Hogar Espacios en blanco para el invierno La historia del descubrimiento de la inmunidad. Historia del estudio de la inmunidad. Inmunidad celular y humoral

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La historia del descubrimiento de la inmunidad. Historia del estudio de la inmunidad. Inmunidad celular y humoral

El término "inmunidad" se originó en la palabra latina "immunitas" - liberación, deshacerse de algo. Ingresó a la práctica médica en el siglo XIX, cuando comenzaron a denotar "liberación de la enfermedad" (diccionario francés Litte, 1869). Pero incluso mucho antes de que apareciera el término entre los médicos, existía un concepto de inmunidad en el sentido de la inmunidad de una persona a la enfermedad, que se designaba como "la fuerza autocurativa del cuerpo" (Hipócrates), "fuerza vital" (Galen ) o "fuerza curativa" (Paracelso). Los médicos conocen desde hace mucho tiempo la inmunidad (resistencia) inherente en los seres humanos desde el nacimiento hasta las enfermedades de los animales (por ejemplo, el cólera del pollo, la peste canina). Ahora se llama inmunidad innata (natural). Desde la antigüedad, los médicos han sabido que una persona no padece ciertas enfermedades dos veces. Entonces, en el siglo IV a. C. Tucídides, al describir la plaga en Atenas, señaló los hechos cuando las personas que sobrevivieron milagrosamente pudieron cuidar a los enfermos sin el riesgo de enfermarse nuevamente. La experiencia de vida ha demostrado que las personas pueden desarrollar una resistencia persistente a la reinfección después de sufrir infecciones graves, como tifus, viruela, escarlatina. Este fenómeno se llama inmunidad adquirida.

A finales del siglo XVIII, el inglés Edward Jenner utilizó la viruela vacuna para proteger a los humanos de la viruela. Convencido de que la infección artificial de una persona es una forma inofensiva de prevenir una enfermedad grave, realizó el primer experimento exitoso en humanos en 1796.

En China y la India, la vacunación contra la viruela se practicó durante varios siglos antes de su introducción en Europa. Las llagas de una persona que había estado enferma de viruela se usaban para rascar la piel de una persona sana, quien generalmente luego transmitía la infección en una forma débil, no fatal, después de lo cual se recuperaba y permanecía resistente a infecciones posteriores con viruela.

Cien años más tarde, el hecho descubierto por E. Jenner formó la base de los experimentos de L. Pasteur sobre el cólera de los pollos, que culminaron en la formulación del principio de prevención de enfermedades infecciosas: el principio de inmunización con patógenos debilitados o muertos (1881).

En 1890, Emil von Behring informó que después de introducir en el cuerpo de un animal, no todas las bacterias de la difteria, sino solo una determinada toxina aislada de ellas, aparece algo en la sangre que puede neutralizar o destruir la toxina y prevenir la enfermedad causada por el conjunto. bacteria. Además, resultó que las preparaciones (sueros) preparadas a partir de la sangre de tales animales curaron a los niños que ya estaban enfermos de difteria. La sustancia que neutralizaba la toxina y aparecía en la sangre solo en su presencia se llamaba antitoxina. Posteriormente, sustancias similares a él comenzaron a llamarse un término general: anticuerpos. Y el agente que provoca la formación de estos anticuerpos comenzó a llamarse antígeno. Por estos trabajos, Emil von Bering recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1901.

Posteriormente P. Ehrlich desarrolló sobre esta base la teoría de la inmunidad humoral, es decir, inmunidad proporcionada por los anticuerpos que, al moverse a través de los medios internos líquidos del cuerpo, como la sangre y la linfa (del latín humor - líquido), infectan cuerpos extraños a cualquier distancia del linfocito que los produce.

Arne Tiselius (Premio Nobel de Química en 1948) demostró que los anticuerpos son simplemente proteínas ordinarias, pero con un peso molecular muy alto. La estructura química de los anticuerpos fue descifrada por Gerald Maurice Edelman (EE. UU.) Y Rodney Robert Porter (Reino Unido), por los que recibieron el Premio Nobel en 1972. Se encontró que cada anticuerpo consta de cuatro proteínas: 2 cadenas ligeras y 2 pesadas. Tal estructura en un microscopio electrónico parece una "honda" (Fig. 2). La parte de una molécula de anticuerpo que se une a un antígeno es muy variable, por eso se le llama variable. Esta área está ubicada en la punta del anticuerpo, por lo que la molécula protectora a veces se compara con pinzas, utilizando extremos afilados para captar los detalles más pequeños del mecanismo de relojería más intrincado. El sitio activo reconoce pequeñas regiones en la molécula de antígeno, que generalmente consta de 4-8 aminoácidos. Estas regiones de antígeno encajan en la estructura del anticuerpo "como la llave de una cerradura". Si los anticuerpos no pueden hacer frente al antígeno (microbio) por sí mismos, otros componentes y, en primer lugar, "células devoradoras" especiales acudirán en su ayuda.

Posteriormente, el japonés Susumo Tonegawa, basado en el logro de Edelman y Porter, mostró lo que nadie, en principio, ni siquiera podía esperar: aquellos genes del genoma que son responsables de la síntesis de anticuerpos, a diferencia del resto de genes humanos, tienen una asombrosa capacidad de cambiar repetidamente su estructura en las células individuales de una persona durante su vida. Al mismo tiempo, ellos, que varían en su estructura, se redistribuyen de tal manera que están potencialmente listos para asegurar la producción de varios cientos de millones de proteínas de anticuerpos diferentes, es decir, mucho más que la cantidad teórica que potencialmente actúa sobre el cuerpo humano desde el exterior de sustancias extrañas: los antígenos. En 1987, S. Tonegawa recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina "por el descubrimiento de los principios genéticos de la generación de anticuerpos".

Simultáneamente con el creador de la teoría de la inmunidad humoral, Ehrlich, nuestro compatriota I.I. Mechnikov desarrolló la teoría de la fagocitosis y corroboró la teoría fagocítica de la inmunidad. Demostró que los animales y los humanos tienen células especiales - fagocitos - capaces de absorber y destruir microorganismos patógenos y otros materiales genéticamente extraños que aparecen en nuestro cuerpo. La fagocitosis es conocida por los científicos desde 1862 por los trabajos de E. Haeckel, pero solo Mechnikov fue el primero en conectar la fagocitosis con la función protectora del sistema inmunológico. En la posterior discusión a largo plazo entre los partidarios de las teorías humoral y fagocítica, se revelaron muchos mecanismos de inmunidad. La fagocitosis, descubierta por Mechnikov, se denominó más tarde inmunidad celular, y la formación de anticuerpos, descubierta por Ehrlich, se denominó inmunidad humoral. Todo terminó con el hecho de que ambos científicos fueron reconocidos por la comunidad científica mundial y compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1908.

Universidad de Medicina de Kazajstán-Rusia

CPC

Sobre el tema: La historia del desarrollo de la inmunología. Teoría de la inmunidad.

Elaborado por: Sarsenova A.B.
Comprobado: Profesor asociado M.G. Sabirova.
Departamento: Microbiología, Inmunología con cursos en epidemiología.
Facultad: Prof. Médico Empresarial.
Grupo: 202 A

Almaty 2011

Contenido

Introducción
1. El origen de la inmunología
2. Formación de macrófagos y linfocitos.
3. Desarrollo de células del sistema inmunológico.
4. Barreras de infección
4.1 Mecanismos de defensa inmunológica del organismo.
5. La inflamación como mecanismo de inmunidad inespecífica
6. Papel de los linfocitos T en la respuesta inmunitaria
7. Fagocitosis
8. Inmunidad humoral y celular
9. Rasgos característicos de la inmunidad específica.
10. Mecanismos celulares de inmunidad.
11. Mecanismos efectores de la inmunidad
12. Estados de inmunodeficiencia (IDS)
13. Cómo el cuerpo se defiende de los virus.
14. Cómo el cuerpo se defiende de las bacterias.
15. Apoptosis como medio de prevención.
conclusiones
Conclusión
Bibliografía
Solicitud

Jenner E.

