Всем привет! Сегодня тема нашей статьи посвящена не сложному массиву информации, а вводной и самой простой теме. В грандиозных планах, конечно разобрать сложное направление, такое как иммунология.
Когда я училась на втором курсе, у меня вел физическую и коллоидную химию очень эпатажный преподаватель. Он всегда говорил, "что знания как коробочки, которые мы открываем и закрываем, моя задача сломать эти коробочки, чтобы вы могли решать проблему с разных сторон". Поэтому в этот раз, я постараюсь разобрать иммунологию со всех сторон: от микробиологического "оттенка" до патофизиологического.
Эта задача очень сложная, также как и вам, мне придется заново вникать во все процессы. Для того чтобы написать что-то на простом языке, мне придется сломать " свои коробочки со знаниями".
НЕМНОГО ОБЩЕЙ ТЕРМИНОЛОГИИ
Несколько вариаций термина иммунитет, используй тот, который считаешь самым простым для себя.
Термин «иммунитет» в переводе с латинского (immunitas) означает «освобождение, избавление от чего-либо». В современной биологии и медицине под иммунитетом подразумевают защиту организма от генетически чужеродных агентов экзогенного и эндогенного происхождения в целях сохранения и поддержания его структурной и функциональной целостности, биологической индивидуальности, а также видовых различий. (В.В. Зверев, М.Н. Бойченко).
Под иммунитетом (от лат. immunitas – освобождение, избавление от чего-либо) в биологии и медицине понимают комплекс реакций организма, направленных на сохранение его структурной и функциональной целостности при воздействии на организм генетически чужеродных веществ, как поступающих извне, так и образующихся внутри организма. (Воробьев А.А.).
Первоначально иммунитет рассматривался только как состояние устойчивости к инфекционным заболеваниям. Позже это понятие расширилось, и в настоящее время с ним связывают способность организма сохранять свою биологическую индивидуальность и отражать биологическую агрессию в двух ее основных проявлениях — внешней (в форме инфекций) и внутренней (в виде злокачественных опухолей). (Адо А.Д., Патофизиологическая физиология).
Основная функция иммунной системы – распознавание «чужих» антигенов, т. е. способность отличить «чужой» антиген от «своего» и обезвредить его. Иными словами, иммунная система выполняет функцию иммунного надзора, находя и обезвреживая чужеродные антигенные вещества.
ИСТОРИЧЕСКИЕ ОЧЕРКИ
Греческий историк Фукидид, при описании эпидемии чумы в Афинах в 430 г. до н.э. (по старой хронологии) подробно остановился на наблюдениях о том, что переболевшие и выжившие от чумы люди никогда не заражаются ею повторно.
Римский историк Прокопий, описывая эпидемию бубонной чумы в Риме, также назвал состояние устойчивости людей, единожды переболевших чумой, к повторному заражению резистентностью (невосприимчивостью), и ввел латинский термин immunitas.
В X веке персидский врач Рази провел дифференциальную диагностику оспы, с другими лихорадочными заболеваниями, протекающими с сыпью. При этом Рази также писал о том, что у выздоровевших от оспы людей остается пожизненная невосприимчивость к данному заболеванию.
В XI веке Авиценна выдвинул свою теорию приобретенного иммунитета. Позже эту теорию развил итальянский врач Джироламо Фракасторо. В 1546 г. он написал книгу «Зараза» («On Contagion»). Авиценна и Фракасторо полагали, что все болезни вызываются мелкими «семенами»(seeds, germs, seminaria), которые переносятся от человека к человеку.
Разные «семена заразы» имеют различное сродство к разным растениям и животным, а внутри организма – к различным органам и жидкостям тела. Фракасторо полагал, что иммунитет к оспе у взрослых объясняется тем,что, переболев оспой в детстве, организм уже выбросил из себя тот субстрат, на котором только и могут развиваться «семена оспы». Современник Фракасторо врач Геронимус Меркуриалис обращал внимание на то, что невосприимчивость к повторному заболеванию оспой не распространяется на возможность заболеть другой экзематозной лихорадкой, например корью (это наблюдение специфичности иммунитета).
