История развития иммунитета человека
Термин «иммунитет» возник от латинского слова
«immunitas» — освобождение, избавление от чего-либо. В
медицинскую практику он вошел в XIX веке, когда им стали обозначать
«освобождение от болезни» (французский словарь Литте, 1869). Но
еще задолго до появления термина у медиков существовало понятие об
иммунитете в значении невосприимчивости человека к болезни, которое
обозначалось как «самоисцеляющая сила организма» (Гиппократ),
«жизненная сила» (Гален) или «залечивающая сила»
(Парацельс). Врачам давно была известна присущая людям от рождения
невосприимчивость (резистентность) к болезням животных (например, куриной
холере, чуме собак). Сейчас это называют врожденным (естественным)
иммунитетом. С древних времен медики знали, что человек не болеет
некоторыми болезнями дважды. Так, еще в IV веке до н.э. Фукидид, описывая
чуму в Афинах, отмечал факты, когда люди, которые чудом выживали, могли
ухаживать за больными без риска заболеть вновь. Жизненный опыт показывал,
что у людей может возникать стойкая невосприимчивость к повторному
заражению после перенесённых тяжёлых инфекций, таких, например, как тиф,
оспа, скарлатина. Такое явление называют приобретенным иммунитетом.
В конце XVIII века англичанин Эдвард Дженнер использовал коровью оспу для
защиты человека от натуральной оспы. Будучи убежденным, что искусственное
заражение человека — безвредный способ предотвращения тяжелой болезни, он в
1796 году провел первый успешный эксперимент на человеке.
В Китае и Индии прививку оспы практиковали еще за несколько столетий до ее
введения в Европе. Болячками переболевшего оспой человека расцарапывали
кожу здорового человека, который обычно после этого переносил инфекцию в
слабой, не смертельной форме, после чего выздоравливал и оставался
устойчивым к последующим заражениям оспой.
Спустя 100 лет открытый Э. Дженнером факт лег в основу экспериментов Л.
Пастера на куриной холере, завершившихся формулировкой принципа
профилактики инфекционных заболеваний — принцип иммунизации ослабленными
или убитыми возбудителями (1881 г.).
В 1890 году Эмиль фон Беринг сообщил, что после введения в организм
животного не целых дифтерийных бактерий, а всего лишь некого токсина,
выделенного из них, в крови появляется нечто, способное нейтрализовать или
разрушать токсин и предотвращать заболевание, вызываемое целой бактерией.
Более того, оказалось, что приготовленные из крови таких животных препараты
(сыворотки) исцеляли детей, уже больных дифтерией. Вещество, которое
нейтрализовало токсин и появлялось в крови только в его присутствии,
получило название антитоксина. В дальнейшем подобные ему вещества стали
называть общим термином — антитела. А тот агент, который вызывает
образование этих антител, стали называть антигеном. За эти работы Эмиль фон
Беринг был удостоен в 1901 году Нобелевской премии по физиологии и
медицине.
В дальнейшем П. Эрлих разработал на этой базе теорию гуморального
иммунитета, т.е. иммунитета, обеспечиваемого антителами, которые,
продвигаясь по жидким внутренним средам организма, таким, как кровь и лимфа
(от лат. humor — жидкость), поражают чужеродные тела на любом расстоянии от
лимфоцита, который их производит.
Арне Тизелиус (Нобелевская премия по химии за 1948 год) показал, что
антитела — это всего лишь обычные белки, но с очень большим молекулярным
весом. Химическую структуру антител расшифровали Джералд Морис Эдельман
(США) и Родни Роберт Портер (Великобритания), за что получили Нобелевскую
премию в 1972 году. Было установлено, что каждое антитело состоит из
четырех белков — 2-х легких и 2-х тяжелых цепей. Такая структура в
электронном микроскопе по своему виду напоминает «рогатку» (
рис. 2
). Часть молекулы антитела, которая связывается с антигеном, очень
изменчива, поэтому ее называют вариабельной. Эта область содержится на
самом кончике антитела, поэтому защитную молекулу иногда сравнивают с
пинцетом, ухватывающим с помощью острых концов мельчайшие детали самого
замысловатого часового механизма. Активный центр распознает в молекуле
антигена небольшие участки, состоящие обычно из 4- 8 аминокислот. Эти
участки антигена подходят к структуре антитела «как ключ к
замку». Если антитела не могут справиться с антигеном (микробом)
самостоятельно, на помощь им придут другие компоненты и, в первую очередь,
специальные «клетки-пожиратели».
