Видео

Транскрипт

Каждое живое существо вынуждено бороться с другими живыми существами, которые хотят полакомиться им.

Так как многоклеточная жизнь развивалась в течение миллиардов лет, она придумала способы защитить себя

Сегодня у людей невероятно сложная защитная система, состоящая из таких компонентов

как физические барьеры, защитные клетки и “оружейные заводы”.

Но один из самых важных компонентов защиты нашего организма во многом неизвестен:

Система Комплемента

Она развилась более 700 миллионов лет назад и насчитывает армию из более чем 30 разных белков

которые, работая вместе в сложном и элегантном танце, останавливают незваных гостей

В целом, около 15 квинтиллионов из них насыщают все возможные жидкости в вашем теле прямо сейчас

Руководствуясь ничем, кроме химии,

эти белки являются одним из самых эффективных видов оружия против захватчиков.​

Многие другие части иммунной системы являются лишь инструментами для активации Системы Комплемента.

Но это также очень опасно

Представьте, что у вас в крови триллионы маленьких бомб, которые могут взорваться в любой момент

Таким образом, наши клетки используют многочисленные механизмы, чтобы предотвратить комплемент от случайного нападения на них

Итак, что именно она делает и что делает её такой опасной?​

Коротко говоря, система комплемента делает три вещи:

калечит врагов, активирует иммунную систему и дырявит захватчиков, пока они не умрут.​

Но как?

В конце концов, это неразумные белки, беспорядочно дрейфующие без цели или направления

Ну, на самом деле это часть стратегии.

Белки комплемента плавают вокруг в, своего рода, пассивном режиме.

Они ничего не делают, пока не активизируются и не изменят свою форму.​

В мире белков форма определяет, что они могут делать и чего не могут делать.

Потому что форма определяет, с чем вы можете взаимодействовать и каким образом.​

Например, в своей пассивной форме вы не можете ничего делать.

Однако в активной форме вы можете, например, изменить форму других белков,

активируя их, чтобы они могли активировать других.

Такие механизмы могут запускать каскады, которые распространяются очень быстро.

Представьте себе, что белки комплемента похожи на миллионы спичек, расположенные очень близко друг к другу.

Загорается одна - она зажигает другие.

Они зажигают ещё больше, и вдруг у вас начинается пожар.

Реальные механизмы системы комплемента являются “немного” сложными и подавляющими.

Так что, здесь мы немного упростим

Теперь давайте представим, что вы порезались, и в рану попала куча бактерий​

Они попали в окружающую ткань.​

Наша атака комплемента начинается с C3.

C3 - это первая спичка, начальная искра, которая стартует наш огонь.​

И для этого C3 нужно переключиться с пассивного режима на активный.

То, как это происходит - сложно, так что давайте просто скажем, что это может произойти случайно

через другие белки комплемента, которые связываются с врагами или через антитела.

Все, что вам действительно нужно знать, это то, что C3 распадается на два меньших белка,​

C3a и C3b, которые теперь активированы.​

Одна из этих частей, протеин C3b, как ракета-искатель, специализированная на бактериях, грибках и вирусах

У него есть доля секунды, чтобы найти жертву, либо он будет нейтрализован молекулами воды.

Если C3b действительно находит цель, он крепко привязывается к ее поверхности и не отпускает

Таким образом, белок снова меняет свою форму

В своей новой форме он теперь способен захватывать другие белки и запускать небольшой каскад,

меняя свою форму многократно, добавляя к себе другие белки комплемента.

Наконец, он превращается в рекрутинговую платформу, известную как C3 Convertase (C3 Конвертаза).

Эта платформа является экспертом по активации большего количества белков C3, которые начинают весь цикл заново.​

Начинается цикл усиления.

Вскоре тысячи белков покрывают бактерию.

Для бактерии это очень плохо.

Это может искалечить бактерии и сделать их беспомощными или замедленными

Представьте, что вы покрыты тысячами мух.

Но есть кое-что ещё

Вы помните другую часть C3, C3a протеин?

C3a это как сигнал бедствия.

Тысячи из них отплывают с места битвы, привлекая внимание.

