Я или не я

Этот один из самых опасных экспериментов Пастера состоялся в мае 1881 года. А если бы опыт не удался? Если бы опыт не удался, лаборатория Пастера тотчас лишилась бы ассигнований. Ему трудно было бы продолжать работу. А ведь впереди еще неначатая борьба с бешенством. Он еще не знает, чем рискует. Он еще не знает, чем он будет заниматься дальше. Но мы-то теперь знаем, чем он рисковал. Впереди была одна из самых драматических его работ. Но азартный Пастер уверовал в свою идею, апробировал ее в лаборатории, и родилась решимость. А ученым в академии он без эффектов говорил о главном — о принципе, об иммунитете.

Доклад в академии был не простым сообщением о создании вакцин против куриной холеры и сибирской язвы. Доклад сообщал об универсальном принципе создания искусственного иммунитета введением ослабленного возбудителя болезни, к которой необходимо выработать невосприимчивость. Вот почему публичный эксперимент был больше, чем апробация вакцины против сибирской язвы. На карту ставилась судьба только что рожденной науки об иммунитете. Многие ученые в академии не одобряли решения Пастера, упрекали его в излишней самоуверенности.

И все же можно представить себе тяжесть сомнений, силу решимости и глубину уверенности Пастера в те знаменательные дни.

В начале мая 1881 года на ферме в Пуильи-ле-Фор вакцинировали 30 овец и 5 коров. Столько же животных оставили в качестве контрольных. 31 мая все 70 животных были заражены сибирской язвой. Эксперимент проводился в присутствии врачей, ученых, государственных деятелей, журналистов. Через двое суток Пастер и гости снова были на ферме.

Все контрольные животные погибли. Все вакцинированные остались жить!

Пастер до начала эксперимента предсказал его результаты. Он не сомневался в них.

Вопреки тогдашним законам чести Пастер отказывался от дуэли, даже когда первым наносил оскорбления, но смело шел на, казалось бы, авантюрный, рекламный эксперимент. Этаумелость побольше, чем при дуэли.

Пастер открыл общий принцип стимуляции иммунитета с помощью вакцин. Человечество избавилось от многих заразных болезней. Но он не знал, почему прививки предохраняют, не знал, что происходит в организме, какие системы срабатывают, как организм защищается, каковы механизмы иммунитета. У него было сверхнаивное представление, будто введенные первый раз ослабленные микробы "выедают" что-то нужное именно этому виду микробов. Попадающим второй раз микробам нечего есть, они дохнут, инфекция не развивается. То есть не организм реагирует, не его иммунная система срабатывает и создает защиту, а микроб сам "излишне много съедает".

Илья Мечников и Пауль Эрлих

"С самых древнейших и до самых позднейших времен принималось за несомненное, что организм обладает какой-то способностью реагировать против входящих в негр извне вредных влияний. Эту способность сопротивления называли разно. Исследования Мечникова довольно твердо устанавливают факт, что эта способность зависит от свойств фагоцитов, главным образом, белых кровяных телец и соединительно-тканных клеток, пожирать попадающие в тело высшего животного микроскопические организмы". Так рассказывал журнал "Русская медицина" о докладе Ильи Ильича Мечникова в Обществе киевских врачей, сделанном 21 января 1884 года.

Можно ли день доклада считать днем рождения первой научно обоснованной теории, объясняющей механизмы невосприимчивости к инфекционным болезням?

Конечно нет. Доклад формулировал мысли, родившиеся в голове ученого много раньше, во время работы. Отдельные элементы фагоцитарной теории были обнародованы раньше в статьях и докладах. Но назвать эту дату днем рождения великой дискуссии по теории иммунитета можно.

Дискуссия длилась 15 лет. Жестокая война, в которой цвета одной точки зрения были на знамени, поднятом Мечниковым. Цвета другого знамени защищали такие великие рыцари бактериологии, как Беринг, Пфейффер, Кох и Эммерих. Возглавлял их в этой борьбе Пауль Эрлих — автор принципиально иной теории иммунитета.

