Аргументы и контраргументы по вопросу ГМО, проблемы в отношениях мамы и ребенка с момента зачатия, раскопки «русского Парфенона» в Великом Новгороде и другие новости науки в нашем обзоре.
И снова о ГМО
Тема полезности/вредности ГМО является одной из топовых, если вы решите подискутировать в разношерстной компании. Странно — человечество так мечтало победить голод, однако когда появились реальные инструменты для выполнения задуманного, поднялась волна протестов и запретов. Аргументы и контраргументы в вопросах, касающихся ГМО, разбирает младший научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, популяризатор науки Даниил Гладких.
Начать рассказ об организмах, генотип которых был искусственно изменен при помощи методов генной инженерии, на мой взгляд, лучше всего с динозавров и Джека Хорнера. Во-первых, динозавры — это круто. Во-вторых, достаточно и первого. Итак, в узких кругах палеонтологов и подростков Хорнер широко известен тем, что еще в 1970-х представил убедительные доказательства того, что некоторые динозавры заботились о своем потомстве, строили гнезда и были стайными. Также он развивал следующую гипотезу — тираннозавр был мусорщиком-падальщиком, а не активным хищником — и это стало причиной одного из самых напряженных и затяжных споров в истории палеонтологии. Победила дружба, и сейчас считается: тираннозавр являлся хищником-оппортунистом — мог как охотиться, так и питаться падалью.
Однако пресса проигнорировала эту теорию, и мы имеем медийный образ тираннозавра исключительно как брутального агрессивного хищника-убийцы. Справедливости ради отмечу, что некоторую часть в этот образ внес и сам Джек Хорнер — он был другом режиссера Стивена Спилберга, консультантом фильма «Парк Юрского периода» и прообразом палеонтолога Алана Гранта, но мораль истории в другом. Как мы видим, без должного уровня освещения некоторые аспекты истины могут быть навсегда скрыты в тени провокационных заголовков — и генетически модифицированных организмов это касается в первую очередь.
Согласно опросу ВЦИОМ за 2014 год, 82% россиян согласны с тем, что ГМО наносят вред здоровью. И все эти 82 и несколько процентов сомневающихся однозначно выступают за запрет ГМО в России. С этим в равной мере согласны как 18—24-летние (81%), так и респонденты старше 60 лет (77%), москвичи и петербуржцы (75%) и жители малых городов (79%). Две трети участников опроса (67%) полагают, что подобная еда способна вызвать рак. Бесплодия и даже мутаций как следствия употребления генетически модифицированных продуктов опасаются более половины опрошенных (60% и 59%, соответственно). Я так подробно говорю о цифрах, чтобы стало понятно — нет никакой возрастной, социальной или гендерной зависимости. Только уровень образования. И лишь у 15% опрошенных его достаточно, чтобы оценить аргументы любой стороны в данном вопросе. По удивительному стечению обстоятельств именно эти 15% не испытывают никаких опасений в связи с ГМО продуктами. Совпадение?
Треть людей всё же считает, что только продукты ГМО могут помочь в решении проблем голода, несмотря на их вред для здоровья. Главный вывод, вытекающий из усилий более чем 130 научно-исследовательских работ, охватывающих 25 лет и проведенных с участием более чем 500 независимых групп, состоит в том, что биотехнологии и, в частности, ГМО как таковые не более опасны, чем, например, традиционные технологии селекции растений, которыми занимаются любые огородники-любители. Всё это можно почерпнуть из доклада Евросоюза, посвященного юбилею исследований. А теперь представим себе обычный диалог с противником ГМО. Как правило, это хороший человек, он просто заблуждается и не знает всех фактов. Итак, попробуем с ним поговорить.
— Вы изменили генотип организма, а этого делать нельзя! Неизвестно, что вы там себе намутировали, и какие последствия это принесет для таких организмов и людей, их поедающих. Селекция столетиями плавно выводила неопасные новые сорта, только улучшая конкретные признаки. А ученые за пару месяцев вводят в томат ген лосося и скармливают нам!
— Как раз при использовании методов генной инженерии мы четко представляем себе, что и где меняем, а при селекции работа с генами идет на уровне групп сцепления, которые могут содержать информацию от нескольких штук до десятков белков. Да и ГМО — не такое уж новое изобретение, например, в медицине они используются с 1982 года, когда научились получать человеческий инсулин с помощью биореакторов с бактериями, а не выкачивая его из свиней. А список того, кто, что и как изменил, всегда можно найти на сайте базы всех зарегистрированных ГМО-организмов.
