Как усилить клеточный иммунитет
Что такое иммунитет и как его повысить?
Одна из главных проблем, связанных со здоровьем человека — наша иммунная система. Кандидат медицинских наук и медицинский директор клиники GMS Тогоев Олег Олегович рассказал FashionTime.ru о тонкостях подхода к основополагающему понятию жизнедеятельности.
— Что такое иммунитет и каковы признаки нарушения его функций?
Иммунитет — это биологическая система защиты организма от инфекций. Если иммунитет выключить, например, на несколько дней, то человек погибнет — сразу же будет съеден микробами. Без иммунитета, как и без почек, организм проживет только несколько дней. Признаки нарушения иммунитета — тяжелое заболевание, инфекция, например, пневмония, остеомиелит, гнойное заболевание костей, внутренних органов, постоянная температура, слабость. Такой человек совсем не может функционировать самостоятельно, он вынужден принимать антибиотики, лежит в больницах. Из известных всем дефектов иммунной системы можно назвать СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита. Но есть врожденные иммунодефициты, они не заразные, но в то же время там есть дефект иммунной системы.
— Как правильно организовать собственный режим, чтобы укрепить и поддержать иммунитет?
Иммунитет отражает общее состояние здоровья, силы организма — чем крепче здоровье, тем лучше иммунитет. Все, что укрепляет здоровье, укрепляет иммунитет: режим дня, умеренные нагрузки, режим сна и отдыха, переключение деятельности, избегание переутомлений, избегание гиподинамии — сидения на одном месте, отдых, спорт, закаливание.
— Какие современные средства могут помочь восстановить иммунитет и ресурсы организма? Насколько влияет прием витаминов на состояние организма и какие лучше принимать?
Прием витаминов не влияет никак на иммунитет, а средств, помогающих улучшить состояние иммунитета организма, нет. Иммуноповышающие и иммуноукрепляющие препараты — это профанация. Просто люди хотят верить, что иммунитет можно усилить, что есть волшебные лекарства, а фармацевты рады им такую возможность предоставить. Эти лекарства в большинстве своем не проходили настоящих клинических испытаний. Нет достоверно доказанной эффективности в снижении заболеваемости. То, что продается в аптеках, иммунитет не повышает, можно туда даже за этим не обращаться. Тут легких путей нет — только здоровая еда, здоровый образ жизни, правильный режим дня, правильный режим сна, отдых, активность, свежий воздух могут изменить состояние вашего здоровья.
Но есть случаи, когда витамины действительно нужны, например, беременным женщинам, детям, у которых дефицит веса, или они, например, прибыли из дома ребенка.
— Что делать при переутомлении и упадке сил? Как улучшить состояние организма, есть ли какие-то экстренные и эффективные способы?
При переутомлении нужно отдыхать, менять род занятий, брать отпуск, побольше спать, отодвигать какие-то свои неотложные дела, в чем-то побаловать себя — например, не пойти один день на работу, если есть такая возможность. Витамины здесь не очень хороши — нет доказанной эффективности, что они работают. Витамины есть в пище — сегодня люди питаются полноценно, и если человек живет не в тюрьме и не в детском доме, то, в принципе, он получает все витамины, авитаминоза у него быть не должно.
— Если человек болеет с частотой раз в месяц, значит ли это, что у него проблемы с иммунитетом? Что должно послужить причиной обратиться к врачу?
Поводом обратить свое пристальное внимание на здоровье и обратиться к врачу может стать заболевание, появляющееся в одном и том же месте. Например, если это гайморит или если это 25-й раз пневмония (воспаление в легком), то надо пойти к врачу. Если это ангина, если заболевания стали протекать тяжелее (раньше вы за 3 дня выздоравливали, а теперь за неделю), если кашель не проходит, если нос постоянно заложен или горло постоянно болит, если есть температура и она держится месяц, тогда надо обязательно пойти к врачу.
Частые ОРЗ, особенно у детей, школьников, говорят о том, что иммунитет снижен, но это временное снижение иммунитета. К сожалению, от такого снижения иммунитета средств тоже не существует. И даже при лабораторном обследовании иммунитета у такого человека больших проблем не находят. И бежать исследовать иммунитет — делать иммунограмму — почти всегда бессмысленно.
