Osnivač humoralne teorije odbrane tijela. Humoralni imunitet i istorijat njegovog proučavanja

Osnivač humoralne teorije odbrane tijela. Humoralni imunitet i istorijat njegovog proučavanja

Kako bi objasnili složene i često misteriozne mehanizme i manifestacije imuniteta, naučnici su iznijeli mnoge hipoteze i teorije. Međutim, samo je nekoliko njih dobilo temeljnu potvrdu ili su teorijski potkrijepljeno, dok većina ima samo istorijski značaj.

Prva fundamentalno važna teorija bila je teorija bočnih lanaca koju je iznio P. Ehrlich (1898). Prema ovoj teoriji, ćelije organa i tkiva na svojoj površini imaju receptore koji su sposobni da ih vežu zbog hemijskog afiniteta sa antigenom. Umjesto receptora vezanih za antigen, stanica proizvodi nove receptore. Njihov višak ulazi u krvotok i pruža imunitet na antigen. Ova teorija, iako u osnovi naivna, uvela je u imunologiju princip stvaranja antitijela sposobnih da vežu antigen, tj. postavili temelje konceptu humoralnog imuniteta.

Druga fundamentalna teorija, sjajno potvrđena praksom, bila je fagocitna teorija imuniteta I.I. Mehnikov, razvijen 1890. Doktrina fagocitoze i fagocita bila je temelj za proučavanje ćelijskog imuniteta i u suštini stvorila preduvjete za formiranje ideje o ćelijskim humoralnim mehanizmima imuniteta.

Vrijedne pomena su i takozvane instruktivne teorije, koje su objašnjavale mehanizme stvaranja specifičnih antitijela instruktivnim djelovanjem antigena. Prema ovim teorijama [Breinl F., Gaurovitz F., 1930; Pauling L., 1940] antitela nastaju u prisustvu antigena, tj. Antigen je poput matrice na koju je utisnut molekul antitijela.

Brojne teorije [Erne N., 1955; Burnet F., 1959] pošao je od pretpostavke o preegzistenciji antitijela u tijelu na gotovo sve moguće antigene. Ovu teoriju je posebno duboko i sveobuhvatno obrazložio F. Burnet 60-70-ih godina našeg vijeka. Ova teorija se zove klonska selekcija i jedna je od najosnovanijih teorija u imunologiji.

Prema teoriji F. Burneta, limfoidno tkivo se sastoji od ogromnog broja klonova ćelija specijalizovanih za proizvodnju antitela na različite antigene. Klonovi su nastali kao rezultat kloniranih mutacija pod utjecajem antigena. Stoga, prema teoriji, u tijelu već postoje klonovi ćelija koji su sposobni proizvoditi antitijela na bilo koji antigen. Antigen koji uđe u organizam izaziva aktivaciju "svog" klona limfocita, koji se selektivno umnožava i počinje proizvoditi specifična antitijela. Ako je doza antigena koji djeluje na organizam velika, tada se klon "njegovih" limfoidnih stanica eliminira, eliminira iz opće populacije i tada organizam gubi sposobnost da odgovori na svoj antigen, tj. postaje tolerantan prema njemu. Tako se, prema F. Burnetu, u embrionalnom periodu formira tolerancija na sopstvene antigene. Na primjer, ako se strani antigeni unesu u embrij ili novorođenu životinju, onda u odraslom stanju neće reagirati na njih kao da su strani.

U zavisnosti od prirode antigena i uslova unutrašnje sredine, limfociti se diferenciraju u B- ili T-limfocite. B-limfociti proizvode antitela i obezbeđuju humoralni imunitet, a T-limfociti ostvaruju direktan kontakt sa antigenom i uzročnikom ćelijski imunitet.

Teorija F. Burneta objašnjava mnoge imunološke reakcije (formiranje antitela, heterogenost antitela, tolerancija, imunološko pamćenje), ali ne objašnjava prethodnu egzistenciju klonova limfocita sposobnih da reaguju na različite antigene. Prema F. Burnetu, postoji oko 10.000 takvih klonova. Međutim, svijet antigena je mnogo veći i tijelo je u stanju da odgovori na bilo koji od njih. Teorija ne daje odgovor na ova pitanja.

Szilard je 1960. predložio teoriju stvaranja antitijela sa stanovišta imunogenetike. On vjeruje da u genomu svake ćelije koja je dio imunološkog sistema postoji skup kodiranih informacija o y-globulinima različitih specifičnosti. Ovi geni su obično u ćelijama u inhibiranom (represivnom) stanju. Antigeni koji su prodrli u ćeliju kombiniraju se s enzimom koji uzrokuje sintezu represorske supstance koja potiskuje rad gena. Pošto je enzim blokiran, represor se ne proizvodi i njegov učinak na gene se uklanja. Geni počinju da rade, a ćelija proizvodi antitijela koja odgovaraju unesenom antigenu. U isto vrijeme, stanica počinje da se dijeli i diferencira.

Nešto jasnoće u ovo gledište unio je američki naučnik S. Tonegawa, koji je 1988. godine sa genetske tačke gledišta potkrijepio mogućnost stvaranja specifičnih imunoglobulina za gotovo sve zamislive antigene. Ova teorija se temelji na činjenici da se geni miješaju kod ljudi i životinja, što rezultira stvaranjem miliona novih gena. Ovaj proces je praćen intenzivnim procesom mutacije. Dakle, iz V- i C-gena, gena H- i L-lanaca, može nastati ogroman broj gena koji kodiraju imunoglobuline različitih specifičnosti, tj. praktično specifičan za bilo koji antigen.

Treba spomenuti i teoriju regulacijskih mreža (imune mreže), glavnu osnovnu ideju, koju je iznio američki naučnik N. Jerne 1974. godine, idiotipsko-antiidiotipska regulacija. Prema ovoj teoriji, imuni sistem je lanac idiotskih tipova i antiidiotipova u interakciji, odnosno specifičnih struktura aktivnog centra antitela nastalih pod uticajem antigena. Uvođenje antigena izaziva kaskadnu lančanu reakciju stvaranja antitijela 1., 2., 3. itd. naređenja. U ovoj kaskadi, antitijelo 1. reda uzrokuje stvaranje antitijela 2. reda na sebe, ovo posljednje uzrokuje stvaranje antitijela 3. reda, itd. U ovom slučaju, antitijelo svakog reda nosi "unutarnju" sliku antigena, koja se prenosi u lancu formiranja antiidiotipskih antitijela.

Dokaz za ovu teoriju je postojanje antiidiotipskih antitela koja nose "sliku" antigena i koja su sposobna da izazovu imunitet na ovaj antigen, kao i postojanje T-limfocita senzibilizovanih na antiidiotipska antitela koja nose receptore za ova antitijela na njihovoj površini.

Koristeći teoriju N. Jernea, moguće je objasniti nastanak imunološkog pamćenja i pojavu autoimunih reakcija. Međutim, ova teorija ne objašnjava mnoge fenomene imuniteta, na primjer, kako organizam razlikuje "svoje" od "tuđih", zašto se pasivni imunitet ne pretvara u aktivan, kada i zašto kaskada antiidiotipskih reakcija jenjava. , itd. fagocitni imuno antigen

Šezdesetih godina prošlog stoljeća, izvanredni sovjetski imunolog P.F. Zdrodovsky je formulirao fiziološki koncept imunogeneze - hipotalamus-hipofizno-nadbubrežna teorija regulacije imuniteta. Glavna ideja teorije bila je da hormoni i nervni sistem igraju regulatornu ulogu u stvaranju antitijela, a proizvodnja antitijela podliježe općim fiziološkim zakonima. Međutim, teorija se ne odnosi na ćelijske i molekularne mehanizme imunogeneze.

  • Anatomske i fiziološke karakteristike imuniteta kod djece
  • Antigenska struktura virusa gripe i njena varijabilnost, uloga u epidemijskom i pandemijskom širenju gripe. Mehanizmi prirodnog i stečenog imuniteta.
  • ANTIGENI KAO INDUKTORI STEČENE ANTIMIKROBNE IMUNIJE
  • Bolesti humoralnog imuniteta, X-vezana agamaglobulinemija
  • B-sistem imuniteta je sistem organa, ćelija i efektorskih molekula koji provode humoralni oblik imunog odgovora.
  • Razvoj imunologije traje istorijski period od preko 100 godina. Tokom tog vremena, u imunologiji su iznesene brojne teorije koje su se dopunjavale i razvijale.

