До началото на 60-те години човечеството вече е било изобретило лазерите и видео игрите, но все още не сме имали истинско разбиране за това как телата ни разпознават, атакуват и запомнят чуждите нашественици.
Връщаме се назад във времето към практиката на педиатъра Макс Купър. Негови невръстни пациенти умирали, а той не е можел да разбере защо.
Децата са имали голям брой плазматични клетки, за които той е знаел, че произвеждат антитела. Някои от тях обаче, които са страдали от рядко наследствено заболяване, наречено синдром на Wiskott-Aldrich, не са успявали да се преборят дори с обикновените херпесни инфекции.
По онова време е д-р Купър е нямало как да знае, но ключът към разгадаването на пъзела вече е бил публикуван в списание Poultry Science, но не с нужния шум за подобно откритие.
Авторът на статията, Брус Глик, никога не е имал за цел да промени имунологията, както всъщност се случва.
Като студент, изучаващ птицевъдство в Държавния университет на Охайо в средата на 50-те години на миналия век, той просто се интересувал искрено от физиологията на пилетата. Или по-конкретно, един любопитен орган в задната им част, известен като бурса на Фабриций, на името на италианския анатом от 15-ти век, който пръв го описва.
Мислейки, че това може да повлияе на развитието им, Фабриций хирургично отстранява този орган от десетки пилета, но не открива никакви промени в тях, докато те растат. Функцията на бурсата остава загадка.
Историята на Глик е можело да свърши дотук, но не се случва така. Малко след неговия експеримент, Тимъти Чанг, колега на Глик, се заема да направи демонстрация в своя курс по имунология, използвайки отново същите пилета.
Той възнамерява да покаже на учениците си как инжектирането на птиците с ваксини ще доведе до производство на защитни протеини, известни като антитела. Нещо обаче се обърква и няколко седмици по-късно пилетата „засрамват“ Чанг, след като става ясно, че повечето от кръвните им тестове дават отрицателни резултати. Те не изграждат имунитет.
Чанг отива при Глик с оплакването, че заради него демонстрацията не се е получила, защото неговите пилета просто не произвеждат антитела.
Проверявайки бележките си, Глик разбира, че малкото пилета, които са развили имунитет, са тези, чиито бурси са били непокътнати. Той веднага предположил, че органът явно произвежда антитела при млади пилета.
Глик събра две и две. Двамата с Чанг се връщат и повторят експеримента, за да открият, че липсата на антитела тела корелира точно с бурсектомията.
Посланието е ясно: Няма бурса на Фабриций, няма антитела. Глик отнася откритието си направо в списание Science, но редакторите го отхвърлят, защото изследователите не успяват да обяснят механизма зад феномена. Глик не упорствал, а просто публикувал пробива си за разбирането за бурсата в „Poultry Science“ през 1956 г., където откритието му започва да събира прах за съжаление.
Нека се върнем към д-р Купър, който се чуди защо децата със синдрома на Wiskott-Aldrich не могат да се справят с това, което би трябвало да са банални вирусни инфекции – наблюдение, което се сблъска с нововъзникващата картина за имунната система.
Купър разбира, че сред белите кръвни клетки има лимфоцити, които се превръщат в плазматични клетки, а те на свой ред произвеждат антитела.
Пациентите със синдрома на Wiskott-Aldrich имат достатъчно на брой плазматични клетки, но по някакъв начин имунната им система не успява да произведе крайния продукт – антителата.
„Картината беше объркваща“, разказвал д-р Купър. „Не се вписваше много добре в една логична линия. Тогава се върнахме към експериментите с пилетата.“
Липсващото парче, което е останало до голяма степен незабелязано в науката за птицевъдството, стига до Купър, когато изследователи на хормони от Университета на Уисконсин забелязват статията на Глик. Те я предават на съветника на Купър Робърт Гуд, имунолог, който в крайна сметка ще извърши първата успешна трансплантация на костен мозък.
Купър се е борил да потвърди откритието от 1961 г., че лимфоцитите произлизат от тимуса, но не не намирал значителни промени при зайци, на които е отстранил тимуса.
Експериментът с пилетата на Глик предложил двойно разрешение на парадокса: отстраняването на органа рано, докато имунната система на младите животни все още се развива, води до трайни промени в имунитета. Също така се оказва, че важни са както тимусът, така и бурсата на Фабриций (пилетата имат и двата имунни органа).
Искайки да провери теорията, Купър отстранява тимусите от някои пилета, а от други бурсата, след което унищожава всички останали имунни клетки с радиация. След като животните се възстановяват, Купър разделя животните на две групи. Птиците без бурса не произвеждат антитела, както е открил и Глик, докато птиците без тимус могат да произвеждат някои видове антитела, но в намалени нива.
Експериментът на Купър доказва, че бурсата и тимусът засягат антителата, но по различни начини. Той предложил,че всеки орган произвежда различен тип лимфоцити, които работят заедно, за да се борят с инфекцията.
И е бил напълно прав. През следващото десетилетие вече се изгражда глобална теория за имунната система.
Хората нямат бурса на Фабриций, но като всички гръбначни животни днес вече знаем, че имаме две основни клетъчни линии лимфоцити, които имат и пилетата, сега известни като Т клетки (произлезли от тимуса) и В клетки (от бурсата при птиците и от костния мозък при бозайниците и хората).
В битката срещу нашествениците, В-клетките са пехотинците. Те произвеждат антитела, които атакуват входящите вируси и ги запомнят за бъдещи битки. Междувременно Т клетките служат като генерали. Те насочват активността на В клетките и убиват заразените клетки.
Подобно на Батман и Алфред, двата типа клетки разчитат един на друг и всяко обяснение, базирано само на единия вид, е винаги обречено на провал.
Новата теория дава на имунолозите съвсем различен начин, по който да мислят за имунните заболявания, като синдрома на Wiscott-Aldrich например, където мутирал ген води до неефективни Т-клетки.
Днес разбирането на симбиозата между В и Т клетките позволява на изследователите да провеждат различни изследвания, както и да модулират имунната система.
В допълнение към разработването на нови видове ваксини и лечения за автоимунни заболявания, данните за наличие на Т и В лимфоцити също проправи пътя за имунотерапията – обещаващ нов начин за лечение на рак, автоимунни и други заболявания.
И докато синдромът на Wiskott-Aldrich остава сериозно заболяване, новите генни терапии удължиха продължителността на живота на пациентите, а трансплантациите на костен мозък успяват да излекуват някои деца напълно.
Коментар на имунолога:
Обобщено, още по време на ембрионалното развитие се зараждат Т и В лимфоцитите – Т клетките се зараждат в тимуса (от техните предшественици тимоцитите), а В клетките – във феталния черен дроб (черния дроб преди раждането на бебето), след което населяват костния мозък. И Т, и В лимфоцитите се „обучават“ и селектират, придобивайки имунната си компетентност още преди раждането.
Синдромът на Wiskott-Aldrich е рядко, Х-свързано заболяване, протичащо като имунен дефицит, нисък брой тромбоцити (тромбоцитопения), екзема (кожно засягане) и повтарящи се възпаления на ухото (отити). При тези пациенти освен чести инфекции, има данни за автоимунитет и понякога се развиват ракови заболявания. Има над 440 известни мутации, които могат да доведат до развитие на заболяването.
Превод: Весела Енчева
Медицинска проверка и одобрение: д-р Цветелина Великова
DrVelikova 