Седьмое чувство или мудрость тела

На вопросы редакции отвечает заведующий лабораторией иммунофармакологии Всесоюзного научноисследовательского института биотехнологии профессор, доктор медицинских наук Игорь Ефимович Ковалев.
Дано мне тело – что мне делать с ним,
Таким единым и таким моим?

О. Мандельштам. 1909 г.

– Игорь Ефимович, ныне шагу не сделать чтобы не наткнуться на какую-нибудь нечисть, то бишь загрязнение: в почве – пестициды-гербициды, в воде – соли тяжелых металлов, в продуктах – нитраты, и тому подобное. Защищаясь от них, пьем горстями лекарства и получаем лекарственную болезнь… Как жить? Начинает даже мерещиться, что вся пресловутая среда, в которой нам приходится существовать, целиком состоит из одних ксенобиотиков – чужеродных для организма веществ. Судя по названию вашей лаборатории, вы изучаете взаимодействие этих веществ, в том числе и лекарств, с иммунной, защитной системой организма. Вот и скажите, насколько велики защитные ресурсы организма? Может он справиться с этим химическим «половодьем»?
– Есть такое понятие «мудрость тела». Не научное, конечно, скорее образное. Но именно так определил тему своей лекции на Гарвеевских чтениях в 1923 году известный английский физиолог Эрнст Старлинг, автор термина «гормон». Он видел в мудрости тела единственное средство избавиться от болезней, терзающих человечество. Лет десять спустя другой крупный физиолог американец Уолтер Кеннон именно так – «Мудрость тела» – назвал свою вполне научную книгу, в которой описал физиологические механизмы, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность организма в изменяющихся условиях среды.
– Гомеостаз?
– Да. Кстати, и сам этот термин в научный оборот ввел У. Кеннон. А названием своей книги он подчеркивал, что не только мозг, но и все тело – носитель мудрости.
– Все это говорит о достаточно развитом воображении ученых, но какая связь...
– Самая прямая, потому что мудрость тела проявляется прежде всего в его взаимоотношениях с окружающей химической средой.
Пять органов чувств поставляют нам информацию об окружающей нас действительности, и во всех пяти случаях анализ, восприятие информации идет с непременным участием сознания. Проще говоря, мы эту информацию видим, слышим, осязаем, чувствуем вкус и запах и сознательно, разумом, определяем, как к ней отнестись. Но то, о чем вы спрашиваете – ксенобиотики, – нередко поступает во внутреннюю среду (с пищей, водой, воздухом) помимо нашего сознания, незаметно для него, но, конечно, их замечает сам организм. Он легко «сортирует» пришельцев, решает, как с ними поступить, и нейтрализует, если нужно. Исследования нашей лаборатории, начатые еще в Институте по биологическим испытаниям химических соединений и продолженные здесь, во ВНИИбиотехнологии, показали, что эволюция создала у живых существ специальные системы, которые великолепно умеют распознавать любые химические структуры, запоминать их, хранить и использовать такую химическую информацию. И действуют при этом столь же точно и надежно, как и основные органы чувств – столь же мудро, хотя тут и не участвует сознание. Так что можно считать эту способность шестым чувством.
— Тогда уж седьмым, ведь шестой номер чаще всего отдают интуиции: «какое-то шестое чувство подсказало...» и т. д. При желании тут можно и логику найти: если пять основных чувственных анализаторов полностью связаны с сознанием, то интуиция объяснить свои подсказки уже не может, хотя решение тоже оставляет за сознанием. А ваша телесная система даже и не докладывает сознанию – делает все автоматически, машинально… Так?
