Озонна діра над Арктикою
У принципі різке зменшення кількості озону на Південному полюсі може бути і локальним явищем, не характерним для більш теплих регіонів, однак такий висновок не виглядає переконливим. Одне ясно: хлорфторвуглеводи можуть служити причиною змін вмісту атмосферного озону. Більш того, хлор, що вже потрапив у стратосферу, буде руйнувати озон ще протягом десятків років.
З цих причин особливу важливість здобуває підписана недавно конвенція, що передбачає контроль за виробництвом хлорфторвуглеводів. Хоча дебати щодо того, чи є міри, передбачені конвенцією, достатніми чи навпаки, надто твердими, продовжуються, це питання незабаром може бути вирішене. Цілком дані Літакового антарктичного озонного експерименту стануть доступними до середини 1988 р. У 1989 р. результати будуть проаналізовані і приспіють до запланованого на 1990 р. уточненню монреальскої конвенції.В даний час проблема озонної діри має один позитивний аспект. На додаток до того, що вона переконала світове співтовариство в необхідності співробітництва з метою зниження тиску на навколишнє середовище, вона заставила вчених більш детально вивчити хімію і динаміку атмосфери. Зусилля в цьому напрямку зробили революцію в наших представленнях про те, як озон взаємодіє з іншими газами і яким вплив роблять на це взаємодії метеорологічні умови.
Як клітки-вбивці убивають
Імунну систему часто порівнюють з армією, а вхідні в її сполуку клітки – із солдатами. Ніде ця аналогія не здається більш придатною, ніж у випадку кілерних кліток (від англ. killer, що значить «убивця»). Основний обов'язок цих кліток – виявляти і знищувати власні клітки організму, у яких щось порушилося: вони убивають пухлинні клітки і клітки, заражені вірусами (а також, можливо, і іншими чужорідними агентами). Кілерні клітки виконують свою роботу з високою ефективністю: вони вишукують клітку-порушницю, міцно до неї прикріплюються і, нарешті, роблять щось, що викликає її загибель. При цьому розміщені поруч нормальні клітки залишаються непошкодженими. Уся ця послідовність подій відома вже кілька років. Але що ж конкретно роблять кілерні клітки зі своїми жертвами? Іншими словами, як вони убивають?
Відповідь на це питання почала прояснятися. Говорячи військовою мовою, кілерна клітка, прикріпившись до клітки-мішені, націлюється на її поверхню і прострілює в ній безліч дірок. Снарядами служать молекули спеціального білка. Ці молекули впроваджуються в зовнішню мембрану клітки-мішені й утворять у ній пори. Уміст клітки випливає і незабаром вона гине.
Експерименти, проведені в декількох лабораторіях, у тому числі в нашій лабораторії в Рокфеллерівському університеті, показали, що утворюючий пори білок входить до складу озброєння кілерних кліток двох типів: цитотоксичних Т-кліток і так званих природних кілерів, чи NK-кліток (від англ. natural killer). Білок з подібною функцією ми знайшли й в інших клітках, що беруть участь в імунних реакціях – еозинофілах. Більш того, такий же чи дуже схожий білок бере участь, очевидно, у нападі амеби, що викликає важку дизентерію, на клітки людини. Білки, що утворять пори, – це, імовірно, основний тип зброї, використовуваного в різноманітних процесах знищення одних кліток іншими.
Знання про ці білки важливі для медицини. Можливо, блокуючи їх, удасться лікувати амебну дизентерію і деякі інші хвороби, викликувані паразитами, грибами і бактеріями. Мабуть, ще важливіше знайти шлях підсилювати здатність кліток імунної системи утворювати пори: у принципі, це може виявитися корисним при лікуванні раку і вірусних захворювань, наприклад такого тяжковиліковного, як СНІД.
Для того щоб зрозуміти, яким образом кілерні клітки діють настільки специфічно і настільки неминуче, необхідно представляти собі їх місце та роль в організації і функціонуванні всієї імунної системи. Ця система складається з двох частин: клітинної, до якої відносяться, зокрема, кілерні клітки, і гуморальної. Гуморальна система захищає організм насамперед від бактерій і токсичних речовин. Її зброя – це антитіла, чи імуноглобуліни, що синтезуються і секретуються клітками, називаними В-лімфоцитами. Кожна В-клітка синтезує антитіла одного визначеного типу, що розпізнають визначений антиген; в організмі маються мільйони різних В-кліток. Молекули синтезованого В-кліткою антитіла виставлені на її поверхні. Коли лімфоцит зіштовхується з бактерією чи токсином, що несуть відповідний антиген, лімфоцит починає розмножуватися. Частина його потомства стає клітками пам'яті, що у майбутньому забезпечують швидку реакцію на даний антиген, якщо він знову попадає в організм. Основна ж частина нащадків цього лімфоцита перетворюється в плазматичні клітки, що роблять і секретують молекули потрібного антитіла у великій кількості.
Антитіла зв'язуються з відповідними їм антигенами. Токсини внаслідок цього зв'язування осаджуються чи якось інакше нейтралізуються. Якщо ж антиген розташований на поверхні чужорідної клітки, то зв'язування з ним антитіла викликає каскад реакцій, у яких беруть участь білки сироватки крові, називані білками комплементу. У результаті цих реакцій клітка, на поверхні якої вони відбуваються, гине.Клітки, що дають початок В-лімфоцитам, одночасно є попередниками іншого великого сімейства лімфоцитів – різноманітних Т-кліток, що складають основу клітинної імунної системи. Деякі Т-клітки, а саме хелперні (від англ. helper – помічник) і супресорні (тобто гнітючі), регулюють роботу і гуморальної, і клітинної системи, секретуючи сигнальні хімічні речовини, називані лімфокінами. Головне діюче обличчя клітинної імунної системи – це цитотоксичні Т-лімфоцити, чи кілерні Т-клітки. Їхньою основною мішенню є клітки, заражені вірусами. Кілерні клітки іншого типу – NK-клітки – теж являють собою лімфоцити, але їхнє походження точне не відомо; швидше за все, вони близько родинні цитотоксичним Т-кліткам. Вважається, що їхньою мішенню є пухлинні клітки, а також, можливо, клітки, заражені чужорідними агентами невірусної природи.