Mechnikov I.I.
Introducción

Capítulo I. Órganos y células del sistema inmunológico
1. El origen de la inmunología
El comienzo del desarrollo de la inmunología se remonta a finales del siglo XVIII y está asociado con el nombre de E. Jenner, quien por primera vez aplicó, basándose únicamente en observaciones prácticas, el método de vacunación contra la viruela basado en teoría. .
El hecho descubierto por E. Jenner formó la base para los experimentos posteriores de L. Pasteur, que culminaron en la formulación del principio de prevención contra las enfermedades infecciosas: el principio de inmunización con patógenos debilitados o muertos.
El desarrollo de la inmunología durante mucho tiempo tuvo lugar en el marco de la ciencia microbiológica y se refirió solo al estudio de la inmunidad del cuerpo a los agentes infecciosos. En este camino, se han logrado grandes avances en el esclarecimiento de la etiología de varias enfermedades infecciosas. Un logro práctico fue el desarrollo de métodos para el diagnóstico, la prevención y el tratamiento de enfermedades infecciosas, principalmente mediante la creación de varios tipos de vacunas y sueros. Numerosos intentos por dilucidar los mecanismos que determinan la resistencia del organismo frente al patógeno se vieron coronados por la creación de dos teorías de la inmunidad: la fagocítica, formulada en 1887 por II Mechnikov, y la humoral, presentada en 1901 por P. Erlich.
El comienzo del siglo XX es el momento del surgimiento de otra rama de la ciencia inmunológica: la inmunología no infecciosa. Como punto de partida para el desarrollo de la inmunología infecciosa fueron las observaciones de E. Jenner, así que para la no infecciosa, el descubrimiento por J. Bordet y N. Chistovich del hecho de la producción de anticuerpos en el cuerpo de un animal. en respuesta a la introducción no solo de microorganismos, sino en general de agentes extraños. La inmunología no infecciosa recibió su aprobación y desarrollo en la doctrina de las citotoxinas: anticuerpos contra ciertos tejidos del cuerpo, creados por I.I.Mechnikov en 1900, en el descubrimiento por K. Landsteiner en 1901 de antígenos de eritrocitos humanos.
Los resultados del trabajo de P. Medawar (1946) ampliaron el alcance y llamaron la atención sobre la inmunología no infecciosa, explicando que el proceso de rechazo de tejidos extraños por parte del cuerpo también se basa en mecanismos inmunológicos. Y fue la expansión adicional de la investigación en el campo de la inmunidad al trasplante lo que atrajo el descubrimiento en 1953 del fenómeno de la tolerancia inmunológica: la falta de respuesta del organismo al tejido extraño introducido.
I.I. Mechnikov puso un fagocito, o una célula, a la cabeza de su sistema. Los partidarios de la inmunidad "humoral" E. Bering, R. Koch, P. Ehrlich (premios Nobel de 1901, 1905 y 1908) se opusieron ferozmente a esta interpretación. El latín "humor" o "humor" significa líquido, en este caso significa sangre y linfa. Los tres creían que el cuerpo se protege de los microbios con la ayuda de sustancias especiales que flotan en los humores. Fueron llamados "hormiga y toxinas" y "hormiga y tela".
Cabe destacar la sagacidad de los miembros del Comité Nobel, que en 1908 intentaron conciliar las dos teorías opuestas de la inmunidad otorgando a II Mechnikov y al alemán Paul Ehrlich. Luego, los premios para inmunólogos llegaron como si fueran un cuerno de la abundancia (ver Apéndice).
El alumno de Mechnikov, el belga J. Bordet, descubrió una sustancia especial en la sangre, que resultó ser una proteína que ayuda a los anticuerpos a reconocer un antígeno.
Una t y una gen y se denominan sustancias que, cuando entran al organismo, estimulan la producción de una t. A su vez, los anticuerpos son proteínas muy específicas. Al unirse a antígenos (por ejemplo, toxinas bacterianas), los neutralizan, evitando que destruyan las células. Los linfocitos o las células linfáticas sintetizan los cuerpos an t y en el cuerpo. Los griegos limfoy llamaban agua limpia y transparente de manantiales y manantiales subterráneos. La linfa, a diferencia de la sangre, es un líquido transparente amarillento. Los linfocitos se encuentran no solo en la linfa, sino también en la sangre. Sin embargo, la penetración del antígeno en la sangre todavía no es suficiente para que comience la síntesis de anticuerpos. Es necesario que el antígeno sea absorbido y procesado por el fagocito o macrófago. Por lo tanto, el macrófago de Mechnikov se encuentra en el comienzo de la respuesta inmune del cuerpo. El esquema de esta respuesta podría verse así:
Antígeno - Macrófago -? - Linfocitos - Anticuerpos - Agente infeccioso
Podemos decir que las pasiones han estado hirviendo en torno a este sencillo esquema durante un siglo. La inmunología se ha convertido en una teoría de la medicina y en un importante problema biológico. Aquí es donde se unen la biología molecular y celular, la genética, la evolución y muchas otras disciplinas. No es sorprendente que sean los inmunólogos quienes hayan recibido la mayor parte de los premios Nobel biomédicos.

2. Formación de macrófagos y linfocitos
Anatómicamente, el sistema inmunológico parece estar fragmentado. Sus órganos y células se encuentran dispersos por todo el cuerpo, aunque en realidad todos están conectados en un solo sistema por vasos sanguíneos y linfáticos. Los órganos del sistema inmunológico generalmente se dividen en centrales y periféricos. Los órganos centrales incluyen Médula ósea y timo, a órganos periféricos - ganglios linfáticos, bazo, linfoides congestión(de varios tamaños) ubicados a lo largo de los intestinos, pulmones, etc. (Fig. 3).
La médula ósea contiene madre (o germinal) células - los antepasados de todas las células hematopoyéticas ( eritrocitos, plaquetas, leucocitos, macrófagos y linfocitos). Los macrófagos y los linfocitos son las principales células del sistema inmunológico. De manera general y breve, se acostumbra llamarlos im mu n n o ts y t y m y. Las primeras etapas del desarrollo de los inmunocitos tienen lugar en la médula ósea. Esta es su cuna.
Macrófagos, son fagocitos, - comedores de cuerpos extraños y las células más antiguas del sistema inmunológico. Después de pasar por varias etapas de desarrollo (Fig.4), dejan la médula ósea en forma monocitos(células redondeadas) y circulan en la sangre durante un tiempo determinado. Desde el torrente sanguíneo, penetran en todos los órganos y tejidos, donde cambian su forma redonda a una recortada. De esta forma, se vuelven más móviles y capaces de adherirse a cualquier "extraterrestre" potencial.
Linfocitos se consideran las principales figuras de la vigilancia inmunológica en la actualidad. Es un sistema de células con varios propósitos funcionales. Ya en la médula ósea, los precursores de los linfocitos se dividen en dos grandes ramas. Uno de ellos, en los mamíferos, completa su desarrollo en la médula ósea y en las aves en un órgano linfoide especializado: bursa (bursa), de la palabra latina bursa. Por lo tanto, estos linfocitos se denominan dependientes de bursa o Linfocitos B... Otra gran rama de los precursores de la médula ósea migra a otro órgano central del sistema linfoide: el timo. Esta rama de los linfocitos se denomina timo-dependiente o Linfocitos T(En la Fig. 4 se muestra un esquema general del desarrollo de las células del sistema inmunológico).

