Iar acum, cam la o săptămână după ce te-ai prăbuşit în pat, soseşte în sfârşit artileria ta grea.
Celulele T ucigaşe îţi năvălesc cu miile în plămâni, înarmaţi cu receptori care recunosc antigenele virusului gripal A, şi trec de la o celulă la alta, îmbrăţişându-le strâns pe fiecare, uitându-se cu atenţie în vitrinele lor MHC clasa I şi ascultând povestea pe care o spun proteinele. Dacă detectează prezenţa antigenelor virale, ele ordonă celulelor infectate să se sinucidă. Iar macrofagele fac ore suplimentare ca să poată înghiţi toate cadavrele de prieteni sau duşmani.
Milioane şi milioane de anticorpi intră în acţiune şi încep să elimine virusurile aflate în afara celulelor şi să prevină astfel infectarea altor celule. Cu ajutorul magicului dans al celulelor B şi T sunt generate mai multe tipuri de anticorpi care atacă virusurile pe mai multe fronturi.
Anticorpii neutralizanţi neutralizează virusul, legându-se strâns de structurile de care acesta se foloseşte pentru a pătrunde în celulele epiteliale. Acoperit de zeci de anticorpi care îl împiedică să pătrundă în vreo celulă, virusul nu mai este decât un ghem inutil şi inofensiv de proteine şi cod genetic, care va sfârşi prin a fi înghiţit de macrofage.
Alţi anticorpi sunt extrem de specifici şi pot bloca virusurile într-o mulţime de moduri interesante. Există, de exemplu, o proteină virală numită neuraminidază, care permite noilor particule virale să se desprindă dintr-o celulă infectată. Aşa cum am explicat mai devreme, virusurile gripale A înmuguresc din celulele infectate, luând cu ele o parte din membrana victimelor lor. În timpul acestui proces de înmugurire, anticorpii se pot lega de neuraminidaza virală, care va fi astfel complet dezactivată. Vei avea astfel o celulă infectată cu o grămadă de noi virusuri ataşate pe suprafaţa ei, dar incapabile să se desprindă şi să infecteze alte celule, asemenea unor muşte imobilizate de una dintre acele capcane lipicioase sadice.
Colaborarea dintre anticorpi şi celulele T ucigaşe reuşeşte să rezolve problema, iar numărul de virusuri din plămânii tăi se prăbuşeşte rapid. În următoarele câteva zile, acţiunea concertată a sistemului tău imun reuşeşte eradicarea majorităţii infecţiei şi declanşează procesul major de curăţare a câmpului de luptă. S-ar părea că războiul s-a încheiat deja, dar lucrurile nu stau chiar aşa.
În comparaţie cu prima poveste din partea despre bacterii a cărţii, aici avem de-a face cu un alt tip de răspuns imun. Este un răspuns mai global, afectează mai multe sisteme, organe şi ţesuturi, iar infecţia este mult mai periculoasă. Iar pe când zaci în pat şi te simţi oribil, este important să-ţi aminteşti că simptomele pe care le ai sunt în marea lor majoritate generate chiar de sistemul tău imunitar, cu scopul de a elimina infecţia. Dacă aceste măsuri sunt folosite într-o manieră necontrolată, sistemul tău imunitar îţi poate provoca daune imense şi îngrozitoare, mult mai grave decât ce ţi-ar putea face virusul gripal A.
Prin urmare, există o nevoie stringentă de a reduce din nou răspunsul imunitar, de a-l controla în aşa fel încât să lovească exact cu forţa necesară şi să se oprească imediat ce nu mai este nevoie de el. Să se menţină, aşadar, homeostazia corpului.
O paranteză: De ce nu avem medicamente mai bune împotriva virusurilor?