Теории Мечникова и Эрлиха исключали одна другую. На конференциях и съездах, на страницах журналов и книг — всюду скрещивали оружие оппоненты. Оружием были факты. Только факты.

Идея родилась внезапно. Ночью. Мечников сидел один за своим микроскопом и наблюдал жизнь подвижных клеток в теле прозрачных личинок морских звезд. Он вспоминал, что именно в этот вечер, когда вся семья ушла в цирк, а он остался работать, его осенила мысль. Мысль, что эти подвижные клетки должны иметь отношение к защите организма. (Наверное, это и надо считать "мигом рождения".)

Последовали десятки опытов. Инородные частицы — заноза, зерна краски, бактерии — захватываются подвижными клетками. Под микроскопом видно, как собираются клетки вокруг непрошеных пришельцев. Часть клетки вытягивается, образуя ложную ножку, по-латыни — "псевдоподию". Инородные частицы охватываются псевдоподиями и оказываются внутри клетки, как бы пожираются ею. Мечников так и назвал эти клетки фагоцитами, что значит клетки-пожиратели.

Ученый обнаружил их у самых разных животных. У морской звезды и у червей, у лягушек и кроликов и, конечно, у человека. У всех представителей царства животных почти во всех тканях и в крови присутствуют специализированные клетки-фагоциты.

Самое интересное — конечно, фагоцитоз бактерий.

Ученый вводит в ткани лягушки возбудителей сибирской язвы. К месту введения микробов стекаются фагоциты. Каждый захватывает одну, две, а то и десяток бацилл. Клетки пожирают эти палочки и переваривают их.

Так вот он, таинственный механизм невосприимчивости! Вот как идет борьба с возбудителями заразных болезней. Теперь понятно, почему один человек заболевает во время эпидемии холеры (да и не только холеры!), а другой нет. Значит, главное — это количество и активность фагоцитов.

В то же самое время, в начале 80-х годов ученые Европы, особенно Германии, несколько по-иному объяснили механизм иммунитета. Они считали, что микробы, оказавшиеся в организме, уничтожаются вовсе не клетками, а специальными веществами, находящимися в крови и других жидкостях организма. Концепция получила название гуморальной, то есть жидкостной.

И начался спор...

1887 год. Международный гигиенический конгресс в Вене. О фагоцитах Мечникова и его теории говорят лишь попутно, как о чем-то совсем неправдоподобном. Мюнхенский бактериолог, ученик гигиениста Макса Петтенкофера Рудольф Эммерих сообщает, что он вводил иммунным, то есть предварительно вакцинированным, свиньям микроб краснухи и бактерии погибали в течение часа. Погибали без всякого вмешательства фагоцитов, которые за это время не успевали даже "подплыть" к микробам.

Что делает Мечников? Он воспроизводит опыт Эммериха. Мюнхенский коллега ошибся. Даже через 4 часа микробы еще живы. Мечников сообщает результаты своих опытов Эммериху.

Эммерих повторяет эксперименты и убеждается в своей ошибке. Микробы краснухи гибнут через 8-10 часов. А это как раз то время, которое и нужно фагоцитам для работы. В 1891 году Эммерих публично признает свою ошибку.

Илья Мечников и Пауль Эрлих

1891 год. Очередной международный гигиенический конгресс. Теперь в Лондоне. В дискуссию вступает Эмиль Беринг — также немецкий бактериолог. Его имя навсегда останется в памяти людей. Оно связано с открытием, спасшим миллионы жизней. Беринг — создатель противодифтерийной сыворотки.

Последователь гуморальной теории иммунитета, Беринг сделал очень логичное предположение. Если животное перенесло в прошлом какую-нибудь заразную болезнь и у него создался иммунитет, то и сыворотка крови, ее бесклеточная часть, должна повысить свою бактериоубийственную силу. Если это так, то можно искусственно вводить животным микробы, ослабленные или в малых количествах.

