Pasul 2: Între timp, o celulă dendritică trebuie să culeagă inamici de pe câmpul de luptă şi să-i transforme în antigene (crenvurşti), care sunt introduse în moleculele MHC clasa II (chiflele de hot-dog), după care trebuie să se deplaseze spre zona de întâlnire cu celulele T dintr-un ganglion limfatic. Aici trebuie să găsească o celulă T ajutătoare capabilă să recunoască antigenul cu receptorul său unic (să mănânce crenvurstul din chiflă). Dacă se întâmplă acest lucru, celula T ajutătoare este activată şi începe să producă multe copii de-ale sale.
Pasul 3: Celula B rupe bucata mare de antigen (copanul de curcan) în zeci sau sute de antigene mici (de dimensiunea unui crenvurst) şi începe să le prezinte în molecule MHC clasa II (chiflele de hot-dog).
Pasul 4: O celulă B activată care prezintă sute de antigene diferite (cârnăciori de dimensiunea unui crenvurst) trebuie să se întâlnească cu o celulă T capabilă să recunoască unul dintre aceste antigene cu receptorul său specific, iar acesta este al doilea semnal de activare al celulei B.
O celulă B se activează cu adevărat numai dacă are loc toată această secvenţă de evenimente. Eşti deja impresionat de câtă biologie cunoşti?38
Poţi aprecia gradul de sofisticare cu care avem de-a face aici? Cât de nebunesc este să produci miliarde de celule T şi B individuale, să le activezi în mod independent pe căi diferite şi apoi să aştepţi să se întâlnească unele cu celelalte? Evoluţia şi timpul sunt cu adevărat incredibil de abile în a fabrica mecanisme de o complexitate şi eleganţă uluitoare. Dacă toată această secvenţă de evenimente se produce, atunci începe cu adevărat să se declanşeze ultimul şi cel mai puternic stagiu de activare al sistemului imunitar adaptativ. În acest moment, toate condiţiile pe care le-ar fi putut pretinde vreodată sistemul imunitar au fost îndeplinite. El ştie acum cu certitudine că o mulţime de inamici se află în interiorul corpului.
Celula ta B care a fost activată pe deplin prin procesul de dublă autentificare începe să se schimbe. A aşteptat acest moment întreaga sa viaţă. Începe să se umfle, aproape dublându-şi dimensiunile, şi se transformă în forma sa finală: cea de celulă plasmatică.39
Celula plasmatică începe acum să producă anticorpi pe bune. Ea poate elibera până la 2.000 de anticorpi pe secundă, saturând limfa, sângele şi fluidele din ţesuturile tale. Asemenea bateriilor de rachete sovietice din Al Doilea Război Mondial care puteau trimite salvă după salvă de rachete asupra poziţiilor inamice, anticorpii sunt produşi în număr de milioane şi devin coşmarul oricărui duşman, de la bacterii la virusuri sau paraziţi. Chiar şi al celulelor canceroase. Sau, dacă ai ghinionul să suferi de o boală autoimună, al propriilor tale celule.
Bun. Uf! Ce poveste complicată. Dar stai, încă nu s-a terminat, mai există un ultim aspect legat de activarea celulelor B, care face ca acest proces să fie cu adevărat genial. Sistemul tău imunitar începe acum să învingă microbii la propriul lor joc şi se angrenează într-un dans minunat, care face în aşa fel încât sistemul tău defensiv să devină mai bun şi mai puternic.
37. Din moment ce „T“-ul din numele celulelor T vine de la timus, probabil te gândeşti că „B“-ul din numele celulelor B se datorează faptului că acestea îşi au originea în măduva osoasă [în engleză, „bone marrow“, n.tr.]. Ei bine, îmi pare rău, nu aşa stau lucrurile, e doar o coincidenţă şi are oricum mult prea mult sens ca să se potrivească cu harababura limbajului folosit în imunologie. „B“-ul din numele celulelor B vine de la „bursa lui Fabricius“, care este un mic organ în formă de sac situat chiar deasupra porţiunii finale a intestinului la păsări. Acest organ era cunoscut de sute de ani, dar nimeni nu ştia la ce foloseşte. Până când un doctorand a început să studieze nişte pui de găină cărora le lipsea bursa şi a constatat că aceştia erau incapabili să mai producă anticorpi. El a descoperit celulele B, fabricile care produc anticorpi, precum şi faptul că la păsări ele erau generate în acest mic şi ciudat organ, ceea ce a reprezentat un progres major în imunologie şi a dat naştere unui nou domeniu de studiu. Oamenii nu au bursă, noi folosim măduva osoasă pentru producerea de celule B. Aşadar, numele pare într-adevăr să aibă sens, dar e doar o aparenţă.
