Развитие учения об иммунитете
Êíèãà: Ìåäèöèíñêàÿ ìèêðîáèîëîãèÿ, èììóíîëîãèÿ è âèðóñîëîãèÿ
Ãëàâà 21
Îñíîâíûå ýòàïû ðàçâèòèÿ ó÷åíèÿ îá èììóíèòåòå
Ãëàâà 21
Îñíîâíûå ýòàïû ðàçâèòèÿ ó÷åíèÿ îá èììóíèòåòå
Äàâíî áûëî èçâåñòíî, ÷òî ÷åëîâåê, ïåðåíåñøèé îïàñíóþ çàðàçíóþ áîëåçíü, êàê ïðàâèëî, âòîðîé ðàç åþ íå áîëååò. Îá ýòîì ïèñàë â ñâîåé «Èñòîðèè» äðåâíåãðå÷åñêèé èñòîðèê Ôóêèäèä (îêîëî 460 400 ëåò äî í. ý.). Îïèñûâàÿ Ïåëîïîííåññêóþ âîéíó, îí îòìå÷àë, ÷òî âî âðåìÿ ýïèäåìèè íèêòî íå çàáîëåâàë äâàæäû è ÷òî óõîä çà áîëüíûìè îñóùåñòâëÿëè ïåðåáîëåâøèå.
Íå ìåíåå äðåâíèìè áûëè è ïîïûòêè èñïîëüçîâàòü ýòè íàáëþäåíèÿ ñ öåëüþ îáåçîïàñèòü ñåáÿ îò çàðàçíûõ çàáîëåâàíèé, â îñîáåííîñòè îò òàêîé òÿæåëîé áîëåçíè, êàê îñïà.  Êèòàå åùå â XI â. äî í. ý. áûë ðàçðàáîòàí ìåòîä ïðåäóïðåæäåíèÿ çàáîëåâàíèÿ îñïîé, ïîëó÷èâøèé íàçâàíèå âàðèîëÿöèè. Îí çàêëþ÷àëñÿ â òîì, ÷òî îñïåííûå êîðî÷êè (ñòðóïüÿ) ðàñòèðàëè â ïîðîøîê è âíîñèëè â íîñ.  Èíäèè íàòèðàëè êîæó äî ññàäèí è ïðèêëàäûâàëè ê íåé òêàíü, ïðîïèòàííóþ îñïåííûì ãíîåì. Âñå ýòî äåëàëîñü äëÿ òîãî, ÷òîáû âûçâàòü ëåãêóþ ôîðìó îñïû è óáåðå÷üñÿ îò òÿæåëîé ôîðìû áîëåçíè. Ìåòîä âàðèîëÿöèè ñîõðàíèëñÿ äî XVIII â. í. ý. Îí áûë äàëåêî íå áåçîïàñåí, òàê êàê ïðè ýòîì íàáëþäàëèñü è òÿæåëûå ôîðìû îñïû, à òàêèå ëèöà îñòàâàëèñü èñòî÷íèêîì çàðàæåíèÿ äëÿ äðóãèõ. Îäíàêî âàðèîëÿöèÿ íàãëÿäíî äîêàçàëà âîçìîæíîñòü èñêóññòâåííîãî âîñïðîèçâåäåíèÿ èììóíèòåòà ïóòåì ïåðåíåñåíèÿ çàáîëåâàíèÿ â ëåãêîé ôîðìå è ïîäãîòîâèëà îáùåñòâåííóþ ìûñëü ê âîñïðèÿòèþ èäåè âàêöèíàöèè, ïðåäëîæåííîé â 1798 ã. Ý. Äæåííåðîì. Óáåäèâøèñü ïîñëå ìíîãîëåòíèõ íàáëþäåíèé â òîì, ÷òî ëèöà, ïåðåíåñøèå êîðîâüþ îñïó, íå áîëåþò íàòóðàëüíîé îñïîé, Ý. Äæåííåð â 1796 ã. âî âðåìÿ âñïûøêè çàáîëåâàíèÿ ïðèâèë ìàëü÷èêó Äæåéìñó Ôèááñó êîðîâüþ îñïó âàêöèíó (ëàò. vacca êîðîâà) îò ìîëî÷íèöû Ñ. Íåëüìñ, à çàòåì ÷åðåç 1,5 ìåñÿöà çàðàçèë åãî ñîäåðæèìûì èç ïóñòóëû áîëüíîãî îñïîé, è ðåáåíîê îñïîé íå çàáîëåë. Ýòè îïûòû Ý. Äæåííåð ïîâòîðèë ìíîãî ðàç è â 1798 ã. îïóáëèêîâàë ðåçóëüòàòû ñâîèõ íàáëþäåíèé. Åãî ìåòîä, íåñìîòðÿ íà ìíîãèå ïðåïÿòñòâèÿ, ñòàë áûñòðî ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ. Óæå ÷åðåç äâà ãîäà áûëî ïðèâèòî áîëåå 100 òûñ. ÷åëîâåê.  Ðîññèè ïåðâàÿ ïðèâèâêà ïðîòèâ îñïû ïî ìåòîäó Äæåííåðà áûëà ñäåëàíà â 1801 ã. ìàëü÷èêó èç ñèðîòñêîãî äîìà Àíòîíó Ïåòðîâó, ïîëó÷èâøåìó ïîñëå ýòîãî ôàìèëèþ Âàêöèíîâ.
