Hem Förberedelser inför vintern Historien om upptäckten av immunitet. Historia om studiet av immunitet. Cellulär och humoral immunitet

Förberedelser inför vintern

Historien om upptäckten av immunitet. Historia om studiet av immunitet. Cellulär och humoral immunitet

Termen "immunitet" kommer från det latinska ordet "immunitas" - befrielse, att bli av med något. Det började med medicinsk praxis på 1800-talet, när det började betyda "frihet från sjukdom" (French Dictionary of Litte, 1869). Men långt innan termen dök upp hade läkarna ett koncept av immunitet i betydelsen av en persons immunitet mot sjukdomar, vilket betecknades som "kroppens självläkande kraft" (Hippokrates), "vital kraft" (Galen) eller " läkande kraft” (Paracelsus). Läkare har länge varit medvetna om den naturliga immuniteten (resistensen) som är inneboende hos människor mot djursjukdomar (till exempel kycklingkolera, valpsjuka). Detta kallas nu för medfödd (naturlig) immunitet. Sedan urminnes tider har läkare vetat att en person inte blir sjuk av vissa sjukdomar två gånger. Så, tillbaka på 400-talet f.Kr. Thukydides, som beskrev pesten i Aten, noterade fakta när människor som mirakulöst överlevde kunde ta hand om de sjuka utan risk att bli sjuka igen. Livserfarenhet har visat att människor kan utveckla ihållande immunitet mot återinfektion efter att ha lidit av allvarliga infektioner, såsom tyfoid, smittkoppor, scharlakansfeber. Detta fenomen kallas förvärvad immunitet.

I slutet av 1700-talet använde engelsmannen Edward Jenner kokoppor för att skydda människor från smittkoppor. Han var övertygad om att artificiell infektion av människor var ett ofarligt sätt att förhindra allvarlig sjukdom, och han genomförde det första framgångsrika experimentet på människor 1796.

I Kina och Indien praktiserades smittkoppsvaccination flera århundraden innan den introducerades i Europa. Såren på en person som hade smittkoppor användes för att repa huden på en frisk person, som då vanligtvis drabbades av infektionen i en mild, icke-dödlig form, varefter han återhämtade sig och förblev resistent mot efterföljande smittkoppsinfektioner.

100 år senare utgjorde det faktum som upptäcktes av E. Jenner grunden för L. Pasteurs experiment på kycklingkolera, som kulminerade i formuleringen av principen om att förebygga infektionssjukdomar - principen om immunisering med försvagade eller dödade patogener (1881).

År 1890 rapporterade Emil von Behring att efter att ha introducerat inte hela difteribakterier i kroppen på ett djur, utan endast ett visst gift isolerat från dem, dyker det upp något i blodet som kan neutralisera eller förstöra giftet och förhindra sjukdomen som orsakas av det hela. bakterie. Dessutom visade det sig att preparat (serum) som framställts av blod från sådana djur botade barn som redan lider av difteri. Ämnet som neutraliserade giftet och uppträdde i blodet endast i dess närvaro kallades antitoxin. Därefter började liknande ämnen kallas för den allmänna termen - antikroppar. Och medlet som orsakar bildandet av dessa antikroppar började kallas ett antigen. För dessa arbeten tilldelades Emil von Behring Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1901.

Därefter utvecklade P. Ehrlich på denna grund teorin om humoral immunitet, dvs. immunitet som tillhandahålls av antikroppar, som rör sig genom kroppens flytande inre miljöer, såsom blod och lymfa (från latinets humor - vätska), attackerar främmande kroppar på valfritt avstånd från lymfocyten som producerar dem.

Arne Tiselius (Nobelpriset i kemi 1948) visade att antikroppar bara är vanliga proteiner, men med mycket hög molekylvikt. Antikropparnas kemiska struktur dechiffrerades av Gerald Maurice Edelman (USA) och Rodney Robert Porter (Storbritannien), för vilka de fick Nobelpriset 1972. Man fann att varje antikropp består av fyra proteiner - 2 lätta och 2 tunga kedjor. En sådan struktur i ett elektronmikroskop liknar en "slingshot" till utseendet (Fig. 2). Den del av antikroppsmolekylen som binder till antigenet är mycket variabel och kallas därför variabel. Denna region finns i toppen av antikroppen, så den skyddande molekylen jämförs ibland med en pincett, med dess vassa ändar som greppar de minsta delarna av den mest invecklade urverksmekanismen. Det aktiva centret känner igen små regioner i antigenmolekylen, vanligtvis bestående av 4-8 aminosyror. Dessa sektioner av antigenet passar in i antikroppens struktur "som en nyckel till ett lås." Om antikroppar inte klarar av antigenet (mikroben) på egen hand, kommer andra komponenter och först och främst speciella "äterceller" att hjälpa dem.

Senare visade japanen Susumo Tonegawa, baserad på Edelmans och Porters prestationer, vad ingen i princip ens kunde förvänta sig: de gener i genomet som är ansvariga för syntesen av antikroppar, till skillnad från alla andra mänskliga gener, har den fantastiska förmågan att upprepade gånger ändra sin struktur i enskilda mänskliga celler under sitt liv. Samtidigt, varierande i sin struktur, omfördelas de så att de potentiellt är redo att säkerställa produktionen av flera hundra miljoner olika antikroppsproteiner, d.v.s. mycket mer än den teoretiska mängden främmande ämnen som potentiellt verkar på människokroppen utifrån - antigener. 1987 tilldelades S. Tonegawa Nobelpriset i fysiologi eller medicin "för upptäckten av de genetiska principerna för generering av antikroppar."

Samtidigt med skaparen av teorin om humoral immunitet, Ehrlich, vår landsman I.I. Mechnikov utvecklade teorin om fagocytos och underbyggde den fagocytiska teorin om immunitet. Han bevisade att djur och människor har speciella celler - fagocyter - som kan absorbera och förstöra patogena mikroorganismer och annat genetiskt främmande material som finns i vår kropp. Fagocytos har varit känt för forskare sedan 1862 från verk av E. Haeckel, men endast Mechnikov var den första som kopplade fagocytos med immunsystemets skyddande funktion. I den efterföljande långsiktiga diskussionen mellan anhängare av de fagocytiska och humorala teorierna avslöjades många immunitetsmekanismer. Fagocytos, upptäckt av Mechnikov, kallades senare cellulär immunitet, och antikroppsbildning, upptäckt av Ehrlich, kallades humoral immunitet. Det hela slutade med att båda forskarna blev erkända av världsvetenskapssamfundet och fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin för 1908.

Kazakisk-ryska medicinska universitetet

SRS

På ämnet: Historia om utvecklingen av immunologi. Teori om immunitet.

Tillverkad av: Sarsenova A.B.
Kontrollerade: Docent M.G.Sabirova.
Institutionen: Mikrobiologi, immunologi med epidemiologiska kurser.
Fakultet: Med.Prof.Case.
Grupp: 202 A

Almaty 2011

Innehåll

Introduktion
1. Immunologins födelse
2. Bildning av makrofager och lymfocyter
3. Immunsystemets cellutveckling
4. Barriärer mot infektioner
4.1 Mekanismer för kroppens immunologiska försvar
5. Inflammation som en mekanism för ospecifik immunitet
6. T-lymfocyternas roll i immunsvaret
7. Fagocytos
8. Humoral och cellulär immunitet
9. Karakteristiska egenskaper hos specifik immunitet
10. Cellulära mekanismer för immunitet
11. Effektormekanismer för immunitet
12. Immunbristtillstånd (IDS)
13. Hur kroppen skyddar sig mot virus
14. Hur skyddar kroppen sig mot bakterier?
15. Apoptos som ett sätt att förebygga
Slutsatser
Slutsats
Bibliografi
Ansökan

Jenner E.