3.Desarrollo de células del sistema inmunológico.
Los linfocitos B, como los monocitos, maduran en la médula ósea, desde donde las células maduras ingresan al torrente sanguíneo. Los linfocitos B también pueden salir del torrente sanguíneo, asentarse en el bazo y los ganglios linfáticos y convertirse en células plasmáticas.
El evento más importante en el desarrollo de los linfocitos B es la recombinación y mutación de genes relacionados con la síntesis de antígenos (proteínas de la clase de inmunoglobulinas dirigidas contra antígenos). Como resultado de esta recombinación de genes, cada linfocito B se convierte en portador de un gen individual capaz de sintetizar anticuerpos separados contra un antígeno. Y dado que la población B consta de muchos clones separados (la descendencia de estos productores de anticuerpos), en conjunto pueden reconocer y destruir todo el conjunto de posibles antígenos. Una vez que se forman los genes y aparecen moléculas de anticuerpos en la superficie celular en forma de receptores, los linfocitos B abandonan la médula ósea. Durante poco tiempo, circulan en el torrente sanguíneo y luego penetran en los órganos periféricos, como si tuvieran prisa por cumplir su propósito vital, ya que la vida útil de estos linfocitos es corta, solo 7-10 días.
Los linfocitos T durante el desarrollo en el timo se denominan timocitos... El timo está ubicado en la cavidad torácica directamente detrás del esternón y consta de tres secciones. En ellos, los timocitos pasan por tres etapas de desarrollo y aprendizaje de inmunocompetencia (Fig. 5). En la capa externa (zona subcapsular), los extraterrestres de la médula ósea están contenidos como antecesores, están aquí, por así decirlo, adaptación y todavía están privados de receptores para el reconocimiento de antígenos. En la segunda sección (capa cortical), están bajo la influencia de factores del timo (crecimiento y diferenciación). adquirir requerido por la población de células T receptores para antígenos. Después de la transición a la tercera sección del timo (médula), los timocitos se diferencian según la característica funcional y volverse maduro Células T (Fig. 6).
Los receptores adquiridos, dependiendo de la estructura bioquímica de las macromoléculas de proteínas, determinan su estado funcional. La mayoría de los linfocitos T se vuelven efector células llamadas Asesino T(del asesino inglés - asesino). La parte más pequeña realiza regulador función: T-ayudantes(del inglés helper - helpers) mejoran la reactividad inmunológica y Supresores en T al contrario, lo debilitan. A diferencia de los linfocitos B, los linfocitos T (principalmente los T-helpers) con la ayuda de sus receptores son capaces de reconocer no solo los de otra persona, sino un "yo" alterado, es decir. se debe presentar un antígeno extraño (generalmente por macrófagos) en combinación con las propias proteínas del cuerpo. Una vez completado el desarrollo en el timo, parte de los linfocitos T maduros permanece en la médula y la mayoría la deja y se asienta en el bazo y los ganglios linfáticos.
Durante mucho tiempo, no quedó claro por qué más del 90% de los precursores tempranos de las células T procedentes de la médula ósea mueren en el timo. El famoso inmunólogo australiano F. Burnet sugiere que la muerte de aquellos linfocitos que son capaces de agresión autoinmune ocurre en el timo. La razón principal de una muerte tan masiva está asociada con la selección de células que pueden reaccionar con sus propios antígenos. Todos los linfocitos que no han pasado el control de especificidad mueren.

4.1. Mecanismos de defensa inmunológica del organismo.
Por lo tanto, incluso una breve excursión a la historia del desarrollo de la inmunología permite evaluar el papel de esta ciencia en la solución de una serie de problemas médicos y biológicos. La inmunología infecciosa, la progenitora de la inmunología general, se ha convertido ahora solo en su rama.
Se hizo evidente que el organismo distingue con mucha precisión entre "lo propio" y "ajeno", y los mismos mecanismos subyacen a las reacciones que surgen en él en respuesta a la introducción de agentes extraños (independientemente de su naturaleza). El estudio de la totalidad de los procesos y mecanismos destinados a mantener la constancia del entorno interno del cuerpo frente a infecciones y otros agentes extraños, la inmunidad, constituye la base de la ciencia inmunológica (V.D. Timakov, 1973).
La segunda mitad del siglo XX estuvo marcada por el rápido desarrollo de la inmunología. Fue durante estos años que se creó la teoría de la inmunidad por selección clonal, se revelaron las regularidades del funcionamiento de varios enlaces del sistema linfoide como un sistema único e integral de inmunidad. Uno de los avances más importantes de los últimos años ha sido el descubrimiento de dos mecanismos efectores independientes en una respuesta inmune específica. Uno de ellos está asociado con los llamados linfocitos B, que llevan a cabo una respuesta humoral (síntesis de inmunoglobulinas), el otro, con el sistema de linfocitos T (células dependientes del timo), cuyo resultado es una respuesta celular. (acumulación de linfocitos sensibilizados). Es especialmente importante obtener evidencia de la existencia de una interacción de estos dos tipos de linfocitos en la respuesta inmune.
Los resultados de la investigación sugieren que el sistema inmunológico es un vínculo importante en el complejo mecanismo de adaptación del cuerpo humano, y su acción está dirigida principalmente a mantener la homeostasis antigénica, cuya violación puede deberse a la penetración de antígenos extraños en el cuerpo. (infección, trasplante) o mutación espontánea.
Nezelof imaginó un diagrama de los mecanismos que llevan a cabo la protección inmunológica de la siguiente manera:

Pero, como han demostrado los estudios de los últimos años, la división de la inmunidad en humoral y celular es muy arbitraria. De hecho, el efecto del antígeno sobre el linfocito y la célula reticular se lleva a cabo con la ayuda de micro y macrófagos que procesan la información inmunológica. Al mismo tiempo, la reacción de fagocitosis, por regla general, involucra factores humorales, y la base de la inmunidad humoral está formada por células que producen inmunoglobulinas específicas. Los mecanismos destinados a eliminar un agente extraño son sumamente diversos. En este caso, se pueden distinguir dos conceptos: "reactividad inmunológica" y "factores de protección inespecíficos". La primera se entiende como respuestas específicas a antígenos debido a la capacidad altamente específica del cuerpo para responder a moléculas extrañas. Sin embargo, la defensa del cuerpo contra las infecciones también depende del grado de permeabilidad a los microorganismos patógenos de la piel y las membranas mucosas, y de la presencia de sustancias bactericidas en sus secretos, la acidez del contenido gástrico y la presencia de sistemas enzimáticos como la lisozima en los procesos biológicos. fluidos del cuerpo. Todos estos mecanismos se refieren a factores de protección inespecíficos, ya que no hay una respuesta especial y todos existen independientemente de la presencia o ausencia del patógeno. Los fagocitos y el sistema del complemento ocupan una posición especial determinada. Esto se debe al hecho de que, a pesar de la inespecificidad de la fagocitosis, los macrófagos están involucrados en el procesamiento de antígenos y en la cooperación de los linfocitos T y B en la respuesta inmune, es decir, participan en formas específicas de respuesta a sustancias extrañas. De manera similar, la producción de complemento no es una respuesta específica a un antígeno, pero el propio sistema del complemento está involucrado en respuestas específicas de antígeno-anticuerpo.

