Книга История иммунной системы - Клеменс Арвай

физической готовности необходимой энергией, они забирают ее у иммунной системы. Поэтому длительное повышенное содержание в крови этих гормонов может повысить риск инфекции. В экспериментах на птицах, которые гнездовались не в самых подходящих для этого местах, это проявлялось в ослаблении клеточного иммунитета и снижении количества антител. Стресс несет с собой болезни — даже для птиц! И стресс может вызываться факторами окружающей среды, как показывают вышеприведенные примеры.

У птиц, выводивших потомство в благоприятных условиях, в крови часто отмечалось более высокое содер­жание дегидроэпиандростерона (ДГЭА), чем у тех, которые вынуждены были довольствоваться худшими условиями. Это вещество также представляет собой гормон, вырабатываемый корой надпочечников, но он оказывает действие, противоположное гормонам стресса, и повышает активность иммунной системы[69]. Кора надпочечников человека также производит этот гормон. Как и у птиц, он оказывает положительное влияние на защитные силы и производится в тех случаях, когда мы находимся в здоровых экосистемах. К этому моменту мы еще вернемся, потому что наша гормональная система, как и у других позвоночных животных, является одним из важнейших посредников между окружающей средой и иммунной системой.

Не только неблагоприятные условия окружающей среды, но и социальные стрессовые ситуации могут вызвать у птиц выброс гормонов стресса в кровь и тем самым ослабить иммунную систему. Этот механизм нам уже известен: гормоны стресса выполняют свою задачу, забирая энергию у иммунной системы и других систем организма, чтобы обеспечить реакцию «сражайся или беги». В экспериментах на курах было доказано, что социальные стрессовые факторы повышают содержание в крови кортикостерона и кортизола, Как следствие, подавляется клеточный иммунитет, что делает птиц более подверженными вирусным инфекциям, в частности болезни Ньюкасла[70]. Это крайне заразное заболевание птиц, вызываемое РНК-вирусом. У инфицированных птиц наблюдаются высокая температура, апатия, потеря аппетита, затрудненное дыхание и кровообращение. Смертность весьма высокая, в связи с чем эта болезнь по аналогии со столь же опасной чумой птиц называется также псевдочумой. Даже у птиц доказана связь между социальным стрессом и подверженностью инфекционным заболеваниям.

Стресс, исходящий из окружающей среды, одинаково негативно воздействует и на коноплянку, и на человека

Социальный стресс характерен для птиц, ведущих стайный образ жизни, если у них нарушается иерархия в группе. Когда птицы не знают своего места в иерар­хии, возникают частые конфликты. Конкурентная борь­ба и нехватка места вызывают социальный стресс. В птицеводческих хозяйствах стаи обычно очень многочисленны, результатом этого становится высокий уровень стресса. Экоиммунология дает рекомендации по содержанию животных в зависимости от их вида, указывая допустимую численность группы и предусматривая наличие мест, где можно побыть в одиночестве. Это снижает заболеваемость животных, а заодно и людей, так как существуют так называемые зоонозные инфекции, которые могут передаваться от животных человеку.

Вирусные или бактериальные зоонозы порой приобретают масштаб эпидемии или пандемии. Так случилось, например, со штаммом коронавируса, который получил название MERS — коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (передался он человеку от верблюдов в ходе контактов с этими животными и потребления сырого верблюжьего молока)[71]. Этот пример показывает, что в наших же собственных интересах следить за тем, чтобы сельскохозяйственные животные содержались в должных условиях, так как это способствует здоровью их иммунной системы.

Экоиммунология также изучает, как условия окружающей среды во время откладывания яиц и инкубации влияют на иммунную систему птенцов. Интересно, что самки птиц готовят свое потомство к контактам с распространенными в данном регионе паразитами и патогенами, обогащая желток соответствующими антителами. Этот процесс также контролируется гормональной системой самки во время созревания яйца в материнском организме. Например, экоиммунологическое исследование показало, что в яйцах птиц, подвергшихся воздействию паразитов, таких как клещи, глисты или бактериальные и вирусные патогены, в желтке было обнаружено значительное количество антител именно против этих патогенов. Оказалось, что этот экоиммунологический баланс между птичьими яйцами и окружающей средой нарушается под воздействием вызывающих стресс условий среды. К ним относятся засуха, чрезмерно суровые погодные условия, непригодная среда обитания и, опять же, факторы социального стресса[72].

Таким образом, экоиммунология уже на примере птиц доказывает, что неблагоприятные физические или социальные факторы внешней среды могут оказывать негативное иммунобиологическое воздействие даже на еще не родившееся потомство. У млекопитающих, детеныши которых проходят весь путь развития до рождения в утробе матери, эта связь еще более очевидна. Так на примере крупного рогатого скота, свиней и других сельскохозяйственных животных было показано, что потомство, чьи матери подвергались воздействию социальных или экологических стрессовых факторов, демонстрировало более слабые иммунные реакции через несколько недель после рождения, чем молодняк, рожденный от матерей, находившихся в благоприятных условиях с низким уровнем социального стресса. Здесь также напрашивается вывод о связи между экологическими и социальными факторами и гормональной системой, которая контролирует в том числе и иммунные реакции. У молодых животных от матерей, подвергшихся экологическому стрессу, наблюдается более слабая реакция лимфоцитов, т. е. Т- и В-клеток, а также естественных киллеров. Кроме того, они хуже усваивают антитела из материнского молока, чем сопоставимый по возрасту молодняк, не подвергавшийся стрессу[73]. Как и в случае с птицами, условия содержания млекопитающих являются решающим фактором для здоровья животных, а значит, и для безопасности и качества пищи людей, употребляющих продукты животного происхождения.

Иммунитет амфибий: животное как экосистема

Амфибии, или земноводные, представляют класс позвоночных животных, произошедших от рыб. Они выбрались на сушу 400 миллионов лет назад, то есть в девонском периоде среднего палеозоя. Несмотря на жизнь на суше, они до сегодняшнего дня частично сохранили признаки своего эволюционного прошлого, унаследованные от рыб. Так, например, амфибии могут размножаться только в водоемах. Там же проводят все время их личинки. Примером служат головастики лягушек и жаб. К числу современных представителей класса земноводных относится отряд бесхвостых земноводных, представленных лягушками, жабами и жерлянками, отряд хвостатых земноводных с входящими в него саламандрами и тритонами, а также отряд безногих земноводных, представители которого внешне напоминают помесь маленькой змеи и червя. Не следует путать их с веретеницами, которые являются рептилиями и относятся к семейству ящериц.

В мире на сегодняшний день насчитывается почти 7 тысяч видов амфибий, и с каждым годом к ним добавляются все новые. Для экоиммунологии амфибии особенно интересны, потому что могут жить как на суше, так и в воде. Какое-то время они живут в тесном контакте с водными экосистемами. Как мы уже знаем о стрекающих, жизнь в воде связана с особыми иммунобиологическими требованиями, потому что организм постоянно омывается водой с содержащимися в ней микроорганизмами, в том числе бактериями и вирусами, и поэтому должен особенно четко различать «друзей» и «врагов», чтобы эффективно защищаться от вредного воздействия и по максимуму использовать все нужное. Кроме того, амфибии проходят несколько стадий — от эмбриона и живущей исключительно в воде личинки до взрослой лягушки или саламандры, которая обитает на границе между сушей и водой. Иммунная система этих животных должна подстраиваться под различные условия окружающей среды и обладать достаточной гибкостью для этого.

Биологи предупреждают о грозящем исчезновении многих