38. Încă o chestie nostimă: toată această poveste este o simplificare şi am lăsat de-o parte câteva detalii majore, care sunt de fapt destul de importante. Vom reveni la unele dintre acestea ulterior, pe parcursul cărţii. Dar, cinstit acum, chestia asta este dificilă şi uimitor de neintuitivă chiar şi în această formă mult simplificată. Dacă reuşeşti să-ţi aminteşti că celulele B se activează mai întâi culegând ele însele diverse chestii, iar apoi sunt activate a doua oară de către celulele T, e deja fantastic. Nu trebuie să-ţi mai aminteşti şi alte detalii ca să poţi spune că posezi o cunoaştere impresionantă a sistemului tău imunitar! Dar chestia asta e prea tare ca să nu încercăm să-ţi transmitem cât mai mult din această magie.
39. Dacă se întâmplă să ai vârsta potrivită, atunci ceea ce voi spune aici s-ar putea să însemne ceva pentru tine: într-un fel, celulele B sunt Saiya-jin, iar cele plasmatice sunt Super Saiya-jin. Pentru cei care nu au urmărit vreodată Dragon Ball Z, aceasta e doar un mod amuzant de a spune că celulele B sunt războinici puternici, iar celulele plasmatice războinici extrem de puternici, foarte probabil blonzi şi cu o grămadă de produse cosmetice în păr. Hai să închidem această notă de subsol până nu devine şi mai jenantă.
22. Dansul lui T şi al lui B
Un lucru pe care am evitat cu delicateţe să-l menţionăm până acum se referă la cât de buni sunt receptorii celulelor T în a recunoaşte antigenele. Ceva mai devreme, am descris aceşti receptori şi antigenele corespunzătoare ca fiind două piese de puzzle care se îmbină perfect. Ei bine, îmi pare rău, a fost o minciună. Aşa cum se spune, perfecţiunea este inamicul binelui, iar în timpul unei infecţii periculoase sistemul tău imunitar nu are timp să aştepte potrivirea perfectă: până la urmă, îi convine şi o potrivire bună sau chiar bunicică. Aşadar, celulele B pot fi activate şi dacă receptorii lor sunt suficient de buni în a recunoaşte un antigen.
Sistemul imunitar a evoluat astfel pentru că e mai bine să posezi câteva arme funcţionale cât de rapid posibil decât să obţii armele perfecte după ce toate daunele s-au produs deja. Dar acest lucru slăbeşte apărarea ta imună. Aşa cum am menţionat, din punctul de vedere al proteinelor, forma înseamnă totul, şi să posezi anticorpi cu o formă foarte bună, care se potriveşte extrem de bine unui antigen, reprezintă un avantaj incredibil, care poate însemna diferenţa între viaţă şi moarte. Iar sistemul tău imunitar le vrea pe amândouă, un răspuns rapid, iar ulterior o apărare perfectă.
Prin urmare, sistemul tăun imunitar a găsit soluţia să producă nişte anticorpi bunicei cât de rapid posibil, dar şi un sistem ingenios prin care să ajusteze şi să optimizeze anticorpii, astfel încât să devină armele perfecte împotriva antigenelor. Totul începe cu un dans.
Am spus mai devreme că celulele B trebuie să fie activate de celulele T ajutătoare (care au fost la rândul lor activate de celulele dendritice) pentru a se transforma în celule plasmatice, dar de fapt acest proces e ceva mai sofisticat şi mai uimitor. Sistemul tău imunitar se asigură că doar celulele B care sunt capabile să producă anticorpi fantastici se vor transforma în celule plasmatice. Cum se întâmplă asta?
