Вопрос 1. Введение в иммунологию. Предмет и задачи иммунологии. Фамилия врача который ввел понятие в науку клеточный иммунитет


это медико-биологическая наука. Основы иммунологии

Любой человек каждый день подвергается воздействию болезнетворных бактерий. Однако благодаря защитным силам организм способен отражать атаки вирусов. Иммунная система оберегает человека от вредных воздействий извне. Как это происходит? Что представляет собой иммунитет? Какие нарушения в работе этой системы могут наблюдаться у человека, почему они возникают и как с ними бороться? Ответы на эти и другие вопросы можно получить из материала данной статьи.

Иммунология: определение и характеристика

Итак, в организме каждого, как взрослого, так и ребенка, существуют определенные механизмы, обеспечивающие сопротивляемость инфекциям. Благодаря их работе тело человека может быть защищено от вредных воздействий микроорганизмов, провоцирующих различные заболевания. Некоторые инфекции, как известно, могут возникать у людей всего один раз в жизни. Это происходит потому, что тело человека вырабатывает особые клетки, представляющие собой систему защиты, благодаря которой эти болезни больше не являются для него опасными.

Совокупность механизмов, которые обеспечивают сопротивляемость организма болезнетворным микроорганизмам, называется иммунитетом. Иммунология – это научная дисциплина, которая занимается исследованием данного явления. Она сформировалась в результате того, что человечеству потребовались способы устранения заболеваний, вызванных микроорганизмами. Ведь такие инфекции, как оспа, чума и бешенство, уносили жизни множества людей, и никто не знал, как остановить распространение эпидемий и лечить больных.

История развития науки

Иммунология – это раздел медицины, который можно считать довольно старым. Есть данные о том, что классическая наука об иммунной системе зародилась еще в древние времена, когда в Индии и Китае людям вводили содержимое оспин, чтобы активировать природные защитные механизмы тела и таким образом обезопасить их от инфекций. Но до всеобщего распространения такого явления, как вакцинация, тогда было еще далеко.

В конце восемнадцатого века английский медик Эдвард Дженнер сделал потрясающее открытие – он разработал прививку от черной оспы. Врач испытал вакцину на ребенке, и мальчик не подвергся заражению. Прививка оказалась эффективным методом борьбы с таким опасным инфекционным заболеванием, как черная оспа. Несмотря на уникальное и результативное исследование, проведенное Дженнером, основателем иммунологии принято считать не его, а французского медика Л. Пастера. Последний не только сформировал основы применения вакцин, но и успешно проводил их. Однако Пастер не имел представления о законах функционирования иммунной системы человека. Принципы работы защитных механизмов были выявлены на более поздних этапах иммунологии.

Дальнейшее развитие науки

В конце девятнадцатого века медик из Германии Э. Беринг доказал, что у тех, кто переболел такими болезнями, как дифтерия и столбнячная инфекция, в организме формируются особые вещества, которые обеспечивают сопротивляемость микроорганизмам. И у тех, кому перелита кровь переболевших, также образуется иммунитет. Таким образом, с некоторыми патологиями можно бороться путем гемотрансфузии.

В это же время русский ученый И. Мечников создал теорию о фагоцитах. Он утверждал, что в организме человека присутствуют клетки, которые обеспечивают защиту от вредного воздействия микроорганизмов. Другой ученый, П. Эрлих, говорил о том, что антитела обладают особыми характеристиками, и различные их виды способны бороться с разными типами бактерий и вирусов. С тридцатых годов двадцатого века химические свойства таких клеток активно изучались несколькими специалистами. Исследование особенностей антител стало новым этапом развития иммунологии. Изучение защитных сил человеческого организма ведется до сих пор. Шесть лет назад медик из Франции Ж. Хоффманн был удостоен Нобелевской премии. Он является автором исследовательской работы по изучению развития врожденного иммунитета.

Предмет и разделы научной дисциплины

Итак, что изучает иммунология? Ученые, работающие над проблемами этого раздела медицины, занимаются рассмотрением следующих вопросов:

  • Структура и компоненты иммунитета человека.
  • Пути формирования защитных механизмов.
  • Законы, которым подчиняется иммунная система.
  • Нарушения работы защитных механизмов в организме человека.
  • Пути решения различных проблем с иммунной системой.
  • Устранение трудностей, связанных с пересадкой органов.

