Acasă Pregătiri pentru iarnă Istoria descoperirii imunității. Istoria studiului imunității. Imunitatea celulară și umorală

Pregătiri pentru iarnă

Istoria descoperirii imunității. Istoria studiului imunității. Imunitatea celulară și umorală

Termenul „imunitate” provine din cuvântul latin „immunitas” – eliberare, a scăpa de ceva. A intrat în practica medicală în secolul al XIX-lea, când a început să însemne „eliberarea de boală” (Dicționar francez de Litte, 1869). Dar cu mult înainte de apariția termenului, medicii aveau un concept de imunitate în sensul imunității unei persoane la boală, care era desemnată drept „puterea de auto-vindecare a corpului” (Hipocrate), „forță vitală” (Galen) sau „ forță vindecătoare” (Paracelsus). Medicii sunt conștienți de mult timp de imunitatea naturală (rezistența) inerentă oamenilor la bolile animale (de exemplu, holera la pui, ciurpa canină). Aceasta se numește acum imunitate înnăscută (naturală). Din cele mai vechi timpuri, medicii au știut că o persoană nu se îmbolnăvește de unele boli de două ori. Deci, în secolul al IV-lea î.Hr. Tucidide, descriind ciuma din Atena, a notat faptele când oamenii care au supraviețuit în mod miraculos puteau avea grijă de bolnavi fără riscul de a se îmbolnăvi din nou. Experiența de viață a arătat că oamenii pot dezvolta imunitate persistentă la reinfecție după ce au suferit infecții severe, cum ar fi tifoida, variola, scarlatina. Acest fenomen se numește imunitate dobândită.

La sfârșitul secolului al XVIII-lea, englezul Edward Jenner a folosit variola bovină pentru a proteja oamenii de variola. Convins că infectarea artificială a oamenilor era o modalitate inofensivă de a preveni bolile grave, el a efectuat primul experiment de succes pe oameni în 1796.

În China și India, vaccinarea împotriva variolei a fost practicată cu câteva secole înainte de introducerea sa în Europa. Rănile unei persoane care avusese variolă erau folosite pentru a zgâria pielea unei persoane sănătoase, care de obicei suferea apoi infecția într-o formă ușoară, neletală, după care și-a revenit și a rămas rezistent la infecțiile ulterioare cu variolă.

100 de ani mai târziu, faptul descoperit de E. Jenner a stat la baza experimentelor lui L. Pasteur asupra holerei la pui, care au culminat cu formularea principiului prevenirii bolilor infecțioase - principiul imunizării cu agenți patogeni slăbiți sau uciși (1881).

În 1890, Emil von Behring a raportat că, după ce a introdus nu bacterii întregi difteriei în corpul unui animal, ci doar o anumită toxină izolată din acestea, apare ceva în sânge care poate neutraliza sau distruge toxina și poate preveni boala cauzată de întregul animal. bacterie. Mai mult, s-a dovedit că preparatele (serul) preparate din sângele unor astfel de animale vindecau copiii care sufereau deja de difterie. Substanța care a neutralizat toxina și a apărut în sânge doar în prezența acestuia a fost numită antitoxină. Ulterior, substanțele similare au început să fie numite cu termenul general - anticorpi. Iar agentul care provoacă formarea acestor anticorpi a început să fie numit antigen. Pentru aceste lucrări, Emil von Behring a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1901.

Ulterior, P. Ehrlich a dezvoltat pe această bază teoria imunității umorale, adică. imunitatea asigurată de anticorpi, care, deplasându-se prin mediile interne lichide ale corpului, precum sângele și limfa (din latinescul umor - lichid), atacă corpii străini la orice distanță de limfocitul care le produce.

Arne Tiselius (Premiul Nobel pentru Chimie 1948) a arătat că anticorpii sunt doar proteine obișnuite, dar cu o greutate moleculară foarte mare. Structura chimică a anticorpilor a fost descifrată de Gerald Maurice Edelman (SUA) și Rodney Robert Porter (Marea Britanie), pentru care au primit Premiul Nobel în 1972. S-a constatat că fiecare anticorp este format din patru proteine - 2 lanțuri ușoare și 2 lanțuri grele. O astfel de structură într-un microscop electronic seamănă cu o „prăștie” în aparență (Fig. 2). Porțiunea moleculei de anticorp care se leagă la antigen este foarte variabilă și, prin urmare, este numită variabilă. Această regiune este conținută chiar în vârful anticorpului, astfel încât molecula protectoare este uneori comparată cu penseta, cu capetele ei ascuțite prinzând cele mai mici părți ale celui mai complicat mecanism de ceas. Centrul activ recunoaște regiuni mici din molecula de antigen, constând de obicei din 4-8 aminoacizi. Aceste secțiuni ale antigenului se potrivesc în structura anticorpului „ca o cheie a unui lacăt”. Dacă anticorpii nu pot face față singuri cu antigenul (microbul), alte componente și, în primul rând, „celule mâncătoare” speciale le vor veni în ajutor.

Mai târziu, japonezul Susumo Tonegawa, bazat pe realizările lui Edelman și Porter, a arătat la ceea ce nimeni în principiu nu se putea aștepta: acele gene din genom care sunt responsabile pentru sinteza anticorpilor, spre deosebire de toate celelalte gene umane, au capacitatea uimitoare. să-și schimbe în mod repetat structura în celulele umane individuale în timpul vieții sale. În același timp, variind în structura lor, ele sunt redistribuite astfel încât să fie potențial gata să asigure producerea a câteva sute de milioane de proteine anticorpi diferite, de exemplu. mult mai mult decât cantitatea teoretică de substanțe străine care pot acționa asupra corpului uman din exterior - antigene. În 1987, S. Tonegawa a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină „pentru descoperirea principiilor genetice ale generării de anticorpi”.

Concomitent cu creatorul teoriei imunității umorale, Ehrlich, compatriotul nostru I.I. Mechnikov a dezvoltat teoria fagocitozei și a fundamentat teoria fagocitară a imunității. El a demonstrat că animalele și oamenii au celule speciale - fagocite - capabile să absoarbă și să distrugă microorganismele patogene și alte materiale străine genetic găsite în corpul nostru. Fagocitoza este cunoscută oamenilor de știință din 1862 din lucrările lui E. Haeckel, dar numai Mechnikov a fost primul care a conectat fagocitoza cu funcția de protecție a sistemului imunitar. În discuția ulterioară pe termen lung între susținătorii teoriilor fagocitare și umorale, au fost dezvăluite multe mecanisme ale imunității. Fagocitoza, descoperită de Mechnikov, a fost numită mai târziu imunitate celulară, iar formarea anticorpilor, descoperită de Ehrlich, a fost numită imunitate umorală. Totul s-a încheiat cu cei doi oameni de știință recunoscuți de comunitatea științifică mondială și împărtășind Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru 1908.

Universitatea de medicină kazah-rusă

SRS

Pe tema: Istoria dezvoltării imunologiei. Teoria imunității.

Realizat de: Sarsenova A.B.
Verificat: Conf. univ. M.G.Sabirova.
Departamentul: Microbiologie, cursuri de imunologie cu epidemiologie.
Facultate:Med.Prof.Case.
Grupa: 202 A

Almaty 2011

Conţinut

Introducere
1. Nașterea imunologiei
2. Formarea macrofagelor și a limfocitelor
3. Dezvoltarea celulelor sistemului imunitar
4. Bariere împotriva infecțiilor
4.1 Mecanisme de apărare imunologică a organismului
5. Inflamația ca mecanism al imunității nespecifice
6. Rolul limfocitelor T în răspunsul imun
7. Fagocitoză
8. Imunitatea umorală și celulară
9. Trăsături caracteristice ale imunității specifice
10. Mecanismele celulare ale imunității
11. Mecanisme efectoare ale imunității
12. Condiții de imunodeficiență (IDS)
13. Cum se protejează organismul de viruși
14. Cum se protejează organismul de bacterii?
15. Apoptoza ca mijloc de prevenire
concluzii
Concluzie
Bibliografie
Aplicație

Jenner E.

