Життєвий досвід визначає стан нашого імунітету чи не більшою мірою, ніж спадковість.
Хоча гени дуже, дуже великою мірою визначають наш вигляд, не варто думати, що всі ознаки людини, від молекулярних до психологічних, можуть бути зведені до геному. Людина, як і взагалі будь-який живий організм, все життя взаємодіє з навколишнім середовищем, і така взаємодія не проходить безслідно. І тут виникає одне з найскладніших питань у біології: якою мірою ознака визначається спадковістю, а в якій - вихованням, життєвим досвідом тощо?
Найбільш бурхливі суперечки на цю тему можна зустріти там, де мова заходить про мозок і психологію. Але, наприклад, з імунітетом теж не цілком ясно, де закінчуються гени і де починається «життєвий досвід». З одного боку, при виробництві антитіл імунні клітини використовують дивовижний молекулярний механізм так званої V (D) J-рекомбінації. Антитіла впізнають чужорідні молекули, однак таких молекул існує великий натовп, та й неможливо передбачити, з якими інфекціями зіткнеться організм. Отже, створюючи антитіла, В-клітина перетасовує фрагменти ДНК, що кодують ту частину імуноглобуліну, яка відповідає за розпізнавання антигену. В результаті виходить багато антитіл, серед яких вже можна вибрати потрібне. (Таке ж перетасовування генів виконують Т-клітини при створенні рецептора, призначеного для розпізнавання антигенів.) Тобто конструкцію антитіл гени визначають лише до деякої міри. Крім того, не будемо забувати про придбаний імунітет, що забезпечує захист від хвороб, якими перехворіли ми - саме ми, а не наші батьки.
Однак синтез імуноглобулінів - лише частина імунної системи. Можна уявити собі, наприклад, що при правильно сконструйованому антитілі його виробляється занадто мало, що імунні клітини не дуже активні, слабо реагують на присутність інфекції. Взагалі ж у людей можна знайти величезний набір відмінностей за імунітетом (враховуючи, скільки всіляких клітин і молекул складають імунну систему), і до недавнього часу вважалося, що такі відмінності обумовлені переважно генетичними причинами. Але ось дослідники зі Стенфорда (США) спробували відокремити спадковану частину імунітету від сприятливої, і в результаті прийшли до висновку, що робота імунітету здебільшого визначається саме зовнішнім середовищем, горезвісним життєвим досвідом, ніж спадковістю.
Марк Девіс (Mark Davis) і його колеги використовували звичайний метод, що дозволяє розділити спадковану частку ознаки від сприятливої - вони порівняли стан імунітету у однояйцевих близнюків. Як відомо, в цьому випадку обидва індивідууми мають ідентичні геноми. Хоча при розвитку організму в ДНК з'являються помилки, пов'язані з роботою молекулярного «копіювального апарату», все ж вважається, що схожість у генах між однояйцевими близнюками майже 100-відсоткова. Тобто всі відмінності, які можна знайти між ними за тією чи іншою ознакою, будуть обумовлені впливом середовища. Крім того, в дослідженні використовували також дані по двояйцевим близнюкам, які вийшли при одночасному заплідненні двох різних яйцеклітин. Генетично двояйцеві близнюки схожі один на одного не більше, ніж звичайні брати і сестри. Однак завдяки тому, що вони в один і той же час перебували в материнській утробі, разом росли і разом виховувалися, вони становлять певний інтерес для генетиків.
Для дослідження відібрали 78 пар однояйцевих і 27 пар двояйцевих близнюків, у яких тричі брали кров на аналіз, їх імунітет оцінювали більш ніж по чотирьох параметрах (серед них були і число різних клітин, і активність імунних білків цитокінів, і багато інших). У статті в Cell автори пишуть, що в 3/4 випадків ненаслідний вплив на імунітет перекривав спадковий. Тобто щеплення, зроблені в минулому, мікроби і токсини, з якими доводилося колись боротися, раціон харчування, і навіть те, наскільки людина стежила за зубами - все це визначало стан імунної системи в набагато більшій мірі, ніж гени. Причому визначальний вплив середовища особливо сильно був помітний у людей старше 60 років, найбільша схожість була у тих близнюків, яким було менше 20 років. Що зрозуміло: з віком у імунітету накопичується свій власний, унікальний досвід.
Наприклад, відмінності проявлялися в реакції на вакцину проти грипу: кількість антитіл у відповідь на неї у однояйцевих близнюків могла дуже сильно відрізнятися, хоча генетично, нагадаємо, вони були ідентичні. Раніше вважалося, що відповідь на щеплення залежить майже виключно від генів, проте спостереження тут велися в основному за маленькими дітьми, у яких вплив зовнішнього середовища в імунітеті ще не встиг проявитися. Причому іноді досить великі комплексні відмінності в імунітеті могли розвинутися через один єдиний параметр: наприклад, через присутність цитомегаловірусу в одного з близнюків.
Звичайно, цей вірус викликає серйозні порушення в організмі, в тому числі, і в імунітеті, але, з іншого боку, в нас живе безліч симбіотичних бактерій, яким доводиться домовлятися з імунною системою про співпрацю. Оскільки бактерії у різних людей можуть відрізнятися, то і імунні налаштування під мікрофлору будуть різні. Тут немає нічого дивного, проте ніхто не очікував, що зовнішні (ненаслідницькі) фактори можуть мати настільки сильний вплив на стан імунітету. І, звичайно ж, обидві групи факторів взаємопов'язані, що додатково ускладнює індивідуальний імунний портрет.
Звичайно, ще належить з'ясувати, що за молекулярні, клітинні, фізіологічні механізми опосередковують зовнішній вплив на імунну систему. Цілком можливо, що і тут не обходиться без епігенетичних хитрощів, які дозволяють досить сильно коригувати спадкову програму, записану в генах. Але, так чи інакше, якщо ви захочете дізнатися, яких хвороб слід вам побоюватися і чого вам чекати від власного імунітету, навряд чи варто покладатися на один лише генетичний аналіз - необхідно додати до нього ще й повну медичну історію.