Известно, что существует несколько разделов иммунологии. Это общая (теоретическая) и частная наука. Последний раздел занимается вопросами терапии заболеваний, связанных с нарушениями работы иммунной системы. Кроме того, частная иммунология выявляет причины проблем с сопротивляемостью инфекционным болезням у лиц детского возраста, а также разрабатывает способы укрепления защитных сил организма ребенка.

Известно, что многие патологии возникают вследствие нарушений функционирования иммунной системы. Если она недостаточно эффективно работает, у людей возникают заболевания, которые называют иммунодефицитными. В тех случаях, когда защитные силы организма чересчур активны, появляются аллергические реакции.

Задачи иммунологии

Данная научная дисциплина работает в таких направлениях:

  • Исследование защитных механизмов людей, не имеющих заболеваний иммунной системы.
  • Выявление значения иммунитета в развитии инфекций и других патологий (например, раковых опухолей).
  • Оценка состояния иммунной системы.
  • Создание и применение на практике инновационных средств для борьбы с нарушениями функционирования защитных механизмов.

На сегодняшний день иммунология – это научная дисциплина, которая занимается поиском ответов на такие актуальные вопросы:

  • Гибель Т-лимфоцитов при СПИДе: способная ли помочь вакцинация?
  • Имеет ли смысл изучение роли иммунной системы для борьбы с онкологическими заболеваниями?
  • Как функционируют защитные клетки?
  • Можно ли бороться с нарушениями работы иммунной системы при помощи генной инженерии?

Исследования в области иммунологии в России

На сегодняшний день существует множество учреждений, которые занимаются изучением проблем, связанных с функционированием защитных механизмов человеческого тела. Одной из таких организаций является Институт иммунологии, который расположен в столице Российской Федерации. Дата создания учреждения – 1983 год. Основателем организации считается Р. В. Петров. Институт иммунологии был сформирован на основе подразделения, где проводились исследования в этой научной области. Труды ученых, работающих в данной организации, в России считались инновационными, так как стали мощным стимулом для совершенствования научных методов в данной сфере.

Направления деятельности института

Данная организация нацелена на решение следующих задач:

  • Осуществление исследований в области иммунологии, создание и применение инновационных проектов в данной сфере.
  • Обучение специалистов.
  • Совместная исследовательская деятельность, предполагающая участие других организаций, обмен опытом.

Кроме того, институт занимается не только теоретической и исследовательской работой, но и проведением консультаций по вопросам нарушений функционирования иммунной системы, обследованием и терапией лиц с различными заболеваниями данной сферы. Но эта организация лишь одна из многих в Москве, где принимает иммунолог. Специалисты подобного профиля работают в таких клиниках, как "Трастмед", "К-Медицина", "Он Клиник", "Чудо-Доктор" и так далее.

Формирование защитных механизмов

Основы иммунологии направлены на изучение того, как образуется система, обеспечивающая сопротивляемость организма различным заболеваниям. Известно, что формирование иммунитета зависит от множества факторов. Это такие особенности жизни человека, как потребление определенных продуктов питания и веществ (например, протеина), воздействие на организм гормоносодержащих препаратов и так далее. Кроме того, на образование и функционирование иммунитета оказывают значительное влияние воздействия извне, такие как климатические условия, сезон, экологическая ситуация в той местности, где проживают конкретные люди. Иммунология – это наука, которая рассматривает роль всех этих факторов в развитии нарушений работы защитных механизмов.

Разновидности иммунитета

Прежде чем говорить о патологических процессах, возникающих в данной сфере, следует отметить, что существует несколько типов подобных заболеваний:

  • Врожденный иммунодефицит (возникает в раннем детстве, и его признаками являются частые и трудноизлечимые инфекции).
  • Вторичные иммунологические заболевания (появляются вследствие физического или эмоционального перенапряжения, а также длительного употребления некоторых лекарственных средств).
  • Спонтанные болезни иммунной системы (такие патологии могут быть спровоцированы нарушениями работы желудка и кишечника или дыхательной системы).
  • Приобретенный иммунодефицит (возникает в результате ВИЧ-инфекции или других болезней, при которых одни здоровые клетки организма человека уничтожают другие, ошибочно принимая их за опасные).

Причины нарушений работы защитных механизмов

Медицинская иммунология занимается изучением факторов, провоцирующих патологии, связанные с пониженной сопротивляемостью организма. Нарушения функционирования защитных механизмов могут быть спровоцированы следующими причинами:

  • Погрешности в питании.
  • Физические и эмоциональные перегрузки.
  • Ожоги.
  • СКВ.
  • Сахарный диабет.
  • Синдром приобретенного иммунодефицита.
  • Употребление гормоносодержащих лекарств и средств, подавляющих функции иммунной системы.
  • Некоторые вирусные патологии.

