Открытие гуморальных факторов иммунитета эрлих
В начале 1880-х годов Мечниковв Мессине, Италия, отправив семью смотреть цирковое представление, спокойно рассматривал под микроскопом прозрачную личинку морской звезды. Он увидел, как подвижные клетки окружают инородную частицу, попавшую в тело личинки. Явление поглощения наблюдали и до Мечникова, но было принято считать, что это — просто подготовка к транспорту частиц кровью. Неожиданно у Мечникова возникло предположение: а что если это — механизм не транспорта, а защиты? Мечников тотчас же ввел в тело личинки кусочки шипов мандаринового дерева, которое он приготовил вместо новогодней елки для своих детей. Подвижные клетки вновь окружили чужеродные тела и поглотили их.
Если подвижные клетки личинки, думал он, защищают организм, они должны поглощать и бактерии. И это предположение подтвердилось. Мечников прежде не раз наблюдал, как белые клетки крови — лейкоциты, так же собираются вокруг проникшей в организм инородной частицы, формируя очаг воспаления. Кроме того, после многих лет работы в области сравнительной эмбриологии он знал, что эти подвижные клетки в теле личинки и лейкоциты человека происходят из одного зародышевого листка — мезодермы. Получалось, что у всех организмов обладающих кровью или ее предшественником — гемолимфой, есть единый механизм зашиты — поглощение инородных частиц клетками крови. Так был открыт фундаментальный механизм, с помощью которого организм защищает себя от проникновения в него чужеродных веществ и микробов. По предложению профессора Клауса из Вены, которому Мечников рассказал о своем открытии, клетки-защитники были названы фагоцитами, а само явление — фагоцитозом. Механизм фагоцитоза был подтвержден в организме человека и высших животных. Лейкоциты человека окружают проникшие в организм микробы и, подобно амебам, образуют выпячивания, охватывают со всех сторон инородную частицу и переваривают ее.
Пауль Эрлих
Ярким представителем немецкой школы микробиологов был Пауль Эрлих (1854-1915). С 1891 Эрлих занимался поисками химических соединений, способных подавлять жизнидеятельность возбудителей заболеваний. Ввел в практику лечение четырехдневной малярии красителем метиленовым синим, лечение сифилиса мышьяком.
Начав с работы с дифтерийным токсином в Институте инфекционных болезней. Эрлих создал теорию гуморального иммунитета (по его терминологии — теорию боковых цепей). Согласно ей, микробы или токсины содержат в себе структурные единицы — антигены, которые вызывают в организме образование аптител — особых белков класса глобулинов. Антитела обладают стереоспецифичностью, то есть конформацией, позволяющей им связывать только те антигены, в ответ на проникновение которых они возникли. Так Эрлих подчинил взаимодействие аптиген-антитело законам стереохимии. Вначале антитела существуют в виде особых химических групп (боковых цепей) на поверхности клеток (фиксированные рецепторы), затем часть их отделяется от поверхности клетки и начинает циркулировать с кровью (свободно перерешающиеся рецепторы). Встречаясь с микробами или токсинами, антитела связываются с ними, обездвиживают их и предупреждают их действие на организм. Эрлих показал, что отравляющее действие токсина и его способность связываться с антитоксином — это разные функции и на них можно воздействовать раздельно. Повысить концентрацию антител можно было повторными введениями антигена — так Эрлих решил беспокоившую Беринга проблему получения высокоэффективных сывороток. Эрлих ввел различие между пассивным иммунитетом (введение готовых антител) и активным иммунитетом (введение антигенов для стимуляции собственного антителообразования). Исследуя растительный яд рицин, Эрлих показал, что антитела появляются не сразу после введения в кровь антигена. Он первым изучал передачу части иммунных свойств от матери к плоду через плаценту и к младенцу — с молоком.
Между Мечниковым и Эрлихом возникла долгая и упорная дискуссия в печати об «истинной теории иммунитета». В итоге фагоцитоз получил название клеточного, а антителообразование — гуморального иммунитета. Мечников и Эрлих разделили в 1908 году Нобелевскую премию .
