Эпидемия стерильности. Новый подход к пониманию аллергических и аутоиммунных заболеваний - Мойзес Веласкес-Манофф

Специалисты в области популяционной генетики Луис Баррейру и Ллуис Кинтана-Мурчи утверждают, что повышение скученности в конце эпохи палеолита и в эпоху неолита привело к увеличению количества вариантов генов, связанных с аутоиммунитетом. В более поздний период более высокая подверженность новым заболеваниям, передающимся от животных, также усилила давление естественного отбора. Другими словами, чем выше была скученность и чем больше условия жизни способствовали распространению инфекции, тем более полезными становились эти гены. По всей вероятности, преимущества от наличия таких усиленных инструментов защиты всегда перевешивали негативные последствия аутоиммунных заболеваний. Или, может быть, эти гены, как показывают результаты упомянутых выше исследований, не вызывали так много аутоиммунных заболеваний в прежних условиях.

Целиакия (воспалительное заболевание кишечника, которое вызывает белок глютен, содержащийся в пшенице, овсе и других злаках) позволяет провести мысленный эксперимент для проверки этого предположения. После зарождения сельского хозяйства естественный отбор отдал предпочтение четырем из девяти вариантов генов, связанных с целиакией. Почему увеличивается количество генов, определяющих предрасположенность к заболеванию, вызванному именно той пищей, которая становится более распространенной? Возможно, это объясняется тем, что в прошлом эти гены не вызывали упомянутую выше болезнь в такой же степени. На самом деле даже 60 лет назад целиакия была диагностирована у гораздо меньшего количества людей.

Диабет первого типа — еще более яркий пример. В ходе одного исследования было установлено, что за несколько последних тысячелетий большее распространение получили 58 из 80 вариантов генов, связанных с этим заболеванием[123]. Аутоиммунный диабет обычно начинается еще в детстве, и до того, как в 1920-х годах ученые разработали инсулин, это заболевание, по всей вероятности, было смертельным во всех без исключения случаях. Не существует более сильного негативного фактора давления естественного отбора, чем смерть до появления потомства. Следовательно, если бы эти гены всегда вызывали так же много случаев заболевания диабетом первого типа, как сейчас, они быстро исключили бы сами себя из генома человека. Но этого не произошло. Они стали более распространенными. В этом случае мы снова можем заключить, что в прошлом эти гены не создавали такую же уязвимость перед аутоиммунным заболеванием, как в настоящее время.

Как мы уже видели, ученые довольно хорошо представляют, как эти варианты генов усиливают иммунитет. Больные волчанкой на удивление легко справляются с малярией. По всей видимости, то же самое происходит с обитателями Сардинии. А как насчет диабета первого типа? Финские дети, иммунная система которых содержит гены, предрасполагающие к этому заболеванию, обладают также способностью бороться — нет, не с малярией, а с микробами, которые проникают в организм через желудочно-кишечный тракт, такими как вирус Коксаки и вирус полиомиелита[124]. А мыши с диабетом первого типа умело справляются с инфекционными заболеваниями, вызванными бактериальными паразитами, такими как возбудитель туберкулеза Mycobacterium tuberculosis (палочка Коха). (Как и в случае с малярийной инфекцией у предрасположенных к волчанке мышей, микробактериальная инфекция предотвращает аутоиммунные заболевания у мышей, подверженных диабету.)

Та же генетическая предрасположенность, которая сегодня приводит к диабету первого типа, по всей вероятности, предоставляла людям возможность умело отражать атаки внутриклеточных возбудителей в прошлом. В более общем случае все эти наблюдения позволяют предположить, что гены, лежащие в основе аутоиммунных заболеваний, не являются результатом случайных мутаций. Их не следует считать неудачным приобретением. Они входят в состав весьма специфического генетического набора инструментов, который сформировался в процессе эволюции, чтобы помогать нам выживать во все более загрязненном мире.

Так почему же мы не усиливаем иммунный ответ? Оказывается, существует предел того, как далеко могут зайти млекопитающие. Возьмем в качестве примера диких баранов с архипелага Сент-Кидла, расположенного у северо-западного побережья Шотландии. На протяжении десятков лет ученые тщательно изучали жизнь стада из 500 особей на одном из островов. Не так давно они проанализировали образцы крови, взятые у этих животных за десять лет, обращая особое внимание на аутореактивные антитела — предиктор аутоиммунных заболеваний у современного «одомашненного» человека[125]. Затем они сравнили полученные результаты с уровнем репродуктивной успешности этих животных.

В итоге исследователи обнаружили, что в дикой природе аутореактивные антитела обеспечивают заметные преимущества. Во время самых суровых зим более половины животных в стаде погибли. Однако животные с большим количеством аутореактивных антител лучше выживали в суровых условиях и при высокой паразитарной нагрузке. Это было прямое доказательство преимущества склонности к аутоиммунным заболеваниям. Однако, несмотря на отсутствие аутоиммунных заболеваний в активной форме, стал очевидным другой недостаток: у овец с такой «аутоиммунной» склонностью было меньше ягнят. У эффективно функционирующей иммунной системы была своя цена: меньше потомства.

Профессор геронтологии Лейденского университета Руди Вестендорп объяснил мне эту динамику. В случае млекопитающих, особенно таких как Homo sapiens, у которых длительный период беременности, чем более неустойчивой и предрасположенной к воспалению является иммунная система, тем больше вероятность воздействия на репродуктивный процесс. По существу, зародыш — это чуждый организм, поселившийся в теле матери. Следовательно, иммунная система матери должна поддерживать тонкое равновесие между толерантностью к развитию плода и сохранением достаточного количества «огневой мощи» для уничтожения патогенов. В связи с этим существует верхний предел того, насколько беспощадной может быть иммунная система млекопитающих — порог, за пределами которого мощь иммунной системы начинает оказывать негативное воздействие на репродуктивную успешность.

«Когда вы входите в провоспалительный режим, это негативно сказывается на физическом состоянии, — говорит Вестендорп. — И естественный отбор не допускает этого».

А теперь представьте себе, что те дикие бараны обитают в свободной от паразитов лондонской квартире — в чистой современной обстановке, способствующей праздному, пассивному образу жизни. Можете быть уверены: без активации иммунной системы под воздействием возбудителей инфекционных заболеваний у этих долго живущих баранов начнутся аутоиммунные заболевания. Почему? Потому что настоящие возбудители инфекции активизируют иммунную систему весьма специфическим способом. Они индуцируют супрессорные клетки, о которых шла речь в главе 1.