К заболеваниям иммунной системы относятся следующие:

  • Васкулит.
  • Миастения.
  • Нарколепсия.
  • Аутоиммунный панкреатит.
  • Аддисонова болезнь.
  • Аутоиммунный гепатит и холангит.
  • Болезнь Крона.
  • Целиакия.
  • Экзема.
  • Герпетическая инфекция.
  • Бронхиальная астма.

Болезни иммунной системы затрагивают, как правило, не один, а несколько органов. Например, многие из таких состояний приводят к нарушению работы печени, вилочковой железы, желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей.

Для лечения подобных патологий применяются препараты, регулирующие работу иммунной системы. Рекомендуется соблюдать диету – употреблять пищу, богатую минеральными веществами. Нужно ограничить или совсем исключить из рациона следующие продукты:

  • бобы;
  • орехи;
  • картофель;
  • семечки;
  • томаты;
  • кофе и шоколад;
  • спиртные напитки;
  • майонез;
  • сливочное масло;
  • жирную пищу.

Также следует придерживаться правильного распорядка дня, хорошо высыпаться, заниматься спортом и отказаться от вредных привычек.

Иммунология: заболевания, диагностика, терапия

Болезни, сопровождающие нарушения работы защитных механизмов, могут сигнализировать о себе следующими проявлениями:

  • Инфекции носа и зева.
  • Повышенная утомляемость, упадок сил.
  • Нарушение сна.
  • Длительные респираторные инфекции, трудно поддающиеся лечению.
  • Ломота в суставах и мускулах.
  • Повышенная температура.
  • Герпетическая инфекция.
  • Патологии желудка и кишечника.

Говоря о том, что изучает иммунология, необходимо отметить, что эта наука занимается исследованием, диагностикой и терапией нарушений сопротивляемости организма.

В современном мире существует множество способов, позволяющих выявить подобные патологии. При появлении признаков, указывающих на снижение сопротивляемости организма, человеку рекомендуется проконсультироваться с иммунологом. Врач направит пациента на обследование, выяснит причину патологии и назначит адекватное лечение.

Многие болезни связаны не со сниженной, а с чрезмерно повышенной активностью иммунной системы. Эти патологии бывают очень серьезными. К ним относятся аллергические реакции, астма, анафилактический шок, сенная лихорадка, крапивница. Эти патологические явления связаны с тем, что организм человека воспринимает пищу, лекарства или другие вещества, проникающие в него из окружающей среды (пыль, шерсть животных, пыльцу, косметику и так далее) как чужеродные. Болезни, возникающие из-за гиперактивности иммунной системы, нуждаются в диагностике и терапии.

Обследование при аллергии. Лечение

Повышенная чувствительность к каким-либо веществам или их компонентам может проявляться в виде целого комплекса симптомов, которые включают в себя желудочно-кишечные расстройства, насморк, кашель и чихание, нарушение дыхания, отеки, кожный зуд и высыпания на теле. При наличии данных признаков специалист, естественно, направляет пациента на обследование, чтобы выяснить причину возникновения патологии. Чтобы определить, что вызвало аллергические реакции, существует множество диагностических процедур, например:

  • Расспрос (специалист беседует с больным, чтобы выяснить, какая пища или лекарство спровоцировало возникновение патологических явлений).
  • Пробы (на кожу наносят вещества, являющиеся потенциальными аллергенами, те, на которые возникает реакция в виде сыпи, и которые организм считает чужеродными).
  • Исключение (из рациона пациента убирается та пища, которая может быть причиной развития болезни).
  • Лабораторные анализы крови и мочи.
  • Осмотр пациента специалистом.

Существует множество веществ, способных провоцировать аллергические реакции. Поэтому диагностика данной патологии считается крайне сложной, и проводить ее нужно очень внимательно. Ведь от того, насколько точным и тщательным будет обследование, зависит успех и результативность терапии. Аллергия у лиц детского возраста гораздо легче поддается лечению, чем у взрослых. Это связано с тем, что у совершеннолетних людей, в отличие от детей, повышенная чувствительность к определенным веществам часто бывает вызвана наркоманией, перенесенными инфекциями, хроническими заболеваниями, нездоровым образом жизни и стрессами. Эти факторы значительно осложняют профессиональную деятельность врачей-аллергологов, которая заключается в проведении диагностических мероприятий и терапии нарушений работы иммунной системы.

fb.ru

ВВЕДЕНИЕ В ИММУНЛОГИЮ

ВВЕДЕНИЕ В ИММУНЛОГИЮ

1. Определение иммунологии, основные ее понятия

Иммунология– наука об иммунитете, изучающаягенетические, молекулярные и клеточные механизмы реагирования организма на чужеродные субстанции, называемыеантигенами. В качествеантигеновмогут выступать как чужеродные агенты (микроорганизмы, чужеродные в генетическом отношении клетки и ткани, а также продукты их жизнедеятельности – белки, полисахариды, нуклеопротеиды и др.), так и собственные генетически измененные в результате мутаций при воспроизведении клетки организма.

