Иммунобиологические основы выживания человечества в
современном мире.
Караулов Александр Викторович, Профессор, академик
РАЕН
Вся
история человечества, его выживание, является историей достаточно успешной
борьбой человечества с самыми опасными инфекциями, которая закончилась к концу
прошлого века полной победой - созданием вакцин и практическим искоренением
многих инфекционных заболеваний. И все это было сделано благодаря иммунологии.
В
то же время, задолго до появления таких понятий как биотерроризм, биооружие,
инфекционные агенты широко использовались в истории человечества к тем
популяциям, которые не имели к ним иммунитет. Достаточно вспомнить роль
колонизаторов в распространении оспы в Америке, в Индии, такие исторические
примеры, когда в качестве подарков местным нациям передавались одеяла,
зараженные спорами оспы, и это приводило к массовой гибели местного населения.
История указывает на то, что возбудители и биооружие использовались еще ханом
Тохтамышем. Интересно наблюдение XIV века, когда при взятии Каффу, т.е.
нынешней Феодосии, использовались трупы животных, которые забрасывались в
неприступную крепость. Феодосия пала, но потом это привело к распространению
бубонной чумы и гибели трети населения Европы. То есть иммунитет всегда был в
фокусе развития человечества.
В
основе современных приоритетных проблем всемирных организаций здравоохранения
на рубеже XXI века также лежат инфекционные заболевания, и это, прежде всего,
СПИД, заболевание, которое привлекло внимание к иммунитету еще раз, начиная с
1981 года. Тогда было показано, что поражение иммунной системы вирусом
иммунодефицита приводит к глобальным разрушительным последствиям для экологии
человека и распространению заболевания. Остаются и два других заболевания:
малярия и туберкулез, которые тоже уносят более миллиона жизней ежегодно именно
благодаря тому, что не создано еще эффективной вакцины.
Практически
все новые эпидемии - более 40 новых инфекций за последние 20 лет - также
связаны с проблемой создания вакцины, с проблемой иммунитета, борьбой с этими
инфекциями тоже находится в компетенции иммунологов. Надо сказать, что
беспрецедентные затраты, которые связаны с этими инфекциями практически нивелировали
другие приоритеты. Ныне приоритетами ВОЗ являются именно инфекционные
заболевания. И все, что делается, все средства, которые сейчас выделяются на
международном уровне, используются в глобальном фонде по борьбе с ВИЧ, малярией
и туберкулезом.
Приоритеты
ВОЗ XXI столетия
*
Инфекционные заболевания
*
СПИД
*
Малярия
*
Туберкулез
*
Новые эпидемии
*
SARS
*
Вирусные лихорадки (Ханта, Эбола, др.)
*
Совершенствование системы здравоохранения
*
Охрана материнства и детства
*
Внедрение новых технологий
На
Саммите по устойчивому развитию в Йоханнесбурге практически впервые в мире было
указано, что улучшение здоровья человечества является необходимым условием для
достижения устойчивого развития, что здоровье является центральным элементом
развития человечества и что устойчивое развитие невозможно без ликвидации
эпидемии и болезней, которые являются как причиной, так и следствием нищеты.
По
данным Всемирной организации здравоохранения мы видим, что инфекционные
заболевания распространены в тех же районах, где существуют проблема нищеты -
южнее Сахары, в юго-восточной Азии, - и лишь частично касаются развитых стран,
где эти проблемы уже практически решены благодаря огромным усилиям по борьбе с
причинами этих заболеваний и усилиями национальных агентств и здравоохранения
на уровне государства. Сейчас существуют две основные тенденции по борьбе с
инфекционными заболеваниями: те, которые более характерны для слаборазвитых
стран и те, которые характерны для развитых стран.