Îòêðûòèå Ý. Äæåííåðà áûëî âåëè÷àéøèì äîñòèæåíèåì â áîðüáå ñ îñïîé. Îñïà íà Çåìëå áûëà ëèêâèäèðîâàíà ñ ïîìîùüþ âàêöèíàöèè â 1974 ã. Îäíàêî ýòî îòêðûòèå â òå÷åíèå ìíîãèõ ëåò ìàëî ñïîñîáñòâîâàëî ðàçâèòèþ èììóíîëîãèè, äëÿ åå ðàçâèòèÿ íóæíî áûëî çíàòü ïðèðîäó çàðàçíûõ çàáîëåâàíèé. Ïîýòîìó òîëüêî ïîñëå ðàáîò Ë. Ïàñòåðà, âûÿñíèâøåãî ïðèðîäó ýòèõ áîëåçíåé, îòêðûòèå Äæåííåðà ïðåäñòàëî â íîâîì ñâåòå è îêàçàëî íåñîìíåííîå âëèÿíèå íà ïîñëåäóþùåå ñòàíîâëåíèå è ðàçâèòèå èììóíîëîãèè è ïðåæäå âñåãî íà ðàáîòû ñàìîãî Ë. Ïàñòåðà â ýòîé îáëàñòè. Åãî ñîáñòâåííûå îïûòû ñ âîçáóäèòåëÿìè êóðèíîé õîëåðû, ñèáèðñêîé ÿçâû è áåøåíñòâà äîêàçàëè âîçìîæíîñòü èñêóññòâåííîãî ïîëó÷åíèÿ âàêöèí (Ë. Ïàñòåð ñîõðàíèë ýòîò òåðìèí è ñäåëàë åãî íàðèöàòåëüíûì) ïóòåì îñëàáëåíèÿ (àòòåíóàöèè) ïàòîãåííûõ ñâîéñòâ âîçáóäèòåëÿ. Ïîýòîìó ñ èìåíåì Ë. Ïàñòåðà ñâÿçûâàåòñÿ ïåðâûé ïåðèîä â èñòîðèè èììóíîëîãèè.
Ë. Ïàñòåð íàó÷íî îáîñíîâàë îñíîâíîé ïðèíöèï áîðüáû ñ èíôåêöèîííûìè áîëåçíÿìè ñîçäàíèå èñêóññòâåííîãî êîëëåêòèâíîãî èììóíèòåòà ïðîòèâ íèõ. Îäíàêî ñàì Ïàñòåð íå çàíèìàëñÿ èçó÷åíèåì ñóùíîñòè ÿâëåíèÿ èììóíèòåòà. Îñíîâíûìè òâîðöàìè ó÷åíèÿ îá èììóíèòåòå ñòàëè ðóññêèé ó÷åíûé È. È. Ìå÷íèêîâ ñî ñâîèìè ìíîãî÷èñëåííûìè ó÷åíèêàìè è ïîñëåäîâàòåëÿìè è íåìåöêèé ó÷åíûé Ï. Ýðëèõ ñî ñâîèìè ïîñëåäîâàòåëÿìè è ñîòðóäíèêàìè. Èìåííî èõ ðàáîòàìè áûë çàëîæåí ôóíäàìåíò íîâîé íàóêè èììóíîëîãèè è îïðåäåëåíû îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ åå ðàçâèòèÿ.
È. È. Ìå÷íèêîâ, èçó÷àÿ âîñïàëèòåëüíûå ïðîöåññû ó ðàçëè÷íûõ ãðóïï æèâîòíûõ, îáðàòèë âíèìàíèå íà òî, ÷òî ââîäèìîå â èõ îðãàíèçì èíîðîäíîå òåëî âñåãäà îêðóæàëîñü ïîäâèæíûìè àìåáîâèäíûìè êëåòêàìè ìåçîäåðìû, ñïîñîáíûìè åãî çàãëàòûâàòü. Òàêèå êëåòêè ÿâëÿþòñÿ íåïðåìåííûìè ó÷àñòíèêàìè âîñïàëèòåëüíûõ ïðîöåññîâ êàê ó æèâîòíûõ, èìåþùèõ êðîâåíîñíóþ ñèñòåìó, òàê è ó îðãàíèçìîâ, ëèøåííûõ åå. Ïðîöåññ ïîãëîùåíèÿ ÷óæåðîäíûõ ýëåìåíòîâ ýòèìè êëåòêàìè È. È. Ìå÷íèêîâ íàçâàë ôàãîöèòîçîì (ãðå÷. phagein ïîæèðàíèå), à ñàìè êëåòêè ôàãîöèòàìè. Èçó÷èâ ïîäðîáíî ôàãîöèòîç, È. È. Ìå÷íèêîâ ïîêàçàë, ÷òî ó ïðîñòåéøèõ îí ñëóæèò öåëÿì ïèòàíèÿ, à ó