Mechnikov I.I.
Introducere

Capitolul I. Organe și celule ale sistemului imunitar
1. Nașterea imunologiei
Începutul dezvoltării imunologiei datează de la sfârșitul secolului al XVIII-lea și este asociat cu numele lui E. Jenner, care a folosit pentru prima dată, doar pe baza observațiilor practice, o metodă justificată ulterior teoretic de vaccinare împotriva variolei.
Faptul descoperit de E. Jenner a stat la baza unor experimente ulterioare ale lui L. Pasteur, care au culminat cu formularea principiului de prevenire a bolilor infecțioase - principiul imunizării cu agenți patogeni slăbiți sau uciși.
Dezvoltarea imunologiei pentru o lungă perioadă de timp a avut loc în cadrul științei microbiologice și a vizat doar studiul imunității organismului la agenții infecțioși. Pe această cale, s-au făcut pași mari în descoperirea etiologiei unui număr de boli infecțioase. O realizare practică a fost dezvoltarea unor metode de diagnosticare, prevenire și tratare a bolilor infecțioase, în principal prin crearea diferitelor tipuri de vaccinuri și seruri. Numeroase încercări de elucidare a mecanismelor care determină rezistența organismului împotriva agenților patogeni au dus la crearea a două teorii ale imunității - fagocitară, formulată în 1887 de I. I. Mechnikov, și umorală, prezentată în 1901 de P. Ehrlich.
Începutul secolului al XX-lea a fost momentul apariției unei alte ramuri a științei imunologice - imunologia neinfecțioasă. Așa cum punctul de plecare pentru dezvoltarea imunologiei infecțioase au fost observațiile lui E. Jenner, la fel pentru imunologia neinfecțioasă a fost descoperirea de către J. Bordet și N. Chistovici a faptului producerii de anticorpi în corpul animalului ca răspuns. la introducerea nu numai a microorganismelor, ci și a agenților străini în general. Imunologia neinfecțioasă și-a primit aprobarea și dezvoltarea în doctrina citotoxinelor - anticorpi împotriva anumitor țesuturi ale corpului, create de I. I. Mechnikov în 1900 și în descoperirea antigenelor eritrocitare umane de către K. Landsteiner în 1901.
Rezultatele lucrării lui P. Medawar (1946) au extins domeniul de aplicare și au atras o atenție deosebită asupra imunologiei neinfecțioase, explicând că procesul de respingere a țesuturilor străine de către organism se bazează și pe mecanisme imunologice. Și tocmai extinderea în continuare a cercetării în domeniul imunității la transplant a atras descoperirea în 1953 a fenomenului de toleranță imunologică - lipsa de răspuns a organismului la țesutul străin introdus.
I. I. Mechnikov a plasat fagocitul, sau celula, în fruntea sistemului său. Susținătorii imunității „umorale” E. Behring, R. Koch, P. Ehrlich (Premiile Nobel 1901, 1905 și 1908) s-au opus vehement acestei interpretări. „umor” sau „umor” latin înseamnă lichid, în acest caz înseamnă sânge și limfă. Toți trei credeau că organismul se protejează de microbi cu ajutorul unor substanțe speciale care plutesc în umori. Au fost numite „antitoxine” și „anticorpi”.
Trebuie remarcată previziunea membrilor Comitetului Nobel, care încă în 1908 au încercat să împace două teorii opuse ale imunității, acordându-i lui I. I. Mechnikov și germanului Paul Ehrlich. Apoi premiile pentru imunologi au început să se reverse ca dintr-o corn abundență (vezi Anexa).
Elevul lui Mechnikov, belgianul J. Bordet, a descoperit în sânge o substanță specială, care s-a dovedit a fi o proteină care ajută anticorpii să recunoască antigenul.
Antigenele sunt substanțe care, introduse în organism, stimulează producția de anticorpi. La rândul lor, anticorpii sunt proteine foarte specifice. Prin legarea de antigene (de exemplu, toxine bacteriene), acestea le neutralizează, împiedicându-le să distrugă celulele. Anticorpii sunt sintetizați în organism de către limfocite sau celule limfatice. Grecii au numit apa curată și limpede a izvoarelor și izvoarelor subterane limfoy. Limfa, spre deosebire de sânge, este un lichid limpede gălbui. Limfocitele se găsesc nu numai în limfă, ci și în sânge. Cu toate acestea, intrarea antigenului în sânge nu este încă suficientă pentru a începe sinteza anticorpilor. Este necesar ca antigenul să fie absorbit și procesat de către un fagocit sau macrofag. Astfel, macrofagul Mechnikov este chiar la începutul răspunsului imun al organismului. Conturul acestui răspuns ar putea arăta astfel:
Antigen - Macrofag - ? - Limfocite - Anticorpi - Agent infectios
Putem spune că pasiunile fierb în jurul acestei scheme simple de un secol. Imunologia a devenit o teorie medicală și o problemă biologică importantă. Biologia moleculară și celulară, genetica, evoluția și multe alte discipline sunt legate aici. Nu este surprinzător că imunologii au primit cea mai mare parte a premiilor Nobel pentru biomedicală.

2. Formarea macrofagelor și limfocitelor
Din punct de vedere anatomic, sistemul imunitar pare a fi dezarticulat. Organele și celulele sale sunt împrăștiate în tot corpul, deși, de fapt, toate sunt conectate într-un singur sistem prin intermediul vaselor de sânge și limfatice. Organele sistemului imunitar sunt de obicei împărțite în centrale și periferice.Organele centrale includ Măduvă osoasăȘi timus, la organele periferice - ganglioni limfatici, splină, limfoid clustere(de dimensiuni diferite), situate de-a lungul intestinelor, plămânilor etc. (Fig. 3).
Măduva osoasă conține tulpina (sau germinal) celule - strămoșii tuturor celulelor hematopoietice ( eritrocite, trombocite, leucocite, macrofage și limfocite). Macrofagele și limfocitele sunt principalele celule ale sistemului imunitar. În general și pe scurt, se numesc de obicei m u n n o c i t a m i . Primele etape de dezvoltare a imunocitelor au loc în măduva osoasă. Acesta este leagănul lor.
Macrofage, sunt fagocite, - mâncătorii de corpuri străine și cele mai vechi celule ale sistemului imunitar. După ce au trecut prin mai multe etape de dezvoltare (Fig. 4), ei lasă măduva osoasă în formă monocite(celule rotunde) și circulă în sânge pentru un anumit timp. Din fluxul sanguin pătrund în toate organele și țesuturile, unde își schimbă forma rotundă într-una tăiată. În această formă, ei devin mai mobili și capabili să se lipească de orice potențial „străin”.
Limfocite astăzi sunt considerate figuri majore în imunosupraveghere. Acesta este un sistem de celule cu diferite scopuri funcționale. Deja în măduva osoasă, precursorii limfocitelor sunt împărțiți în două ramuri mari. Una dintre ele - la mamifere - își finalizează dezvoltarea în măduva osoasă, iar la păsări într-un organ limfoid specializat - bursa (bursa), de la cuvântul latin bursa. Prin urmare, aceste limfocite sunt numite dependente de bursă sau limfocitele B. O altă ramură mare de precursori din măduva osoasă se deplasează către un alt organ central al sistemului limfoid - timusul. Această ramură a limfocitelor se numește timus dependentă sau limfocitele T(o diagramă generală a dezvoltării celulelor sistemului imunitar este prezentată în Fig. 4).