Probabil că te-ai întrebat deja, în special în contextul pandemiei globale de COVID-19: de ce nu avem de fapt medicamente bune împotriva virusurilor? Cum se face că avem la dispoziţie atâtea antibiotice diferite care ne protejează împotriva majorităţii bacteriilor, de la ciumă şi infecţiile tractului urinar, până la septicemie, dar nu posedăm nimic eficient împotriva gripei, răcelii obişnuite sau coronavirusului? Aici ne lovim de o problemă fundamentală: virusurile sunt prea similare cu propriile noastre celule. Stai puţin. Cum? Ei bine, nu sunt similare în sensul în care un virus ar semăna cu o celulă, ci în sensul că virusurile mimează sau colaborează cu propriile noastre componente.
În aceste vremuri moderne, ne-am obişnuit cu ideea că medicina va rezolva toate problemele. În ţările dezvoltate ne-am eliberat practic de cele mai periculoase boli infecţioase, aşa că faptul că nu posedăm medicamente eficiente care să ne ajute să învingem infecţiile virale ni se pare puţin iritant. De ce se întâmplă asta? Pentru a înţelege motivul, e bine să începem cu bacteriile, organisme vii de care evoluţia ne-a despărţit cu mult, mult timp în urmă.
Hai să profităm că am ajuns aici şi să explicăm modul în care funcţionează antibioticele. Asemenea lui Prometeu care a furat focul de la zei şi l-a adus în dar omenirii pentru a o face mai puternică, cercetătorii au furat antibioticele de la natură pentru a prelungi viaţa oamenilor. Antibioticele sunt de regulă compuşi naturali cu ajutorul cărora microbii ucid alţi microbi. Ele sunt, aşadar, săbiile şi puştile lumii microscopice. Primul antibiotic de succes, penicilina, este o armă a mucegaiului Penicillium rubens, care acţionează prin inhibarea abilităţii bacteriilor de a-şi construi peretele celular. Când o bacterie încearcă să se dividă, ea trebuie să producă mai mult perete celular, iar penicilina are o formă care perturbă acest proces de fabricaţie şi împiedică astfel bacteriile să se multiplice. Motivul pentru care poţi fi tratat fără grijă cu penicilină este acela că celulele tale nu posedă perete celular! Celulele tale sunt înconjurate de membrane, structuri complet diferite, şi prin urmare medicamentul nu are vreun efect asupra lor.
Un alt antibiotic de care probabil ai auzit este tetraciclina, care a fost furată de la o bacterie numită Streptomyces aureofaciens şi care acţionează prin inhibarea sintezei de proteine. Dacă te întorci la partea în care am discutat despre cum sunt fabricate proteinele, vei regăsi ceva ce poartă numele de ribozom. Ribozomii sunt structuri care convertesc ARN-ul mesager în proteine. Ei sunt, aşadar, esenţiali pentru supravieţuirea celulelor umane, dar şi a celor bacteriene, deoarece o celulă moare dacă nu mai este capabilă să producă noi proteine. Deşi au aceeaşi funcţie, ribozomii umani şi cei bacterieni au forme diferite, şi prin urmare tetraciclina poate să inhibe ribozomii bacterieni, dar nu şi pe ai tăi.62
Aşadar, în esenţă, celulele bacteriene sunt foarte diferite de celulele tale. Ele se folosesc de proteine diferite pentru a supravieţui, îşi construiesc structuri diferite, cum ar fi peretele celular, şi se reproduc într-o manieră diferită de celulele tale. Iar unele dintre aceste diferenţe ne oferă oportunităţi excelente pentru a le ataca şi ucide. Un medicament bun este de fapt o moleculă care se leagă de forma specifică a unei părţi din inamic (deci nu foarte diferit de cum interacţionează un receptor cu un antigen), care însă nu se regăseşte în corpul tău. În principiu, aşa funcţionează multe medicamente şi antibiotice. Ele se folosesc de o diferenţă structurală între componentele bacteriene şi cele umane.
Bine, am înţeles, deci care e marea problemă aici, de ce nu avem medicamente împotriva virusurilor? Ei bine, avem. Avem de fapt mii de medicamente cu care putem trata infecţiile virale. Singura problemă este că majoritatea sunt destul de periculoase pentru noi, iar uneori de-a dreptul mortale. Multe reprezintă în realitate doar soluţii ultime, de folosit doar atunci când viaţa pacientului este deja în pericol.
