История создания теории иммунитета
Процесс становления и развития науки об иммунитете сопровождался созданием разного рода теорий, которые заложили основу науки. Теоретические учения выступали в качестве объяснений сложных механизмов и процессов внутренней среды человека. Рассмотреть основные концепции иммунной системы, а также ознакомиться с их основоположниками поможет представленная публикация.
Что такое теория иммунитета?
Теория иммунитета — представляет собой учение, обобщенное экспериментальными исследованиями, в основе которого лежали принципы и механизмы действия иммунной защиты в организме человека.
Основные теории иммунитета
Теории иммунитета создали и развили на протяжении долгого периода времени И.И. Мечников и П. Эрлих. Основоположники концепций заложили основу развития науки об иммунитете — иммунологии. Рассмотреть принципы развития науки и особенности помогут основные теоретические учения.
Основные теории иммунитета:
- Основополагающей концепцией в процессе развития иммунологии выступила теория российского ученого Мечникова И.И. В 1883 году представитель российского научного сообщества предложил концепцию согласно которой во внутренней среде человека присутствуют подвижные клеточные элементы. Они способны заглатывать всем телом и переваривать чужеродные микроорганизмы. Клетки получили название — макрофаги и нейтрофилы.
- Родоначальником теории иммунитета, которая была разработана параллельно с теоретическим учением Мечникова стала концепция немецкого ученого П. Эрлиха. Согласно учению П. Эрлиха, было установлено, что в крови зараженных бактериями животных, появляются микроэлементы, уничтожающие инородные частицы. Белковые вещества получили название — антитела. Характерной особенностью антител является их направленность на сопротивление конкретному микробу.
- Учение М. Ф. Бернета. В основе его теории лежало предположение, что иммунитет представляет собой реакцию антител, направленную на распознание и разделение своих и опасных микроэлементов. Выступает в качестве создателя клонально — селекционной теории иммунной защиты. В соответствии с представленной концепцией один клон лимфоцитов реагирует на один определенный микроэлемент. Обозначенная теория иммунитета была доказана и в результате было выявлено, что иммунная реакция действует в отношении любых чужеродных организмов (трансплантат, опухоль).
- Инструктивная теория иммунитета датой создания считается 1930 год. Основоположниками выступили Ф. Брейнль и Ф. Гауровиц. Согласно концепции ученых, антиген является местом для соединения антител. Антиген также является ключевым элементом иммунного ответа.
- Теория иммунитет была разработана также М. Гейдельбергом и Л. Полингом. Согласно представленному учению образуются соединения из антител и антигенов в виде решетки. Создание решетки будет возможно только при наличии в молекуле антитела три детерминанта для молекулы антигена.
- Концепция иммунитета на основе которой была разработана теория естественного отбора Н. Ерне. Основоположник теоретического учения предположил, что в организме человека присутствует молекулы комплиментарные чужеродным микроорганизмам, которые попадают во внутреннюю среду человека. Антиген не осуществляет соединение и не изменяет существующие молекулы. Он контактирует с соответствующим ему антителом в крови или клетке и объединяется с ним.
Представленные теории иммунитета заложили основу иммунологии и позволили ученым выработать исторически сложившиеся взгляды относительно функционирования иммунной системы человека.
Клеточная
Основоположником клеточной (фагоцитарной) теории иммунитета выступает российский ученый И. Мечников. Изучая морских беспозвоночных ученый установил, что некоторые клеточные элементы поглощают чужеродные частицы, проникающие во внутреннюю среду. Заслуга Мечникова заключается в проведении аналогии между наблюдаемым процессом с участием беспозвоночных и процессом поглощения белыми клеточными элементами крови позвоночных субъектов. В результате исследователь выдвинул мнение согласно которому процесс поглощения выступает в качестве защитной реакции организма, сопровождающейся воспалением. В результате проведенного эксперимента была выдвинута теория клеточного иммунитета.
Клетки, осуществляющие защитные функции в организме, получили название фагоциты.
Отличительные особенности фагоцитов:
- Осуществление защитных функций и вывод токсичных веществ из организма;
- Представление антигенов на мембране клетки;
- Выделение химического вещества из других биологических веществ.