Можно искусственно получить такой иммунитет. И сыворотка этого животного должна убивать соответствующие микробы. Беринг создал противостолбнячную сыворотку. Чтобы ее получить, он вводил кроликам яд столбнячных бацилл, постепенно увеличивая дозу его. А теперь надо проверить силу этой сыворотки. Крысу, кролика или мышь заразить столбняком, а потом ввести противостолбнячную сыворотку, сыворотку крови иммунизированного кролика.

Болезнь не развивалась. Животные оставались живыми. То же самое Беринг проделал и с дифтерийными палочками. И именно так дифтерию стали лечить у детей и лечат до сих пор. В 1901 году Беринг за это получил Нобелевскую премию.

Но при чем здесь клетки-пожиратели? Вводили сыворотку, часть крови, где нет клеток. И сыворотка помогала бороться с микробами. Никакие клетки, никакие фагоциты в организм не попадали, и тем не менее он получал какое-то оружие против микробов. Следовательно, клетки ни при чем. Что-то есть в бесклеточной части крови. Значит, верна теория гуморальная. Фагоцитарная теория неверна.

В результате такого удара ученый получает толчок к новой работе, к новым исследованиям. И Мечников опять отвечает экспериментами. В результате выясняется: не сыворотка убивает возбудителей дифтерии и столбняка. Она обезвреживает выделяемые ими токсины, яды, и стимулирует фагоциты. Активизированные сывороткой фагоциты легко расправляются с обезоруженными бактериями, чьи ядовитые выделения нейтрализованы находящимися в той же сыворотке антитоксинами, то есть антиядами.

Две теории начинают сближаться. Мечников по-прежнему убедительно доказывает, что в борьбе с микробами главная роль отводится фагоциту. Ведь в конце концов фагоцит делает решающий шаг и пожирает микробов. Тем не менее и Мечников вынужден принять некоторые элементы гуморальной теории.

Гуморальные механизмы в борьбе с микробами все же действуют. После беринговских исследований приходится согласиться, что контакт организма с микробными телами приводит к накоплению циркулирующих в крови антител. (Появилось новое понятие — антитело; подробнее об антителах будет дальше.) Некоторые микробы, например холерные вибрионы, под влиянием антител гибнут и растворяются.

Отменяет ли это клеточную теорию? Ни в коем случае. Ведь антитела должны вырабатываться, как и все в организме, клетками. И конечно же, на фагоцитах лежит основная работа по захвату и уничтожению бактерий.

1894 год. Будапешт. Очередной международный конгресс. И опять страстная полемика Мечникова, но на этот раз с Августом Пфейффером. Менялись города, менялись темы. Дискуссия уводила все дальше в глубины сложных отношений животных с микробами.

Сила спора, страсть и накал полемики оставались прежними. Через десять лет, на юбилее Ильи Ильича Мечникова, Эмиль Ру вспоминал эти дни:

"До сих пор я так и вижу вас на Будапештском конгрессе 1894 года, возражающим вашим противникам: лицо горит, глаза сверкают, волосы спутались. Вы походили на демона науки, но ваши слова, ваши неопровержимые доводы вызывали рукоплескания аудитории. Новые факты, сначала казавшиеся в противоречии с фагоцитарной теорией, вскоре приходили в стройное сочетание с нею".

Таков был спор. Кто победил в нем? Все! Мечниковская теория стала стройной и всеобъемлющей. Гуморальная теория нашла свои главные действующие факторы — антитела. Пауль Эрлих, объединив и проанализировав данные гуморальной теории, создал в 1901 году теорию образования антител.

15 лет спора. 15 лет взаимных опровержений и уточнений. 15 лет спора и взаимопомощи.

1908 год. Высшее признание для ученого — Нобелевская премия присуждена Илье Мечникову — создателю фагоцитарной теории и Паулю Эрлиху — создателю теории образования антител, то есть гуморальной части общей теории иммунитета.

Мечников и Эрлих создали теорию иммунитета. Они спорили и победили. Все оказались правы, даже те, кто, казалось, прав не был. Кто все-таки выиграл в этом споре? Выиграла наука. Выиграло человечество. В научном споре побеждают все!