Система органов, тканей и клеток, осуществляющая реагирование против генетически чужеродных субстанций и их элиминацию получила название иммунной системыорганизма (от лат.immunitas– освобождение). Соответственно способ защиты организма от генетически чужеродных тел и веществ называетсяиммунитетом. В зависимости от природы защитных механизмов организма, выделяютдве разновидности иммунитета:

  • специфический иммунитет, в основе которого лежатстрого специфические реакции иммунной системы на определенные антигены; выраженность этих реакций зависит от того, был ли предварительный контакт организма с вызывающим их антигеном или нет. Специфические иммунные реакции могут проявляться в видедвух типов процессов:

    • выработке антител (иммуноглобулинов), которые либо непосредственно уничтожают строго определенный антиген, либо облегчают его уничтожение макрофагами, нейтрофилами или системой комплимента (гуморальные иммунные реакции)

    • в непосредственном повреждающем действии Т-лимфоцитов по отношению к строго определенным антигенам(клеточные иммунные реакции).

  • неспецифический иммунитет, представляющий собой систему предсуществующих врожденных защитных факторов и механизмов организма, которые являются естественными составляющими элементами организма (т.е. конституционными его составляющими) и обусловлены определенными анатомическими, физиологическими и клеточными структурами, а также молекулярными факторами. В частности, неспецифический иммунитет может проявляться в способности некоторых клеток (например, нейтрофилов и макрофагов, естественных киллеров), веществ (например, лизоцима, интерферона, компонентов, образующихся при активации системы комплемента), а также органов или их структур (например, кожи и слизистых оболочек всех полых органов) обеспечивать уничтожение или препятствовать проникновению во внутреннюю среду организмалюбых чужеродных субстанций,независимо от их природы.Проявления неспецифической реактивностине зависят от попадания в организм тех или иных антигенов, предварительного контакта с ними, а определяются лишь морфо-функциональными свойствами обеспечивающих их структур. Так, например, кислотность желудочного сока, обуславливающая бактерицидное его действие в отношении многих микроорганизмов, не зависит от проникновения и присутствия микроорганизмов в желудке, а определяется морфо-функциональными свойствами желудочных желез и характером нейрогуморальной их регуляции.

Специфические иммунные реакции обеспечиваются иммуннокомпетентными клетками – Т- и В-лимфоцитами, представленными большим разнообразием клонов, каждый из которых проявляет высокую специфичность в отношении определенного антигена. Только что образовавшиеся в кроветворных органах лимфоцитыуже специфичны в отношении определенного антигена(коммитированы на определенный антиген), но еще неокончательно зрелы и без специальной дифференцировки не способны обеспечить борьбу с антигеном. В связи с этим еще неокончательно зрелые лимфоциты, попавшие во внутреннюю среду организма из кроветворных органов, называютнаивными лимфоцитами, а сам процесс их образования в кроветворных органах (красном костном мозге и тимусе) из стволовых кроветворных клеток –первичным лимфоцитопоэзом. Окончательное же созревание лимфоцитов происходит в результатевторичногоилиантигензависимого лимфоцитопоэза, индуцируемого контактом антигенраспознающих рецепторов лимфоцитов с антигеном соответствующей специфичности. Этот контакт наивных лимфоцитов с определенными антигенами происходит за пределами кроветворных органов: в периферических органах иммунной системы (лимфоидных фолликулах, лимфатических узлах, селезенке), рыхлой волокнистой соединительной ткани внутренних органов. В ходевторичного лимфоцитопоэзалимфоциты претерпевают ряд митотических делений, в результате чего количество лимфоцитов определенной специфичности, необходимых для обезвреживания проникшего в организм антигена, прогрессивно увеличивается, и, кроме того, в них происходят определенныеморфологические перестройки, обеспечивающие превращение наивных лимфоцитов в окончательно зрелые, способные к иммунному ответу клетки. Таким образом, результатом первичного лимфоцитопоэза, осуществляемого в кроветворных органах (относящихся к центральным органам иммунной системы), является образование из стволовых кроветворных клеток специфичных в отношении строго определенных антигенов, но еще неокончательно зрелых Т- и В-лимфоцитов (образование В-лимфоцитов осуществляется в красном костном мозге, а Т-лимфоцитов – в корковом веществе тимуса). В процессе вторичного лимфоцитопоэза, запускаемого контактом лимфоцита с антигеном определенной специфичности и происходящего в периферических органах иммунной системы, происходит митотическое деление лимфоцитов и определенные морфологические перестройки в них, что обеспечивает прогрессивное увеличение количество соответствующей специфичности лимфоцитов и окончательное их созревание, делающее возможным участие в иммунных реакциях и уничтожение антигена.