ìíîãîêëåòî÷íûõ öåëÿì èõ çàùèòû. Ñâîè êëàññè÷åñêèå îïûòû äëÿ äîêàçàòåëüñòâà çàùèòíûõ ôóíêöèé ôàãîöèòîâ È. È. Ìå÷íèêîâ ïðîèçâåë íàä ìàëåíüêèìè ïðåñíîâîäíûìè ðà÷êàìè (Daphnia), íàáëþäåíèÿ íàä êîòîðûìè îáëåã÷àëèñü èõ ïðîçðà÷íîñòüþ. Äàôíèè çàðàæàëèñü ãðèáàìè Monospora bicuspidata. Îñòðûå ñïîðû ãðèáà ïðîõîäèëè ÷åðåç êèøå÷íèê â ïîëîñòü òåëà è çäåñü îêðóæàëèñü, çàòåì çàãëàòûâàëèñü è ïåðåâàðèâàëèñü ïîäâèæíûìè ôàãîöèòàìè. Åñëè ñïîð áûëî íåìíîãî, òî âñå îíè ïîãëîùàëèñü ôàãîöèòàìè, è æèâîòíîå âûçäîðàâëèâàëî; â òåõ æå ñëó÷àÿõ, êîãäà ñïîðû ïðîíèêàëè â ïîëîñòü òåëà â áîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ, ôàãîöèòû íå óñïåâàëè èõ ïîãëîòèòü, ñïîðû ïðîðàñòàëè, ðàçìíîæàëèñü, è æèâîòíîå ïîãèáàëî.  1883 ã. íà VII ñúåçäå ðóññêèõ âðà÷åé â Îäåññå È. È. Ìå÷íèêîâ âûñòóïèë ñ äîêëàäîì «Î öåëåáíûõ ñâîéñòâàõ îðãàíèçìà», â êîòîðîì ñîîáùèë, ÷òî «ïîäîáíûå êëåòêè (ôàãîöèòû) äîëæíû ñëóæèòü â îðãàíèçìå äëÿ ïðîòèâîäåéñòâèÿ âðåäíûì äåÿòåëÿì».  ïîñëåäóþùåì È. È. Ìå÷íèêîâ è åãî ñîòðóäíèêè îáñòîÿòåëüíî èçó÷èëè ôàãîöèòàðíóþ ðåàêöèþ ó ìëåêîïèòàþùèõ è, íàêîíåö, ó ÷åëîâåêà. Òàê áûëà ñîçäàíà ôàãîöèòàðíàÿ òåîðèÿ èììóíèòåòà, è öåëåáíûå ñèëû îðãàíèçìà âïåðâûå áûëè ñâÿçàíû ñ ñîçäàííîé ñàìîé ïðèðîäîé äëÿ ýòèõ öåëåé ñèñòåìîé îñîáûõ êëåòîê ôàãîöèòîâ.
Îäíîâðåìåííî ñ èçó÷åíèåì ôàãîöèòîâ íà÷àëîñü è èçó÷åíèå àíòèòåë, îáðàçóþùèõñÿ â îðãàíèçìå áîëüíîãî ïðîòèâ ìèêðîáîâ è èõ òîêñèíîâ. Ðàáîòàìè Ý. Áåðèíãà, Ý. Ðó, À. Èåðñåíà è äðóãèõ ó÷åíûõ áûëè çàëîæåíû îñíîâû ó÷åíèÿ î ãóìîðàëüíîì èììóíèòåòå.  1888 ã. Ý. Ðó è À. Èåðñåí îáíàðóæèëè, ÷òî äèôòåðèéíàÿ ïàëî÷êà âûðàáàòûâàåò ýêçîòîêñèí, â 1890 1892 ãã. Ý. Áåðèíã è Ñ. Êèòàçàòî, à â 1893 ã. ß. Þ. Áàðäàõ è â 1894 ã. Ã. Í. Ãàáðè÷åâñêèé ïîêàçàëè, ÷òî èììóíèòåò ê äèôòåðèè è ñòîëáíÿêó çàâèñèò îò îáðàçîâàíèÿ àíòèòîêñèíîâ, öèðêóëèðóþùèõ â êðîâè. Ýôôåêòèâíîñòü ãóìîðàëüíûõ ôàêòîðîâ èììóíèòåòà ïîäòâåðæäàëàñü òåì, ÷òî ââåäåíèå àíòèòîêñè÷åñêèõ ñûâîðîòîê îáåñïå÷èâàëî âûçäîðîâëåíèå áîëüíûõ. Ýòèìè èññëåäîâàíèÿìè áûë îòêðûò íîâûé ïóòü â îáëàñòè ìåäèöèíñêîé íàóêè, êîòîðûé äàë â ðóêè âðà÷åé ýôôåêòèâíîå ñðåäñòâî ïðîòèâ ðÿäà áîëåçíåé.