— Помимо экологии, стресса и вредных привычек что влияет на состояние иммунитета?
Наследственность. Еще может влиять рабочее место, где ты физически проводишь время, — есть ли там окна, есть ли там циркуляция воздуха, много ли там людей одновременно работают, сам режим работы, делаешь ли ты прививки от гриппа или от других болезней.
— Обычно люди придерживаются полярных позиций — кто-то считает, что делать прививки надо, а кто-то не делает их категорически. Каково мнение врачей на этот счет?
Делать прививки надо обязательно! Прививки — огромное достижение человечества, одно из самых важных открытий медицины. И, к счастью, прививок будет больше — сегодня уже находят прививки от новых болезней, даже пытаются найти от гепатита С, может быть, ВИЧ-инфекции и, возможно, от некоторых видов рака.
— Те прививки, которые делали предыдущему поколению, и те, которые делают детям сейчас, принципиально отличаются?
Принципиальных отличий нет, но вакцины стали лучше. Менее реактогенные, но эффект от вакцины такой же. То есть вакцины стали лучше, прививки стали даже безопаснее, чем были. Плюс появились еще новые вакцины.
— Нужно ли принимать жаропонижающие препараты при температуре до 38, или иммунная система должна справиться сама?
Считается, что организм должен справляться сам. Но если вы принимаете жаропонижающие препараты, то лучше себя чувствуете и легче переносите болезнь, можете работать. Для взрослых это важно. Они не хотят быть разбитыми, им проще принять препарат. По большому счету, если вы принимаете жаропонижающий препарат даже при температуре ниже 38, чтобы просто не быть разбитым, вы лишь немного удлиняете заболевание. Если ничего не принимать, то иммунитет выработается быстрее, и вы поправитесь на полдня или день быстрее, чем с приемом жаропонижающих. Но зато в те дни, когда вы болеете, будете ли вы комфортно себя чувствовать? Нужно всегда применять здравый смысл, общих советов в таких вопросах не бывает.
Важно соблюдать ряд предосторожностей во время болезни: не ходить в это время в спортзал, теплее одеваться, уменьшить активность, принимать панадол, нурофен. Порошки типа «Терафлю» и «Колдрекса» тоже не вредны, их также можно принимать.
— Можно ли самостоятельно выбрать в аптеке иммуностимуляторы и прочие специальные лекарства для поднятия иммунитета?
Нет. Иммуностимуляторы вообще не надо покупать. Это трата денег, возможность побочных реакций, пустые ожидания в надежде на результат. Могут быть только проблемы. Слово «иммуностимулятор» нужно забыть.
— Есть какие-то народные или подручные средства, чтобы поддержать организм в холодный период при снижении иммунитета?
Например, если болит горло, больно глотать, то теплое молоко с медом очень хорошо помогает. Если заболели, то все знают, что нужно пить как можно больше — например, клюквенный морс, потому что там есть витамин С. Конечно, радикально он самочувствие не улучшит, но общая польза от него есть. Есть мысль, что если пьешь витамин С, то быстрее поправляешься. Были такие исследования, и витамин приводил быстрее к выздоровлению, но в огромных дозах, которые опасны для почек. А в обычных дозах — никакого эффекта. Но если вы употребляете продукты, содержащие витамин С: лимон, малину, огурцы (в них, как ни странно, много витамина С), шиповник, — это немного может улучшить ваше самочувствие. Потом есть разные народные средства, например, нутряной жир — он прекрасно помогает от болей в горле и уменьшает кашель. Волшебных народных средств, приводящих к быстрому излечению, к сожалению, тоже нет.
Наивные Т-клетки — ключ к долголетию
Наивные Т-клетки — ключ к долголетию
Автор
Редактор
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Наивные Т-лимфоциты могут поведать о том, что вы хотели бы скрыть. Впервые было осуществлено секвенирование профиля Т-клеточных рецепторов периферической крови человека. Успехи в развитии технологий секвенирования нового поколения дают возможность проследить за динамикой колебаний численности и разнообразия наивных Т-клеток по мере старения организма. Вместе с этими знаниями появляется ответ на вопрос, почему женщины живут дольше мужчин, и приходит мысль о том, что увеличить продолжительность жизни можно, используя собственные Т-клетки. «Иммунологические часы» несложно обмануть, пойдя на хитрость.