Mechnikov I.I.
Introduktion

Kapitel I. Organ och celler i immunsystemet
1. Immunologins födelse
Början av immunologins utveckling går tillbaka till slutet av 1700-talet och är förknippad med namnet E. Jenner, som först, endast baserat på praktiska observationer, använde en senare teoretiskt motiverad metod för vaccination mot smittkoppor.
Det faktum som upptäcktes av E. Jenner låg till grund för ytterligare experiment av L. Pasteur, som kulminerade i formuleringen av principen om förebyggande mot infektionssjukdomar - principen om immunisering med försvagade eller dödade patogener.
Utvecklingen av immunologi under lång tid skedde inom ramen för mikrobiologisk vetenskap och gällde endast studiet av kroppens immunitet mot smittämnen. Längs denna väg har stora framsteg gjorts för att avslöja etiologin för ett antal infektionssjukdomar. En praktisk bedrift var utvecklingen av metoder för att diagnostisera, förebygga och behandla infektionssjukdomar, främst genom att skapa olika typer av vacciner och serum. Många försök att belysa mekanismerna som bestämmer kroppens motståndskraft mot patogener resulterade i skapandet av två teorier om immunitet - fagocytisk, formulerad 1887 av I. I. Mechnikov, och humoral, som lades fram 1901 av P. Ehrlich.
Början av 1900-talet var tiden för uppkomsten av en annan gren av immunologisk vetenskap - icke-infektiös immunologi. Precis som utgångspunkten för utvecklingen av infektiös immunologi var observationerna av E. Jenner, så var för icke-infektiös immunologi upptäckten av J. Bordet och N. Chistovich av det faktum att antikroppar producerades i djurets kropp som svar. till införandet av inte bara mikroorganismer utan även främmande agens i allmänhet. Icke-infektiös immunologi fick sitt godkännande och utveckling i läran om cytotoxiner - antikroppar mot vissa kroppsvävnader, skapad av I. I. Mechnikov 1900, och i upptäckten av humana erytrocytantigener av K. Landsteiner 1901.
Resultaten av arbetet av P. Medawar (1946) utökade omfattningen och väckte stor uppmärksamhet till icke-infektiös immunologi, och förklarade att processen för avstötning av främmande vävnader av kroppen också är baserad på immunologiska mekanismer. Och det var just den ytterligare expansionen av forskningen inom området för transplantationsimmunitet som lockade till upptäckten 1953 av fenomenet immunologisk tolerans - kroppens okänslighet för den introducerade främmande vävnaden.
I. I. Mechnikov placerade fagocyten, eller cellen, i spetsen för sitt system. Anhängare av "humoral" immunitet E. Behring, R. Koch, P. Ehrlich (Nobelpriser 1901, 1905 och 1908) motsatte sig häftigt denna tolkning. Det latinska "humor" eller "humor" betyder vätska, i det här fallet betydde det blod och lymfa. Alla tre trodde att kroppen skyddar sig mot mikrober med hjälp av speciella ämnen som flyter i humorn. De kallades "antitoxiner" och "antikroppar".
Det bör noteras framsyntheten hos medlemmarna i Nobelkommittén, som redan 1908 försökte förena två motsatta teorier om immunitet genom att tilldela I. I. Mechnikov och tysken Paul Ehrlich. Sedan började priser för immunologer strömma in som från ett ymnighetshorn (se bilaga).
Mechnikovs elev, belgaren J. Bordet, upptäckte ett speciellt ämne i blodet, det visade sig vara ett protein som hjälper antikroppar att känna igen antigen.
Antigener är ämnen som, när de förs in i kroppen, stimulerar produktionen av antikroppar. I sin tur är antikroppar mycket specifika proteiner. Genom att binda till antigener (till exempel bakteriella toxiner) neutraliserar de dem, vilket hindrar dem från att förstöra celler. Antikroppar syntetiseras i kroppen av lymfocyter eller lymfceller. Grekerna kallade det rena och klara vattnet i underjordiska källor och källor för limfoy. Lymf är, till skillnad från blod, en klar gulaktig vätska. Lymfocyter finns inte bara i lymfan, utan också i blod. Men antigenets inträde i blodet är ännu inte tillräckligt för att syntesen av antikroppar ska börja. Det är nödvändigt att antigenet absorberas och bearbetas av en fagocyt eller makrofag. Således är Mechnikov-makrofagen i början av kroppens immunsvar. Konturen av detta svar kan se ut så här:
Antigen - Makrofager - ? - Lymfocyt - Antikroppar - Smittämne
Vi kan säga att passioner har kokat runt detta enkla schema i ett sekel nu. Immunologi har blivit en medicinsk teori och ett viktigt biologiskt problem. Molekylär och cellulär biologi, genetik, evolution och många andra discipliner är knutna här. Det är inte förvånande att immunologer har fått lejonparten av biomedicinska Nobelpriser.

2. Bildning av makrofager och lymfocyter
Anatomiskt verkar immunsystemet vara sönderdelat. Dess organ och celler är utspridda i hela kroppen, även om de i själva verket alla är anslutna till ett enda system av blod och lymfkärl. Immunsystemets organ brukar delas in i centrala och perifera.De centrala organen är bl.a Benmärg Och bräss, till perifera organ - lymfkörtlar, mjälte, lymfoid kluster(av olika storlekar), placerade längs tarmarna, lungorna etc. (Fig. 3).
Benmärg innehåller stam (eller germinal) celler - förfäderna till alla hematopoetiska celler ( erytrocyter, blodplättar, leukocyter, makrofager och lymfocyter). Makrofager och lymfocyter är immunsystemets huvudceller. Generellt och kortfattat brukar de kallas m u n n o c i t a m i . De första stadierna av utvecklingen av immunocyter äger rum i benmärgen. Det här är deras vagga.
Makrofager, dom är fagocyter, - ätare av främmande kroppar och de äldsta cellerna i immunsystemet. Efter att ha gått igenom flera utvecklingsstadier (fig. 4) lämnar de benmärgen i formen monocyter(runda celler) och cirkulerar i blodet under en viss tid. Från blodomloppet tränger de in i alla organ och vävnader, där de ändrar sin runda form till en trimmad. I denna form blir de mer rörliga och kan hålla sig till alla potentiella "utlänningar".
Lymfocyter idag anses vara huvudfigurer inom immunövervakning. Detta är ett system av celler med olika funktionella syften. Redan i benmärgen är lymfocytprekursorer uppdelade i två stora grenar. En av dem - hos däggdjur - fullbordar sin utveckling i benmärgen och hos fåglar i ett specialiserat lymfoidorgan - bursa (bursa), från det latinska ordet bursa. Därför kallas dessa lymfocyter bursa-beroende, eller B-lymfocyter. En annan stor gren av prekursorer från benmärgen flyttar till ett annat centralt organ i lymfoidsystemet - tymus. Denna gren av lymfocyter kallas tymusberoende, eller T-lymfocyter(ett allmänt diagram över utvecklingen av celler i immunsystemet visas i fig. 4).

