История иммунной системы - Клеменс Арвай

Германии, где они прежде не встречались. Случаи клещевого энцефалита регистрируются вплоть до побережья Балтийского моря. Район Эмсланд в Нижней Саксонии на границе с Голландией сегодня является одним из главных регионов расселения клещей и зоной распространения клещевого энцефалита[88]. Причиной стали климатические изменения, из-за которых удлинился теплый сезон и повысилась влажность воздуха в Центральной Европе. ВОЗ даже прогнозирует дальнейшее продвижение клещей на север Европы[89].

В примере с клещами мы видим, как известный промежуточный хозяин известного вируса расширяет границы своего географического расселения. Но если возбудитель вырывается за границы своего естественно-исторического контекста и превращается в новый вариант, последствия могут быть куда хуже. В этом случае возникают так называемые зоонозы, когда инфекционные болезни животных переходят на человека. Такие проблемы тоже входят в сферу изучения экоиммунологии и экологической эпидемиологии. Предполагается, что ретровирус ВИЧ, относящийся к РНК-вирусам, перешел в центральноафриканских джунглях от приматов к человеку в результате охоты на шимпанзе и поедания их мяса, что вызвало в начале 1980-х годов пандемию СПИДа[90].

Другим известным примером зооноза служит лихорадка Эбола. Филовирус из группы РНК-вирусов, вызывающий эту тяжелую инфекцию, от которой погибает каждый второй заболевший, находился в состоянии естественно-исторического равновесия с летучими мышами и летучими собаками. В 2017 году в ходе эколого-эпидемиологического исследования, включавшего в себя комплексный анализ спутниковых снимков, а также материалов аэрофотосъемки и эпидемиологических данных, был сделан вывод, что эпидемии Эболы в Центральной и Западной Африке в период с 2006 по 2014 год стали результатом вырубки лесов и вмешательства человека в биоразнообразие лесных экосистем[91].

За это вмешательство в природу несут ответственность наряду с американскими и китайскими также и европейские агроконцерны. Раздробление зон обитания и разрушение питательной базы летучих мышей внесло хаос в их популяционные структуры. Различные виды этих животных сблизились больше, чем обычно, стали делить друг с другом места ночлега в пещерах и чаще встречаться в ходе охоты. В поисках пропитания им пришлось расширить территорию охоты вплоть до человеческих поселений. В результате отдельные виды начали заражать друг друга филовирусами. Вирусы сталкивались с иммунными системами, которые не были к ним приучены и не находились в состоянии эволюционного равновесия с ними. Зараженные животные становились рассадниками новых возбудителей, еще более вирулентных. В соответствии с теорией близость к человеческим поселениям привела к тому, что инфекция перекинулась на детей. Охота на летучих мышей также могла привести к тому, что охотники соприкасались с зараженной кровью. С точки зрения науки не существует никаких сомнений относительно того, что именно цепь нарушений биоразнообразия в Африке была и еще не раз будет причиной опустошительных эпидемий лихорадки Эбола.

Проведенное в 2020 году экологическое исследование, результаты которого были опубликованы в авторитетном журнале Landscape Ecology, дало основание назвать вмешательство в ареалы обитания живых существ и ландшафтные экосистемы главной причиной эпидемий в тропических регионах Земли и одной из величайших угроз для здоровья людей в будущем, если мы не прекратим в ходе хозяйственной деятельности эксплуатировать и уничтожать природу[92].

Помимо эпидемиологических проблем, экоиммунология обращается и к другим аспектам повреждения иммунной системы под воздействием факторов окружающей среды. Одна из актуальных тем исследований — нано- и микрочастицы пластика. Перепроизводство неразлагаемого в природных условиях пластика уже привело к тому, что его нано- и микрочастицы можно обнаружить в любом месте Земли, даже в отдаленных горных районах и на необитаемых островах. Их глобальное распространение с водой и атмосферными течениями неизбежно. Исследование, проведенное в 2020 году, показало, что нано- и микрочастицы пластика попадают вместе с пищей в организм не только животных, но и людей, что негативно сказывается на наших иммунных функциях[93].

