Парадоксы эволюции. Как наличие ресурсов и отсутствие внешних угроз приводит к самоуничтожению вида и что мы можем с этим сделать - Алексей Аркадьевич Макарушин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Как неоднократно оговаривалось в данной книге, иммунная система выбирает тип реагирования в контексте максимально допустимого числа аспектов реальной ситуации в организме. Выбор основывается на решении о наличии или отсутствии опасности, несущей неприемлемый ущерб. Решение в этом случае, безусловно, должно быть «коллегиальным», как оно и есть на самом деле в большинстве случаев. В связи с этим перед иммунной системой неизбежно встают известные парадоксы голосования и выборов, показывающие, к слову, логическую недостижимость совершенно справедливой системы выборов (например, теорема Кеннета Эрроу о невозможности коллективного выбора: никакая коллективная процедура выбора не может оптимально отразить индивидуальные предпочтения выборщиков (Arrow K. J., 1951, 1963). Продемонстрировать это можно на примере парадокса судебного выбора (Габор Секей, 1990). Например, пять присяжных (иммунокомпетентных клеток) A, B, C, D и E должны большинством голосов вынести решение о виновности или невиновности подсудимого (опасности антигена) Х. Присяжные A и В принимают неверное решение с вероятностью 5 %, C и D – с вероятностью 10 %, а E вообще ошибается в 20 % случаев. Хотелось бы верить, что вероятность в 5 % для вынесения неверного приговора на основе решения одного даже самого проницательного человека (судьи) неприемлема как для нормально функционирующей судебной, так и иммунной системы. Коллегиальность принятия решения позволяет минимизировать риски судебной и иммунной ошибки: в нашем случае присяжных A, B, C, D и E она будет составлять уже приблизительно 0,7 %. Парадокс состоит в том, что наименьшая частота коллегиальных ошибок достигается при независимости принятия решений клетками-присяжными. Даже если присяжный Е, ошибающийся чаще всего, начнет механически повторять решения наиболее проницательного присяжного А, то ожидаемая частота ошибок возрастет до 1,15 %. Поэтому крайне нежелательны такие антигены и ситуации выбора, прямо увязывающие принятие решение одной системой идентификации опасности от решения другой. Примерами таких антигенов могут быть так называемые суперантигены, связывающие одновременно молекулы двух систем распознавания – МНС II типа и Т-клеточные рецепторы. С подобными антигенами, к которым относятся стафилококковый энтеротоксин, стрептококковые токсин токсического шока и эритрогенный токсин, связаны наиболее острые и тяжелые варианты течения соответствующих инфекций, вызванные обостренной реакцией иммунитета.
Немного более сложную модель несамостоятельного вынесения суждения можно рассмотреть на расширенном массиве клеток-избирателей, если представить двумерную решетку, в узлах которой расположены клетки-избиратели, распределенные по двум категориям критериев, соответствующих осям x и y. Клетки-избиратели независимо принимают бинарные решения «да – нет», «кандидат А – кандидат В» с вероятностями р и 1 – р. Но если решение каждый отдельный элемент будет принимать в зависимости от предыдущего решения одного из своих четырех соседей, то показано, что в конце концов все будут голосовать одинаково. Однако если размерность решетки больше 2, то есть категорий критериев оценки клеток 3 и более, то такого единообразия мнений не наступит (Bramson M. and Griffeat D., 1972). Можно предположить, что из подобных оснований допустимо вывести минимум трехмерной оценки опасностей иммунной системой, позволяющей сохранить многовариантность паттерна оценки (и, соответственно, ответа) в случае возникающих нежелательных взаимозависимостей между решениями отдельных элементов.
Четвертый возможный вывод из МО исходит из ее базовой установки, также многократно подчеркнутой в этой книге, что иммунная реакция организма запускается из совокупности нескольких специфических сигналов (получается, что не менее трех), «погружающими» клетки иммунной системы в контекст конкретной ситуации в определенной локации организма. На самом деле любая активная клетка содержит на своей поверхности десятки видов рецепторов, способных воспринимать сотни видов молекул, и их взаимозависимый статус определяет «понимание» клеткой контекста среды. И этот контекстный фон способен естественным образом меняться хотя бы в силу смены нормальных фаз жизнедеятельности, сдвигающих биохимические, гормональные, цитокиновые и многие другие профили организма.
Соответственно, «подсвечивание» складывающейся ситуации на нескольких контекстных фонах может позволить иммунитету как бы «рассмотреть» ее с нескольких сторон. Можно сравнить, как Хищник («Хищник 2» Стивена Хопкинса, 1990) в поисках жертвы последовательно сканирует пространство в нескольких диапазонах электромагнитных волн помимо обычного для себя инфракрасного света. Аналогичным образом древние персы в трактовке Геродота «все важнейшие дела свои обсуждают они во хмелю, а окончательно решают на другой день, уже трезвыми; и напротив, если о чем-нибудь они совещаются трезвыми, то решение принимают во хмелю». У человека, как у большинства теплокровных млекопитающих, таких состояний, определяющих контекст для иммунной системы (СОКДИС), может быть как минимум два – состояние сна и бодрствования.
Некоторым исключением могут быть как раз летучие мыши и ряд других животных, обладающих отдельными температурами тела полета (физической сверхактивности) и гибернации (УПС: глава I), что может позволять им более точно оценивать контекст и потенциальную опасность многочисленных инфекционных (вирусных) процессов в их организме, ограничиваясь в результате весьма умеренной, если не пассивной реакцией на происходящее. Но очень похоже, что этот фокус с совершенно иначе «вычисляющими» уже свой контекст инфекционными грибками у рукокрылых не проходит. Соответственно животным, не поддерживающим постоянную температуру своего тела, предоставлена возможность оценивать контекст потенциальной опасности в более широком диапазоне СОКДИС, что позволяет им ограничиваться внешне чуть более просто устроенной иммунной системой.
У человека кандидатом в СОКДИС может быть и состояние повышенной (не сверхвысокой) физической нагрузки, для которой как минимум характерен умеренно провоспалительный гормональный и цитокиновый (миокиновый) профиль, способный, с одной стороны, внести поправку в сторону более благоприятного течения хронического системного воспаления (например, при ожирении), но с другой, в случае развивающегося острого воспаления, глубже затолкнуть организм в его воронку. Кроме того, таким состоянием может быть даже и половой акт. Модель горметического стресса как благотворного влияния на организм периодических субкритических воздействий также может быть соотнесена с формированием одного из видов СОКДИС, реализуемых через митохондриальные механизмы. В любом случае анализ контекста, как и развитие адаптивного иммунитета, требует от организма достаточно большого резерва времени, которого в случае острых ситуаций явных опасностей у организма может и не быть. Здесь на помощь могут прийти только универсальные, доведенные до совершенства быстрые реакции, как «коронки» боксера или отработанные приемы крав-мага – системы отпора без запрещенных приемов и какой-либо философии: такие, как воспаление и, с оговорками, стресс.
Библиографический список
1. Левинсон У. (2020). Медицинская микробиология и иммунология. Пер с англ. под ред. д-ра мед. наук, проф. В. Б. Белобородова. – 2-е изд. – М.: Лаборатория знаний.
2. Секей Г. (1990). Парадоксы в теории вероятностей и математической статистике. Пер. с англ. – М.: Мир.
3. Divangahi M., Aaby P., Khader S. A., Barreiro L. B., Bekkering S., Chavakis T., van Crevel