3. Utveckling av immunsystemets celler
B-lymfocyter, liksom monocyter, genomgår mognad i benmärgen, varifrån mogna celler kommer in i blodomloppet. B-lymfocyter kan också lämna blodomloppet, sedimentera i mjälten och lymfkörtlarna och förvandlas till plasmaceller.
Den viktigaste händelsen i utvecklingen av B-lymfocyter är rekombinationen och mutationen av gener relaterade till syntesen av antikroppar (proteiner från klassen av immunglobuliner riktade mot antigener). Som ett resultat av sådan genrekombination blir varje B-lymfocyt en bärare av en individuell gen med förmåga att syntetisera individuella antikroppar mot ett antigen. Och eftersom B-populationen består av många individuella kloner (avkommor till dessa antikroppsproducenter), kan de tillsammans känna igen och förstöra hela uppsättningen av möjliga antigener. Efter att generna har bildats och antikroppsmolekyler dyker upp på cellytan i form av receptorer lämnar B-lymfocyter benmärgen. De cirkulerar i blodomloppet under en kort tid och tränger sedan in i perifera organ, som om de hade bråttom för att uppfylla sitt vitala syfte, eftersom livslängden för dessa lymfocyter är kort, bara 7-10 dagar.
T-lymfocyter under utveckling i tymus kallas tymocyter. Tymus sitter i brösthålan direkt bakom bröstbenet och består av tre sektioner. I dem genomgår tymocyter tre utvecklingsstadier och träning för immunkompetens (Fig. 5). I det yttre lagret (subkapsulär zon) finns främlingar från benmärgen som föregångare, genomgår ett slags anpassning här och är fortfarande berövade receptorer för att känna igen antigener. I den andra sektionen (kortikala lagret) är de under påverkan av tymiska (tillväxt och differentierande) faktorer tillägna sig nödvändig för T-cellspopulationen receptorer för antigener. Efter att ha flyttat till den tredje sektionen av tymus (medulla), differentierar tymocyterna enligt deras funktionella egenskaper och bli mogna T-celler (fig. 6).
Förvärvade receptorer, beroende på den biokemiska strukturen hos proteinmakromolekyler, bestämmer deras funktionella status. De flesta av T-lymfocyterna blir effektor celler kallas T-mördare(från engelska killer - killer). En mindre del gör det reglering fungera: T-hjälparceller(från den engelska hjälparen - assistenter) förbättra immunologisk reaktivitet, och T-dämpare, tvärtom, försvaga den. Till skillnad från B-lymfocyter kan T-lymfocyter (främst T-hjälpare), med hjälp av sina receptorer, känna igen inte bara någon annans, utan ett förändrat "jag", dvs. det främmande antigenet måste presenteras (vanligtvis av makrofager) i kombination med kroppens egna proteiner. Efter avslutad utveckling i tymus finns några mogna T-lymfocyter kvar i märgen, och de flesta lämnar den och sätter sig i mjälten och lymfkörtlarna.
Under lång tid förblev det oklart varför mer än 90 % av tidiga T-cellsprekursorer som kommer från benmärgen dör i tymus. Den berömda australiensiska immunologen F. Burnet föreslår att de lymfocyter som är kapabla till autoimmun aggression dör i tymus. Huvudorsaken till en sådan massiv död är associerad med urvalet av celler som kan reagera med sina egna antigener. Alla lymfocyter som inte klarar specificitetskontrollen dör.

4.1. Mekanismer för kroppens immunologiska försvar
Således tillåter även en kort utflykt i historien om utvecklingen av immunologi oss att bedöma denna vetenskaps roll för att lösa ett antal medicinska och biologiska problem. Infektiös immunologi - den allmänna immunologins förfader - har nu bara blivit dess gren.
Det blev uppenbart att kroppen mycket exakt skiljer mellan "jag" och "främmande", och de reaktioner som uppstår i den som svar på införandet av främmande agenter (oavsett deras natur) är baserade på samma mekanismer. Studiet av en uppsättning processer och mekanismer som syftar till att upprätthålla beständigheten i den inre miljön i kroppen från infektioner och andra främmande ämnen - immunitet - ligger till grund för immunologisk vetenskap (V.D. Timakov, 1973).
Andra hälften av 1900-talet präglades av immunologins snabba utveckling. Det var under dessa år som den selektionsklonala teorin om immunitet skapades, och funktionsmönstren för olika delar av lymfoidsystemet som ett enda och integrerat immunsystem avslöjades. En av de viktigaste framgångarna på senare år har varit upptäckten av två oberoende effektormekanismer i ett specifikt immunsvar. En av dem är associerad med de så kallade B-lymfocyterna, som utför ett humoralt svar (syntes av immunglobuliner), den andra - med systemet av T-lymfocyter (tymusberoende celler), vars resultat är den cellulära svar (ackumulering av sensibiliserade lymfocyter). Det är särskilt viktigt att få bevis på interaktionen mellan dessa två typer av lymfocyter i immunsvaret.
Forskningsresultaten tyder på att det immunologiska systemet är en viktig länk i den komplexa mekanismen för anpassning av människokroppen, och dess verkan är främst inriktad på att upprätthålla antigen homeostas, vars störning kan orsakas av penetration av främmande antigener i kroppen (infektion, transplantation) eller spontan mutation.
Nezelof föreställde sig ett diagram över de mekanismer som utför immunologiskt skydd enligt följande:

Men, som forskning under senare år har visat, är uppdelningen av immunitet i humoral och cellulär mycket godtycklig. Faktum är att antigenets påverkan på lymfocyten och retikulära cellen utförs med hjälp av mikro- och makrofager som bearbetar immunologisk information. Samtidigt involverar fagocytosreaktionen som regel humorala faktorer, och grunden för humoral immunitet består av celler som producerar specifika immunglobuliner. Mekanismer som syftar till att eliminera en utländsk agent är extremt olika. I det här fallet kan två begrepp särskiljas - "immunologisk reaktivitet" och "ospecifika skyddsfaktorer". Den första hänvisar till specifika reaktioner på antigener, på grund av kroppens mycket specifika förmåga att svara på främmande molekyler. Men kroppens skydd mot infektioner beror också på graden av permeabilitet i huden och slemhinnorna för patogena mikroorganismer, och närvaron av bakteriedödande ämnen i deras sekret, surheten i maginnehållet och närvaron av enzymsystem som lysozym i kroppens biologiska vätskor. Alla dessa mekanismer tillhör ospecifika skyddsfaktorer, eftersom det inte finns något speciellt svar och de existerar alla oavsett närvaron eller frånvaron av patogenen. Vissa speciella positioner upptas av fagocyter och komplementsystemet. Detta beror på det faktum att makrofager, trots fagocytosens ospecificitet, deltar i bearbetningen av antigen och i samarbetet mellan T- och B-lymfocyter under immunsvaret, det vill säga de deltar i specifika former av svar på främmande ämnen. På liknande sätt är komplementproduktion inte ett specifikt svar på ett antigen, utan komplementsystemet i sig är involverat i specifika antigen-antikroppsreaktioner.