Армия иммунитета

Солдаты и оружие

Каково оружие и кто солдаты непобедимой армии иммунитета? Именно непобедимой, не возражайте. Не приводите в качестве примеров ужасающие и опустошительные эпидемии "черной смерти" (чумы) в Западной Европе XIV века или холеры, которая, выйдя в 1823 году из Индии, прошла по всей Европе и Америке. Про грипп, погубивший в 1918-1919 годах около 20 миллионов человек и не усмиренный полностью до сих пор. Да, все это так. И все же армия иммунитета в целом непобедима.

Каждая смерть в результате инфекции — это победа возбудителей болезни (чумы, оспы, гриппа) над иммунитетом умершего. Каждое выздоровление — победа иммунитета. История жизни на земле одновременно летопись борьбы живых организмов с возбудителями болезней. Виды, у которых не оказалось достаточно надежной армии иммунитета, погибли. Но выживших-то и защитила такая непобедимая армия. А если бы это было не так? На земле бы не было животных, не было бы и людей. Одни микробы.

Ни одна эпидемия не уничтожила всех. Возбудители болезней отступали, а армия иммунитета выходила из очередной схватки с новым оружием против конкретного микроба, против именно этой конкретной болезни.

Побежденными могут оказаться отдельные особи. Но в целом армия иммунитета непобедима. А особи? Что ж, ничего не поделаешь: "A la guerre comme a la guerre", то есть "На войне как на войне".

Но вернемся к науке. Любое проявление жизни связано так или иначе с ее основой — клеткой. Клеток в организме очень много. Человек состоит приблизительно из 10000000000000 разных клеток (или, как написали бы представители более точных наук, 1013). И у всех свои заботы. Как и в нашей жизни одни люди выращивают хлеб, другие добывают уголь, третьи шьют одежду, одни клетки переваривают пищу, другие переносят кислород, третьи строят кожные покровы. Их обязанности разделены очень строго.

Особые клетки, собранные в маленькие железы, производят слюну. Еще меньшие — слезы. Специальные органы вырабатывают уникальные по своим свойствам клетки — половые. В них удивительным образом "записана" информация. Она контролирует развитие будущего организма, повторяя все основные признаки родителей.

Все клетки могут оказывать сопротивление микробам. Но в разной степени. В государстве, например, все его население так или иначе способно оказывать сопротивление врагам. Но известно и то, что этого недостаточно. Государство содержит специальные войска. Нечто похожее и в организме.

Солдаты и оружие

Во всех клетках организма есть вещества, способные убивать или задерживать размножение микробов. Клетки выделяют, например, слюну или слезы и одновременно вырабатывают вещество, способное растворить микробов. Вещество это называется лизоцим. В крови тоже есть антимикробные вещества. Одно из них носит имя комплемент. Выделения кожи также могут убивать бактерии. Если чистую кожу загрязнить взвесью микробной культуры и через 10-15 минут подсчитать количество микробов, можно убедиться в бактерицидных свойствах кожи: их число уменьшится в десятки раз. Все эти антимикробные свойства связаны с естественным, иначе говоря, природным, содержанием некоторых специфических веществ в жидкостях организма.

К сожалению, гуморальные (то есть жидкостные) факторы естественного иммунитета не очень сильное оружие. Ни лизоцим, ни комплемент не действуют на многих микробов. И те прекрасно себя чувствуют на коже и размножаются в крови.

Против них необходимы особые "войска".

Солдатами иммунитета, защищающими наш организм от микробов, служат уже известные нам вездесущие клетки с общим названием фагоциты. "Фагос" в переводе с греческого означает "пожирающий". Клетки-фагоциты находятся повсюду: в крови, в стенках кровеносных сосудов, в легких, в печени, в подкожной соединительной ткани. В любом уголке тела, как и полагается, пребывают в состоянии готовности номер один защищающие нас войска — фагоциты. Они различны по размерам и форме; одни из них подвижны и могут передвигаться в жидкостях и тканях, проходить сквозь стенки сосудов, как сказочные джинны; другие прикреплены к одному месту, воюют насмерть. Величина одних — 5-8 микрон, других — 15-20. Всех их объединяет общее свойство, они фагоцитируют: пожирают, захватывая и переваривая инородные частицы и, что самое главное, бактерий.

