Dar atunci când o celulă T ucigaşă găseşte o celulă care etalează un antigen viral în vitrină (molecula MHC clasa I) ea transmite imediat un ordin special celulei: „Sinucide-te, dar fă-o într-un mod curat“. Nu agresiv sau cu furie, ci într-un mod liniştit şi demn, dacă vrei să vezi lucrurile într-o perspectivă antropomorfică. Moartea celulei infectate este o necesitate, un fapt al vieţii, şi este important să se desfăşoare cum trebuie. Este unul dintre elementele cheie ale răspunsului la infecţia virală.
Modul în care se sinucide o celulă infectată este foarte important. Dacă, de exemplu, celula T s-ar folosi de arme chimice şi ar împroşca în jur cu ele, aşa cum procedează neutrofilele, ele şi-ar sfâşia victimele şi le-ar face să-şi verse conţinutul în exterior. Acest lucru nu numai că ar elibera intestinele celulei şi tot ce se află acolo, provocând o reacţie inflamatorie puternică, dar ar elibera din interiorul celulei şi toate virusurile care au fost fabricate până la acel moment.
Prin urmare, în loc să procedeze aşa, celula T Ucigaşă penetrează celula infectată şi îi inserează un mesaj de sinucidere special, care conţine un ordin extrem de specific: apoptoză, moartea celulară controlată pe care am menţionat-o mai devreme. În acest fel, particulele virale sunt capturate cu grijă în mici pachete alcătuite din carcasa celulei, fiind incapabile să mai producă vreo daună până când o macrofagă flămândă trece prin zonă şi consumă rămăşiţele celulei moarte. Acest proces este extrem de eficient, iar consecinţa este o scădere abruptă a numărului de particule virale, în timp ce mii de celule T ucigaşe se deplasează de-a lungul câmpului de luptă, verificând dacă fiecare celulă întâlnită prezintă semne de infectare, în cadrul unui proces numit „ucidere în serie“. Da, chiar aşa se numeşte, să-i lăudăm pe imunologi atunci când o merită, de data asta chiar au nimerit-o. Milioane de virusuri sunt distruse înainte să aibă vreo şansă să mai infecteze alte celule. Dar, totodată, şi sute de mii de celule civile infectate primesc ordin să se sinucidă. Nu, sistemul imunitar nu are milă, face doar ceea ce trebuie să facă.
Din nefericire, sistemul prezintă un defect major: patogenii nu sunt proşti şi găsesc moduri de a distruge vitrinele celulare, reuşind astfel să se ascundă de sistemul imunitar, mai exact de celulele T ucigaşe. Multe virusuri forţează celulele infectate să înceteze să mai fabrice molecule MHC clasa I, distrugând efectiv strategia discutată mai devreme.
Ce se întâmplă în această situaţie? Eşti oare condamnat?
Ei bine, sigur că nu, pentru că ingenioasa ta reţea defensivă are la îndemână un răspuns şi pentru acest caz.
Iar răspunsul poartă unul dintre cele mai reuşite nume din toată imunologia: fă cunoştinţă cu celula ucigaşă naturală.
59. Un alt mod în care o celulă dendritică poate activa o celulă T ucigaşă este pur şi simplu să fie infectată de virus. Asemenea oricărei celule, celula dendritică prezintă eşantioane virale în moleculele sale MHC clasa I şi îi poate spune sistemului imunitar adaptativ: „Uite, e un patogen care infectează celulele, chiar şi eu sunt infectată, mobilizează forţele speciale pentru acest tip de inamic.“ Pentru a creşte probabilitatea ca acest lucru să aibă loc, celulele dendritice care simt războiul chimic declanşat de infecţiile virale vor produce vitrine în cantităţi imense, pentru a deveni super-, ultra-transparente.