3. Dezvoltarea celulelor sistemului imunitar
Limfocitele B, ca și monocitele, sunt supuse maturizării în măduva osoasă, de unde celulele mature intră în sânge. Limfocitele B pot părăsi, de asemenea, fluxul sanguin, stabilindu-se în splină și ganglioni limfatici și se pot transforma în celule plasmatice.
Cel mai important eveniment în dezvoltarea limfocitelor B este recombinarea și mutația genelor legate de sinteza anticorpilor (proteine din clasa imunoglobulinelor direcționate împotriva antigenelor). Ca rezultat al unei astfel de recombinări genice, fiecare limfocit B devine un purtător al unei gene individuale capabile să sintetizeze anticorpi individuali împotriva unui antigen. Și deoarece populația B constă din multe clone individuale (descendența acestor producători de anticorpi), în mod colectiv, ei sunt capabili să recunoască și să distrugă întregul set de antigeni posibili. După ce genele s-au format și moleculele de anticorpi apar pe suprafața celulei sub formă de receptori, limfocitele B părăsesc măduva osoasă. Ele circulă în sânge pentru o perioadă scurtă de timp și apoi pătrund în organele periferice, ca și cum s-ar grăbi să-și îndeplinească scopul vital, deoarece durata de viață a acestor limfocite este scurtă, doar 7-10 zile.
Limfocitele T în timpul dezvoltării în timus sunt numite timocite. Timusul este situat în cavitatea toracică direct în spatele sternului și este format din trei secțiuni. În ele, timocitele trec prin trei etape de dezvoltare și antrenament pentru competența imunitară (Fig. 5). În stratul exterior (zona subcapsulară) extratereștrii din măduva osoasă sunt conținute ca predecesorii, suferă aici un fel de adaptare și sunt încă lipsiți de receptori pentru recunoașterea antigenelor. În a doua secțiune (stratul cortical) se află sub influența factorilor timici (de creștere și diferențiere). dobândi necesare pentru populația de celule T receptori pentru antigeni. După trecerea la a treia secțiune a timusului (medular), timocitele se diferențiază în funcție de caracteristicile lor funcționale și deveni matur celule T (Fig. 6).
Receptorii dobândiți, în funcție de structura biochimică a macromoleculelor proteice, determină starea lor funcțională. Majoritatea limfocitelor T devin efector celule numite T-killers(din englezul killer - killer). O parte mai mică o face de reglementare funcţie: Celule T helper(din engleza helper - asistenți) sporesc reactivitatea imunologică și T-supresoare, dimpotrivă, slăbește-l. Spre deosebire de limfocitele B, limfocitele T (în principal ajutoarele T), cu ajutorul receptorilor lor, sunt capabile să recunoască nu doar pe al altcuiva, ci și un „sine” schimbat, de exemplu. antigenul străin trebuie prezentat (de obicei de către macrofage) în combinație cu proteinele proprii ale organismului. După terminarea dezvoltării în timus, unele limfocite T mature rămân în medulă, iar majoritatea îl părăsesc și se stabilesc în splină și ganglioni limfatici.
Pentru o lungă perioadă de timp, a rămas neclar de ce mai mult de 90% dintre precursorii celulelor T timpurii care provin din măduva osoasă mor în timus. Celebrul imunolog australian F. Burnet sugerează că moartea acelor limfocite care sunt capabile de agresiune autoimună are loc în timus. Motivul principal pentru o astfel de moarte masivă este asociat cu selecția celulelor care sunt capabile să reacționeze cu propriile antigene. Toate limfocitele care nu trec controlul specificității mor.

4.1. Mecanisme de apărare imunologică a organismului
Astfel, chiar și o scurtă excursie în istoria dezvoltării imunologiei ne permite să evaluăm rolul acestei științe în rezolvarea unei serii de probleme medicale și biologice. Imunologia infecțioasă - strămoșul imunologiei generale - a devenit acum doar ramura sa.
A devenit evident că organismul distinge foarte precis între „sine” și „străin”, iar reacțiile care apar în el ca răspuns la introducerea agenților străini (indiferent de natura lor) se bazează pe aceleași mecanisme. Studiul unui set de procese și mecanisme care vizează menținerea constantă a mediului intern al organismului de la infecții și alți agenți străini - imunitatea - stă la baza științei imunologice (V.D. Timakov, 1973).
A doua jumătate a secolului al XX-lea a fost marcată de dezvoltarea rapidă a imunologiei. În acești ani a fost creată teoria selecției-clonale a imunității și au fost dezvăluite modelele de funcționare a diferitelor părți ale sistemului limfoid ca sistem imunitar unic și integral. Una dintre cele mai importante realizări din ultimii ani a fost descoperirea a două mecanisme efectoare independente într-un răspuns imun specific. Una dintre ele este asociată cu așa-numitele limfocite B, care efectuează un răspuns umoral (sinteza imunoglobulinelor), celălalt - cu sistemul de limfocite T (celule dependente de timus), al cărui rezultat este răspuns (acumularea de limfocite sensibilizate). Este deosebit de important să se obțină dovezi ale interacțiunii acestor două tipuri de limfocite în răspunsul imun.
Rezultatele cercetării sugerează că sistemul imunologic este o verigă importantă în mecanismul complex de adaptare a corpului uman, iar acțiunea sa vizează în primul rând menținerea homeostaziei antigenice, a cărei perturbare poate fi cauzată de pătrunderea antigenelor străine în organism. (infecție, transplant) sau mutație spontană.
Nezelof a imaginat o diagramă a mecanismelor care efectuează protecția imunologică, după cum urmează:

Dar, după cum au arătat cercetările din ultimii ani, împărțirea imunității în umorală și celulară este foarte arbitrară. Într-adevăr, influența antigenului asupra limfocitelor și celulei reticulare se realizează cu ajutorul micro- și macrofagelor care procesează informațiile imunologice. În același timp, reacția de fagocitoză, de regulă, implică factori umorali, iar baza imunității umorale este alcătuită din celule care produc imunoglobuline specifice. Mecanismele care vizează eliminarea unui agent străin sunt extrem de diverse. În acest caz, se pot distinge două concepte - „reactivitate imunologică” și „factori de protecție nespecifici”. Prima se referă la reacții specifice la antigene, datorită capacității foarte specifice a organismului de a răspunde la moleculele străine. Cu toate acestea, protecția organismului împotriva infecțiilor depinde și de gradul de permeabilitate a pielii și a membranelor mucoase la microorganismele patogene și de prezența substanțelor bactericide în secrețiile lor, de aciditatea conținutului gastric și de prezența sistemelor enzimatice, cum ar fi lizozimul în fluidelor biologice ale corpului. Toate aceste mecanisme aparțin unor factori de protecție nespecifici, deoarece nu există un răspuns special și toate există indiferent de prezența sau absența agentului patogen. Unele poziții speciale sunt ocupate de fagocite și de sistemul complement. Acest lucru se datorează faptului că, în ciuda nespecificității fagocitozei, macrofagele participă la procesarea antigenului și la cooperarea limfocitelor T și B în timpul răspunsului imun, adică participă la forme specifice de răspuns la substanțe străine. În mod similar, producția de complement nu este un răspuns specific la un antigen, dar sistemul complement în sine este implicat în reacții specifice antigen-anticorp.