Частицы пластика вызывают воспалительные реакции в кишечнике и становятся причиной оксидативного стресса, в ходе которого образуются свободные радикалы, способствующие возникновению рака. Проницаемость слизистой оболочки кишечника снижается за счет нано- и микрочастиц, что нарушает чувствительную экосистему в нем. Это происходит следующим образом: вредные бактерии размножаются на поверхности пластиковых частиц, образуя повышенную концентрацию токсинов и подавляя полезные симбионты. Это примерно то же самое, что происходит и с амфибиями. Там пестициды воздействуют на микробиом слизистых оболочек и делают животных более уязвимыми перед смертельными грибковыми инфекциями. Мы вскрываем все больше сложных экоиммунологических взаимо­связей. По мере развития науки приходит понимание, насколько дорого обходится Земле и ее биоразно­образию наша хозяйственная деятельность и как это сказывается на нашем же здоровье. Наши прегрешения против окружающей среды оборачиваются против нас самих, так как мы находимся в неразрывном единстве со своей средой обитания.

Еще один пример: мелкодисперсная пыль проникает в наши иммунные клетки и разрушает их. Это особенно касается макрофагов в дыхательных путях, которые подвергаются воздействию пыли из воздуха для дыхания. Самая опасная форма пыли — это мельчайшие металлические опилки с поверхности автомобильных тормозов, которые проникают в наши клетки и повреждают их иммунные функции. Так, например, в результате воздействия этой пыли мы теряем способность вырабатывать цитокины, например интерлейкин-6 или бета-интерферон, которые активизируют другие им­мунные функции, в частности Т-клетки приобретенной иммунной системы. Уже давно известно, что тяжесть течения легочных инфекций во многом зависит от качества воздуха, которым мы дышим. Высокое содержание мелкодисперсной пыли отягчает болезнь[94].

Предметом изучения экоиммунологии является также наша внутренняя защита от рака. Несколько исследований, проведенных в израильском университете Хайфы, доказывают, что световое загрязнение повышает риск возникновения рака, если люди подвергаются ему на протяжении длительного времени[95]. Это объясняется тем, что искусственное освещение в вечернее и ночное время нарушает ритм выработки мелатонина в организме. Этот гормон, производимый эпифизом мозга, не только управляет нашим ритмом смены дня и ночи, но и отвечает за восстановление организма в ночное время. Иммунная система распознает и уничтожает потенциальные раковые клетки главным образом по ночам. Нарушения в производстве мелатонина, вызванные экологическими факторами, приводят к тому, что процесс поддержания здоровья утрачивает свою эффективность по сравнению с естественными условиями.

Чтобы понять важность экоиммунологических исследований, необходимо воспринимать их в комплексе. На болезнь, как и на здоровье, влияет множество факторов, и решающее значение приобретает их сумма и взаимодействие. Экоиммунология учит нас учитывать всю полноту факторов — убывающее биоразнообразие, вредные вещества, мелкодисперсную пыль, микрочастицы пластика, световое загрязнение. Все эти факторы нарушают равновесие между организмом и окружающей средой. Поэтому больная планета — это больные люди. И это вовсе не продиктованный паникерскими настроениями катастрофический сценарий будущего, а доказанная экоиммунологическая реальность, в которой мы живем здесь и сейчас.

Здоровая планета — здоровые люди

Но справедливо и обратное утверждение: здоровая среда обитания означает, что в ней живет больше здоровых людей. Не будем забывать, что наша иммунная система развивалась на протяжении сотен миллионов лет, осно­вываясь на биологических достижениях амеб, медуз, оболочников, рыб, обезьян и других первопроходцев. Как и у этих животных, наша собственная иммунная система находится в процессе тесного взаимодействия с окружающей средой и представляет собой эволюционно проверенную систему адаптации к среде обитания, которая различает «свое» и «чужое», друга и врага, полезное и вредное. Полезное принимается и поддерживается, вредное отвергается — этот принцип нам уже известен. При этом между организмом и окружающей средой устанавливается естественно-исторический ба­ланс, если иммунная система знакома с тем, какие виды внешних воздействий может