Далее развитие иммунологии шло по пути изучения способов защиты организма человека от инфекции. Первым заболеванием, в отношении которого развивалось данное направление научного поиска, стала черная оспа.
По преданиям, практика профилактики черной оспы берет свое начало в античном Китае. Там здоровым детям в нос вдували через серебряную трубочку порошок, полученный из истолченных сухих корочек (струпьев) с оспенных язвочек больных оспой людей. Похожая практика имела место в народной медицине многих стран Азии и Африки. С начала XVIII в. практика противооспенных прививок пришла и в Европу. Эту процедуру называли вариоляцией (от лат. variola — оспа).
По сохранившимся документам в Константинополе начали прививать от оспы с 1701 г. Прививки не всегда заканчивались успехом, в 2-3 % случаев от прививок против оспы умирали. Но в случае пришествия дикой эпидемии смертность составляла до 15-20 %. Кроме того, выжившие от оспы оставались с некрасивыми щербинами на коже, в том числе и на лице. Поэтому сторонники прививок уговаривали людей решиться на них хотя бы ради красоты лица своих дочерей (как, например, Вольтер в «Философских тетрадях» и Жан Жак Руссо в романе «Новая Элоиза»).
Из Константинополя в Англию идею и материал для прививки оспы привезла леди Мэри Уортли-Монтегю. Она сделала вариоляцию своим сыну и дочери и убедила привить детей принцессу Уэльскую. Но прежде чем подвергнуть риску детей из королевской семьи, прививку сделали шести заключенным, пообещав им освобождение, если они хорошо перенесут вариоляцию. Заключенные не заболели, и в 1722 г. принц и принцесса Уэльские привили оспу двум своим дочерям, чем подали монарший пример жителям Англии.
С 1756 г. практика вариоляции имела место и в России.
Около 200 лет назад английский врач Э. Дженнер впервые успешно применил для предохранения от оспы человека вакцинацию вирусом коровьей оспы. Однако это наблюдение было чисто эмпирическим. Поэтому возникновение иммунологии как науки связано с именами выдающегося французского ученого Л. Пастера (1822.1895), который заложил принципы вакцинации и создания невосприимчивости к инфекционным болезням, а также русского ученого И.И. Мечникова, открывшего явления фагоцитоза и по праву считающегося основоположником клеточной иммунологии.
Большую роль в развитии иммунологии сыграли немецкий ученый-химик П. Эрлих, разработавший гуморальную теорию иммунитета и учение об антителах; Ж. Борде и Н.Ф. Чистович, описавшие тканевые антигены и таким образом положившие начало трансплантационной иммунологии; австрийский ученый К. Ландштейнер, открывший изоантигены и группы крови и являющийся основоположником иммуногенетики; П. Медавар и М. Гашек, открывшие явление толерантности; австралийский иммунолог Ф. Вернет, сформулировавший клонально-селекционную теорию иммунитета; Л. А. Зильбер, открывший антигены опухолей и стоявший у истоков иммуноонкологии, и ряд других ученых.
В 1940 г. Карл Ландштейнер вместе с Александром Винером открыли резус-фактор и определили его значение, как при переливаниях крови, так и в развитии трансплацентарной болезни новорожденных. Затем другие исследователи открыли множество других антигенов эритроцитов, что нашло, помимо теоретического, прикладное применение в судебно-медицинских экспертизах и антропологических исследованиях по происхождению человеческих рас и истории миграций народов.
Работы К.Ландштейнера и его предшественников стали достоянием общества и быстро приобрели прикладное значение: в разных лабораториях стали изучать антитела не как объект природных механизмов защиты от инфекций, а как специфические реагенты на самые разные интересующие исследователей антигены.