    Prva teorija imuniteta - teorija "bočni lanci"- kreirao je P. Ehrlich 1885. godine i sada je uglavnom od istorijskog značaja, jer je u njemu autor zapravo izrazio ideju o selekcijskoj ulozi antigena. Suština teorije je da antigen koji ulazi u tijelo ulazi u snažnu specifičnu vezu sa bočnim lancima (receptorima) protoplazme, uslijed čega se receptori neutraliziraju. Toksični učinak antigena se ostvaruje analognim vezivanjem na receptore. Neutralizirane receptore zamjenjuju drugi koji se proizvode u velikim količinama. Receptori koji specifično vezuju antigene formirani u višku se odvajaju od površine ćelije, obavljajući funkcije slobodnih antitela u krvnoj plazmi. P. Ehrlich je razlikovao receptore 1., 2. i 3. reda.

    Receptori 1. reda imaju jednostavnu strukturu. To uključuje antitoksine. Haptoforna grupa receptora reaguje sa haptofornom grupom molekula toksina.

    Receptori 2. reda predstavljaju precipitini, aglutinini, koji uz haptofornu grupu imaju i zimofornu grupu koja djeluje kao enzim. Uz njegovu pomoć dolazi do cijepanja povezanih antigena.

    Receptori trećeg reda uključuju hemolizine, bakteriolizine i citolizine, preko kojih se antigen vezuje za komplement (amboreceptor).

    Teorija P. Ehrlicha dominirala je doktrinom imuniteta dugi niz decenija, ali je u velikoj mjeri izgubila na značaju u svjetlu novih podataka.

    1926. Morgan je iznio teorija "perli na konci"., u kojem je napravio pretpostavku o linearnom rasporedu gena u hromozomu tokom sinteze proteina i imunoglobulina u obliku niza bisera.

    Godine 1932. M. Heidelberg i L. Pauling iznijeli su novu teoriju imuniteta, tzv. "rešetkasta" teorija, ili teorija "jednofazne". Teorija se zasniva na konceptu formiranja kompleksa antigen-antitijelo u obliku rešetke. Neophodan uslov za formiranje rešetke je prisustvo u molekulu antitela više od tri antigenske determinante za svaki molekul antigena i dva aktivna centra za svaki molekul antitela. Molekuli antigena su uglovi rešetke, a molekuli antitela su karike za povezivanje. Povezivanje nastaje zbog privlačenja polarnih grupa antigenskih determinanti i aktivnog centra.

    Pored "teorije rešetke" postoji "teorija dve faze", koji je kreirao J. Bordet 1956. godine. Uključuje omotavanje antigena molekulima antitijela uz formiranje primarnih kompleksa antigen-antitijelo (prva faza), nakon čega se površinski naboji kompleksa smanjuju (druga faza), što omogućava da ih kombinuje na kritičnom potencijalu (sila adhezije više odbojna sila).

    Godine 1930. predložili su F. Breinl i F. Gaurowitz "poučne" teorije, koja se još naziva i teorijom "matrica", teorijom "šablona". Prema ovoj teoriji, svaka imunokompetentna stanica, zahvaljujući antigenu, prima upute za strukturu nastalog molekula antitijela. Stoga je antigen šablon za sintezu antitijela. Ovo gledište, poznato i kao teorija matriksa, zasniva se na pretpostavci da se bilo koje antitijelo može sintetizirati u svakoj imunokompetentnoj ćeliji. Antigene determinante služe kao šabloni za antideterminante molekula antitijela. Ovo gledište je u suprotnosti sa podacima moderne molekularne biologije i ne može se prihvatiti u ovom obliku. L. Pouling je 1940. sugerirao da antigeni mogu utjecati na konformaciju polipeptidnog lanca molekula antitijela. Modifikacije ove teorije prema Karush-u (1961) i F. Gaurowitz-u (1966) također nisu uspjele da na zadovoljavajući način objasne nastanak antitijela.

    Želja za prevazilaženjem ovih primedbi dovela je do stvaranja 1949. (F. Burnet i F. Fenner) teorija "indirektne matrice". Sugerirali su da sve tvari tijela koje mogu biti antigeni nose posebnu molekularnu grupu karakterističnu za ovaj organizam. Prema ovoj etiketi, limfoidne ćelije razlikuju "sebe" od "stranih". Stoga se teorija indirektne matrice naziva i teorijom "samoobilježavanja".

    Nove mogućnosti za razvoj teorije "matrica" ​​pojavile su se u vezi sa otkrićem prenosa informacija sa RNK na DNK (Temin, Mizitani i Baltimore, 1970).

    Godine 1946-1948. Fisher i Rates su također iznijeli teorija višestrukih akcija. To sugerira da je kompleks Rh faktora kodiran sa tri odvojena gena koji su usko povezani jedan s drugim.

    N. Jerne je 1955. godine oživio princip P. Ehrlicha o postojanju u ćelijama sposobnosti da sintetišu specifične strukture (antitela) pre kontakta sa antigenom. Je napravljeno teorija prirodne selekcije. Pošto je instruktivna uloga malo verovatna, N. Jerne je sugerisao da svaka ćelija – proizvođač gama globulina – spontano proizvodi veliki skup molekula koje karakterišu različite specifičnosti. Ovaj set uvijek sadrži molekul koji je po svojoj specifičnosti komplementaran antigenu koji trenutno ulazi u tijelo. Potencijalna antitijela su uvijek prisutna u malim količinama. Zaista, tijelo ljudi i životinja uvijek sadrži određenu količinu normalnih antitijela. Antigen ne daje nikakvu novu sintezu i ne mijenja postojeću. U krvi ili ćeliji se susreće sa svojim odgovarajućim prirodnim antitijelom i kombinuje se s njim. Nastali kompleks služi kao signal za sintezu velike količine ovih imunoglobulina. Antigen ne djeluje kao instruktor, već kao selektor. Međutim, u ovoj teoriji postoje kontradiktornosti koje ne objašnjavaju mnoga pitanja imunologije.

    Trenutno koriste svjetski imunolozi teorija klonske selekcije, koju je razvio F. Burnet 1964. Ova teorija najpotpunije objašnjava glavne fenomene imuniteta i ima najmanje prigovora.

    Kako bi objasnili složene i često misteriozne mehanizme i manifestacije imuniteta, naučnici su iznijeli mnoge hipoteze i teorije. Međutim, samo je nekoliko njih dobilo temeljnu potvrdu ili su teorijski potkrijepljeno, dok većina ima samo istorijski značaj.

    Prva fundamentalno važna teorija bila je teorija bočnih lanaca koju je iznio P. Ehrlich (1898). Prema ovoj teoriji, ćelije organa i tkiva na svojoj površini imaju receptore koji su sposobni da ih vežu zbog hemijskog afiniteta sa antigenom. Umjesto receptora vezanih za antigen, stanica proizvodi nove receptore. Njihov višak ulazi u krvotok i pruža imunitet na antigen. Ova teorija, iako u osnovi naivna, uvela je u imunologiju princip stvaranja antitijela sposobnih da vežu antigen, tj. postavili temelje konceptu humoralnog imuniteta.

    Druga temeljna teorija, sjajno potvrđena praksom, bila je fagocitna teorija imuniteta I. I. Mečnikova, razvijena 1882-1890. Suština doktrine fagocitoze i fagocita je opisana ranije. Ovdje je samo primjereno naglasiti da je to bio temelj za proučavanje ćelijskog imuniteta i, u suštini, stvorio preduvjete za formiranje ideje o ćelijskim humoralnim mehanizmima imuniteta.

    Vrijedne pomena su i takozvane instruktivne teorije, koje su objašnjavale mehanizme stvaranja specifičnih antitijela instruktivnim djelovanjem antigena. Prema ovim teorijama [Breinl F., Gaurovitz F., 1930; Pauling L., 1940] - matrične teorije stvaranja antitijela, antitijela se formiraju u prisustvu antigena - antigen je, takoreći, matrica na koju je utisnut molekul antitijela.