Берингзанимался созданием сывороток путем подбора бактериальных культур и токсинов, которые он впрыскивал животным. Одним из крупнейших его достижений является создание в 1890 г. противостолбнячной сыворотки, которая оказалась очень эффективной при профилактике столбняка при ранениях, хотя и малоэффективной в более поздний период, при уже развившейся болезни.
«Беринг хотел, чтобы честь открытия противодифтерийной сыворотки принадлежала германским, а не французским ученым. В поисках прививки зараженным дифтерией животным Беринг делал сыворотки из разных веществ, но животные погибали. Однажды для прививки он использовал трихлорид йода. Правда, и на этот раз морские свинки тяжело заболели, но ни одна из них не погибла. Воодушевленный первой удачей, Беринг, дождавшись выздоровления подопытных свинок, сделал им прививку из отцеженного по способу Ру бульона с дифтерийным токсином, в котором ранее выращивались дифтерийные палочки. Животные превосходно выдержали прививку, несмотря на то, что получили огромную дозу токсина. Значит, они приобрели иммунитет против дифтерии, им не страшны ни бактерии, ни выделяемый ими яд. Беринг решил усовершенствовать свой метод. Он смешал кровь выздоровевших морских свинок с отцеженной жидкостью, содержащей дифтерийный токсин, и сделал инъекцию этой смеси здоровым морским свинкам — ни одна из них не заболела. Значит, решил Беринг, сыворотка крови животных, приобретших иммунитет, содержит в себе противоядие от дифтерийного яда, какой-то „антитоксин“.
Делая прививки сыворотки, полученной от переболевших животных, здоровым, Беринг убедился, что морские свинки получают иммунитет не только при заражении бактериями, но и при действии на них токсина. Позже он убедился, что эта сыворотка дает также лечебный эффект, то есть, если сделать прививку больным животным, те выздоравливают. В клинике детских болезней в Берлине, 26 декабря 1891 года, ребенку, умиравшему от дифтерии, сделали прививку из сыворотки переболевшей свинки, и ребенок выздоровел. Эмиль Беринг и его шеф — Роберт Кох одержали триумфальную победу над грозной болезнью. Теперь за дело вторично взялся Эмиль Ру. Делая прививки дифтерийного токсина лошадям в коротких интервалах времени, он постепенно добивался полной иммунизации животных. Потом он брал у лошадей по несколько литров крови, выделял из нее сыворотку, из которой стал делать прививки больным детям. Уже первые результаты превзошли все ожидания: смертность, достигавшая прежде при дифтерии от 60 до 70 %, упала до 1–2 %.
В 1901 году Беринг получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине – за работу по сывороточной терапии.
Третий этап развития микробиологии — иммунологический, с конца 19в. до середины 20в. В этот период изучали состояние защитных сил организма направленных на борьбу с патогенными микроорганизмами. Русский учёный И. И. Мечников разработал учение о фагоцитозе, т. е. о роли белых кровяных телец против чужеродных факторов, разработал основы клеточного иммунитета. Нем. учёный П. Эрлих открыл явление гуморального иммунитета, т. е. наличие антител и тоже ошибочно предполагал, что гуморальный механизм является единственной защитой организма. Э. Беринг впервые применил пассивную иммунизацию путём повторного введения живых микроорганизмов из переболевшего организма в здоровый. Э. Ру изучил возбудителя дифтерии, продуцирующего токсин и его влияние, открыл противодифтерийную сыворотку, сыворотки против ботуллизма.
Четвертый этап современный с середины 20в. по сегодняшний день. Основные его задачи:
1. Развитие науки вирусологии.
2. Создание новых вакцин.
3. Создание новых антибиотиков.
4. Создание иммуномодуляторов (иммуностимуляторы – повышают иммунитет, иммунодепрессанты – подавляют иммунный ответ. (используется в трансплантологии)).
6. Роль отечественных учёных в развитии микробиологии(И. И. Мечников, Г. Н. Габричевский, Д. К. Заболотный, Н. Ф. Гамалея, Л. А. Зильбер, З. В. Ермольева, П. Ф. Здрадовский, В. Д. Тимаков и др.)
И. И. Мечников (см. вопрос 5)
Г. Н. Габричевский – ему принадлежит создание мед. института в Москве, Санкт – Петербурге. Издание учебников по микробиологии.