5. La inflamación como mecanismo de inmunidad inespecífica
La inflamación es la respuesta del cuerpo a microorganismos extraños y productos de degradación de tejidos. Este es el mecanismo principal del natural ( congénito, o inespecífico) inmunidad, así como las etapas inicial y final de la inmunidad cuando se adquiere. Como cualquier reacción de defensa, debe combinar la capacidad de reconocer una partícula extraña al cuerpo con una forma eficaz de neutralizarlo y eliminarlo del cuerpo. Un ejemplo clásico es la inflamación provocada por una astilla que ha penetrado en la piel y está contaminada con bacterias.
Normalmente, las paredes de los vasos sanguíneos son impermeables a los componentes sanguíneos: plasma y corpúsculos (eritrocitos y leucocitos). El aumento de la permeabilidad al plasma sanguíneo se debe a cambios en las paredes de los vasos sanguíneos, la formación de "espacios" entre las células endoteliales estrechamente adyacentes. En la zona de la astilla se observa inhibición del movimiento de eritrocitos y leucocitos (glóbulos blancos), que comienzan a adherirse a las paredes de los capilares formando “tapones”. Dos tipos de leucocitos, monocitos y neutrófilos, comienzan a "exprimirse" activamente de la sangre hacia el tejido circundante entre las células endoteliales en el área de inflamación en desarrollo.
Los monocitos y neutrófilos están destinados a la fagocitosis: la absorción y destrucción de partículas extrañas. El movimiento activo intencionado hacia el foco de la inflamación se llama quimiotaxis. Al llegar al sitio de la inflamación, los monocitos se convierten en macrófagos. Se trata de células con localización tisular, fagocitándose activamente, con una superficie “pegajosa”, móvil, como si sintieran todo lo que hay en el entorno inmediato. Los neutrófilos también llegan al sitio de la inflamación y su actividad fagocítica aumenta. Las células fagocíticas acumulan, absorben y destruyen activamente (intracelularmente) bacterias y desechos celulares.
La activación de los tres principales sistemas implicados en la inflamación determina la composición y dinámica de los "actores". Incluyen el sistema educativo parientes el sistema complemento y el sistema células fagocíticas activadas.

6. El papel de los linfocitos T en la respuesta inmunitaria

7. Fagocitosis
El enorme papel de la fagocitosis no solo en la inmunidad innata, sino también en la adquirida es cada vez más evidente gracias al trabajo de la última década. La fagocitosis comienza con la acumulación de fagocitos en el foco de la inflamación. Los monocitos y neutrófilos juegan el papel principal en este proceso. Los monocitos, habiendo llegado al foco de la inflamación, se convierten en macrófagos: células fagocíticas tisulares. Los fagocitos, que interactúan con las bacterias, se activan, su membrana se vuelve "pegajosa", los gránulos llenos de poderosas proteasas se acumulan en el citoplasma. Aumenta la absorción de oxígeno y la generación de especies reactivas de oxígeno (explosión de oxígeno), incluidos los peróxidos de hidrógeno y el hipoclorito, así como
etc .................

Existe evidencia de que las primeras vacunas contra la viruela se llevaron a cabo en China mil años antes del nacimiento de Cristo. Las llagas de una persona que había tenido viruela arañaron la piel de una persona sana, quien generalmente luego transmitía la infección en forma débil, luego de lo cual se recuperó y permaneció resistente a infecciones posteriores con viruela. La inoculación del contenido de las pústulas de viruela a personas sanas para protegerlas de la forma aguda de la enfermedad se propagó a la India, Asia Menor, Europa y el Cáucaso. Sin embargo, la recepción de la infección artificial con viruela natural (humana) no dio resultados positivos en todos los casos. A veces, después de la inoculación, se presenta una forma aguda de la enfermedad e incluso la muerte.

La inoculación fue reemplazada por el método de vacunación (del latín vacca - vaca), desarrollado a fines del siglo XVIII. El médico inglés E. Jenner (E. Jenner). Llamó la atención sobre el hecho de que las mujeres con aftas que cuidaban de animales enfermos a veces se enfermaban de forma extremadamente leve con la viruela de las vacas, pero nunca se enfermaban de viruela. Tal observación le dio al investigador una oportunidad real para combatir la enfermedad de las personas. En 1796, 30 años después del inicio de su investigación, E. Jenner decidió probar el método de vacunación en un niño que fue vacunado con viruela vacuna y luego lo infectó con viruela. El experimento tuvo éxito y, desde entonces, el método de vacunación según E. Jenner ha encontrado una amplia aplicación en todo el mundo.

Cabe señalar que mucho antes de que E. Jenner, el destacado científico-médico del Oriente medieval Razi, al inocular a los niños con viruela vacuna, los protegiera de la viruela humana. E. Jenner no conocía el método Razi.

El nacimiento de la inmunología infecciosa está asociado con el nombre del destacado científico francés Louis Paster. El primer paso hacia una búsqueda dirigida de preparaciones de vacunas que creen una inmunidad estable a la infección se realizó después de la conocida observación de Pasteur de la patogenicidad del patógeno del cólera de pollo. Se demostró que la infección de pollos con un cultivo debilitado (atenuado) del patógeno crea inmunidad al microbio patógeno (1880). En 1881. Pasteur demostró un enfoque eficaz para inmunizar a las vacas contra el ántrax, y en 1885. logró mostrar la posibilidad de proteger a las personas de la rabia.

Hacia los años 40-50 de nuestro siglo, los principios de vacunación establecidos por Pasteur encontraron su manifestación en la creación de todo un arsenal de vacunas contra la más amplia gama de enfermedades infecciosas.

Aunque Pasteur es considerado el fundador de la inmunología infecciosa, desconocía los factores involucrados en la protección contra la infección. Los primeros en arrojar luz sobre uno de los mecanismos de resistencia a la infección fueron Behring y Kitasato. En 1890, Emil von Behring informó que después de introducir en el cuerpo de un animal, no todas las bacterias de la difteria, sino solo una determinada toxina aislada de ellas, aparece algo en la sangre que puede neutralizar o destruir la toxina y prevenir la enfermedad causada por el conjunto. bacteria. Además, resultó que las preparaciones (sueros) preparadas a partir de la sangre de tales animales curaron a los niños que ya estaban enfermos de difteria. La sustancia que neutralizaba la toxina y aparecía en la sangre solo en su presencia se llamaba antitoxina. Posteriormente, sustancias similares a él comenzaron a llamarse un término general: anticuerpos. Y el agente que provoca la formación de estos anticuerpos comenzó a llamarse antígeno. Por estos trabajos, Emil von Bering recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1901.

Arne Tiselius (Premio Nobel de Química en 1948) demostró que los anticuerpos son simplemente proteínas ordinarias, pero con un peso molecular muy alto. La estructura química de los anticuerpos fue descifrada por Gerald Maurice Edelman (EE. UU.) Y Rodney Robert Porter (Reino Unido), por los que recibieron el Premio Nobel en 1972. Se encontró que cada anticuerpo consta de cuatro proteínas: 2 cadenas ligeras y 2 pesadas. Tal estructura en un microscopio electrónico se parece a una "tirachinas" en apariencia. La parte de una molécula de anticuerpo que se une a un antígeno es muy variable, por eso se le llama variable. Esta área está ubicada en la punta del anticuerpo, por lo que la molécula protectora a veces se compara con pinzas, utilizando extremos afilados para captar los detalles más pequeños del mecanismo de relojería más intrincado. El sitio activo reconoce pequeñas regiones en la molécula de antígeno, que generalmente consta de 4-8 aminoácidos. Estas regiones de antígeno encajan en la estructura del anticuerpo "como la llave de una cerradura". Si los anticuerpos no pueden hacer frente al antígeno (microbio) por sí mismos, otros componentes y, en primer lugar, "células devoradoras" especiales acudirán en su ayuda.