Обратите внимание!
Эта работа опубликована в номинации «лучшая статья по иммунологии» конкурса «био/мол/текст»-2015.
Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon.
Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.
Всегда ли можно дать сорокалетнему мужчине его сорок? А пятидесятилетнему? А скольким тридцатилетним женщинам вы бы не дали двадцати? Определять возраст человека по внешней составляющей не самая лёгкая задача. Однако, людям, перешагнувшим определённый порог, различный для мужчин и женщин, когда репродуктивная функция начинает стремительно угасать, становится сложнее скрывать свой возраст.
Для внутренних процессов человеческого организма характерны совершенно иные темпы изменений. «Возрастной порог» нашей иммунной системы расположен гораздо ближе к детству, чем к старости. Уже с первого года жизни в тимусе ребёнка начинают происходить драматические изменения: функциональная ткань органа заменяется на соединительную, уменьшаясь каждый год на 3% до 35–45 лет, а после 45 — на 1% (рис. 1). В 70 лет соединительная ткань занимает 90% тимуса [1]. Наиболее активно тимус функционирует в пренатальный период и до наступления половой зрелости. За это время происходит наработка максимальных возможностей Т-клеточного иммунитета, что будет во многом определять эффективность иммунного ответа человека на протяжении всей его жизни.
Рисунок 1. Сравнение размеров тимуса у новорождённого (а) и взрослого (б). К 50 годам тимус уменьшается в 5-7 раз по сравнению с первоначальным размером. Рисунок с сайта my.bpcc.edu.
Тимус — военная база иммунной системы
В тимусе иммунная система обучает своих «солдат». Предшественники Т-лимфоцитов размножаются в костном мозге и с кровью попадают в тимус. В нём происходит ключевое событие в жизни Т-клеток, определяющее их специфичность к антигену, с которым они никогда ещё не встречались — соматическая рекомбинация (также V(D)J-рекомбинация, рис. 2). Она заключается в перетасовке участков генов, кодирующих гипервариабельные участки α и β цепей Т-клеточного рецептора (TCR). С помощью TCR Т-клетки распознают «свой» антиген, к которому они специфичны, в составе главного комплекса гистосовместимости (MHC) антиген-презентирующих клеток (рис. 3). Благодаря этому процессу создаётся гигантское разнообразие TCR — около 6 × 10 5 возможных вариантов на каждые 10 6 Т-клеток [2]. В силу такой огромной вариабельности Т-клеточных рецепторов существует высокая вероятность того, что при проникновении в организм какого-либо чужеродного агента найдётся Т-клетка, TCR которой окажется специфичным именно ему. Соматическая рекомбинация происходит в кортикальной части тимуса, из неё клетки мигрируют в медуллярную часть и претерпевают негативный отбор: в экземплярах, реагирующих на собственные антигены, экспрессируемые организмом, запускается апоптоз.
Рисунок 2. Соматическая рекомбинация на примере β цепи TCR. Исходная последовательность в гене, кодирующем β цепь TCR содержит V (variable), D (diversity), J (Joining) и C (constant) сегменты. Сначала один из двух D-сегментов соединятеся с одним из 13 J-сегментов. Получившийся DJ-сегмент присоединяется к одному из 50 V-сегментов. Сегменты выбираются случайным образом, и механизм их сшивки также предполагает случайное варьирование количества пар оснований, это обеспечивает разнообразие TCR. Аналогичный процесс происходит c последовательностью, кодирующей α-цепь только без D-сегмента. Рисунок с сайта Slideshare.
Рисунок 3. Взаимодействие TCR и антиген-презентирующей клетки. а — Т-клетка (фиолетовая) взаимодействует с антиген-презентирующей клеткой (APC, синяя). б — APC презентирует антиген в составе MHC. Гетеродимер TCR состоит из α и β цепей, охватывающих MHC с антигеном. С антигеном главным образом взаимодействуют области CDR3 — это домены, отвечающие за специфичность TCR к данному антигену. Рисунок с сайта Genomemedicine.