 1897 ã. Ï. Ýðëèõ âíåñ êðóïíûé âêëàä â ðàçâèòèå èììóíîëîãèè. Îí ðàçðàáîòàë ïðàêòè÷åñêèé ìåòîä ñòàíäàðòèçàöèè ïðåïàðàòîâ äèôòåðèéíîãî òîêñèíà è àíòèòîêñèíà.  ýòîé æå ðàáîòå îí èçëîæèë îñíîâû ñâîåé êîíöåïöèè áîêîâûõ öåïåé, êîòîðàÿ îáúÿñíÿëà ïðîèñõîæäåíèå ñïåöèôè÷åñêèõ àíòèòåë, ò. å. ñîçäàë ãóìîðàëüíóþ òåîðèþ èììóíèòåòà, êîòîðàÿ â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ äåñÿòèëåòèé, íàðÿäó ñ ôàãîöèòàðíîé òåîðèåé È. È. Ìå÷íèêîâà, îêàçûâàëà çíà÷èòåëüíîå âëèÿíèå íà ðàçâèòèå èììóíîëîãèè. Ìåæäó ñòîðîííèêàìè ôàãîöèòàðíîé òåîðèè È. È. Ìå÷íèêîâà è ãóìîðàëüíîé òåîðèè Ï. Ýðëèõà ðàçâåðíóëàñü è ïðîäîëæàëàñü â òå÷åíèå ìíîãèõ ëåò çíàìåíèòàÿ äèñêóññèÿ, îáåñïå÷èâøàÿ áûñòðûé ïðîãðåññ èììóíîëîãèè è çàêîí÷èâøàÿñÿ ïðèñóæäåíèåì â 1906 ã. È. È. Ìå÷íèêîâó è Ï. Ýðëèõó Íîáåëåâñêîé ïðåìèè, òàê êàê îáå òåîðèè îêàçàëèñü ïðàâèëüíûìè.
Çà êîðîòêèé ñðîê ó÷åíèå î íåâîñïðèèì÷èâîñòè ê èíôåêöèîííûì áîëåçíÿì äîñòèãëî ðàñöâåòà.  ýòî âðåìÿ È. È. Ìå÷íèêîâ äàë ñëåäóþùåå îïðåäåëåíèå ïîíÿòèÿ èììóíèòåòà. «Ïîä íåâîñïðèèì÷èâîñòüþ ê çàðàçíûì áîëåçíÿì íàäî ïîíèìàòü îáùóþ ñèñòåìó ÿâëåíèé, áëàãîäàðÿ êîòîðûì îðãàíèçì ìîæåò âûäåðæèâàòü íàïàäåíèå áîëåçíåòâîðíûõ ìèêðîáîâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ íåâîçìîæíî äàòü áîëåå òî÷íîå îïðåäåëåíèå, òàê ÷òî áåñïîëåçíî íàñòàèâàòü íà ýòîì».  íà÷àëüíîì ïåðèîäå ðàçâèòèÿ íàóêè èììóíèòåò ðàññìàòðèâàëè òîëüêî êàê íåâîñïðèèì÷èâîñòü ê èíôåêöèîííûì áîëåçíÿì. Íî ïîñòåïåííî ñòàëè íàêàïëèâàòüñÿ äàííûå î òîì, ÷òî èììóííûå ðåàêöèè ïðîÿâëÿþòñÿ íå òîëüêî ê ìèêðîîðãàíèçìàì, íî è ê äðóãèì êëåòêàì. Òàê, Æ. Áîðäå â 1898 1899 ãã. óñòàíîâèë, ÷òî àíòèòåëà îáðàçóþòñÿ è ê ýðèòðîöèòàì.  1900 ã. Ê. Ëàíäøòåéíåð ðàçðàáîòàë ó÷åíèå î ãðóïïàõ êðîâè ÷åëîâåêà, ðàçëè÷àþùèõñÿ ïî èçîàíòèãåíàì ýðèòðîöèòîâ (ñèñòåìà ÀÂ0) è àíòèòåëàì ê íèì. Ýòè è äðóãèå äàííûå ïîñòåïåííî ïðèâîäèëè ê âûâîäó, ÷òî èììóíîëîãè÷åñêèì ìåõàíèçìàì ïðèíàäëåæèò áîëåå âåñîìàÿ ðîëü, ÷åì ó÷àñòèå èõ òîëüêî â ôîðìèðîâàíèè íåâîñïðèèì÷èâîñòè ê èíôåêöèîííûì áîëåçíÿì. Ñòàíîâèëîñü ÿñíî, ÷òî íàðÿäó ñ èíôåêöèîííûì èììóíèòåòîì ñóùåñòâóåò è íåèíôåêöèîííûé èììóíèòåò.
Ðåøàþùèé âêëàä â èçìåíåíèå ïðåäñòàâëåíèÿ îá èììóíèòåòå òîëüêî êàê î ñïîñîáå çàùèòû îò ìèêðîáîâ âíåñëè èññëåäîâàíèÿ àíãëèéñêîãî ó÷åíîãî Ï. Ìåäàâàðà (1945). Îí óáåäèòåëüíî ïîêàçàë, ÷òî îòòîðæåíèå àëëîãåííîãî (÷óæåðîäíîãî) êîæíîãî òðàíñïëàíòàòà îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ îáû÷íûõ èììóíîëîãè÷åñêèõ ðåàêöèé. «Ìåõàíèçì, ïîñðåäñòâîì êîòîðîãî ýëèìèíèðóåòñÿ ÷óæåðîäíàÿ êîæà, ïðèíàäëåæèò ê îáùåé êàòåãîðèè àêòèâíî ïðèîáðåòåííûõ èììóííûõ ðåàêöèé». Òàêèì îáðàçîì, ñòàëî ÿñíî, ÷òî â îñíîâå íåèíôåêöèîííîãî òðàíñïëàíòàöèîííîãî èììóíèòåòà ëåæàò òå æå ìåõàíèçìû, ÷òî è ïðè çàùèòå îò âîçáóäèòåëåé çàðàçíûõ çàáîëåâàíèé.  ïîñëåäóþùèå 10 ëåò áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî èììóííûå ìåõàíèçìû îòòîðãàþò òàêèå àëëîòðàíñïëàíòàòû, êëåòêè êîòîðûõ îòëè÷àþòñÿ îò êëåòîê õîçÿèíà ïî ìèíèìàëüíûì ãåíåòè÷åñêèì ïðèçíàêàì âñåãî ëèøü ïî îäíîìó ãåíó ãèñòîñîâìåñòèìîñòè.  ñâÿçè ñ ýòèì âîçíèê âîïðîñ, â ÷åì æå çàêëþ÷àåòñÿ îñíîâíàÿ ôóíêöèÿ èììóíèòåòà, äëÿ ÷åãî íóæåí ñòîëü ñòðîãèé êîíòðîëü, êîòîðûé ïîçâîëÿåò îòëè÷èòü ëþáóþ ÷óæåðîäíóþ êëåòêó, äàæå åñëè îíà îòëè÷àåòñÿ îò âñåõ äðóãèõ êëåòîê îðãàíèçìà òîëüêî ïî îäíîìó ãåíó.