Nuestro compatriota I.I. Mechnikov desarrolló la teoría de la fagocitosis y corroboró la teoría fagocítica de la inmunidad. Demostró que los animales y los humanos tienen células especiales - fagocitos - capaces de absorber y destruir microorganismos patógenos y otros materiales genéticamente extraños que aparecen en nuestro cuerpo. La fagocitosis es conocida por los científicos desde 1862 por los trabajos de E. Haeckel, pero solo Mechnikov fue el primero en conectar la fagocitosis con la función protectora del sistema inmunológico. En la posterior discusión a largo plazo entre los partidarios de las teorías humoral y fagocítica, se revelaron muchos mecanismos de inmunidad.

Paralelamente a Mechnikov, el farmacólogo alemán Paul Ehrlich estaba desarrollando su teoría de la protección inmunitaria contra las infecciones. Sabía que en el suero sanguíneo de animales infectados con bacterias aparecen sustancias proteicas que pueden matar microorganismos patógenos. Posteriormente, estas sustancias fueron llamadas "anticuerpos" por él. La propiedad más característica de los anticuerpos es su pronunciada especificidad. Habiéndose formado como un agente protector contra un microorganismo, lo neutralizan y destruyen solo, permaneciendo indiferentes a los demás. Tratando de comprender este fenómeno de especificidad, Ehrlich propuso la teoría de las "cadenas laterales", según la cual los anticuerpos en forma de receptores preexisten en la superficie de las células. En este caso, el antígeno de microorganismos actúa como factor selectivo. Al entrar en contacto con un receptor específico, proporciona una producción y circulación mejoradas solo de este receptor específico (anticuerpo).

La perspicacia de Ehrlich es sorprendente, ya que con algunos cambios esta teoría generalmente especulativa ahora se ha confirmado.

La fagocitosis, descubierta por Mechnikov, se denominó más tarde inmunidad celular, y la formación de anticuerpos, descubierta por Ehrlich, se denominó inmunidad humoral. Dos teorías, la celular (fagocítica) y la humoral, en el momento de su aparición se encontraban en posiciones antagónicas. Las escuelas de Mechnikov y Ehrlich lucharon por la verdad científica, sin sospechar que cada golpe y cada parada acercaba a los oponentes. En 1908. Ambos científicos recibieron simultáneamente el Premio Nobel.

Una nueva etapa en el desarrollo de la inmunología se asocia principalmente con el nombre del destacado científico australiano M. Burnet (Macfarlane Burnet; 1899-1985). Fue él quien determinó en gran medida el rostro de la inmunología moderna. Considerando la inmunidad como una reacción destinada a diferenciar todo lo "nuestro" de todo lo "extraño", planteó la cuestión de la importancia de los mecanismos inmunes en el mantenimiento de la integridad genética del organismo durante el período de desarrollo (ontogenético) individual. Fue Burnett quien llamó la atención sobre el linfocito como principal participante en una respuesta inmune específica, dándole el nombre de "inmunocito". Fue Burnet quien predijo, y el inglés Peter Medavar y el checo Milan Hasek confirmaron experimentalmente el estado opuesto a la reactividad inmune: la tolerancia. Fue Burnet quien señaló el papel especial del timo en la formación de la respuesta inmune. Y finalmente, Burnet permaneció en la historia de la inmunología como el creador de la teoría de la inmunidad por selección clonal. La fórmula de esta teoría es simple: un clon de linfocitos es capaz de responder a un solo determinante específico antigénico específico.

Particularmente dignas de mención son las opiniones de Burnet sobre la inmunidad como una reacción del organismo que distingue todo lo "nuestro" de todo lo "ajeno". Después de que Peter Medawar demostró la naturaleza inmune del rechazo de un trasplante extranjero y la acumulación de datos sobre la inmunología de las neoplasias malignas, se hizo evidente que la respuesta inmune se desarrolla no solo a los antígenos microbianos, sino también cuando hay alguno, aunque insignificante, diferencias antigénicas entre el organismo y ese material biológico (trasplante, tumor maligno) con el que se encuentra el organismo.

Estrictamente hablando, los científicos del pasado, incluido Mechnikov, entendieron que el propósito de la inmunidad no es solo la lucha contra los agentes infecciosos. Sin embargo, los intereses de los inmunólogos de la primera mitad de este siglo se concentraron principalmente en el desarrollo de problemas de patología infecciosa. Se necesitó tiempo para que el curso natural del conocimiento científico hiciera posible plantear el concepto del papel de la inmunidad en el desarrollo individual. Y Burnet fue el autor de la nueva generalización.

Robert Koch (1843-1910) también hizo una gran contribución a la formación de la inmunología moderna, descubrió el agente causante de la tuberculosis y describió la reacción cutánea a la tuberculina; Jules Bordet (1870-1961), quien hizo una importante contribución a la comprensión de la lisis bacteriana dependiente del complemento; Karl Landsteiner (Karl Landsteiner; 1868-1943), quien recibió el Premio Nobel por el descubrimiento de grupos sanguíneos y desarrolló enfoques para estudiar la fina especificidad de los anticuerpos utilizando haptenos; Rodney Porter (1917-1985) y Gerald Edelman (Gerald Edelman; 1929), quienes estudiaron la estructura de los anticuerpos; George Snell, Baruj Benacerraf y Jean Dausset, quienes describieron el principal complejo de histocompatibilidad en animales y humanos y descubrieron los genes de la respuesta inmune. Entre los inmunólogos domésticos, la investigación de N.F. Gamaley, G.N. Gabrichevsky, L.A. Tarasevich, L.A. Zilber, G.I. Abelev es especialmente significativa.

Miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia Sergei Nedospasov, Boris Rudenko, columnista de la revista Science and Life.

Los avances revolucionarios en cualquier campo de la ciencia ocurren con poca frecuencia, una o dos veces por siglo. Y para darse cuenta de que realmente ha ocurrido una revolución en el conocimiento del mundo circundante, para evaluar sus resultados, la comunidad científica y la sociedad en su conjunto a veces toman más de un año o incluso más de una década. En inmunología, tal revolución ocurrió a fines del siglo pasado. Fue preparado por docenas de científicos destacados que propusieron hipótesis, hicieron descubrimientos y formularon teorías, y algunas de estas teorías y descubrimientos se hicieron hace cien años.

Paul Ehrlich (1854-1915).

Ilya Mechnikov (1845-1916).

Charles Janway (1943-2003).

Jules Hoffmann.

Ruslan Medzhitov.

Drosophila, mutante en el gen Toll, se cubrió de hongos y murió, ya que no tiene receptores inmunes que reconozcan las infecciones por hongos.

Dos escuelas, dos teorías

A lo largo del siglo XX, hasta principios de la década de 1990, en la investigación sobre inmunidad, los científicos partieron de la convicción de que los vertebrados superiores, y en particular los humanos, tienen el sistema inmunológico más perfecto. Esto es lo que debería estudiarse en primer lugar. Y si todavía no se ha “descubierto” algo en la inmunología de aves, peces e insectos, lo más probable es que esto no juegue un papel especial para avanzar en el camino de la comprensión de los mecanismos de protección contra las enfermedades humanas.

