Ефективність імунної системи залежить від поєднання генетики, середовища та трохи випадковості. Недавні дослідження також показали, як еволюція, включаючи наші зустрічі з неандертальцями, сформувала відмінності між європейською та африканською обороною. Зараз наука зосереджена на вдосконаленні того, як це працює, і чому алергія наростає.

активує

Наша імунна система виглядає як армія з клітинами і сигналами, які постійно борються з невидимим./Фотолія

Безпосередній образ, який пропонує наша оборона, - це армія: війська без чітких капітанів чи генералів, але з осередками та сигналами, що постійно борються з невидимим. І в розпалі цієї суперечки виникає кілька питань про те, що надає цій міліції сили. Якщо генетика - це не все, що ми можемо зробити?

Визначити хорошу чи погану імунну систему набагато складніше та дифузніше, ніж наявність чи відсутність пухлини

Не дивно говорити про спадковість раку або генетичну та сімейну схильність до серцевого нападу. Однак рідко ми проклинаємо або дякуємо генам свого захисту.

"Можливо, тому, що їх складніше вивчати", - каже Мойсес Лабрадор, спеціаліст з імунології та алергології лікарні Валь д'Еброн у Барселоні, за винятком важких випадків імунодефіциту, що набагато складніше і дифузні визначити хорошу чи погану імунну систему, тобто наявність або відсутність пухлини.

Але гени мають значення. Дві дуже подібні статті, опубліковані одночасно в журналі Cell, дозволили порівняти силу захисних сил та їх генетику між двома групами популяцій: одна європейського походження та інша африканська. Висновки коливаються між еволюційною логікою та дещо несподіваним сюрпризом.

Вплив ДНК неандертальців

В одному з них команда Луїса Баррейру, дослідник Монреальського університету (Канада), виділила макрофаги з крові 95 європейців та 80 афроамериканців та піддала їх дії двох видів бактерій. Макрофаги - це перша лінія захисту, тобто ті, хто відповідає за захоплення та «поїдання» бактерій. Його робота - це перевірка того, як працює так званий вроджений імунітет.

Недавня еволюція терпляче і істотно сформувала спосіб захисту нашого тіла

Проаналізувавши свою діяльність, вони отримали перший сюрприз: через 24 години африканські макрофаги вбили втричі більше бактерій, ніж європейські.

Щоб пояснити цю різницю, вчені проаналізували послідовність ДНК та експресію генів двох популяцій до і після зараження та виявили, що генетика, схоже, пояснює щонайменше 30% різниці в їх активності. Це означає, що нещодавня еволюція, яка відбулася з моменту прибуття перших африканців до Європи, терпляче і суттєво сформувала спосіб захисту нашого організму.

Але дослідників здивувала ще одна інформація. Деякі з варіантів, здається, не є прямим наслідком можливості мутацій та їх виділення, а походять безпосередньо від ДНК неандертальців, від статевих та генетичних схрещувань, які європейці (а не африканці) мали з собою між 50 000 та 100 000 років тому . Це та сама зустріч, яку залишили нам вірус та рак. Варіанти найсильніших кандидатів впливають на близько 16 генів, деякі з них мають відоме і принципове значення.

Так пристосовуються захисні сили

"Імунна система афроамериканців реагує по-різному, але ми не можемо зробити висновок, що це краще", - говорить Сінк Баррейро. "Сильна імунна відповідь також має негативні наслідки, такі як підвищена сприйнятливість до аутоімунних захворювань", - додає він. Насправді, це може бути одним із пояснень того, чому деякі з них, наприклад, вовчак, більш поширені серед афроамериканців.

"Сильна імунна відповідь також має негативні наслідки, такі як більша сприйнятливість до аутоімунних захворювань", говорить Луїс Баррейру

Хоча це поки не може бути доведено, гіпотеза Баррейро про причину змін полягає в тому, що коли перші сучасні люди покинули Африку, вони опинились під впливом меншої кількості мікроорганізмів. Оскільки захисні засоби не повинні були бути настільки потужними, вони пристосувались, щоб пом'якшити себе, зменшуючи тим самим проблеми, що виникають в результаті потужного реагування, наприклад, при аутоімунних захворюваннях.

