Знание-сила, 2005 № 08 (938)

По правилам воспаления

Воспаление — один из важнейших процессов, протекающих в организме. Благодаря ему организм уничтожает бактерии и залечивает раны.

В то же время новейшие исследования показывают,, что хронические воспаления могут способствовать развитию ряда опасных заболеваний.

Что общего между царапиной на руке и инфарктом миокарда? Между воспалением легких и болезнью Альцхаймера? Переломом ноги и сахарным диабетом? Порезом, полученным во время бритья, и раковой опухолью?

На первый взгляд — ничего общего. Однако все чаше ученые дают противоположный ответ. V этих болезней и травм есть, действительно, нечто общее: или они сопровождаются воспалительными процессами, или эти процессы предшествуют им.

"Воспалительные процессы играют настолько важную роль в нашем организме, — отмечает немецкий биолог Бернхард Бем, — что их впору сравнить с неким универсальным законом, определяющим процессы обмена веществ".

В принципе воспаление — это защитный процесс, без которого нам не выжить. Всякий раз, когда в организм проникает что-либо чужеродное, следует ответная реакция: воспаление. Через некоторое время оно прекращается: вот мы и выздоровели. Но иногда воспалительный процесс затягивается, хотя угроза давно миновала.

Оружие, которым организм атаковал микробы, теперь обращается против него самого. Быстрая победа оборачивается долгим поражением. Воспалительный процесс переходит в хроническую стадию, что приводит к развитию, например, диабета, атеросклероза или рака. Все больше исследователей признают справедливость этой гипотезы.

Гипотеза не нова. Еще в XIX веке немецкий патолог Рудольф Вирхов считал рак и инфаркт следствием хронического воспаления. И вот уже более ста лет медики предлагают лечить диабет — болезнь обмена веществ — с помощью лекарств, подавляющих воспалительные процессы.

В последние годы интерес к этой гипотезе заметно усилился. Уж слишком хорошо в нее вписываются многие сделанные открытия. Феномен воспаления интересует не только иммунологов, но и кардиологов, неврологов, онкологов, диабетологов, фармакологов. Изучение воспалительных процессов связывает воедино самые разные области медицины. Не случайно исследователи рака все чаше интересуются новостями ревматологии, а кардиологи анализируют все, что нам известно о диабете.

Инфаркт — результат обызвествления сосудов? Нет, подоплека инфаркта гораздо сложнее. Пожалуй, речь идет о хроническом воспалительном процессе.

Все начинается с того, что на внутренних стенках коронарных сосудов оседают молекулы холестерина. Под действием сигаретного дыма, например, они окисляются. Теперь иммунная система воспринимает их как нечто чужеродное и пытается уничтожить.

Так, в окрестности сердца развивается воспалительный процесс — вроде того, что бывает на руке или ноге в месте ссадины, царапины, пореза. Теперь стенки коронарных сосудов напоминают строительную площадку, где к тому же бушует битва, не мешая, впрочем, ходу работ. Здесь, в этом "долгострое", скапливаются молекулы холестерина, иммунные клетки, кусочки омертвелой ткани. Все "идет в замес", и вот уже нарастает новая ткань.

Вы видели улицы в провинциальных городах, где на каждом метре дороги красуются свежие нашлепки асфальта или старые выбоины? Вот так выглядят теперь сердечные сосуды. Они постепенно покрываются бляшками. По словам кардиологов, эти бляшки напоминают зубную пасту, выдавленную из тюбика и оставленную на воздухе на пару часов. Внутри бляшка мягкая, а снаружи покрыта тонкой корочкой. Если корка где-то лопнет, то сквозь трещину в бляшку просачивается кровь. Кровяные тельца оседают, слипаются в тромб; он быстро растет и перегораживает артерию. Infarcio, омертвение ткани.

Чем острее протекает воспалительный процесс внутри бляшки, тем выше вероятность, что она лопнет. Трудно сражаться в стекольной лавке, не повредив ни стеклышка. Тем более из-за постоянного окисления холестерина воспалительный процесс никак не затухает.

Если принять гипотезу о воспалительной природе инфаркта, то становятся понятны и некоторые не объяснимые прежде феномены.

• Почти в 70 процентах случаев инфаркт возникает на тех участках коронарных сосудов, которые почти или совсем не сужены. А вот некоторые сосуды бывают сужены годами, но это не приводит к инфаркту.

• Повышенный уровень железа в организме усиливает опасность инфаркта, а ведь известно, что железо способствует развитию воспалительных процессов.

• Давно отмечено: если в организме растет содержание так называемого С-реактивного протеина (CPR). значит, есть угроза инфаркта, а ведь этот протеин выделяется при воспалениях.