Ei bine, ca să fim sinceri, lucrurile sunt extrem de complicate, aşa că va trebui să simplificăm puţin. În esenţă, dacă o celulă T recunoaşte un antigen prezentat de o celulă B, ea stimulează acea celulă B. Stimularea seamănă cu un sărut blând, sau cu o îmbrăţişare caldă de încurajare, care nu numai că prelungeşte viaţa celulei B, dar o şi motivează să încerce să îmbunătăţească anticorpii!
De fiecare dată când o celulă B primeşte un semnal pozitiv de la o celulă T ajutătoare, ea declanşează o rundă de mutaţii deliberate. Procesul poartă numele de hipermutaţie somatică (cunoscut şi drept maturare de afinitate), şi nu vom mai folosi în continuare acest termen greoi.
Asemenea unui bucătar care lucrează la îmbunătăţirea unei reţete care a fost lăudată de criticii culinari, celula B începe să rafineze reţeta. Ea începe să producă mutaţii în fragmentele de gene din care şi-a alcătuit receptorii şi, prin urmare, şi anticorpii.
Practic ce fac aici celulele B este să se întoarcă în bucătărie în timpul cinei festive. În acest moment oaspeţii şi-au făcut apariţia, iar bucătarii ştiu deja ce vor aceştia să mănânce. Aşa că ei încep să modifice în mod aleator reţetele câte puţin, ici şi colo. Scopul este producerea felului de mâncare perfect, la standardele unui restaurant cu trei stele Michelin. Nu bun şi nici fantastic, ci perfect! De exemplu, în reţeta iniţială morcovii erau tăiaţi în felii subţiri, iar vita era făcută la cuptor. Acum, celulele B vor tăia morcovii în beţişoare, iar carnea de vită va fi făcută la grătar. Nu vor fi folosite ingrediente noi, ci se va ajusta modul în care sunt combinate pentru a elabora felul complet.
Scopul este acela de a produce cina perfectă pentru oaspeţi, ceva atât de gustos încât aceştia să cunoască extazul. Anticorpul perfect împotriva patogenilor. Dar de unde pot şti celulele tale B bucătari dacă oaspeţilor le place felul de mâncare modificat mai mult decât cel original, cu alte cuvinte dacă noul anticorp se potriveşte mai bine decât cel original? Ei bine, exact la fel cum fuseseră activate iniţial celulele B: în esenţă ele îşi scaldă receptorii noi şi optimizaţi în curentul de limfă provenit de pe câmpul de luptă şi care trece prin ganglionul limfatic. Dacă bătălia continuă să aibă loc, ar trebui să treacă pe acolo suficiente antigene.
Dacă mutaţiile aleatorii (ajustarea felului de mâncare) au înrăutăţit receptorul celulei B, îi va fi mai dificil să culeagă antigene. Nu va primi stimulare şi săruturi din partea celulelor T. Ceea ce o va întrista într-atât încât, după un timp, se va sinucide.
Dar dacă mutaţiile au îmbunătăţit receptorul, el se va dovedi mai bun la recunoaşterea antigenelor, astfel încât celula B va primi din nou un semnal de activare! Odată întâmplat acest lucru, ea captează bucata de antigen (copanul de curcan) şi o taie în multe bucăţele mici (crenvurştii), pe care încearcă din nou să le prezinte unei celule T ajutătoare. Îţi poţi imagina asta ca şi cum celula B bucătar este extrem de surescitată şi fericită de noua reţetă îmbunătăţită şi vrea să le spună tuturor despre ea!
În metafora noastă culinară, celula T ajutătoare ar putea fi un critic culinar care vine în bucătărie să felicite celula B şi s-o îmbrăţişeze. Această încurajare motivează celulele B bucătari să continue să îmbunătăţească reţeta! Iar ciclul se va repeta.