Механизм действия клеточного иммунитета:
- В клеточных элементах происходит процесс прикрепления молекул фагоцитов к бактериям и вирусным частицам. Представленный процесс способствует ликвидации чужеродных элементов;
- Эндоцитоз оказывает влияние на создание фагоцитарной вакуоли — фагосомы. Гранулы макрофагов и азурофильные и специфические гранулы нейтрофила перемещаются к фагосоме, и объединяются с ней, выделяя свое содержимое в ткань фагосомы;
- В процессе поглощения усиливаются генерирующие механизмы — специфический гликолиз и окислительное фосфорилирование в макрофагах.
Гуморальная
Родоначальником гуморальной теории иммунитета выступил немецкий исследователь П. Эрлих. Ученый утверждал, что уничтожение чужеродных элементов из внутренней среды человека является возможным только с помощью защитных механизмов крови. Полученные выводы были представлены в единой теории гуморального иммунитета.
По мнению автора в основе гуморального иммунитета лежит принцип уничтожения чужеродных элементов через жидкости внутренней среды (через кровь). Вещества, которые осуществляют процесс ликвидации вирусов и бактерий, подразделяют на две группы — специфические и неспецифические.
Неспецифические факторы иммунной системы представляют собой полученную по наследству устойчивость человеческого организма к заболеваниям. Неспецифические антитела универсальны и оказывают воздействие на все группы опасных микроорганизмов.
Специфические факторы иммунной системы (белковые элементы). Они создаются В — лимфоцитами, которые образуют антитела, распознающие и уничтожающие инородные частицы. Особенностью процесса является формирование иммунной памяти, которая препятствует вторжению вирусов и бактерий в будущем.
Получить более подробную информацию по данному вопросу можно по ссылке
Заслуга исследователя заключается в установлении факта передачи антител по наследству с молоком матери. В результате формируется пассивная иммунная система. Продолжительность ее действия составляет полгода. После иммунная система ребенка начинает самостоятельно функционировать и вырабатывать собственные клеточные элементы защиты.
Ознакомиться с факторами и механизмами действия гуморального иммунитета можно тут
Автор материала — Самолетова Даная Яковлевна, эндокринолог и терапевт, кандидат медицинских наук. Имеет более 10 лет опыта работы с пациентами. Узнайте здесь, как попасть к ней на прием (город Уфа, РФ) или получить консультацию через Интернет. Не принимайте сильнодействующие лекарства по своей инициативе. Это опасно! Не пытайтесь заменить лечение, назначенное врачом, приемом БАДов.
- Открытие иммунитета
- Первый ученый-иммунолог
- Виды иммунитета
- Значимые исследования в области иммунологии
- Перспективы развития современной иммунологии
- Видео по теме
Иммунология является достаточно молодым медицинским разделом. Хотя существуют свидетельства того, что ещё до нашей эры проводили прививки с целью защиты от острой формы заболевания на территории современных Китая, Индии и Египта. Только в конце XVIII века формируется такое важное направление, как вакцинация. С этого времени и начинается история иммунологии в качестве прикладной области инфекционной патологии и микробиологии. Только во второй половине ХХ века иммунология формируется как самостоятельное научное направление.
В данной статье речь пойдёт о проведённых значимых исследованиях в области борьбы с инфекционными заболеваниями, об обнаружении иммунитета, его видах, о перспективах развития иммунологии.
Открытие иммунитета
Живя в потенциально опасном мире, который наполнен множеством инфекций, имеющих непохожие формы, размеры, строение и деструктивную силу, человечество развило защитные механизмы, формирующие и поддерживающие иммунитет. Иммунитетом является невосприимчивость к какому-либо инфекционному заболеванию. При многовековых наблюдениях за распространением заражений было замечено, что не каждый человек подвержен определённой болезни, а переболевший не заражается снова. В результате этих наблюдений стали использовать переболевших людей за уходом больных, подвергшихся такому же заражению и погребением трупов. Так был заложен фундамент для становления иммунологии. Иммунология – это медицинская наука о предохранительных реакциях организма, невосприимчивости к инфекционным заболеваниям.
Первый ученый-иммунолог
Первым учёным, детально изучившим и научно объяснившим теорию защитных процессов в интересах всего организма (иммунитета) стал видный микробиолог, лауреат Нобелевской премии Илья Мечников. Он же первым в своих трудах употребил слово «иммунитет». В конце XIX века Мечников обнаружил явление фагоцитоза (процесс, при котором клетки перерабатывают органические тела, осуществляя таким образом защиту организма), вошедшее в основу его фагоцитарной теории иммунитета. Илья Ильич, изучая морских беспозвоночных, обнаружил, что некоторые клетки этих животных принимают все инородные частицы, попадающие во внутреннюю среду. Он отнёс это явление не к питанию клетки, а к защитному процессу. Мечников первым рассматривал воспаление как предохраняющую функцию, а не как разрушительную.