– Пожалуй, так. Но если машинально, то в основе действия этой машины – кибернетические принципы.
– То есть эта машина – компьютер? А известно, где она расположена? Ведь если мы говорим «органы чувств», то и у этого, седьмого чувства должен быть свой орган?
– Ну, своего «уха» или «носа» у этой системы нет, да и к чувствам, если говорить серьезно, ее отнести нельзя, так как они обязательно связаны с разумом. У этой системы нет строго определенной (специалисты говорят – упорядоченной) структуры. Упорядоченность здесь не структурная, а функциональная. Мы и назвали эту систему функциональной – иммунохимическая функциональная система гомеостаза. Действует она по необходимости и во всем организме, так что специальная структура ей и не нужна. Правда, она работает под «юрисдикцией» общей иммунной системы организма, а у той морфологической основой служат лимфоидные органы и клетки. Поэтому роль компьютера я отвел бы иммунной системе в целом, – она вся действует независимо от сознания, автоматически, или, как вы говорите, машинально.
– Стало быть, иммуннохимическая система – та часть общей иммунной защиты организма, которая имеет дело с «химией»?
– Да, речь идет об одном из малоизученных механизмов иммунитета. То, что живые существа используют химические соединения как информацию о факторах окружающей среды, известно давно: это молекулы вкуса, запаха; это «сигнальные» молекулы бактерий, вирусов и т. п. Все они уже давно прошли эволюционный отбор, есть для них рецепторы у живых организмов, отработаны ответные реакции – словом, все идет как по писаному. А вот как организм воспринимает новые чужеродные вещества, особенно низкомолекулярные, как управляется с ними, до сих пор известно очень мало. По-видимому, никто специально этим вопросом не задавался.
– И чтобы найти на него ответ, понадобился кибернетический подход?
– Его подсказало само существо дела. Живые организмы имеют два класса важнейших подсистем: одни из них (скажем, пищеварительный тракт) перерабатывают энергию, другие (органы чувств) – информацию. К второму классу относится и тот механизм, о котором мы говорим, а занимается он распознаванием структур тех химических соединений, которые атакуют тело, то есть распознаванием их образов. Но ведь информация – основа кибернетики, распознавание образов – одна из центральных ее задач. Были и другие факторы, как мы увидим дальше, которые обратили нас в «кибернетическую веру». Но это произошло не сразу.
Началось же все с работ австрийского ученого, лауреата Нобелевской премии Карпа Ландштейнера (1868—1943). Он открыл резус фактор и группы крови и стал одним из основоположников иммунологии. Вот он-то и показал, что иммунная система может вырабатывать антитела не только против бактерий, но и против низкомолекулярных химических соединений. Правда, чтобы это случилось, необходимо молекулы этих соединений связать с молекулами-носителями (например, с белками). Дело в том, что низкомолекулярные вещества сами по себе не обладают свойством антигена, но если их «спарить» с белком, и тем увеличить массу молекулы, то тогда в организме образуются антитела (одни – к белкам, другие – к «химии») и лимфоциты с рецепторами для связывания каждого конкретного вещества, проникшего в организм. Подобные химические вещества Ландштейнер назвал гаптенами (от греческого гапто – прикрепляю), а весь комплекс гаптен-белок – «искусственным конъюгированным антигеном».