План лекции:
- Иммунология как наука. Этапы ее становления.
- Невосприимчивость к возбудителям инфекционных болезней. Иммунитет. Виды иммунитета.
- Факторы неспецифической резистентности.
- Особенности противовирусной защиты.
Иммунология как наука. Этапы становления и развития иммунологии.
Иммунология – наука о защитных реакциях организма на внедрение любых чужеродных веществ и структур.
Исторические этапы становления и развития иммунологии как науки:
I этап – защита от инфекции при помощи эмпирической иммунизации.
С древних времен применялась эмпирическая вакцинация (вариоляция – от греч. variola – оспа) для профилактики оспы (введение высушенных и измельченных корочек, формирующихся на местах оспенных пустул у больных, в носовую полость путем вдувания или втирания в надрезы на коже здоровых людей). Применение вариоляции практиковалось в Древнем Китае, Персии, Сирии и даже в России.
В 1796 году Эдвард Дженнер успешно применил прививку против натуральной оспы, положив начало вакцинации – метода профилактики инфекционных заболеваний.
II этап – экспериментальной иммунология (XIX век).
Создание Луи Пастером вакцины против бешенства у человека, для профилактики куриной холеры и сибирской язвы у животных; разработка общего принципа стимуляции иммунитета с помощью вакцин (заложил теоретические основы вакцинологии).
III этап – создание научного фундамента иммунологии (конец XIX – начало XX веков): 1883-84 гг. – И.И. Мечников создал теорию клеточного иммунитета (в работе «О защитных силах организма» описал фагоцитоз), а П. Эрлих – теорию гуморального иммунитета. В 1908 г. после 15-летних споров и взаимных опровержений обоим ученым одновременно была присуждена Нобелевская премия.
IV зтап – возникновение неинфекционной иммунологии:
1899 г. – Ф.Я. Чистович показал, что не только микроорганизмы вызывают выработку антител, но и другие субстанции.
1900 г. – К. Ландштейнер открыл два антигены (А и В) эритроцитов человека, по которым человеческая популяция была разделена на 4 группы.
1906 г. – К. Пирке опубликовал работы, посвященные проблеме аллергии.
1958 г. – П. Медавар и Гашек описали явление иммунологической толерантности; Жан Доссе описал систему антигенов гистосовместимости человека (первый лейкоцитраный антиген HLA-A2, в 1980 г. присуждена Нобелевская премия).
1959 г. – Р. Портер и Д. Эдельман смоделировали молекулу иммуноглобулина.
Основные достижения иммунологии на современном этапе:
- Созданы и успешно применяются вакцины, предназначенные для профилактики многих инфекционных заболеваний (натуральной оспы, бешенства, туберкулеза, дифтерии, столбняка, коклюша, полиомиелита и других), что привело к значительному снижению заболеваемости этими инфекциями. На земном шаре ликвидирована натуральная оспа!
- Решена проблема переливания крови.
- Решена проблема болезни новорожденных, обусловленной иммунологической несовместимостью по резус-фактору в системе мать- плод.
- Решены многие проблемы в трансплантологии в связи с изучением вопросов гистосовместимости тканей.
- Разработаны и внедрены в практику многочисленные иммунологические методы диагностики, профилактики и лечения различных заболеваний.
- Получены эффективные лечебные сывороточные препараты.
За последние годы возникли новые направления в иммунологии: иммуногенетика, иммунохимия, иммунобиология, трансплантационная иммунология, клиническая иммунология.
Невосприимчивость организма человека к возбудителям инфекционных заболеваний. Иммунитет. Виды иммунитета.
Иммунитет (от лат. immunitas– освобождение) – это наследственно закрепленная или индивидуально приобретенная способность организма защищаться от живых тел или веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродности.
Задачи иммунитета:
- распознать;
- обезвредить;
- элиминировать;
- запомнить чужеродный агент.
Невосприимчивость к возбудителям инфекционных заболеваний (иммунитет) | ||||||||
Врожденный (видовой) иммунитет | Приобретенный (адаптивный) иммунитет | |||||||
Видовая невосприим-чивость | Неспеци-фическая резис-тентность | Естественный | Искусственный | |||||
Активный (постинфекционный) | Пассивный (плацен-тарный) | Активный (поствакцинальный) | Пассивный | |||||
антимикробный | антиток- сический | антимик- робный | антиток- сический | |||||
стерильный | нестерильный |
Существует врожденный и приобретенный иммунитет к возбудителям инфекционных заболеваний.