— Это же мутации! Мутанты — зло и отклонение от нормы. Обычные организмы же не мутанты, и они хорошие. При селекции мутантов нет.
— Всё, что мы потребляем в пищу, генетически неоднородно. Съев три помидорки с бабушкиного огородика, вы получите три генетически разных продукта — мутантов, по сравнению с исходной идеальной сферической помидоркой в вакууме. В любом организме всегда присутствуют какие-то мутации, в каждом есть гены, измененные без нашего ведома. Причина тому — солнечная радиация и другие источники генетической изменчивости.
Мутация генов — естественный в природе процесс, без которого невозможна биологическая эволюция, приспособление к изменяющимся условиям окружающей среды и выживание видов. Ну а методы селекции основаны на генетике. Отбор. Самый древний и самый простой метод селекции. Сеем овощи-фрукты, собираем, оставляем только те, которые нам нужны (вкусные, с крупными плодами), опять сеем, опять отбираем и так далее. Получаем, например, «антоновку», «бычье сердце», дыньку «колхозницу». Просто и медленно. Или полиплоидия — дублирование хромосом в растении, что приводит к увеличению размеров клеток и всего организма (всеми любимая кукуруза и большинство сельскохозяйственных растений вообще). Мутагенез применяют в селекции уже 60 лет — облучают растение рентгеновскими лучами с целью индуцирования спонтанных мутаций, после чего отбирают интересные образцы.
— ГМО ненатурально выглядит, пахнет и вообще не то!
— Это просто дело привычки. Мало кто уже помнит (XVI век вообще мало кто помнит), что натуральная морковка вообще-то маленькая, горьковатая и фиолетовая, а оранжевый цвет и большой размер — результат долгой селекции. Натуральная кукуруза, которую ели индейцы майя, горчила и имела початок не более 10 см в длину. Да и вымерла она уже. Те самые невкусные магазинные томаты — результат как раз таки селекции: это сорта, которые выведены в 1988 году, чтоб созревать в одно время и содержать мало глютамата (ответственного за их вкусность), так как его высокое содержание в итоге повреждает клеточные стенки, и помидоры моментально становятся мятыми при транспортировке в магазин, а, значит, неаппетитно выглядят и быстро начинают гнить.
— Вы съедите ГМО-продукт, и чужеродные измененные гены встроятся в ваш организм, и вы станете мутантом, заболеете раком, будете бесплодным…
— В процессе питания все попадающие в организм продукты разлагаются до простых составляющих, универсальных и идентичных кирпичиков, из которых организм заново строит все, что ему необходимо. Белки — до аминокислот, жиры — до глицерина и жирных кислот, углеводы — до глюкозы. Основные составляющие продукта мы видим на упаковке любого съедобного товара. Это основа всех диет — сколько чего нам нужно употреблять. Таким волшебным образом мы остаемся людьми тысячи лет, не превращаясь в картофеле-рыбо-свиней. Да и полезно помнить, что многие из сортов продуктов, являющихся основными кормовыми для людей и животных (картошка, кукуруза, соя и так далее), насчитывают максимум несколько десятков лет истории — большинство выведены селекцией в XX веке и не имеют аналогов в дикой природе (где, кстати, не выживают).
— Всё это ГМО не проверяют, изменили что-то и выпускают на рынок, чтобы не потерять прибыли, а здоровье потребителей никого не волнует!
— Все всё проверяют, никому не надо вкладывать миллионы долларов и многие годы в разработку нового продукта, а после терять миллиарды и репутацию из-за банальной аллергии или токсичности. Здесь всё так же сложно как и в фармацевтике, когда новое лекарство долгое время идет от синтезированного вещества к продаваемой форме. И редкие случаи ошибок, которые, кстати, случаются в любом крупном производстве — отзывы лекарств, автомобилей и прочего — никоим образом не говорят о том, что процессы генной модификации опасны в целом. Да, японская компания Showa Denko K.K. выпустила триптофан (аминокислота, недостаток которой может нарушать рост и развитие детей), полученный с помощью трансгенных бактерий, который из-за некачественной очистки послужил причиной гибели нескольких десятков человек, но это не изменяет того факта, что ГМО-триптофан, натуральный триптофан и идентичный натуральному, полученный чисто химически триптофан совершенно одинаковы.
