Сталкиваясь с проблемой, они делают ровно то, что мы от них ожидаем - поглощают, растворяют и уничтожают. Однако в 2004 году было обнаружено, что они способны на гораздо более радикальное поведение - лейкоциты взрываются, выкидывая липкие сети. Этот процесс изучен пока не слишком хорошо, но, по всей видимости, он является древней и фундаментальной реакцией иммунной системы. Она происходит в ответ на многие раздражители - от змеиного яда до вируса COVID-19, и понимание стоящего за ней механизма может спасти миллионы человеческих жизней.
Нейтрофилы - это первая линия обороны иммунной системы. Они мгновенно оказываются в проблемной точке и начинают наводить порядок. Главное их орудие в применении к нежелательному гостю вроде бактерии - это фагоцитоз, то есть, по сути, поглощение. Однако иногда они расставляют липкие сети - так называемые «нейтрофильные внеклеточные ловушки» (NET). Примечательно, что материалом для них, по всей видимости, служит их собственная ДНК. Лейкоциты разматывают содержащийся в них хроматин, и со стороны это напоминает что-то среднее между паутиной и облаком от взрыва.
Процесс обычно занимает несколько часов. Он в подавляющем большинстве случаев приводит к гибели нейтрофила, благодаря чему был назван «нетозом» - по аналогии с другими видами клеточной смерти, например, некрозом. Задокументирована, хоть и не слишком основательно, ещё одна разновидность этого процесса, при котором лейкоцит не гибнет - его ДНК образует сеть, но без взрывного эффекта. Он продолжает выполнять свою основную функцию - искать заразу и уничтожать её. В любом случае, эти сети оправдывают свое название: они ловят в себя патогены. А их хроматиновые нити, похоже, покрыты какими-то антимикробными соединениями.
Чаще всего нетоз изучался на примере бактерий. Известно, однако, что он применяется иммунной системой против вирусов, грибков и некоторых паразитов. Процесс может инициироваться в ответ на змеиный укус, и даже в случае порезов и травм. Возможно, это связано с тем, что он ускоряет свертывание крови и провоцирует воспаления, способствуя заживлению ран. Может показаться, что нетоз полезен и необходим для человеческого здоровья, однако когда дело касается иммунной системы, всегда следует ждать какого-то подвоха.
Прежде всего, нетоз не очень надежен. Патогены иногда обходят расставленные им сети. Вирус ВИЧ-1 подавляет этот процесс, а стрептококки переваривают паутину. Есть бактерии, которые скрываются от остальных агентов иммунной системы внутри её нитей. И чем ближе исследователи знакомятся с нетозом, тем явственнее осознают, что это обоюдоострое оружие. Возьмем, к примеру, змеиный яд. Сгустки крови, которые генерируются гибнущими лейкоцитами, локализуют повреждение, задерживая токсины в той или иной части тела. Но это может привести к некрозу тканей, а затем, если их не удалить, и к гибели человека.
Засорение кровеносных сосудов липкими массами вообще кажется не очень удачным решением нашей эволюции, тем более если организм испытывает сложности с выводом этих пробок. Нетоз может вызывать проблемы с загущением крови и, соответственно, осложнять течение некоторых заболеваний. В 2011 году было установлено, что в процессе борьбы с вирусом гриппа нетоз способен повреждать ткани и кровеносные сосуды легких. «Взрывающиеся» лейкоциты также могут влиять на течение болезни у людей, подвергшихся заражению вирусом SARS-CoV-2. В ходе небольшого исследования медики сравнили легкие 33 пациентов с COVID-19 и 17 неинфицированных людей. Ученым удалось найти доказательства наличия нетозных сгустков крови у больных, причем их концентрация прямо коррелировала с тяжестью течения заболевания.
Нетоз также ассоциируется с рядом аутоиммунных и воспалительных заболеваний. Возможно, это как-то связано с тем, что вследствие «взрыва» клеток высвобождаются сигнальные молекулы, которые провоцируют иммунную систему на некие действия. Кроме того, сдетонировавшие нейтрофилы иногда повреждают находящиеся рядом здоровые клетки. Однако пристальное изучение проблем в работе этих лейкоцитов может привести к появлению новых, революционных методов терапии. Дело в том, что исследование подобных «сбоев» очень часто показывает, как надо лечить людей.
Так, например, было установлено, что при змеиных укусах введение совместно с противоядием ферментов, переваривающих «распустившиеся» лейкоциты, смягчает эффект повреждения тканей. Токсины вырываются из расставленных сетей и попадают «в руки» защитных протеинов, которые тут же подавляют их. И если нетоз усугубляет симптомы при определенных инфекциях, то воздействие на этот процесс может облегчить состояние больного. Это, как понятно, способно помочь при лечении вирусных заболеваний, в том числе и COVID-19.
Удивительные механизмы нетоза лишний раз напоминают ученым, что иммунная система человека невероятно сложна. За время нашей эволюции некоторые патогены научились противодействовать ей или даже использовать в своих интересах. Бывает и так, что она проявляет излишнее рвение и сама становится угрозой для здоровья. Изучая иммунную систему и отдельные её составляющие, вроде того же нетоза, мы сможем лучше узнать сложнейший аппарат, который дала нам природа и научиться настраивать его работу, когда он начинает давать сбои.