Врожденная невосприимчивость (врожденный/видовой иммунитет) генетически детерминирована, передается по наследству и включает в себя видовую невосприимчивость и неспецифическую резистентность.
Видовая невосприимчивость – это генетически закрепленную невосприимчивость одного вида животных к возбудителю, вызывающему инфекционное заболевание у другого вида (например, человек не болеет чумкой собак и кошек, а крысы не болеют дифтерией, гонореей, дизентерией).
Причины видовой невосприимчивости:
- различия в температуре тела у животных разных видов;
- отсутствие факторов роста в инфицируемых тканях;
- отсутствие рецепторов для адгезии.
Видовая невосприимчивость бывает абсолютной (ни при каких обстоятельствах нельзя воспроизвести инфекционное заболевание) и относительной (при определенных условиях можно привить болезнь, так, например, Л. Пастеру показал, что у кур, обладающих невосприимчивостью к сибирской язве, можно вызвать данное заболевание путем понижения температуры тела).
Неспецифическая резистентность (от лат. resistentia– сопротивление) – это способность организма противостоять действию чужеродных агентов стереотипными механизмами, выработанными в процессе многовековой эволюции.
Приобретенная невосприимчивость (приобретенный/адаптивный иммунитет) вырабатывается индивидуально каждым организмом в процессе его жизнедеятельности.
Приобретенный иммунитет может быть естественным и искусственным.
Приобретенный естественный иммунитет приобретается само собой (естественными путями) и подразделяется на:
Приобретенный естественный активный иммунитет (постинфекционный) вырабатывается после перенесенного заболевания, формируется со второй недели заболевания и предохраняет от повторного заболевания в течение нескольких лет (иногда – пожизненно). Различают антимикробный и антитоксический естественный активный иммунитет. Антимикробный естественный активный иммунитет бывает стерильным (возбудитель обезвреживается и выводится из организма, например, при гриппе) и нестерильным (возбудитель или его фрагменты длительное время циркулируют в организме, предохраняя его от повторного заражения, как, например, при туберкулезе, сифилисе).
Приобретенный естественный пассивный иммунитет (плацентарный/ материнский) передается от матери ребенку, обеспечивается материнскими антителами, которые циркулируют в крови новорожденных, в среднем, 6-8 месяцев, при грудном вскармливании – несколько дольше (к 12 годам материнские антитела окончательно выводятся из организма ребенка, а свои еще не выработались, поэтому в возрасте от 10 месяцев до 2 лет дети наиболее восприимчивы к различным инфекциям).
Приобретенный искусственный приобретенный иммунитет приобретается вследствие целенаправленного воздействия на иммунную систему и подразделяется на:
Приобретенный искусственный активный иммунитет (поствакцинальный) формируется в результате введения в организм веществ антигенной природы (вакцин и анатоксинов) на 10-12 день и сохраняется несколько лет. Выделяют антимикробный и антитоксический искусственный активный иммунитет.
Приобретенный искусственный пассивный иммунитет образуется в результате введения в организм готовых антител, полученных от другого организма в виде иммунных сывороток или иммуноглобулиновых препаратов, получаемых от здоровых людей или животных, иммунизированных соответствующими антигенными препаратами, держится непродолжительное время (около 1 месяца).
Местный иммунитет – это иммунитет определенных органов и тканей (на слизистых оболочках обусловлен, в основном, Jg А).
Факторы неспецифической резистентности.
Множественные факторы неспецифической резистентности условно можно разделить на группы (но действуют сообща): общефизиологические (функциональные), клеточные (тканевые) и гуморальные (наиболее ранние в эволюционном отношении факторы невосприимчивости).
1. Общефизиологические (функциональные) признаки обеспечивают удаление патологических агентов из организма. К ним относятся:
- выделительная система (мочевыдление, потоотделение);
- реснитчатый эпителий слизистой верхних дыхательных путей;
- защитные физиологические и патологические акты (насморк, кашель, чихание, рвота, слущивание поверхностного слоя кожи – эпидермиса).
2. Клеточные (тканевые) факторы:
- клеточная ареактивность (неспособность тканей поддерживать размножение возбудителя);
- кожные покровы и слизистые оболочки (механический барьер, секреты потовых, сальных и слюнных желез, оказывающие губительное антимикробное действие на возбудителей – высокое содержание жирных кислот и кислая рН);
- желудочный сок (кислая рН, выдерживают только кислотоустойчивые микроорганизмы);
- нормальная микрофлора (антагонистическое действие);
- естественные/нормальные киллеры (ЕК/NК) – не имеют основных маркеров Т- и В-лимфоцитов, поэтому их также называют нулевыми лимфоцитами (большими зернистыми лимфоцитами), способны самостоятельно распознавать «свое-чужое» на поверхности клетки-мишени, уничтожают клетки, инфицированные вирусами, опухолевые клетки и клетки трансплантанта посредством выработки белков-«перфоринов» (гранзимов);
- воспаление;
- фагоцитоз.
Фагоцитоз (от греч. phago – пожираю, cytos– клетки) – процесс активного поглощения специализированными клетками организма попадающих в него живых или убитых микроорганизмов и различных инородных частиц с последующим их перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов.