Gândeşte-te la natura unui virus. Virusurile pot fi atacate în două locuri: când se află în afara sau în interiorul celulelor tale. Dacă vrei să le ataci în afara celulelor, atunci trebuie să ţinteşti proteinele de care se folosesc pentru a se lega de receptorii celulelor tale. Imensa problemă de care te vei lovi este că, dacă vei face asta, vei produce un medicament care se va lega la rândul lui de o mulţime de componente din interiorul tău. Iar asta deoarece, pentru a se conecta la unul dintre receptorii tăi, virusul trebuie să mimeze o parte din tine. O parte care ar putea să aibă o funcţie vitală. Dacă elaborezi un medicament împotriva virusului care se leagă de acest receptor, este foarte probabil că medicamentul va ţinti toate părţile corpului tău care au rolul de a se lega de acest receptor. Acelaşi lucru este valabil şi pentru interiorul celulelor tale – nu putem face medicamente antivirale care să ţintească diferitele procese metabolice ale unui virus, cum ar fi ribozomii. Iar asta pentru că virusul se foloseşte chiar de ribozomii noştri. Într-o manieră perversă, virusurile sunt foarte similare cu noi tocmai pentru că se folosesc de propriile noastre structuri pentru a se multiplica.
61. Dacă febra ajunge la 40°C, ea devine periculoasă pentru oameni şi ar trebui să soliciţi imediat îngrijire medicală. Dacă se ating 42°C, creierul începe să se deterioreze, dar asta se întâmplă foarte rar şi nu este, de regulă, efectul secundar al unei boli, deoarece corpul va face tot posibilul să nu se încălzească excesiv de unul singur.
62. Iată şi o excepţie! Ai şi ribozomi de tipul celor bacterieni în aproape toate celulele tale. Aminteşte-ţi că mitocondriile, centralele energetice ale celulei, au fost cândva bacterii. Datorită faptului că şi-au păstrat ribozomii, tetraciclina poate inhiba funcţia mitocondriilor, ceea ce nu e grozav şi poate provoca efecte adverse neplăcute. Încă un motiv pentru care avem nevoie de o cât mai mare diversitate de antibiotice.
34. Inactivarea sistemului imunitar
Cam la o săptămână după ce gripa te-a izbit ca un marfar, te trezeşti într-o dimineaţă simţindu-te mult mai bine. Nu ţi-a trecut de tot, dar nu mai eşti atât de devastat. Ţi-a scăzut febra, ai ceva poftă de mâncare şi, în general, simţi că eşti din nou tu. În următoarea perioadă tot ce trebuie să faci este să te odihneşti şi să laşi sistemul imunitar să te cureţe şi apoi să se dezactiveze, în timp ce tu te bucuri de ultimele zile de boală uitându-te la TV şi fiind îngrijit de persoane apropiate, dar din ce în ce mai indispuse.
Partea de dezactivare este la fel de importantă ca activarea sistemului imunitar. Un sistem imunitar activ provoacă daune colaterale şi utilizează o cantitate enormă de energie. Prin urmare, corpul tău doreşte ca această activitate să se încheie cât de repede posibil. Şi totuşi, n-ar fi periculos dacă sistemul tău imunitar s-ar opri înainte ca boala să fie înfrântă, permiţând patogenilor să-şi revină, copleşind forţele de apărare aflate în retragere?
Dezactivarea trebuie să aibă loc exact la momentul potrivit, ceea ce e uşor de zis, dar mai greu de făcut atunci când ai milioane şi miliarde de celule active care se luptă, în absenţa unei autorităţi centrale sau a gândirii conştiente. Aşadar, la fel ca în cazul activării, sistemul tău imunitar se bazează pe metode autoreglatoare pentru a opri lupta defensivă.