5. Inflammation som en mekanism för ospecifik immunitet
Inflammation är kroppens reaktion på främmande mikroorganismer och vävnadsförfallsprodukter. Detta är den naturliga huvudmekanismen medfödd, eller ospecifik) immunitet, såväl som de initiala och sista stadierna av immunitet när den förvärvas. Som alla defensiva reaktioner måste den kombinera förmågan att känna igen en partikel främmande för kroppen med ett effektivt sätt att neutralisera det och ta bort det från kroppen. Ett klassiskt exempel är inflammation orsakad av en splitter som passerat under huden och är förorenad med bakterier.
Normalt är blodkärlens väggar ogenomträngliga för blodkomponenter - plasma och bildade element (erytrocyter och leukocyter). Ökad permeabilitet för blodplasma är en konsekvens av förändringar i blodkärlens väggar, bildandet av "luckor" mellan endotelceller tätt intill varandra. I splintens område observeras hämning av rörelsen av röda blodkroppar och leukocyter (vita blodkroppar), som börjar fastna på kapillärernas väggar och bildar "pluggar". Två typer av leukocyter - monocyter och neutrofiler - börjar aktivt "pressa" från blodet in i den omgivande vävnaden mellan endotelcellerna i området för att utveckla inflammation.
Monocyter och neutrofiler är designade för fagocytos - absorption och förstörelse av främmande partiklar. Målmedveten aktiv rörelse till inflammationskällan kallas x e m o t a x i s a. När de anländer till platsen för inflammation förvandlas monocyter till makrofager. Dessa är celler med vävnadslokalisering, aktivt fagocytiska, med en "klibbig" yta, rörliga, som om de känner allt som finns i den omedelbara miljön. Neutrofiler kommer också till platsen för inflammation, och deras fagocytiska aktivitet ökar. Fagocytiska celler ackumuleras, uppslukar och förstör (intracellulärt) bakterier och cellrester.
Aktivering av de tre huvudsystemen som är involverade i inflammation bestämmer sammansättningen och dynamiken hos "skådespelarna". De inkluderar utbildningssystemet kininer, systemet komplement och system aktiverade fagocytiska celler.

6. T-lymfocyternas roll i immunsvaret

7. Fagocytos
Den enorma rollen av fagocytos inte bara i medfödd, utan också i förvärvad immunitet blir allt mer uppenbar tack vare det senaste decenniets arbete. Fagocytos börjar med ackumulering av fagocyter på platsen för inflammation. Monocyter och neutrofiler spelar huvudrollen i denna process. Monocyter, som har anlänt till platsen för inflammation, förvandlas till makrofager - vävnadsfagocytiska celler. Fagocyter, som interagerar med bakterier, aktiveras, deras membran blir "klibbigt" och granuler fyllda med kraftfulla proteaser ackumuleras i cytoplasman. Syreupptag och generering av reaktiva syreämnen (syreexplosion) ökar, inklusive väteperoxid och hypoklorit, samt
etc.................

Det finns bevis för att de första smittkoppsvaccinationerna utfördes i Kina tusen år före Kristi födelse. Såren på en person som hade smittkoppor användes för att repa huden på en frisk person, som då vanligtvis drabbades av en mild form av infektionen, varefter han återhämtade sig och förblev resistent mot efterföljande smittkoppsinfektioner. Inokulering av innehållet i smittkoppspustler i friska människor för att skydda dem från den akuta formen av sjukdomen spred sig sedan till Indien, Mindre Asien, Europa och Kaukasus. Att ta konstgjord infektion med naturliga (mänskliga) smittkoppor gav dock inte positiva resultat i alla fall. Ibland efter inokulering var det en akut form av sjukdomen, och till och med död.

Inokulering ersattes av vaccinationsmetoden (från latinets vacca - ko), utvecklad i slutet av 1700-talet. Engelske läkaren E. Jenner. Han uppmärksammade att mjölkpigor som tog hand om sjuka djur ibland insjuknade i kokoppor i ytterst lindrig form, men aldrig drabbades av smittkoppor. En sådan observation gav forskaren en verklig möjlighet att bekämpa sjukdomen hos människor. 1796, 30 år efter starten av sin forskning, bestämde sig E. Jenner för att testa vaccinationsmetoden på en pojke, som han vaccinerade med kokoppor, och sedan infekterade honom med smittkoppor. Experimentet var framgångsrikt och sedan dess har E. Jenner-vaccinationsmetoden fått stor användning över hela världen.

Det bör noteras att långt innan E. Jenner, den enastående vetenskapsmannen-läkaren i den medeltida östrazi, genom att inokulera barn med kokoppor, skyddade dem från mänskliga smittkoppor. E. Jenner kände inte till Razi-metoden.

Födelsen av infektiös immunologi är förknippad med namnet på den enastående franske vetenskapsmannen Louis Pasteur. Det första steget mot en riktad sökning efter vaccinpreparat som skapar stabil immunitet mot infektion togs efter Pasteurs välkända observation av patogeniciteten hos det orsakande medlet av kycklingkolera. Det visades att infektion av kycklingar med en försvagad (försvagad) kultur av patogenen skapar immunitet mot den patogena mikroben (1880). År 1881 Pasteur visade ett effektivt tillvägagångssätt för att immunisera kor mot mjältbrand, och 1885. han lyckades visa möjligheten att skydda människor från rabies.

På 40-50-talet av vårt århundrade fann de principer för vaccination som fastställts av Pasteur sin manifestation i skapandet av en hel arsenal av vacciner mot ett brett spektrum av infektionssjukdomar.

Även om Pasteur anses vara grundaren av infektionsimmunologi, visste han ingenting om faktorerna som är involverade i processen för skydd mot infektion. De första som kastade ljus över en av mekanismerna för immunitet mot infektion var Behring och Kitasato. År 1890 rapporterade Emil von Behring att efter att ha introducerat inte hela difteribakterier i kroppen på ett djur, utan endast ett visst gift isolerat från dem, dyker det upp något i blodet som kan neutralisera eller förstöra giftet och förhindra sjukdomen som orsakas av det hela. bakterie. Dessutom visade det sig att preparat (serum) som framställts av blod från sådana djur botade barn som redan lider av difteri. Ämnet som neutraliserade giftet och uppträdde i blodet endast i dess närvaro kallades antitoxin. Därefter började liknande ämnen kallas för den allmänna termen - antikroppar. Och medlet som orsakar bildandet av dessa antikroppar började kallas ett antigen. För dessa arbeten tilldelades Emil von Behring Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1901.

Arne Tiselius (Nobelpriset i kemi 1948) visade att antikroppar bara är vanliga proteiner, men med mycket hög molekylvikt. Antikropparnas kemiska struktur dechiffrerades av Gerald Maurice Edelman (USA) och Rodney Robert Porter (Storbritannien), för vilka de fick Nobelpriset 1972. Man fann att varje antikropp består av fyra proteiner - 2 lätta och 2 tunga kedjor. En sådan struktur i ett elektronmikroskop liknar en "slingshot" till utseendet. Den del av antikroppsmolekylen som binder till antigenet är mycket variabel och kallas därför variabel. Denna region finns i toppen av antikroppen, så den skyddande molekylen jämförs ibland med en pincett, med dess vassa ändar som greppar de minsta delarna av den mest invecklade urverksmekanismen. Det aktiva centret känner igen små regioner i antigenmolekylen, vanligtvis bestående av 4-8 aminosyror. Dessa sektioner av antigenet passar in i antikroppens struktur "som en nyckel till ett lås." Om antikroppar inte klarar av antigenet (mikroben) på egen hand, kommer andra komponenter och först och främst speciella "äterceller" att hjälpa dem.