Начало количественной иммунохимии связывают с работами Майкл Гейдельбергера. Он получил антитела не к белковым антигенам, а к полисахаридным компонентам капсулы пневмококков. Развивая эти исследования, автор разработал методы количественной оценки преципитации антигенов антителами, что способствовало превращению иммунологии во все более точную науку.
Одна из первых опубликованных в 1937 г. работ по электрофорезу белков сыворотки крови – это работа А.Тизелиуса. Он показал, что антитела попадают во фракцию γ-глобулярных белков. Появились термин «гамма- глобулины» и его синоним «иммуноглобулины».
В течение 3-4 десятилетий середины XX в. биохимики узнавали, какие есть варианты молекул иммуноглобулинов и какова структура молекул этих белков. Были открыты 5 классов, 9 изотипов иммуноглобулинов. Последним в 1960 г. был идентифицирован иммуноглобулин класса Е.
Родни Портер изучал структуру иммуноглобулинов путем протеолиза их молекул папаином и трипсином с последующим фракционированием протеолитических фрагментов ионообменной хроматографией (Fab,Fc). В результате было выяснено, что молекулы иммуноглобулинов состоят из 4 цепей: 2 одинаковых тяжелых и 2 одинаковых легких. Наконец, в 1962 г. Р.Портер предложил модель структуры молекул иммуноглобулинов.
Она оказалась универсальной для иммуноглобулинов всех изотипов и совершенно верной и по сегодняшний день наших знаний.
В 1965 г. В.Дрейер и Дж.Беннет высказали верное предположение, что при дифференцировке антителообразующих клеток различные варианты генов вариабельной области иммуноглобулинов объединяются с одним и тем же геном константной области молекулы иммуноглобулина. Данная идея вошла в историю под названием «два гена — одна полипептидная цепь».
В 1975 г. Георг Кёлер и Цезарь Мильштейн провели выдающуюся работу, в которой применили метод гибридизации соматических клеток к лимфоцитам иммунных мышей и получили в культуре in vitro (в пробирке) гибридные клетки, неограниченно размножающиеся и продуцирующие антитела. Все антитела одного клона гибридом оказались одинаковыми. Они получили название моноклоналъных и блестяще подтвердили клональность природного устройства иммунной системы (лимфоцитов).
В том же 1975 г. Питер Дохерти и Рольф Цинкернагель провели также выдающуюся экспериментальную работу по распознаванию Т-лимфоцитами вирусных антигенов на инфицированных клетках, что позволило им понять природные функции главного комплекса гистосовместимости – представление антигена Т-лимфоцитам.
Г.Кёлер, Ц.Мильштейн, П.Дохерти и Р.Цинкернагель стали лауреатами Нобелевской премии. Таким необыкновенно благоприятным для науки иммунологии оказался 1975 г.
Следующим важнейшим достижением современного молекулярно-генетического периода является «иммунологическая
толерантность». Это открытие осуществили ученые П. Медавар и Ф. Бёрнет. В 1960 г. П. Медавару и Ф. Бёрнету присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине за открытие искусственной иммунной толерантности.
Всегда восхищалась такими людьми. Эта самая краткая информация, которая смогла еле уместиться в эту статью. Так как очень много было,сесть и будет ассов своего дела. Я в свое время так и не пошла в науку, отчасти жалея об этом.
Но фанатов своего дела, которые отдают все ради знаний и открытий, не так много. Я посчитала на тот момент, что это нищенский и неблагодарный труд, и пошла по другому пути.
На этой лирической ноте мы заканчиваем. Всем спасибо! Всем студентам удачных сдач и пересдач)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: Основы микробиологии и иммунологии Зверева В.В. и Бойченко М.Н.
Учебники по Микробиологии Воробьева А.В., Быкова А.С.
ИСТОРИЯ ИММУНОЛОГИИ глазами студентов Под редакцией М.Н. Лебедевой
СПЕЦГЛАВЫ ИММУНОЛОГИИ Н.В. БОГАЧЕВА