Факторы неспецифического иммунитета»

 

План лекции:

1. Иммунология как наука. Этапы ее становления.

2. Невосприимчивость к возбудителям инфекционных болезней. Иммунитет. Виды иммунитета.

3. Факторы неспецифической резистентности.

4. 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.

У истоков иммунологии лежат наблюдения древних народов. Уже тогда было известно, что чумой повторно не заболевают, поэтому переболевших чумой привлекали к уходу за больными и к захоронению трупов. Из этих наблюдений и родилась идея преднамеренно заражать здоровых от больных, у которых заболевание протекало в легкой форме. Несколько веков тому назад в Турции и на Ближнем Востоке для профилактики оспы детям в расцарапанную кожу втирали гной из пустул больных оспой людей. В Греции прокалывали кожу иглами, смоченными гноем пустул, а в Китае втирали в слизистую оболочку носа порошок из подсохших корок оспенных гнойничков. Такое заражение обычно вызывало заболевание в легкой форме и создавало невосприимчивость к последующему заражению. Этот метод профилактики получил название вариоляция. В начале XVIII века вариоляции начали широко применять в Центральной Европе. Однако прием искусственного заражения натуральной (человеческой) оспой не во всех случаях давал положительные результаты. Иногда после инокуляции отмечалась острая форма заболевания и даже смерть. А привитые сами становились источником заболевания.

Новый шаг в направлении внедрения в практику оспопрививания сделал английский врач Эдвард Дженнер (E.Jenner). Он обратил внимание на тот факт, что молочницы, ухаживавшие за больными животными, иногда заболевали в крайне слабой форме оспой коров, но при этом никогда не болели натуральной оспой. Подобное наблюдение давало в руки исследователя реальную возможность борьбы с болезнью людей. В 1796г., через 30 лет после начала своих изысканий, Э.Дженнер решился апробировать метод вакцинации коровьей оспой. Он привил материал из гнойника женщины, заразившейся коровьей оспой восьмилетнему мальчику Джеймсу Филпсу (через несколько дней у него поднялась температура и гнойник в месте введения инфекционного материала). Через шесть недель ему ввели материал от оспенного больного – заражения не наступило.

В середине XVIII века медицине еще ничего не было известно о возбудителях инфекций и тем более об иммунитете. Поэтому доктор Эдвард Дженнер не смог научно обосновать свои эксперименты. Это дало почву для обвинений Дженнера и его метода со стороны противников вакцинации. В его адрес посыпались обвинения в шарлатанстве, со всех сторон зазвучали заявления в том, что прививки коровьей оспой приведут не иначе как к вырождению рода челове­ческого. Но жизнь все расставила по своим местам. И сегодня человечество может смело говорить о том, что благодаря гениальному открытию доктора Дженнера была начата новая эра в медицине.

II этап – экспериментальной иммунология (XIX век).

Научно обоснованные методы профилактики инфекционных заболеваний были разработаны великим французским ученым Луи Пастером. Первый шаг к целенаправленному поиску вакцинных препаратов, создающих устойчивый иммунитет к инфекции, был сделан после хорошо известного наблюдения Пастера над патогенностью возбудителя куриной холеры. Было показано, что заражение кур ослабленной (аттенуированной) культурой возбудителя создает невосприимчивость к патогенному микробу (1880г). В 1881г. Пастер продемонстрировал эффективный подход к иммунизации коров против сибирской язвы, а в 1885г. ему удалось показать возможность защиты людей от бешенства, довольно частого и абсолютно смертельного тогда заболевания. Л.Пастер применил вакцину против бешенства для лечения мальчика Жозефа Мейстера, которого укусила бешеная собака. После проведения курса вакцинации мальчик выжил и в последующем работал привратником в институте Пастера. Это был первый в истории человечества случай спасения от бешенства. В 1986-1987 г.г. от бешенства было вылечено 2500 тысячи человек.К 40-50-м годам нашего столетия принципы вакцинации, заложенные Пастером, нашли свое проявление в создании целого арсенала вакцин против самого широкого набора инфекционных заболеваний. Хотя Пастер считается основателем инфекционной иммунологии, он ничего не знал о факторах, включенных в процесс защиты от инфекции. Первыми, кто пролил свет на один из механизмов невосприимчивости к инфекции, были Беринг (Behring) и Китазато (Kitasato). Они продемонстрировали, что сыворотка от мышей, предварительно иммунизированных столбнячным токсином, введенная интактным животным, защищает последних от смертельной дозы токсина. Образовавшийся в результате иммунизации сывороточный фактор - антитоксин - представлял собой первое обнаруженное специфическое антитело. Работы этих ученых положили начало изучению механизмов гуморального иммунитета.

III этап – создание научного фундамента иммунологии (конец XIX – начало XX веков).

У истоков познания вопросов клеточного иммунитета стоял русский биолог-эволюционист Илья Мечников. В 1883 году он сделал первое сообщение по фагоцитарной (клеточной) теории иммунитета на съезде врачей и естествоиспытателей в Одессе. Мечников утверждал тогда, что способность подвижных клеток беспозвоночных животных поглощать пищевые частицы, т.е. участвовать в пищеварении, есть фактически их способность поглощать вообще все "чужое", не свойственное организму: различных микробов, инертных частиц, отмирающих частей тела. У человека также есть амебоидные подвижные клетки - макрофаги и нейтрофилы. Но "едят" они пищу особого рода - патогенных микробов. Эволюция сохранила поглотительную способность амебоидных клеток от одноклеточных животных до высших позвоночных, включая человека. Однако функция этих клеток у высокоорганизованных многоклеточных стала иной - это борьба с микробной агрессией.