Итак, фагоциты делятся на две большие группы — свободные и фиксированные, то есть на блуждающие и стоящие на одном месте. К свободным относятся белые кровяные шарики — лейкоциты и некоторые клетки соединительной ткани, устремляющиеся при тревоге по направлению к чужеродному раздражителю. Эти соединительно-тканные клетки получили название "макрофаги", что значит "большие фагоциты".

Однако не все макрофаги способны блуждать. Во всех органах есть неподвижные, фиксированные фагоциты. Особенно много их в селезенке, печени, лимфатических узлах, костном мозге, в стенках сосудов. Клетки первой группы сами нападают на проникшего врага. Вторые ждут, когда враг проплывет мимо в токе крови или лимфы. Они стоят в засаде, как богатырская застава на пути "идолища поганого".

И стоят они на дорогах, которые не может миновать все, попадающее в кровь. Введите в кровь животному несколько десятков или сотен миллионов микробных тел, через несколько часов там не окажется ни одного. Все они будут захвачены фагоцитами печени, селезенки и других органов. Если ввести бактерии под кожу, можно наблюдать, как огромное число лейкоцитов крови и подвижных макрофагов из соседних тканей двинется к очагу инфекции, окружит его и вступит в борьбу. Аналогия с войсками довольно полная. Но важно, что иммунные войска ведут войну только оборонительного характера, только на своей территории.

В иммунологическом войске есть особые клетки — плазматические. Они-то и являются главной фабрикой оружия — фабрикой антител. Их немного. Но когда микробы попадают в кровь и ткани организма, их число быстро растет. Возникают плазматические клетки из своих предшественников, лимфоцитов, которым будут посвящены десятки страниц этой книги.

Антитела обладают удивительным свойством соединяться с тем микробом, в ответ на который были созданы, и ни с каким другим. Если заразить кролика возбудителем человеческой холеры, животное не погибнет, для него этот микроб не смертелен. Через несколько дней в крови у кролика появятся молекулы сывороточного белка, способные соединяться с холерным вибрионом. Это антитела.

Соединение антител с микробом можно увидеть. Взять у кроликов кровь и, когда она свернется, отсосать пипеткой сыворотку. Добавить к ней возбудителей холеры. Антитела присоединятся к вибрионам и склеют их. Хлопья склеенных микробов осядут на дно пробирки, а потом растворятся под влиянием присоединившихся к ним антител. Все это можно увидеть и невооруженным глазом: мутная ранее микробная взвесь становится прозрачной. Каких бы других микробов мы ни взяли, антитела на них действовать не будут. Микробы не склеются и не растворятся.

Если кролику в кровь, под кожу или внутримышечно, ввести токсин дифтерийной палочки, в сыворотке появятся дифтерийные антитоксины. Добавление такой сыворотки к токсину возбудителя дифтерии уничтожит его ядовитые свойства. Это подействуют появившиеся в крови кролика антитела против дифтерийного токсина. И только против дифтерийного. В этом специфика иммунитета. Против каждого агрессора — свое оружие.

В крови каждого животного и человека "плавают" десятки тысяч антител против самых разнообразных чужеродных агентов, которые проникали или собираются проникнуть в организм. Около одного процента массы крови приходится на антитела. Это значит 1020 белковых молекул! 1020 единиц оружия. Цифра астрономическая.

Устройство главного оружия

Расшифровать устройство молекулы антител удалось благодаря работам двух исследователей — Роднея Портера в Оксфорде и Джеральда Эдельмана в Нью-Йорке. Первые результаты были опубликованы в 1959 году. К 1965 году в общих чертах структура молекулы была расшифрована. К 1970 иммунологи знали не только план строения, но и последовательность укладки "кирпичей" (аминокислот, из которых построена любая белковая молекула). В 1972 году Портер и Эдельман были удостоены Нобелевской премии.

