Atunci când o găseşte, cele două celule se interconectează. Dar trebuie să apară şi un al doilea semnal, asemenea unui sărut blând pe obraz, de încurajare, care îi spune celulei T că totul este în regulă şi că semnalul primit de la celula prezentatoare de antigen este real. Şi abia atunci se va activa celula T.
Bine, of… Ţi se pare mult prea încâlcit?
Este oare necesar tot acest dans incredibil de complicat? De ce este nevoie de toţi aceşti paşi suplimentari? Ei bine, se pare că trebuie s-o repetăm: sistemul tău imunitar adaptativ consumă atât de multă energie, este atât de puternic şi, ca să fim sinceri, atât de periculos pentru tine, încât sistemul tău imunitar vrea cu adevărat să fie absolut sigur că nu se va activa în mod accidental.
Desigur, sistemul imunitar nu vrea de fapt nimic, pentru că nu este conştient – mai curând putem spune că animalele al căror sistem imunitar adaptativ obişnuia să se activeze prea uşor nu au supravieţuit.
Mai există un aspect foarte interesant legat de activarea sistemului imunitar adaptativ. Într-un fel, tot ce se întâmplă aici este transmiterea informaţiei cu privire la o infecţie dinspre sistemul imunitar înnăscut către sistemul imunitar adaptativ.
Am descris mai devreme celula dendritică drept un purtător viu de informaţie. Culegând probe de pe câmpul de luptă şi prezentând aceste probe în receptorii lor, celulele dendritice devin adevărate instantanee ale câmpului de luptă la un moment dat. Odată ce o celulă a părăsit câmpul de luptă, ea încetează să mai culeagă probe şi rămâne aşa cum e.
După ce ajunge într-un ganglion limfatic, celula dendritică are la dispoziţie cam o săptămână să găsească şi să activeze o celulă T, înainte ca timpul său să expire şi să se sinucidă, aşa cum fac multe celule imune. Când se întâmplă acest lucru, informaţia veche despre câmpul de luptă este eliminată din corpul tău. Această ştergere a informaţiei reprezintă un alt mecanism prin care sistemul imunitar se autoreglează. Într-un fel, celula dendritică este asemenea unui vânzător de ziare care furnizează sistemului imunitar adaptativ ştirile cele mai fierbinţi.
Prin trimiterea de instantanee, sau ziare, proaspete la fiecare câteva ore, urmată de ştergerea acestora, sistemul tău imunitar culege şi livrează un flux constant de informaţii recente despre câmpul de luptă. Ştergându-le periodic, el se asigură că nu operează pe baza unor informaţii învechite. Ziarul de azi cu ştiri fierbinţi poate conţine informaţie utilă, pe când cel de ieri e maculatură, bună doar pentru împachetat peştele.
Pe măsură ce infecţia se domoleşte, nu mai sunt trimise celule dendritice cu instantanee de pe câmpul de luptă sistemului imunitar adaptativ, informaţiile vechi sunt eliminate şi nu se mai activează noi celule T. Acesta este un principiu vital, pe care îl vom întâlni iar şi iar: sistemul imunitar are nevoie de stimulare continuă pentru a rămâne activ, iar prin trimiterea de pe câmpul de luptă de ştiri proaspete care după un timp se şterg de la sine, sistemul tău imunitar poate răspunde exact cu nivelul de intensitate necesar.
Înainte să mergem mai departe, iată un fapt cu adevărat interesant: genele răspunzătoare de generarea moleculelor MHC constituie cel mai divers set de gene din bazinul genetic uman, ceea ce duce la o mare variabilitate a moleculelor MHC de la individ la individ. Dintre toate lucrurile care deosebesc un om de altul, de ce sunt moleculele MHC atât de unice pentru fiecare persoană în parte?