Н. Ф. Гамалея – изучал возбудителя чумы, разрабатывал меры профилактики и учение об эпидемиологии заболеваний.
Л. А. Зильбер – основоположник вирусногенетической теории опухолей. Доказал на опыте, что определённые виды вирусов вызывают онкогенное перерождение клеток.
З. В. Ермольева – создала первый отечественный антибиотик, разработала ускоренные методы диагностики холеры (экспресс диагностика).
П. Ф. Здрадовский – изучал риккетсии, эпидемиологию сыпных тифов.
В. Д. Тимаков – составил учебник по микробиологии, которым мы сейчас пользуемся.
7. Д. И. Ивановский – основоположник вирусологии. Развитие вирусологии во второй половине 20в. Роль отечественных учёных.
Вирусология – наука о доклеточных формах жизни – вирусах. Вирусология возникла в 1892г. после вклада, который сделал студент 5 курса Санкт-Петербургской ботанической академии Д. И. Ивановский, он доложил о мозаичной болезни табака и сделал вывод о том, что она вызывается чем-то более мелким чем бактерии и носит заразный характер. Живое начало фильтруется через бактериальные фильтры и способно заражать здоровые растения. В спор с ним вступил нем. химик Бейеринг он заявил, что это нечто — это яд (Virus с лат. яд, токсин). Д. И. Ивановский доказал живую природу вирусов в опыте по пассажу заразного материала через восприимчивые организмы. Каждое новое растение заболевало и погибало быстрее. чем предыдущее, т. е. живое начало накапливало и усиливало свою патогенность, а яд при этом уменьшал бы свою концентрацию.
В середине 40гг. изобрели электронный микроскоп и смогли рассмотреть вирусы и определить их структуру. За первые 50 лет было открыто 100 вирусных болезней. а за 10 лет второй половины 20в. уже 1000 вирусов.
Современная вирусология изучает:
1. Новые вирусы (ВИЧ. Эбола).
2. Создаёт вакцины против вирусных заболеваний.
3. Создаёт противовирусные препараты.
4. Изучает геном вирусов с целью использования генной инженерии для получения микроорганизмов с новыми свойствами.
Основные принципы систематики микроорганизмов по Берджи. Таксономические категории; род, вид, штамм. Внутривидовая идентификация бактерий; серовар, фаговар, биовар, эковар, патовар.
Классификация Берджи была создана 1927г. с тех пор она выдержала 9 изданий, потому что многие микроорганизмы были открыты позже. Классификация основана на морфологии, физиологии, биологических и антигенных свойствах. По Берджи все микроорганизмы делятся на три царства:
1. Эукариоты (наличие обособленного ядра) это грибы и простейшие.
2. Прокариоты (отсутствие обособленного ядра) это бактерии, микоплазмы, актиномицеты, риккетсии, хламидии, спирохеты.
3. Вирусы (ДНК и РНК содержащие).
Бактерии делятся по морфологии на кокки, палочки и извитые. По способности окраски по Граму (Гр+ и Гр-).
Таксонометрические категории. Вид – это совокупность особей одинакового генотипа с различными фенотипическими проявлениями и имеющие одного эволюционного родоначальника. Род – это совокупность особей разных видов ,но имеющие одного эволюционного родоначальника. (Н-р: Salmonella – Род, Salmonella Typhy – Вид). Штамм – это микроорганизм одного вида, выделенный из разных источников или в разное время. Штаммы обозначаются цифрами (Н-р: E.coli-Штамм №1).
Термин видовой идентификации
Серовар – серологический вариант различный по антигенной структуре внутри одного вида.
Биовар – серологический вариант различный по степени чувствительности котор бактериофагам.
Эковар – представитель одного вида, выделенный из разных экологических сред.
Патовар – патологический вариант представителя вида – возбудитель заболевания.
9. Исследование морфологии микроорганизмов. Методы микроскопии и окраски. Особенности строения Гр+ и Гр- бактерий.
1. Световая иммерсионная микроскопия позволяет рассматривать окрашенный объект. Используется световой микроскоп, иммерсионное масло (1) и иммерсионный объектив (2) с увеличением х90. Принцип метода immersio – погружение. Иммерсионное масло наносится на препарат, в него погружается иммерсионный объектив, в результате этого не происходит рассеивание лучей.