Гуморальный специфический иммунитетобеспечиваетсяВ-лимфоцитами. В частности, на поверхности В-лимфоцитов располагаютсяантигенраспознающие рецепторы, представленные иммуноглобулинами класса М. Все антигенраспознающие рецепторы одного и того же В-лимфоцита являются одинаковыми и специфичны в отношении строго определенного антигена. Таким образом, в периферической крови, лимфе, рыхлой волокнистой соединительной ткани большинства органов, паренхиме лимфоидных органов циркулирует огромное разнообразие клонов В-лимфоцитов, каждый из которых настроен на строго определенные антигенные субстанции. После проникновения определенных антигенов в организм они вступают в контакт со строго определенными В-лимфоцитами, имеющими на своей поверхности антигенраспознающие рецепторы соответствующей специфичности. После контакта со специфическим антигеном В-лимфоцит проходит вторичную (антигензависимую) дифференцировку, тогда как первичная его дифференцировка осуществляется в красном костном мозге из стволовых кроветворных клеток. В процессе антигензависимой дифференцировки В-лимфоцит претерпевает ряд митотических делений, в результате чего популяция его активных потомков, коммитированных на данный антиген, увеличивается в геометрической прогрессии. Кроме того, по мере деления В-лимфоцита в нем происходят и определенные морфологические изменения – развивается синтетический аппарат клетки (гранулярная ЭПС, аппарат Гольджи). В результате антигензависимой дифференцировки В-лимфоцит превращается в неподвижную, но способную к иммунному ответуплазматическую клетку, специализирующуюся на интенсивной продукции антител соответствующей специфичности на экспорт. Причем, В-лимфоцит, подобно плазматической клетке, тоже продуцирует антитела соответствующей специфичности, но в гораздо меньшем количестве, и они поступают на поверхность клетки, фиксируются в плазматической мембране и представляют собой антигенраспознающие рецепторы. Плазматические же клетки представляют собой окончательно зрелую популяцию иммуннокомпетентных клеток, способных вырабатывать антитела определенной специфичности в больших количествах на экспорт. При этом большинство имеющихся в природе антигенов не способно самостоятельно активировать В-лимфоциты и обеспечить их превращение в плазматические клетки. Такие антигены для активации В-лимфоцитов требуют участия макрофагов и Т-хелперов. В частности, потомки моноцитов макрофаги фагоцитируют антигены, обеспечивают частичное их расщепление, после чего в комплексе с собственными макромолекулами (макромолекулами главного комплекса гистосовместимости (МНС)) экскретируют на свою поверхность, где такие комплексы распознаются Т-хелперами определенной специфичности. Кроме того, макрофаги вырабатывают ряд гуморальных факторов (в том числе и интерлейкин 1), которые оказывают стимулирующее влияние на Т-хелперы. Т-хелперы, в свою очередь, под влиянием комплексов «антиген-собственная молекула МНС» активируются, претерпевают ряд митотических делений, в ходе которых в них происходят определенные структурные перестройки, и количество Т-хелперов соответствующей специфичности прогрессивно увеличивается. Прошедшие вторичную (антигензависимую) дифференцировку Т-хелперы становятся способными активировать В-лимфоциты для их превращения в плазматические клетки. В частности, зрелые Т-хелперы продуцируют ряд гуморальных факторов (в том числе интерлейкин 2), которые вместе с антигеном стимулируют процесс полной антигензависимой дифференцировки В-лимфоцитов, заканчивающейся их превращением в плазматическую клетку.

