клетки уже тут как тут. Их основная задача – захватить нарушителя своей клеточной мембраной и установить его личность, правда, самого нарушителя-патогена в этом процессе приходится рассечь. Далее эти так называемые антигены определенным образом упаковываются, чтобы вступить в реакцию с рецепторами Т-лимфоцитов (Т здесь означает «тимус», в котором созрела клетка). Так Т-клетки узнаю́т, с кем имеют дело, и при необходимости приводят свою армию в боевую готовность.

Противостояние организма болезням зависит не только от этих важных помощников, но и от других столпов защитной системы: кожа и слизистые оболочки полости рта, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и интимной зоны образуют анатомический механический барьер, населенный микроорганизмами-стражами. Их обеспечивают информацией и тренируют бактерии, которые помогают иммунной системе бороться с возбудителями болезней. Множество иммунных клеток несет службу на внешних границах тела, что позволяет им сохранять нерушимость. Поскольку слизистые оболочки постоянно должны перехватывать возбудителей заболеваний и аллергены из воздуха, пищи, а также переданных при прикосновениях, они наделены бесчисленным множеством защитных клеток – на слизистых их столько же, сколько и во всем остальном организме.

Наша иммунная система состоит из множества различных помощников

Барьеры слизистых оснащены всем необходимым для обороны: на химическом уровне им помогает кислая среда рН, на биохимическом – ферменты, на физическом – клетки и слизь, жиры, а также белки. Когда патогены преодолевают эти барьеры, отряды быстрого реагирования мгновенно, буквально в течение нескольких минут, наносят сокрушительный комплексный удар: с помощью участков узнавания клетки-пожиратели убеждаются, что на территорию проникли вредоносные воспалительные вещества и чужеродные частицы – распознаванию их обучать не приходится, потому что это уже заложено в них эволюцией как алгоритм распознавания объектов. Без долгих колебаний они поедают врага и расщепляют его. Помимо клеток-пожирателей, у врожденной иммунной системы есть и другая команда важных игроков – естественные клетки-киллеры. Они уничтожают опухолевые клетки и реагируют на вирусные инфекции. Клетки-киллеры составляют часть данных нам при рождении лимфатических клеток, которые встречаются, например, в кишечнике.

И лишь после того, как враги прорвут оборону этих двух подразделений, в бой вступает приобретенная иммунная защита, несколько более медлительная, но не менее старательная. Хотя ее войско выступает только через несколько часов или дней, его подход отличает чрезвычайная точность: с помощью детального анализа противника – распознавания антигена – ему удается выявить индивидуальную структуру патогена. Полученная информация передается другим бригадам, и они рассредоточиваются для наступления, происходит активация В-клеток, образуются специфические антитела и Т-клетки вместе с антителами убивают возбудителей болезни. Кроме того, на случай повторного вторжения в ближайшие дни или недели формируются клетки памяти[37] (военные стратеги и летописцы, работающие на иммунологическую память).

В дополнение к этой клеточной армии мы также располагаем различными боевыми отравляющими веществами, тяжелой артиллерией и боеприпасами: белки системы комплемента заковывают посягателей в своего рода кандалы и бросают их на съедение клеткам-пожирателям. Антимикробные белки, действующие как антитела, помогают в бою клеткам врожденного иммунитета. Клетки-бойцы бомбардируют захватчиков цитокинами, регуляторными белками, которые активируют другие иммунные клетки и разрушают токсины (полевая почта).

Цитокины – это общий термин для обозначения огромного количества видов боеприпасов со звучными названиями: интерлейкин, интерферон, фактор некроза опухолей и колониестимулирующий фактор. Они обладают широчайшим набором функций. Современные лекарства могут воздействовать на эти факторы, изменяя или блокируя их активность при воспалительных заболеваниях или терапии рака. Дополняют гарнизон ферменты, антитела и воспалительные белки. При наилучшем раскладе все они работают вместе.

Костный мозг и тимус: кровавая глава

Костный мозг отвечает за производство крови на протяжении всей жизни. В нем вырабатываются красные и белые кровяные тельца, а также кровяные пластинки. Одних только красных кровяных телец у взрослого человека вырабатывается около трех миллионов в секунду, общее же количество всех вырабатываемых видов клеток крови исчисляется сотнями миллиардов в день. В детском возрасте этот процесс протекает во всех костях, а у взрослых он активен только в коротких плоских костях скелета, например в ребрах, тазовых или грудине. Костный мозг взрослого человека весит около 1400 г.

Местом его образования является сетчатая соединительная ткань между костными перекладинами. Красные и белые кровяные тельца формируются из стволовых клеток костного мозга. Здесь они постепенно превращаются в клетки-предшественники для двух линий клеток крови: миелоидные клетки полностью созревают в костном мозге. К ним относятся красные кровяные тельца, кровяные пластинки и часть белых кровяных телец. Лимфатические клетки, или лимфоциты, относящиеся к белым кровяным тельцам, для созревания направляются в лимфатическую систему. Она распространяется по всему телу, включая органы, ткани, лимфатические узлы и лимфатические сосуды. Т-лимфоциты созревают в вилочковой железе. Она располагается за грудиной и с начала пубертатного периода начинает медленно разрушаться и покрывается слоем жира. Тогда обязанность «вырастить и обучить» Т-клетки берут на себя лимфатические узлы, селезенка, миндалины и слизистые оболочки.

В течение жизни количество стволовых клеток костного