Илья Мечников
Виды иммунитета
Иммунная система распознаёт и удаляет из организма всё постороннее: бактерии, грибки, вирусы и даже свои ткани и клетки, ставшие чужеродными под воздействием факторов окружающей среды. Иммунная система выполняет защиту организма с помощью следующих видов иммунитета:
- врождённый (неспецифический);
- приобретённый (специфический).
Эти два вида иммунитета являются стадиями одного защитного процесса. Врождённый играет роль первого барьера защиты. Приобретённый иммунитет выполняет переходные функции специфического определения и запоминания вредоносного агента (или постороннего вещества) и подключения врождённого иммунитета на завершающем этапе. Неспецифический иммунитет распознаёт и удаляет инородные тела на основе воспаления и фагоцитоза без учёта их частной особенности. Система приобретённого иммунитета более сложная. Она основана на специфическом воздействии лимфоцитов. Здесь антигены (чужеродные вещества, стимулирующие выработку антител) выявляются, распознаются и обезвреживаются. Лимфоциты определяют чужеродные молекулы и действуют на них либо непосредственно, либо выработкой защитных белковых молекул (антител).
Пауль Эрлих
В научном сообществе попытки определения механизмов, обеспечивающих стойкость организма к возбудителям инфекций, завершились созданием двух теорий иммунитета:
- клеточная (фагоцитарная);
- гуморальная.
Фагоцитарная теория открыта Мечниковым в 1887 году, по ней уничтожение инородных тел выполняют подвижные клетки – макрофаги, переваривающие микробов. Гуморальная теория открыта Паулем Эрлихом в 1901 году, по ней удаление посторонних тел происходит с помощью антител, доставляемых кровью. Антитела, образовавшись в крови как защитное средство против определённого микроорганизма, уничтожают только его, не разрушая другие.
Так же иммунитет подразделяется на:
- Естественный;
- Искусственный;
- Активный;
- Пассивный;
- Видовой.
Значимые исследования в области иммунологии
Наблюдения за развитием заболеваний приводят исследователей к поиску взаимосвязей нарушений иммунных механизмов и развитием различных патологий. Такие исследования, до создания теории Мечникова, приводят в конце XVIII века к созданию вакцинации. Данный метод был разработан врачом Эдвардом Дженнером.
Так начинается история инфекционной иммунологии. Дженнер вследствие своих долгих наблюдений обратил внимание на то, что присматривающие за больными коровами люди могли заразиться коровьей оспой, но протекала в слабой форме. И в дальнейшем они никогда не заболевали натуральной оспой. Получалось, что иммунитет к коровьей оспе распространялся и на натуральную оспу. Тогда Дженнер использовал метод прививки коровьей оспы человеку, данный метод оказался удачным и его назвали в дальнейшем вакцинация (от лат. «vacca» – корова). Вакцинация показала реальность искусственного воспроизведения иммунитета, оказала громадное воздействие на развитие медицины.
Эдвард Дженнер
Практические опыты Эдварда Дженнера были развиты выдающимся французским учёным, с которым в дальнейшем работал И. Мечников, Луи Пастером, сформулировавшим положения профилактики от инфекционных заболеваний с помощью иммунизации ослабленными или убитыми возбудителями. Он открывает одного за другим возбудителей родильной горячки, гнойных абсцессов, куриной холеры, остеомиелита, показывая этими исследованиями живую природу возбудителей инфекционных заболеваний. Пастер, наблюдая за патогенностью возбудителя куриной холеры, пришёл к выводу, что возбудитель, теряя свою вирулентность (болезнетворную силу), сохраняет стабильность по отношению к инфекции. Таким образом определился принцип создания вакцины — уменьшать вирулентность патогена при сохранении его иммунных свойств. И в 1881 году Пастером был создан общий механизм разработки предохранительных прививок путём введения ослабленных микробов — вакцинопрофилактика.
Луи Пастер
Учёные Эмиль Ру и Александр Йерсен в 1888 году дали большой толчок развитию иммунологии. У них получилось выделить растворимый токсин из дифтерийной палочки. Исследователи пришли к тому, что болезнь может вызывать не сам микроб, а выработанный им в организме токсин.