Рисунок иллюстрирует опыты нобелевского лауреата К. Ландштейнера (1868—1943), связанные с механизмом иммунного ответа на попадание в тело различных чужаков. В частности, низкомолекулярные химические вещества (гаптены), проникая в организм, не вызывают иммунного ответа, то есть образования антител. Если же гаптен соединить с белком-носителем, как это делал К. Ландштейнер, то масса молекулы возрастет, и антитела появятся, причем разные для белка и для гаптена. Позднейшие исследования показали, что такие конъюгированные антигены образуются и естественным путем: гаптен, попав в организм, соединяется с его белками и вызывает иммунный ответ. Этот механизм помогает живым существам противостоять натиску загрязненной «химией» среды.

Дальнейшие исследования К. Ландштейнера и его последователей продемонстрировали, что таким путем можно вызвать ответ иммунной системы практически на любое химическое вещество.
– Даже на совершенно неизвестное?
– В самом конце прошлого века, когда Ландштейнер открыл группы крови, родился другой крупнейший иммунолог нашего столетия, тоже нобелевский лауреат, австралиец Фрэнк Вернет. Так вот я отвечу на ваш вопрос его сповами: «В организме лабораторных животных легко образуются антитела против таких веществ, с которыми никогда в процессе эволюции ни один живой организм не встречался...»
– Но если так, то организм встретит антителами и совершенно новое вещество, только вчера, скажем, синтезированное химиками?
– Так оно и происходит. Вообще с помощью иммунохимической системы организм беспрерывно ведет диалог с внешней химической средой и тем самым регулирует постоянство среды внутренней, то есть поддерживает гомеостаз. Более того, распознавая образы отдельных соединений, система воссоздает интегральный, целостный «портрет» внешней химической среды, а это позволяет улавливать тенденции сдвигов, изменений в среде и подстраиваться к ним. Чтобы лучше адаптироваться, система умеет формировать внутри организма функциональные аналоги чужаков, то есть превращать «косное» (неорганическое) вещество в «живое» (белковое).
– Как же ей все это удается? Обрисуйте, пожалуйста, хотя бы схему ее работы.
– Схема такая. Первыми низкомолекулярное химическое вещество встречают не антитела, как вы предположили, а специальные ферменты, которые окисляют пришельца, то есть соединяют его с кислородом. От этого низкомолекулярные вещества лучше растворяются в воде и, стало быть, их легче вывести из организма. Таким путем, а он известен давно, часть «химии» и удаляется наружу. Другие же вещества, трансформируясь в нашем теле, приобретают способность необратимо связываться с его белками и образуют конъюгированные антигены (комплекс гаптен – белок) подобные антигенам Ландштейнера, но у него они были искусственные, а здесь – естественные.
Вот теперь вступает в дело иммунная система. Присоединяясь к белку, гаптен неизбежно повреждает его, а это сигнал тревоги. И в теле сразу появляется много лимфоцитов и антител, задача которых связать и нейтрализовать каждого пришепьца-гаптена.
Таким образом, на входе в организм функциональная система распознает вредные и невредные молекулы и соответственно направляет их по тому или иному пути обезвреживания. Это первый этап.

Способность соединяться с белками тела гаптен получает в ходе биотрансформации. После этого уже конъюгированный антиген (комплекс гаптенбелок) встречается с антителом, у которого образуются рецепторы к этому гаптену. Возникает пептидная копия небелкового (низкомолекулярного) пришельца, но обратная, зеркальная. Затем к этому двойнику – антителу образуется антиантитело – уже не зеркальная, а точная копия, то есть полный аналог гаптена, с той только разницей, что материал аналога – не чужеродный, а свой белок. Стало быть, эти копии могут храниться как угодно долго, исполняя каждая свою функцию на пользу организму.