Ei bine, diferitele tipuri de molecule MHC pot fi mai bune sau mai puţin bune în a prezenta antigene ale unor inamici diferiţi; de exemplu un tip de moleculă MHC ar putea fi extrem de bun în ceea ce priveşte prezentarea unui anumit antigen viral, în timp ce altul ar putea prezenta cu mult succes un antigen bacterian. Pentru întreaga omenire, văzută ca specie, acest lucru este extrem de avantajos, deoarece unui singur agent patogen i-ar fi extrem de greu să ne extermine cu totul.
În Evul Mediu, de pildă, pe când Moartea Neagră devasta Europa, au existat oameni ai căror molecule MHC au fost în mod natural extrem de bune la prezentarea antigenelor bacteriei Yersinia pestis, agentul responsabil de ciumă. Aceşti oameni au avut o probabilitate mai mare de a supravieţui bolii, asigurând astfel şi supravieţuirea omenirii ca specie.
Această diversitate a moleculelor MHC este atât de vitală pentru supravieţuirea noastră colectivă, încât e posibil ca evoluţia să fi făcut din ea un factor implicat în selecţia partenerilor. În cuvinte simple: potenţialii parteneri care posedă molecule MHC diferite de ale tale ţi se par mai atrăgători! Stai puţin, cum? De unde ai putea să ştii măcar acest lucru? Ei bine, se pare că poţi efectiv mirosi diferenţa! Forma moleculelor tale MHC influenţează o serie de molecule care sunt secretate de corpul tău – şi pe care le detectăm inconştient din mirosul corporal al celorlalţi – aşa că mirosul tău individual semnalizează ce tip de sistem imunitar posezi!
Există chiar o expresie în germană, care sună aşa: „Jemanden gut riechen können“, în traducere literală „să-ţi miroasă bine cineva“, ceea ce înseamnă „să-ţi placă de cineva la un nivel intuitiv“. Treaba asta cu mirosul este adevărată! Pe lângă faptul că pare corectă în mod intuitiv, există o abundenţă de studii care au arătat că tot felul de animale – incluzând oamenii – preferă mirosul partenerilor cu molecule MHC diferite de ale lor. Dacă un potenţial partener are un sistem imunitar diferit de al nostru, mirosul lui sau al ei ne pare mai sexy. Această atracţie suplimentară este şi un mecanism care previne consangvinizarea, făcând în aşa fel ca rudele tale biologice să nu emane un miros atrăgător din punct de vedere sexual, ceea ce scade şansele ca două rude apropiate să se îndrăgostească. Iar asta are sens – combinarea de gene diferite generează un sistem imunitar cu diversitate ridicată, ceea ce creşte dramatic şansele de a produce copii sănătoşi. Aşadar, data viitoare când îţi îmbrăţişezi partenerul, vei ştii că sistemul imunitar este unul dintre motivele pentru care îl găseşti atât de atrăgător!
Având toate acestea în minte, a sosit în sfârşit momentul să urmărim în acţiune superarmele sistemului imunitar.
35. Să ne folosim de acest prilej pentru a sublinia un alt aspect: celulele sunt stupide. Celulele dendritice sunt proaste. Nimeni nu face aici vreo analiză şi nici nu ia vreo decizie conştientă. Lucrurile pe care le descriem se petrec aleatoriu. Magia sistemului tău imunitar constă în faptul că a pus la punct un sistem care creşte şansele acestor evenimente atât de puţin probabile, într-atât încât rezultatul este o adevărată formă de apărare! În capitolele următoare, vom explora în detaliu modul în care funcţionează acest lucru.