Vår landsman I.I. Mechnikov utvecklade teorin om fagocytos och underbyggde den fagocytiska teorin om immunitet. Han bevisade att djur och människor har speciella celler - fagocyter - som är kapabla att absorbera och förstöra patogena mikroorganismer och annat genetiskt främmande material som finns i vår kropp. Fagocytos har varit känt för forskare sedan 1862 från verk av E. Haeckel, men endast Mechnikov var den första som kopplade fagocytos med immunsystemets skyddande funktion. I den efterföljande långsiktiga diskussionen mellan anhängare av de fagocytiska och humorala teorierna avslöjades många immunitetsmekanismer.

Parallellt med Mechnikov utvecklade den tyske farmakologen Paul Ehrlich sin teori om immunförsvar mot infektion. Han var medveten om det faktum att proteinämnen förekommer i blodserumet hos djur infekterade med bakterier som kan döda patogena mikroorganismer. Dessa ämnen kallades sedan "antikroppar" av honom. Den mest karakteristiska egenskapen hos antikroppar är deras uttalade specificitet. Efter att ha bildats som ett skyddande medel mot en mikroorganism, neutraliserar och förstör de bara den och förblir likgiltiga för andra. I ett försök att förstå detta specificitetsfenomen lade Ehrlich fram teorin om "sidokedjan", enligt vilken antikroppar redan existerar i form av receptorer på cellytan. I detta fall fungerar antigenet hos mikroorganismer som en selektiv faktor. Efter att ha kommit i kontakt med en specifik receptor säkerställer den ökad produktion och frisättning i cirkulationen av endast denna specifika receptor (antikropp).

Ehrlichs framsynthet är häpnadsväckande, eftersom denna allmänt spekulativa teori med vissa modifikationer nu har bekräftats.

Fagocytos, upptäckt av Mechnikov, kallades senare cellulär immunitet, och antikroppsbildning, upptäckt av Ehrlich, kallades humoral immunitet. Två teorier - cellulära (fagocytiska) och humorala - under perioden för deras uppkomst stod i antagonistiska positioner. Mechnikovs och Ehrlichs skolor kämpade för vetenskaplig sanning, utan att misstänka att varje slag och varje parering förde sina motståndare närmare varandra. År 1908 båda vetenskapsmännen belönades samtidigt med Nobelpriset.

Det nya stadiet i utvecklingen av immunologi associeras främst med namnet på den framstående australiensiska vetenskapsmannen M. Burnet (Macfarlane Burnet; 1899-1985). Det var han som till stor del bestämde den moderna immunologins ansikte. Med tanke på immunitet som en reaktion som syftar till att skilja allt "sitt eget" från allt "främmande", tog han upp frågan om betydelsen av immunmekanismer för att upprätthålla den genetiska integriteten hos organismen under perioden av individuell (ontogenetisk) utveckling. Det var Burnet som uppmärksammade lymfocyten som huvuddeltagare i ett specifikt immunsvar och gav den namnet "immunocyt". Det var Burnet som förutspådde, och engelsmannen Peter Medawar och tjecken Milan Hasek bekräftade experimentellt tillståndet motsatsen till immunreaktivitet – tolerans. Det var Burnet som påpekade tymusens speciella roll i bildandet av immunsvaret. Och slutligen stannade Burnet kvar i immunologins historia som skaparen av den klonala selektionsteorin om immunitet. Formeln för denna teori är enkel: en klon av lymfocyter kan endast svara på en specifik antigen determinant.

Burnets syn på immunitet som en sådan reaktion av kroppen som skiljer allt "vårt eget" från allt "främmande" förtjänar särskild uppmärksamhet. Efter att Peter Medawar bevisat immunförsvaret av avstötning av ett främmande transplantat och ackumuleringen av fakta om immunologin hos maligna neoplasmer, blev det uppenbart att immunreaktionen utvecklas inte bara mot mikrobiella antigener, utan även när det finns några, om än mindre, antigena. skillnader mellan kroppen och det biologiska materialet (transplantation, elakartad tumör) som kroppen möter.

Strängt taget förstod forskare från det förflutna, inklusive Mechnikov, att syftet med immunitet inte bara är kampen mot smittämnen. Emellertid koncentrerades immunologernas intressen under första hälften av vårt århundrade främst på utvecklingen av problem med infektiös patologi. Det tog tid för det naturliga förloppet av vetenskaplig kunskap att tillåta konceptet om immunitetens roll i individuell utveckling. Och författaren till den nya generaliseringen var Burnet.

Robert Koch (1843-1910), som upptäckte tuberkulosens orsaksämne och beskrev hudtuberkulinreaktionen, gjorde också ett stort bidrag till utvecklingen av modern immunologi; Jules Bordet (1870-1961), som gav viktiga bidrag till förståelsen av komplementberoende lysis av bakterier; Karl Landsteiner (1868-1943), som fick Nobelpriset för upptäckten av blodgrupper och utvecklade metoder för att studera den fina specificiteten hos antikroppar med hjälp av haptener; Rodney Porter (1917-1985) och Gerald Edelman (1929), som studerade strukturen hos antikroppar; George Snell, Baruj Benacerraf och Jean Dausset, som beskrev det stora histokompatibilitetskomplexet hos djur och människor och upptäckte immunsvarsgener. Bland inhemska immunologer är studierna av N.F. Gamaley, G.N. Gabrichevsky, L.A. Tarasevich, L.A. Zilber, G.I. Abelev särskilt betydelsefulla.

Motsvarande ledamot av Ryska vetenskapsakademin Sergei Nedospasov, Boris Rudenko, krönikör för tidskriften "Science and Life".

Revolutionära genombrott inom något vetenskapsområde inträffar sällan, en eller två gånger per sekel. Och för att inse att en revolution i kunskapen om omvärlden verkligen har inträffat, för att utvärdera dess resultat, kräver det vetenskapliga samfundet och samhället som helhet ibland mer än ett år eller till och med mer än ett decennium. Inom immunologi inträffade en sådan revolution i slutet av förra seklet. Den utarbetades av dussintals framstående vetenskapsmän som lade fram hypoteser, gjorde upptäckter och formulerade teorier, och några av dessa teorier och upptäckter gjordes för hundra år sedan.

Paul Ehrlich (1854-1915).

Ilya Mechnikov (1845-1916).

Charles Janeway (1943-2003).

Jules Hoffmann.

Ruslan Medzhitov.

Drosophila, mutant för Toll-genen, blev övervuxen av svampar och dog, eftersom den inte har immunreceptorer som känner igen svampinfektioner.

Två skolor, två teorier

Under hela nittonhundratalet, fram till början av 1990-talet, i studier av immunitet, utgick forskare från tron att högre ryggradsdjur, och i synnerhet människor, har det mest perfekta immunsystemet. Detta är vad som bör studeras först. Och om något ännu inte har "underupptäckts" i immunologin hos fåglar, fiskar och insekter, spelar detta troligen inte någon speciell roll för att främja förståelsen av mekanismerna för skydd mot mänskliga sjukdomar.

Immunologi som vetenskap uppstod för ett och ett halvt sekel sedan. Även om den första vaccinationen är förknippad med namnet Jenner, anses immunologins grundare med rätta vara den store Louis Pasteur, som började leta efter svaret på mänsklighetens överlevnad, trots de regelbundna förödande epidemierna av pest, smittkoppor, kolera, som faller över länder och kontinenter som ödets straffande svärd. Miljontals, tiotals miljoner döda. Men i städer och byar där begravningsteam inte hade tid att ta bort lik från gatorna, fanns det de som självständigt, utan hjälp av helare och trollkarlar, klarade av det dödliga gissel. Och även de som inte alls drabbades av sjukdomen. Det betyder att det finns en mekanism i människokroppen som skyddar den från åtminstone vissa yttre invasioner. Det kallas immunitet.