— Но были же исследования, которые доказали, что всё это вредно!
— Было несколько работ, где их авторы пытались доказать вред отдельных ГМО-продуктов. Это не доказательство того, что вся методика неверна и опасна. Самые известные для россиян — проекты Ирины Ермаковой 2005—2009 годов, когда она кормила крыс ГМО-соей и показала, что они становятся бесплодными. На самом же деле это не является научным исследованием. Эксперименты были проведены крайне некорректно, в обсуждении результатов при прочих равных спекулятивно всё же делались выводы о вреде ГМО. Неудивительно, что работу опубликовали всего в двух журналах, которые не относятся к списку рецензируемых изданий, а значит, напечатать там может кто угодно и что угодно. А ее статья в Nature Biotechnology, о которой мало знают даже сторонники Ермаковой, напротив, построена очень корректно — и носит максимально дискуссионный характер, да и вообще находится в разделе Opinion and Comment (Мнения и комментарии). Арпад Пуштаи в 1999 году кормил крыс обычным картофелем и картофелем, вырабатывающим лектин (токсическое вещество). Крысы, которые ели только картофель с токсичным веществом, чувствовали себя хуже. Это, конечно, удивительный факт, но доказывает ли он опасность ГМО? Или то, что будет плохо, если есть только картофель, специально модифицированный, чтобы вырабатывать токсин? Вопрос риторический.
— Хорошо. Пусть ГМО не вредны, но и полная безопасность не доказана.
— А этого сделать нельзя. Формально невозможно доказать полную безопасность чего-либо по той простой причине, что принципиально невозможно доказать полное отсутствие чего-либо. Это математическая статистика. Машины также не полностью безопасны. При уникальных стечениях обстоятельств одна из них может даже взорваться во время движения или с ненулевой вероятностью улететь, вот только случалось ли такое когда-нибудь?
В заключение хочется сказать, что в большинстве случаев ярые противники ГМО — это либо отдельные ученые, ставящие не всегда чистые эксперименты в погоне за славой, либо журналисты, специализирующиеся на сенсациях, о которых все забудут через несколько дней. Но после того, как они уже всех напугали, выясняется, что чаще всего ГМО тут совсем ни при чем. Россия не единственная испытывает трудности с принятием новых технологий, которые на самом деле являются старыми, только в новой обертке. Из знакомого нам доклада Генерального Директората Европейской комиссии по науке и информации следует, что большинство европейцев также считают ГМО вредными и требуют их запрета, но в данном случае, как утверждает Директорат, «общественное мнение не должно рассматриваться как препятствие для технологических инноваций. И мы должны вести максимально масштабную просветительскую работу, чтобы изменить общественное мнение».
…В магазинах я всегда вижу упаковки продуктов с надписью «БЕЗ ГМО», даже на пакетах соли. И ни разу не видел продукт с маркировкой «ГМО». А я так хочу уже попробовать хоть что-нибудь, официально полученное из настоящих генетически модифицированных организмов, гордо купить товар, являющийся венцом всей современной биологии. Товар, призванный улучшить жизнь людей на планете.
Даниил Гладких
www.sbras.info
Представители западной и восточной культур видят одно и то же по-разному
Фото: art4al/Shutterstock
Команда исследователей из Университета Киото опубликовала в журнале Cognitive Science статью, в которой рассказала, что способность воспринимать разницу между двумя похожими изображениями зависит от культурных предпосылок смотрящего. В течение долгого времени ученые признавали, что представители восточной и западной культур рассуждают по-разному, и психические процессы, которые за этим стоят, также разнятся. На Западе люди анализируют изображение как набор элементов, а на Востоке – как цельную картину.
Ведущий автор нового исследования Йошиюки Уэда пояснил, что приведенное выше описание является упрощенным, хотя разница в обработке данных может влиять на визуальное восприятие. Ученый добавил, что до сих пор сообщения о культурных различиях при визуальном восприятии объектов были противоречивыми, но и сами объекты были слишком «шумными», комплексными, состоящими из многих элементов. В данной научной работе специалисты решили использовать максимально простые геометрические объекты.