В 1890 году другими исследователями Эмилем Берингом и Сибасабуро Китасато было выявлено, что в крови животных после введения столбнячного токсина формируется вещество, нейтрализующее или разрушающее токсин и предотвращающее заболевание. Это вещество получило название антитоксин, а вскоре был введён для него термин — антитело. Начало изучения принципов гуморального иммунитета было положено благодаря работам Беринга и Китасато.
Практическим достижением к концу XIX столетия явилось то, что сделалось возможным создавать иммунитет (выполнять профилактику) к конкретному инфекционному заболеванию путём прививания ослабленных возбудителей этой инфекции, а также создание различных вакцин и сывороток.
Эмиль Беринг
В начале XX века стала формироваться ещё одно направление в иммунологии – неинфекционная иммунология. Этому послужило выявление Жюлем Борде и Николаем Чистовичем процесса выработки антител в организме животного в ответ на внесение не только микроорганизмов, а вообще чужеродных агентов (биологического материала даже с малосущественными антигенными различиями). Оказалось, что в основе реакций, возникающих в организме в ответ на введение чужеродных агентов, находятся одни и те же процессы и организм точно различает «своё» и «чужое». В созданном в 1900 году учении Ильёй Мечниковым о цитотоксинах – антителах, действующих против определённых тканей организма, неинфекционная иммунология получила своё развитие. Также этому способствовал Карл Ландштейн, открывший в 1901 году антигены человеческих эритроцитов.
Фрэнк Бёрнет
С середины ХХ века начался стремительный подъём иммунологии. Этот рост ассоциируется с именем учёного Фрэнка Бёрнета из Австралии. Он рассматривал лимфоцит как основного члена специфического иммунного реагирования. Бёрнет предсказал наличие в организме иммунологической толерантности. Также он является разработчиком клонально-селекционной теории иммунитета, в которой описывается, что один клон лимфоцитов способен отвечать только на одну явственную, антигенную детерминанту (часть макромолекулы антигена, опознающей иммунной системой).
В результате своих исследований английский биолог Питер Медавар доказал, что иммунологические механизмы лежат в основе процессов отделением чужеродных тканей организмом. И в 1953 году Медавар и Милан Гашек экспериментально подтвердили независимо друг от друга существование иммунологической толерантности – невосприимчивости организма на введённую инородную субстанцию.
Айзек Асимов
Ещё одним большим звеном в иммунологии стало открытие интерферонов в 1957 году вирусологами Жаном Линдеманом и Аликом Айзексом. Они выявили, что занесённый вирус в уже заражённый организм препятствует развитию другого вируса. Открытие интерферонов сформировало целый раздел иммунологии.
К этому периоду относятся и следующие значимые достижения в области иммунологии:
- расшифровка химической структуры иммуноглобулинов;
- разработка культивирования лимфоидных клеток;
- выявление стволовых клеток в костном мозге;
- выявление Т- и В-лимфоцитов, взаимодействующих при иммунном ответе;
- открытие лейкоцитарных антигенов.
Перспективы развития современной иммунологии
Сейчас в развитии современной иммунологии для определения достоверности полученных данных применяют генетический и молекулярно-биологический методы. Усиленно развивается иммунонкология. Изменяется подход к вакцинации. Ранее вакцина применялась в качестве препарата, формирующего иммунитет, то сейчас вакцина рассматривается в качестве антигеносодержащего препарата, лечащего аллергические, аутоиммунные и онкологические заболевания. Теперь уже доказано, что активация врождённого иммунитета предшествует запуску приобретённого. В практической медицине (иммунотерапии, иммунодиагностике) находят применение методы и принципы современной иммунологии.
Для исключения проникновения в организм чужеродных антигенов или его спонтанной мутации перспективными в иммунологии являются направления, связанные с решением таких проблем, как:
- разработка иммуногенетических и иммунологических способов лечения онкологических заболеваний;
- управление иммунным процессом, обеспечивающее резистентность организмов к негативному воздействию;
- эффективная иммунопрофилактика ВИЧ-инфекции и вирусного гепатита.
Видео по теме:
Фундамент иммунологии был заложен изобретением микроскопа, благодаря чему удалось обнаружить первую группу микроорганизмов — болезнетворные бактерии.