Pasteur utvecklade idéer om artificiell immunitet, utvecklade metoder för att skapa den genom vaccination, men det blev gradvis klart att immunitet finns i två former: naturlig (medfödd) och adaptiv (förvärvad). Vilken är viktigast? Vilken spelar roll för framgångsrik vaccination? I början av 1900-talet, när de svarade på denna grundläggande fråga, kolliderade två teorier, två skolor - Paul Ehrlichs och Ilya Mechnikovs - i en hetsig vetenskaplig debatt.

Paul Ehrlich har aldrig varit i Kharkov eller Odessa. Han gick på sina universitet i Breslau (Breslau, nu Wroclaw) och Strasbourg, arbetade i Berlin, vid Koch-institutet, där han skapade världens första serologiska kontrollstation, och ledde sedan Institutet för experimentell terapi i Frankfurt am Main, som idag bär hans namn. Och här bör det erkännas att Ehrlich begreppsmässigt har gjort mer för immunologin i hela denna vetenskaps historia än någon annan.

Mechnikov upptäckte fenomenet fagocytos - infångning och förstörelse av speciella celler - makrofager och neutrofiler - av mikrober och andra biologiska partiklar främmande för kroppen. Det är denna mekanism, trodde han, som är den viktigaste i immunsystemet, som bygger försvarslinjer mot invaderande patogener. Det är fagocyterna som rusar för att attackera, vilket orsakar en inflammatorisk reaktion, till exempel med en injektion, splitter, etc.

Ehrlich hävdade motsatsen. Huvudrollen i skyddet mot infektioner tillhör inte cellerna, utan de antikroppar som upptäckts av dem - specifika molekyler som bildas i blodserumet som svar på införandet av en aggressor. Ehrlichs teori kallas teorin om humoral immunitet.

Det är intressant att oförsonliga vetenskapliga rivaler - Mechnikov och Ehrlich - delade Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1908 för sitt arbete inom immunologiområdet, även om de teoretiska och praktiska framgångarna för Ehrlich och hans anhängare vid den här tiden verkade helt motbevisa utsikt över Mechnikov. Det ryktades till och med att priset tilldelades den sistnämnde, snarare baserat på alla hans meriter (vilket inte alls är uteslutet och inte skamligt: immunologi är bara ett av de områden där den ryske vetenskapsmannen arbetade, hans bidrag till världsvetenskapen är enorm). Men även om så var fallet hade ledamöterna i Nobelkommittén, som det visade sig, mycket mer rätt än de själva trodde, även om bekräftelsen på detta kom först ett sekel senare.

Ehrlich dog 1915, Mechnikov överlevde sin motståndare med bara ett år, så den mest grundläggande vetenskapliga tvisten utvecklades fram till slutet av århundradet utan medverkan av dess initiativtagare. Under tiden bekräftade allt som hände inom immunologi under de kommande decennierna att Paul Ehrlich hade rätt. Man fann att vita blodkroppar, lymfocyter, delas in i två typer: B och T (här måste det betonas att upptäckten av T-lymfocyter i mitten av nittonhundratalet tog vetenskapen om förvärvad immunitet till en helt annan nivå - grundarna kunde inte ha förutsett detta). Det är de som organiserar skydd mot virus, mikrober, svampar och i allmänhet mot kroppsfientliga ämnen. B-lymfocyter producerar antikroppar som binder det främmande proteinet och neutraliserar dess aktivitet. Och T-lymfocyter förstör infekterade celler och hjälper till att avlägsna patogenen från kroppen på andra sätt, och i båda fallen bildas ett "minne" av patogenen, så att det är mycket lättare för kroppen att bekämpa återinfektion. Dessa skyddslinjer kan på samma sätt hantera sitt eget, men degenererade protein, som blir farligt för kroppen. Tyvärr kan en sådan förmåga, i händelse av ett misslyckande med att sätta upp den komplexa mekanismen för adaptiv immunitet, bli orsaken till autoimmuna sjukdomar, när lymfocyter, efter att ha förlorat förmågan att skilja sina egna proteiner från främmande, börjar "skjuta på egen hand"...

Fram till 80-talet av 1900-talet utvecklades immunologin huvudsakligen längs den väg som anges av Ehrlich, och inte av Metchnikoff. Otroligt komplex, fantastiskt sofistikerad under miljontals år av evolution, adaptiv immunitet avslöjade gradvis sina mysterier. Forskare skapade vacciner och serum som var tänkta att hjälpa kroppen att organisera ett immunsvar mot infektion så snabbt och effektivt som möjligt, och erhöll antibiotika som kunde undertrycka angriparens biologiska aktivitet och därigenom underlätta lymfocyternas arbete. Det är sant, eftersom många mikroorganismer är i symbios med värden, attackerar antibiotika deras allierade med inte mindre entusiasm, försvagar och till och med förnekar deras fördelaktiga funktioner, men medicinen märkte detta och slog larm mycket, mycket senare...

Gränserna för fullständig seger över sjukdomar, som till en början verkade så möjliga, flyttade sig dock längre och längre mot horisonten, eftersom det med tiden dök upp och ackumulerade frågor som den rådande teorin hade svårt att svara på eller inte kunde svara på alls. Och skapandet av vacciner gick inte så smidigt som förväntat.

Det är känt att 98% av varelserna som lever på jorden i allmänhet saknar adaptiv immunitet (i evolutionen förekommer det bara på nivån med käkfisk). Men alla har de också sina egna fiender i det biologiska mikrokosmos, sina egna sjukdomar och till och med epidemier, som dock befolkningarna klarar av ganska framgångsrikt. Det är också känt att den mänskliga mikrofloran innehåller många organismer som, det verkar, helt enkelt är skyldiga att orsaka sjukdomar och initiera ett immunsvar. Detta händer dock inte.

Det finns dussintals liknande frågor. I decennier förblev de öppna.

Hur revolutioner börjar

1989 publicerade den amerikanske immunologen professor Charles Janeway ett verk som mycket snabbt erkändes som visionärt, även om det, liksom Metchnikoffs teori, hade och fortfarande har allvarliga, lärda motståndare. Janeway föreslog att på mänskliga celler som är ansvariga för immunitet finns det speciella receptorer som känner igen vissa strukturella komponenter av patogener (bakterier, virus, svampar) och utlöser en svarsmekanism. Eftersom det finns ett oräkneligt antal potentiella patogener i den sublunära världen, föreslog Janeway att receptorerna också skulle känna igen några "invarianta" kemiska strukturer som är karakteristiska för en hel klass av patogener. Annars kommer det helt enkelt inte att finnas tillräckligt med gener!

Några år senare upptäckte professor Jules Hoffmann (som senare blev president för den franska vetenskapsakademin) att fruktflugan – en nästan oumbärlig deltagare i de viktigaste upptäckterna inom genetiken – har ett försvarssystem som dittills var missförstått och ouppskattat. Det visade sig att denna fruktfluga har en speciell gen som inte bara är viktig för utvecklingen av larverna, utan också är förknippad med medfödd immunitet. Om denna gen är bortskämd i en fluga, dör den när den infekteras med svampar. Dessutom kommer det inte att dö av andra sjukdomar, till exempel av bakteriell natur, utan oundvikligen från en svamp. Upptäckten gjorde det möjligt för oss att dra tre viktiga slutsatser. För det första är den primitiva fruktflugan utrustad med ett kraftfullt och effektivt medfött immunförsvar. För det andra har dess celler receptorer som känner igen infektioner. För det tredje är receptorn specifik för en viss klass av infektioner, det vill säga den kan inte känna igen någon främmande "struktur", utan bara en mycket specifik. Men denna receptor skyddar inte mot en annan "struktur".