• Известно, что инфаркту нередко предшествует диабет. Ключевую роль, очевидно, играет группа молекул, постоянно циркулирующих в крови человека. Это — карбоксиметиллизины (СML); их открыли недавно. По словам исследователей, эти молекулы ускоряют воспалительные процессы. А поскольку они содержат сахар, то чем выше уровень сахара в крови, тем больше и карбоксиметиллизинов, тем интенсивнее в стенках сосудов протекают воспалительные процессы, тем выше риск заработать инфаркт. Впрочем, скорость образования молекул CML у каждого человека индивидуальна. Поэтому в одних случаях, при сравнительно невысоком уровне сахара в крови, происходит инфаркт, в других — при высоком содержании сахара — до инфаркта дело не доходит.

По-видимому, воспалительные процессы играют важную роль и в развитии диабета. В случае с диабетом первого'типа, или "юношеским диабетом", это давно известно. Инфекция, занесенная в организм, — предположительно вирусная — вызывает воспалительный процесс, который заканчивается аутоиммунной реакцией: разрушением клеток поджелудочной железы, вырабатывавших инсулин.

В случае с диабетом второго типа — он развивается уже в зрелом возрасте — поджелудочная железа поначалу нормально вырабатывает инсулин, но клетки печени и мышц перестают реагировать на него. Возможно, причиной тому — воспалительные процессы. Если это так, то можно объяснить связь между важнейшим фактором риска при диабете — избыточным весом — и развитием этой болезни.

Некоторое время назад предположили, что не только иммунные клетки, но и жировые клетки — пусть в меньшем объеме — вырабатывают медиаторы, вызывающие воспаления. Поэтому в организме толстяков постоянно протекают какие-то воспалительные процессы. Хроническое воспаление — вот состояние их организма. Недаром в их крови содержится повышенное количество, например, С-реактивных протеинов или белых кровяных телец.

Чтобы проверить, могут ли хронические воспаления привести к развитию диабета, Стивен Шелсон и его коллеги из бостонского Joslin Diabetes Center провели опыты на генетически измененных мышах. Те мыши, чей организм после генетических манипуляций не выделял медиаторы, вызывающие воспаления, не болели диабетом даже при очень большом избыточном весе. Наоборот, мыши, чей организм выделял непомерно много тех самых медиаторов, становились диабетиками и при нормальном весе. Страшен не лишний вес сам по себе, а избыток веществ, вызывающих воспаления.

По словам Бернхарда Бема, это вполне разумно с эволюционной точки зрения. Представьте себе охотника каменного века, раненного в схватке со зверем. Он лежит, залечивает раны; в его организме бурно протекают воспалительные процессы — все тело исполосовано когтями! Где там идти на охоту, добывать себе пропитание. Его организм словно впадает в спячку. Некоторые жизненные процессы на время болезни приутихают. Так и с переработкой сахара. Человеку же при дется пролежать не один день, а то и не одну неделю почти без пищи.

Этот механизм исправно срабатывает и в наши дни. Только мы, в отличие от пращура с каменным топором, не голодаем неделями, а едим, не считаясь с килокалориями, да и движемся, пожалуй, поменее полумертвого питекантропа — тот хотя бы напрягал все силы, переползая в пещере с места на место. Мы же — два метра, три шажка. Кресло — лифт — машина — лифт — кресло. В колесе наших дней мы если и напоминаем белку, то спящую, но кружимся в нем беспросветно. Так древний механизм становится — ввиду нашего образа жизни — механизмом очень коварным.

И тут пора вспомнить о генетических манипуляциях, которые проделывает сама природа, — о наследственных дефектах. Сейчас выявлены сотни генов, так или иначе влияющих на развитие ожирения, диабета, гипертонии. Но, возможно, ключевую роль играет определенный изъян в генах митохондрий — клеточных "электростанций".

Американский биолог Ричард Лифтон доказал, что из-за этого изъяна нарушается обмен веществ, и эго ведет к отложению жирных кислот в мышцах и печени, а кроме того, организм перестает усваивать инсулин. По словам обозревателя "Science", открытие Лифтона "имеет чрезвычайно важное значение". И нельзя относиться к нему как к какому-то року, тяготеющему над человеком. Ведь несмотря на генетические изъяны, тот же диабет в 90 процентах случаев развивается из-за нашего неправильного образа жизни. По словам врачей, стоит только сбросить 4 килограмма лишнего веса, как риск заболеть диабетом уменьшается вдвое.

Многие считают, что при депрессии, когда человек вял, апатичен, равнодушен ко всему, его иммунитет ослаблен. Однако новейшие исследования показывают, что все не так: его иммунная система как раз необычайно активна. Полный упадок чувств, может быть, связан с воспалительными процессами. протекающими в организме.