Добровольцев из Канады, США и Японии попросили посмотреть на группы объектов – прямых линий, у которых варьировалась длина и угол наклона. Когда участникам необходимо было в ходе эксперимента выбрать отличающуюся от других линию, представители западной культуры испытывали затруднения, если отличие было в длине, особенно если нужная линия была короче, а восточной – если следовало найти вертикальную или горизонтальную линию среди наклонных. Причины таких расхождений пока не ясны, возможно, в какой-то мере роль может играть письменность – в иероглифах часто важна длина штриха, а в буквах латиницы – наклон.
medportal.ru
Археологи завершат раскопки «русского Парфенона» в Великом Новгороде в 2017 году
Сезон археологических раскопок открывается в июне в Великом Новгороде. Ученым предстоит исследовать новые объекты, в том числе, находящиеся под охраной ЮНЕСКО, и завершить раскопки «русского Парфенона» — церкви Благовещения на Рюриковом городище. Ее накроют стеклянной конструкцией для показа туристам, сообщил ТАСС член-корреспондент РАН, руководитель экспедиции МГУ Владимир Седов.
Церковь-матрешка
«Продолжим раскопки церкви Благовещения на Рюриковом городище, начатые в прошлом году. Объект интересный и сложный — внутри храма XIV века сохранились останки церкви XII века. В отличие от предыдущих раскопок все, что мы откроем этим летом, останется в нетронутом состоянии, поскольку это будет музеефицированный объект», — рассказал он.
Храм Благовещения под Великим Новгородом за особенности архитектуры называют «русским Парфеноном». В 2016 году экспедиция Седова нашла здесь сотни фрагментов уникальных фресок с ликами святых, граффити, декоративные элементы, мелкие предметы материальной культуры времен Мстислава Великого, сына Владимира Мономаха. Само Городище — место резиденции новгородских князей, начиная от легендарного Рюрика.
К 2018 году руины обоих церквей накроют силуэтной конструкцией со стеклянными стенами и крышей для показа экскурсантам. Согласно проекту, в числе нововведений будет и устройство подъемника для маломобильных групп населения. Работы на церкви Благовещения финансируются в рамках проекта «Сохранение и использование культурного наследия в России», реализуемого с участием Международного банка реконструкции и развития.
Как добавил собеседник агентства, также экспедиция вернется к работам в уникальном Георгиевском соборе Юрьева монастыря. Здесь планируется завершить исследования небольшого фрагмента внутри храма и раскоп с внешней стороны, где находятся погребения. В 2015 году в этом соборе московские археологи вскрыли каменную гробницу с чудотворными мощами архиепископа Новгородского XIII-XIV веков Феоктиста, считавшуюся утраченной последние 200 лет. Кроме того, здесь был обнаружен нацарапанный на фресках текст, который рассказал ученым о смерти и погребении в 1198 году малолетнего Изяслава, князя Великолукского.
Углубляясь в Кремль
«Традиционно археологический сезон в Великом Новгороде открываются в июне, как позволяет наша северо-западная погода. В этом году пока запланированы девять раскопов, часть из них носит научный характер, другая — коммерческий. Заниматься ими будет наш Археологический центр, хоздоговорный отряд и архитектурная экспедиция Института археологии РАН из Москвы. Запланированы исследования петербургского Института истории материальной культуры», — описывает план в беседе с корреспондентом ТАСС руководитель Археологического центра Новгородского музея-заповедника Ольга Тарабардина.
Особенностью нынешнего сезона археологического центра станут раскопки на объектах музея. Например, работы по реставрации прясла (участка) стены новгородского кремля. Это глобальный проект по заказу Министерства культуры, он касается стен и башен древней крепости, пояснила ученый.
«Археологи откапывают шурфы и смотрят, в каком состоянии фундаменты, кладка стены, а архитекторы и конструкторы разрабатывают меры по их укреплению. Уже сейчас нашли много строительных материалов XV-XVII веков, а кроме того, фрагменты сбитых фресок. Абсолютная интрига — где они находились до того. По оценке реставраторов музея, это живопись XIV-XV века. Сейчас ее взяли на исследования», — добавила она.
По словам Тарабардиной, помимо Кремля, работы начнутся у Речного домика для будущего Музея Великого моста, там ранее никогда не велись раскопки, а также у Белой башни (XVI век) объекта, включенного, как и новгородский Кремль, в список ЮНЕСКО. В башне в 2018 году планируют открыть экспозицию оборонительных сооружений средневекового города.