Недостатки метода : разрешающая способность микроскопа не менее 0,2 мкм. при длине волны ½ l.
2. Фазовоконтрастная микроскопия для изучения живых неокрашенных объектов. Используется световой иммерсионный микроскоп и фазовая пластинка, которая переводит невидимые глазом фазовые колебания (1) в видимые амплитудные (2), путём перемещения волны, проходящей через объект, на ¼ l. вправо или влево. (А) по фазе (негативный контраст). (Б) противофаза (позитивный контраст). Х- амплитуда, Т- время.
3. Люминисцентная микроскопия для изучения свечения объектов, окрашенных флюорохромами. Используется люминисцентный микроскоп, источник освещения (УФЛ). Лучи не проходят через объект, а падают на него. Ультрафиолетовое излучение вызывает выход электронов с орбиталей. Выделяется энергия видимая как свечение. Достоинства: высокая разрешающая способность, возможность специфического свечения (РИФ). Недостатки: дороговизна, малодоступность для практических лабораторий.
4. Электронная микроскопия самый совершенный метод, неограниченная разрешающая способность, можно рассматривать даже атомное строение. Принцип метода: электрический поток проходя через объект между катодом и анодом теряет скорость на аноде. Для регистрации перед анодом фиксируют фотопластинку или фотоэлемент, связанный с осциллографом. Недостатки: недоступность для практических лабораторий.
Методы окраски.
Простая окраска – использование одного красителя (фуксин или метиленовый синий).
Сложная окраска – использование двух или более красителей и дополнительных ингридиентов (по Грамму, по Циль-Нильсену).
Метод окраски по Грамму дифференцирует бактерии на две группы по строению и биохимии клеточной стенки
Различия строения стенки:
| Гр+ | признак | Гр- |
| До 90 % | Пептидогликаны | До 10 % |
| + | Тейхоевые кислоты | — |
| + | Магниевые солиРНК | — |
| Структура клеточной стенки Липополисахариды Пептидогликаны |
Схема окраски по Граму:
| Гр + | Этап окраски | Гр — |
| Образует комплекс Генциан-виолет+MgРНК | Генциан-виолет | Комплекс не образуется |
| Йод закрепляет комплекс Генциан-виолет+MgРНК+J | Раствор Люголя | Нет комплекса нет и закрепления |
| Не вымывает комплекс (цвет фиолетовый) | Спирт | Вымывается генциан-виолет. (обесцвечивание) |
| Не красит | Фуксин | Окрашивает (Красный цвет) |
Окраска по Циль-Нильсену:
| КУ | Этап окраски | КНУ |
| Красный цвет | Карболовый фуксин Циля (основной краситель) | Красный цвет |
| Способствует прохождению красителя внутрь бактерии | Нагревание (закрепление) | Не способствует прохождению красителя внутрь бактерии |
| Не вымывает краситель | Серная кислота (растворитель) | Вымывает краситель |
| Не красит Цвет остаётся красный | Метиленовая синька (добавочный краситель) | Красит в синий цвет |
Дата добавления: 2017-02-25; просмотров: 2000 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2020 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление
С именем И. Мечникова (1845-1916) связано развитие нового направления в микробиологии — иммунологии. Впервые в науке Мечниковым была разработана и экспериментально подтверждена биологическая теория иммунитета, вошедшая в историю как фагоцитарная теория Мечникова. В основу этой теории положено представление о клеточных защитных приспособлениях организма. Мечников в опытах на животных (дафниях, личинках морской звезды) доказал, что лейкоциты и другие клетки мезодермального происхождения обладают способностью захватывать и переваривать чужеродные частицы (в т.ч. и микробов), попадающие в организм. Это явление, названное фагоцитозом, легло в основу фагоцитарной теории иммунитета и получило всеобщее признание. Развивая далее поднятые вопросы, Мечников сформулировал общую теорию воспаления как защитную реакцию организма и создал новое направление в иммунологии — учение об антигенной специфичности. В настоящее время оно приобретает все большее значение в связи с разработкой проблемы пересадки органов и тканей, изучения иммунологии рака.