После наступления пубертатного периода производство тимусом наивных Т-клеток резко снижается и на протяжении всей взрослой жизни человека активность этого органа остаётся на самом базальном уровне. Чем это грозит? Созданное за такой короткий период огромное разнообразие TCR действительно обеспечивает эффективный иммунный ответ на большинство потенциальных угроз. Но это разнообразие остаётся константным только некоторое время.
Мы теряем наших бойцов!
По результатам последних исследований [2], доля наивных Т-клеток как в CD4 + (Т-хелперы) так и в CD8 + (Т-киллеры) субпопуляциях периферической крови человека линейно уменьшается с возрастом. В детстве она составляет 50–80% от всего Т-клеточного пула и уменьшается на 0,75% каждый год, к 70 годам она составляет одну четверть первоначального изобилия. Авторы исследования [2] создали новый подход к использованию технологии секвенирования нового поколения компании Illumina для получения наиболее точных индивидуальных профилей репертуара TCR у людей различных возрастных групп. Было показано, что разнообразие TCR в периферической крови человека коррелирует с процентным содержанием в ней наивных Т-клеток и почти линейно уменьшается с возрастом — примерно на 5 × 10 3 вариантов TCR в год. Наивные Т-клетки сосуществуют в крови с Т-клетками памяти, клоны которых образуются в результате пролиферации наивных Т-клеток, повстречавших «свой» антиген. Размножившиеся клоны с каждым годом занимают всё большую долю доступного для пролиферации пространства в крови, это отражается на численности наивных Т-клеток, так как общее количество Т-клеток в крови человека относительно стабильно.
* — Но не стоит забывать, что кроме популяций в периферической крови, у человека есть гораздо более мощная локальная армия Т-лимфоцитов «на местах»: «Т-лимфоциты: путешественники и домоседы» [4]. — Ред.
Общее разнообразие TCR определяется количеством редких клонов в пуле Т-клеток, поэтому отсутствие возрастных изменений в разнообразии наиболее многочисленных Т-клеточных клонов указывает на то, что клоны наивных Т-клеток теряются с возрастом. Это связано с тем, что клоны наивных Т-клеток обычно малочисленны, поэтому вероятность того, что ни одна клетка данного клона не сможет поделиться или погибнет в результате каких-то случайных событий гораздо выше, чем для клонов с большим числом клеток.
Старики с высоким разнообразием TCR
Другое объяснение явления увеличения разнообразия TCR после 70 лет заключается в том, что люди этой возрастной группы уже перешагнули определённый возрастной порог, пройдя в некотором смысле проверку на прочность — уникальный набор физиологических параметров, включая особенности иммунной системы, сделал их наиболее приспособленными среди всех особей популяции в данных условиях. Из этого можно заключить, что повышенное содержание наивных Т-клеток в субпопуляции CD4 + периферической крови человека коррелирует с долгожительством. Увеличение доли наивных Т-клеток в пуле CD4+, а значит и увеличение разнообразия TCR обеспечивает лучшую иммунорегуляторную функцию, что снижает общее воспаление, усиливающееся по мере старения организма из-за активации аутоиммунных процессов, увеличивает эффективность распознавания раковых клеток и обеспечивает более сбалансированный иммунный ответ [2].
Долгая, но бездетная жизнь
Рисунок 4. Придворные евнухи в Китае. Некоторые евнухи жили более ста лет. Рисунок с сайта Lacasamundo.
