Який вчений створив гуморальну теорію імунітету? Клітинний імунітет. Клітинний та гуморальний імунітет

Член-кореспондент РАН Сергій Недоспасов, Борис Руденко, оглядач журналу «Наука та життя».

Революційні прориви у сфері науки відбуваються нечасто, раз-два століття. Та й для того, щоб усвідомити, що революція у пізнанні навколишнього світу справді відбулася, оцінити її результати, науковій спільноті та суспільству в цілому часом потрібно не один рік і навіть не одне десятиліття. У імунології така революція сталася наприкінці минулого століття. Готували її десятки видатних вчених, які висували гіпотези, які робили відкриття та формулювали теорії, причому деякі з цих теорій і відкриттів були зроблені сто років тому.

Пауль Ерліх (1854-1915).

Ілля Мечніков (1845-1916).

Чарльз Дженуей (1943-2003).

Жюль Хоффманн.

Руслан Меджитов.

Дрозофіла, мутантна за геном Toll, заросла грибками і загинула, оскільки вона не має імунних рецепторів, що розпізнають грибкові інфекції.

Дві школи, дві теорії

Все ХХ століття, аж до початку 1990-х, в дослідженнях імунітету вчені виходили з переконання, що найдосконаліша імунна система має вищі хребетні, і зокрема людина. Ось її і слід вивчати насамперед. І якщо щось поки що «недовідкрили» в імунології птахів, риб та комах, то для просування на шляху пізнання механізмів захисту від людських хвороб особливої ролі це, швидше за все, не відіграє.

Імунологія як наука виникла півтора століття тому. Хоча першу вакцинацію пов'язують з ім'ям Дженнера, батьком-засновником імунології по праву вважається великий Луї Пастер, який почав шукати розгадку виживання роду людського, незважаючи на регулярні спустошливі епідемії чуми, чорної віспи, холери, що обрушуються на країни і континенти начебто. Мільйони, десятки мільйонів загиблих. Але в містах та селищах, де похоронні команди не встигали прибирати з вулиць трупи, знаходилися такі, хто самостійно, без допомоги знахарів та чаклунів справлявся зі смертельною навалою. А також ті, кого хвороба не торкнулася зовсім. Отже, існує в організмі людини механізм, який захищає його хоча б від деяких вторгнень ззовні. Він і називається імунітетом.

Пастер розвивав уявлення про штучний імунітет, розробляючи методики його створення за допомогою вакцинації, проте поступово стало ясно, що імунітет існує у двох іпостасях: природний (вроджений) та адаптивний (придбаний). Який з них важливіший? Який із них відіграє роль при успішній вакцинації? На початку ХХ століття у відповіді на це важливе питання зіткнулися в гострій науковій полеміці дві теорії, дві школи - Пауля Ерліха та Іллі Мечникова.

Пауль Ерліх ні в Харкові, ні в Одесі не бував. Свої університети проходив у Бреславлі (Бреслау, нині Вроцлав) та Страсбурзі, працював у Берліні, в інституті Коха, де створив першу у світі серологічну контрольну станцію, а потім очолив інститут експериментальної терапії у Франкфурті-на-Майні, який сьогодні носить його ім'я. І тут слід визнати, що в концептуальному плані Ерліх зробив для імунології за всю історію існування цієї науки більше, ніж будь-хто ще.

Мечников відкрив явище фагоцитозу - захоплення та знищення спеціальними клітинами - макрофагами та нейтрофілами - мікробів та інших чужорідних організму біологічних частинок. Саме цей механізм, вважав він, є основним в імунній системі, вибудовуючи лінії захисту від вторгнення патогенів. Саме фагоцити кидаються в атаку, викликаючи реакцію запалення, наприклад, при уколі, скалці і т.д.

Ерліх доводив протилежне. Головна роль захисту від інфекцій належить не клітинам, а відкритим їм антитілам - специфічним молекулам, які утворюються у сироватці крові у відповідь використання агресора. Теорія Ерліха отримала назву теорії гуморального імунітету.

Цікаво, що непримиренні наукові суперники - Мечников і Ерліх - розділили в 1908 Нобелівську премію з фізіології та медицини за роботи в галузі імунології, хоча до цього часу теоретичні та практичні успіхи Ерліха і його послідовників, здавалося б, повністю спростовували думки Мечникова. Навіть подейкували, що премію останньому було присуджено, швидше, за сукупністю заслуг (що зовсім не виключено і не соромно: імунологія - лише одна з областей, в яких працював російський учений, внесок його в світову науку величезний). Втім, навіть якщо й так, члени Нобелівського комітету, як виявилося, були набагато правішими, ніж думали самі, хоча підтвердження тому прийшло лише через сторіччя.

Ерліх помер 1915 року, Мечников пережив свого опонента лише рік, отже принциповий науковий суперечка до кінця століття розвивався без участі його ініціаторів. А поки що все, що відбувалося в імунології протягом наступних десятиліть, підтверджувало правоту Пауля Ерліха. Було встановлено, що білі кров'яні тільця, лімфоцити, поділяються на два види: В і Т (тут треба підкреслити, що відкриття Т-лімфоцитів у середині ХХ століття перенесло науку про набутий імунітет на зовсім інший рівень – основоположники цього не могли передбачити). Саме вони організують захист від вірусів, мікробів, грибків та взагалі від ворожих організму субстанцій. В-лімфоцити продукують антитіла, що пов'язують чужорідний білок, нейтралізуючи його активність. А Т-лімфоцити знищують заражені клітини і сприяють видаленню збудника з організму іншими шляхами, причому в обох випадках утворюється пам'ять про патоген, так що з повторною інфекцією організму боротися вже набагато простіше. Ці захисні лінії здатні так само розправитися і з власним, але переродженим білком, який стає небезпечним для організму. На жаль, така здатність у разі збою в налаштуванні найскладнішого механізму адаптивного імунітету може стати причиною аутоімунних захворювань, коли лімфоцити, втративши здатність відрізняти свої білки від чужих, починають «стріляти по своїх».