Activarea începe de obicei odată cu expunerea celulelor imune la intruşi, cum ar fi bacteriile, sau la semne de pericol, cum ar fi interiorul celulelor moarte. Macrofagele, de exemplu, se activează atunci când detectează prezenţa unui inamic, moment în care eliberează citokine care atrag neutrofilele şi provoacă inflamaţia. La rândul lor, neutrofilele eliberează şi mai multe citokine, provocând mai multă inflamaţie şi reactivarea macrofagelor, care continuă să lupte. Proteinele complement sunt aduse de sânge la locul infecţiei, atacă patogenii, îi opsonizează şi ajută celulele soldat să înghită inamicii.
Celulele dendritice adună eşantioane de pe câmpul de luptă şi se îndreaptă către ganglionii limfatici pentru a activa celulele T ajutătoare, celulele T ucigaşe sau pe ambele. Celulele T ajutătoare stimulează soldaţii sistemului imunitar înnăscut să continue lupta şi să genereze şi mai multă inflamaţie. Celulele T ucigaşe încep să ucidă celulele civile infectate, fiind sprijinite de celulele ucigaşe naturale. Între timp, celulele B activate s-au transformat în celule plasmatice şi eliberează milioane de anticorpi care inundă câmpul de luptă şi dezactivează patogenii, mutilându-i şi ajutând la eliminarea acestora. Acesta este, în esenţă, răspunsul imun.
Pe măsură ce din ce în ce mai mulţi inamici sunt ucişi, iar numărul lor se micşorează, sunt eliberate din ce în ce mai puţine citokine, deoarece mai puţine celule imune sunt stimulate de lupta aflată în desfăşurare.
Acest lucru înseamnă că, în timp ce vechii soldaţi îşi pierd viaţa sau se opresc din luptă, nu mai sunt recrutaţi alţii noi. Citokinele care provoacă inflamaţia sunt folosite şi degradate destul de repede şi prin urmare, în absenţa unor noi soldaţi care să elibereze continuu noi citokine, reacţia inflamatorie începe să se diminueze de la sine, ceea ce la rândul său induce treptat scăderea activităţii sistemului complement.
Mai puţine semnale de pe câmpul de luptă înseamnă că activarea de noi celule T încetineşte şi apoi se opreşte complet, iar celulele T active devin din ce în ce mai greu de stimulat cu cât sunt activate de mai mult timp, şi până la urmă majoritatea sfârşesc prin a se sinucide.
Nici o componentă a sistemului imunitar nu poate lucra continuu în absenţa stimulării repetate, astfel încât, atunci când lanţul de stimulări se opreşte, răspunsul imun se dezactivează treptat.
La final, macrofagele tale devorează şi elimină carcasele bravelor celule imune care au luptat din greu pentru a eradica infecţia şi a te proteja. Aşadar, chiar în timp ce sistemul imunitar câştigă bătălia, el începe deja să se dezactiveze de la sine, fără nici o planificare centrală.
Avem, desigur, şi excepţii, pentru că există un anumit tip de celule a căror activitate opreşte sistemul tău defensiv şi calmează răspunsul imun: celulele T reglatoare. Ele reprezintă cam 5% din totalul celulelor T şi, dintr-un anumit punct de vedere, constituie opusul celulelor T ajutătoare.
Ele pot, de exemplu, să comande celulelor dendritice să devină mai puţin eficiente în activarea sistemului imunitar adaptativ, sau pot să încetinească celulele T ajutătoare şi să le obosească într-atât încât să nu mai prolifereze la fel de mult. Pot reduce vigoarea cu care se luptă celulele ucigaşe naturale, pot diminua inflamaţia şi o pot face să se stingă mai repede. Pe scurt, aceste celule pot opri răspunsul imun, sau pot face în aşa fel încât acesta să nu se declanşeze deloc.
Celulele T reglatoare au un rol esenţial în intestinele tale – ceea ce are mult sens, dacă stai să te gândeşti: ce altceva sunt intestinele tale dacă nu o imensă arie urbană de forma unui tub destinată bacteriilor comensale, pe care corpul tău chiar le vrea acolo? Ar fi extrem de dăunător pentru sănătate dacă sistemul tău imunitar din intestin ar fi lăsat de capul lui. Consecinţa ar fi o luptă şi o stare inflamatorie permanente. Celulele T reglatoare sunt cele care menţin pacea. Dar poate cea mai importantă misiune a lor este să acţioneze ca o contramăsură la bolile autoimune şi să împiedice celulele tale imune să-ţi atace corpul.