    Brojne teorije [Erne N., 1955; Wernet F., 1959] pošao je od pretpostavke o prethodnom postojanju antitijela u tijelu na gotovo sve moguće antigene. Ovu teoriju posebno je duboko i sveobuhvatno obrazložio F. Wernet 60-70-ih godina našeg vijeka. Ova teorija se zove klonska selekcija i jedna je od najosnovanijih teorija u imunologiji.

    Prema teoriji F. Burneta, limfoidno tkivo se sastoji od ogromnog broja klonova ćelija specijalizovanih za proizvodnju antitela na različite antigene. Klonovi su nastali kao rezultat mutacija, kloniranja pod utjecajem antigena. Stoga, prema teoriji, u tijelu već postoje klonovi ćelija koji su sposobni proizvoditi antitijela na bilo koji antigen. Antigen koji uđe u tijelo izaziva aktivaciju "vlastitog" klona limfocita, koji se selektivno umnožava i počinje proizvoditi specifična antitijela. Ako je doza antigena koji djeluje na organizam velika, tada se klon "svojih" limfoidnih stanica eliminira, eliminira iz opće populacije i tada organizam gubi sposobnost da odgovori na svoj antigen, tj. postaje tolerantan prema njemu. Tako se, prema F. Burnetu, u embrionalnom periodu formira tolerancija na sopstvene antigene. Teorija F. Burneta objašnjava mnoge imunološke reakcije (formiranje antitela, heterogenost antitela, tolerancija, imunološko pamćenje), ali ne objašnjava prethodnu egzistenciju klonova limfocita sposobnih da reaguju na različite antigene. Prema F. Burnetu, postoji oko 10.000 takvih klonova. Međutim, svijet antigena je mnogo veći i tijelo je u stanju da odgovori na bilo koji od njih. Teorija ne daje odgovor na ova pitanja. Nešto jasnoće u ovo gledište unio je američki naučnik S. Tonegawa, koji je 1988. godine sa genetske tačke gledišta potkrijepio mogućnost stvaranja specifičnih imunoglobulina za gotovo sve zamislive antigene. Ova teorija se temelji na činjenici da se geni miješaju kod ljudi i životinja, što rezultira stvaranjem miliona novih gena. Ovaj proces je praćen intenzivnim procesom mutacije. Dakle, iz V- i C-gena, gena H- i L-lanaca, može nastati ogroman broj gena koji kodiraju imunoglobuline različitih specifičnosti, tj. praktično specifičan za bilo koji antigen.

    Treba spomenuti i teoriju regulacijskih mreža (imune mreže), čija je osnovna temeljna ideja idiotipsko-antiidiotipska regulacija koju je iznio američki naučnik N. Jerne 1974. godine. Prema ovoj teoriji, imuni sistem je lanac idiotskih tipova i antiidiotipova u interakciji, odnosno specifičnih struktura aktivnog centra antitela nastalih pod uticajem antigena. Uvođenje antigena izaziva kaskadnu lančanu reakciju stvaranja antitijela 1., 2., 3. itd. naređenja. U ovoj kaskadi, antitijelo 1. reda uzrokuje stvaranje antitijela 2. reda na sebe, ovo posljednje uzrokuje stvaranje antitijela 3. reda, itd. U ovom slučaju, antitijelo svakog reda nosi "unutarnju sliku" antigena, koja se prenosi u lancu formiranja antiidiotipskih antitijela.

    Dokaz za ovu teoriju je postojanje antiidiotipskih antitela koja nose „sliku” antigena i koja su sposobna da izazovu imunitet na ovaj antigen, kao i postojanje T-limfocita osetljivih na antiidiotipska antitela koja nose receptore za ova antitijela na njihovoj površini.

    Koristeći teoriju N. Jernea, moguće je objasniti nastanak "imunološke memorije" i pojavu autoimunih reakcija. Međutim, ova teorija ne objašnjava mnoge fenomene imuniteta, na primjer, kako organizam razlikuje „svoje“ od „tuđih“, zašto se pasivni imunitet ne pretvara u aktivan, kada i zašto kaskada antiidiotipskih reakcija jenjava. , itd.

    Šezdesetih godina, istaknuti sovjetski imunolog P.F. Zdrodovsky formulirao je fiziološki koncept imunogeneze - hipotalamus-hipofizno-nadbubrežna teorija regulacije imuniteta. Glavna ideja teorije bila je da hormoni i nervni sistem igraju regulatornu ulogu u stvaranju antitijela, a proizvodnja antitijela podliježe općim fiziološkim zakonima. Međutim, teorija se ne bavi ćelijskim i molekularnim mehanizmima imunogeneze.

    IMUNOLOGIJA- nauka koja proučava strukturu i funkcije sistema koji kontrolišu ćelijsku genetsku homeostazu ljudskog i životinjskog tela. Glavni predmet istraživanja u imunologiji je poznavanje mehanizama formiranja specifičnog imunološkog odgovora organizma na sva antigena strana jedinjenja.

    1.1. ISTORIJA RAZVOJA IMUNOLOGIJE

    Imunologija kao specifična oblast istraživanja nastala je iz praktične potrebe za suzbijanjem zaraznih bolesti. Kao poseban naučni pravac, imunologija se formirala tek u drugoj polovini dvadesetog veka. Povijest imunologije kao primijenjene grane infektivne patologije i mikrobiologije je mnogo duža. Stoljetna zapažanja zaraznih bolesti postavila su temelje moderne imunologije: uprkos širokom širenju kuge (5. vijek prije nove ere), niko se nije razbolio dva puta, barem smrtno, a oni koji su bili bolesni su učestvovali u sahranjivanju leševa.

    Postoje dokazi da su prve vakcinacije protiv velikih boginja izvršene u Kini hiljadu godina prije Hristovog rođenja. Inokulacija sadržaja pustula velikih boginja zdravim ljudima u cilju zaštite od akutnog oblika bolesti proširila se na Indiju, Malu Aziju, Evropu i Kavkaz.

    Inokulacija je zamijenjena metodom vakcinacije (od latinskog "vacca" - krava), razvijenom krajem 18. vijeka. Engleski doktor E. Jenner. Skrenuo je pažnju na činjenicu da su medicinske sestre koje su se brinule o bolesnim životinjama ponekad oboljevale od izuzetno blagog oblika kravljih boginja, ali nikada nisu oboljele od malih boginja. Takvo zapažanje dalo je istraživaču pravu priliku da se bori protiv bolesti ljudi. Godine 1796, 30 godina nakon početka svog istraživanja, E. Jenner je odlučio da testira metodu vakcinacije protiv kravljih boginja. Eksperiment je bio uspješan i od tada se metoda vakcinacije prema E. Jenneru naširoko koristi u cijelom svijetu.

    Nastanak infektivne imunologije vezuje se za ime izvanrednog francuskog naučnika Louisa Pasteura. Prvi korak ka ciljanom traganju za preparatima vakcine koji stvaraju stabilan imunitet na infekciju napravljen je nakon Pasteurovog zapažanja patogenosti uzročnika kokošje kolere. Iz ovog zapažanja Pasteur je zaključio da ostarjela kultura, nakon što je izgubila svoju patogenost, ostaje sposobna stvoriti otpornost na infekciju. To je mnogo decenija odredilo princip stvaranja materijala za vakcinu - na ovaj ili onaj način (za svaki patogen na svoj način) da bi se postiglo smanjenje virulencije patogena uz zadržavanje njegovih imunogenih svojstava.

    Iako je Pasteur razvio principe vakcinacije i uspješno ih primijenio, nije bio svjestan faktora uključenih u proces zaštite od infekcije. Prvi koji su rasvijetlili jedan od mehanizama otpornosti na infekciju bili su Emil von Behring i Kitazato. Pokazali su da ih serum miševa koji su prethodno imunizirani tetanus toksinom, davan netaknutim životinjama, štiti od smrtonosne doze toksina. Serumski faktor, antitoksin, nastao kao rezultat imunizacije, bio je prvo otkriveno specifično antitijelo. Radovi ovih naučnika označili su početak proučavanja mehanizama humoralnog imuniteta.