Плазматические клетки вырабатывают антитела (иммуноглобулины) определенной специфичности. Антитела обладают способностью взаимодействовать с антигеном соответствующей специфичности, в результате чего образуются иммунные комплексы(комплексы «антиген-антитело»). При этом антитела могут непосредственно инактивировать антигены в случае, если таковыми являются токсины бактерий или какие-то другие молекулярные факторы. Если в качестве антигенов выступают чужеродные клетки, то антитела, взаимодействуя с ними, могут вызывать склеивание нескольких таких клеток (например, бактериальную мультипликацию), что само по себе обуславливает их последующий лизис. Наконец, если сами по себе антитела не способны уничтожить корпускулярные антигены, то комплексы «антиген-антитело» участвуют в их уничтожении благодаря:

  • облегчению фагоцитоза нейтрофилами и макрофагами. При этом антитела, находящиеся в комплексе с антигенами, вступают во взаимодействие сFc-рецепторами фагоцитов, индуцируя фагоцитоз иммунных комплексов. Такой способ обезвреживания антигенов является эффективным в отношении антигенов, настолько изменивших свои рецепторы в процессе эволюции, что они приобрели способность избегать прямого контакта с фагоцитами и фагоцитоза

  • активации системы комплемента по классическому пути, в результате чего образуются активные гуморальные факторы этой системы, облегчающие фагоцитоз антигенов и вызывающие непосредственный лизис антигенов.

Клеточные специфические иммунные реакцииобеспечиваются Т-лимфоцитами, которые, подобно В-лимфоцитам, также имеют на своей поверхности антигенраспознающие рецепторы определенной специфичности, но не относящиеся к иммуноглобулинам. И, кроме того, в отличие от В-лимфоцитов, антигенраспознающие рецепторы Т-лимфоцитов не способны вступать во взаимодействие с нативным антигеном, они распознают лишь антигенные детерминанты в комплексе с собственными молекулами главного комплекса гистосовместимости. Следовательно, для запуска антигензависимой дифференцировки Т-лимфоцитов необходимапредварительная обработка антигена, которая осуществляется в макрофагах и ретикулодендроцитах (антигенпрезентирующих клетках). Такая предварительная обработка антигена антигенпрезентирующими клетками предполагает фагоцитоз антигена (или проникновение антигена внутрь клетки путем пиноцитоза), частичное расщепление под действием ферментативных систем, объединение с собственными молекулами МНС, после чего происходит экзоцитоз этих комплексов на поверхность антигенпрезентирующих клеток. Расположенный на поверхности антигенпрезентирующей клетки комплекс «антигенная детерминанта - молекула МНС» распознается антигенраспознающими рецепторами Т-лимфоцита определенной специфичности и запускает процесс вторичной (антигензависимой) дифференцировки Т-лимфоцитов. Зачастую для полноценной антигензависимой дифференцировки Т-лимфоцитов требуется, подобно активации В-лимфоцитов, участие Т-хелперов. В результате вторичной дифференцировки Т-лимфоцитов количество их увеличивается (вследствие митотических делений, происходящих в процессе дифференцировки), и они превращаются в зрелые, способные к иммунному ответу клетки, представленные следующими популяциями: Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-амплификаторы, Т-клетки памяти, Т-киллеры и Т-клетки воспаления. При этом непосредственную борьбу с антигеном обеспечивают 2 популяции Т-лимфоцитов – Т-киллеры и Т-клетки воспаления, тогда как остальные популяции выполняют активирующую роль в отношении В-лимфоцитов, Т-киллеров и Т-клеток воспаления (Т-хелперы), регуляторную роль (Т-супрессоры и Т-амплификаторы) или обеспечивают формирование иммунологической памяти (Т-клетки памяти).

Т-киллерысвоими антигенраспознающими рецепторами вступают в контакт с антигенными детерминанами, выделяют содержимое своих гранул, молекулы которого встраиваются в мембрану антигена, формируют в ней поры, через которые происходит движение воды и ионов в антигенную детерминанту, после чего она набухает и разрушается. Такой способ обезвреживания антигенов Т-киллерами является эффективным в отношении антигенов, ведущих преимущественно внеклеточный способ паразитирования. Вместе с тем, уничтожение внутриклеточных паразитов эффективно обеспечивается Т-клетками воспаления, которые своими антигенраспознающими рецепторами вступают во взаимодействие с антигенными детерминантами, находящимися на поверхности зараженных антегеном клеток. В результате такого контакта Т-клетки воспаления вырабатывают ряд факторов, которые активируют собственные ферментативные системы зараженных клеток и обеспечивают уничтожение внутриклеточных паразитов.