20. Trezirea sistemului imunitar adaptativ: Celulele T
Trezirea sistemului imunitar adaptativ începe de obicei în saloanele de întâlnire ale ganglionilor limfatici, unde celulele dendritice acoperite cu chifle de hot-dog umplute cu antigene încearcă să descopere celulele T potrivite. Celulele T au o diversitate mult mai mare de sarcini de serviciu decât macrofagele sau neutrofilele, pe care le-am cunoscut destul de intim ceva mai devreme. Pentru început, există mai multe categorii de celule T: celule T ajutătoare, celule T ucigaşe şi celule T reglatoare. La rândul lor, acestea se împart în alte subcategorii, specializate pentru orice tip posibil de infecţie.36
Dacă te uiţi la o celulă T nu vei fi foarte impresionat. Sunt de dimensiune medie şi nu par speciale în vreun fel. Dar sunt absolut indispensabile pentru supravieţuirea ta. Oamenii care nu au destule celule T, din cauza unui defect genetic, chimioterapiei sau unei boli precum SIDA, au o probabilitate crescută să moară în urma unei infecţii sau de cancer. Din păcate, chiar luând în calcul tot ce poate oferi medicina modernă, adesea vieţile pacienţilor lipsiţi de celule T nu pot fi salvate. Şi asta pentru că, aşa cum vom afla imediat, celulele T sunt coordonatorii sistemului imunitar. Ele orchestrează activitatea altor celule şi îţi activează cele mai puternice arme de apărare.
Celulele T sunt călători care îşi încep viaţa în măduva osoasă, acolo unde amestecă şi recombină fragmentele de gene care generează receptorii lor unici, înainte de a fi admise la Universitatea Crimei din timus spre a fi educate. Dacă celulele T supravieţuiesc acestei educaţii, ele încep să se plimbe prin reţeaua de metropole a limfei, în căutarea antigenului potrivit şi a sărutului de încurajare din partea celulei dendritice, care îi declanşează activarea.
S-ar putea să ţi se pară în continuare o nebunie faptul că acest proces funcţionează cu adevărat. Până la urmă, care sunt şansele ca o celulă dendritică purtătoare a unui anumit antigen să găsească celula T potrivită, aflată în posesia receptorului care recunoaşte exact acel inamic? Care sunt şansele să apuci la întâmplare o piesă de puzzle dintr-un milion de alte piese şi să găseşti apoi acea celulă dintr-un miliard care poartă pe suprafaţă exact piesa care trebuie, cea care se îmbină perfect cu prima piesă de puzzle?
Ei bine, pentru început nu avem de-a face doar cu o singură celulă dendritică: în cazul unei infecţii, vor fi zeci de astfel de celule care se vor implica. În plus, întreg procesul este înlesnit de viteza de deplasare. Celulele T traversează întreaga reţea de autostrăzi a sistemului limfatic o dată pe zi – imaginează-ţi doar ce ar însemna asta la scara unui individ uman. Ar trebui să conduci de la New York la L.A. în fiecare zi şi să te opreşti pe drum în sute de oraşe şi benzinării, întrebând peste tot dacă te-a căutat cineva. Cam asta fac celulele T, aşa că, până la urmă, şansele de a întâlni exact celula dendritică potrivită, cea aflată în posesia antigenului corespunzător receptorului celulei T, sunt destul de bune. Când această întâlnire are loc, celula T se activează şi se declanşează infernul.
Deocamdată vom vorbi doar despre celulele T ajutătoare, pentru a simplifica puţin lucrurile, dar ceva mai târziu vom ajunge să cunoaştem şi alte categorii de celule T în detaliu. Am mai discutat deja despre celulele T ajutătoare, dar acum vom avea acces la imaginea completă.
Să ne întoarcem la infecţia noastră. Cam la o zi după ce celula dendritică a părăsit câmpul de luptă, milioane de neutrofile şi de macrofage continuă să lupte pe viaţă şi pe moarte. S-ar putea ca în acest moment să existe o singură celulă T activată într-unul dintre ganglionii tăi limfatici. Aceasta este situaţia în care se află sistemul tău imunitar adaptativ şi, cu toate acestea, el trebuie să preia controlul asupra desfăşurării evenimentelor.