Позднее японец Сусумо Тонегава, основываясь на достижении Эдельмана и
Портера, показал то, что никто в принципе не мог даже ожидать: те гены в
геноме, которые отвечают за синтез антител, в отличие от всех других генов
человека, обладают потрясающей способностью — многократно изменять свою
структуру в отдельных клетках человека в течение его жизни. При этом они,
варьируя в своей структуре, перераспределяются так, что потенциально готовы
обеспечить производство нескольких сотен миллионов различных
белков-антител, т.е. намного больше теоретического количества, потенциально
действующих на человеческий организм извне чужеродных веществ — антигенов.
В 1987 году С. Тонегава была присуждена Нобелевская премия по физиологии и
медицине «за открытие генетических принципов генерации антител».
Одновременно с создателем теории гуморального иммунитета Эрлихом наш
соотечественник И.И. Мечников разработал теорию фагоцитоза и обосновал
фагоцитарную теорию иммунитета. Он доказал, что у животных и человека
существуют специальные клетки — фагоциты — способные поглощать и разрушать
патогенные микроорганизмы и другой генетически чужеродный материал,
оказавшийся в нашем организме. Фагоцитоз был известен ученым c 1862 г. по
работам Э. Геккеля, но только Мечников первым связал фагоцитоз с защитной
функцией иммунной системы. В последующей многолетней дискуссии между
сторонниками фагоцитарной и гуморальной теорий были раскрыты многие
механизмы иммунитета. Фагоцитоз, открытый Мечниковым, получил в дальнейшем
название клеточного иммунитета, а антителообразование, обнаруженное
Эрлихом, — гуморального иммунитета. Все завершилось тем, что оба ученых
были признаны мировой научной общественностью и разделили между собой
Нобелевскую премию по физиологии и медицине за 1908 год.
Смотрите также:
Иммуноло́гия (от лат. immunis — свободный, освобождённый, избавленный от чего-либо + греч. λόγος — знание) — медико-биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры (антигены): механизмы этих реакций, их проявления, течение и исход в норме и патологии, а также разрабатывающая методы исследования и лечения.
Предмет изучения иммунологии[править | править код]
- Строение иммунной системы;
- Закономерности и механизмы развития иммунных реакций;
- Механизмы контроля и регуляции иммунных реакций;
- Болезни иммунной системы и её дисфункции;
- Условия и закономерности развития иммунопатологических реакций и способы их коррекции;
- Возможность использования резервов и механизмов иммунной системы в борьбе с инфекционными и неинфекционными заболеваниями;
- Иммунологические проблемы репродукции;
- Иммунологические проблемы трансплантации органов и тканей.
Направления иммунологии[править | править код]
Общая иммунология[править | править код]
Общая иммунология изучает клеточные и молекулярные основы иммунных реакций, их регуляцию, генетический контроль, а также роль иммунных механизмов в процессах индивидуального развития.
Частная иммунология[править | править код]
Частная иммунология носит прикладной характер; к основным направлениям её относятся: иммунопатология, молекулярная иммунология, иммунология эмбриогенеза, аллергология, трансплантационная иммунология, инфекционная иммунология, иммунохимия, иммуноморфология, нейроиммунология.
Клиническая иммунология или иммунопатология — клиническая и лабораторная дисциплина, которая занимается обследованием, диагностикой и лечением больных с заболеваниями или патологическими процессами, развивающимися в результате нарушения иммунных механизмов, а также теми случаями, когда иммунологические манипуляции являются важной частью терапии и/или профилактики.
Инфекционная иммунология — раздел иммунологии, изучающий иммунный ответ при инфекционных болезнях человека и животных и разрабатывающий методы специфической профилактики, диагностики и лечения этих болезней.
Неинфекционная иммунология — совокупность разделов иммунологии, изучающих иммунный ответ организма на антигены, не связанные с возбудителями инфекционных и инвазионных болезней, например, на изоантигены, опухолевые антигены и т. д.
Молекулярная иммунология — раздел иммунологии, изучающий молекулярные механизмы иммунного ответа.
Радиационная иммунология — раздел иммунологии, изучающий изменения иммунного ответа под воздействием ионизирующих излучений, разрабатывающий методы их использования для подавления трансплантационного иммунитета, методы восстановления системы иммунитета при лучевых поражениях и т. д.
Иммунология эмбриогенеза или иммунология репродукции — раздел иммунологии и эмбриологии, изучающий процессы становления антигенной структуры тканей и органов в ходе эмбрионального развития и иммунологические взаимоотношения организма матери и плода.
Иммуноморфология — раздел иммунологии, изучающий клеточные основы иммунитета.