В
современной Европе идет значительное увеличение продолжительности жизни (свыше
70-ти, 80-ти лет). Особняком стоят европейские страны, входящие в СНГ, и можно
видеть географическое изменение в сторону уменьшения продолжительности жизни по
мере движения на восток. Причиной этого являются, прежде всего, не инфекционные
заболевания, а смертность от рака и сердечно-сосудистых заболеваний, по которым
Российская Федерация находится на первом месте в Европе. Инфекционные
заболевания часто являются причиной смерти на начальном этапе развития, в детском
возрасте. Это происходит в результате генетических дефектов, в том числе
иммунной системы. Однако большинство смертей связано с раком,
сердечно-сосудистыми заболеваниями и респираторными.
Иммунная
система оказалась в фокусе последних открытий природы болезней человека. XX век
стал веком триумфа иммунологии, были созданы представления о функционировании
этой сложной системы, отвечающей за экологию человека, за внутреннею среду
организма человека. Благодаря открытиям XX века мы сейчас имеем представление и
о глубокой иерархии в системе иммунитета, и том, какой вклад вносит иммунология
в каждое конкретное заболевание, о механизмах иммунитета. Причем, интересно,
что эти механизмы, столь простые в исполнении и столь совершенные по своей сути
и по своим целям, оказываются бессмысленными и опасными при поломке какого-то
отдельного звена и решающими в патогенезе многих заболеваний.
Эти
процессы особенно четко проявляются в последнее время, когда экстремальные
состояния, катастрофы, возможно ранее не дооцененный фактор развития многих
патологий, создают реальные угрозы для здоровья. На последней 56-ой сессии
Генеральной Ассамблеи ВОЗ в Женеве рассматривалась проблема SАRS ( тяжелый
респираторный синдром, атипичная пневмония). Из числа заболевших - около 8000
умерло - около 800, в это же время во время вспышки гриппа на Мадагаскаре в
течение трех месяцев было зарегистрировано более 27000 случаев, и, несмотря на
быстрое вмешательство, произошло 800 случаев смерти.Но истерия, экономические и
социальные последствия, вызванные этим заболеванием, во многом превосходили
угрозу самого заболевания. К сожалению, это касается не только этой болезни.
Кстати, многие больные, умершие при развитии SARS, умирали не от самого
воздействия вируса, а от гиперпродукции иммунной системы и создания таких
условий в организме, когда деструкция в легких происходит в результате
разрушительного действия иммунной системы.
Как
иммунитет может оказывать негативные влияния на организм человека, так и
последствия различных стрессовых воздействий имеют разрушительное воздействие
не только на общество, но и на огромную популяцию человечества. При действии
стрессового фактора происходят изменения иммунной системы: меняется состав
иммунокомпетентных клеток, их функциональная активность, цитокиновый баланс.
Изучение фенотипа иммунокомпетентных клеток показало, что если при сильном
стрессе мы видим иммунопродуктивный эффект, во многом связанный с увеличением
количество лейкоцитов, то при хроническом стрессе происходит функциональное и
количественное их снижение.
В
патогенезе большинства заболеваний, связанных со стрессом, лежат изменения во
взаимодействии трех регуляторных систем: нервной, эндокринной и иммунной
систем. Именно изменение взаимоотношения этих систем лежит в основе многих
заболеваний, которые сейчас относятся к аутоиммунным: сахарного диабета,
аутоиммунных заболеваний щитовидной железы, многих заболеваний нервной системы,
которые является сейчас глобальным бедствием для многих стран, и, в частности,
для Российской Федерации.