Celula T ajutătoare nu poate rămâne singură dacă vrea să contribuie la înfrângerea infecţiei, aşa că prima sa misiune e să producă mai multe copii ale sale. Acest proces se numeşte teoria selecţiei clonale şi va fi descris într-un mod simplificat în următoarele două capitole. Pentru această descoperire s-a acordat un premiu Nobel, fiind vorba despre unul dintre cele mai importante principii implicate în funcţionarea sistemului imunitar. În linii mari, teoria spune următoarele:
celula T ajutătoare activată părăseşte celula dendritică activatoare şi se îndreaptă către o altă parte a ganglionului limfatic, unde începe să se cloneze. Ea se va divide iar şi iar, multiplicându-se cât de repede poate s-o facă. O celulă T ajutătoare activată devine două, două devin patru, patru devin opt şi aşa mai departe. În doar câteva ore numărul lor ajunge la mai multe mii. Iar pentru că fiecare dintre clone are acelaşi receptor unic ca prima celulă T ajutătoare care s-a activat, sistemul tău imunitar are acum mii de celule aflate în posesia acestui receptor care recunoaşte perfect inamicul.
Creşterea este atât de rapidă încât noile celule T ajutătoare încep să aglomereze această secţiune a metropolei ganglionului limfatic.
Odată ce au fost fabricate destule clone, celulele rezultate se împart în două grupuri: hai să urmărim deja primul dintre acestea! Celulele care-l compun au nevoie de o clipă pentru a se orienta, adulmecă citokinele şi semnalele de avertizare aduse de limfă în ganglionul respectiv şi apoi urmează cât de repede pot traseul chimic care le va îndrepta spre câmpul de luptă.
Cam la cinci zile până la o săptămână după producerea rănii, celulele T ajutătoare ajung la locul infecţiei, unde încep să acţioneze în calitate de comandanţi locali. Deşi celulele T ajutătoare nu participă în mod direct la bătălie, ele ridică în mod substanţial capacitatea de luptă a celulelor din linia defensivă locală, în special pe cea a purtătoarelor de armament greu. Pentru început, ele eliberează citokine importante cu sarcini multiple, cum ar fi să cheme în ajutor mai multe întăriri sau să stimuleze inflamaţia. Dar celulele T ajutătoare au şi un rol mai direct în bătălie, îmbunătăţind abilităţile de luptători ale soldaţilor tăi. Am văzut mai devreme ce se întâmplă: doar cu o şoaptă adresată rinocerului negru, îi induc acestuia o frenezie sălbatică în luptă, o stare de furie pe care celula macrofagă nu o poate atinge decât sub impulsul celulelor T ajutătoare.
Iar asta are sens, dacă te gândeşti puţin – macrofagele sunt monştri puternici şi periculoşi, iar decizia de a le dezlănţui întreaga forţă trebuie luată după o deliberare atentă. Dacă ar intra în acea frenezie sălbatică a luptei de fiecare dată când apar câteva bacterii, ele ar putea produce multe daune corpului.
Dar dacă celulele T ajutătoare le ordonă să devină cu adevărat agresive, înseamnă că infecţia este suficient de serioasă încât să trezească sistemul imunitar adaptativ, ceea ce permite sistemului imunitar înnăscut să-şi demonstreze întregul potenţial. Prin urmare, celulele T ajutătoare care preiau comanda la locul infecţiei joacă rolul de amplificatori care dezlănţuie puterea intrinsecă a sistemului imunitar înnăscut pentru a învinge inamicii agresivi.
Dar celulele T ajutătoare nu fac doar să comute macrofagele pe modul ucigaş. Odată declanşată această frenezie a luptei, e nevoie în continuare de ele să le ţină în viaţă. Celulele T ajutătoare monitorizează câmpul de luptă şi, atâta timp cât mai detectează un pericol, ele sunt stimulate şi înţeleg că lupta nu s-a terminat. Macrofagele aflate în frenezia sălbatică a bătăliei au la dispoziţie un timp limitat şi se vor sinucide când acest timp expiră. Este un alt mecanism al cărui rol este să limiteze pe cât posibil activitatea sistemului imunitar. Celulele T ajutătoare pot prelungi acest timp de sinucidere în repetate rânduri. Aşadar, câtă vreme există un pericol, ele le ordonă războinicilor tăi extenuaţi să continue lupta, stimulându-i iar şi iar.