На втором – когда развивается иммунный ответ – распознавание структур уже более тонкое, глубокое и дифференцированное, то есть наша иммунохимическая система работает с каждым чужаком индивидуально. И тут как раз происходит перевод косного вещества в живое, о чем я упоминал раньше. Разобравшись в структуре вошедшего вещества, телесная система переводит ее (перекодирует) на язык аминокислот – делает как бы белковый слепок с этой небелковой структуры (нужную форму принимает выставленное против чужака антитело). И этот слепок, этот зеркальный, или обратный пептидный двойник пришельца останется в организме жить самостоятельной жизнью, хотя «породившее» его вещество будет выведено во внешнюю среду.
– То есть, этот двойник останется как бы на память о данном чужаке, и если гость снова появится, то будет сразу узнан и схвачен?..
–… и не сможет повредить организму. Это и есть иммунитет.
– Но если каждая структура оставит двойника, а речь идет о неограниченном числе структур, то эту всю информацию надо где то хранить, или, говоря языком кибернетики, система должна обладать громадной емкостью памяти. Например, головной мозг – основной хранитель памяти – имеет 10¹º нейронов.
– А иммунная система располагает 10¹² клеток, и по способности запоминать и хранить информацию центральной нервной системе не уступает.
Каждая из этих систем образует свою колоссальную функциональную сеть, только ЦНС – из «оседлых» нейронов с их отростками, а иммунная – из лимфоцитов и макрофагов, способных передвигаться по организму.
Любопытно, кстати, что кора головного мозга изначально возникла у позвоночных именно как орган распознавания образов химических соединений, то есть она обеспечивала первейшую потребность живого существа различать среди бесчисленного количества веществ вредное и невредное для себя. И уж потом, с развитием обоняния мозговая кора стала служить и другим потребностям тела. Повидимому, от того же общего корня ответвилась когда-то и «машинальная» иммунная система.
– Итак, сигналы-молекулы извне – информация, определение их структур – распознавание образов, сеть лимфоидных клеток, раскинутая по всему организму – хранилище информации… Набор, поистине, вполне кибернетический.
– Добавлю еще характерный признак – обучение. Кибернетические системы способны обучаться. Считается, что всякое получение информации есть обучение. Умение решать простейшую задачу, типа «да-нет» называют обучением первого порядка. Именно такую задачу решает наша система на входе, когда определяет вредно или невредно попавшее в организм вещество. Если же система способна варьировать ответ в соответствии с полученной информацией (в нашем случае – изменять интенсивность окисления пришельца), то значит, она прошла обучение второго порядка. И так далее.
Обычное дело для человека (точнее, для его мозга) – начальная, средняя, высшая школа. Чем больше человек учится, тем выше его образование, тем шире его трудовые, творческие возможности. Иными словами, насыщаясь информацией, «упражняясь» в мышлении (это – его основная функция), мозг совершенствуется и мудреет.
Поразительно, но то же самое происходит и с телом: беспрерывный диалог с внешней средой насыщает и насыщает иммунную систему информацией о факторах среды; упражняет и упражняет в анализе, отборе, запоминании и хранении поступающей информации – телесные системы совершенствуются, вплоть до того, что научаются использовать хранимую информацию. Вдумаемся в приведенную выше ситуацию с пептидным двойником: в организм попадает чужеродный пришелец; иммунохимическая система убеждается, что он вреден, но прежде чем выставить его прочь, снимает с него слепок, маску из своего родного белкового материала, который можно хранить без вреда, пока снова не пожалует этот незваный гость. Разве это не мудрость? Не проявление творческих начал?
– Шутите, Игорь Ефимович. Творчество это свободный выбор одной из многих возможностей, причем сугубо индивидуальный, у каждого свой. А телесные системы запрограммированы одинаково, в каждом организме действуют по общей, пусть и мудрой, но единой схеме.
– Хорошо, пусть так. Но пойдем дальше.
Когда стало очевидным, что антитела создают зеркальный аналог пришельца, то естественно возник вопрос: а не формируется ли затем и прямой, то есть полный, точный (не зеркальный) функциональный аналог чужака, который состоял бы из своего белка, а действовал бы как тот чужак? Эксперименты показали, что это действительно так: к антителу, принявшему зеркальный облик чужака, в свою очередь может быть получено антитело (то есть антиантитело), которое будет вести себя в точности как тот чужак, с которого эта цепочка и начинается.
– И вызывать иммунный ответ?
– В принципе да, но конечно, значительно слабее, чем вызывает настоящий пришелец: ведь этот аналог все-таки свой – из своего белка.
– Тогда зачем он нужен организму?
– Тут еще не все ясно. Считается, что это тренирует иммунную систему, поддерживает ее постоянную боевую готовность. С другой стороны, это позволяет иммунохимической функциональной системе распознавать и запоминать действительно неограниченное количество химических структур. Важно и то, что этот механизм расширяет функциональную иммунную сеть: в ответ на вторжение любого химического соединения появляется целый спектр антител с разными рецепторами для его связывания. Добавьте к этому соответствующее число антиантител, и получится сложнейшая функциональная сеть, которая вся целиком (а не отдельные клетки) участвует в распознавании образов химических соединений. Вероятно, все это придает системе колоссальную устойчивость и позволяет не только распознавать отдельные вещества, но и следить за состоянием и внешней и внутренней среды в целом.
Повидимому, действует и то, и другое, и третье. А поскольку этот механизм повышает надежность защитной системы, он мог появиться как приспособитепьный ответ на растущее загрязнение окружающей человека среды. Ведь кибернетические системы самообучаемы. А самообучаемость – это путь к совершенству. Вот, кстати, еще один повод поговорить о мудрости тела.
– Но если все так мудро устроено и столь сильна и надежна защита организма от «химии», почему же она всетаки «достает» нас, губит здоровье, да и саму жизнь?
– Все зависит от дозы. Ведь возможности организма, его защитных систем не беспредельны. Если химическое давление на организм не превышает его защитных, приспособительных возможностей, то он справится: и болеть не будет, и к новому витку загрязнения подготовится. Но ведь человечество безумствует в своем стремлении к материальному благополучию и готово совсем отравить биосферу химическими «нечистотами»!
А гоже ли Гомо сапиенс – человеку разумному – быть глупее своего тела?