Давно замечено, что пациенты, вынужденные принимать после болезни сильнодействующие препараты для укрепления иммунной системы, испытывают странные ощущения. Их охватывает тоска, раздражительность, они чувствуют упадок духа — классическая картина депрессии. Это заставляет задуматься. Не вызвана ли депрессия хронической гиперактивностью нашей иммунной системы?

Первым об этом заговорил в начале 1990-х годов Михаэль Маэс из Маастрихтского университета. Пытаясь подтвердить расхожее мнение о том, что депрессия ослабляет иммунитет, он убедился в обратном. Активность иммунных клеток в организме людей, страдавших от депрессии, была так же высока, как и при хронических аутоиммунных заболеваниях. Оказалось также, что у больных депрессией часто повышается температура, а это характерно для воспалительных процессов.

К похожему выводу пришел и французский биолог Робер Данцер. Он вводил подопытным крысам фрагменты бактерий. Вскоре у животных наблюдались типичные признаки депрессии: нарушения сна, потеря аппетита, легкое повышение температуры, вялость. Виной всему оказались не бактерии (они могли быть любыми), а интерлейкин-2 — биологически активное вещество, бурно выделявшееся организмом в ответ на внешнюю угрозу.

Вот только не совсем понятно, почему жизненные невзгоды — а ведь обычно депрессия развивается у нас после несчастий, бед — стимулируют активность иммунной системы? В какой мере тут виноваты вирусы? Неужели депрессию можно подавить, применяя противовоспалительные средства, например, аспирин или — тут эффект подтвержден на практике — зверобой?

Еще одна распространенная болезнь, вроде бы не связанная с инфекциями, — рак. Однако все больше фактов свидетельствует об обратном.

Хронический цистит порой предшествует раку мочевого пузыря. Развитию рака пищевода способствуют воспалительные процессы, сопровождаемые сильнейшей изжогой. Раковые опухоли в кишечнике нередко образуются там, где наблюдались хронические воспаления, вызванные, например, действием бактерии Colitis ulcerosa.

Воспаление создает благоприятный фон для перерождения здоровых клеток. Стремясь справиться с факторами. вызвавшими воспаление, иммунные клетки вырабатывают все более агрессивные молекулы. В какой- то момент их разрушительные атаки вызывают повреждение генетического материала клеток. Это может привести к опасной мутации и в конце концов к заболеванию раком.

Когда же раковая опухоль появилась, ее клетки начинают бурно выделять вещества, способствующие заживлению раны после воспаления. Так, вокруг опухоли образуется своя питательная среда с кровеносными сосудами, с соединительной тканью. Без нее опухоль погибла бы в зародыше.

Но самое странное, что выделение этих веществ не прекращается — точно рукоятку какую-то заклинило, и теперь ничего не остановить, не выключить. Вот царапина у меня на руке, оставленная когтями котенка, зажила, и не появилось здесь никакого нароста. Кусочек кожи затянулся и стал ровно как новенький. А раковая опухоль — совсем другое. Как заметил американский биолог Харольд Дворак, "опухоль — это рана, которая не заживает никогда".

Известно, что одни вещества, выделяемые организмом после ранения, вызывают рост новой ткани, а друтие подавляют его, мешая той же царапине, заживая, протянуть метастазу по вашей руке. При раковых заболеваниях равновесие явно нарушено. Если удастся его восстановить, то, может быть, у нас появится новый способ терапии рака.

Этапы большой катастрофы (сверху вниз): - табачный дым раздражает кровеносные сосуды;

- на это реагируют манаципы иммунной системы;

- из-за активности макрофагов стенки сосуда воспаляются; в месте воспаления образуется бляшка;

- она лопается, и эта приводит к появлению кровяного сгустка;

- если сгусток - тромб - велик, он может перегородить сосуд, и тогда из-за нехватки кислорода начинается омертвение ткани, лежащей за сгустком

...А список недугов растет. Возможно, хронические воспалительные процессы способствуют развитию болезни Альцхаймера. В головном мозге людей, страдающих от нее. обнаруживают необычайно много веществ, выделяемых организмом при воспалениях.

Конечно, здесь, как и в случае с другими упомянутыми выше болезнями, многое пока не ясно. Уверенно можно сказать одно: надо следить за своим весом, потому что жировые клетки постоянно вырабатывают вещества, выделяемые при воспалительных процессах. Организм борется с мнимыми воспалениями, а это может кончиться бедой. А еще надо больше двигаться, заниматься спортом. А еще побольше есть овощей, фруктов и рыбы, поскольку они содержат вещества, помогающие обезвредить свободные радикалы, выделяемые иммунными клетками при воспалениях. Может быть, эти меры позволят избежать опасного развития событий.