5. Inflamația ca mecanism al imunității nespecifice
Inflamația este reacția organismului la microorganisme străine și produse de degradare a țesuturilor. Acesta este mecanismul principal al naturii congenital, sau nespecific) imunitatea, precum și etapele inițiale și finale ale imunității la dobândire. Ca orice reacție de apărare, trebuie să combine capacitatea de a recunoaște o particulă străină corpului cu o modalitate eficientă de a-l neutraliza și de a-l elimina din organism. Un exemplu clasic este inflamația cauzată de o așchie care a trecut sub piele și este contaminată cu bacterii.
În mod normal, pereții vaselor de sânge sunt impermeabili la componentele sanguine - plasmă și elementele formate (eritrocite și leucocite). Creșterea permeabilității la plasma sanguină este o consecință a modificărilor pereților vaselor de sânge, a formării de „goluri” între celulele endoteliale strâns adiacente între ele. În zona așchiei, se observă inhibarea mișcării globulelor roșii și a leucocitelor (globule albe), care încep să se lipească de pereții capilarelor, formând „dopuri”. Două tipuri de leucocite - monocite și neutrofile - încep să „strângă” în mod activ din sânge în țesutul înconjurător între celulele endoteliale în zona de dezvoltare a inflamației.
Monocitele și neutrofilele sunt concepute pentru fagocitoză - absorbția și distrugerea particulelor străine. Mișcarea activă intenționată către sursa inflamației se numește x e m o t a x i s a. Ajungând la locul inflamației, monocitele se transformă în macrofage. Acestea sunt celule cu localizare tisulară, activ fagocitare, cu o suprafață „lipicioasă”, mobile, parcă simțind tot ce se află în mediul imediat. Neutrofilele vin și ele la locul inflamației, iar activitatea lor fagocitară crește. Celulele fagocitare se acumulează, înghit activ și distrug (intracelular) bacteriile și resturile celulare.
Activarea celor trei sisteme principale implicate în inflamație determină compoziția și dinamica „actorilor”. Acestea includ sistemul de învățământ kinine, sistem completa si sistem celule fagocitare activate.

6. Rolul limfocitelor T în răspunsul imun

7. Fagocitoza
Rolul enorm al fagocitozei nu numai în imunitatea înnăscută, ci și în imunitatea dobândită devine din ce în ce mai evident datorită muncii din ultimul deceniu. Fagocitoza începe cu acumularea de fagocite la locul inflamației. Monocitele și neutrofilele joacă rolul principal în acest proces. Monocitele, care au ajuns la locul inflamației, se transformă în macrofage - celule fagocitare tisulare. Fagocitele, care interacționează cu bacteriile, sunt activate, membrana lor devine „lipicioasă”, iar granulele pline cu proteaze puternice se acumulează în citoplasmă. Consumul de oxigen și generarea de specii reactive de oxigen (explozie de oxigen) cresc, inclusiv peroxid de hidrogen și hipoclorit, precum și
etc.................

Există dovezi că primele vaccinări împotriva variolei au fost efectuate în China cu o mie de ani înainte de nașterea lui Hristos. Rănile unei persoane care avusese variola erau folosite pentru a zgâria pielea unei persoane sănătoase, care de obicei suferea apoi o formă ușoară a infecției, după care și-a revenit și a rămas rezistent la infecțiile ulterioare cu variolă. Inocularea conținutului de pustule de variolă la oamenii sănătoși pentru a le proteja de forma acută a bolii s-a răspândit apoi în India, Asia Mică, Europa și Caucaz. Cu toate acestea, luarea unei infecții artificiale cu variola naturală (umană) nu a dat rezultate pozitive în toate cazurile. Uneori, după inoculare a existat o formă acută a bolii și chiar moartea.

Inocularea a fost înlocuită cu metoda de vaccinare (din latinescul vacca - vaca), dezvoltată la sfârșitul secolului al XVIII-lea. doctorul englez E. Jenner. El a atras atenția asupra faptului că lăptătoarele care îngrijeau animalele bolnave se îmbolnăveau uneori de variola bovină într-o formă extrem de ușoară, dar nu sufereau niciodată de variolă. O astfel de observație a oferit cercetătorului o oportunitate reală de a combate boala la oameni. În 1796, la 30 de ani de la începutul cercetărilor sale, E. Jenner a decis să testeze metoda de vaccinare pe un băiat, pe care l-a vaccinat cu variola bovină, iar apoi l-a infectat cu variola. Experimentul a avut succes, iar de atunci metoda de vaccinare E. Jenner a găsit o utilizare largă în întreaga lume.

De remarcat că cu mult înainte ca E. Jenner, remarcabilul om de știință-medic al Orientului Medieval Razi, prin inocularea copiilor cu variola bovină, i-a protejat de variola umană. E. Jenner nu știa despre metoda Razi.

Nașterea imunologiei infecțioase este asociată cu numele remarcabilului om de știință francez Louis Pasteur. Primul pas către o căutare țintită a preparatelor de vaccin care creează imunitate stabilă la infecție a fost făcut după observarea binecunoscută a lui Pasteur a patogenității agentului cauzal al holerei la pui. S-a demonstrat că infecția găinilor cu o cultură slăbită (atenuată) a agentului patogen creează imunitate la microbul patogen (1880). În 1881 Pasteur a demonstrat o abordare eficientă pentru imunizarea vacilor împotriva antraxului, iar în 1885. a reușit să arate posibilitatea de a proteja oamenii de rabie.

În anii 40-50 ai secolului nostru, principiile de vaccinare stabilite de Pasteur și-au găsit manifestarea în crearea unui întreg arsenal de vaccinuri împotriva unei game largi de boli infecțioase.

Deși Pasteur este considerat fondatorul imunologiei infecțioase, nu știa nimic despre factorii implicați în procesul de protecție împotriva infecțiilor. Primii care au făcut lumină asupra unuia dintre mecanismele imunității la infecții au fost Behring și Kitasato. În 1890, Emil von Behring a raportat că, după ce a introdus nu bacterii întregi difteriei în corpul unui animal, ci doar o anumită toxină izolată din acestea, apare ceva în sânge care poate neutraliza sau distruge toxina și poate preveni boala cauzată de întregul animal. bacterie. Mai mult, s-a dovedit că preparatele (serul) preparate din sângele unor astfel de animale vindecau copiii care sufereau deja de difterie. Substanța care a neutralizat toxina și a apărut în sânge doar în prezența acestuia a fost numită antitoxină. Ulterior, substanțele similare au început să fie numite cu termenul general - anticorpi. Iar agentul care provoacă formarea acestor anticorpi a început să fie numit antigen. Pentru aceste lucrări, Emil von Behring a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1901.

Arne Tiselius (Premiul Nobel pentru Chimie 1948) a arătat că anticorpii sunt doar proteine obișnuite, dar cu o greutate moleculară foarte mare. Structura chimică a anticorpilor a fost descifrată de Gerald Maurice Edelman (SUA) și Rodney Robert Porter (Marea Britanie), pentru care au primit Premiul Nobel în 1972. S-a constatat că fiecare anticorp este format din patru proteine - 2 lanțuri ușoare și 2 lanțuri grele. O astfel de structură într-un microscop electronic seamănă cu o „prăștie” în aparență. Porțiunea moleculei de anticorp care se leagă la antigen este foarte variabilă și, prin urmare, este numită variabilă. Această regiune este conținută chiar în vârful anticorpului, astfel încât molecula protectoare este uneori comparată cu penseta, cu capetele ei ascuțite prinzând cele mai mici părți ale celui mai complicat mecanism de ceas. Centrul activ recunoaște regiuni mici din molecula de antigen, constând de obicei din 4-8 aminoacizi. Aceste secțiuni ale antigenului se potrivesc în structura anticorpului „ca o cheie a unui lacăt”. Dacă anticorpii nu pot face față singuri cu antigenul (microbul), alte componente și, în primul rând, „celule mâncătoare” speciale le vor veni în ajutor.

Compatriotul nostru I.I. Mechnikov a dezvoltat teoria fagocitozei și a fundamentat teoria fagocitară a imunității. El a demonstrat că animalele și oamenii au celule speciale - fagocite - care sunt capabile să absoarbă și să distrugă microorganismele patogene și alte materiale străine genetic găsite în corpul nostru. Fagocitoza este cunoscută oamenilor de știință din 1862 din lucrările lui E. Haeckel, dar numai Mechnikov a fost primul care a conectat fagocitoza cu funcția de protecție a sistemului imunitar. În discuția ulterioară pe termen lung între susținătorii teoriilor fagocitare și umorale, au fost dezvăluite multe mecanisme ale imunității.

În paralel cu Mechnikov, farmacologul german Paul Ehrlich și-a dezvoltat teoria apărării imune împotriva infecțiilor. El era conștient de faptul că substanțele proteice apar în serul de sânge al animalelor infectate cu bacterii care pot ucide microorganismele patogene. Aceste substanțe au fost numite ulterior de către el „anticorpi”. Proprietatea cea mai caracteristică a anticorpilor este specificitatea lor pronunțată. După ce s-au format ca agent de protecție împotriva unui microorganism, îl neutralizează și îl distrug numai pe acesta, rămânând indiferenți față de ceilalți. În încercarea de a înțelege acest fenomen de specificitate, Ehrlich a prezentat teoria „lanțului lateral”, conform căreia anticorpii preexistă sub formă de receptori pe suprafața celulelor. În acest caz, antigenul microorganismelor acționează ca un factor selectiv. Intrând în contact cu un receptor specific, asigură o producție sporită și eliberarea în circulație numai a acestui receptor specific (anticorp).

Prevederea lui Ehrlich este uimitoare, deoarece cu unele modificări această teorie general speculativă a fost acum confirmată.

Fagocitoza, descoperită de Mechnikov, a fost numită mai târziu imunitate celulară, iar formarea anticorpilor, descoperită de Ehrlich, a fost numită imunitate umorală. Două teorii - celulară (fagocitară) și umorală - în perioada apariției lor au stat în poziții antagonice. Școlile lui Mechnikov și Ehrlich s-au luptat pentru adevărul științific, fără a bănui că fiecare lovitură și fiecare paradă își apropiau adversarii. În 1908 ambii oameni de știință au primit simultan Premiul Nobel.

Noua etapă în dezvoltarea imunologiei este asociată în primul rând cu numele remarcabilului om de știință australian M. Burnet (Macfarlane Burnet; 1899-1985). El a fost cel care a determinat în mare măsură fața imunologiei moderne. Considerând imunitatea ca o reacție menită să diferențieze totul „al propriu” de tot ceea ce „străin”, el a pus problema importanței mecanismelor imunitare în menținerea integrității genetice a organismului în perioada dezvoltării individuale (ontogenetice). Burnet a fost cel care a atras atenția asupra limfocitului ca principal participant la un răspuns imun specific, dându-i numele de „imunocit”. Burnet a fost cel care a prezis, iar englezul Peter Medawar și cehul Milan Hasek au confirmat experimental starea opusă reactivității imune - toleranța. Burnet a fost cel care a subliniat rolul special al timusului în formarea răspunsului imun. Și, în cele din urmă, Burnet a rămas în istoria imunologiei ca creator al teoriei selecției clonale a imunității. Formula acestei teorii este simplă: o clonă de limfocite este capabilă să răspundă doar la un anumit determinant antigenic.

Părerile lui Burnet asupra imunității ca o astfel de reacție a corpului care distinge totul „al nostru” de tot ceea ce „străin” merită o atenție specială. După ce Peter Medawar a dovedit natura imună a respingerii unui transplant străin și acumularea de fapte privind imunologia neoplasmelor maligne, a devenit evident că reacția imună se dezvoltă nu numai la antigene microbiene, ci și atunci când există, deși minore, antigenice. diferențele dintre organism și acel material biologic (transplant, tumoră malignă) pe care organismul îl întâlnește.

Strict vorbind, oamenii de știință din trecut, inclusiv Mechnikov, au înțeles că scopul imunității nu este doar lupta împotriva agenților infecțioși. Cu toate acestea, interesele imunologilor din prima jumătate a secolului nostru s-au concentrat în principal pe dezvoltarea problemelor de patologie infecțioasă. A fost nevoie de timp pentru ca cursul natural al cunoștințelor științifice să permită să fie prezentat conceptul despre rolul imunității în dezvoltarea individuală. Iar autorul noii generalizări a fost Burnet.

Robert Koch (1843-1910), care a descoperit agentul cauzal al tuberculozei și a descris reacția tuberculină a pielii, a avut și el o mare contribuție la dezvoltarea imunologiei moderne; Jules Bordet (1870-1961), care a adus contribuții importante la înțelegerea lizei dependente de complement a bacteriilor; Karl Landsteiner (1868-1943), care a primit Premiul Nobel pentru descoperirea grupelor de sânge și a dezvoltat abordări pentru studierea specificității fine a anticorpilor folosind haptene; Rodney Porter (1917-1985) și Gerald Edelman (1929), care au studiat structura anticorpilor; George Snell, Baruj Benacerraf și Jean Dausset, care au descris complexul major de histocompatibilitate la animale și la oameni și au descoperit gene de răspuns imun. Printre imunologii domestici, studiile lui N.F. Gamaley, G.N. Gabrichevsky, L.A. Tarasevich, L.A. Zilber, G.I. Abelev sunt deosebit de semnificative.

Membru corespondent al Academiei Ruse de Științe Serghei Nedospasov, Boris Rudenko, editorialist pentru revista „Știință și viață”.

Descoperirile revoluționare în orice domeniu al științei apar rar, o dată sau de două ori pe secol. Și pentru a realiza că s-a produs cu adevărat o revoluție în cunoașterea lumii înconjurătoare, pentru a-i evalua rezultatele, comunitatea științifică și societatea în ansamblu necesită uneori mai mult de un an sau chiar mai mult de un deceniu. În imunologie, o astfel de revoluție a avut loc la sfârșitul secolului trecut. A fost pregătit de zeci de oameni de știință remarcabili care au înaintat ipoteze, au făcut descoperiri și au formulat teorii, iar unele dintre aceste teorii și descoperiri au fost făcute cu o sută de ani în urmă.

Paul Ehrlich (1854-1915).

Ilya Mechnikov (1845-1916).

Charles Janeway (1943-2003).

Jules Hoffmann.

Ruslan Medjitov.

Drosophila, mutantă pentru gena Toll, a devenit crescută cu ciuperci și a murit, deoarece nu are receptori imuni care să recunoască infecțiile fungice.

Două școli, două teorii

De-a lungul secolului al XX-lea, până la începutul anilor 1990, în studiile asupra imunității, oamenii de știință au plecat de la credința că vertebratele superioare, și în special oamenii, au cel mai perfect sistem imunitar. Acesta este ceea ce ar trebui studiat mai întâi. Și dacă ceva nu a fost încă „subdescoperit” în imunologia păsărilor, peștilor și insectelor, atunci cel mai probabil acest lucru nu joacă un rol special în avansarea înțelegerii mecanismelor de protecție împotriva bolilor umane.

Imunologia ca știință a apărut acum un secol și jumătate. Deși prima vaccinare este asociată cu numele de Jenner, părintele fondator al imunologiei este considerat pe bună dreptate marele Louis Pasteur, care a început să caute răspunsul la supraviețuirea rasei umane, în ciuda epidemilor devastatoare obișnuite de ciumă, variolă, holera, căzând pe țări și continente ca sabia pedepsitoare a sorții. Milioane, zeci de milioane de morți. Dar în orașele și satele în care echipele funerare nu au avut timp să scoată cadavrele de pe străzi, au existat cei care în mod independent, fără ajutorul vindecătorilor și vrăjitorilor, au făcut față flagelului mortal. Și, de asemenea, cei care nu au fost afectați deloc de boală. Aceasta înseamnă că există un mecanism în corpul uman care îl protejează de cel puțin unele invazii externe. Se numește imunitate.

Pasteur a dezvoltat idei despre imunitatea artificială, dezvoltând metode de creare a acesteia prin vaccinare, dar treptat a devenit clar că imunitatea există sub două forme: naturală (înnăscută) și adaptativă (dobândită). Care este mai important? Care dintre ele joacă un rol în vaccinarea de succes? La începutul secolului al XX-lea, răspunzând la această întrebare fundamentală, două teorii, două școli - cele ale lui Paul Ehrlich și Ilya Mechnikov - s-au ciocnit într-o dezbatere științifică aprinsă.

Paul Ehrlich nu a fost niciodată la Harkov sau Odesa. Și-a urmat universitățile din Breslau (Breslau, acum Wroclaw) și Strasbourg, a lucrat la Berlin, la Institutul Koch, unde a creat prima stație de control serologic din lume, iar apoi a condus Institutul de Terapie Experimentală din Frankfurt pe Main, care astăzi poartă numele lui. Și aici trebuie recunoscut că, din punct de vedere conceptual, Ehrlich a făcut mai mult pentru imunologie în întreaga istorie a acestei științe decât oricine altcineva.

Mechnikov a descoperit fenomenul de fagocitoză - captarea și distrugerea de către celule speciale - macrofage și neutrofile - a microbilor și a altor particule biologice străine organismului. Acesta credea că acesta este mecanismul principal al sistemului imunitar, construind linii de apărare împotriva agenților patogeni invadatori. Fagocitele sunt cele care se grăbesc să atace, provocând o reacție inflamatorie, de exemplu, cu o injecție, așchie etc.

Ehrlich a argumentat contrariul. Rolul principal în protecția împotriva infecțiilor nu aparține celulelor, ci anticorpilor descoperiți de acestea - molecule specifice care se formează în serul sanguin ca răspuns la introducerea unui agresor. Teoria lui Ehrlich se numește teoria imunității umorale.

Este interesant că rivalii științifici ireconciliabili - Mechnikov și Ehrlich - au împărțit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1908 pentru munca lor în domeniul imunologiei, deși până atunci succesele teoretice și practice ale lui Ehrlich și ale adepților săi păreau să infirme complet vederi ale lui Mechnikov. S-a zvonit chiar că premiul i-a fost acordat celui din urmă, mai degrabă, pe baza totalității meritelor sale (ceea ce nu este deloc exclus și deloc rușinos: imunologia este doar unul dintre domeniile în care a lucrat omul de știință rus, contribuția sa la știința mondială este enormă). Cu toate acestea, chiar dacă da, membrii Comitetului Nobel, după cum sa dovedit, au avut mult mai multă dreptate decât credeau ei înșiși, deși confirmarea acestui lucru a venit abia un secol mai târziu.

Ehrlich a murit în 1915, Mechnikov și-a supraviețuit adversarului cu doar un an, așa că cea mai fundamentală dispută științifică s-a dezvoltat până la sfârșitul secolului fără participarea inițiatorilor săi. Între timp, tot ce s-a întâmplat în imunologie în următoarele decenii a confirmat că Paul Ehrlich avea dreptate. S-a constatat că celulele albe din sânge, limfocitele, sunt împărțite în două tipuri: B și T (aici trebuie subliniat că descoperirea limfocitelor T la mijlocul secolului XX a dus știința imunității dobândite la un cu totul alt nivel - fondatorii nu ar fi putut prevedea acest lucru). Ei sunt cei care organizeaza protectia impotriva virusilor, microbilor, ciupercilor si, in general, a substantelor ostile organismului. Limfocitele B produc anticorpi care leagă proteina străină, neutralizând activitatea acesteia. Și limfocitele T distrug celulele infectate și ajută la îndepărtarea agentului patogen din organism în alte moduri, iar în ambele cazuri se formează o „memorie” a agentului patogen, astfel încât organismului să fie mult mai ușor să lupte împotriva reinfectării. Aceste linii de protecție sunt capabile să facă față în același mod și proteinelor proprii, dar degenerate, care devin periculoase pentru organism. Din păcate, o astfel de abilitate, în cazul unui eșec în stabilirea mecanismului complex al imunității adaptive, poate deveni cauza bolilor autoimune, atunci când limfocitele, care și-au pierdut capacitatea de a distinge propriile proteine de cele străine, încep să „împuște”. pe cont propriu”...

Astfel, până în anii 80 ai secolului XX, imunologia s-a dezvoltat în principal pe calea indicată de Ehrlich, și nu de Metchnikoff. Incredibil de complexă, fantastic de sofisticată de-a lungul a milioane de ani de evoluție, imunitatea adaptativă și-a dezvăluit treptat misterele. Oamenii de știință au creat vaccinuri și seruri care ar trebui să ajute organismul să organizeze un răspuns imun la infecție cât mai rapid și eficient posibil și au obținut antibiotice care ar putea suprima activitatea biologică a agresorului, facilitând astfel activitatea limfocitelor. Adevărat, din moment ce multe microorganisme sunt în simbioză cu gazda, antibioticele își atacă aliații cu nu mai puțin entuziasm, slăbindu-le și chiar anulându-le funcțiile benefice, dar medicina a observat acest lucru și a tras un semnal de alarmă mult, mult mai târziu...

Totuși, frontierele victoriei complete asupra bolilor, care la început păreau atât de realizabile, s-au deplasat din ce în ce mai mult spre orizont, pentru că în timp au apărut și s-au acumulat întrebări la care teoria predominantă i-a fost greu să răspundă sau nu le-a putut răspunde deloc. Iar crearea vaccinurilor nu a mers atât de bine cum era de așteptat.

Se știe că 98% dintre creaturile care trăiesc pe Pământ sunt în general lipsite de imunitate adaptativă (în evoluție, apare doar la nivelul peștilor cu falci). Dar toți au și proprii dușmani în microcosmosul biologic, propriile boli și chiar epidemii, cărora, totuși, populațiile le fac față cu succes. De asemenea, se știe că microflora umană conține o mulțime de organisme care, s-ar părea, sunt pur și simplu obligate să provoace boli și să inițieze un răspuns imun. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă.

Există zeci de întrebări similare. Timp de decenii au rămas deschise.

Cum încep revoluțiile

În 1989, imunologul american profesorul Charles Janeway a publicat o lucrare care a fost foarte rapid recunoscută ca vizionară, deși, la fel ca teoria lui Metchnikoff, a avut și are încă oponenți serioși, erudici. Janeway a sugerat că pe celulele umane responsabile de imunitate, există receptori speciali care recunosc unele componente structurale ale agenților patogeni (bacterii, viruși, ciuperci) și declanșează un mecanism de răspuns. Deoarece există un număr nenumărat de potențiali agenți patogeni în lumea sublunară, Janeway a sugerat că receptorii ar recunoaște și unele structuri chimice „invariante” caracteristice unei întregi clase de agenți patogeni. Altfel pur și simplu nu vor fi suficiente gene!

Câțiva ani mai târziu, profesorul Jules Hoffmann (care a devenit ulterior președinte al Academiei Franceze de Științe) a descoperit că musca fructelor - un participant aproape indispensabil la cele mai importante descoperiri din genetică - are un sistem de apărare care până atunci era greșit înțeles și neapreciat. S-a dovedit că această muscă de fructe are o genă specială care nu este importantă doar pentru dezvoltarea larvelor, ci este și asociată cu imunitatea înnăscută. Dacă această genă este stricată de o muscă, atunci moare atunci când este infectată cu ciuperci. Mai mult, nu va muri de alte boli, de exemplu, de natură bacteriană, ci inevitabil de una fungică. Descoperirea ne-a permis să tragem trei concluzii importante. În primul rând, musca primitivă a fructelor este înzestrată cu un sistem imunitar înnăscut puternic și eficient. În al doilea rând, celulele sale au receptori care recunosc infecțiile. În al treilea rând, receptorul este specific unei anumite clase de infecții, adică este capabil să recunoască nu nicio „structură” străină, ci doar una foarte specifică. Dar acest receptor nu protejează împotriva altei „structuri”.