Иммунохимия — раздел иммунологии, изучающий химические основы иммунного ответа.
Трансплантационная иммунология изучает иммунную несовместимость тканей, отторжение трансплантатов, условия и способы преодоления несовместимости.
Микробиологическая иммунология
История иммунологии[править | править код]
Древний мир и Средние Века[править | править код]
1000 г. до н. э. — первые инокуляции содержимого оспенных папул здоровым людям с целью их защиты от острой формы заболевания проводились в Китае, а затем распространились в Индию, Европу, Малую Азию, на Кавказ.[источник?]
1546 г. — выходит книга итальянского врача Джироламо Фракасторо «Зараза» (лат. On Contagion et Contagiosis Morbis), в которой он развивает теорию приобретённого иммунитета, выдвинутую ещё в XI веке Авиценной. Авиценна и Фракасторо полагали, что все болезни вызываются мелкими «семенами», переносимыми от человека к человеку. Разные «семена заразы» имеют различное сродство к разным растениям и животным, а внутри организма — к различным органам и жидкостям тела.
Первые вакцины[править | править код]
С 1701 вариоляция (прививание от оспы) получает распространение в Константинополе, откуда распространяется в Европу.
В 1722 принц и принцесса Уэльские привили оспу двум своим дочерям, чем подали монарший пример жителям Англии.
В Лондоне в 1746 был открыт специальный госпиталь Святого Панкраса, в котором всем желающим прививали оспу.
12 октября 1768 один из лучших врачей — инокуляторов Томас Димсдейл произвел оспопрививание императрице Екатерине II и её сыну Павлу.
В 1796 после тридцати лет исследований Эдвард Дженнер опробовал метод прививания людей коровьей оспой на 8-летнем мальчике, а затем ещё на 23 людях. В 1798 г. он опубликовал результаты своих исследований. Дженнер разработал врачебную технику оспопрививания, которую назвал вакцинацией (от лат. vaccus — корова).
Иммунологическая революция[править | править код]
В 1880 г. выходит в свет статья Луи Пастера о защите кур от холеры путём их иммунизации патогеном со сниженной вирулентностью.
В 1881 г. Пастер проводит публичный эксперимент по прививке 27 овцам сибиреязвенной вакцины, а в 1885 г. успешно испытывает вакцину от бешенства на мальчике, укушенном бешеной собакой. Эти события знаменуют собой зарождение инфекционной иммунологии и начало эры вакцинации.
В 1883 г. иммунолог Илья Мечников сделал первое сообщение по фагоцитарной теории иммунитета на съезде врачей-естествоиспытателей в Одессе. Именно Мечников стоял у истоков познания вопросов клеточного иммунитета. Мечников показал, что в организме человека присутствуют особые амебоидные подвижные клетки — нейтрофилы и макрофаги, которые поглощают и переваривают патогенные микроорганизмы. Именно им он отдавал первичную роль в защите организма.
В 1890 г. немецкий врач Эмиль фон Беринг совместно с Сибасабуро Китасато показал, что в крови людей, переболевших дифтерией или столбняком, образуются антитоксины, которые обеспечивают иммунитет к этим болезням как самим переболевшим, так и тем, кому такая кровь будет перелита. В том же году на основе этих открытий был разработан метод лечения кровяной сывороткой. Работы этих учёных положили начало изучению механизмов гуморального иммунитета. А в 1901 г. Эмилю фон Берингу была присуждена первая Нобелевская премия по физиологии и медицине «за работу по сывороточной терапии, главным образом за её применение при лечении дифтерии, что открыло новые пути в медицинской науке и дало в руки врачей победоносное оружие против болезни и смерти».
В 1891 г. выходит статья немецкого фармаколога Пауля Эрлиха, в которой он термином «антитело» обозначает противомикробные вещества крови. Параллельно с Мечниковым, Эрлих разрабатывал свою теорию иммунной защиты организма. Эрлих заметил, что основным свойством антител является их ярко выраженная специфичность. Пытаясь понять это явление специфичности, Эрлих выдвинул теорию «боковых цепей», в соответствии с которой антитела в виде рецепторов предшествуют на поверхности клеток. Позже эта в целом умозрительная теория подтвердилась с некоторыми изменениями.
Две теории — фагоцитарная (клеточная) и гуморальная — в период своего возникновения стояли на антагонистических позициях. В 1908 г. Мечников и Эрлих разделили Нобелевскую премию в области медицины, а позже выяснилось, что их теории дополняют друг друга.