În timp are loc o formă de selecţie naturală. Cu cât vor deveni mai buni receptorii celulelor B în a recunoaşte antigenele care scaldă ganglionul limfatic, cu atât mai multă stimulare şi încurajare vor primi aceste celule. Iar în acelaşi timp, celulele B care devin mai puţin eficiente sau care nu se optimizează se vor sinucide.
Până la urmă, doar cele mai bune celule B vor supravieţui acestui proces şi vor continua să se cloneze! Acestea sunt celulele B care în final se vor transforma în celule plasmatice, ai căror receptori sunt perfect ajustaţi şi care sunt capabile să fabrice cele mai bune arme posibile împotriva inamicului. Acesta este motivul pentru care anticorpii sunt atât de letal de eficienţi şi îşi lovesc inamicii în mijlocul frunţii, asemenea unor lunetişti. Ei nu au fost selectaţi în mod aleator, ci au fost modelaţi, optimizaţi şi ajustaţi până când au devenit perfecţi. Acesta este motivul pentru care, chiar dacă nu ştii nimic despre sistemul imunitar, ai auzit cu siguranţă termenul de anticorp folosit de reprezentanţii profesiei medicale. Ei sunt superarmele tale, principalul motiv pentru care poţi supravieţui unei infecţii severe.
Acest mecanism face posibil ca sistemul imunitar adaptativ să se poată adapta în timp real prezenţei inamicilor. Ne-am întrebat mai devreme cum ai putea face faţă miliardelor de inamici diferiţi care, în plus, sunt capabili să se modifice. Mecanismul descris aici reprezintă o modalitate. Un sistem care se poate multiplica extrem de repede, care are în vizor o ţintă specifică la care se poate adapta rapid şi care îşi ajustează şi optimizează armele până când acestea devin perfecte. Ce soluţie frumoasă şi ingenioasă, care ne demonstrează că sistemul imunitar adaptativ îşi merită numele: el este într-adevăr capabil să învingă microbii la propriul lor joc.
Dacă ai reuşit să treci prin ultimele două capitole – excelentă treabă! Nu te mint, lucrurile astea nu sunt uşoare şi, poţi să mă crezi sau nu, ţi-am prezentat varianta simplificată. Sistemul imunitar şi universul în general nu sunt alcătuite în aşa fel încât să poată fi înţelese intuitiv de nişte primate dotate cu telefoane inteligente, iar asta face dificilă încercarea de a aprofunda anumite lucruri, chiar dacă este vorba despre teme importante. Dar nu este nevoie să reţii în detaliu tot ce ai citit.
De fapt, aş putea să pun pariu că e imposibil să reţii cu exactitate tot ce ai învăţat aici doar citind acest capitol o singură dată. Şi e perfect în regulă! Ai învăţat principiile şi ai reuşit să treci prin partea cea mai dificilă a cărţii! Asta a fost partea cea mai complexă, iar de aici încolo lucrurile vor merge în general mult mai uşor! În plus, vom începe să povestim din nou despre bătălii epice!
Iar pentru a avea acces la imaginea completă a sistemului imunitar, mai trebuie să discutăm doar despre arme, despre puştile cu lunetă!
23. Anticorpii
Anticorpii sunt printre cele mai bune şi mai specializate arme pe care le are la dispoziţie sistemul tău imunitar. Produşi de către celulele B, anticorpii nu sunt deosebit de letali în sine. Până la urmă, ei nu sunt altceva decât mănunchiuri de proteine stupide care se pot lega de antigene. Dar fac asta în mod extrem de eficient.
Ţi-i poţi imagina asemenea unor etichete ale morţii. Cei mai obişnuiţi anticorpi arată ca nişte crabi mititei cu doi cleşti şi sunt cu adevărat minusculi: în raport cu o celulă imună de dimensiuni normale, un anticorp e cât un bob de quinoa pe lângă tine. Într-un fel, ei sunt comparabili cu proteinele sistemului complement – care nu sunt altceva decât minuscule proteine care plutesc prin prejur – dar cu o diferenţă majoră: proteinele complement sunt generalişti, pe când anticorpii, aşa cum am învăţat, sunt specifici.