Исследование о придворных евнухах династии Чозунь в Корее 2012 года [6] показало, что продолжительность жизни евнухов составляла на 15–20 лет больше, чем продолжительность жизни мужчин с нормальной репродуктивной функцией, живущих в тех же условиях (рис. 4). Возможно, их продолжительность жизни увеличивалась именно благодаря отсутствию инволюции тимуса под влиянием половых гомонов, а следовательно благодаря большему разнообразию TCR наивных Т-клеток. В пользу этой гипотезы можно привести данные о том, что у женщин производство тимусом наивных Т-клеток происходит более эффективно, чем у мужчин, и уменьшение их содержания в периферической крови у женщин выражено в меньшей степени, чем у мужской части населения [7]. Возможно, лучшая работа иммунной системы у женщин связана с тем, что во время беременности иммунитет женщины необходимо «обуздать», сделав его толерантным к фактически чужеродному телу — плоду, что требует участия сложных регуляторных путей. Высокая точность регуляции иммунного ответа очень важна, так как ошибка приведёт к потере потомства. К этим рассуждениям можно прибавить и тот факт, что у женщин с наступлением менопаузы яичники перестают вырабатывать эстрогены, а у мужчин выработка половых гормонов не прекращается. Это объясняет большую продолжительность жизни у женщин, чем у мужчин, характерную для любых национальностей. В Европе и США женщины живут дольше мужчин на 4,5–5 лет, в России — на 13 [6].
Мальчик, которому сделают орхеэктомию (удаление яичек), может быть, и получит дополнительные 10–15 лет жизни, вместе с тем лишившись возможности иметь детей и получив набор других не совсем приятных последствий. Существуют менее радикальные решения, основанные на приёме определённых препаратов, способствующих восстановлению функции тимуса. Одно из таких веществ — грелин, этот гормон вырабатывается слизистой оболочкой желудка и вызывает чувство голода, действуя на центры гипоталамуса. Оказалось, что грелин участвует в Т-клеточном сигналлинге, способен снижать связанное с возрастными изменениями воспаление, способствует восстановлению структуры тимуса и стимуляции его функций. Ряд цитокинов и факторов роста (интерлейкины 7 и 22, фактор роста кератиноцитов) являются потенциальными кандидатами для решения проблемы восстановления функции тимуса у взрослых людей. Интерлейкины обеспечивают дифференцировку и выживание тимоцитов. Фактор роста кератиноцитов необходим для пролиферации и дифференцировки функциональных тканей тимуса, его использование вызывает пролиферацию тимоцитов и увеличивает размеры органа. Возможно также использование веществ, блокирующих выработку стероидных гормонов, таких как аналоги гонадотропин-релизинг гормона, например, люпрона. Люпрон действует на гипофиз, блокируя рецепторы к гонадотропин-релизинг гормону, из-за чего уменьшается выработка лютеинизирующего и фолликуло-стимулирующего гормонов, что ведёт к снижению продукции эстрогена и тестостерона. И всё же, все вышеперечисленные вещества имеют неоднозначное воздействие на организм, и пока ещё нет данных о долгосрочных последствиях их приёма, поэтому их назначают только в случае восстановления после химиотерапии или при ВИЧ-инфекции, когда стимуляция работы тимуса необходима для реконституции иммунной системы [1].
Хранение наивных Т-клеток — полезная инвестиция в будущее
Есть ли иной способ продлить мужскую жизнь? Авторов статьи [2] посетила смелая идея решения этой проблемы. Кроме того, что редко встречающиеся клоны наивных Т-клеток в результате случайных событий теряются с возрастом, они, как и все клетки организма, могут поделиться лишь ограниченное количество раз (примерно 50 — лимит Хейфлика), что обусловлено укорочением теломерных участков хромосом после каждой репликации ядерной ДНК, а делятся наивные Т-клетки раз в 1–2 года. Значит примерно к 70 годам основная часть Т-клеток выйдет из строя. Решение есть — можно запасать наивные Т-клетки! У молодых людей в возрасте до 15–20 лет, когда процессы формирования основного пула наивных Т-клеток уже заканчиваются, нужно брать образцы крови в таком объёме, чтобы количества наивных Т-клеток в них хватило для полного восстановления их пула уже в пожилом возрасте, и заморозить. Очень важно, чтобы забор произошёл именно в этот промежуток времени. Если брать кровь у более взрослых людей, количества циркулирующих наивных Т-клеток просто не хватит для полной реставрации их пула в будущем. Конечно же, такой подход будет эффективен и для женского пола. Эти образцы крови будут не только средством продления жизни, но ещё и подстраховкой в случае аутоиммунных заболеваний или рака, они помогут восстановить иммунную систему после химиотерапии. Создание подобных банков с замороженными образцами крови стало бы ключевым событием в становлении абсолютно новых подходов к лечению заболеваний иммунной системы. Например, СПИД можно было бы вылечить введением в здоровые размороженные Т-клетки заразившегося СПИДом мутации по гену мембранного рецептора CCR5 (CD195), люди с такой мутацией обладают природной резистентностью к ВИЧ [8], и их пересадкой больному, предварительно прошедшему курс химиотерапии.