Dessa två händelser - en nästan spekulativ teori och det första oväntade experimentella resultatet - bör betraktas som början på den stora immunologiska revolutionen. Sedan, som händer inom vetenskapen, utvecklades händelserna successivt. Ruslan Medzhitov, som tog examen från Tashkent University, sedan forskarskola vid Moscow State University, och senare blev professor vid Yale University (USA) och en stigande stjärna inom världsimmunologi, var den första som upptäckte dessa receptorer på mänskliga celler.

Sålunda, nästan hundra år senare, löstes den mångåriga teoretiska tvisten mellan de stora vetenskapliga rivalerna äntligen. Jag bestämde mig för att båda hade rätt - deras teorier kompletterade varandra, och I. I. Mechnikovs teori fick ny experimentell bekräftelse.

I själva verket ägde en konceptuell revolution rum. Det visade sig att för alla på jorden är medfödd immunitet den viktigaste. Och bara de mest "avancerade" organismerna på evolutionens stege - högre ryggradsdjur - förvärvar dessutom förvärvad immunitet. Det är dock det medfödda som styr dess initiering och efterföljande drift, även om många detaljer om hur allt detta regleras ännu inte har fastställts.

"Hans excellens adjuvans"

Nya synpunkter på samspelet mellan de medfödda och förvärvade grenarna av immunitet har hjälpt till att förstå vad som tidigare var oklart.

Hur fungerar vacciner när de fungerar? I allmän (och mycket förenklad) form går det ungefär så här. En försvagad patogen (vanligtvis ett virus eller en bakterie) injiceras i blodet hos ett donatordjur, såsom en häst, ko, kanin, etc. Djurets immunsystem ger ett skyddande svar. Om det skyddande svaret är associerat med humorala faktorer - antikroppar, kan dess materiella bärare renas och överföras till det mänskliga blodet, samtidigt som skyddsmekanismen överförs. I andra fall är personen själv infekterad eller immuniserad med en försvagad (eller dödad) patogen, i hopp om att framkalla ett immunsvar som kan skydda mot den verkliga patogenen och till och med förankras i cellminnet i många år. Så var Edward Jenner i slutet av 1700-talet den förste i medicinens historia att vaccinera mot smittkoppor.

Denna teknik fungerar dock inte alltid. Det är ingen slump att det fortfarande inte finns några vacciner mot AIDS, tuberkulos och malaria – de tre farligaste sjukdomarna i en global skala. Dessutom svarar inte många enkla kemiska föreningar eller proteiner som är främmande för kroppen och som helt enkelt måste initiera ett svar från immunsystemet! Och detta händer ofta av den anledningen att huvudförsvararens mekanism - medfödd immunitet - förblir ouppvakad.

Ett av sätten att övervinna detta hinder demonstrerades experimentellt av den amerikanske patologen J. Freund. Immunsystemet kommer att arbeta med full kraft om det fientliga antigenet blandas med ett adjuvans. Ett adjuvans är ett slags mellanhand, en assistent under immunisering, i Freunds experiment bestod det av två komponenter. Den första - en vatten-oljesuspension - utförde en rent mekanisk uppgift med långsam frisättning av antigenet. Och den andra komponenten är vid första anblicken ganska paradoxal: torkade och välkrossade tuberkulosbakterier (Koch-baciller). Bakterierna är döda, de kan inte orsaka infektion, men de medfödda immunreceptorerna kommer ändå omedelbart att känna igen dem och slå på deras försvarsmekanismer med full kapacitet. Det är då processen för aktivering av det adaptiva immunsvaret mot antigenet som blandades med adjuvansen börjar.

Freunds upptäckt var rent experimentell och kan därför verka privat. Men Janeway anade i det ett ögonblick av allmän betydelse. Dessutom kallade han till och med oförmågan att inducera ett fullfjädrat immunsvar mot ett främmande protein hos försöksdjur eller hos människor för "immunologernas smutsiga lilla hemlighet" (antyder att detta endast kan göras i närvaro av ett adjuvans, och inte man förstår hur adjuvansen fungerar).

Janeway föreslog att det medfödda immunsystemet känner igen bakterier (både levande och döda) genom komponenterna i deras cellväggar. Bakterier som lever "för sig själva" behöver starka flerskiktiga cellväggar för yttre skydd. Våra celler, under ett kraftfullt skydd av yttre skyddsvävnader, behöver inte sådana skal. Och bakteriemembran syntetiseras med hjälp av enzymer som vi inte har, och därför är komponenterna i bakterieväggarna just de kemiska strukturerna, idealiska indikatorer på hotet om infektion, för vilka kroppen, i evolutionsprocessen, har producerat igenkänningsreceptorer.

En liten utvikning i samband med huvudämnet.

Där bodde en dansk bakteriolog Christian Joachim Gram (1853-1938), som sysslade med systematisering av bakterieinfektioner. Han hittade ett ämne som färgade bakterier av en klass och inte en annan. De som blev rosa kallas nu grampositiva för att hedra vetenskapsmannen, och de som förblev färglösa är gramnegativa. Varje klass innehåller miljontals olika bakterier. För människor - skadliga, neutrala och till och med fördelaktiga, de lever i jord, vatten, saliv, tarmar - var som helst. Våra skyddande receptorer kan selektivt känna igen båda, inklusive lämpligt skydd mot de som är farliga för deras bärare. Och Gram-färgämnet kunde särskilja dem genom att binda (eller inte binda) till samma "invarianta" komponenter i bakterieväggar.

Det visade sig att väggarna hos mykobakterier - nämligen tuberkulosbaciller - är särskilt komplexa och känns igen av flera receptorer samtidigt. Det är förmodligen därför de har utmärkta adjuvansegenskaper. Så, poängen med att använda ett adjuvans är att lura immunsystemet och skicka det en falsk signal om att kroppen är infekterad med en farlig patogen. Framtvinga en reaktion. Men i själva verket innehåller vaccinet inte en sådan patogen alls eller så är det inte så farligt.

Det råder ingen tvekan om att det kommer att vara möjligt att hitta andra, inklusive icke-naturliga, adjuvans för immuniseringar och vaccinationer. Denna nya riktning inom biologisk vetenskap är av enorm betydelse för medicinen.

Slå på/av den önskade genen

Modern teknik gör det möjligt att stänga av (”knockout”) den enda genen i en experimentell mus som kodar för en av de medfödda immunreceptorerna. Till exempel ansvarig för att känna igen samma gramnegativa bakterier. Då förlorar musen förmågan att tillhandahålla sitt försvar och, när den är infekterad, dör den, även om alla andra komponenter i dess immunitet inte försämras. Det är precis så immunförsvarets arbete på molekylär nivå studeras experimentellt idag (vi har redan diskuterat exemplet med en fruktfluga). Parallellt lär sig läkare att koppla människors bristande immunitet till vissa infektionssjukdomar med mutationer i specifika gener. I hundratals år har exempel varit kända när det i vissa familjer, klaner och till och med stammar fanns en extremt hög dödlighet bland barn i tidig ålder av mycket specifika sjukdomar. Det står nu klart att orsaken i vissa fall är en mutation av någon komponent i det medfödda immunsystemet. Genen stängs av – helt eller delvis. Eftersom de flesta av våra gener finns i två exemplar måste vi anstränga oss särskilt för att säkerställa att båda kopiorna skadas. Detta kan "uppnås" som ett resultat av släktskapsäktenskap eller incest. Även om det skulle vara ett misstag att tro att detta förklarar alla fall av ärftliga sjukdomar i immunsystemet.