32. Ucigaşi înnăscuţi
Celulele ucigaşe naturale sunt nişte tipi cam dubioşi. Sunt înrudiţi cu celulele T, dar atunci când cresc abandonează activitatea specifică familiei şi se alătură sistemul imunitar înnăscut. Gândeşte-te la aceste celule ca la nişte copii proveniţi dintr-o familie care a produs timp de generaţii numai piloţi de vânătoare şi care sfidează tradiţia şi se înrolează în armată. Ei refuză să meargă pe urmele celor din neamul lor şi renunţă la un rol mai prestigios în sistemul de apărare, căutându-şi în schimb împlinirea în lupta brutală corp-la-corp.
Celulele ucigaşe naturale sunt aparent banale, dar se numără printre puţinele celule care au permisiunea oficială de a ucide celulele propriului tău corp. Într-un fel, ni le putem imagina ca pe nişte inchizitori ai vastului imperiu al sistemului imunitar. Mereu în căutarea semnelor de corupţie, gata să joace rolul de judecător, juriu şi călău. Pe scurt, celulele ucigaşe naturale vânează două tipuri de inamici: celule infectate de virusuri şi celule canceroase.
Tactica folosită de celulele ucigaşe naturale este de-a dreptul genială.
Celulele ucigaşe naturale nu privesc în interiorul celulelor. Chiar dacă ar vrea să o facă, n-ar putea – ele nu au cum să se uite în vitrine, adică în moleculele MHC clasa I, şi să citească povestea din interiorul lor.
Nu, în loc de asta ele fac altceva: detectează dacă o celulă posedă molecule MHC clasa I. Nici mai mult, nici mai puţin. În acest fel, ele asigură protecţie împotriva uneia dintre cele mai bune tactici antiimune la care recurg virusurile şi celulele canceroase. De regulă, celulele care sunt infectate sau bolnave nu prezintă molecule MHC clasa I, pentru a ascunde ceea ce se întâmplă în interiorul lor. Ca parte din strategia lor de invadare, multe virusuri forţează celulele infectate să nu mai prezinte aceste molecule, iar multe celule canceroase pur şi simplu nu mai expun la suprafaţă vitrine, devenind astfel invizibile pentru răspunsul imun antiviral discutat mai devreme.
Sistemul imunitar adaptativ este acum inofensiv faţă de aceste celule. Într-un mod cât se poate de concret, lipsite de vitrinele lor, celulele infectate devin clandestine şi imposibil de detectat. Aceasta este o tactică foarte eficientă, dacă te gândeşti puţin – tot ce trebuie să facă un virus sau o celula canceroasă este să blocheze producţia unei singure molecule şi gata, puternicul răspuns de apărare al corpului devine inofensiv.
Aşadar, celulele ucigaşe naturale verifică un singur lucru: expune celula o vitrină? Da? „E în regulă, doamnă, mergeţi mai departe!“ Nu? „Vă rog să vă sinucideţi imediat!“ Chiar aşa. Celula ucigaşă naturală caută în mod special celulele care nu împărtăşesc informaţii cu privire la interiorul lor, care nu spun poveşti. Celula ucigaşă naturală înlătură acest defect major, care altfel ar putea să devină cu uşurinţă letal pentru organism. Principiul este cât se poate de simplu, dar efectul este extrem de puternic.
În timp ce restul sistemului imunitar caută prezenţa neobişnuitului, prezenţa străinului, celulele ucigaşe naturale caută absenţa obişnuitului, absenţa sinelui. Acest principiu se numeşte ipoteza sinelui absent.
Mecanismul de funcţionare este la fel de fascinant precum strategia în sine: celula ucigaşă naturală este permanent „activată“ – când se apropie de o celulă o face cu „intenţia“ de a ucide. Pentru a fi împiedicate să ucidă celulele sănătoase, ele posedă un receptor care le calmează, un inhibitor. Un receptor pentru un semnal de stop. Vitrinele, moleculele MHC clasa I, reprezintă acest semnal de oprire şi se potrivesc perfect acestui receptor.