Aceste două evenimente – o teorie aproape speculativă și primul rezultat experimental neașteptat – ar trebui considerate începutul marii revoluții imunologice. Apoi, așa cum se întâmplă în știință, evenimentele s-au dezvoltat progresiv. Ruslan Medzhitov, care a absolvit Universitatea Tașkent, apoi a absolvit școala la Universitatea de Stat din Moscova, iar mai târziu a devenit profesor la Universitatea Yale (SUA) și o stea în ascensiune în imunologia mondială, a fost primul care a descoperit acești receptori pe celulele umane.

Astfel, aproape o sută de ani mai târziu, vechea dispută teoretică dintre marii rivali științifici a fost în cele din urmă rezolvată. Am decis că ambele aveau dreptate - teoriile lor s-au completat reciproc, iar teoria lui I. I. Mechnikov a primit o nouă confirmare experimentală.

De fapt, a avut loc o revoluție conceptuală. S-a dovedit că pentru toată lumea de pe Pământ, imunitatea înnăscută este principala. Și numai cele mai „avansate” organisme de pe scara evoluției - vertebratele superioare - dobândesc în plus imunitatea dobândită. Cu toate acestea, înnăscutul este cel care îi dirijează inițierea și funcționarea ulterioară, deși multe dintre detaliile despre modul în care toate acestea sunt reglementate încă nu au fost stabilite.

„Adjuvantul Excelenței Sale”

Noi opinii asupra interacțiunii ramurilor înnăscute și dobândite ale imunității au ajutat la înțelegerea a ceea ce era anterior neclar.

Cum funcționează vaccinurile când funcționează? În formă generală (și foarte simplificată), merge cam așa. Un agent patogen slăbit (de obicei un virus sau o bacterie) este injectat în sângele unui animal donator, cum ar fi un cal, vacă, iepure etc. Sistemul imunitar al animalului produce un răspuns protector. Dacă răspunsul protector este asociat cu factori umorali - anticorpi, atunci purtătorii săi materiale pot fi purificați și transferați în sângele uman, transferând simultan mecanismul de protecție. În alte cazuri, persoana însăși este infectată sau imunizată cu un agent patogen slăbit (sau ucis), în speranța de a provoca un răspuns imunitar care poate proteja împotriva agentului patogen real și chiar să devină înrădăcinat în memoria celulară timp de mulți ani. Așa se face că Edward Jenner, la sfârșitul secolului al XVIII-lea, a fost primul din istoria medicinei care a vaccinat împotriva variolei.

Cu toate acestea, această tehnică nu funcționează întotdeauna. Nu întâmplător nu există încă vaccinuri împotriva SIDA, tuberculozei și malariei - cele mai periculoase trei boli la scară globală. Mai mult decât atât, mulți compuși chimici simpli sau proteine care sunt străine organismului și ar trebui pur și simplu să inițieze un răspuns din partea sistemului imunitar nu răspund! Și acest lucru se întâmplă adesea din cauza faptului că mecanismul principalului apărător - imunitatea înnăscută - rămâne netrezit.

Una dintre modalitățile de a depăși acest obstacol a fost demonstrată experimental de patologul american J. Freund. Sistemul imunitar va funcționa în plină forță dacă antigenul ostil este amestecat cu un adjuvant. Un adjuvant este un fel de intermediar, un asistent în timpul imunizării; în experimentele lui Freund a constat din două componente. Prima - o suspensie apă-ulei - a îndeplinit o sarcină pur mecanică de eliberare lentă a antigenului. Iar a doua componentă este, la prima vedere, destul de paradoxală: bacteriile tuberculoase uscate și bine zdrobite (bacili Koch). Bacteriile sunt moarte, nu sunt capabile să provoace infecții, dar receptorii imuni înnăscuți le vor recunoaște imediat și le vor activa mecanismele de apărare la capacitate maximă. Acesta este momentul în care începe procesul de activare a răspunsului imun adaptativ la antigenul care a fost amestecat cu adjuvantul.

Descoperirea lui Freund a fost pur experimentală și, prin urmare, poate părea privată. Dar Janeway a simțit în el un moment de semnificație generală. Mai mult decât atât, el chiar a numit incapacitatea de a induce un răspuns imunitar cu drepturi depline la o proteină străină la animalele de experiment sau la oameni „micul secret murdar al imunologilor” (insinuând că acest lucru poate fi făcut numai în prezența unui adjuvant și nu. se înțelege cum funcționează adjuvantul).

Janeway a sugerat că sistemul imunitar înnăscut recunoaște bacteriile (atât vii, cât și moarte) după componentele pereților lor celulari. Bacteriile care trăiesc „pe cont propriu” au nevoie de pereți celulari multistrat puternici pentru protecție externă. Celulele noastre, sub o acoperire puternică de țesuturi de protecție externe, nu au nevoie de astfel de învelișuri. Iar membranele bacteriene sunt sintetizate cu ajutorul enzimelor pe care noi nu le avem și, prin urmare, componentele pereților bacterieni sunt tocmai acele structuri chimice, indicatori ideali ai amenințării de infecție, pentru care organismul, în procesul de evoluție, a produs. receptorii de recunoaștere.

O mică digresiune în contextul subiectului principal.

Acolo a trăit un bacteriolog danez Christian Joachim Gram (1853-1938), care era angajat în sistematizarea infecțiilor bacteriene. A găsit o substanță care a pătat bacterii dintr-o clasă și nu din alta. Cele care au devenit roz sunt acum numite gram-pozitive în onoarea omului de știință, iar cele care au rămas incolore sunt gram-negative. Fiecare clasă conține milioane de bacterii diferite. Pentru oameni - dăunătoare, neutre și chiar benefice, trăiesc în sol, apă, salivă, intestine - oriunde. Receptorii noștri de protecție sunt capabili să le recunoască selectiv pe ambele, inclusiv protecția adecvată împotriva celor periculoși pentru purtătorul lor. Și colorantul Gram le-ar putea distinge prin legarea (sau nelegarea) de aceleași componente „invariante” ale pereților bacterieni.

S-a dovedit că pereții micobacteriilor - și anume, bacilii tuberculozei - sunt deosebit de complexi și sunt recunoscuți de mai mulți receptori simultan. Acesta este probabil motivul pentru care au proprietăți adjuvante excelente. Deci, scopul utilizării unui adjuvant este de a înșela sistemul imunitar, trimițându-i un semnal fals că organismul este infectat cu un agent patogen periculos. Forțați o reacție. Dar, de fapt, vaccinul nu conține deloc un astfel de agent patogen sau nu este atât de periculos.

Nu există nicio îndoială că va fi posibil să se găsească și alți adjuvanți, inclusiv nenaturali, pentru imunizări și vaccinări. Această nouă direcție a științei biologice este de o importanță enormă pentru medicină.

Porniți/dezactivați gena dorită

Tehnologiile moderne fac posibilă dezactivarea („knockout”) singurei gene dintr-un șoarece experimental care codifică unul dintre receptorii imunitari înnăscuți. De exemplu, responsabil pentru recunoașterea acelorași bacterii gram-negative. Apoi șoarecele își pierde capacitatea de a-și asigura apărarea și, fiind infectat, moare, deși toate celelalte componente ale imunității sale nu sunt afectate. Exact așa este studiată astăzi experimental activitatea sistemelor imunitare la nivel molecular (am discutat deja despre exemplul unei muște a fructelor). În paralel, clinicienii învață să coreleze lipsa de imunitate a oamenilor de anumite boli infecțioase cu mutații în anumite gene. De sute de ani se cunosc exemple când în unele familii, clanuri și chiar triburi a existat o rată extrem de mare a mortalității copiilor la o vârstă fragedă din cauza unor boli foarte specifice. Acum devine clar că, în unele cazuri, cauza este o mutație a unei componente a sistemului imunitar înnăscut. Gena este dezactivată - parțial sau complet. Deoarece majoritatea genelor noastre sunt în două copii, trebuie să facem eforturi deosebite pentru a ne asigura că ambele copii sunt deteriorate. Acest lucru poate fi „realizat” ca urmare a căsătoriilor consanguine sau a incestului. Deși ar fi o greșeală să credem că așa se explică toate cazurile de boli ereditare ale sistemului imunitar.