В
условиях стресса мы четко видим совершенно обратную динамику между уровнем
кортикостероидов и уровнем базовых показателей, к которым относятся
Т-лимфоциты, ответственные за клеточный иммунитет, В-лимфоциты, ответственные
за гуморальный иммунитет, естественные клетки-киллеры, отвечающие за
естественную резистентность к вирусным и опухолевым заболеваниям. Если
первоначально изменение содержания и функциональная активность при остром
стрессе носит компенсаторный характер, обусловленный перераспределением их из
крови периферических органов в ткани, то в последующем мы наблюдаем, что
реактивность иммунокомпетентных клеток снижается по мере нарастания уровня
гормонов и прямо пропорционально их содержанию. Хронический стресс приводит к
снижению протективной функции основных защитных элементов иммунной системы и
развитию различной иммунной патологии. В основе этого феномена лежат во многом
и те механизмы, которые сегодня были описаны в докладе, и связанные с
воздействием стресса на систему гипоталямус-гипофиз-надпочечники. То есть, если
рассматривать и различные воспалительные реакции, и изменения в регуляторном
звене иммунитета, то те гормоны коры надпочечников, которые выделяются под
воздействием медиаторов нервной системы, практически приводят к кардинальным
сдвигам в иммунной системе и ведут к развитию последующей иммунопатологии. Это
особенно характерно при изучении динамики провоспалительных цитокинов при
стрессе. В основе смертности при многих заболеваниях лежит гиперреактивность
иммунной системы организма, что, в частности, может наблюдаться при сепсисе,
пневмонии и многих тяжелых инфекционных заболеваниях. Ситуация осложняется и
широким примененнием антибактериальных средств, которые не только изменяют
экологию человека, приводя к развитию дисбактериозов, но и изменяют структуру
возбудителей заболеваний. Кроме того, стресс может приводить к развитию
аллергических и вызывать обострение хронических форм заболеваний. То есть, если
рассматривать стрессовое воздействие на регуляторные механизмы иммунитета, то
мы видим, что в независимости от того, чем вызван стресс, имеет место не только
иммунопротективный эффект, имеющий значение для выживания организма в
критических ситуациях, но и иммунопатологический,обусловленный нарушением
взаимодействия как внутри иммунной системы, так и вне - с нейроэндокринной
системой регуляции.
При
повторных стрессовых воздействиях наблюдаются также повреждения ДНК
иммунокомпетентных клеток, которые приводят к запуску их программированной
гибели - апоптозу. Подобное мы наблюдаем при чрезмерных физически нагрузках,
при операционном стрессе, при инфаркте миокарда, и это все исследовано по
уровню повреждения ДНК и усилению апоптоза в иммуннокомпетентных клетках.
Именно одним их механизмов развития иммунодефицита при стрессе является
развитие апоптоза, вызванное активными метаболитами кислорода,
провоспалительными цитокинами, что и приводит к развитию вторичного
иммунодефицита.
Конечно,
существуют различные возможности коррекции послестрессовых иммунологических
расстройств, которые практически применимы к различной иммунопатологии. В
частности, ясно, что стресс имеет иммунопротективный эффект при многих
заболеваниях (шок, сепсис), критических состояниях, ожогах, травмах.
Иммуннокомпрометирующий эффект стресса наблюдается при аутоиммунных,
аллергических заболеваниях, хронических инфекциях, при развитии синдрома
хронической усталости.
Возможности
коррекции послестрессовых иммунологических расстройств довольно широки - это и
предотвращение повреждения ДНК, и модуляция процессов воспаления, и воздействие
на нейроэндокринный статус и восстановление расстройств метаболизма. Возможно
применение и направленной иммунотерапии, разработано много различных вариантов,
и это уже используется в клинической практике. Методы иммунокоррекции также
достаточно хорошо описаны и в настоящее время уже широко применяются в клинике.
На ряду с медикаментозными (иммуномодуляторы, антиоксиданты, индукторы,
адаптогены) есть и немедикаментозные методы (экстракорпоральные методы,
низкоинтенсивное лазерное облучение, гипербарическая оксигенация), которые
доказали свою эффективность.
Феномен
негативного влияния стресса лежит в основе многих иммунопатологий, связанных
напрямую с изменением экологии. Стресс обеспечивает выживание, а профилактика
его последствий продлевает жизнь. Иммунобиологическия устойчивость человечества
является необходимым условием здоровья и выживания в современном мире.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://sdo.uni-dubna.ru/