В результате антигензависимой дифференцировки Т- и В-лимфоцитов, наряду с клетками, обеспечивающими борьбу с антигеном, обязательно дифференцируются и клетки памяти, циркулирующие во внутренних средах организма и способные быстро дифференцироваться в популяцию зрелых клеток после повторного проникновения антигена. Таким образом, специфический иммунитет характеризуется и формированием иммунологической памятипосле первичного контакта с антигеном, что обеспечивает более быстрое и выраженное развитие специфических иммунных реакций после повторного проникновения этого же антигена.

Основной функцией иммунитетаявляется поддержание генетического постоянства внутренней среды организма на протяжении его жизни независимо от экзогенного или эндогенного происхождения генетически чужеродного. При этом первой линей обороны против антигенов выступает неспецифический иммунитет, предотвращающий проникновение антигена во внутреннюю среду организма (барьерные свойства кожи и слизистых оболочек) и неспецифическое уничтожение антигенов после проникновения в организм (благодаря губительному действию кислотности секретов экзокринных желез или фагацитозу антигенов нейтрофилами и макрофагами или активации определенных гуморальных факторов, неспецифически уничтожающих антигены). Активация же механизмов специфического иммунитета несколько запаздывает по сравнению с неспецифическими защитными механизмами, поскольку при первичном контакте организма с антигеном требует некоторого времени (от 3 до 5 дней) для осуществления антигензависимой дифференцировки лимфоцитов. Вместе с тем, специфические иммунные реакции дополняют неспецифические защитные механизмы, как правило, после своей активации обеспечивают эффективное уничтожение антигена определенной специфичности и обладают способностью к формированию иммунологической памяти, обеспечивающей весьма эффективную борьбу с антигеном при повторных его проникновениях в организм.

Следовательно, иммунитет наряду с наследственностью можно рассматривать как одно из проявлений биологического закона охраны индивидуальности с той лишь разницей, что наследственность охраняет индивидуальность в ряду поколений, а иммунитет – на протяжении онтогенеза каждого конкретного организма.

2. Краткий исторический очерк развития основных направлений иммунологии

В развитии иммунологии можно выделить две основные вехи:

  • развитие инфекционной иммунологии(начинается с конца 18-го-середины 19-го века и связано с именами Эдуарда Дженнера, Луи Пастера, Пауля Эрлиха и Ильи Мечникова). Данное направление иммунологии сделало возможным эффективную борьбу человечества со многими инфекционными заболеваниями с помощьювакцин(обеспечивающих профилактику инфекционных заболеваний путем предварительной выработки иммунитета к тем или иным возбудителям) исыворток(содержат готовые антитела против определенных возбудителей, облегчают течение болезни, способствуя быстрой и эффективной борьбе организма с определенными возбудителями)

  • развитие экспериментальной и теоретической иммунологии(начинается с середины 20-го века и связано с именами австралийского ученого М.Ф. Бернета, англичанина Питера Медовара и чеха Милана Гашека). Результатом этого периода явилось раскрытие тонких механизмов клеточного и гуморального иммунитета, выяснение роли лимфоцитов в этих процессах, изучение молекулярных механизмов иммунных реакций и т.д.

Зарождение иммунологии как науки начинается с конца 18-го - середины 19-го века работами Эдуарда Дженнера и Луи Пастера. Так, в середине 18-го века английский врач Э. Дженнер заметил, что молочницы, ухаживавшие за коровами, больными оспой, редко болеют человеческой оспой, а если все-таки заболевают ею, то переносят в легкой форме. Он предположил, что предварительный контакт человека с возбудителем коровьей оспы, уберегает его от заболевания человеческой оспой, и через 30 лет после начала своих изысканий (в 1796 г.) разработал метод вакцинации людей (от лат. vacca– корова), заключающийся во втирании в кожу здорового человека содержимого оспенных папул больной коровы. Несмотря на большой практический вклад Э. Дженнера в борьбу с оспой, его исследования носили частный характер и касались лишь одного конкретного заболевания.

Гораздо более весомый вклад в зарождение и развитие инфекционной иммунологии внес французский ученый Луи Пастер, сделавший первый шаг к целенаправленному поиску вакцинных препаратов. В 1879 г. Луи Пастер заметил, что старый возбудитель куриной холеры ("забытый" в пробирке в термостате на период летнего отпуска) не вызывал заражения птиц холерой и более того делал их в дальнейшем устойчивыми к данному заболеванию даже после введения животным свежеприготовленного возбудителя. Из этого наблюдения Л. Пастер сделал вывод: состарившаяся культура, потеряв свою патогенность, остается способной к созданию устойчивости к инфекции и начал искать пути снижения вирулентности возбудителей при сохранении их иммуногенных свойств (т.е. создавать вакцины против различных инфекционных заболеваний). Уже через пять лет Луи Пастер испробовал первую вакцину на человеке (это была вакцина против бешенства, введенная сильно покусанному бешеной собакой мальчику).