I alla fall, om orsaken är känd, finns det en chans att hitta ett sätt att undvika det irreparable, åtminstone i framtiden. Om ett barn med en diagnostiserad medfödd immundefekt är avsiktligt skyddad från en farlig infektion fram till 2-3 års ålder, kan den dödliga faran för honom passera med slutförandet av bildandet av immunsystemet. Även utan ett lager av skydd kommer han att kunna hantera hotet och eventuellt leva ett helt liv. Faran kommer att kvarstå, men dess nivå kommer att minska avsevärt. Det finns fortfarande hopp om att genterapi en dag ska bli en del av vardagen. Då behöver patienten helt enkelt överföra den "friska" genen, utan mutation. Hos möss kan forskare inte bara stänga av en gen, utan också slå på den. Hos människor är det mycket svårare.

Om fördelarna med kold mjölk

Det är värt att komma ihåg ytterligare en framsynthet av I.I. Mechnikov. För hundra år sedan kopplade han aktiviteten hos fagocyter som han upptäckte med mänsklig näring. Det är välkänt att han under de sista åren av sitt liv aktivt konsumerade och främjade yoghurt och andra fermenterade mjölkprodukter, med argumentet att upprätthållandet av den nödvändiga bakteriemiljön i magen och tarmarna är oerhört viktigt för både immunitet och förväntad livslängd. Och så hade han rätt igen.

De senaste årens forskning har faktiskt visat att symbiosen mellan tarmbakterier och människokroppen är mycket djupare och mer komplex än man tidigare trott. Bakterier hjälper inte bara matsmältningsprocessen. Eftersom de innehåller alla de karakteristiska kemiska strukturerna hos mikrober, måste även de mest fördelaktiga bakterierna kännas igen av det medfödda immunsystemet på tarmcellerna. Det visade sig att genom medfödda immunreceptorer skickar bakterier till kroppen några "toniska" signaler, vars betydelse ännu inte har fastställts helt. Men det är redan känt att nivån på dessa signaler är mycket viktig och om den minskar (till exempel finns det inte tillräckligt med bakterier i tarmarna, särskilt från missbruk av antibiotika), så är detta en av faktorerna i möjlig utveckling av onkologiska sjukdomar i tarmkanalen.

Tjugo år som har gått sedan den senaste (är det den senaste?) revolutionen inom immunologi är en för kort period för en utbredd praktisk tillämpning av nya idéer och teorier. Även om det är osannolikt att det finns åtminstone ett seriöst läkemedelsföretag kvar i världen som bedriver utveckling utan att ta hänsyn till ny kunskap om mekanismerna för medfödd immunitet. Och några praktiska framgångar har redan uppnåtts, särskilt i utvecklingen av nya adjuvanser för vacciner.

Och en djupare förståelse av immunitetens molekylära mekanismer - både medfödd och förvärvad (vi får inte glömma att de måste agera tillsammans - vänskap vann) - kommer oundvikligen att leda till betydande framsteg inom medicinen. Det finns ingen anledning att tvivla på detta. Du måste bara vänta lite.

Men där förseningar är extremt oönskade är att utbilda befolkningen, såväl som att förändra stereotyper i undervisningen i immunologi. Annars kommer våra apotek fortsätta att vara fyllda med hemodlade läkemedel som påstås universellt förbättra immuniteten.

Sergey Arturovich Nedospasov - Chef för Institutionen för immunologi, Biologiska fakulteten, Moskvas statliga universitet. M. V. Lomonosova, chef för laboratoriet vid Institutet för molekylärbiologi uppkallad efter. V. A. Engelhardt RAS, avdelningschef för Institutet för fysikalisk och kemisk biologi uppkallad efter. A. N. Belozersky.

"Science and Life" om immunitet:

Petrov R. Rätt på mål. - 1990, nr 8.

Mate J. Man från en immunologs synvinkel. - 1990, nr 8.

Tchaikovsky Yu. Årsdagen för Lamarck-Darwin och revolutionen inom immunologi. - 2009, nej.

Under andra hälften av 1800-talet studerade dåtidens läkare och biologer aktivt rollen av patogena mikroorganismer i utvecklingen av infektionssjukdomar, såväl som möjligheten att skapa artificiell immunitet mot dem. Dessa studier har lett till upptäckten av fakta om kroppens naturliga försvar mot infektioner. Pasteur föreslog för det vetenskapliga samfundet idén om den så kallade "utmattade kraften". Enligt denna teori är viral immunitet ett tillstånd där människokroppen inte är en fördelaktig grogrund för smittämnen. Denna idé kunde dock inte förklara ett antal praktiska observationer.

Mechnikov: cellulär teori om immunitet

Denna teori dök upp 1883. Skaparen av den cellulära teorin om immunitet förlitade sig på Charles Darwins läror och var baserad på studiet av matsmältningsprocesser hos djur, som ligger i olika stadier av evolutionär utveckling. Författaren till den nya teorin upptäckte vissa likheter i den intracellulära nedbrytningen av ämnen i endodermceller, amöbor, vävnadsmakrofager och monocyter. Egentligen skapades immunitet av den berömda ryska biologen Ilya Mechnikov. Hans arbete på detta område fortsatte under ganska lång tid. De började i den italienska staden Messina, där en mikrobiolog observerade larvernas beteende

Patologen upptäckte att de vandrande cellerna hos de observerade varelserna omger och sedan absorberar främmande kroppar. Dessutom resorberar de och förstör sedan de vävnader som kroppen inte längre behöver. Han lade mycket kraft på att utveckla sitt koncept. Skaparen av den cellulära teorin om immunitet introducerade faktiskt begreppet "fagocyter", härlett från de grekiska orden "fager" - att äta och "kitos" - cell. Det vill säga att den nya termen bokstavligen betydde processen att äta celler. Forskaren kom till idén om sådana fagocyter lite tidigare, när han studerade intracellulär matsmältning i olika bindvävsceller hos ryggradslösa djur: svampar, amöbor och andra.

Hos representanter för den högre djurvärlden kan de mest typiska fagocyterna kallas vita blodkroppar, det vill säga leukocyter. Senare föreslog skaparen av den cellulära teorin om immunitet att dela upp sådana celler i makrofager och mikrofager. Riktigheten av denna uppdelning bekräftades av prestationerna av forskaren P. Ehrlich, som differentierade olika typer av leukocyter genom färgning. I sina klassiska verk om inflammationspatologi kunde skaparen av den cellulära teorin om immunitet bevisa rollen av fagocytiska celler i processen att eliminera patogener. Redan 1901 publicerades hans grundläggande arbete om immunitet mot infektionssjukdomar. Förutom Ilya Mechnikov själv gjordes ett betydande bidrag till utvecklingen och spridningen av teorin om fagocytisk immunitet av I.G. Savchenko, F.Ya. Chistovich, L.A. Tarasevich, A.M. Berezka, V.I. Isaev och ett antal andra forskare.