«Начнет функционировать наш знаменитый Троицкий раскоп. Он расположен в исторической части города, разрабатывается более 40 лет и поистине неисчерпаем. Здесь обнаружили десятки тысяч вещей, которыми пользовались древние новгородцы — инструменты, посуда, воинское снаряжение, гусли, свыше 400 берестяных грамот и целые усадебные комплексы, — говорит она. — На основе этих находок можно реконструировать целые кварталы».
Без сенсаций не обойдется
«Неинтересных объектов не бывает. Даже на тех территориях, которые вроде бы находятся за пределами нашего археологического внимания, мы получаем такой материал, что диву даемся. Например, долгое время мы не исследовали территории за пределами окольного вала (это высокая насыпь XIV века, окружавшая первые поселения — прим. ТАСС). А во время коммерческого раскопа на улице Обороны в прошлом году обнаружили печать XII века, которая говорит о том, что здесь жили люди с высоким социальным статусом», — рассказывает ученый.
Однако, по ее словам, есть места с прогнозируемым успешным результатом. Так было с участком в центре древнего Новгорода, который освобождали под строительство нового здания ФСБ. Здесь среди прочего была обнаружена уникальная золотая монета XI века с ликами византийского императора Романа III и Иисуса Христа.
«Археологический сезон обязательно принесет сенсации: по-другому в Великом Новгороде не бывает», — заключила Тарабардина.
scientificrussia.ru
В Швейцарии запустили завод-гигант по высасыванию углекислого газа из воздуха
Проект осуществила компания Climeworks. Завод является первым и крупнейшим в мире коммерческим предприятием, «выкачивающим» углекислоту из атмосферы.
Завод расположен недалеко от Цюриха. Технология «выкачивания» углерода — DAC (Direct air capture) — предполагает прямой захват вещества и затем очистку воздуха при помощи волокнистого губчатого фильтрующего материала, который пропитан аминами — производными аммиака, связывающимися с углекислотой. Воздух, который проходит через такой фильтр, очищается от углерода.
Подобные же технологии применяют на МКС, а также на подводных лодках. Специалисты прогнозируют, что предприятие будет «всасывать» до 900 тонн углекислого газа ежегодно (стоит отметить, что каждый год в атмосферу Земли выбрасывается 40 млн тонн парниковых газов) — это примерно столько же, сколько производят порядка 200 автомобилей. Соединение планируется реализовывать сельхозпроизводителям, например, для выращивания овощей.
Экспертная оценка создания подобного завода неоднозначна. Так, в 2015 году в докладе Национальной академии наук инженерии и медицины (США) отмечалось, что работа таких заводов не приведет к сокращению выбросов. Тем не менее проект Climeworks получил поддержку Швейцарского федерального управления энергетики и ЕС и стал победителем конкурса Virgin Eath Challenge.
naked-science.ru
Ну ма-а-ам!
Как и от кого защитить очень маленьких детей
Отношения детей с родителями — тема непростая. Она вдохновляет деятелей искусства, кормит психоаналитиков и порождает комплексы у всех остальных. Считается, что корень всех бед прячется в детстве. Но мы предлагаем копнуть глубже. Самые первые проблемы начинаются уже у эмбриона, главным врагом которого оказывается — о ужас! — собственная мама. Рассказываем трогательную историю о матери и ребенке, которые пытаются (с помощью системы иммунитета) научиться принимать друг друга такими, как они есть. Спойлер: все закончится хорошо.
«Весь в отца!»
С самого момента зачатия ребенок (еще эмбрион) уже оказывается по умолчанию виноват. И вина его в том, что он не похож на маму. То есть похож, но не совсем. А ей хотелось бы, чтобы он вырос точной ее копией. Увы, с неизбежностью половина его генов — отцовские, а значит, белки, которые они кодируют, чужеродны для материнского организма. И организм обязан отреагировать на незнакомые вещества со всей серьезностью и мощью иммунного ответа. Физиологически эта ситуация мало чем отличается от развития опухоли или трансплантации органа: организм сталкивается с инородным клеточным материалом и должен его отторгнуть. «Я тебя породил, я тебя и убью» — в буквальном смысле слова.