Для Ллуїса Кінтана-Мурчі, директора Інституту Пастера в Парижі і керівника групи, яка опублікувала чергову подібну статтю в журналі Cell, "послаблення імунної відповіді було дуже важливим під час еволюції". Йдеться про пошук "компромісу між доброю реакцією, але без перебільшення", наголошує він.

Замість макрофагів в іншому дослідженні використовувались моноцити, подібного типу клітин, з яких вони походять, які піддавалися впливу вірусів, таких як грип, а також бактеріальних компонентів. Результати, по суті, були подібними. Сотні генів були виражені по-різному між європейцями та африканцями, і зміни в генетичній послідовності спричинили значну частину цих відмінностей.

Крім того, вони знову виявили, що деякі з них походять з неандертальців. "Важко зрозуміти, чи вони в нас шляхом природного відбору чи генетичного зсуву (і вони залишаються без особливої ​​функції)", - говорить Кінтана-Мурчі. Але, за цифрами, у деяких є багато ознак того, що вони були обрані. "Ми звертаємо особливу увагу на одну з них, найбільш очевидну, яка регулює реакцію на віруси, такі як грип", - завершує генетик.

Таким чином, якщо ми зосереджуємось на різних популяціях, наша імунна система виглядає суттєво різною. У тій самій популяції "існують дослідження, які вказують на важливість певних варіантів", - каже Мойзес Лабрадор -, але все ще немає генетичного відбитка пальця, що підписує, що дозволяє нам розпізнати більшу чи меншу ефективність чи точність наших захисних сил. Відомо лише те, що це також частково залежить від навколишнього середовища і трохи від випадковості.

Лотерея антитіл

Макрофаги та моноцити беруть участь у вродженому імунітеті, тому, з яким ми вже народилися, і який дещо неточно спрямований на більш-менш поширені мішені в мікроорганізмах. Проте антитіла є однією з ознак набутого імунітету, який потрібно виробляти і тренувати, і набагато точніше та ефективніше орієнтується на характеристики кожного конкретного збудника.

"Ми всі маємо антитіла проти найпоширеніших захворювань, але існують індивідуальні відмінності", - говорить Мойзес Лабрадор

Для цього доступний арсенал із понад ста мільйонів різних антитіл, кожна з яких є специфічною для молекули, яку вона знаходить за кордоном. Якщо вони йдуть проти чогось внутрішнього, їх в основному знищують у перші місяці життя. Вони схожі на ключ, який шукає єдиний замок. Але антитіла виготовляються з генів, і нам не вистачає, щоб створити всю цю різноманітність. Це відкриття принесло японському Сусуму Тонегава Нобелівську премію в 1987 році.

В основному це суміш різання, вклеювання, чергування та мутації фрагментів ДНК. Кожен з генів, що утворюють антитіла, має кілька варіантів, один за одним. Коли утворюється антитіло, варіант кожного гена «обирається», помножуючи можливості. Крім того, механізм відповідає за випадкове введення мутацій, щоб збільшити діапазон. Наслідком цього є те, що кожен із нас має широкий репертуар, із багатьма загальними поєднаннями, але також з особливостями.

"Немає сумнівів, що є частина випадковості", - говорить Лабрадор. "Так шлях захищає себе. Загалом, усі ми маємо антитіла проти найпоширеніших захворювань, але існують індивідуальні відмінності, які дозволять деяким вижити у разі нової епідемії », - каже фахівець лікарні Vall d'Hebron у Барселоні.

Алергічні реакції прагнуть вигнання токсинів або паразитів через виділення, чхання, кашель та сльозотеча./Тіна Франклін

Від апельсинового соку до гігієни

Окрім генетики та випадковості, навколишнє середовище також має значення. "Ми досліджуємо важливість генетики для імунітету, але зараз ми вивчаємо важливість інших факторів у нашій імунній реакції, таких як вік, спосіб життя, харчування тощо", - говорить Кінтана-Мурчі.

Як і в іншому, "імунітет працює у взаємодії генетики з навколишнім середовищем", говорить Лабрадор. Є кілька скромних способів його покращити, використовуючи харчування, пробіотики та інші щоденні звички.

“Вітамін С, здається, дуже незначно покращує стан імунної системи, хоча це не повністю доведено. Це було б зроблено, тому що це антиоксидант і тому, що воно допомагає засвоювати такі поживні речовини, як залізо ”, - підкреслює Мойзес Лабрадор.