Параллельно с Мечниковым разрабатывал свою теорию иммунной защиты от инфекции немецкий фармаколог Пауль Эрлих. Он знал о том факте, что в сыворотке крови животных, зараженных бактериями, появляются белковые вещества, способные убивать патогенные микроорганизмы. Эти вещества впоследствии были названы им " антителами ". Самое характерное свойство антител - это их ярко выраженная специфичность. Образовавшись как защитное средство против одного микроорганизма, они нейтрализуют и разрушают только его, оставаясь безразличными к другим. Пытаясь понять это явление специфичности, Эрлих выдвинул теорию "боковых цепей", по которой антитела в виде рецепторов предсуществуют на поверхности клеток. При этом антиген микроорганизмов выступает в качестве селективного фактора. Вступив в контакт со специфическим рецептором, он обеспечивает усиленную продукцию и выход в циркуляцию только этого конкретного рецептора (антитела).

Прозорливость Эрлиха поражает, поскольку с некоторыми изменениями эта в целом умозрительная теория подтвердилась в настоящее время. Две теории - клеточная (фагоцитарная) и гуморальная - в период своего возникновения стояли на антагонистических позициях. Школы Мечникова и Эрлиха боролись за научную истину, не подозревая, что каждый удар и каждое его парирование сближало противников. В 1908г. обоим ученым одновременно была присуждена Нобелевская премия.

IV зтап – возникновение неинфекционной иммунологии:

Новый этап развития иммунологии связан в первую очередь с именем выдающегося австралийского ученого М.Бернета (Macfarlane Burnet; 1899-1985). Именно он в значительной степени определил лицо современной иммунологии. Рассматривая иммунитет как реакцию, направленную на дифференциацию всего "своего" от всего "чужого", он поднял вопрос о значении иммунных механизмов в поддержании генетической целостности организма в период индивидуального (онтогенетического) развития. Именно Бернет обратил внимание на лимфоцит, как на основного участника специфического иммунного реагирования, дав ему название " иммуноцит ". Именно Бернет предсказал, а англичанин Питер Медавар и чех Милан Гашек экспериментально подтвердили состояние, противоположное иммунной реактивности - толерантности. Именно Бернет указал на особую роль тимуса в формировании иммунного ответа. И наконец, Бернет остался в истории иммунологии как создатель клонально-селекционной теории иммунитета. Формула такой теории проста: один клон лимфоцитов способен реагировать только на одну конкретную антигенную специфическую детерминанту.

Особого внимания заслуживают взгляды Бернета на иммунитет как на такую реакцию организма, которая отличает все "свое" от всего "чужого". После доказательств Питером Медаваром иммунной природы отторжения чужеродного трансплантата и накопления фактов по иммунологии злокачественных новообразований стало очевидным, что иммунная реакция развивается не только на микробные антигены, но и тогда, когда имеются любые, пусть незначительные антигенные различия между организмом и тем биологическим материалом (трансплантатом, злокачественной опухолью), с которым встречается организм. Строго говоря, ученые прошлого, включая Мечникова, понимали, что предназначение иммунитета - не только борьба с инфекционными агентами. Однако интересы иммунологов первой половины нашего столетия концентрировались в основном на разработке проблем инфекционной патологии. Необходимо было время, чтобы естественный ход научного познания позволил выдвинуть концепцию роли иммунитета в индивидуальном развитии. И автором нового обобщения был Бернет.

Большой вклад в становление современной иммунологии внесли также Роберт Кох (Robert Koch), открывший возбудитель туберкулеза и описавший кожную туберкулиновую реакцию; Жюль Борде (Jules Bordet), сделавший важный вклад в понимание комплемент-зависимого лизиса бактерий; Карл Ландштейнер (Karl Landsteiner), получивший Нобелевскую премию за открытие групп крови и разработавший подходы к изучению тонкой специфичности антител с помощью гаптенов; Родни Портер (Rodney Porter) и Джеральд Эдельман (Gerald Edelman;), изучившие структуру антител; Джордж Снелл (George Snell), Жан Доссе (Jean Dausset), описавшие главный комплекс гистосовместимости у животных и человека и открывшие гены иммунного ответа.

Основные достижения иммунологии на современном этапе:

Ø 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!

Ø Решена проблема переливания крови.

Ø Решена проблема болезни новорожденных, обусловленной иммунологической несовместимостью по резус-фактору в системе мать- плод.

Ø Решены многие проблемы в трансплантологии в связи с изучением вопросов гистосовместимости тканей.

Ø Разработаны и внедрены в практику многочисленные иммунологические методы диагностики, профилактики и лечения различных заболеваний.

Ø Получены эффективные лечебные сывороточные препараты.

В настоящее время иммунология — биомедицинская дисциплина, включающая общие и частные направления.

Общая иммунология изучает молекулярные и клеточные основы иммунных реакций, их регуляцию, генетический контроль, а также принципы наследования клеточных Аг и роль иммунных механизмов в процессах индивидуального развития.

Частная иммунология носит прикладной характер; основные направления — вакцинология, иммуноонкология, иммунопатология, аллергология, трансплантационная иммунология. Вакцинология изучает методы искусственного создания невосприимчивости к инфекционным агентам и принципы разработки новых вакцинных препаратов. Трансплантационная иммунология изучает иммунную несовместимость тканей, отторжение трансплантатов, условия и способы преодоления несовместимости. Иммуноонкология — наука, изучающая роль иммунной системы в развитии злокачественных заболеваний. Иммунопатология и аллергология изучают нарушения иммунных реакций и механизмы развития извращённых реакций на Аг. Разработка новых методов иммунодиагностики заболеваний, создание средств и способов коррекции иммунных нарушений — не менее актуальные направления современной иммунологии.