Când celulele ucigaşe naturale verifică o celulă civilă pentru semne de infecţie sau cancer, dacă acestea posedă molecule MHC clasa I, cum este cazul majorităţii celulelor sănătoase, receptorul inhibitor este activat şi le spune celulelor ucigaşe naturale să se calmeze. Dar, dacă celula nu are suficiente molecule MHC clasa I, nu se va activa semnalul de calmare, iar celula ucigaşă naturală, ei bine, va ucide.
În acest caz, a ucide înseamnă că transmite celulei infectate ordinul de a se sinucide prin apoptoză, acea moarte celulară controlată şi ordonată, care prinde virusurile în carcasa celulei. Prin urmare, celulele ucigaşe naturale sunt asemenea unor agenţi nervoşi care se plimbă prin oraş şi abordează civilii la întâmplare. În loc să te salute, ei îţi pun pistolul la tâmplă şi aşteaptă câteva secunde. Dacă nu le arăţi suficient de rapid paşaportul, îţi pun pe cap o pungă de plastic şi apasă pe trăgaci.
Celulele ucigaşe naturale sunt nişte tipi cu adevărat înfricoşători.
Bine, dar oare asta înseamnă că aceste celule ucigaşe naturale devin inutile atunci când inamicul nu încearcă să ascundă moleculele MHC clasa I? În nici un caz, povestea este în realitate ceva mai complicată, dar partea cea mai importantă este aceasta cu vitrinele. Celulele ucigaşe naturale caută semne de stres, adică identifică celulele bolnave. Iar asta nu doar în timpul unei infecţii, ci chiar acum, în acest moment, milioane de astfel de celule îţi patrulează corpul şi-ţi verifică celulele pentru semne de stres sau corupţie, celule care au devenit deja canceroase sau sunt pe cale să o facă.
Celulele au la dispoziţie mai multe moduri de a le comunica celor din jur cum le merge, dacă totul e în regulă şi dacă se simt bine. Există moduri subtile de a-şi descrie starea internă care nu sunt atât de evidente cum ar fi să strige după ajutor. Moduri mai puţin evidente decât vitrinele.
Imaginează-ţi că unul dintre prietenii tăi se confruntă cu nişte probleme şi nu este pregătit să le împărtăşească cuiva, dar totuşi îţi dai seama că zâmbeşte mai puţin, tinde să aibă o expresie preocupată sau nu reacţionează pe cât de entuziast te-ai aştepta la o veste bună. Pentru că îl cunoşti bine, vei detecta aceste semnale şi, într-un moment liniştit, îl vei întreba dacă totul este în regulă şi dacă îl poţi ajuta cu ceva.
Într-un fel, asta este ce fac celulele ucigaşe naturale cu celulele civile. Dacă o celulă este extrem de stresată – ceea ce, în acest context, înseamnă că ceva îi afectează negativ maşinăria celulară complexă alcătuită din milioane de proteine, fie pentru că un virus interferează cu ea, fie pentru că celula devine canceroasă şi nu mai funcţionează cum ar trebui – atunci va exprima anumite semnale de stres la suprafaţa membranei sale.
Detaliile acestor semnale de stres nu sunt importante, imaginează-ţi-le ca pe faţa unui prieten, care arată din ce în ce mai nefericită. Mai mult stres, mai multe riduri de îngrijorare. Celulele ucigaşe naturale pot detecta aceste semnale, caz în care vor lua celula deoparte, la o discuţie prietenească. Diferenţa dintre tine şi celulele tale ucigaşe naturale este că, de fapt, ele nu vor să stea de vorbă şi să întrebe dacă pot fi de folos cu ceva. Dacă celulele ucigaşe naturale detectează prea multe semne de stres, ele vor împuşca sărmana celulă stresată direct în cap. Prin urmare, dacă ar exista celule ucigaşe naturale la scară umană, ar fi important să zâmbeşti tot timpul când te afli în preajma lor!
Iar asta nu e tot! Îţi aminteşti de anticorpii IgA, acei anticorpi multifuncţionali care se împart în diferite tipuri? Celulele ucigaşe naturale pot interacţiona şi cu aceştia!