În orice caz, dacă motivul este cunoscut, există șansa de a găsi o modalitate de a evita ireparabilul, cel puțin pe viitor. Dacă un copil cu un defect imunitar congenital diagnosticat este protejat în mod intenționat de o infecție periculoasă până la vârsta de 2-3 ani, atunci odată cu finalizarea formării sistemului imunitar, pericolul de moarte pentru el poate trece. Chiar și fără un singur strat de protecție, el va fi capabil să facă față amenințării și, eventual, să trăiască o viață plină. Pericolul va rămâne, dar nivelul său va scădea semnificativ. Există încă speranța că într-o zi terapia genică va deveni parte a practicii de zi cu zi. Apoi pacientul va trebui pur și simplu să transfere gena „sănătoasă”, fără mutație. La șoareci, oamenii de știință pot nu numai să dezactiveze o genă, ci și să o pornească. La oameni este mult mai dificil.

Despre beneficiile laptelui coagulat

Merită să ne amintim încă o previziune a lui I.I. Mechnikov. Acum o sută de ani, el a conectat activitatea fagocitelor pe care le-a descoperit cu alimentația umană. Este binecunoscut faptul că în ultimii ani de viață a consumat și promovat activ iaurtul și alte produse din lapte fermentat, susținând că menținerea mediului bacterian necesar în stomac și intestine este extrem de importantă atât pentru imunitate, cât și pentru speranța de viață. Și apoi a avut din nou dreptate.

Într-adevăr, cercetările din ultimii ani au arătat că simbioza bacteriilor intestinale și a corpului uman este mult mai profundă și mai complexă decât se credea anterior. Bacteriile nu numai că ajută la procesul de digestie. Deoarece ele conțin toate structurile chimice caracteristice microbilor, chiar și cele mai benefice bacterii trebuie să fie recunoscute de sistemul imunitar înnăscut de pe celulele intestinale. S-a dovedit că, prin receptorii imuni înnăscuți, bacteriile trimit organismului niște semnale „tonice”, a căror semnificație nu a fost încă pe deplin stabilită. Dar se știe deja că nivelul acestor semnale este foarte important și dacă este redus (de exemplu, nu există suficiente bacterii în intestine, în special din cauza abuzului de antibiotice), atunci acesta este unul dintre factorii posibila dezvoltare a bolilor oncologice ale tractului intestinal.

Douăzeci de ani care au trecut de la ultima (este ultima?) revoluție în imunologie este o perioadă prea scurtă pentru aplicarea practică pe scară largă a noilor idei și teorii. Deși este puțin probabil să existe cel puțin o companie farmaceutică serioasă în lume care să conducă dezvoltarea fără a ține cont de noile cunoștințe despre mecanismele imunității înnăscute. Și unele succese practice au fost deja obținute, în special în dezvoltarea de noi adjuvanți pentru vaccinuri.

Iar o înțelegere mai profundă a mecanismelor moleculare ale imunității – atât înnăscute, cât și dobândite (nu trebuie să uităm că trebuie să acționeze împreună – prietenia a câștigat) – va duce inevitabil la progrese semnificative în medicină. Nu este nevoie să te îndoiești de acest lucru. Trebuie doar să aștepți puțin.

Dar acolo unde întârzierea este extrem de nedorită este în educarea populației, precum și în schimbarea stereotipurilor în predarea imunologiei. În caz contrar, farmaciile noastre vor continua să fie pline cu medicamente produse în casă care se presupune că îmbunătățesc universal imunitatea.

Sergey Arturovici Nedospasov - șef al Departamentului de Imunologie, Facultatea de Biologie, Universitatea de Stat din Moscova. M. V. Lomonosova, șeful laboratorului Institutului de Biologie Moleculară care poartă numele. V. A. Engelhardt RAS, șef de departament al Institutului de Biologie Fizică și Chimică numit după. A. N. Belozersky.

„Știință și viață” despre imunitate:

Petrov R. Chiar în țintă. - 1990, nr. 8.

Mate J. Omul din punctul de vedere al imunologului. - 1990, nr. 8.

Ceaikovski Yu. Aniversarea lui Lamarck-Darwin și revoluția în imunologie. - 2009, nr.

În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, medicii și biologii din acea vreme au studiat în mod activ rolul microorganismelor patogene în dezvoltarea bolilor infecțioase, precum și posibilitatea de a crea imunitate artificială la acestea. Aceste studii au condus la descoperirea unor fapte despre apărarea naturală a organismului împotriva infecțiilor. Pasteur a propus comunității științifice ideea așa-numitei „forțe epuizate”. Conform acestei teorii, imunitatea virală este o afecțiune în care corpul uman nu este un teren favorabil pentru agenții infecțioși. Cu toate acestea, această idee nu a putut explica o serie de observații practice.

Mechnikov: teoria celulară a imunității

Această teorie a apărut în 1883. Creatorul teoriei celulare a imunității s-a bazat pe învățăturile lui Charles Darwin și s-a bazat pe studiul proceselor digestive la animale, care se află în diferite stadii de dezvoltare evolutivă. Autorul noii teorii a descoperit unele asemănări în digestia intracelulară a substanțelor din celulele endodermice, amibe, macrofage tisulare și monocite. De fapt, imunitatea a fost creată de celebrul biolog rus Ilya Mechnikov. Munca lui în acest domeniu a continuat destul de mult timp. Au început în orașul italian Messina, unde un microbiolog a observat comportamentul larvelor

Patologul a descoperit că celulele rătăcitoare ale creaturilor observate înconjoară și apoi absorb corpuri străine. În plus, ele se resorb și apoi distrug acele țesuturi de care organismul nu mai are nevoie. A depus mult efort în dezvoltarea conceptului său. Creatorul teoriei celulare a imunității a introdus, de fapt, conceptul de „fagocite”, derivat din cuvintele grecești „fagi” - a mânca și „kitos” - celulă. Adică, noul termen însemna literalmente procesul de mâncare a celulelor. Omul de știință a venit la ideea unor astfel de fagocite puțin mai devreme, când a studiat digestia intracelulară în diferite celule ale țesutului conjunctiv la nevertebrate: bureți, amebe și altele.

La reprezentanții lumii animale superioare, cele mai tipice fagocite pot fi numite celule albe din sânge, adică leucocite. Mai târziu, creatorul teoriei celulare a imunității a propus împărțirea acestor celule în macrofage și microfage. Corectitudinea acestei diviziuni a fost confirmată de realizările omului de știință P. Ehrlich, care a diferențiat diferite tipuri de leucocite prin colorare. În lucrările sale clasice despre patologia inflamației, creatorul teoriei celulare a imunității a reușit să demonstreze rolul celulelor fagocitare în procesul de eliminare a agenților patogeni. Deja în 1901, a fost publicată lucrarea sa fundamentală privind imunitatea la bolile infecțioase. Pe lângă Ilya Mechnikov însuși, I.G. a adus o contribuție semnificativă la dezvoltarea și diseminarea teoriei imunității fagocitare. Savcenko, F.Ya. Chistovici, L.A. Tarasevici, A.M. Berezka, V.I. Isaev și o serie de alți cercetători.