Чому діти легше переносять хвороби? Дитяча імунна система: гайд від ученого
Кандидат медичних наук, патофізіолог Василь Нагібін, старший науковий співробітник Інституту фізіології ім. Богомольця НАН України підготував матеріал, який допоможе нам з’ясувати особливості дитячого імунітету, відмінності дитячої імунної системи від дорослої та вплив цих відмінностей на, зокрема, противірусний захист та перебіг інфекційних захворювань.
Що таке імунологічна толерантність
У 1960 році завдяки дослідам на тваринах з пересадки органів та тканин учені з’ясували, що існує набута імунологічна толерантність (стан, коли чужорідні тканини приживаються в організмі), тобто коли імунна система не реагує на білки чужорідного походження. За це відкриття було вручено Нобелівську премію, адже воно зробило можливим пересаджувати органи хворим людям. Але, крім цього, існує вроджена імунологічна толерантність, яка пов’язана з умінням імунних клітин не реагувати на свої власні білки та тканини. Це явище навіть важливіше, адже без нього захворювання, при яких імунна система знищує свій власний організм (так звані автоімунні захворювання), не дозволяли б нам існувати взагалі.
Центральна та периферійна імунологічна толерантність
Імунологічна толерантність буває центральна та периферійна. Між ними є досить велика різниця, що лише нещодавно з’ясували вчені.
Т-лімфоцити (представники білих кров’яних клітин лімфоцитів, які відомі кожному, хто хоч раз здавав аналіз крови, вони проходять навчання у спеціальному, розташованому за грудиною органі – тимусі, тому й мають назву Т-лімфоцити) знищуються за умови, якщо вони здатні зв’язувати свої власні антигени. Їх не можна випускати назовні з тимусу, оскільки тоді вони влаштують автоімунну хворобу (захворювання, при яких імунна система знищує свій власний організм). А ті лімфоцити, які на свої власні антигени не реагують, можуть йти далі і виконувати свою роботу – шукати чужі антигени.
Але один малесенький орган тимус не може забезпечити 100 % толерантности для всіх антигенів. Там є свій унікальний чинник, який дозволяє зчитувати всі гени, аби перевірити якомога більше лімфоцитів. Але все зчитати одночасно і перевірити одночасно неможливо – це колосальна робота. Тому певна частина лімфоцитів, які здатні реагувати на свої антигени, все одно прорвуться, і їх потрібно зупинити вже поза тимусом. Якщо вони вийшли з тимусу і якимось чином проскочили механізми центральної імунологічної толерантности, то призупинити їх уже в тканинах може периферійна толерантність.
Чому периферійна толерантність важлива для дітей
Периферійна толерантність направлена не тільки на те, щоб зупинити ті клони лімфоцитів, які проскочили тимус, а й (можливо, передусім) для попередження імунної реакції на величезну кількість речовин, яку людина від народження отримує із зовнішнього середовища.
Їжа. Ким би ви не були – вегетаріанцем, веганом чи поціновувачем біфштексів, – будь-яка їжа є принципово чужорідною речовиною з погляду нашої імунної системи. Як не крути, дитина з народження стикається з величезною кількістю речовин, які вона ніколи не бачила і які аж ніяк не могли бути презентовані в її тимусі. Дитина має звикнути, що це їжа і на неї реагувати не потрібно – це оральна толерантність.
Дихальна система. Із першим вдихом дитина отримує купу різних речовин, які також не могли бути представлені в її тимусі, поки вона розвивалася. І звісно, для її імунної системи вони чужорідні.
Якщо дитина почне реагувати на всі ці антигени, чужорідні речовини, їй просто не вистачить на це сил. Дитина має звикнути до своєї їжі та до інших речовин, з якими вона часто буде зустрічатися. Це і є периферійна толерантність. Вона формується, наприклад, у слизовій оболонці кишок, де трапляється прямий контакт лімфоцитів з харчовими антигенами. Часто в маленький дітей з’являється алергія на фрукти чи ягоди, це відбувається тому, що вона не встигає розвивати толерантність. Багато алергій просто минють з віком, тому що врешті з’являється толерантність.
Абсолютно все навколо для неї чужорідне. Навчання лімфоцитів, на що реагувати, а на що не реагувати, займає декілька років від народження. Існує такий перехрест, коли у новонародженої дитини нейтрофілів (клітин, які реагують на будь-яке пошкодження, одразу створюють запалення й ніколи не вчаться) до 5-го дня більше, ніж лімфоцитів. А з 5-го дня і до 5-ти років кількість лімфоцитів перевищує кількість нейтрофілів, що не характерно для дорослої людини, а після 5 років знову відбувається перехрест, і лімфоцитів стає менше, а нейтрофілів знову більше.
Є лімфоцити-хелпери (від анг. «help» – допомагати), тобто помічники та лімфоцити-кілери (від англі. «kill» – вбивати). Лімфоцити-кілери розпізнають антиген на поверхні наших клітин і буквально вбивають ці клітини. Вони завжди діють однаково, при виявлення у клітині будь-якого чужорідного білка. А серед лімфоцитів-хелперів існує декілька різних субпопуляцій, які можуть, з одного боку, стимулювати вибірково Т-кілери або стимулювати вибірково B-лімфоцити (інший різновид лімфоцитів, які нікого не вбивають, але виробляють всім відомі антитіла), або ж навпаки – гальмувати всі ці клітини .