В конце XVIII века английский сельский врач Эдвард Дженнер сообщил о первой удачной попытке предотвратить заболевание посредством иммунизации. Его подход вырос из наблюдений за одним интересным явлением: доярки часто заражались коровьей оспой и впоследствии не болели натуральной оспой. Дженнер ввел маленькому мальчику гной, взятый из пустулы (нарыва) коровьей оспы и убедился в том, что мальчик оказался иммунным к натуральной оспе.
Работа Дженнера дала начало изучению теории микробного происхождения заболеваний в XIX веке Пастером во Франции и Кохом в Германии. Они отыскали антибактериальные факторы в крови животных, иммунизированных микробными клетками.
Луи Пастер успешно выращивал различные микробы в лабораторных условиях. Как часто бывает в науке, открытие было сделано случайно при культивировании возбудителей холеры кур. Во время работы одна из чашек с микробами была забыта на лабораторном столе. Было лето. Микробы в чашке несколько раз нагревались под солнечными лучами, высохли и потеряли способность вызывать заболевание. Однако куры, получившие эти неполноценные клетки, оказались защищенными против свежей культуры холерных бактерий. Ослабленные бактерии не только не вызывали заболевание, а, напротив, давали иммунитет.
В 1881 году Луи Пастер разработал принципы создания вакцин из ослабленных микроорганизмов с целью предупреждения развития инфекционных заболеваний.
В 1908 г. Илья Ильич Мечников и Пауль Эрлих были удостоены Нобелевской премии за работы по теории иммунитета.
И. Мечников создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета, согласно которой решающая роль в антибактериальном иммунитете принадлежит фагоцитозу.
Сначала И. И. Мечников как зоолог экспериментально изучал морских беспозвоночных фауны Черного моря в Одессе и обратил внимание на то, что определенные клетки (целомоциты) этих животных поглощают все инородные частицы (в т. ч. бактерии), проникающие во внутреннюю среду. Затем он увидел аналогию между этим явлением и поглощением белыми клетками крови позвоночных животных микробных телец. И. И. Мечников осознал, что это явление не питание данной единичной клетки, а защитный процесс в интересах целого организма. Ученый назвал действующие таким образом защитные клетки фагоцитами — «пожирающими клетками». И. И. Мечников первым рассматривал воспаление как защитное, а не разрушительное явление.
Против теории И. И. Мечникова в начале XX века выступали большинство патологов, так как они считали лейкоциты (гной) болезнетворными клетками, а фагоциты — разносчиками инфекции по организму. Однако, работы Мечникова поддержал Луи Пастер. Он пригласил И. Мечникова работать в свой институт в Париже.
Пауль Эрлих открыл антитела и создал гуморальную теорию иммунитета, установив, что антитела передаются ребенку с грудным молоком, создавая пассивный иммунитет. Эрлих разработал метод изготовления дифтерийного антитоксина , благодаря чему были спасены миллионы детских жизней.
Теория иммунитета Эрлиха говрит о том, что на поверхности клеток есть специальные рецепторы, распознающие чужеродные вещества (антигенспецифические рецепторы). Сталкиваясь с чужеродными частицами (антигенами) эти рецепторы отсоединяются от клеток и в качестве свободных молекул выходят в кровь. В своей статье П. Эрлих назвал противомикробные вещества крови термином «антитело«, так как бактерий в то время называли «микроскопические тельца».
П. Эрлиха предполагал, что еще до контакта с конкретным микробом в организме уже есть антитела в виде, который он назвал «боковыми цепями». Теперь известно, что он имел в виду рецепторы лимфоцитов для антигенов.
В 1908 году Паулю Эрлиху вручили Нобелевскую премию за гуморальную теорию иммунитета.
Чуть раньше Карл Ландштейнер впервые доказал наличие иммунологических различий индивидуумов в пределах одного вида.
Питер Медовар доказал удивительную точность распознавания иммунными клетками чужеродных белков: они способны отличить чужеродную клетку всего по одному измененному нуклеотиду.
Френк Бёрнет постулировал положение (аксиома Бёрнета), что центральным биологическим механизмом иммунитета является распознавание своего и чужого.
В 1960 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили Питер Медавар и Френк Бёрнет за открытие иммунологической толерантности(лат. tolerantia — терпение) — распознавание и специфическая терпимость к некоторым антигенам.
Дата добавления: 2015-11-23; просмотров: 3325 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2020 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление