Почему мы страдаем от аллергии: новое объяснение
Приложение Русской службы BBC News доступно для IOS и Android. Вы можете также подписаться на наш канал в Telegram.
Аллергические реакции на все - от пыльцы растений до арахиса - отравляют жизнь миллионов людей. Но почему же наш организм так болезненно реагирует на такие, казалось бы, безобидные раздражители? В этом попытался разобраться корреспондент BBC Future.
В моем случае это были шершни.
Как-то летним днем, когда мне было 12 лет, я оказался на заросшем высокой травой поле недалеко от дома одного из моих друзей и пнул ногой гнездо шершней размером с футбольный мяч. Эскадрилья разъяренных насекомых впилась в мою ногу. Их жала вонзались в меня, как раскаленные иглы. Я попытался смахнуть шершней с себя и бросился бежать, но спустя считанные минуты я ощутил, что с мной происходит что-то не то. Вокруг укусов образовалось целое созвездие розовых точек. Они начали распухать, сыпь поползла выше по ногам. У меня началась аллергическая реакция.
Мама друга дала мне какой-то антигистаминный препарат и погрузила меня в свой фургон. Пока мы ехали больницу графства, мне становилось все страшнее. Я очень смутно представлял себе, какие ужасы творятся, когда аллергия срывается с цепи. Я вообразил себе, как сыпь доползает до моего горла и запечатывает его.
Но я выжил и теперь могу рассказать эту историю. В больнице сыпь постепенно спала, но остался постоянный страх перед шершнями. Тест на аллергические реакции показал, что я восприимчив к насекомым. Причем не к медоносным пчелам или различным осам, а именно к конкретной разновидности шершней, которые меня жалили. Доктор из приемного покоя отделения скорой помощи предупредила, что в следующий раз, когда я наткнусь на их гнездо, мне может повезти меньше. Она дала мне инжектор EpiPen и сказала, что я должен тут же всадить иглу инжектора себе в бедро, если меня снова ужалит шершень. Содержащийся в инъекции противоаллергический препарат эпинефрин понизит давление крови, освободит дыхательные пути и, возможно, спасет мне жизнь.
В общем, мне повезло. С того дня прошло 35 лет, и за все это время я ни разу не натыкался на гнездо шершней.
Такая разная аллергия
У каждого человека, страдающего от аллергии, есть своя история ее возникновения. Это рассказ о том, как он обнаружил, что его иммунная система идет вразнос, когда некая произвольная, но вполне конкретная молекула попадает в организм. Таких историй – сотни миллионов. В одних только Соединенных Штатах насчитывается 18 млн человек, страдающих от сенной лихорадки. Пищевая аллергия наблюдается у миллионов американских детей. Различные виды аллергии все сильнее распространяются во многих других странах. Далеко не полный список аллергенов включает латекс, золото, пыльцу растений (пыльца амброзии, плевела и амаранта особенно опасны), пенициллин, яд насекомых, арахис, папайя, ожоги от щупалец медуз, духи, яйца, фекалии домашних пылевых клещей, орехи пекан, семгу, говядину и никель.
Автор фото, Thinkstock
Аллергия на насекомых может принимать самые страшные формы
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Как только эти вещества вызывают аллергию, она может проявляться в целой гамме симптомов – от раздражающих до смертельных. Появляется сыпь, распухают губы. Сенная лихорадка сопровождается насморком и воспалением глаз. Аллергия на еду может проявляться в рвоте и поносе. У несчастного меньшинства различные виды аллергии могут почти мгновенно вызывать потенциально смертельную реакцию всего организма, известную как анафилактический шок.
Совокупное бремя всех этих напастей колоссально, тогда как набор средств лечения ограничен. EpiPen (известен и в России как ЭпиПен – Ред.) способен спасти жизнь, однако имеющиеся в распоряжении врачей средства длительного лечения предлагают неоднозначные результаты людям, измученным аллергией на плесень или ежегодное появление пыльцы растений. Антигистаминные препараты зачастую облегчают симптомы аллергии у страдальца, но эти лекарства вызывают сонливость.
В нашем распоряжении могло бы оказаться более эффективное средство лечения, если бы ученые сумели понять природу аллергии. Однако хитросплетение различных причин, вызывающих аллергические реакции, таково, что может свести с ума. Возбуждаются клетки, высвобождаются химические вещества, передаются сигналы. Ученым пока удалось лишь частично описать этот процесс. Но за всей этой биохимической паутиной скрывается еще более интригующая загадка: почему вообще у нас возникают аллергии?
Защита дает осечку
"Это именно та проблема, которую я люблю,- сказал мне недавно Руслан Меджитов.– Она очень велика, она фундаментальна и абсолютно неизучена".
Меджитов и я неспешно прохаживались по его лаборатории, которая располагается на верхнем этаже Центра медицинских исследований и образования имени Уильяма Анлияна в Йельской школе медицины. Члены его команды, состоящей из постдокторантов и студентов выпускных курсов, едва протискиваются между достигающими размеров человека емкостями с кислородом и инкубаторами, наполненными иммунными клетками. "Здесь у нас беспорядок, но это продуктивный беспорядок", - говорит он, пожимая плечами. У Меджитова лицо боксера – массивное, круглое, с широким плоским носом. Однако речь его отличается изяществом выражений.
Автор фото, Thinkstock
У каждого свои симптомы аллергии
Действительно, беспорядок, царящий в лаборатории Меджитова, исключительно продуктивен. За последние 20 лет он совершил немало фундаментальных открытий в области иммунологии и получил целый ряд самых престижных премий. В прошлом он стал первым лауреатом только что учрежденной Премии имени Эльзе Кренер Фрезениус в размере 4 млн евро (из которых 3,5 млн идут на научные исследования, а полмиллиона – лично ученому). Хотя Мелжитов не получил Нобелевскую премию по медицине, многие из его коллег-ученых считают, что он более чем достоин этой награды. В 2011 году 26 ведущих иммунологов опубликовали в журнале Nature письмо с протестом против того, что Нобелевский комитет не выбрал его.
Сейчас внимание Меджитова сосредоточено на вопросе, ответ на который может совершить еще один переворот в иммунологии: почему мы подвержены аллергии? Твердого ответа нет ни у кого. Однако теория, которая сейчас считается ведущей, утверждает, что аллергии – это своего рода осечки при срабатывании защиты организма от червей-паразитов. В индустриальном мире, где такие инфекции стали редкостью, система непропорционально срабатывает на совершенно безобидные объекты, что заставляет нас страдать в процессе такой защитной реакции.
По мнению Меджитова, это неверно. Аллергии – это не просто биологические ошибки. На самом деле, они – действенный способ защиты против вредных химических веществ. Эти средства защиты служили нашим предкам десятки миллионов лет и продолжают служить нам поныне. Меджитов признает, что эта теория противоречива. Но вместе с тем он уверен, что история докажет его правоту. "Я думаю, что ситуация поменяется на 180 градусов по сравнению с тем этапом, когда сама идея вызывает ожесточенное сопротивление, - сказал он мне. – Настанет момент, когда все будут говорить: "Ну, да, это же очевидно. Конечно, все происходит именно так".
Иммунные реакции
Врачи древнего мира знали об аллергиях. Три тысячи лет назад китайские доктора описывали "растительную лихорадку", вызывавшую течь из носов осенью. Есть свидетельство, что египетский фараон Менес, основатель Первой династии, умер от укуса осы в 2641 году до Рождества Христова, хотя по другой версии его убил во время охоты гиппопотам. Спустя две с половиной тысячи лет римский философ Лукреций писал: "Что для одного еда, то для другого – яд".
Автор фото, Thinkstock
Иногда аллергия с возрастом проходит
Но только чуть более века назад ученые поняли, что все эти многообразные симптомы – это разные головы одной и той же гидры. К тому времени исследователи уже установили, что причиной многих болезней служат бактерии и другие патогены, а мы отражаем нападения этих врагов с помощью нашей иммунной системы – армии клеток, способной выпускать смертельные химические вещества, точно поражающие антитела. Далее они выяснили, что иммунная система может причинять и вред.
В начале 1900-х гг. французские ученые Шарль Рише и Поль Портье изучали воздействие токсинов на организм. Они вводили малые дозы яда морской анемоны собакам, а спустя неделю, если собака выживала, вводили ей еще меньшую дозу. В течение нескольких минут у собаки наступал шок, и она погибала. Вместо того чтобы защищать животное от вреда, иммунная система делала его еще более восприимчивым к токсину. (За открытие этого явления, которому он дал название анафилаксия, Рише в 1913 году получил Нобелевскую премию – Ред.)
Другие ученые установили, что некоторые медицинские препараты вызывают сыпь и иные симптомы. Чувствительность увеличивается по мере воздействия в противоположность защите от инфекционных заболеваний, которую дают антитела. Австрийский врач-педиатр и диагност туберкулеза Клеменс фон Пирке задумался над тем, как вещества, проникающие в организм, способны менять характер его реакции. Чтобы описать этот процесс, он ввел в 1906 году термин "аллергия", составленный из греческих слов ἄλλος (другой) и ἔργον (работа, воздействие).
В последующие десятилетия ученые открыли, что молекулярные стадии таких реакций поразительно похожи. Процесс начинается тогда, когда аллерген попадает на одну из поверхностей тела – кожу, глаз, носоглотку, рот, дыхательные пути, кишечник. Эти поверхности изобилуют иммунными клетками, выполняющими функции пограничной стражи. Когда стражник сталкивается с аллергеном, он поглощает и уничтожает нарушителя, а затем украшает внешнюю поверхность фрагментами этого вещества. Затем клетка находит некую лимфатическую ткань. Там она передает фрагменты другой иммунной клетке, которая производит антитела, имеющие форму вилки, известные как иммуноглобулин E или IgE.
Странная избирательность
Эти антитела активируют ответную реакцию, когда они снова встречают аллерген. Реакция начинается тогда, когда антитело активирует компонент иммунной системы, известный как мастоцит или тучная клетка, которая взрывается и выбрасывает целый рой химических веществ. Некоторые из этих химикатов цепляются к нервным окончаниям и вызывают зуд и кашель. Иногда появляется слизь. Мышцы гортани сжимаются, и становится трудно дышать.