La inmunología como ciencia surgió hace un siglo y medio. Aunque la primera vacunación se asocia con el nombre de Jenner, el gran Louis Pasteur es legítimamente considerado el padre fundador de la inmunología, quien comenzó a buscar una pista sobre la supervivencia de la raza humana, a pesar de las devastadoras epidemias regulares de peste, viruela, cólera, golpeando países y continentes como una espada castigadora del destino. Millones, decenas de millones de muertes. Pero en las ciudades y pueblos, donde los equipos funerarios no tuvieron tiempo de sacar los cadáveres de las calles, hubo quienes por su cuenta, sin la ayuda de curanderos y hechiceros, hicieron frente a la fatal desgracia. Y también a los que no se vieron afectados en absoluto por la enfermedad. Esto significa que existe un mecanismo en el cuerpo humano que lo protege de al menos algunas intrusiones del exterior. Se llama inmunidad.

Pasteur desarrolló el concepto de inmunidad artificial, desarrollando métodos para su creación a través de la vacunación, pero gradualmente se hizo evidente que la inmunidad existe en dos formas: natural (innata) y adaptativa (adquirida). ¿Cual es mas importante? ¿Cuál juega un papel en el éxito de la vacunación? A principios del siglo XX, en respuesta a esta cuestión fundamental, dos teorías, dos escuelas, Paul Ehrlich e Ilya Mechnikov, se enfrentaron en una aguda polémica científica.

Paul Ehrlich nunca ha estado en Jarkov u Odessa. Pasó sus universidades en Breslau (Breslau, ahora Wroclaw) y Estrasburgo, trabajó en Berlín, en el Instituto Koch, donde creó la primera estación de control serológico del mundo, y luego dirigió el Instituto de Terapia Experimental en Frankfurt am Main, que lleva su nombre hoy. Y aquí debe admitirse que, conceptualmente, Ehrlich hizo más por la inmunología en toda la historia de esta ciencia que nadie.

Mechnikov descubrió el fenómeno de la fagocitosis, la captura y destrucción de microbios y otras partículas biológicas ajenas al cuerpo por parte de células especiales, macrófagos y neutrófilos. Es este mecanismo, creía, el principal del sistema inmunológico, que construye líneas de defensa contra la invasión de patógenos. Son los fagocitos los que se precipitan al ataque, provocando una reacción inflamatoria, por ejemplo, con una inyección, una astilla, etc.

Ehrlich argumentó lo contrario. El papel principal en la protección contra las infecciones no pertenece a las células, sino a los anticuerpos descubiertos por ellas, moléculas específicas que se forman en el suero sanguíneo en respuesta a la introducción del agresor. La teoría de Ehrlich se denominó teoría de la inmunidad humoral.

Curiosamente, los implacables rivales científicos, Mechnikov y Ehrlich, compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1908 por su trabajo en el campo de la inmunología, aunque en ese momento los éxitos teóricos y prácticos de Ehrlich y sus seguidores parecían refutar por completo las opiniones de Mechnikov. Incluso se dijo que el premio fue otorgado a este último, más bien, sobre la base de una combinación de méritos (lo que no está en absoluto excluido y no es vergonzoso: la inmunología es solo una de las áreas en las que trabajó el científico ruso, su contribución para la ciencia mundial es enorme). Sin embargo, aun así, los miembros del Comité Nobel, como se vio después, tenían mucha más razón de lo que ellos mismos creían, aunque la confirmación de esto llegó solo un siglo después.

Ehrlich murió en 1915, Mechnikov sobrevivió a su oponente por solo un año, por lo que la disputa científica más fundamental hasta el final del siglo se desarrolló sin la participación de sus iniciadores. Mientras tanto, todo lo que sucedió en inmunología durante las próximas décadas confirmó la veracidad de Paul Ehrlich. Se encontró que los glóbulos blancos, los linfocitos, se dividen en dos tipos: B y T (aquí debe enfatizarse que el descubrimiento de los linfocitos T a mediados del siglo XX transfirió la ciencia de la inmunidad adquirida a un nivel completamente diferente - los fundadores no pudieron prever esto). Son ellos quienes organizan la protección frente a virus, microbios, hongos y, en general, frente a sustancias hostiles al organismo. Los linfocitos B producen anticuerpos que se unen a una proteína extraña, neutralizando su actividad. Y los linfocitos T destruyen las células infectadas y contribuyen a la eliminación del patógeno del cuerpo de otras formas, y en ambos casos, se forma una "memoria" del patógeno, de modo que es mucho más fácil para el cuerpo luchar contra el fuego. -infección. Estas líneas protectoras son capaces de lidiar de la misma forma con las proteínas propias, pero renacidas, que se vuelven peligrosas para el organismo. Desafortunadamente, tal capacidad, en caso de que no se establezca el mecanismo más complejo de la inmunidad adaptativa, puede causar enfermedades autoinmunes, cuando los linfocitos, habiendo perdido la capacidad de distinguir sus proteínas de otras, comienzan a "disparar contra su propia gente". ”...

Así, hasta los años 80 del siglo XX, la inmunología se desarrolló principalmente por el camino indicado por Ehrlich, y no por Mechnikov. La inmunidad adaptativa increíblemente compleja, fantásticamente sofisticada por millones de años de evolución, reveló gradualmente sus misterios. Los científicos crearon vacunas y sueros que supuestamente ayudarían al cuerpo a organizar una respuesta inmune a la infección de la manera más rápida y eficiente posible, y recibieron antibióticos que podrían suprimir la actividad biológica del agresor, facilitando así el trabajo de los linfocitos. Es cierto, dado que muchos microorganismos están en simbiosis con el huésped, los antibióticos atacan a sus aliados con igual entusiasmo, debilitando e incluso anulando sus funciones útiles, pero la medicina se dio cuenta de esto y dio la alarma mucho, mucho después ...

Sin embargo, las fronteras de la victoria total sobre las enfermedades, que en un principio parecían tan alcanzables, se fueron empujando cada vez más hacia el horizonte, porque con el tiempo aparecieron y se acumularon preguntas que la teoría imperante encontró difícil de responder o no pudo responder en absoluto. . Y el desarrollo de vacunas no fue tan fácil como se esperaba.

Se sabe que el 98% de las criaturas que viven en la Tierra generalmente carecen de inmunidad adaptativa (en la evolución, aparece solo en el nivel de los peces de mandíbula). Pero todos ellos también tienen sus enemigos en el microcosmos biológico, sus propias enfermedades e incluso epidemias, a las que, sin embargo, las poblaciones se enfrentan con bastante éxito. También se sabe que la microflora humana contiene una masa de organismos que, al parecer, simplemente están obligados a causar enfermedades e iniciar una respuesta inmune. Sin embargo, esto no sucede.

Hay decenas de preguntas similares. Permanecieron abiertos durante décadas.

Como comienzan las revoluciones

En 1989, el inmunólogo estadounidense profesor Charles Janeway publicó una obra que pronto fue reconocida como visionaria, aunque, como la teoría de Mechnikov, tenía y sigue teniendo serios y eruditos oponentes. Janway sugirió que en las células humanas responsables de la inmunidad, existen receptores especiales que reconocen algunos componentes estructurales de los patógenos (bacterias, virus, hongos) y desencadenan un mecanismo de respuesta. Dado que existen innumerables patógenos potenciales en el mundo sublunar, Janway sugirió que los receptores reconocerían algunas estructuras químicas "invariantes" características de toda una clase de patógenos. De lo contrario, ¡simplemente no habrá suficientes genes!