Таким чином, до 80-х років ХХ століття імунологія в основному розвивалася шляхом, вказаним Ерліхом, а не Мечниковим. Неймовірно складний, фантастично витончений мільйонами років еволюції адаптивний імунітет поступово розкривав свої загадки. Вчені створювали вакцини та сироватки, які повинні були допомогти організму якнайшвидше та ефективніше організувати імунну відповідь на зараження, і отримували антибіотики, здатні придушити біологічну активність агресора, полегшивши тим самим роботу лімфоцитів. Правда, оскільки багато мікроорганізмів перебувають у симбіозі з господарем, антибіотики з неменшим ентузіазмом обрушуються і на своїх союзників, послаблюючи і навіть зводячи нанівець їхні корисні функції, але медицина помітила це і забила на сполох багато, набагато пізніше…

Однак рубежі повної перемоги над хворобами, що спочатку здавалися такими досяжними, відсувалися все далі до горизонту, тому що з часом з'являлися і накопичувалися питання, на які панівна теорія не могла відповідати. Та й створення вакцин йшло зовсім не так гладко, як передбачалося.

Відомо, що 98% істот, що живуть на Землі, взагалі позбавлено адаптивного імунітету (в еволюції він з'являється лише з рівня щелепних риб). Адже у всіх у них теж є свої вороги в біологічному мікросвіті, свої хвороби і навіть епідемії, з якими, проте, популяції справляються успішно. Відомо також, що в складі мікрофлори людини є маса організмів, які, здавалося б, просто зобов'язані викликати захворювання та ініціювати імунну відповідь. Проте цього немає.

Подібних питань десятки. Десятиліттями вони залишалися відкритими.

Як починаються революції

У 1989 році американський імунолог професор Чарльз Дженуей (Charles Janeway) опублікував роботу, яка дуже скоро була визнана пророчою, хоча, як і в теорії Мечникова, у неї були і залишаються серйозні, ерудовані противники. Дженуей припустив, що на клітинах людини, які відповідають за імунітет, існують спеціальні рецептори, що розпізнають якісь структурні компоненти патогенів (бактерій, вірусів, грибків) і запускають механізм реакції у відповідь. Оскільки потенційних збудників захворювань у підмісячному світі налічується безліч, Дженуей припустив, що і рецептори будуть розпізнавати якісь «інваріантні» хімічні структури, характерні для цілого класу патогенів. Інакше просто не вистачить генів!

Через кілька років професор Жуль Хоффманн (згодом став президентом Французької академії наук) виявив, що мушка-дрозофіла - майже неодмінний учасник найважливіших відкриттів у генетиці - має захисну систему, до того моменту недозрозумілу і неоцінену. Виявилося, що ця плодова мушка має спеціальний ген, який не тільки важливий для розвитку личинки, а й пов'язаний з вродженим імунітетом. Якщо у мушці цей ген зіпсувати, то при зараженні грибками вона гине. Причому з інших хвороб, наприклад бактеріального характеру, не загине, як від грибкової - неминуче. Відкриття дозволяло зробити три найважливіші висновки. По-перше, примітивна мушка-дрозофіла наділена потужним та ефективним вродженим імунітетом. По-друге, її клітини мають рецептори, що розпізнають інфекції. По-третє, рецептор специфічний до певного класу інфекцій, тобто здатний розпізнавати не будь-яку чужорідну «структуру», а цілком певну. А від іншої «структури» цей рецептор не захищає.

Ось ці дві події – майже умоглядну теорію та перший несподіваний експериментальний результат – і слід вважати початком великої імунологічної революції. Далі, як і буває в науці, події розвивалися за дедалі більшою. Руслан Меджитов, який закінчив Ташкентський університет, потім аспірантуру в МДУ, а згодом став професором Єльського університету (США) та висхідною зіркою світової імунології, першим виявив ці рецептори на клітинах людини.

Так, майже через сто років, остаточно вирішилася давня теоретична суперечка великих наукових суперників. Зважився на те, що обидва мали рацію - їх теорії доповнювали один одного, причому теорія І. І. Мечникова отримала нове експериментальне підтвердження.

А фактично відбулася концептуальна революція. Виявилося, що для всіх, хто існує на Землі, вроджений імунітет - головний. І тільки у найбільш «просунутих» сходами еволюції організмів – вищих хребетних на додачу виникає імунітет набутий. Однак саме вроджений керує його запуском і подальшою роботою, хоча багато деталей того, як все це регулюється, ще потрібно встановити.

«Ад'ювант його превосходительства»

Нові погляди на взаємодію вродженої та набутої гілок імунітету допомогли розібратися в тому, що досі було незрозуміло.