    Ruski evolucijski biolog Ilja Iljič Mečnikov stajao je na izvorima znanja o pitanjima ćelijskog imuniteta. Godine 1883. napravio je prvi izvještaj o fagocitnoj teoriji imuniteta na kongresu ljekara i prirodnih znanstvenika u Odesi. Osoba ima ameboidne mobilne stanice - makrofage, neutrofile. Oni "jedu" hranu posebne vrste - patogene mikrobe, funkcija ovih ćelija je borba protiv mikrobne agresije.

    Paralelno s Mečnikovim, njemački farmakolog Paul Ehrlich razvio je svoju teoriju imunološke odbrane od infekcije. Bio je svjestan činjenice da se u krvnom serumu životinja zaraženih bakterijama pojavljuju proteinske tvari koje mogu ubiti patogene mikroorganizme. Te supstance je kasnije nazvao "antitijela". Najkarakterističnije svojstvo antitijela je njihova izražena specifičnost. Formirani kao zaštitni agens protiv jednog mikroorganizma, neutraliziraju i uništavaju samo njega, ostajući ravnodušni prema drugima.

    Dvije teorije - fagocitna (ćelijska) i humoralna - u periodu svog nastanka stajale su na antagonističkim pozicijama. Škole Mečnikova i Erliha borile su se za naučnu istinu, ne sluteći da svaki udarac i svako pariranje zbližavaju njihove protivnike. 1908. oba naučnika su istovremeno dobila Nobelovu nagradu.

    Krajem 1940-ih i početkom 1950-ih prvi period u razvoju imunologije bližio se kraju. Stvoren je čitav arsenal vakcina protiv najšireg spektra zaraznih bolesti. Epidemije kuge, kolere, velikih boginja prestale su uništavati stotine hiljada ljudi. Pojedinačne, sporadične pojave ovih bolesti i dalje se javljaju, ali to su samo vrlo lokalni slučajevi koji nemaju epidemiološki, a kamoli pandemijski značaj.



    Nova faza u razvoju imunologije povezana je prvenstveno s imenom istaknutog australskog naučnika M.F. Burnet. On je bio taj koji je u velikoj mjeri odredio lice moderne imunologije. Razmatrajući imunitet kao reakciju koja ima za cilj razlikovanje svega „svog“ od svega „stranog“, postavio je pitanje značaja imunoloških mehanizama u održavanju genetskog integriteta organizma u periodu individualnog (ontogenetskog) razvoja.

    Burnet je bio taj koji je skrenuo pažnju na limfocit kao glavnog učesnika u specifičnom imunološkom odgovoru, dajući mu naziv "imunocit". Burnet je bio taj koji je predvidio, a Englez Peter Medawar i Čeh Milan Hašek eksperimentalno su potvrdili stanje suprotno imunološkoj reaktivnosti - toleranciju. Upravo je Burnet ukazao na posebnu ulogu timusa u formiranju imunološkog odgovora. I, konačno, Burnet je ostao u istoriji imunologije kao tvorac teorije klonske selekcije imuniteta. Formula takve teorije je jednostavna: jedan klon limfocita može odgovoriti samo na jednu specifičnu, antigenu, specifičnu determinantu.

    Posebno se ističu Burnetovi stavovi o imunitetu kao takvoj reakciji organizma koja razlikuje sve "svoje" od svega "strano". Nakon što je Medawar dokazao imunološku prirodu odbacivanja stranog transplantata, nakon akumulacije činjenica o imunologiji malignih neoplazmi, postalo je očito da se imunološki odgovor razvija ne samo na mikrobne antigene, već i kada postoje neki, iako beznačajni, antigeni. razlike između tijela i tog biološkog materijala (grafta, malignog tumora) sa kojim se susreće.

    Danas znamo, ako ne sve, onda mnoge mehanizme imunološkog odgovora. Znamo genetsku osnovu za iznenađujuće širok spektar antitela i receptora za prepoznavanje antigena. Znamo koji su tipovi ćelija odgovorni za ćelijske i humoralne oblike imunološkog odgovora; mehanizmi povećane reaktivnosti i tolerancije su uglavnom shvaćeni; mnogo se zna o procesima prepoznavanja antigena; identifikovani su molekularni učesnici međućelijskih odnosa (citokini); u evolucijskoj imunologiji formiran je koncept uloge specifičnog imuniteta u progresivnoj evoluciji životinja. Imunologija, kao samostalna grana nauke, postala je ravnopravna sa istinskim biološkim disciplinama: molekularnom biologijom, genetikom, citologijom, fiziologijom i evolucionom doktrinom.

    Imunologija

    Pravci imunologije:

    1. zarazna
    2. doktrina antitela (At)
    3. proučavanje fagocita
    4. teorija sistema komplementa
    5. neinfektivna imunologija (imunopatologija, alergije, transplantacijski imunitet, doktrina tolerancije)
    6. klinička imunologija
    7. imunologija životne sredine

    1.2. NAČINI ZAŠTITE ORGANIZMA

    Imunitet je univerzalna sposobnost živih bića da se odupru djelovanju štetnih agenasa, zadržavajući pritom svoj integritet i biološku individualnost. Ovo je zaštitna reakcija, zbog koje tijelo postaje imuno na patogene (viruse, bakterije, gljivice, protozoe, helminte) i njihove produkte metabolizma, kao i tkiva i tvari (na primjer, otrove biljnog i životinjskog porijekla) koje imaju strana (antigena) svojstva.

    Tokom svog života, svaka životinja i osoba u stalnoj su interakciji sa brojnim i vrlo raznolikim prirodnim objektima i pojavama koji određuju uslove života u kojima postoje. To su sunce, vazduh, voda, biljne i životinjske namirnice, hemikalije, biljke i životinje koje obezbeđuju vitalne potrebe ljudi i životinja. Organizam je zbog biološke evolucije prilagođen određenim uslovima sredine. Istovremeno, normalna vitalna aktivnost organizma i njegova interakcija sa okolinom su kvantitativno i kvalitativno ograničeni. Neke interakcije su zdrave, druge su štetne. Odnos organizma prema različitim faktorima određen je stepenom njegove adaptacije. Ako sile utjecaja vanjskih faktora prelaze normu ili je ne dosegnu, tijelo može biti oštećeno, što će dovesti do bolesti.

    Uzroci oštećenja organizma, koja dovode do bolesti, mogu biti bilo koje prirodne pojave: fizičke, hemijske, biološke. Fizički faktori uključuju mehanička opterećenja: udarce, istezanje, gnječenje, savijanje tkiva. Kao rezultat toga dolazi do posjekotina, gnječenja, istezanja i kidanja tkiva, te prijeloma kostiju. U štetne faktore spadaju i promjene temperature okoline koje rezultiraju pregrijavanjem tijela i opekotinama tkiva ili hipotermijom tijela i promrzlinama tkiva.

    Dakle, tijelo je stalno izloženo raznim patogenim faktorima okoline. Istovremeno, većina životinja ostaje zdrava. Zašto su u stanju da izdrže štetne uticaje okoline? Šta pomaže tijelu da se bori protiv njih? U procesu biološke evolucije životinje su razvile sisteme i mehanizme koji ga štite kao integritet u slučajevima kada fizički, hemijski ili biološki faktori sredine mogu dovesti do oštećenja bilo koje njene strukture tokom interakcije organizma sa njima, što zauzvrat uzrokuje njihove patologije. Kao što znate, kod mnogih bolesti životinje se oporavljaju bez intervencije medicine, a oštećena tkiva se obnavljaju sama. Shodno tome, tijelo se može zaštititi od oštećenja, samostalno se boriti protiv patologije.