Celulele T reglatoare reprezintă unul dintre aspectele mai puţin înţelese ale sistemului imunitar. Pe parcursul acestei cărţi încercăm să fim clari şi să prezentăm imaginea unui sistem structurat şi bine organizat. Din nefericire, există domenii în care acest lucru este mai dificil de realizat decât în altele, iar cel al celulelor T reglatoare este un astfel de exemplu. Prin urmare nu vom intra mai mult în detaliu în ceea ce le priveşte, deoarece avem de-a face aici cu multă complexitate, iar lucrurile nu sunt încă pe deplin înţelese.
Am văzut deci cum este activat sistemul imunitar, cum elimină infecţia şi cum îşi încetineşte apoi activitatea, dar ne lipseşte încă ultima piesă a puzzle-ului: protecţia ta pe termen lung, aşa-numita imunitate. De ce te faci anumite boli doar o dată în viaţă şi ce înseamnă să devii „imun“ la ceva?
35. Imun: Cum reuşeşte sistemul tău imunitar să ţină minte un duşman pentru totdeauna
Gândeşte-te la infecţia cu virusul gripal A care a ucis milioane din celulele unuia dintre cele mai importante organe şi te-a silit să zaci în pat timp de două săptămâni. Victoria asupra unei astfel de invazii presupune un cost major pentru întregul tău corp, iar până la jumătate de milion de oameni sunt ucişi de gripă în fiecare an. Putem doar să ne imaginăm cât de periculoasă trebuie să fi fost o astfel de infecţie pentru strămoşii noştri care trăiau fără învelişul protector al civilizaţiei, care ne asigură fără probleme adăpost şi hrană. Cu siguranţă corpul tău nu vrea sub nici o formă să mai treacă vreodată prin aşa ceva, deoarece boala te face vulnerabil, iar în cel mai rău caz te poate ucide.
Una dintre cele mai importante abilităţi ale sistemului imunitar este aceea de a-şi aminti inamicii cu care s-a luptat în trecut şi de a menţine vie această amintire. Doar cu ajutorul memoriei poţi deveni imun, termen derivat din cuvântul latin pentru exceptat. Prin urmare, dacă eşti imun înseamnă că eşti exceptat de la o boală. Nu poţi fi lovit de două ori de aceeaşi afecţiune (desigur, există excepţii, întotdeauna există excepţii…).
Faptul că, după ce se molipseşte de anumite boli şi le supravieţuieşte, corpul nostru capătă imunitate în faţa lor nu reprezintă o idee nouă. Acum 2.500 de ani, când primul istoric în sensul modern al cuvântului, Tucidide, a relatat despre Războiul Peloponesiac dintre Atena şi Sparta, el a observat că, în timpul unei epidemii de ciumă, cei care supravieţuiau bolii păreau să devină imuni după aceea.
În absenţa memoriei imune nu vei putea deveni imun la nimic, ceea ce ar reprezenta un coşmar, dacă te gândeşti puţin. De fiecare dată când învingi o infecţie severă, corpul tău este slăbit. E nevoie de un consum major de energie pentru a genera toate aceste celule imune şi pentru a repara daunele pe care chiar ele le produc, iar distrugerile provocate de patogen trebuie să fie şi ele vindecate. Să zicem că ai supravieţuit infecţiei cu virusul Ebola, variolei, Morţii Negre sau COVID-19, sau, la naiba, simplei gripe, doar ca să te molipseşti din nou, câteva săptămâni mai târziu. Chiar şi ca adult sănătos, de câte ori la rând crezi că poţi supravieţui? Fără imunitate, civilizaţia modernă, cu oraşele şi cu marile sale aglomerări de oameni, ar fi imposibilă. Pericolul de a te reinfecta permanent cu cei mai periculoşi patogeni de pe faţa Pământului ar fi mult prea mare.