Итоги
Как бы молодо не выглядел человек, параметры его иммунной системы будут объективно отражать возраст. Такие параметры как количество наивных Т-клеток и разнообразие TCR практически линейно снижаются по мере старения. Если вы являетесь счастливым обладателем повышенного разнообразия TCR, можете надеяться на несколько бонусных лет жизни. В будущем человечество ожидают новые дерзкие подходы к увеличению продолжительности жизни с использованием собственных наивных Т-лимфоцитов, собранных и замороженных много лет назад.
Поддержка клеточного иммунитета: взгляд изнутри
В период вирусных заболеваний главным защитником нашего здоровья является иммунитет.
В последнее время из-за пандемии коронавируса вопрос поддержки иммунитета встал особо остро, поскольку именно люди с ослабленной иммунной системой попали в группу риска.
Врачи говорят, что человек с сильным иммунитетом может перенести коронавирус как обычное ОРВИ или бессимптомно, в то время как у человека с ослабленным иммунитетом болезнь может развиться в тяжелую форму.
Каждый год появляется все больше новых штаммов гриппа. И эти штаммы очень изменчивы. COVID-19 победим, потому что имеет меньшую изменчивость, а его геном уже расшифрован. В отличие от традиционного гриппа, с которым мы каждый год сталкиваемся, этот вирус менее агрессивен и изменчив, что дает надежду в борьбе с ним.
«По моим личным ощущениям пандемия пойдет на спад где-то к лету. Я надеюсь на это. Дело в том, что мы теперь будем жить в этой реальности, ведь коронавирус, как, например, и вирус герпеса человека, никуда не денется. Он будет жить, циркулировать. Другое дело, что у кого-то будет иммунитет, а кто-то в период ослабления своего иммунитета будет получать клинические проявления»,— говорит профессор кафедры Клинической фармакологии РНИМУ имени Пирогова Путилина Марина Викторовна.
Клеточный иммунитет — основа нашего организма. Мы ежедневно подвергаемся воздействию различных бактерий, грибов и вирусов, поэтому он нуждается в особом внимании.
Как только внешние микроорганизмы попадают на слизистую, клетки иммунной системы (лимфоциты) начинают активно работать.
Т-лимфоциты делятся на три вида, каждый из которых играет важную роль:
За выработку стволовых клеток, в которых находятся Т-лимфоциты, отвечает вилочковая железа — тимус.
Тимус активно развивается в возрасте до 15 лет. После этого возраста человек живет за счет тех клеток, которые у него уже сформированы.
Ослабленный иммунитет во время атаки любых микроорганизмов (вирусы, бактерии) сталкивается с недостаточной выработкой стволовых клеток, которые должны выходить на защиту организма.
История поиска препаратов, действующих на иммунную систему, достаточно длинная.
Уже в 50 годы, а особенно в 70 годы прошлого века, началась активная работа по созданию лекарственных средств, которые могли бы выступать стимуляторами иммунитета.
Результатом было создание тимических препаратов, выделенных из тимуса крупного рогатого скота.
Заполняя дефекты клеток тимуса, он запускает синтез его белков и пептидов, которые являются строительным материалом для t-клеток иммунитета.
В результате приема Тимусамина, нормальная ситуация для человека с ослабленным иммунитетом переходит в а-нормальную, то есть t-клетки начинают работать. Применять препарат рекомендуется не только пожилым, но и молодым людям, поскольку одно из главных преимуществ пептидных препаратов — отсутствие противопоказаний и побочных эффектов. Организм берет ровно то количество частиц, которое ему не хватает для восстановления и поддержки правильной работы органа.