Unos años más tarde, el profesor Jules Hoffmann (que luego se convirtió en presidente de la Academia de Ciencias de Francia) descubrió que la mosca de la fruta, un participante casi indispensable en los descubrimientos más importantes de la genética, posee un sistema de defensa que antes era incomprendido y poco apreciado. Resultó que esta mosca de la fruta tiene un gen especial que no solo es importante para el desarrollo de la larva, sino que también está asociado con la inmunidad innata. Si este gen se estropea en una mosca, muere cuando se infecta con hongos. Además, de otras enfermedades, por ejemplo, de naturaleza bacteriana, no morirá, sino de una fúngica, inevitablemente. El descubrimiento permitió sacar tres conclusiones importantes. En primer lugar, la mosca de la fruta primitiva está dotada de una inmunidad innata poderosa y eficaz. En segundo lugar, sus células tienen receptores que reconocen infecciones. En tercer lugar, el receptor es específico de una determinada clase de infecciones, es decir, no puede reconocer ninguna "estructura" extraña, sino sólo una muy específica. Y este receptor no protege de otra "estructura".

Estos dos eventos, una teoría casi especulativa y el primer resultado experimental inesperado, deben considerarse el comienzo de la gran revolución inmunológica. Además, como sucede en la ciencia, los eventos se desarrollaron de manera incremental. Ruslan Medzhitov, quien se graduó de la Universidad de Tashkent, luego se graduó de la Universidad Estatal de Moscú y luego se convirtió en profesor en la Universidad de Yale (EE. UU.) Y una estrella en ascenso en inmunología mundial, fue el primero en descubrir estos receptores en células humanas.

Así, casi cien años después, finalmente se resolvió la disputa teórica de larga data entre los grandes rivales científicos. Decidí que ambos tenían razón: sus teorías se complementaban entre sí, y la teoría de II Mechnikov recibió una nueva confirmación experimental.

De hecho, se ha producido una revolución conceptual. Resultó que para todos los seres de la Tierra, la inmunidad innata es la principal. Y solo en los organismos más "avanzados" en la escala evolutiva: los vertebrados superiores, además, se desarrolla la inmunidad adquirida. Sin embargo, es el innato quien orienta su lanzamiento y posterior trabajo, aunque quedan por establecer muchos detalles de cómo se regula todo esto.

"Ayudante de Su Excelencia"

Los nuevos puntos de vista sobre la interacción de las ramas innatas y adquiridas del sistema inmunológico han ayudado a comprender lo que no se había entendido hasta ahora.

¿Cómo funcionan las vacunas cuando funcionan? En una forma general (y muy simplificada), es algo como esto. Se inyecta un patógeno debilitado (generalmente un virus o una bacteria) en la sangre de un animal donante, como un caballo, una vaca, un conejo, etc. El sistema inmunológico del animal produce una respuesta protectora. Si la respuesta protectora está asociada con factores humorales: anticuerpos, entonces sus portadores materiales pueden purificarse y transferirse a la sangre humana, transfiriendo simultáneamente el mecanismo protector. En otros casos, un patógeno debilitado (o muerto) infecta o inmuniza a la persona misma, con la esperanza de inducir una respuesta inmune que pueda proteger contra un patógeno real e incluso afianzarse en la memoria celular durante muchos años. Así fue como Edward Jenner a finales del siglo XVIII, por primera vez en la historia de la medicina, se vacunó contra la viruela.

Sin embargo, esta técnica no siempre funciona. No es casualidad que todavía no existan vacunas contra el SIDA, la tuberculosis y la malaria, las tres enfermedades más peligrosas a escala mundial. Además, no hay respuesta a muchos compuestos químicos simples o proteínas que son extrañas al cuerpo y simplemente tendrían que iniciar una respuesta del sistema inmunológico. Y esto sucede a menudo porque el mecanismo del protector principal, la inmunidad innata, permanece sin despertar.

Una de las formas de superar este obstáculo fue demostrada experimentalmente por el patólogo estadounidense J. Freund. El sistema inmunológico funcionará con toda su potencia si el antígeno hostil se mezcla con un adyuvante. Un adyuvante es una especie de mediador, un asistente en la inmunización; en los experimentos de Freund, constaba de dos componentes. El primero, una suspensión de agua y aceite, realizó la tarea puramente mecánica de liberar lentamente el antígeno. Y el segundo componente es, a primera vista, bastante paradójico: bacterias de la tuberculosis secas y bien trituradas (palitos de Koch). Las bacterias están muertas, no pueden causar infección, pero los receptores de la inmunidad innata las reconocerán de inmediato y activarán los mecanismos de defensa a plena capacidad. Es entonces cuando comienza el proceso de activación de la respuesta inmune adaptativa al antígeno que se ha mezclado con el adyuvante.

El descubrimiento de Freund fue puramente experimental y, por lo tanto, puede parecer privado. Pero Janway captó un momento de importancia general en él. Además, incluso llamó a la incapacidad para inducir una respuesta inmune completa a una proteína extraña en animales de experimentación o en humanos "un pequeño secreto sucio de los inmunólogos" (insinuando que esto se puede hacer solo en presencia de un adyuvante, y no uno comprende cómo funciona un adyuvante).

Janway y sugirió que el sistema inmunológico innato reconoce las bacterias (tanto vivas como muertas) por los componentes de las paredes celulares. Las bacterias que viven "por sí mismas" necesitan fuertes membranas celulares de múltiples capas para protección externa. Nuestras células, bajo una poderosa cubierta de tejidos protectores externos, no necesitan tales membranas. Y las membranas bacterianas se sintetizan con la ayuda de enzimas que no tenemos y, por lo tanto, los componentes de las paredes bacterianas son exactamente esas estructuras químicas, dispositivos de señalización ideales de la amenaza de infección, para los cuales el cuerpo ha creado receptores de reconocimiento en el proceso. de la evolución.

Una pequeña digresión en el contexto del tema principal.

Allí vivió un bacteriólogo danés Christian Joachim Gram (1853-1938), quien estuvo involucrado en la sistematización de infecciones bacterianas. Encontró una sustancia que manchaba bacterias de una clase, pero no de otra. Los que se volvieron rosados ahora se llaman grampositivos en honor al científico, y los que permanecieron incoloros son gramnegativos. Hay millones de bacterias diferentes en cada clase. Para los humanos, dañinos, neutrales e incluso beneficiosos, viven en el suelo, el agua, la saliva, los intestinos, en cualquier lugar. Nuestros receptores protectores pueden identificar selectivamente ambos, incluida la protección adecuada contra aquellos que son peligrosos para su usuario. Y el tinte de Gram podría distinguirlos al unirse (o no unirse) a los mismos componentes "invariantes" de las paredes bacterianas.

Resultó que las paredes de las micobacterias, es decir, los bacilos tuberculosos les pertenecen, son especialmente complejas y son reconocidas por varios receptores a la vez. Probablemente esta sea la razón por la que tienen excelentes propiedades adyuvantes. Entonces, el objetivo de usar un adyuvante es engañar al sistema inmunológico, enviarle una señal falsa de que el cuerpo está infectado con un patógeno peligroso. Te hace reaccionar. Pero, de hecho, no existe tal patógeno en la vacuna, o no es tan peligroso.

No hay duda de que se encontrarán otros adyuvantes, incluidos los no naturales, para inmunizaciones y vacunas. Esta nueva dirección en la ciencia biológica es de tremenda importancia para la medicina.