Между нами стена
Вызов брошен. Единственный способ избежать катастрофы — поменьше встречаться. Ребенку выделяют комнату (матку), и он запирается в ней. В материнском организме уже есть несколько таких изолированных «комнат», в которые по разным причинам закрыт доступ клеткам иммунной системы. Это, например, глаза, головной мозг и яичники. Их называют иммунно привилегированными органами. Теперь к ним присоединяется и матка, и отныне попасть туда для лимфоцитов будет непростой задачей.
Последней точкой соприкосновения (и средством общения) между ребенком и матерью остается «дверь» — плацента. Это сложная многослойная конструкция, в центре которой материнская кровь омывает самую наружную ткань плода — трофобласт (она является внезародышевой, то есть впоследствии не войдет в состав организма ребенка).
Таким образом, на трофобласте лежит нелегкая ответственность за сдерживание материнской агрессии. Эта дверь должна выдержать удар любой ценой. И действительно, плотный клеточный слой физически препятствует проникновению лимфоцитов матери в ткани плода. Так работает первый, механический уровень защиты. Но кто защитит сам трофобласт?
Строение плаценты. Внезародышевая ткань — хорион — граничит со стенкой матки. Материнские сосуды прорастают в хорион и наполняют пространство между его ворсинами кровью (которая потом собирается в пуповинные сосуды и поступает в зародыш). Зеленым выделен трофобласт — пограничная поверхность между тканями матери и ребенка. Изображение из книги Генри Грея Anatomy of the Human Body
Игра в молчанку
Чтобы не провоцировать конфликты, ребенок отказывается «разговаривать» с иммунной системой матери. Выглядит это следующим образом. Как правило, на поверхности всех клеток находятся белки главного комплекса гистосовместимости (MHC, у человека — HLA). У каждого человека они уникальны, а значит, их можно использовать для того, чтобы отличать свои клетки от чужих (о том, для чего еще служит МНС, мы недавно уже писали). Среди лимфоцитов матери есть группа НК-клеток (расшифровывается как «натуральные киллеры»), которые убивают всех, на ком находят чужую молекулу МНС. Клетки зародыша оказываются в зоне риска — половина их МНС унаследованы от отца. Поэтому эмбрион идет по пути наименьшего сопротивления и убирает МНС с поверхности клеток трофобласта. Нет МНС — нет претензий. Вместо них там оказываются похожие молекулы, которые блокируют активность НК-клеток матери.
Трудный ребенок
Детская комната — это святое. Все попытки проникнуть на территорию ребенка заканчиваются трагически, он тщательно охраняет свою крепость. На трофобласте расположены молекулы, вызывающие апоптоз — программируемую гибель — у всех клеток, которые с ними соприкасаются. Поэтому, когда лимфоциты матери пытаются пробраться сквозь слой трофобласта в клетки плода (так же, как они обычно проходят сквозь стенки сосудов к поврежденным внутренним тканям), они погибают, не успев преодолеть барьер.
Даже при приближении к стенам крепости лимфоциты начинают чувствовать себя некомфортно. Некоторые клетки зародыша обладают специальным белком, захватывающим из крови триптофан — незаменимую аминокислоту. В ее отсутствие лимфоциты объявляют голодовку и приостанавливают активную жизнедеятельность. Таким образом, их боевой дух оказывается подорван еще задолго до того, как они перейдут в наступление.
Тяжелая материнская доля
Вспомним о матери. Ей тоже приходится нелегко. Как в классической драме, ее разрывают разум и чувство. Один говорит, что в ее организме завелось нечто инородное, что подлежит уничтожению, пока само не разрушило ее жизнь. Другое напоминает, что как будущая мать она должна вести себя подобающе и заботиться о потомстве. Поэтому ей приходится держать себя в руках. Гормоны, сопровождающие беременность, подавляют активность иммунных клеток. Поэтому материнский организм становится более уязвимым и иногда не способен справиться с инфекцией, которая не вызвала бы у него затруднений, не случись беременности. Кроме того, в областях, прилежащих к зародышу, начинают образовываться и накапливаться Т-регуляторные лимфоциты, чьей основной задачей является подавление работы других популяций Т-клеток. Таким образом, не только в душе, но и в иммунной системе матери разворачивается непростой внутренний конфликт.