Până când se decid să nu mai facă acest lucru. Când celulele T ajutătoare observă că sistemul imunitar este evident pe cale să câştige lupta, ele se opresc şi astfel, rând pe rând, din ce în ce mai mulţi soldaţi se sinucid. Rolul celulelor T ajutătoare nu este doar de a stimula violenţa, ele decid şi când s-a ajuns suficient de departe, iar toată lumea trebuie să se calmeze.
Odată câştigată bătălia, ultimul lucru pe care îl fac celulele T ajutătoare pe câmpul de luptă este să se sinucidă, alăturându-se majorităţii soldaţilor în procesul de autodistrugere cu scopul de a proteja corpul de propria lor existenţă. Dar sunt câteva excepţii care nu fac acest lucru. Câteva celule T ajutătoare devin celule T ajutătoare de memorie. Când ţi se spune că ai imunitate faţă de o anumită boală, despre asta este vorba. Înseamnă că ai celule vii de memorie care îşi amintesc de un anumit inamic. Inamicul respectiv s-ar putea întoarce, aşa că aceste celule rămân prin preajmă şi devin paznici importanţi. Celulele de memorie sunt capabile să recunoască un inamic familiar mult mai repede decât ar putea s-o facă sistemul imunitar înnăscut. În cazul unei infecţii repetate, asta face ca lunga călătorie a celulei dendritice spre ganglionul limfatic să devină inutilă, deoarece aceste celule T ajutătoare de memorie se vor activa imediat şi vor chema în ajutor întăririle.
Această reacţie de memorie este atât de rapidă şi brutal de eficientă încât majoritatea agenţilor patogeni au la dispoziţie o singură şansă de a te infecta. Şi asta pentru că sistemul tău imunitar adaptativ s-a adaptat şi îşi aminteşte. Dar celulele de memorie vor avea parte de propriul lor capitol ceva mai târziu, aşa că deocamdată nu vom mai vorbi despre ele.
Iar importanţa celulelor T ajutătoare nu se opreşte aici, nici pe departe. Aminteşte-ţi că am urmărit doar unul dintre cele două grupuri de celule de la ganglionul limfatic până pe câmpul de luptă. A existat şi un al doilea grup care a rămas pe loc, iar ceea ce urmează să facă aceste celule e poate chiar mai important, şi anume să activeze una dintre cele mai eficiente arme imune de care dispui. Puternica celulă B, fabrica ta vie de armament.
36. Dacă ai jucat vreodată Dungeons & Dragons înseamnă că ai mai întâlnit acelaşi principiu de clasificare: când îţi alcătuieşti personajul, poţi alege între câteva categorii, să zicem războinic, magician sau cleric. Dar acestea se împart mai departe în alte subcategorii. De exemplu un războinic se poate specializa devenind un cavaler, un maestru al luptei sau un campion (şi aşa mai departe, mai sunt şi alte opţiuni). Fiecare reprezentant al acestor subcategorii rămâne războinic, aşa că va continua să zdrobească capete folosind arme caracteristice luptei corp la corp, dar are în plus anumite abilităţi speciale care îl pot face mai puternic în diferite situaţii. Prin urmare, fără să fie nevoie de existenţa altor categorii noi, aceste subcategorii furnizează o mare diversitate de opţiuni pentru jucători. Iar acesta este exact modul în care funcţionează sistemul imunitar. În esenţă, fiecare tip de celulă imună are mai multe subcategorii cu sarcini şi specializări diferite, iar oamenii de ştiinţă descoperă permanent altele noi. Nu este necesar să învăţăm despre toate aceste subcategorii, de la Th1 la Th17, e prea complicat şi adesea diferenţele sunt foarte subtile. Cum ar fi un cavaler care mânuieşte o sabie şi un campion care foloseşte o suliţă. Până la urmă, ambele subcategorii înjunghie monştri cu arme ascuţite, distrugându-i. Vom menţiona anumite subcategorii specifice doar atunci când sunt suficient de importante ca să merite să vorbim despre ele.
21. Fabrici de armament şi puşti cu lunetă: Celulele B şi anticorpii