Що тут важливо? Нейтрофіли не розрізняють антигени, вони розрізняють те, що клітина зруйнована. Якщо вони бачать, що якась клітина зруйнована, значить щось пішло не так і потрібно викликати запалення. Запалення – це дуже енергомісткий, тривалий і досить складний процес. Т-кілер розпізнає клітину, що несе чужорідний білок та вбиває її, намагаючись зменшити прояви запалення. Це не так енерговитратно, проте потребує часу на навчання відповідних клітин. Т-хелпери допомагають іншим лімфоцитам виконувати свої функції, серед них є такі, що здатні заблокувати реакцію на конкретний антиген. Їх називають Т-регуляторні клітини. Вони, так само як і Т-кілери, розпізнають конкретний антиген, але не вбивають його носія, забезпечуючи таким чином периферійну толерантність. Якщо Т-лімфоцит, який розпізнає свій власний антиген, під час селекції у тимусі був знищений, а один якийсь проскочив, то він виходить на периферію, а там його зустрічає Т-регуляторна клітина, яка розпізнає той самий антиген, але замість того, щоб його стимулювати, вона його гальмує. Таким чином периферійна толерантність перестраховує можливі недоліки центральної.
Якщо периферійний Т-лімфоцит, розташований у слизовій оболонці кишківника, бачить цю величезну кількість антигенів, які надходять з їжею, він розуміє, що на це реагувати не потрібно. Тобто що більше антигену надходить через кишківник, то менша буде на це реакція. Цим користувалися колись у медицині для лікування автоімунних захворювань, а іноді використовують і зараз.
У такий спосіб формується толерантність до харчових продуктів, до вдихуваних антигенів, до шкірних антигенів тощо. Але це не означає, що в ці перші 5 років потрібно годувати дітей усім, чим тільки можна. Толерантність абсолютно до всього також має мінуси. Якщо імунна відповідь буде призупинена на все, це може призвести до того, що колись в організм потрапить справжній вірус, з яким потрібно буде боротися, а потрібна реакція не відбудеться. Тому потрібно зберігати баланс.
Як діти реагують на інфекції
Багато інфекцій діти переносять легше, ніж дорослі. Наприклад, ту ж саму вітряну віспу діти переносять легко, а якщо нею захворіє людина у 35-40 років, то вона ризикує отримати чимало ускладнень. Говорячи саме про цей вірус, маємо згадати, що він персистує, тобто зберігається в організмі досить довгий час, це одна з проблем, тому що в похилому віці він часто може викликати запалення вздовж нервів (що часто називають оперізуючий лишай). Серед причин, чому він так довго живе, – те, що діти отримували цей вірус із самого дитинства і виробляли до нього толерантність.
Є інші віруси, наприклад, краснуха. До неї толерантність також може бути розвинена, але вже не настільки, щоб цей вірус міг персистувати. Його все ж таки навіть дитячий організм знищує, проте він виробляє ряд антитіл, а також ряд Т і В-клітин пам’яті, які на довгий час його запам’ятають і за першої зустрічі із цим вірусом вони його згадають і швидко з ним справляться. Отже, окрім формування толерантности, яка сама по собі дуже важлива, бо попереджає запалення і витрати енергії на антигени, вона також формує імунологічну пам’ять.
Про імунологічну пам’ять
Імунологічна пам’ять полягає у тому, що зустріч з будь-якою речовиною антигенної природи наша імунна система запам’ятає і при наступній зустрічі важливим буде те, наскільки швидко вона її згадає. Але формування такої пам’яті – це феномен, властивий суто В і Т-клітинам, тобто лімфоцитам. Це ще раз вказує на важливість того, що лімфоцитів у дітей до 5 років більше. Бо, крім Т-регуляторних клітин, які формують толерантність, це ще і навчання Т-кілерів або В-лімфоцитів, які виробляють антитіла, щоб вони запам’ятали якомога більше антигенів на майбутнє життя і швиденько з ними впоралися в майбутньому, коли ми знову їх зустрінемо.
З цього випливає одна з теорій, що стерильність обмежує кількість антигенів, з якими людина зустрінеться в подальшому. А також із цього випливає принцип вакцинації. Що більше антигенів ми покажемо дитині до 5 років, то більше клітин, які відповідають за імунологічну пам’ять, у неї збережеться, і, відповідно, легше їй буде жити в майбутньому.
Інфекція як навчальний посібник
Отже, діти, як правило, легко переносять стандартні інфекційні захворювання, але досить часто приносять ці інфекції додому, а потім їхні бабусі й дідусі переносять їх набагато складніше, тому що їхня імунна система вже сформована та більш агресивна. Якщо це якийсь новий штам, то дитина сприйме його як навчальний посібник і як метод виробити толерантність, а от доросла людина буде відповідати на нього повністю.
P.S. Любий читачу, ми хочемо познайомитися з тобою ближче. Можеш, будь ласка, відповісти на кілька питань? А ще там знайдеш інфо, як долучитися до секретного клубу із подарунками від наших партнерів ;) Let’s talk!
Разом проти коронавірусу: збираємо 1 000 000 грн на захисні костюми для лікарів. Твій внесок важливий!