    Moderne medicinske i veterinarske nauke baziraju doktrinu o uzrocima patologije na konceptu "reaktivnosti", odnosno sposobnosti tijela da, u interakciji s raznim štetnim efektima, daje zaštitni "odgovor" koji odgovara prirodi ovog patogeni efekat. Životinje su tokom evolucije razvile biološke mehanizme za zaštitu tijela od štetnog djelovanja prirodnih sila, te su se formirale određene zaštitne reakcije na bilo kakve utjecaje okoline. Promjene u okolini dovode do promjene njegovih fizioloških procesa u tijelu, što odgovara novom utjecaju. Time se održava ravnoteža sa okolinom koja određuje mogućnosti njenog životnog djelovanja.

    Zaštitna reakcija tijela očituje se u određenoj promjeni njegovih karakteristika, što vam omogućava da sačuvate vitalnu aktivnost tijela u cjelini. Način na koji organizam reaguje na štetne efekte u svakom konkretnom slučaju će se odraziti na vrstu i količinu efekata koje životinja doživljava. Na neke mikroorganizme životinja ne reagira štetno, iako su patogeni za druge životinje. Drugi imaju štetni učinak na tijelo i aktiviraju zaštitne mehanizme, odnosno izazivaju zaštitnu reakciju koja može dovesti do patologije. Ovo pokazuje selektivnost vrsta odbrambenih mehanizama tijela.

    Postoje mikroorganizmi koji izazivaju bolesti kod ljudi i nisu patogeni za životinje, i obrnuto. Stanje tijela ovisi o štetnom faktoru: fizička iscrpljenost, hipotermija, stres mogu uzrokovati bolest. Zaštitne reakcije se razlikuju po stepenu ispoljavanja i prirodi sistema uključenih u njih. Do određenog kvantitativnog praga (pojedinačnog za svaki organizam) uticaja patogenog faktora, sistemi koji provode zaštitne reakcije ne dozvoljavaju da on nanese štetu organizmu. Ako je ovaj prag prekoračen, u reakciju se uključuju adaptivni, adaptivno-kompenzatorni mehanizmi koji restrukturiraju tijelo i njegove elemente za borbu protiv patogenog faktora. Adaptivne reakcije određenog organizma zavise od toga koliko su odbrambeni mehanizmi prilagođeni interakciji sa patogenom.

    U najopćenitijem obliku, mogu se razlikovati sljedeće vrste zaštitnih i adaptivnih mehanizama:

    1. morfološki: barijerne membrane koje zatvaraju zaštićene ćelije, tkiva ili organe; proliferacija (oporavak) ćelija zahvaćenog tkiva; hiperplazija, tj. kvantitativno povećanje ćelije ili tkiva u odnosu na normu;
    2. fiziološki: aktivacija metaboličkih procesa, stvaranje novih medijatora, enzima ili metaboličkih ciklusa i deaktivacija postojećih;
    3. imunološki ćelijsko-humoralni sistemi usmjereni na zaštitu tijela od djelovanja drugih biosistema.

    Od svih ovih vrsta odbrambenih mehanizama, najvažniji je imuni sistem. Od toga koliko je moćan zavisi da li će se životinja razboleti ili ne. Imuni sistem koji dobro funkcioniše je najbolja garancija dobrog zdravlja. Dobar imunitet je glavni pokazatelj zdravlja, vitalnosti svakog živog organizma. Ovo je moćna unutrašnja sila kojom je priroda nagradila sva živa bića. Imuni sistem je delikatna organizacija: reaguje na najmanje promene u unutrašnjem i spoljašnjem okruženju tela. Odavno je uočeno da životinje koje su imale opasnu zaraznu bolest obično ne obolijevaju drugi put. Imunitet na ponovnu infekciju istom infekcijom nastaje zbog imuniteta.

    Imunitet (od latinskog immunitas - "osloboditi se", "oslobađanje od nečega") je imunitet organizma na različite infektivne agense, kao i na njihove produkte metabolizma, supstance i tkiva koja imaju vanzemaljska antigena svojstva (na primjer, životinjski i biljni otrovi porijeklo). Jednom oboljevši, naše tijelo pamti uzročnika bolesti, pa sljedeći put bolest teče brže i bez komplikacija. Ali često nakon dugotrajnih bolesti, hirurških intervencija, pod nepovoljnim uslovima okoline i u stanju stresa, imunološki sistem može kvariti. Smanjenje imuniteta očituje se čestim i dugotrajnim prehladama, kroničnim zaraznim bolestima (tonzilitis, furunkuloza, sinusitis, crijevne infekcije), stalnom temperaturom itd.

    Ako sumiramo sve navedeno, onda možemo reći da je imunitet način da se tijelo zaštiti od živih tijela i supstanci koje nose znakove genetski stranih informacija. Najstariji i najstabilniji mehanizam interakcije tkiva sa bilo kojim vanjskim štetnim faktorima okoline (antigenima) je fagocitoza. Fagocitozu u organizmu provode posebne ćelije - makrofagi, mikrofagi i monociti (ćelije - prekursori makrofaga). Ovo je složen višestepeni proces hvatanja i uništavanja svih mikro-objekata koji su im strani u tkivima, bez dodirivanja vlastitih tkiva i stanica. Fagociti, krećući se u međućelijskoj tečnosti tkiva, nakon susreta sa antigenom, hvataju ga i vare pre nego što dođe u kontakt sa ćelijom. Ovaj odbrambeni mehanizam otkrio je I. M. Mechnikov 1883. i bio je osnova njegove teorije fagocitne odbrane organizma od patogenih mikroba.

    Utvrđeno je široko učešće makrofaga u različitim imunološkim procesima. Osim zaštitnih reakcija protiv različitih infekcija, makrofagi su uključeni u antitumorski imunitet, prepoznavanje antigena, regulaciju imunoloških procesa i imunološki nadzor, u prepoznavanje i uništavanje pojedinačnih izmijenjenih stanica vlastitog tijela, uključujući i tumorske ćelije, u regeneraciju različitih tkiva i kod upalnih reakcija. Makrofagi također proizvode različite tvari koje imaju anti-antigene učinke.

    Fagocitoza uključuje nekoliko faza:

    1. usmjereno kretanje fagocita prema objektu stranom tkivu;
    2. vezanje fagocita na njega;
    3. prepoznavanje mikroba ili antigena;
    4. njegova apsorpcija od strane fagocitne ćelije (zapravo fagocitoza);
    5. ubijanje mikroba uz pomoć enzima koje luči ćelija;
    6. mikrobna probava.

    Ali u nekim slučajevima, fagocit ne može ubiti određene vrste mikroorganizama, koji se čak mogu umnožavati u njemu. Zbog toga fagocitoza ne može uvijek zaštititi tijelo od oštećenja. Podstiče fagocitozu u prisustvu sistema za cirkulaciju međustanične tečnosti u telu. Vaskularni transport međustanične tekućine omogućio je bržu koncentraciju fagocita na mjestima prodiranja štetnog faktora u tkivo i istovremeno doprinio ubrzanju i smjeru djelovanja hemikalija (medijatora) koje privlače fagocita do željene tačke.

    Dakle, upalni proces je lokalni kompenzacijski mehanizam koji osigurava obnovu oštećene površine tkiva koja je promijenjena kao rezultat interakcije s štetnim faktorom bilo koje prirode. U procesu evolucije pojavio se specifičan odbrambeni sistem koji, za razliku od lokalne odbrane tokom fagocitoze, djeluje na nivou cijelog organizma. Ovo je imuni sistem, čiji je cilj zaštita organizma od štetnih faktora biološkog porijekla. Imuni sistem štiti životnu podršku čitavog organizma, visoko je specijalizovan sistem koji se uključuje kada lokalni nespecifični odbrambeni mehanizmi iscrpe svoje mogućnosti.

    U početku je imuni sistem dizajniran da kontroliše reprodukciju velikog broja diferenciranih ćelija sa različitim strukturama i funkcijama, kao i da štiti od mutacija ćelija. Nastao je mehanizam dizajniran da prepozna i uništi ćelije koje su genetski različite od ćelija tela, ali toliko slične njima da mehanizam fagocitoze nije mogao da ih prepozna i uništi, i spreči njihovo razmnožavanje. Mehanizam imuniteta, prvobitno formiran za unutrašnju kontrolu nad ćelijskim sastavom tijela, zbog svoje djelotvornosti, kasnije je korišten protiv vanjskih štetnih faktora proteinske prirode: virusa, bakterija i njihovih metaboličkih proizvoda.

    Uz pomoć imunološkog sistema genetski se formira i fiksira reaktivnost organizma na određene vrste mikroorganizama, za interakciju s kojima nije prilagođena i odsustvo reakcije tkiva i organa na druge vrste. Postoje specifični i pojedinačni oblici imuniteta. Oba oblika mogu biti apsolutna, kada organizam i mikrob ne stupaju u direktnu interakciju ni pod kojim uslovima (npr. osoba ne oboli od pseće kuge), ili relativna, kada do interakcije između njih može doći pod određenim uslovima koji slabe imunitet organizma: hipotermija, glad, preopterećenje itd.

    Funkcija imunog sistema je da nadoknadi nedostatak nespecifičnih oblika odbrane organizma od antigena u slučajevima kada fagociti ne mogu da unište antigen ako ima specifične odbrambene mehanizme. Tako se, na primjer, neke bakterije i virusi mogu razmnožavati unutar makrofaga koji ih je apsorbirao. Štaviše, lijekovi, kao što su antibiotici, ne djeluju na njih u ovom stanju. Stoga imuni sistem karakterizira velika složenost, dupliciranje funkcija pojedinih elemenata, uključuje ćelijske i humoralne elemente dizajnirane da precizno identifikuju i potom unište mikrobe i njihove metaboličke proizvode. Sistem se samoreguliše, reaguje ne samo na broj mikroba, uključujući sukcesivno njegove elemente, povećavajući osetljivost nespecifičnih nivoa odbrambene reakcije i zaustavljajući imunološku reakciju u pravo vreme. Dakle, formiranje u toku evolucije i sveobuhvatno poboljšanje posebnih antiproteinskih odbrambenih snaga igraju veliku ulogu u zaštiti zdravlja organizma.

    Protein je nosilac života, a održavanje čistoće njegove proteinske strukture dužnost je živog sistema. Ova odbrana, podignuta na najviši nivo u živom organizmu, uključuje dvije vrste zaštitnih sila. S jedne strane, postoji takozvani urođeni imunitet, koji je nespecifične prirode, odnosno usmjeren općenito protiv bilo kojeg stranog proteina. Poznato je da od ogromne vojske mikroba koji neprestano ulaze u tijelo, samo neznatan dio uspijeva izazvati određenu bolest. S druge strane, postoji stečeni imunitet - upečatljiv zaštitni mehanizam koji se javlja tokom života datog organizma i specifične je prirode, odnosno usmjeren na jedan specifični strani protein.

    Imunitet, koji je nastao nakon prenošenja određene bolesti, naziva se stečenim. Specifični imunitet obezbjeđuju imuni mehanizmi i ima humoralnu i ćelijsku osnovu. Strane čestice-antigeni mogu se naseliti u tijelu životinje, prodirući u njega kroz kožu, nos, usta, oči, uši. Na sreću, većina ovih "neprijatelja" umire kada pokušaju da uđu u tijelo. Životinjsko tijelo sadrži veliki broj žlijezda i tkiva, koja po komandi centralnog nervnog sistema proizvode takozvane imunokompetentne ćelije. Oni, u stanju stalne "borbene gotovosti", obavljaju određene funkcije.

    Revolucionarni prodori u bilo kojoj oblasti nauke dešavaju se retko, jednom ili dva puta u veku. A da bi shvatili da se revolucija u poznavanju okolnog svijeta zaista dogodila, da bi se ocijenili njeni rezultati, naučnoj zajednici i društvu u cjelini ponekad je potrebno više od jedne godine, pa čak i od jedne decenije. U imunologiji se takva revolucija dogodila krajem prošlog stoljeća. Pripremilo ga je na desetine istaknutih naučnika koji su postavljali hipoteze, otkrivali i formulisali teorije, a neke od ovih teorija i otkrića su napravljene pre sto godina.

    Dve škole, dve teorije

    Tokom 20. veka, pa sve do ranih 1990-ih, naučnici su u istraživanju imuniteta polazili od uverenja da viši kičmenjaci, a posebno ljudi, imaju najnapredniji imuni sistem. To je ono što prvo treba proučiti. A ako nešto još nije “nedovoljno otkriveno” u imunologiji ptica, riba i insekata, onda to, najvjerovatnije, ne igra posebnu ulogu u napredovanju na putu razumijevanja mehanizama zaštite od ljudskih bolesti.

    Imunologija kao nauka nastala je pre vek i po. Iako se prva vakcinacija vezuje za ime Jennera, osnivačem imunologije s pravom se smatra veliki Louis Pasteur, koji je počeo tražiti trag za opstanak ljudske rase, uprkos redovnim razornim epidemijama kuge, velikih boginja, kolera koja pada na zemlje i kontinente poput mača sudbine. Milioni, desetine miliona mrtvih. Ali u gradovima i mjestima, gdje pogrebne ekipe nisu imale vremena da uklone leševe sa ulica, bilo je onih koji su se sami, bez pomoći iscjelitelja i vrača, nosili sa smrtonosnim napadom. A takođe i one koje bolest uopšte nije zahvatila. To znači da u ljudskom tijelu postoji mehanizam koji ga štiti od barem nekih upada izvana. To se zove imunitet.

    Pasteur je razvio ideje o vještačkom imunitetu, razvijajući metode za njegovo stvaranje putem vakcinacije, ali je postepeno postalo jasno da imunitet postoji u dva oblika: prirodnom (urođenom) i adaptivnom (stečenom). Ko je od njih važniji? Koja igra ulogu u uspješnoj vakcinaciji? Početkom 20. veka, kao odgovor na ovo fundamentalno pitanje, dve teorije, dve škole, Paula Erliha i Ilje Mečnikova, sukobile su se u oštroj naučnoj debati.

    Paul Erlich nikada nije bio u Harkovu ili Odesi. Položio je univerzitete u Breslauu (Breslau, sada Wroclaw) i Strazburu, radio u Berlinu, na Institutu Koch, gdje je stvorio prvu serološku kontrolnu stanicu na svijetu, a potom vodio Institut za eksperimentalnu terapiju u Frankfurtu na Majni, koji nosi njegovu ime danas. I ovdje treba priznati da je, konceptualno, Ehrlich učinio više za imunologiju u cijeloj istoriji postojanja ove nauke nego bilo ko drugi.

    Mečnikov je otkrio fenomen fagocitoze - hvatanje i uništavanje mikroba i drugih bioloških čestica stranih tijelu od strane posebnih stanica - makrofaga i neutrofila. Upravo je taj mehanizam, smatra on, glavni u imunološkom sistemu, koji gradi linije odbrane od invazijskih patogena. Fagociti su ti koji jure u napad, izazivajući upalnu reakciju, na primjer, injekcijom, iverjem itd.

    Erlich je tvrdio suprotno. Glavna uloga u zaštiti od infekcija ne pripada stanicama, već otkrivenim antitijelima - specifičnim molekulima koji se formiraju u krvnom serumu kao odgovor na unošenje agresora. Ehrlichova teorija nazvana je teorijom humoralnog imuniteta.

    Zanimljivo je da su nepomirljivi naučni rivali - Mečnikov i Erlih - 1908. godine podelili Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu za svoj rad na polju imunologije, iako se do tada činilo da su teorijski i praktični uspesi Erliha i njegovih sledbenika, potpuno opovrgnuo stavove Mečnikova. Čak se pričalo da je nagrada dodijeljena potonjem, prije, na osnovu sveukupnosti njegovih zasluga (što nije nimalo isključeno i nije sramotno: imunologija je samo jedna od oblasti u kojoj je ruski naučnik radio, njegova doprinos svjetskoj nauci je ogroman). Međutim, čak i da jeste, članovi Nobelovog komiteta, kako se pokazalo, bili su mnogo više u pravu nego što su i sami verovali, iako je potvrda za to stigla tek jedan vek kasnije.