Este extrem de dificil pentru un patogen să se ascundă de anticorpi, pentru că ei sunt fabricaţi în mod ţintit pentru el. Asemenea unui magnet, anticorpii îşi vor căuta victimele şi le vor apuca cu cleştii lor minusculi. Iar atunci când un anticorp s-a ataşat, el nu-şi va mai da drumul. În esenţă, anticorpii chiar asta sunt: proteine minuscule de forma unor crabi, care reuşesc să se agaţe de inamicii împotriva cărora au fost fabricaţi. Ei sunt mai buni la acest lucru decât orice altceva din corpul nostru pentru că, aşa cum am menţionat în fugă mai devreme, anticorpii sunt receptori ai celulelor B.
Ceea ce îi face atât de eficienţi este anatomia lor. Fiecare Anticorp are doi cleşti, fiecare dintre aceştia fiind capabil să apuce extrem de strâns un antigen. Pe lângă asta, au un corpuşor extrem de drăgălaş, care se leagă foarte eficient de celulele tale imune. Cleştii sunt pentru inamici, corpuşorul pentru prieteni.
Folosindu-se de aceste instrumente, anticorpii pot face o mulţime de lucruri: în primul rând, la fel ca sistemul complement, ei pot opsoniza inamicii. În acest context, asta înseamnă că anticorpii îngrămădesc un inamic şi se agaţă de el, făcându-l astfel mai delicios pentru soldaţii tăi, care se vor grăbi să-l înghită. Ei se agaţă de inamic asemenea unui crab furios care te ciupeşte pentru că l-ai enervat. Ţi-ar fi foarte dificil să duci o viaţă normală dacă ai fi acoperit de crabi minusculi, agitaţi şi iritanţi, de care nu te poţi descotorosi. Parcă ar fi ceva scos dintr-un film de groază.
Când armata de anticorpi a ajuns la degetul tău infectat, bacteriile pe care le-au acoperit au devenit la fel de nefericite cu situaţia lor şi complet neajutorate. Dar anticorpii nu se limitează la a face din patogeni nişte neajutoraţi, ei pot şi să-i mutileze şi să-i facă incapabili să se mai mişte. Anticorpii pot chiar să neutralizeze în mod direct virusurile, făcându-le incapabile să mai infecteze celule.40
Chiar mai rău, datorită faptului că anticorpii au mai mult de un cleşte, ei pot agăţa nu doar un singur inamic, ci doi, iar aceştia vor rămâne legaţi între ei. Când câmpul de luptă este inundat de milioane de anticorpi, aceştia pot provoca aglomerarea unui număr mare de patogeni, care devin astfel şi mai neajutoraţi, nefericiţi şi speriaţi; o grămadă mare de victime este chiar mai uşor de detectat de către macrofagele şi neutrofilele tale, bucuroase să le înghită cu totul sau să le împroaşte cu acid. Imaginează-ţi cum ar fi chestia asta: să încerci să asaltezi o poziţie a inamicului şi deodată să te vezi înlănţuit împreună cu câteva zeci de camarazi de nişte crabi minusculi care ciupesc. Eşti incapabil să te mişti sau să reacţionezi în vreun fel, în timp ce un soldat inamic se îndreaptă spre tine râzând ca un dement şi agitând un aruncător de flăcări.
Ca proteinele complement, anticorpii pot să-i ajute pe soldaţii tăi într-un mod şi mai direct: aşa cum îţi poţi imagina, bacteriile nu vor să fie agăţate şi să moară în mod oribil, aruncate într-o baie de acid. Prin urmare, evoluţia le-a înzestrat cu metode prin care să evite să fie apucate de macrofage şi neutrofile. Bacteriile sunt destul de alunecoase, asemenea unor purceluşi unşi cu ulei care se agită panicaţi. Anticorpii acţionează ca un fel de superglue special – celulele tale imune, şi în particular fagocitele, celulele care înghit inamicii de vii, se pot agăţa cu uşurinţă de corpuşoarele anticorpilor. E diferenţa dintre a încerca să desfaci capacul alunecos al unui borcan cu murături cu mâinile ude sau uscate.