"Те, що виявилося більш ефективним, - це дотримання повноцінної дієти, наприклад, середземноморської", - додає Лабрадор

Насправді "фактично жодна окрема їжа не виявилася ефективною і її слід рекомендувати загалом", - продовжує Лабрадор. Насправді, огляд досліджень показав, що продовження прийому не запобігає застуді, але дещо полегшує симптоми та їх тривалість.

"Більш ефективним виявилось дотримання повноцінного раціону, такого як Середземноморський, з достатньою кількістю вітамінів, мінералів, достатньої кількості жирів і білків з високою біологічною цінністю", - каже імунолог.

Щодо використання пробіотиків (теоретично корисних бактерій) для поліпшення імунної системи, існує багато попередніх досліджень, хоча жоден з них досі офіційно не затверджений як лікарський засіб. Поки що вони продаються як добавки або харчові добавки, причому деякі ознаки сильніші за інші.

Серед них, "найбільш чітким для деяких пробіотиків є лікування гострої діареї, особливо вірусного походження", Франциско Гварнер, керівник відділу травної системи лікарні Валь д'Еброн і президент Товариства, розповідає Sinc Spanish про пробіотики та пребіотики. "Те, що ми бачили про наші бактерії, полягає в тому, що найвигіднішим є різноманітність", - говорить Лабрадор, для якого, знову ж таки, це в основному досягається здоровим харчуванням, таким як Середземномор'я.

Інші фактори, такі як сон та спорт, також здаються корисними. "Ніщо не є чорним чи білим, ми говоримо про невеликі коригування, але як фізичні вправи, так і глибокий сон сприяють зменшенню стресу і діють як антиоксидантні механізми, покращуючи загальний стан реакції", - говорить Лабрадор.

До цього додається гігієнічна гіпотеза, дедалі перевіреніша теорія, що надмірно асептичне середовище заважає вихованню наших захисних сил. "Одна з найкращих порад, яку, на мою думку, ви можете дати хорошій імунній системі - це дозволити дітям бути дітьми", - говорить Лабрадор.

Дозволяючи їм гратись і бруднитися в максимально природному середовищі, вони контактують з мікроорганізмами, з якими люди традиційно мають спорідненість. “В основному наша імунна система має три типи реакцій. Коли ми народжуємося, переважає тип 2, але нам потрібен контакт із зовнішністю, щоб пом’якшити його і одночасно розширити діапазон ”. Тип 2 - це саме той, який пов’язаний з алергією, яка стає все частішою.

Чому алергія наростає?

"Відповіді, на яких базується алергія, - це ті, які дозволили нам дослідити і колонізувати світ", - говорить Лабрадор, оскільки вони особливо спрямовані проти "укусів комах, зміїних укусів, токсинів або паразитів". Насправді, алергічні реакції вимагають вигнання всіх з них, або через виділення, чхання, кашель та сльозотеча, серед іншого. Проблема виникає, коли вони вже не так потрібні, і перш за все вони виникають у відповідь на "неправильні" причини.

Щодо алергії немає точного генетичного портрета. Очевидно, що його частота зростає в останні десятиліття.

"Що стосується алергії, ми знаємо генетичні варіанти, які схильні до розвитку", - говорить фахівець Vall d'Hebron. Однак також немає точного генетичного портрета. Здається очевидним є те, що його частота зростає в останні десятиліття, принаймні в багатих країнах.

Здається, причина знову криється в гігієнічній гіпотезі. Відсутність контакту з мікроорганізмами, які звикли нас оточувати, залишає захист у "режимі 2", в особливому і надмірному виді попередження. «Виховувати» захисні сили, дозволяючи нам контактувати з мікроорганізмами з дитинства, як і раніше є найкращим варіантом.

"Але ви також можете скласти політику охорони здоров'я", - додає Лабрадор. Алергія на певні види пилку є однією з найпоширеніших, і причина не лише індивідуальна. "Випари від дизельних двигунів збільшують алергенну здатність пилку", - підкреслює дослідник. На думку експертів, хоча існує кілька факторів, один із них пояснюється тим, що білки стресу зростають у рослинах, що робить їх більш агресивними.

Коротше кажучи, генетика, випадковість та навколишнє середовище утворюють унікальний «коктейль» у кожної людини, де під сонцем все нове та старе.