    Erlih je umro 1915. godine, Mečnikov je nadživeo svog protivnika za samo godinu dana, tako da se najfundamentalniji naučni spor razvijao bez učešća njegovih pokretača do kraja veka. U međuvremenu, sve što se dešavalo u imunologiji tokom narednih decenija potvrdilo je ispravnost Paula Ehrlicha. Utvrđeno je da se bela krvna zrnca, limfociti, dijele na dvije vrste: B i T (ovdje se mora naglasiti da je otkriće T-limfocita sredinom dvadesetog stoljeća prenijelo nauku o stečenom imunitetu na potpuno drugačiji nivo - osnivači to nisu mogli predvidjeti). Oni su ti koji organiziraju zaštitu od virusa, mikroba, gljivica i općenito od tvari neprijateljskih prema tijelu. B-limfociti proizvode antitijela koja vezuju strani protein, neutralizirajući njegovu aktivnost. A T-limfociti uništavaju zaražene ćelije i doprinose uklanjanju patogena iz organizma na druge načine, a u oba slučaja se formira „pamćenje“ uzročnika, tako da se organizmu već mnogo lakše nosi sa ponovnim -infekcija. Ove zaštitne linije su u stanju da se nose sa sopstvenim, ali preporođenim proteinom, koji postaje opasan za organizam, na isti način. Nažalost, u slučaju neuspjeha u uspostavljanju najsloženijeg mehanizma adaptivnog imuniteta, takva sposobnost može uzrokovati autoimune bolesti, kada limfociti, izgubivši sposobnost razlikovanja svojih proteina od drugih, počnu "pucati na svoje". ..

    Tako se do 1980-ih imunologija uglavnom razvijala putem koji je ukazao Erlich, a ne Mečnikov. Nevjerovatno složen, fantastično rafiniran milionima godina evolucije, adaptivni imunitet je postepeno otkrivao svoje misterije. Naučnici su kreirali vakcine i serume koji su trebali pomoći organizmu da što brže i efikasnije organizuje imuni odgovor na infekciju, a dobili su i antibiotike koji su mogli da potisnu biološku aktivnost agresora i time olakšaju rad limfocita. Istina, budući da su mnogi mikroorganizmi u simbiozi s domaćinom, antibiotici s ništa manjim entuzijazmom napadaju svoje saveznike, slabeći, pa čak i poništavajući njihove korisne funkcije, ali medicina je to primijetila i oglasila alarm mnogo, mnogo kasnije...

    Međutim, prekretnice potpune pobjede nad bolestima, koje su se isprva činile tako ostvarivim, sve su se dalje kretale prema horizontu, jer su se vremenom pojavljivala i gomilala pitanja na koja je prevladavajuća teorija teško odgovarala ili nikako nije mogla odgovoriti. A stvaranje vakcina nije išlo tako glatko kako se očekivalo.

    Poznato je da je 98% stvorenja koja žive na Zemlji općenito lišeno adaptivnog imuniteta (u evoluciji se pojavljuje samo na nivou čeljusne ribe). Ali svi oni imaju i svoje neprijatelje u biološkom mikrokosmosu, svoje bolesti, pa čak i epidemije, s kojima se, međutim, populacije prilično uspješno nose. Također je poznato da u ljudskoj mikroflori postoji mnogo organizama koji su, čini se, jednostavno dužni izazvati bolesti i pokrenuti imunološki odgovor. Međutim, to se ne dešava.

    Postoji na desetine sličnih pitanja. Decenijama su ostali otvoreni.

    Kako počinju revolucije

    Američki imunolog profesor Charles Janway 1989. Charles Janeway) objavio djelo koje je vrlo brzo prepoznato kao vizionarsko, iako je, kao i teorija Mečnikova, imalo i ima ozbiljne, eruditne protivnike. Janway je sugerirao da ljudske stanice odgovorne za imunitet imaju posebne receptore koji prepoznaju neke strukturne komponente patogena (bakterije, viruse, gljivice) i pokreću mehanizam odgovora. Budući da postoji bezbroj potencijalnih patogena u sublunarnom svijetu, Janway je sugerirao da će receptori prepoznati i neku vrstu "invarijantnih" hemijskih struktura karakterističnih za čitavu klasu patogena. Inače, jednostavno nema dovoljno gena!

    Nekoliko godina kasnije, profesor Jules Hoffmann (koji je kasnije postao predsjednik Francuske akademije nauka) otkrio je da voćna mušica - gotovo neizostavan učesnik najvažnijih otkrića u genetici - ima odbrambeni sistem, do tada neshvaćen i necijenjen. Pokazalo se da ova voćna mušica ima poseban gen koji nije važan samo za razvoj larve, već je povezan i sa urođenim imunitetom. Ako se ovaj gen pokvari u letu, onda kada je zaražen gljivicama, umire. Štoviše, neće umrijeti od drugih bolesti, na primjer, bakterijske, već neizbježno od gljivične. Otkriće je dovelo do tri važna zaključka. Prvo, primitivna voćna mušica je obdarena moćnim i efikasnim urođenim imunitetom. Drugo, njegove ćelije imaju receptore koji prepoznaju infekcije. Treće, receptor je specifičan za određenu klasu infekcija, odnosno u stanju je da prepozna ne bilo koju stranu „strukturu“, već samo dobro definisanu. I ovaj receptor ne štiti od druge „strukture“.

    Ova dva događaja - gotovo spekulativna teorija i prvi neočekivani eksperimentalni rezultat - treba smatrati početkom velike imunološke revolucije. Nadalje, kao što se dešava u nauci, događaji su se postepeno razvijali. Ruslan Medžitov, koji je diplomirao na Univerzitetu u Taškentu, zatim postdiplomske studije na Moskovskom državnom univerzitetu, a kasnije postao profesor na Univerzitetu Yale (SAD) i zvijezda u usponu u svijetu imunologije, prvi je otkrio ove receptore na ljudskim ćelijama.

    Tako je, nakon skoro sto godina, dugogodišnji teorijski spor između velikih naučnih rivala konačno riješen. Odlučio sam da su oboje u pravu - njihove teorije su se dopunjavale, a teorija I. I. Mečnikova dobila je novu eksperimentalnu potvrdu.

    I zapravo je došlo do konceptualne revolucije. Ispostavilo se da je za sva bića na Zemlji urođeni imunitet glavni. I samo u "najnaprednijim" na ljestvici evolucije organizama - višim kralježnjacima, osim toga, pojavljuje se stečeni imunitet. Međutim, urođeni je taj koji usmjerava njegovo pokretanje i kasnije djelovanje, iako mnogi detalji o tome kako sve to regulira tek treba da se utvrdi.

    "Adjuvant Njegove Ekselencije"

    Novi pogledi na interakciju urođenih i stečenih grana imuniteta pomogli su da se shvati ono što do sada nije bilo jasno.

    Kako vakcine djeluju kada djeluju? U opštem (i vrlo pojednostavljenom) obliku, to ide otprilike ovako. Oslabljeni patogen (obično virus ili bakterija) se ubrizgava u krv životinje donatora kao što je konj, krava, zec, itd. Imuni sistem životinje proizvodi zaštitni odgovor. Ako je zaštitni odgovor povezan sa humoralnim faktorima - antitijelima, tada se njegovi materijalni nosioci mogu pročistiti i prenijeti u ljudsku krv, istovremeno prenoseći zaštitni mehanizam. U drugim slučajevima, oslabljeni (ili ubijeni) patogen se inficira ili imunizira sa samom osobom, nadajući se da će pokrenuti imuni odgovor koji može zaštititi od pravog patogena, pa čak i steći uporište u ćelijskoj memoriji dugi niz godina. Ovako je Edvard Džener krajem 18. veka, prvi put u istoriji medicine, vakcinisao protiv malih boginja.

    Međutim, ova tehnika ne funkcionira uvijek. Nije slučajno da još uvijek nema vakcina protiv AIDS-a, tuberkuloze i malarije - tri najopasnije bolesti u svjetskim razmjerima. Štaviše, za mnoga jednostavna hemijska jedinjenja ili proteine ​​koji su strani telu i koji bi jednostavno morali da pokrenu odgovor imunog sistema, odgovor se ne pojavljuje! I često se to dešava iz razloga što mehanizam glavnog branioca - urođeni imunitet - ostaje neprobuđen.