К числу важнейших работ Мечникова в области медицинской микробиологии относятся исследования патогенеза холеры и биологии холероподобных вибрионов, сифилиса, туберкулеза, возвратного тифа. Мечников является основоположником учения о микробном антагонизме, послужившем основой для развития науки об антибиотикотерапии. Идея о микробном антагонизме была использована Мечниковым при разработке проблемы долголетия. Изучая явление старения организма, Мечников пришел к заключению. Что важнейшей причиной его является хроническое отравление организма продуктами гниения, вырабатываемыми в толстом кишечнике гнилостными бактериями.
Практический интерес представляют ранние работы Мечникова по использованию гриба Isaria destructor для борьбы с вредителем полей — хлебным жуком. Они дают основание считать Мечникова основоположником биологического метода борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений, метода, который в наши дни находит все более широкое применение и популярность.
Таким образом, И.И. Мечников — выдающийся русский биолог, сочетавший качества экспериментатора, педагога и пропагандиста научных знаний, — был человеком великого духа и труда, высшей наградой которого явилось присвоение ему в 1909 г. Нобелевской премии за исследования по фагоцитозу.
Одновременно накапливались данные о выработке в организме антител против бактерий и их токсинов,позволившие П.Эрлиху разработать гуморальную теорию иммунитета. В последующей многолетней и плодотворной дискуссии между сторонниками фагоцитарной и гуморальной теорий были раскрыты многие механизмы иммунитета и родилась наука иммунология.
В дальнейшем было установлено, что наследственный и приобретенный иммунитет зависит от согласованной деятельности пяти основных систем : макрофагов, комплемента, Т- и В- лимфоцитов, интерферонов, главной системы гистосовместимости, обеспечивающих различные формы иммунного ответа. И.И.Мечникову и П.Эрлиху в 1908г. была присуждена Нобелевская премия.
Роль отечественных ученых в развитии микробиологии (И.И. Мечников, Г.И. Габричевский, Л.К.Заболотный, Н.Ф. Гамалея, Л.А. Зильбер, Э.В. Ермольева, П.Ф. Здродовский, В.Д. Тимаков, А.А. Смородинцев, В.И. Иоффе).
И. И. Мечников (1845-1916) разработал фагоцитарную теорию иммунитета — невосприимчивости организма к заразным болезням. Ему принадлежит идея использования антагонистических отношений между м/о, что легло в основу современного учения об антибиотиках; с ним связано развитие микробиологии в России; он организовал первую в России бактериологическую лабораторию (в Одессе). В 1903 – нобелевская премия. Н. Ф. Гамалея (1859 — 1949) изучал вопросы медицинской микробиологии; открыл станцию по прививкам против бешенства; описал явление бактериофагов.
Г.И. Габричевский – специфическое лечения и профилактика скарлотины,возвратного тифа.
Л.К.Заболотный — работы по микробиологии и эпидемиологии чумы, холеры, брюшного тифа.
Л.А. Зильбер — советский иммунолог и вирусолог, создатель советской школы медицинской вирусологии. Лауреат Сталинской премии.
Э.В. Ермольева Выдающийся ученый-микробиолог, создатель ряда отечественных антибиотиков, действительный член АМН Зинаида Виссарионовна Ермольева внесла огромный вклад в российскую науку.
П.Ф. Здродовский известный микробиолог, иммунолог, эпидемиолог. В 1925г. Здродовский П.Ф. организовал проведение первого в СССР опыта вакцинации детей с помощью дифтерийного анатоксина/ В 1935г. он занимался созданием сети бруцеллёзных станций в СССР и руководил их деятельностью
В.Д. Тимаков советский микробиологОсновные работы по изучению закономерностей эпидемического процесса, разработке средств и методов профилактики инфекционных болезней, изменчивости и генетике микроорганизмов, теоретической и прикладной иммунологии, вопросам вирусологии, в том числе бактериофагии.
А.А. Смородинцев – были полкчены вакцины для профилактики гриппа, кори, краснухи, паротита.
В.И. Иоффе – большой вклад в развитии микробиологии, вирусологии, иммунологии.