Як діють вакцини у випадках, коли вони працюють? У загальному (і дуже спрощеному) вигляді це відбувається приблизно так. Ослаблений збудник хвороби (зазвичай, вірус чи бактерія) вводиться у кров тваринного-донора, наприклад, коня, корови, кролика тощо. Імунна система тварини продукує захисну відповідь. Якщо захисний відповідь пов'язані з гуморальними чинниками - антитілами, його матеріальні носії можна очистити і перенести у кров людини, одночасно переносячи і захисний механізм. В інших випадках ослабленим (або вбитим) патогеном заражають або імунізують саму людину, сподіваючись викликати імунну реакцію, яка зможе захистити від реального збудника хвороби і навіть закріпитись у клітинній пам'яті на довгі роки. Саме так Едвард Дженнер наприкінці XVIII століття вперше в історії медицини провів вакцинацію проти віспи.

Однак така методика спрацьовує далеко не завжди. Не випадково досі немає вакцин проти СНІДу, туберкульозу та малярії – трьох найнебезпечніших захворювань у світовому масштабі. Більше того, на багато простих хімічних сполук або білків, які є чужорідними для організму і просто повинні були б ініціювати відповідь імунної системи, - відповіді не виникає! І часто відбувається це тому, що механізм основного захисника - вродженого імунітету - залишається нерозбудженим.

Один із способів подолати цю перешкоду експериментально продемонстрував американський патолог Дж. Фрейнд (J. Freund). Імунна система почне працювати на повну силу, якщо ворожий антиген змішати з ад'ювантом. Ад'ювант - свого роду посередник, помічник при імунізації, у дослідах Фрейнда він складався із двох компонентів. Перший – водо-олійна суспензія – виконував суто механічне завдання повільного вивільнення антигену. А другий компонент – на перший погляд досить парадоксальний: висушені та добре потовчені бактерії туберкульозу (палички Коха). Бактерії мертві, вони не здатні викликати зараження, але рецептори вродженого імунітету їх все одно негайно розпізнають і включають захисні механізми на повну потужність. Ось тоді і запускається процес активації адаптивної імунної відповіді на антиген, який був підмішаний до ад'юванту.

Відкриття Фрейнда було суто експериментальним і тому може здатися приватним. Але Дженуей вловив у ньому момент загальної значущості. Більше того, він навіть називав нездатність індукувати повноцінну імунну відповідь на чужорідний білок у експериментальних тварин або у людини «маленьким брудним секретом імунологів» (натякаючи на те, що це вдається зробити лише у присутності ад'юванта, а як працює ад'ювант, ніхто не розуміє).

Дженуей і припустив, що система вродженого імунітету розпізнає бактерії (як живі, так і вбиті) компонентами клітинних стінок. Бактеріям, які живуть «самі по собі», потрібні для зовнішнього захисту міцні багатошарові клітинні оболонки. Нашим клітинам, під потужним чохлом зовнішніх захисних тканин, такі оболонки не потрібні. І синтезуються бактеріальні оболонки за допомогою ферментів, яких ми не маємо, і тому компоненти бактеріальних стінок – це саме ті хімічні структури, ідеальні сигналізатори загрози інфекції, на які організм у процесі еволюції виготовив рецептори-розпізнавачі.

Невеликий відступ у контексті основної теми.

Жив датський учений-бактеріолог Християн Йоахім Грам (1853-1938), який займався систематизацією бактеріальних інфекцій. Він знайшов речовину, яку бактерії одного класу забарвлювало, а іншого – ні. Ті, що фарбувалися в рожевий колір, тепер на честь вченого називаються грампозитивними, а ті, що залишалися безбарвними, – грамнегативними. У кожному із класів мільйони різних бактерій. Для людини – шкідливих, нейтральних і навіть корисних, вони живуть у ґрунті, воді, слині, кишечнику – де завгодно. Наші захисні рецептори вміють вибірково впізнавати і ті, й інші, включаючи відповідний захист проти небезпечних для свого носія. І барвник Грама міг їх розрізняти за рахунок зв'язування (або незв'язування) з тими самими «інваріантними» компонентами бактеріальних стінок.

Виявилося, що стінки мікобактерій – а саме до них відносяться туберкульозні палички – влаштовані особливо складно та розпізнаються одразу кількома рецепторами. Напевно, тому вони мають чудові ад'ювантні властивості. Отже, сенс застосування ад'юванта - обдурити імунну систему, надіслати їй хибний сигнал про те, що організм заражений небезпечним патогеном. Змусити реагувати. А насправді у вакцині такого патогену немає взагалі, чи він не такий небезпечний.

Немає сумнівів, що можна буде знайти й інші, зокрема неприродні, ад'юванти для імунізацій та вакцинацій. Цей новий напрямок біологічної науки має колосальне значення для медицини.

Включаємо-вимикаємо потрібний ген

Сучасні технології дозволяють вимикати (нокаутувати) єдиний ген у піддослідної миші, який кодує один з рецепторів вродженого імунітету. Наприклад, відповідальний за розпізнавання тих самих грамнегативних бактерій. Тоді миша втрачає здатність забезпечити свій захист і, будучи інфікованою, гине, хоча решта компонентів імунітету в неї не порушені. Саме так сьогодні експериментально та вивчається робота систем імунітету на молекулярному рівні (приклад плодової мушки ми вже обговорювали). Паралельно клініцисти вчаться пов'язувати відсутність у людей імунітету до певних інфекційних захворювань із мутаціями у конкретних генах. Сотні років відомі приклади, коли в деяких сім'ях, пологах і навіть племенах була надзвичайно висока смертність дітей у ранньому віці від певних хвороб. Тепер стає зрозуміло, що у деяких випадках причина – мутація якогось компонента вродженого імунітету. Ген вимкнений – частково чи повністю. Оскільки більшість генів у нас – у двох копіях, то треба спеціально постаратися, щоб обидві копії були зіпсовані. "Досягти" цього можна в результаті близьких родинних шлюбів або кровозмішення. Хоча було б помилкою думати, що це пояснює усі випадки спадкових захворювань імунної системи.