Concret, în cazul unei infecţii cu virusul gripal A, ei colaborează perfect! Îţi aminteşti că virusurile înmuguresc din celula infectată, luând cu ei o parte din membrana celulară? Ei bine, acest proces nu este instantaneu ci durează ceva timp – suficient pentru ca anticorpii IgA să se agaţe de virus înainte ca acesta să se detaşeze complet. Celulele ucigaşe naturale se pot conecta la aceşti anticorpi înainte ca particula virală să se detaşeze şi pot comanda celulei infectate să se sinucidă.
Efectiv, celulele infectate nu pot scăpa de celulele ucigaşe naturale. 60
Bine, acum că am făcut cunoştinţă cu toţi actorii importanţi ai apărării tale antivirale, hai să-i aducem la un loc!
60. Exceptând, desigur, cazul în care vorbim despre celulele roşii ale sângelui. Aşa cum am menţionat mai devreme, ele sunt singurele celule din corpul tău care nu au molecule MHC clasa I, deci nu au vitrine. Iar asta se întâmplă în cazul malariei – parazitul plasmodium infectează celulele roşii ale sângelui iar celulele ucigaşe naturale nu se pot baza pe verificarea existenţei vitrinelor acestor celule şi trebuie să facă altceva pentru a combate infecţia.
33. Cum este eradicată o infecţie virală
Când am vizitat ultima oară câmpul de luptă, lucrurile arătau oribil. Milioane de celule erau pe moarte, iar sistemul tău imunitar înnăscut încerca cu disperare, dar fără prea mult succes, să controleze infecţia care se răspândea rapid. Erai inundat de numeroase semnale chimice, care solicitau modificarea temperaturii, astfel încât corpul tău începea să frigă din cauza febrei, şi împingeau sistemul imunitar către un nivel crescut de activitate, făcându-l să lupte cu mai multă vigoare.61
Tot felul de sisteme încep să se activeze, rezultatul fiind producerea unor cantităţi mari de mucus şi declanşarea episoadelor de tuse violentă, ceea ce elimină din corpul tău milioane de particule virale, dar te face în acelaşi timp extrem de infecţios. Asaltul combinat al moleculelor eliberate pe câmpul de luptă, al citokinelor şi al celulelor moarte sau muribunde te epuizează şi îţi provoacă tot felul de senzaţii fizice neplăcute.
Dar toate acestea au doar scopul de a câştiga timp.
Durează 2-3 zile până când apar celulele ucigaşe naturale şi încep să sprijine soldaţii tăi imuni, aflaţi într-o luptă pe viaţă şi pe moarte. Ele invadează ţesutul şi ucid celulele epiteliale infectate, în special cele pe care virusul gripal A le-a manipulat în aşa fel încât să-şi ascundă vitrinele, moleculele MHC clasa I, dar nu numai pe acestea. Celulele infectate cele mai stresate şi mai disperate sunt şi ele lichidate din milă, pentru a li se curma suferinţa, dar şi pentru a le împiedica să facă mai mult rău.
Sosirea celulelor ucigaşe naturale uşurează efortul de apărare pe câmpul de luptă, deoarece ele produc o scădere masivă a numărului celulelor infectate. Dar nici chiar aceşti ucigaşi eficienţi şi nemiloşi nu sunt suficienţi pentru a elimina infecţia. Chiar şi rolul acestora este acela de a câştiga timp, dar o fac într-un mod mai eficient decât macrofagele, monocitele şi neutrofilele.
În tot acest timp, mii de celule dendritice au luat probe de pe câmpul de luptă, culegând virusuri şi rupându-le în bucăţi pe care le-au inserat în moleculele lor MHC clasa I şi clasa II. Apoi s-au deplasat către ganglionii limfatici unde au activat celulele ucigaşe naturale dar şi celulele T ajutătoare, care la rândul lor au stimulat celulele B să producă anticorpi.