Клетки, участвующие в фагоцитозе (фагоциты):
- Макрофаги:
- моноциты периферической крови;
- тканевые макрофаги/клетки РЭС – купферовские клетки печени, мезангиальные клетки почек, гистиоциты соединительной ткани, клетки микроглии нервной ткани, альвеолярные и перитониальные макрофаги, гигантские эпителиоидные клетки воспалительных очагов и др.);
- нейтрофилы;
- базофилы;
- эозинофилы.
Функции фагоцитоза:
- защита от инородных частиц;
- рассасывание гематом;
- поглощение нежизнеспособных клеток самого организма и продуктов клеточного распада.
Стадии фагоцитоза:
- Хемотаксис – целенаправленное движение фагоцитов в сторону фагоцитируемого объекта.
К хемоатрактантам (субстанциям стимулирующим хемотаксис фагоцитов) относятся продукты деградации тканей организма, лимфокины, бактериальные компоненты, комплемент (С3в, С5а, С5в, С6, С7).
- Адгезия (аттракция) – прикрепление/абсорбция на мембране фагоцита.
- Поглощение путем эндоцитоза с образованием вакуоли (фагосомы) с заключенными в ней поглощенными частицами.
- Образование фаголизосомы (пищеварительной вакуоли) – к фагосоме устремляются лизосомы, выстраиваются по ее периметру, затем мембраны фагосомы и лизосом сливаются, лизосомальные ферменты изливаются в образовавшуюся фаголизосому.
- Переваривание поглощенных объектов внутри фаголизосом с помощью суперактивных кислородных радикалов (Н2О2, атомарный кислород, образующиеся при анаэробном гликолизе), лизосомальных катионных белков и гистонов, клеточных протеаз, пептидаз и прочих ферментов.
- Экзоцитоз.
Фагоцитоз может быть как завершенным, так и незавершенным.
Завершенный фагоцитоз – это фагоцитоз, при котором поглощенные фагоцитами бактерии погибают и разрушаются, т.е. полностью перевариваются.
Незавершенный фагоцитоз – это фагоцитоз, при котором не происходит переваривания поглощенных частиц или оно происходит не до конца.
Причины незавершенности фагоцитоза:
- резистентность к лизосомальным ферментам за счет наличия капсулы или плотной гидрофобной клеточной стенки (например, гонококки и сатафилококки);
- способность блокировать слияние фагосом и лизосом (например, микобактерии).
Многие внутриклеточные паразиты не только сохраняют жизнеспособность внутри фагоцитов, но и способны там размножаться.
Факторы, стимулирующие (опсонизирующие) процесс фагоцитоза:
- специфических антитела (Ig G и M);
- комплемент (С3, С3b, С4b);
- лизоцим;
- интерлейкины (ИЛ-5);
- белки острой фазы.
На практике фагоцитарная активность лейкоцитов периферической крови определяется с целью оценки иммунного статуса человека.
Показатели активности фагоцитоза:
- Фагоцитарный индекс (фагоцитарная активность) – процент лейкоцитов, участвующих в фагоцитозе (N=79%).
- Фагоцитарный число (фагоцитарный индекс) – среднее количество частиц, поглощенных одним фагоцитом (N=1,3-3,0, для частиц латекса=10,2).
- Завершенность фагоцитоза – процент частиц, переваренных за определенное время одним фагоцитом.
- НСТ-тест – способность фагоцитирующих клеток восстанавливать бесцветный реактив нитросиний тетразоль в краситель, окрашивающий их в синий цвет (N=48-80%).
- Опсоно-фагоцитарный индекс – отношение ФИ иммунной сыворотки (сыворотки, содержащей опсонины) к ФИ нормальной (неиммунной) сыворотки.
3. Гуморальные факторы:
- система комплемента;
- лизоцим;
- интерферон;
- β-лизины;
- белки острой фазы;
- цитокины.
Система комплемента (от лат. complementum – пополнение, дополнение; открыта Бухнером в 1889 г.) – это многокомпонентная самособирающаяся система термолабильных (разрушаются при 560С в течении 30 минут) сывороточных белков, играющих важную роль в поддержании гомеостаза организма (вырабатывают макрофаги, лейкоциты и могут гепатоциты).
Система комплемента состоит из 30 отдельных белков, объединенных в 9 фракций (компонентов) – обозначаются С с соответствующими номерами (С1, С2, С3, С4, С5, С6, С7, С8, С9), некоторые из компонентов состоят из отдельных субкомпонентов – обозначаются добавлением к малой буквы латинского алфавита (С1q, С1r, С3s, С3а, С3в…). В норме система комплемента находится в неактивном состоянии, при попадании в организм, например, микробных продуктов, система комплемента активируется. Активация комплемента может осуществляться тремя путями: классическим, альтернативным и лектиновым.
Пути активации комплемента:
Классический путь запускается после взаимодействия с комплексом АГ+АТ и включает поочередную активацию всех 9 компонентов комплемента:
- с комплексом АГ-АТ (Fc-фрагментом) взаимодействует С1 компонент и все его субкомпоненты (C1q, C1r, C1s);
- С1 компонент выделяет протеазу, под действием которой активируются «ранние» компоненты С4, С2 и С3;
- под действием С3-конвертазы активируется С5, который прикрепляется к мембране клетки-мишени;
- это приводит к образованию литического (мембраноатакующего) комплекса – С5b, С6, С7, С8 и С9.