У будь-якому випадку, якщо причина відома, є шанс знайти спосіб уникнути непоправного, хоч би в майбутньому. Якщо дитину з діагностованим вродженим дефектом імунітету цілеспрямовано захищати від небезпечної інфекції до 2-3-річного віку, то із завершенням формування імунної системи смертельна небезпека для нього може уникнути. Навіть без одного рівня захисту він зможе справлятися з загрозою і, можливо, проживе повноцінне життя. Небезпека залишиться, але її рівень знизиться у рази. Ще є надія на те, що колись генотерапія увійде до повсякденної практики. Тоді хворому треба просто перенести «здоровий» ген, без мутації. У миші вчені вміють як вимикати ген, а й включати. У людини це набагато складніше.

Про користь кислого молока

Варто згадати про одне передбачення І. І. Мечникова. Сто років тому він пов'язував активність відкритих ним фагоцитів із харчуванням людини. Добре відомо, що в останні роки життя він активно вживав і пропагував кисле молоко та інші кисломолочні продукти, стверджуючи, що підтримання необхідного бактеріального середовища в шлунку та кишечнику надзвичайно важливо і для імунітету, і для тривалості життя. І тут він знову мав рацію.

Справді, дослідження останніх років показали, що симбіоз кишкових бактерій та людського організму набагато глибший і складніший, ніж вважали досі. Бактерії не лише допомагають процесу травлення. Оскільки в них присутні всі характерні хімічні структури мікробів, то навіть найкорисніші бактерії повинні розпізнаватись системою вродженого імунітету на клітинах кишечника. Виявилося, що через рецептори вродженого імунітету бактерії посилають організму деякі «тонізуючі» сигнали, зміст яких ще повністю встановлений. Але вже відомо, що рівень цих сигналів дуже важливий і якщо він знижений (наприклад, бактерій у кишечнику недостатньо, зокрема від зловживання антибіотиками), це один з факторів можливого розвитку онкологічних захворювань кишкового тракту.

Двадцять років, що минули з моменту останньої (чи останньої?) революції в імунології, - дуже малий термін для широкого практичного застосування нових ідей і теорій. Хоча навряд чи у світі залишилася хоч одна серйозна фармацевтична компанія, яка веде розробки без урахування нових знань про механізми вродженого імунітету. І деяких практичних успіхів вже досягнуто, зокрема у розробці нових ад'ювантів для вакцин.

А глибше розуміння молекулярних механізмів імунітету - як уродженого, і набутого (не треба забувати, що вони мають діяти разом - перемогла дружба) - неминуче призведе до значного прогресу у медицині. Сумніватися у цьому не варто. Слід лише трохи почекати.

Але ось у чому зволікання вкрай небажане, то це у освіті населення, а також у зміні стереотипів у викладанні імунології. Інакше наші аптеки, як і раніше, ломляться від доморощених ліків, які нібито універсально посилюють імунітет.

Сергій Артурович Недоспасов – завідувач кафедри імунології біологічного факультету МДУ ім. М. В. Ломоносова, завідувач лабораторії Інституту молекулярної біології ім. В. А. Енгельгардта РАН, завідувач відділу Інституту фізико-хімічної біології ім. А. Н. Білозерського.

«Наука та життя» про імунітет:

Петров Р. Точно за метою. – 1990, № 8.

Мате Ж. Людина з погляду імунолога. – 1990, № 8.

Чайковський Ю. Ювілей Ламарка-Дарвіна та революція в імунології. - 2009, № №, .

Система захисту організму від чужорідних речовин складається з гуморального та клітинного імунітету. Гуморальний спрямовано виділення антитіл, які у плазмі крові. Клітинна відповідь проявляється лише рахунок формених елементів крові.

Теорія

Вчені почали активно вивчати імунітет наприкінці ХІХ століття. Тоді була сформована гуморальна та фагоцитарна або клітинна теорія імунітету. На розвиток імунології загалом вплинули роботи Луї Пастера, який експериментував із вакцинацією тварин. Одночасно з ним працював Еміль фон Бернінг, який довів формування стійкості до дифтерії та правця у людей, які отримали кров, які перехворіли на ці захворювання пацієнтів.

Проте наукове обґрунтування імунітету дав Ілля Мечников, який вважається творцем фагоцитарної теорії імунітету. Він виявив у крові фагоцити, що поглинають чужорідні об'єкти. Це головні захисники організму, які реагують першими зовнішні подразники.

Мал. 1. Ілля Мечніков.

Клітинний імунітет - частина адаптивного чи набутого імунітету. Лейкоцити в процесі життя навчаються, стикаючись із різними бактеріями, вірусами та іншими чужорідними об'єктами, виробляючи специфічні імунні відповіді.

Клітини

Основну функцію імунітету виконують спеціальні клітини крові – лейкоцити. Вони відрізняються зовнішнім виглядом та функціональністю.
Виділяють дві функціональні групи:

фагоцити;
Лімфоцити.

Фагоцити відрізняються великими розмірами та рухливістю. До них відносяться нейтрофіли, моноцити, макрофаги. Вони становлять неспецифічний імунітет, тобто. відповідають дію будь-якого збудника. На поверхні фагоцити мають рецептори, що розпізнають чужорідні об'єкти.