Пассивные иммунные клетки замечают C3a белки,

и пробуждаются ото сна, чтобы следовать по пути из белков, к месту инфекции.

Чем больше тревожных протеинов сталкиваются с ними, тем более они агрессивными становятся.

Таким образом комплементы направляют подкрепление точно к месту, где в них нуждаются больше всего

До этого комплементы замедлили захватчиков и запросили помощь

Теперь они начинают активно помогать убить врага.

Первая иммунная клетка, которая прибыла на поле битвы - фагоцит.

Это значит, что клетки поглотили тебя целиком, замкнули в маленькой тюрьме, а затем убили тебя кислотой.

Но, для того что бы поглотить врага, для начала его нужно поймать

Что не так уж и просто, потому что бактерии предпочитают не быть схваченными, а еще они в некотором смысле скользкие.

Но сейчас, комплемент надежно прикрепил себя к бактерии,

и ведет себя как клей, что облегчает задачу иммунных клеток, схватить их жертвы

Далее дела становятся ещё лучше

Представьте снова, что вы покрыты мухами

А теперь, представьте, что они превратились в ос

Другой каскад в преддверии начала

На поверхности бактерий, рекрутинговая платформа С3 опять меняет форму

и начинает привлекать новые белки

Вместе они начинают строительство большего строения: Мембраноатакующий Комплекс

По частям новые копьеобразные белки закрепляются глубоко в мембраны бактерий,

до образования дыры, закрыть которую будет невозможно

Жидкости устремляются внутрь бактерий, а их внутренности выливаются наружу

Они “кровоточат” до смерти

Оставшиеся бактерии искалечены и отвлечены комплементом

и быстро устранены приближающимися иммунными клетками.

Вторжение было остановлено раньше чем оно могло стать опасным

Вы, наверное, даже не заметили этого

Хотя бактерии не рады “комплементу”,

лучше всего использовать его против вирусов

Вирусы имеют одну проблему: они должны путешествовать от клетки к клетке.

Вне клетки вирусы в основном надеются случайно наткнуться на другую клетку и инфицировать её по чистой случайности.

Здесь они полностью беззащитны

И здесь же, “комплемент” способен вмешаться и покалечить их так,

что они становятся безвредными, и “комплемент” направляет иммунную систему поглотить их

Без “комплемента”, вирусные инфекции были бы гораздо более смертельны

Но подождите! Если мы имеем настолько эффективное оружие, то почему мы вообще болеем?

Проблема в том, что на войне, обе стороны адаптируются.

Например, когда вирус коровьей оспы инфицирует клетку,

он вынуждает ее производить белок, который выключает активацию “комплемента”

Таким путем, вирус создает “безопасные зоны” вокруг клетки которую он инфицировал

Когда он убивает клетку и пытается инфицировать больше, он имеет больший шанс преуспеть

Или, например, некоторые бактерии могут подхватывать определенные молекулы из крови, которые сохраняют систему комплемента в покое,

и делают бактерии “невидимыми”

Таким образом, Система Комплемента, будучи очень важной,

это только один игрок в сложной и красивой организации которая является нашей иммунной системой

Прекрасный пример того, как множество не разумных штуковин могут делать умные вещи совместно

Спонсор этого видео… ты

Без твоей прямой поддержки этот канал не существовал бы

И сложно ошибиться, говоря то насколько мы благодарно вам за это

В 2019 видео kurzgesagt в среднем занимало минимум 1200 часов для создания

Нам нужны месяцы для исследования и написания сценария, вычитки его с экспертами

иллюстрировать и анимировать каждую сцену, сочинить авторскую музыку.

Это возможно только благодаря комбинации спонсорства,

вашей поддержки в Patreon и продаже брендированной продукции,

таких, как этот постер и открытки которые мы сделали про Систему Комплемента.

Если ты хочешь выразить свою поддержку нам,

ты можешь смотреть наши видео, стать Patreon-ом и, возможно, обзавестись персональной птичкой,

либо приобрести один из наших постеров или открыток

Цель kurzgesagt - это создавать лучшие видео которые мы можем

и сделать науку более доступной

Спасибо большое за то что делаешь это возможным. [Subtitles by Talkybek Askarali]