Альтернатитвный путь активации комплемента происходит без участия АТ и АТ, задолго до их появления и запускается микробными продуктами, такими как эндотоксины или липополисахариды клеточной стенки Грам– бактерий, а также некоторыми вирусами, грибами, простейшими и опухолевыми клетками:
- связывание с антигенами С3b компонента;
- при участии ряда ферментов – факторов В и D, белка пропердина (Р) С3b образует С3-конвертазу, активирующую С5 и соответственно мембраноатакующий комплекс.
Лектиновый путь активации комплемента начинается со связывания с углеводами (остатками маннозы) на поверхности микробных клеток белка сыворотки крови – маннонсвязывающего лектина (МСЛ), который и активирует систему комплемента:
- МСЛ (аналогичен C1q) связывает остатки маннозы на поверхности микробных клеток, что приводит к активации МСЛ-ассоциированной сериновой протеазы;
- под действием протеазы расщепляются компоненты С4, С2 и С3 с высвобождением С3-конвертазы, а это запускает процесс формирования мембраноатакующего комплекса.
Таким образом, независимо от пути активация комплемента заканчивается образованием мембраноатакующего комплекса (С5b, С6, С7, С8, С9), который приводит к появления каналов в мембране клетки-мишени, через которые в клетку поступает вода, и в результате клетка погибает.
В процессе расщепления С3 и С5 компонентов образуются С3а и С5а субкомпоненты (анафилатоксины) – служат медиаторами воспаления и развития анафилатоксических реакций с участием тучных клеток, нейтрофилов и моноцитов.
Основными функции комплемента:
- лизис микроорганизмов;
- способность адсорбироваться на комплексе АГ+АТ;
- опсонизация (стимуляция) фагоцитоза;
- участие в аллергических реакциях;
- участие в процессах свертывания крови;
- участие в процессе воспаления.
Лизоцим (открыт Лащенко в 1909г. ) – это низкомолекулярный термостабильный белок, синтезирующийся тканевыми макрофагами и моноцитами периферической крови (содержится в сыворотке крови, слюне, слезной и перитонеальной жидкости, материнском молоке).
Свойства лизоцима:
- антибактериальная активность против многих Грам+ микроорганизмов (стафилококков, стрептококков, возбудителей столбняка, сибирской язвы и др.) за счет разрушения пептидогликана и мукополисахаридов клеточной стенки;
- опсонизация фагоцитоза.
Интерферон (открыт Айзексом, Линдеманом в 1957 г.) – система сывороточных гликопротеидов, обладающих противовирусной и противоопухолевой активностью.
Известны 3 типа интерферона:
- α-интерферон (лейкацитарный) – синтезируется лейкоцитами периферической крови;
- β-интерферон (фибробластный) – синтезируемый фибробластами;
- γ-интерферон (иммунный) – синтезируется Т-лимфоцитами и NК.
Механизм противовирусного и противоопухолевого действия – блокирует процесс трансляции и-РНК и белка на рибосомах. Но активен только в гомологичных системах, поэтому для лечения человека можно использовать только интерферон человеческого происхождения.
β-лизины (открыты Петерсоном в 1887 г.) – термостабильные сывороточные белки, синтезируемые тромбоцитами в процессе свертывания крови и обладающие бактерицидной активностью в отношении Грам+ бактерий (нарушают проницаемость цитоплазматической мембраны).
Белки острой фазы содержатся в сыворотке крови, синтезируются в печени в аварийном режиме и появляются в крови в течение первых 2 дней развития острых воспалительных процессов, когда специфических антител еще нет.
К белкам острой фазы относятся С-реактивный белок и МСЛ, способные опсонизировать фагоцитоз и запускать активацию комплемента.
Цитокины(от греч. cyto – клетка, kinos – движение) – это регуляторы межклеточных взаимодействий белковой природы, вырабатываемые различными клетками иммунной системы (стимулируют деление и дифференцировку клеток). Молекулы, секретируемые клетками во внеклеточную среду с целью воздействовать на другие клетки или на себя же, подать сигнал к запуску тех или иных процессов в клетках-мишенях.
К цитокинам относятся:
- Гемопоэтины – факторы роста клеток (интерлейкины, КСФ);
- Интерфероны α, β, γ;
- Фактор некроза опухолей (ФНО) α, β;
- Хемокины – привлекают в очаг воспаления лейкоциты и макрофаги.
Особенности противовирусной защиты организма.
Защитные силы против вирусных инфекций отличаются от антибактериальной резистентности, т.к. вирусы могут вызывать заболевания только тогда, когда они проникают в клетку и размножаются в ней (или персистируют).
К факторам противовирусной защиты организма относятся:
- Система интерферона;
- Повышение температуры тела (для вирусов температурный оптимум – 34-360С, тогда как при температуре 380С полностью прекращается репродукция вирусов);
- α- и β- ингибиторы – это термостабильные и термолабильные липопротеиды сыворотки крови, входящие в состав α- и β –глобулинов соответственно, обладающие способностью связывать вирусы;
- NK, обладающие способностью разрушать любые клетки, инфицированные вирусами;
- Фагоцитоз, который при вирусных инфекциях бывает незавершенным;
- Клеточная ареактивность – неспособность тканей поддерживать размножение вирусов;
- Интерференция – способность одного вируса подавлять репродукцию другого в клетке организма хозяина.
перейти в каталог файлов