Мал. 2. Фагоцити.

Фагоцити поглинають і перетравлюють не лише бактерії та віруси, а й будь-які частинки – уривки клітинних структур, тверді продукти метаболізму, старі клітини тощо. Їх кількість різко підвищується у місці зараження. Переповнені фагоцити розриваються і гинуть, які частинки поглинають нові фагоцити. Гній - це велике скупчення мертвих фагоцитів одному місці.

ТОП-4 статтіякі читають разом з цією

При попаданні інфекції у кров допоможе фагоцитам приходять лімфоцити, складові специфічний імунітет. Вони навчаються у тимусі – вилочковій залозі. В результаті в кров потрапляє три види спеціалізованих лімфоцитів:

Т-хелпери , що розпізнають антиген та повідомляють іншим лімфоцитам про проникнення чужорідних речовин;
Т-кілери або цитотоксичні T-лімфоцити, що знищують певні антигени за допомогою лізису – розчинення мікроорганізмів;
Т-супресори , що зупиняють реакцію у відповідь у разі припинення дії антигену.

Мал. 3. Лімфоцити.

Окремо виділяють NK-лімфоцити або природні кілери. Їхні дії схожі з функціями Т-кілерів, але спрямовані не на зовнішні антигени, а на внутрішні. Під їхній приціл потрапляють будь-які різні від нормальних клітини, наприклад, ракові.

Природні кілери виділяють білок перфорин, що створює в клітинній мембрані пори. Через пори, що утворилися в клітину, проникають ферменти, що виділяються NK-лімфоцитами, - протеази. Вони провокують лізис чи апоптоз – самознищення клітини.

Більшість лейкоцитів виробляється у кістковому мозку. На відміну з інших клітин крові вони мають ядро і можуть виходити межі кров'яного русла в міжклітинний простір.

Що ми дізналися?

Основу вивчення клітинного імунітету заклав Ілля Мечников, виявивши фагоцити, що поглинають шкідливі та сторонні речовини. Разом із фагоцитами із зараженням борються лімфоцити, які відрізняються спеціалізацією. Їх дії спрямовані на розпізнавання чужорідного об'єкта та його знищення у вигляді лізису чи апоптозу. Клітинний імунітет розвивається протягом життя.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.5. Усього отримано оцінок: 75.

Фундамент імунології був закладений винаходом мікроскопа, завдяки чому вдалося виявити першу групу мікроорганізмів – хвороботворні бактерії.

Наприкінці XVIII століття англійський сільський лікар Едвард Дженнер повідомив про першу вдалу спробу запобігти захворюванню за допомогою імунізації. Його підхід виріс із спостережень за одним цікавим явищем: доярки часто заражалися коров'ячою віспою і згодом не хворіли на натуральну віспу. Дженнер ввів маленькому хлопчику гній, узятий із пустули (нарива) коров'ячої віспи і переконався, що хлопчик виявився імунним до натуральної віспі.

Робота Дженнера дала початок вивченню теорії мікробного походження захворювань у XIX столітті Пастером у Франції та Кохом у Німеччині. Вони знайшли антибактеріальні чинники у крові тварин, імунізованих мікробними клітинами.

Луї Пастер успішно вирощував різні мікроби у лабораторних умовах. Як часто буває у науці, відкриття було зроблено випадково при культивуванні збудників холери курей. Під час роботи одна з чашок із мікробами була забута на лабораторному столі. Було літо. Мікроби в чашці кілька разів нагрівалися під сонячним промінням, висохли і втратили здатність викликати захворювання. Однак кури, які отримали ці неповноцінні клітини, виявилися захищеними проти свіжої культури холерних бактерій. Ослаблені бактерії як викликали захворювання, а, навпаки, давали імунітет.

У 1881 році Луї Пастер розробив принципи створення вакцинз ослаблених мікроорганізмів з метою запобігання розвитку інфекційних захворювань.

У 1908 р. Ілля Ілліч Мечников та Пауль Ерліх були удостоєні Нобелівської премії за роботи з теорії імунітету.

І. Мечников створив клітинну (фагоцитарну) теорію імунітету, за якою вирішальна роль антибактеріальному імунітеті належить фагоцитозу.

Проти теорії І. І. Мечникова на початку XX століття виступали більшість патологів, оскільки вони вважали лейкоцити (гній) хвороботворними клітинами, а фагоцити – рознощиками інфекції по організму. Проте роботи Мечникова підтримав Луї Пастер. Він запросив І. Мечникова працювати у свій інститут у Парижі.

Пауль Ерліх відкрив антитіла та створив гуморальну теорію імунітету, встановивши, що антитіла передаються дитині з грудним молоком, створюючи пасивний імунітет. Ерліх розробив метод виготовлення дифтерійного антитоксину, завдяки чому було врятовано мільйони дитячих життів.

Теорія імунітету Ерліхаговорить про те, що на поверхні клітин є спеціальні рецептори, що розпізнають чужорідні речовини ( антигенспецифічні рецептори). Зіткнувшись з чужорідними частинками (антигенами) ці рецептори від'єднуються від клітин і як вільні молекули виходять у кров. У статті П. Ерліх назвав протимікробні речовини крові терміном " антитіло", оскільки бактерій на той час називали "мікроскопічні тільця".

П. Ерліха припускав, що ще до контакту з конкретним мікробом в організмі вже є антитіла у вигляді, який він назвав "бічними ланцюгами". Тепер відомо, що він мав на увазі рецептори лімфоцитів антигенів.