В 1900 г. австрийский врач — иммунолог Карл Ландштейнер открыл группы крови человека, за что в 1930 г. был удостоен Нобелевской премии.
В 1904 г. известный химик Сванте Аррениус доказал обратимость взаимодействия антиген — антитело и заложил основы иммунохимии.
В 1908 г. в Германии и Франции основаны первые научные журналы, публикующие статьи по иммунологии, — Zeitschrift für Immunitätsforschung[en] и Annales de I’lnstitut Pasteur, с 1916 г. в США выходит American Journal of Immunology.
В 1913 г. была организована Американская ассоциация иммунологов (англ. American Association of Immunologists).
К концу 40х гг. созданием целого набора вакцин против опаснейших инфекционных возбудителей (оспы, бешенства, холеры, чумы, брюшного тифа, желтой лихорадки, дифтерии, столбняка) завершается первый этап развития иммунологии.
Прорыв в теоретической иммунологии[править | править код]
Несмотря на успехи инфекционной иммунологии, экспериментальная и теоретическая иммунология в середине века оставались в зачаточном состоянии.
Новый этап развития иммунологии связан с именем австралийского вирусолога Фрэнка Макфарлейна Бернета. Он стал автором клонально-селективной теории иммунитета и первооткрывателем явления иммунотолерантности, за что в 1960 г. получил Нобелевскую премию.
Изучение иммуноглобулинов началось с работы по электрофорезу белков крови Арне Тиселиуса 1937 года.
Затем в течение 40х −60х гг. были открыты классы и изотипы иммуноглобулинов, а в 1962 г. Родни Портер предложил модель структуры молекул иммуноглобулинов, которая оказалась универсальной для иммуноглобулинов всех изотипов и совершенно верной и по сегодняшний день.
60-е — начало 80-х годов — этап выделения всевозможных факторов — гуморальных медиаторов иммунного ответа из супернатантов клеточных культур. С середины 80-х годов и по настоящее время в иммунологию вошли методы молекулярного клонирования, трансгенные мыши и мыши с удалением заданных генов (knokout).
В работах Джеймса Гованса 60-х годов XX в. показана роль лимфоцитов в организме. Гованс в опытах на крысах показал, что хронический дренаж грудного лимфатического протока, который физически «вынимает» лимфоциты из организма, приводит к утрате способности животных к развитию иммунного ответа.
В середине XX в. команда во главе с американским генетиком и иммунологом Джорджем Снеллом проводила опыты с мышами, которые привели к открытию главного комплекса гистосовместимости и законов трансплантации, за что Снелл и получил Нобелевскую премию в 1980 г.
В 2011 г. Нобелевскую премию по физиологии или медицине получил французский иммунолог Жюль Офман за работу «по исследованию активации врождённого иммунитета».
В XXI веке основными задачами иммунологии стали: изучение молекулярных механизмов иммунитета — как врождённого, так и приобретённого, разработка новых вакцин и методов лечения аллергии, иммунодефицитов, онкологических заболеваний.
Список Нобелевских лауреатов по физиологии и медицине за работы в области иммунологии[править | править код]
| Год присуждения премии | Лауреат | За что присуждена премия |
|---|---|---|
| 1901 | Эмиль Адольф фон Беринг | За открытие антитоксинов (антител), их применение при лечении дифтерии. |
| 1905 | Роберт Кох | За исследование туберкулёза. |
| 1908 | Илья Ильич Мечников и Пауль Эрлих | За труды по иммунитету, открытие фагоцитоза (Мечников) и гуморальную теорию иммунитета (Эрлих). |
| 1913 | Шарль Рише | В знак признания его работ по анафилаксии. |
| 1919 | Жюль Борде | За экспериментальные работы по комплементзависимому бактериолизу, специфическому гемолизу, за разработку метода фиксации комплемента для диагностики инфекционных болезней. |
| 1930 | Карл Ландштейнер | За открытие групп крови человека. |
| 1951 | Макс Тейлер | За создание вакцины против жёлтой лихорадки. |
| 1957 | Даниеле Бове | За открытие роли гистамина в патогенезе аллергических реакций и разработку антигистаминных фармакологических препаратов для лечения аллергических болезней. |
| 1960 | Макфарлейн Бёрнет и Питер Брайан Медавар | За открытие искусственной иммунной толерантности (переносимости). |