Попытка примирения
Материнские инстинкты берут свое, и чувство долга заставляет организм позаботиться о ребенке. Чтобы подготовить его к тяготам самостоятельной жизни, мама начинает активно делиться с ним собственным опытом. Через плаценту в кровь зародыша проникают материнские антитела — таким образом он оказывается вооружен против возможных инфекций. Вместе с антителами в зародыш попадают и фрагменты бактериальных молекул — это позволяет его иммунной системе познакомиться и научиться бороться с ними заранее, в слабой форме и небольших количествах. Можно сказать, что с помощью плаценты мы получаем первые в жизни прививки.
Но и сам ребенок в ответ идет на контакт. В качестве коварного плана он засылает в материнский организм своих лазутчиков: определенная группа стволовых клеток попадает в кровь матери, путешествует по ней до костного мозга и оседает там. Точная функция этих клеток неизвестна, но предположительно, они выделяют специфические вещества, дополнительно подавляя материнский иммунитет. Клетки-лазутчики не отторгаются, потому что на стволовых клетках обычно мало молекул МНС и они прячутся в тех местах, где НК-клетки встречаются крайне редко. Осев в красном костном мозге, стволовые клетки зародыша остаются там в течение десятилетий. А маме приходится ради ребенка пожертвовать личным пространством. Теперь она представляет собой химеру (в биологическом понимании этого слова) — организм, состоящий из генетически различных клеток.
Забота во вред
Сколько мер предосторожности ни принимай, все равно однажды что-то может пойти не так. Например, мама, делясь с ребенком опытом и кормя его «прививочными» антителами, может передать ему антитела против него самого. Такой «опыт» может обернуться для зародыша серьезными неприятностями или даже гибелью. По такому механизму развивается заболевание, известное как резус-конфликт (он же гемолитическая болезнь новорожденных). Резус-фактор — белок, находящийся на поверхности эритроцитов у некоторых людей. Если у матери его нет, но он есть у плода, то при родах, когда кровь плода смешивается с материнской, в организме матери образуются к нему антитела. Если следующий ребенок также будет нести резус-фактор на своих эритроцитах, то материнские антитела, пройдя через плаценту, будут связываться с его эритроцитами и запускать иммунный ответ, воспаление и разрушение кровяных телец.
Кроме того, как это часто бывает в жизни, ребенок может перенять от матери не только опыт, но и проблемы. Представим себе, что мать больна аутоиммунным заболеванием — по какой-то причине у нее в крови много антител к одному из белков ее организма. Если ребенок получил в наследство именно материнскую версию этого белка, то антитела, проходящие сквозь плаценту, связываются с таким же белком в организме зародыша и снова вызывают иммунный ответ. Таким же образом передается, например, знаменитая системная красная волчанка, но она вызвана образованием антител не к белкам, а к ДНК, молекулы которой всегда в небольшом количестве присутствуют в крови. Однако в этой ситуации прогноз скорее благоприятен: после родов материнские антитела перестанут поступать в кровь зародыша в таких количествах и воспаление утихнет.
Просто вместе
Пройдя бок о бок сквозь долгое выяснение отношений длиной в девять месяцев, ребенок и мама разъединяются, оставаясь друзьями. Но даже после родов, когда иммунная система ребенка начинает полноценно работать, мама не прекращает активно участвовать в его жизни. Теперь ему предстоит столкнуться с куда более разнообразными врагами, чем материнский организм. И оставить его разбираться с ними самостоятельно мама, конечно же, не согласна. Поэтому она продолжает учить его уму-разуму, забрасывая советами, то есть антителами и фрагментами бактериальных молекул, которые ребенок получает теперь уже с молоком.
Разлука с ребенком и его неизбежное взросление даются маме нелегко. К счастью, есть еще один механизм, позволяющий ей оставаться рядом с ребенком, даже когда она перестанет его кормить. Не так давно ученые показали, что в молоке млекопитающих содержатся стволовые клетки матери, которые проникают сквозь стенку кишечника в организм ребенка и мигрируют в его внутренние органы. Затем эти клетки делятся, встраиваются в ткани и, вероятно, способствуют их работе. Таким образом, ребенок тоже становится химерой. А заботливая мама останется с ним рядом, в его костях и хрящах, в его желудке, тимусе и печени. Навсегда.
Обзор подготовила Людмила Фрадкова, кандидат биологических наук