1908 року Паулю Ерліху вручили Нобелівську премію за гуморальну теорію імунітету.

Трохи раніше Карл Ландштейнер уперше довів наявність імунологічних відмінностей індивідуумів у межах одного виду.

Пітер Медовар довів дивовижну точність розпізнавання імунними клітинами чужорідних білків: вони здатні відрізнити чужорідну клітину лише за одним зміненим нуклеотидом.

Френк Бернет постулював положення (аксіома Бернета), що центральним біологічним механізмом імунітету є розпізнавання свого та чужого.

1960 року Нобелівську премію з фізіології та медицини отримали Пітер Медавар та Френк Бернет за відкриття імунологічної толерантності(Лат. tolerantia- терпіння) - розпізнавання та специфічна толерантність до деяких антигенів.

Схожа інформація:

ІІІ. Рекомендації щодо виконання завдань та підготовки до семінарських занять. Для вивчення категоріального апарату доцільно звернутися до текстів ФЗ, зазначених у списку літератури, що рекомендується.

В даний час і в теорії управління, і в теорії прийняття рішення є два основні підходи - норматидний і дескриптидний. 1 сторінка

В даний час і в теорії управління, і в теорії прийняття рішення є два основні підходи - норматидний і дескриптидний. 2 сторінка

В даний час і в теорії управління, і в теорії прийняття рішення є два основні підходи - норматидний і дескриптидний. 3 сторінка

Теорія імунітету Мечникова- теорія, за якою вирішальна роль антибактеріальному імунітеті належить фагоцитозу.

Спочатку І.І.Мечников як зоолог експериментально вивчав морські безхребетні фауни Чорного моря в Одесі та звернув увагу на те, що певні клітини (целомоцити) цих тварин поглинають сторонні субстанції (тверді частинки та бактерій), що проникли у внутрішнє середовище. Потім він побачив аналогію між цим явищем та поглинанням білими клітинами крові хребетних тварин мікробних тілець. Ці процеси спостерігали до І.І.Мечникова інші мікроскопісти. Але тільки І.І.Мечников усвідомив, що це явище не є процес харчування цієї одиничної клітини, а є захисний процес на користь цілого організму. І.І.Мечников першим розглядав запалення як захисне, а чи не руйнівне явище. Проти теорії І.І.Мечникова на початку XX ст. були більшість патологів, оскільки вони спостерігали фагоцитоз у вогнищах запалення, тобто. у хворих місцях і вважали лейкоцити (гній) хвороботворними, а не захисними клітинами. Більше того, деякі вважали, що фагоцити – рознощики бактерій по організму, відповідальні за дисемінацію інфекцій. Але ідеї І.І.Мечникова встояли; вчений назвав чинні таким чином захисніклітини " клітинами, що пожирають". Його молоді французькі колеги запропонували використати грецьке коріння того ж значення. І.І.Мечников прийняв цей варіант, і з'явився термін "Фагоцит".Ці роботи та теорія Мечникова надзвичайно сподобалися Л.Пастеру, і він запросив Іллю Ілліча працювати у свій інститут у Парижі.

Теорія імунітету Ерліха- одна з перших теорій антитілоутворення, згідно з якою у клітин є антигенспецифічні рецептори, що вивільняються як антитіла під дією антигену.

У статті Пауля Ерліха протимікробні речовини крові автор назвав терміном "антитіло", оскільки бактерій на той час називали терміном "korper" - мікроскопічні тільця. Але П. Ерліха "відвідало" глибоке теоретичне прозріння. Незважаючи на те, що факти того часу свідчили, що в крові тварини, що неконтактувала з конкретним мікробом тварини або людини, не визначаються антитіла проти даного мікроба, П.Ерліх якимось чином усвідомив, що і до контакту з конкретним мікробом в організмі. вже єантитіла у вигляді, який він назвав "бічними ланцюгами". Як ми тепер знаємо, це саме так, і "бічні ланцюги" Ерліха - це докладно вивчені в наш час рецептори лімфоцитів антигенів.Пізніше цей спосіб думок П.Ерліх " застосував " до фармакології: у своїй теорії хіміотерапії він передбачав передіснування в організмі рецепторів для лікарських речовин. 1908 р. П.Ерліху вручили Нобелівську премію за гуморальну теорію імунітету

Також є ще деякі теорії.

Теорія імунітету Безрідкі- теорія, що пояснює захист організму від низки інфекційних хвороб виникненням специфічної місцевої несприйнятливості клітин до збудників.

Інструктивні теорії імунітету- загальна назва теорій антитілоутворення, згідно з якими провідна роль в імунній відповіді відводиться антигену, що прямо бере участь в якості матриці при формуванні специфічної конфігурації антидетермінанти або виступає як фактор, спрямовано змінює біосинтез імуноглобулінів плазматичними клітинами.

№69 Особливості противірусного, протибактеріального, протигрибкового, протипухлинного, трансплантаційного імунітету.