    Jedan od načina za prevazilaženje ove prepreke eksperimentalno je pokazao američki patolog J. Freund ( J Freund). Imuni sistem će raditi punom snagom ako se neprijateljski antigen pomiješa s adjuvansom. Adjuvans je neka vrsta posrednika, pomoćnika u imunizaciji; u Freundovim eksperimentima sastojao se od dvije komponente. Prva, suspenzija ulje u vodi, obavljala je čisto mehanički zadatak polaganog oslobađanja antigena. A druga komponenta, na prvi pogled, prilično je paradoksalna: osušene i dobro zgnječene bakterije tuberkuloze (Kochovi štapići). Bakterije su mrtve, nisu sposobne da izazovu infekciju, ali će ih urođeni imuni receptori ipak odmah prepoznati i punim kapacitetom uključiti odbrambene mehanizme. Tada počinje proces aktivacije adaptivnog imunološkog odgovora na antigen koji je pomiješan s adjuvansom.

    Freundovo otkriće bilo je čisto eksperimentalno i stoga može izgledati privatno. Ali Janway je u njemu uhvatio trenutak od opšteg značaja. Štoviše, on je čak nazvao nemogućnost induciranja punopravnog imunološkog odgovora na strani protein kod eksperimentalnih životinja ili ljudi "malom prljavom tajnom imunologa" (nagoveštavajući da se to može učiniti samo u prisutnosti pomoćnog sredstva, a ne razumije se kako djeluje adjuvans).

    Janway i sugerirao je da urođeni imuni sistem prepoznaje bakterije (i žive i ubijene) po komponentama ćelijskih zidova. Bakterije koje žive “same od sebe” trebaju jake višeslojne ćelijske zidove za vanjsku zaštitu. Našim ćelijama, pod snažnim omotačem vanjskih zaštitnih tkiva, takvi omotači nisu potrebni. A bakterijske ljuske se sintetiziraju uz pomoć enzima koje mi nemamo, pa su stoga komponente bakterijskih zidova upravo one hemijske strukture, idealni signalizatori opasnosti od infekcije, za koje je tijelo napravilo receptore-identifikatore u proces evolucije.

    Ispostavilo se da su zidovi mikobakterija - naime, njima pripadaju bacili tuberkuloze - posebno složeni i da ih prepoznaje nekoliko receptora odjednom. Vjerovatno zbog toga imaju izvrsna pomoćna svojstva. Dakle, smisao upotrebe pomoćnog sredstva je prevariti imuni sistem, poslati mu lažni signal da je tijelo zaraženo opasnim patogenom. Prisiliti na reakciju. Ali u stvari, takvog patogena u vakcini uopšte nema, ili nije toliko opasno.

    Nema sumnje da će se naći i drugi, uključujući i neprirodni, pomoćni sastojci za imunizaciju i vakcinaciju. Ovaj novi pravac biološke nauke je od ogromnog značaja za medicinu.

    Uključite / isključite željeni gen

    Moderne tehnologije omogućavaju da se isključi („nokautira“) jedan gen u eksperimentalnom mišu koji kodira jedan od receptora urođenog imuniteta. Na primjer, odgovoran za prepoznavanje istih gram-negativnih bakterija. Tada miš gubi sposobnost da pruži svoju zaštitu i, zaražen, umire, iako sve ostale komponente njegovog imuniteta nisu narušene. Tako se danas eksperimentalno proučava rad imunoloških sistema na molekularnom nivou (već smo govorili o primjeru voćne mušice). Paralelno s tim, kliničari uče da povezuju nedostatak imuniteta ljudi s određenim zaraznim bolestima s mutacijama u specifičnim genima. Stotinama godina poznati su primjeri kada je u nekim porodicama, rodovima, pa čak i plemenima, stopa smrtnosti djece u ranoj dobi od vrlo specifičnih bolesti bila izuzetno visoka. Sada postaje jasno da je u nekim slučajevima uzrok mutacija neke komponente urođenog imuniteta. Gen je isključen - djelomično ili potpuno. Budući da je većina naših gena u dvije kopije, potrebno je uložiti posebne napore da osiguramo da obje kopije budu oštećene. Ovo se može „postići” kao rezultat blisko povezanih brakova ili incesta. Iako bi bilo pogrešno misliti da to objašnjava sve slučajeve nasljednih bolesti imunološkog sistema.

    U svakom slučaju, ako se zna uzrok, postoji šansa da se nađe način da se izbjegne nepopravljivo, barem u budućnosti. Ako je dijete s dijagnosticiranim urođenim nedostatkom imuniteta namjerno zaštićeno od opasne infekcije do dobi od 2-3 godine, tada sa završetkom formiranja imunološkog sistema, smrtna opasnost za njega može proći. Čak i bez jednog nivoa zaštite, moći će se nositi s prijetnjom i možda živjeti punim životom. Opasnost će ostati, ali će se njen nivo značajno smanjiti. Još uvijek postoji nada da će genska terapija jednog dana ući u svakodnevnu praksu. Tada će pacijent jednostavno morati prenijeti "zdrav" gen, bez mutacije. Kod miševa naučnici ne samo da mogu isključiti gen, već ga i uključiti. Kod ljudi je to mnogo teže.

    O blagodatima sirenog mlijeka

    Vrijedi se prisjetiti još jednog predviđanja I. I. Mečnikova. Prije stotinu godina povezao je aktivnost fagocita koje je otkrio s ljudskom ishranom. Poznato je da je posljednjih godina života aktivno konzumirao i promovirao jogurt i druge fermentisane mliječne proizvode, tvrdeći da je održavanje potrebnog bakterijskog okruženja u želucu i crijevima izuzetno važno kako za imunitet, tako i za očekivani životni vijek. A onda je opet bio u pravu.

    Zaista, istraživanja posljednjih godina pokazala su da je simbioza crijevnih bakterija i ljudskog tijela mnogo dublja i složenija nego što se mislilo. Bakterije ne samo da pomažu u procesu probave. Budući da sadrže sve karakteristične hemijske strukture mikroba, čak i najkorisnije bakterije moraju biti prepoznate od strane urođenog imunološkog sistema na stanicama crijeva. Pokazalo se da bakterije preko receptora urođenog imuniteta tijelu šalju neke "tonične" signale, čije značenje još nije u potpunosti utvrđeno. No, već je poznato da je razina ovih signala vrlo važna, a ako se smanji (na primjer, nema dovoljno bakterija u crijevima, posebno zbog zloupotrebe antibiotika), onda je to jedan od faktora u mogući razvoj onkoloških bolesti crijevnog trakta.

    Dvadeset godina koliko je prošlo od posljednje (poslednje?) revolucije u imunologiji prekratak je period za široku praktičnu primjenu novih ideja i teorija. Iako je malo vjerovatno da je u svijetu ostala barem jedna ozbiljna farmaceutska kompanija koja se razvija bez uzimanja u obzir novih saznanja o mehanizmima urođenog imuniteta. I određeni praktični napredak je već postignut, posebno u razvoju novih adjuvansa za vakcine.

    A dublje razumijevanje molekularnih mehanizama imuniteta – i urođenog i stečenog (ne smijemo zaboraviti da moraju djelovati zajedno – prijateljstvo je pobijedilo) – neminovno će dovesti do značajnog napretka u medicini. Sumnjam da nije vredno toga. Samo moraš malo sačekati.

    Ali ono gdje je odlaganje krajnje nepoželjno je u edukaciji stanovništva, kao iu promjeni stereotipa u nastavi imunologije. Inače će naše ljekarne i dalje prštiti domaćim lijekovima koji navodno univerzalno jačaju imunitet.

    "Nauka i život" o imunitetu:
    1) Petrov R. Pravo na metu. - 1990, № 8.
    2) Mate J. Čovjek sa stanovišta imunologa. - 1990, № 8.
    3) Belokoneva O. Imunitet u retro stilu . - 2004, № 1.
    4) Zverev V. Vakcine od Jennera i Pasteura do danas . - 2006, № 3.
    5) Čajkovski Yu. Godišnjica Lamarck-Darwina i revolucije u imunologiji. - 2009, №№ , , , .



    Svidio vam se članak? Podijeli sa prijateljima!