Беседу вел специальный корреспондент «Науки и жизни» (№2, 1992) В. Тюрин.

Обсудить у себя 1
Комментарии (1)

очень познавательно

Чтобы комментировать надо зарегистрироваться или если вы уже регистрировались войти в свой аккаунт.

Войти через социальные сети:

Голос Пустыни
Голос Пустыни
сейчас на сайте
Читателей: 36 Опыт: 0 Карма: 1
Теги
авель агапэ агрессия адам альтруизм ангелы армия афоризм бад бесконечность бессмертие библия ближний бог болезнь боль брак вампиризм вера видение вина власть влюблённость внушение вов возвращение война воля воспитание восприятие восстание восток враг время выбор геноцид гесс гибель гитлер глаза город грамматика грех греческий гроза дальний дарвин дерсу дети детоксикация джоконда дипломатия добро доверие доказательство долголетие достоевский древо познания дружба духовность душа дьявол евреи европа единство естественность желание женщина жертва живопись животные жизнь зависимость закон запрет здоровье земля зло знание золото зрение иисус христос иммунитет индивидуальность искренность испытание истина история йога каин карма квант китай кладбище классификация коллективизация коммунизм компьютер кошки красота кулинария культура ласточка лекарство леонардо да винчи лес лето листья ложь любовь люди мания маркс марксизм мастерство материя мать медитация медицина мера мертвецы месть метафизика мечта микробы мировоззрение миссия мораль мошенничество мужчина музыка мысль нагота наказание насилие наслаждение настоящее наука национализм неповторимость ницше нравственность обезьяна образ образное мышление образование общение общество она опыт осень открытие отношения отчаяние отшельничество оуланем очищение память парадигма педагогика первичность песня пессимизм печаль питание поведение подсознание политика польша понимание поэзия правда праведность православие предназначение привлекательность привычное пример принц приоритеты природа притча просветление профессия прошлое психиатрия психика психология путешествие путь развитие развлечения разрушение разум рана растения реальность ревность реинкарнация религия родина родители ругательства самоистязание сатанизм свобода секс семья сердце сиамские сила симметрия сионизм скептицизм скрипка слёзы слово смерть смех смысл смысл жизни собака собственность совершенство сон спасение ссср сталин старость статуя стихи страдание страдания стратегия страх суд счастье тайна талмуд творение творчество телепатия тело терпимость техника тишина тора точка g традиция труд убийство удовольствие урбанизация уродство учение фанатизм фашизм физика философия финляндия фольклор фрейд футуризм характер химия христианство целое цензура ценность человек человечество шизофрения эвенки эволюция эвтаназия эгоизм экология экстремизм эмоции эмоция энгельс эпоха эрос эстетика этика этимология юмор язык япония
все 25 Мои друзья