Противірусний імунітет.Основою противірусного імунітету є клітинний імунітет. Клітини-мішені, інфіковані вірусом, знищуються цитотоксичними лімфоцитами, а також NK-клітинами та фагоцитами, що взаємодіють з Fc-фрагментами антитіл, прикріплених до вірусспецифічних білків інфікованої клітини. Противірусні антитіла здатні нейтралізувати тільки позаклітинно розташовані віруси, як і фактори неспецифічного імунітету - сироваткові противірусні інгібітори. Такі віруси, оточені та блоковані білками організму, поглинаються фагоцитами або виводяться із сечею, потім та ін. (так званий «видільний імунітет»). Інтерферони посилюють противірусну резистентність, індукуючи у клітинах синтез ферментів, що пригнічують утворення нуклеїнових кислот та білків вірусів. Крім цього, інтерферони мають імуномодулюючу дію, посилюють у клітинах експресію антигенів головного комплексу гістосумісності (МНС). Противірусний захист слизових оболонок обумовлений секреторними IgA, які, взаємодіючи з вірусами, перешкоджають їх адгезії на епітеліоцитах.

Протибактеріальний імунітетспрямований як проти бактерій, і проти їх токсинів (антитоксичний імунітет). Бактерії та їх токсини нейтралізуються антибактеріальними та антитоксичними антитілами. Комплекси бактерія (антигени)-антитіла активують комплемент, компоненти якого приєднуються до Fc-фрагменту антитіла, а потім утворюють мембраноатакуючий комплекс, що руйнує зовнішню мембрану клітинної стінки грамнегативних бактерій. Пептидоглікан клітинних стінок бактерій руйнується лізоцимом. Антитіла та комплемент (СЗЬ) обволікають бактерії і «приклеюють» їх до Fc- і С3b-рецепторів фагоцитів, виконуючи роль опсонінів разом з іншими білками, що підсилюють фагоцитоз (С-реактивним білком, фібриногеном, маннан-зв'язувальним лектином).

Основним механізмом антибактеріального імунітету є фагоцитоз. Фагоцити спрямовано переміщаються до об'єкта фагоцитозу, реагуючи на хемоаттрактанти: речовини мікробів, активовані компоненти комплементу (С5а, С3а) та цитокіни. Протибактеріальний захист слизових оболонок обумовлений секреторними IgA, які, взаємодіючи з бактеріями, перешкоджають їх адгезії на епітеліоцитах.

Протигрибковий імунітет.Антитіла (IgM, IgG) при мікозі виявляються в низьких титрах. Основою протигрибкового імунітету є клітинний імунітет. У тканинах відбувається фагоцитоз, розвивається епітеліоїдна гранульоматозна реакція, іноді тромбоз кровоносних судин. Мікози, особливо опортуністичні, часто розвиваються після тривалої антибактеріальної терапії та при імунодефіцитах. Вони супроводжуються розвитком гіперчутливості уповільненого типу. Можливий розвиток алергічних захворювань після респіраторної сенсибілізації фрагментами умовно-патогенних грибів пологів Aspergillus, Penicillium, Mucor, Fusarium та ін.

Протипухлинний імунітетзаснований на Th1-залежній клітинній імунній відповіді, що активує цитотоксичні Т-лімфоцити, макрофаги та NK-клітини. Роль гуморальної (антильного) імунної відповіді невелика, оскільки антитіла, з'єднуючись з антигенними детермінантами на пухлинних клітинах, екранують їх від цитопатогенних дій імунних лімфоцитів. Пухлинний антиген розпізнається антигенпрезентируючими клітинами (дендритними клітинами та макрофагами) і безпосередньо або через Т-хелпери (Th1) представляється цитотоксичним Т-лімфоцитам, що руйнують пухлинну клітину-мішень.

Крім специфічного протипухлинного імунітету, імунний нагляд за нормальним складом тканин реалізується за рахунок неспецифічних факторів. Неспецифічні фактори, що ушкоджують пухлинні клітини: 1) NK-клітини, система мононуклеарних клітин, протипухлинна активність яких посилюється під впливом інтерлейкіну-2 (ІЛ-2) та α-, β-інтерферонів; 2) ЛАК-клітини (мононуклеарні клітини та NK-клітини, активовані ІЛ-2); 3) цитокіни (α- і β-інтерферони, ФНП-α та ІЛ-2).

Трансплантаційний імунітетназивають імунну реакцію макроорганізму, спрямовану проти пересадженої до нього чужорідної тканини (трансплантата). Знання механізмів трансплантаційного імунітету необхідне вирішення однієї з найважливіших проблем сучасної медицини - пересадки органів прокуратури та тканин. Багаторічний досвід показав, що успіх операції з пересадки чужорідних органів та тканин у переважній більшості випадків залежить від імунологічної сумісності тканин донора та реципієнта.

Імунна реакція на чужорідні клітини та тканини обумовлена тим, що в їхньому складі містяться генетично чужорідні для організму антигени. Ці антигени, що отримали назву трансплантаційних або антигенів гістосумісності, найбільш повно представлені на ЦПМ клітин.

Реакція відторгнення немає у разі повної сумісності донора і реципієнта по антигенам гістосумісності - таке можливе лише однояйцевих близнюків. Виразність реакції відторгнення багато в чому залежить від ступеня чужорідності, обсягу матеріалу, що трансплантується, і стану імунореактивності реципієнта.

При контакті з чужорідними трансплантаційними антигенами організм реагує факторами клітинної та гуморальної ланок імунітету. Основним факторомклітинного трансплантаційного імунітету є Т-кілери. Ці клітини після сенсибілізації антигенами донора мігрують у тканини трансплантату і надають на них антитілонезалежну клітинно-опосередковану цитотоксичність.

Специфічні антитіла, які утворюються на чужорідні антигени (гемаглютиніни, гемолізини, лейкотоксини, цитотоксини), мають важливе значення у формуванні трансплантаційного імунітету. Вони запускають антитілоопосередкований цитоліз трансплантату (комплемент-опосередкований та антитілозалежна клітинно-опосередкована цитотоксичність).