Примерный ход событий таков. В 1958 году Портер выделил из крови белок антител. Этот белок носит название иммуноглобулина. Исследователь обработал чистый иммуноглобулин папаином. Этот растительный фермент разрушает белки. Он способен "разрезать" белковые молекулы поперек.

В это же самое время на другом берегу Атлантического океана, как говорят в науке, "одновременно и независимо" Эдельман обработал выделенные из крови молекулы иммуноглобулинов 6-меркаптоэтанолом. Этот химический реагент обладает способностью "разрезать" молекулы белков вдоль. (Папаин пилит белковые стволы на дрова, а 6-меркаптоэтанол на доски.)

Здесь следует немного отвлечься от антител, чтобы вспомнить, как устроены белки, что лежит в их основе.

Основой строения всех белков служат пептидные цепи. Белок может быть составлен из нескольких цепей, расположенных последовательно или параллельно друг другу. Каждая цепь, как из звеньев, образована из аминокислот. Вот, например, кусочек пептидной цепи инсулина — одного из хорошо изученных белков, при недостатке которого развивается тяжелая болезнь диабет: цистеин — аланин — серии — валин — цистеин. Полипептидные цепи, составленные из разных сочетаний 20 аминокислот, образуют все многообразие белков на нашей планете.

Аминокислоты соединены в цепи пептидов через атомы углерода и азота. Эти связи носят название пептидных. Именно их разрывает папаин. Конечно, не все сразу. В первую очередь в наиболее доступных участках белковой молекулы.

Если пептидные цепи, составляющие молекулу белка, расположены в виде двух нитей параллельно друг другу, то они соединяются между собой через два атома серы. Эти связи называются дисульфидными. Их разрушает 6-меркаптоэтанол. В результате этого белковая молекула, если она составлена из параллельных пептидных цепей, разрезается вдоль.

Итак, Портер рассек молекулу антитела поперек, а Эдельман вдоль.

Молекулярный вес целой молекулы был чуть больше 150 тысяч. После поперечного "разрезания" возникли три фрагмента с молекулярным весом около 50 тысяч каждый. Портер получил три фрагмента примерно равной величины. Он обозначил их I, II и III. Величина их была почти равна, но свойства...

Фрагменты I и II оказались тождественными друг другу. Каждый из них обладал главным качеством антитела — мог соединяться с антигеном, с той чужеродной субстанцией, против которой направлено данное антитело. Фрагмент III этим качеством не обладал.

Эдельман получил 4 фрагмента, вернее, 4 цепи, так как он разделил белковую молекулу на пептидные цепи. Две цепи, тождественные между собой, имели молекулярный вес примерно 25 тысяч. Он их назвал L-цепи (от слова light — легкий). Две другие, тоже тождественные между собой, имели вес 50 тысяч. Он их назвал Н-цепи (от слова heavy — тяжелый). Ни одна из этих цепей основным качеством антитела — способностью связывать антиген — не обладала. Однако если воссоединить L-цепь и Н-цепь, то у образовавшейся структуры, представляющей половину молекулы, это качество восстанавливалось.

Вот так перед исследователями возникла задачка на сообразительность.

Дано: если разрезать молекулу поперек, возникает 3 части. Обозначим молекулярный вес в тысячах внизу символа, а антительную активность звездочкой вверху символа. Получим формулу строения антитела: AT₁₅₀* = I₅₀* + II₅₀* + III₅₀.

Если разрезать вдоль, возникают 4 части со своей формулой:

AT₁₅₀* = 2L₂₅ + 2H₅₀ = (L₂₅ + H₅₀)* + (L₂₅ + H₅₀)*.

Требуется: определить пространственную структуру расположения пептидных цепей в молекуле и локализацию активных центров, то есть участков, определяющих главное качество — способность соединиться с антигеном.

Еще упрощаем задачу: из двух длинных и двух коротких цепочек сложить фигуру, которая бы при поперечном разрезе давала три равновеликих фрагмента. Два из них несут специфические антиген-связывающие участки, составленные из длинной и короткой цепей.