| 1972 | Джералд Эдельман и Родни Портер | За открытия, касающиеся химической структуры антител. |
| 1977 | Розалин Сасмен Ялоу | За развитие радиоиммунологических методов определения пептидных гормонов. |
| 1980 | Барух Бенасерраф, Жан Доссе и Джордж Снелл | За открытие генов и структур поверхности клеток главного комплекса гистосовместимости. |
| 1984 | Нильс Ерне, Георг Кёлер и Сезар Мильштейн | За открытие и разработку принципов выработки моноклональных антител с помощью гибридов. |
| 1987 | Судзуми Тонегава | За открытие генетического принципа для генерации разновидности антител. |
| 1996 | Питер Доэрти и Рольф Цинкернагель | За открытия в области иммунной системы человека, в частности её способности выявлять клетки, поражённые вирусом |
| 1997 | Стенли Прузинер | За открытие прионов, нового биологического принципа инфекции |
| 2011 | Ральф Стейнман | За открытие дендритных клеток и изучение их значения для приобретённого иммунитета |
| 2011 | Жюль Хоффман и Брюс Бётлер | За работы по изучению активации врождённого иммунитета |
| 2018 | Джеймс Эллисон и Тасуку Хондзё | За их открытия терапии рака путем ингибирования отрицательной иммунной регуляции |
Журналы по иммунологии[править | править код]
- Иммунология ISSN 02064952
- Клиническая иммунология. Аллергология. Инфектология (сайт журнала)
- Медицинская иммунология (сайт журнала) ISSN 15630625
- Российский аллергологический журнал (сайт журнала)
- Applied Immunohistochemistry & Molecular Morphology (сайт журнала) ISSN 10623345
- Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology (сайт журнала) ISSN 15284050
- Internationals Journal of Immunogenetics (сайт журнала) ISSN 1744313X
- Immunogenetics (сайт журнала) ISSN 00937711
- Journal of Immunology ISSN 00221767
- Journal of Immunotherapy (сайт журнала) ISSN 15249557
- Nature Reviews Immunology ISSN 14741733
- Journal of Allergy Clinical Immunology (сайт журнала) ISSN 10976825
- Allergy (сайт журнала) ISSN 01054538
- Clinical & Experimental Allergy (сайт журнала) ISSN 13652222
- International Archives of Allergy and Immunology (сайт журнала) ISSN 10182438
- Pediatric Allergy and Immunology (сайт журнала) ISSN 09056157
- Annals of Allergy and Asthma Immunology (сайт журнала)
- Clinical Review of Allergy Immunology (сайт журнала) ISSN 10800549
- Contact Dermatitis(сайт журнала) ISSN 01051873
- Journal of Asthma (сайт журнала) ISSN 11786965
- Allergy Asthma Proceedings (сайт журнала) ISSN 15396304
- World Allergy Organization Journal (сайт журнала) ISSN 19394551
См. также[править | править код]
- Нейроиммунология
Литература[править | править код]
- Иммунология / под ред. Хаитова Р. М.. — М.: Медицина, 2000. — 425 с. — ISBN 522504543X.
- Галактионов В. Г. Иммунология: Учебник. — М.: Издательство МГУ, 1998. — 480 с. — ISBN 5-211-03717-0.
- Энциклопедический словарь медицинских терминов / под ред. Покровского В. И.. — М.: Советская энциклопедия, 1984. — С. 1591.
- Чепель Э. Основы клинической иммунологии / Перевод с англ. 5-е издание. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. — С. 416. — ISBN 978-1-4051-2761-5.
- Попов Н. Н. Клиническая иммунология и аллергология. — М.: Реинфор, 2004. — 524 с. — ISBN 5-94944-014-5.
- Доссе Ж. Иммуногематология, пер. с франц.. — М., 1959.
- Радиационная иммунология. — М., 1965.
- Лабораторные методы исследования в неинфекционной иммунологии / под ред. О. Е. Вязова. — М., 1967.
- Иоффе В. И. Клиническая и эпидемиологическая иммунология. — Л., 1968.
- Практическая иммунология / под ред. П. Н. Бургасова и И. С. Безденежных. — М., 1969.
- Уилсон Д. Тело и антитело / Пер. с англ. — М.: Мир, 1974.
- Дреслер К. Иммунология: Словарь = Immunologie / Карл Дреслер; Пер. с нем. Л. И. Мартыновой; Под ред. и с предисл. А. Е. Вершигоры. — Киев: Выща школа. Головное изд-во, 1988. — 224 с. — 24 000 экз. — ISBN 5-11-000318-1.
Ссылки[править | править код]
- Иммунология / А. Х. Канчурин, Н. В. Медуницын // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Материалы по иммунологии от Российской Академии Наук
- Материалы по иммунологии
- Материалы по истории иммунологии
- Элементы большой науки.