Можливе адоптивне перенесення трансплантаційного імунітету за допомогою активованих лімфоцитів або зі специфічною антисироваткою від сенсибілізованої особи інтактного макроорганізму.

Механізм імунного відторгнення пересаджених клітин та тканин має дві фази. У першій фазі навколо трансплантату та судин спостерігається скупчення імунокомпетентних клітин (лімфоїдна інфільтрація), у тому числі Т-кілерів. У другій фазі відбувається деструкція клітин трансплантату Т-кілерами, активуються макрофагальна ланка, природні кілери, специфічний антитілогенез. Виникає імунне запалення, тромбоз кровоносних судин, порушується харчування трансплантата та відбувається його загибель. Зруйновані тканини утилізуються фагоцитами.

У процесі реакції відторгнення формується клон Т-і В-клітин імунної пам'яті. Повторна спроба пересадки тих самих органів та тканин викликає вторинну імунну відповідь, яка протікає дуже бурхливо і швидко закінчується відторгненням трансплантата.

З клінічної точки зору виділяють гостре, надгостре та відстрочене відторгнення трансплантату. Розрізняються вони за часом реалізації реакції та окремими механізмами.

У 1883 р. Ілля Ілліч Мечниковстворив біологічну - фагоцитарну - теорію імунітету. В основу цієї теорії була покладена здатність білих кров'яних тілець - фагоцитів -захоплювати і руйнувати сторонні тіла, які у організм. Фундаментом для створення теорії фагоцитозу послужило порівняльно-еволюційне трактування явищ внутрішньоклітинного травлення у одноклітинних та запалення та імунітету у вищих тварин. Мечников встановив повний паралелізм між несприйнятливістю та фагоцитозом.

Одночасно з фагоцитарною теорією імунітету значною підтримкою користувалася гуморальна теорія імунітету, сутність якої зводилася до визнання захисної дії бактерицидних речовин плазми крові та лімфи. Так, Д. Хантерще у XVIII ст. вперше відзначив гальмівну дію сироватки крові на процес гниття, не виявивши, однак, при цьому руйнування гнильних бактерій. У 1887 р. угорський епідеміолог І. Фодорповідомив про те, що він знайшов скупчення зруйнованих сибіркових бацил у серці хворої тварини, пояснивши цей факт бактерицидною дією сироватки крові . Про руйнівну дію дефебринованої крові тварин на мікроорганізми повідомляв у 1888 р. англійський бактеріолог Г. Нуталль. Це властивість крові, за даними Нуталля, зникало після нагріванняїї при 56° протягом півгодини.

Бактерицидні властивості сироватки крові особливо докладно вивчав далі німецький мікробіолог та гігієніст. Г. Бухнер, який стверджував, що немає різниці в бактерицидній активності сироватки та свіжої крові. Речовину, за рахунок якої створюється бактерицидність сироватки, він назвав алексином . У 1890 р. Е. Берінгпродемонстрував руйнування патогенних бактерій в ізольованих кровоносних судинах, позбавлених крові, але заповнених плазмою .

Всі ці дані зрештою оформилися в теорію бактерицидного імунітету, що з'явився різновидом гуморальної теорії імунітету Вона знаходилася в суперечності з клітинної теорією Мечнікова.

Опозиція проти фагоцитарної теорії ще більше посилилася, коли Ф. Лефлерв 1887 р., а слідом за ним Е. Рувиявили, що фільтрат культури дифтерійної бацили викликає у сприйнятливому організмі так само характерний перебіг хвороби, як і свіжа культура цих бацил. Автори дійшли висновку, що хвороботворність дифтерійних бацил є результатом дії виділених ними екзотоксинів .

Подальший розвиток цей напрямок отримав у працях співробітників Р. Коха - А. Френкеля, Е. Берінгаі Ш. Кітазато, які показали, що сироватка крові імунізованих тварин має властивості захищати їх від токсичної дії деяких патогенних мікробів, тобто має антитоксичними властивостями. Відкриття правцевого (Берінг та Кітазато) та дифтерійного (Берінг) антитоксинів лягли в основу розшифрування механізму набутого імунітету як вираження захисної дії антитоксинів, що виділяються під час хвороби. Цей вид імунітету отримав назву антитоксинного та зустрів підтримку з боку багатьох медиків та патологів.

1895 р. німецький бактеріолог Р. Пфейфферспільно з російським лікарем В. І. Ісаєвимпоказали, що свіжа культура холерного вібріона , введена в черевну порожнину імунізованоготварини, розчиняється в ній. Це явище, що отримало назву « феномен Ісаєва - Пфейффера », виявилося суто специфічним по відношенню до різних видів збудників і склало сутність бактеріолітичного імунітету.

Теорію антитоксинової природи імунітету протягом кількох років розвивав П. Ерліх. В результаті цих досліджень виникла нова галузь медицини. серотерапія .

Протягом багатьох років І. І. Мечніковта його численні учні (А. М. Безрідка, Я. Ю. Бардах, В. К. Високович, Л. А. Тарасевич, Г. М. Габричевський, Н. Я. Чистович, Д. К. Заболотний та ін.) вели боротьбу на захист теорії фагоцитозу. Ними було показано, що кожен із відомих на той час видів імунітету - бактерицидний, антитоксинний, бактеріолітичний - носять лише приватний характер, а захисна дія фагоцитів має універсальне значеннядля боротьби організму із більшістю інфекційних захворювань.