Получится конструкция, похожая на заглавную букву "игрек" латинского шрифта Υ, что-то вроде нашей мальчишеской рогатки. Места, к которой привязывается резинка, и есть активные центры. Две стороны рогатины и есть портеровские фрагменты I и II. Рукоятка — фрагмент III. Папаин рассекает конструкцию на три фрагмента как раз в месте разветвления.

Две длинные цепи, располагаясь рядом друг с другом, формируют рукоятку, а в месте разветвления образуют внутренние стороны рогатины. Короткие цепи примыкают к длинным после развилки, формируя наружные стороны рогатины. Концы ее, состоящие из окончаний обоих типов цепей, определяют специфичность молекулы. В итоге каждое антитело имеет два активных центра. Как двумя руками связывает оно чужеродные антигенные частицы, делая их неактивными, нерастворимыми, неспособными оказывать вредное организму действие.

Такая конструкция построена не только на основе логических рассуждений. Она подтверждена специальными физико-химическими методами. Наконец ее увидели в электронном микроскопе. Молекула антитела действительно выглядит так: Υ.

Некоторые молекулы антител соединяются своими "рукоятками" по две. Тогда они называются димерами. Они имеют, таким образом, сразу четыре активных центра для связывания антигена. Так ведут себя иммуноглобулины класса А. Другие молекулы объединяются по пять (пентамеры), образуя картину звезды с десятью активными центрами, смотрящими наружу. Это иммуноглобулины класса М. Но большинство антител относятся к обычному, мономерному типу. Их называют иммуноглобулинами класса Г.

К 1970 году структура антител была понята не только в общих чертах. Было выяснено, сколько аминокислот в каждой из четырех пептидных цепей.

Легкие цепи человеческих иммуноглобулинов оказались составленными из 214 аминокислот каждая, а тяжелые из 428. Молекула антитела наиболее распространенного класса Г сложена из 1284 аминокислот. Но не все они формируют каждый из двух активных центров молекулы. Специфические участки, которыми молекула распознает чуждый антиген и связывает его, образованы не более чем десятками аминокислот. Однако, чтобы построить их пространственно правильно, работают по 107 первых аминокислот каждой из 4 цепей. Они расположены на ее концах. Эти участки цепей называются вариабельными, потому что аминокислотная последовательность здесь в разных молекулах варьирует. Для каждого антитела характерна своя последовательность. Именно этими участками молекула узнает чужеродное вещество, прочно соединяется с ним и не дает возможности причинить вред организму.

Устройство главного оружия

Специализированный род войск — лимфоциты

В 1948 году шведская исследовательница Астрид Фагреус предположила, что антитела вырабатываются плазматическими клетками, которые названы так за то, что содержат много протоплазмы. В 1956 году американский иммунолог Альберт Куне доказал предположение Фагреус. Но откуда берутся плазматические клетки, в то время еще не знали.

Были самые различные мнения. Предполагалось, что макрофаг, поглотивший микроб или иную чужеродную субстанцию, превращается в продуцента антител — в плазматическую клетку. Если бы это подтвердилось, макрофаги получили бы титул главнейшей клетки иммунной системы: и пожиратель врагов, и кузница оружия. Но это не подтвердилось. И вскоре был открыт главный специализированный род клеточных войск — лимфоциты. Это они способны расшифровать детали чужеродных субстанций и, превратившись в плазматические клетки, начать интенсивный синтез антител. Они умеют делать еще многое другое.

Если не учитывать эритроциты, которые переносят кислород, то все остальные клетки крови имеют белый цвет. Их называют лейкоцитами, то есть белыми клетками. Из них 30 процентов относятся к лимфоцитам. Лимфоцит в переводе на русский язык означает "клетка лимфы".

Во всех тканях нашего тела, помимо крови, циркулирует лимфа. По лимфатическим сосудам она поступает в лимфатические узлы, а оттуда собирается в один большой сосуд — грудной проток, который впадает в кровяное русло около самого сердца. В лимфе нет эритроцитов. Только лимфоциты.