Activar / desactivar el gen deseado

Las tecnologías modernas hacen posible desactivar ("anular") un solo gen en un ratón experimental que codifica uno de los receptores de inmunidad innatos. Por ejemplo, se encarga de reconocer las mismas bacterias gramnegativas. Luego, el ratón pierde su capacidad de brindar protección y, al ser infectado, muere, aunque todos los demás componentes de su inmunidad no se ven afectados. Así es como hoy se estudia experimentalmente el trabajo de los sistemas de inmunidad a nivel molecular (ya hemos comentado el ejemplo de una mosca de la fruta). Paralelamente, los médicos están aprendiendo a relacionar la falta de inmunidad de las personas con ciertas enfermedades infecciosas con mutaciones en genes específicos. Desde hace cientos de años, se conocen ejemplos de casos en los que en algunas familias, clanes e incluso tribus, la mortalidad de los niños a edades tempranas por determinadas enfermedades era extremadamente elevada. Ahora queda claro que en algunos casos la razón es una mutación de algún componente de la inmunidad innata. El gen está desactivado, parcial o completamente. Dado que la mayoría de nuestros genes están en dos copias, debemos hacer un esfuerzo especial para asegurarnos de que ambas copias estén dañadas. Esto se puede "lograr" como resultado de matrimonios estrechamente relacionados o incesto. Aunque sería un error pensar que esto explica todos los casos de enfermedades hereditarias del sistema inmunológico.

En cualquier caso, si se conoce la causa, existe la posibilidad de encontrar la forma de evitar lo irreparable, al menos en el futuro. Si un niño con un defecto congénito de inmunidad diagnosticado está protegido deliberadamente de una infección peligrosa hasta los 2-3 años de edad, con la finalización de la formación del sistema inmunológico, se puede evitar el peligro mortal para él. Incluso sin un nivel de protección, podrá hacer frente a la amenaza y, posiblemente, vivir una vida plena. El peligro permanecerá, pero su nivel disminuirá significativamente. También existe la esperanza de que algún día la terapia genética se convierta en parte de la práctica diaria. Entonces, el paciente simplemente necesitará transferir el gen "sano", sin mutación. En un ratón, los científicos no solo pueden desactivar un gen, sino también activarlo. En los humanos, esto es mucho más difícil.

Sobre los beneficios del yogur

Vale la pena recordar otra previsión de I. I. Mechnikov. Hace cien años, vinculó la actividad de los fagocitos que descubrió con la nutrición humana. Es bien sabido que en los últimos años de su vida usó y promovió activamente el yogur y otros productos lácteos fermentados, argumentando que mantener el ambiente bacteriano necesario en el estómago y los intestinos es extremadamente importante para la inmunidad y la esperanza de vida. Y aquí estaba de nuevo en lo cierto.

De hecho, la investigación de los últimos años ha demostrado que la simbiosis entre las bacterias intestinales y el cuerpo humano es mucho más profunda y compleja de lo que se pensaba. Las bacterias no solo ayudan al proceso de digestión. Dado que contienen todas las estructuras químicas características de los microbios, incluso las bacterias más beneficiosas deben ser reconocidas por el sistema de inmunidad innato de las células intestinales. Resultó que a través de los receptores de la inmunidad innata, las bacterias envían al cuerpo ciertas señales "tónicas", cuyo significado aún no se ha establecido por completo. Pero ya se sabe que el nivel de estas señales es muy importante y si se reduce (por ejemplo, no hay suficientes bacterias en el intestino, en particular por el abuso de antibióticos), entonces este es uno de los factores para la posible desarrollo de cáncer del tracto intestinal.

Veinte años que han pasado desde la última (¿o la última?) Revolución en inmunología es muy poco tiempo para la aplicación práctica generalizada de nuevas ideas y teorías. Aunque es poco probable que quede al menos una empresa farmacéutica seria en el mundo que se esté desarrollando sin tener en cuenta los nuevos conocimientos sobre los mecanismos de la inmunidad innata. Y ya se han logrado algunos avances prácticos, particularmente en el desarrollo de nuevos adyuvantes de vacunas.

Y una comprensión más profunda de los mecanismos moleculares de la inmunidad, tanto innatos como adquiridos (no olvide que deben actuar juntos, se gana la amistad), conducirá inevitablemente a un progreso significativo en la medicina. No hay necesidad de dudar de esto. Solo tienes que esperar un poco.

Pero donde el retraso es extremadamente indeseable es en la educación de la población, así como en el cambio de estereotipos en la enseñanza de inmunología. De lo contrario, nuestras farmacias seguirán repletas de medicamentos caseros, supuestamente que mejoran la inmunidad universal.

Sergei Arturovich Nedospasov - Jefe del Departamento de Inmunología, Facultad de Biología, Universidad Estatal de Moscú. MV Lomonosov, Jefe del Laboratorio del Instituto de Biología Molecular. V.A.Engelhardt RAS, jefe del departamento del Instituto de Biología Física y Química que lleva el nombre de A. N. Belozersky.

Ciencia y vida en inmunidad:

Petrov R. Exactamente en el objetivo. - 1990, No. 8.

Mate J. Man desde el punto de vista de un inmunólogo. - 1990, No. 8.

Tchaikovsky Y. Aniversario de Lamarck-Darwin y la revolución en inmunología. - 2009, №№ ,.

Durante la segunda mitad del siglo XIX, los médicos y biólogos de esa época estudiaron activamente el papel de los microorganismos patógenos en el desarrollo de enfermedades infecciosas, así como la posibilidad de formar inmunidad artificial contra ellos. Estos estudios llevaron al estudio de hechos sobre las defensas naturales del cuerpo contra las infecciones. Pasteur propuso a la comunidad científica la idea del llamado "poder agotado". Según esta teoría, la inmunidad viral es una condición en la que el cuerpo humano no es un caldo de cultivo beneficioso para los agentes infecciosos. Sin embargo, esta idea no pudo explicar una serie de observaciones prácticas.

Mechnikov: teoría celular de la inmunidad

Esta teoría apareció en 1883. El creador de la teoría celular de la inmunidad se basó en las enseñanzas de Charles Darwin y se basó en el estudio de los procesos de digestión en animales, que se ubican en diversas etapas del desarrollo evolutivo. El autor de la nueva teoría encontró cierta similitud en la digestión intracelular de sustancias en células endodermos, amebas, macrófagos tisulares y monocitos. En realidad, el famoso biólogo ruso Ilya Mechnikov creó la inmunidad. Su trabajo en esta área continuó durante mucho tiempo. Comenzaron en la ciudad italiana de Messina, donde un microbiólogo observó el comportamiento de las larvas.

El patólogo descubrió que las células errantes de las criaturas observadas rodean cuerpos extraños y luego los consumen. Además, disuelven y luego destruyen aquellos tejidos que el cuerpo ya no necesita. Puso mucho esfuerzo en desarrollar su concepto. El creador de la teoría celular de la inmunidad introdujo, de hecho, el concepto de "fagocitos", derivado de las palabras griegas "fagos" - comer y "kitos" - una célula. Es decir, el nuevo término significa literalmente el proceso de comer células. El científico llegó a la idea de tales fagocitos un poco antes, cuando estudió la digestión intracelular en varias células del tejido conectivo en invertebrados: esponjas, amebas y otras.

En representantes del mundo animal superior, los fagocitos más típicos pueden llamarse glóbulos blancos, es decir, leucocitos. Más tarde, el creador de la teoría celular de la inmunidad sugirió dividir tales células en macrófagos y microfagos. La corrección de esta división fue confirmada por los logros del científico P. Ehrlich, quien diferencia diferentes tipos de leucocitos mediante tinción. En sus trabajos clásicos sobre patología de la inflamación, el creador de la teoría celular de la inmunidad pudo demostrar el papel de las células fagocíticas en la eliminación de patógenos. Ya en 1901 se publicó su trabajo fundamental sobre la inmunidad a las enfermedades infecciosas. Además del propio Ilya Mechnikov, I.G. Savchenko, F. Ya. Chistovich, L.A. Tarasevich, A.M. Berezka, V.I. Isaev y varios otros investigadores.