Несмотря на то, что Пастер разработал принципы вакцинации людей и применял их на практике, он ничего не знал о факторах, включающихся в процессы защиты от возбудителя после вакцинации. Первыми, кто пролили свет на один из механизмов невосприимчивости к инфекции, были Эмиль фон Беринг и Китазато. Они заметили, что сыворотка от мышей, предварительно иммунизированных столбнячным токсином, введенная интактным животным, защищает последних от смертельной дозы токсина. Образовавшийся в результате иммунизации сывороточный фактор – антитоксин – является первым обнаруженным специфическим антителом. Работы Беринга и Китазато положили начало изучению механизмов гуморального иммунитета, в разработке которых в дальнейшем большую роль сыграл немецкий фармаколог Пауль Эрлих, обнаруживший, что в сыворотке крови животных, зараженных бактериями, появляются белковые вещества (названные Эрлихом впоследствии антителами), способные убивать только эти бактерии, оставаясь безразличными к другим.

У истоков познания механизмов клеточного иммунитета стоял русский биолог Илья Мечников, который в 1883 году сделал первое сообщение по фагоцитарной теории иммунитета на съезде врачей и естествоиспытателей в Одессе. Мечников утверждал, что способность простейших беспозвоночных поглощать пищевые частицы сохранилась и среди некоторых клеток высокоорганизованных позвоночных и модифицировалась в их способность поглощать все "чужое" и переваривать его.

Две теории – фагоцитарная (клеточная) и гуморальная – в период своего возникновения стояли на антагонистических позициях, но развивающаяся между научными школами Эрлиха и Мечникова борьба лишь доказывала справедливость обоих теорий. В 1908 г. обоим ученым одновременно была присуждена Нобелевская премия.

Несмотря на успехи инфекционной иммунологии, полного искоренения или предотвращения пандемий ряда инфекционных заболеваний на Земном шаре путем массовой вакцинации (таких как оспа, холера, чума), экспериментальная и теоретическая иммунология до середины 20-го века оставалась в зачаточном состоянии. Новый этап развития иммунологии связан, прежде всего, с именем австралийского ученого М.Ф. Бернета, который

  • рассматривал иммунитет как реакцию, направленную на дифференциацию всего "своего" от всего "чужого",

  • обратил внимание на лимфоцит как основной участник специфического иммунного реагирования, дав ему название "иммуноцит",

  • предсказал состояние, противоположное иммунологической реактивности – толерантность (в последующем была экспериментально подтверждена Питером Медаваром м Миланом Гашеком),

  • указал на особую роль тимуса в формировании иммунного ответа,

  • создал клонально-селекционную теорию иммунитета (один клон лимфоцитов способен реагировать только на одну специфическую антигенную детерминанту).

Именно благодаря развитию теоретической иммунологии стала понятна роль иммунной системы не только в защите организма от возбудителей инфекционных заболеваний, но и от любых других генетически чужеродных субстанций, в том числе и собственных генетически измененных клеток, что явилось основой развития представлений об аллергических реакциях, аутоиммунных заболеваниях, противотрансплантационном и противоопухолевом иммунитете и т.д.

studfiles.net

Биология для студентов - 02. История развития иммунологии

Иммунология представляет собой науку о специфических реакциях организма на внедрение чужеродных организму веществ и структур. Первоначально иммунологию рассматривали как науку о невосприимчивости организма к бактериальным инфекциям и с момента возникновения иммунология развивалась как прикладная область других наук (физиология человека и животных, медицина, микробиология, онкология, цитология).

За последние 40 лет иммунология стала самостоятельной фундаментальной биологической наукой.

История развития.

Первый этап развития: первые сведения в 5в до н. э. В древности человечество было беззащитно перед инфекционными болезнями (чума, оспа). Эпидемии уносили множество жизней. Первые иммунологические наблюдения относятся к древней Греции. Греки заметили, что люди, переболевшие оспой не восприимчивы к повторному заражению. В древнем Китае брали оспенные струпья, перетирали и давали нюхать. Этот метод использовался персами и турками и назывался метод вариоляции. Он получил распространение и в Европе.

В 18 веке в Англии замечено, что доярки обслуживающие болеющих коров редко заболевают натуральной оспой. На этом основании Джеер в 1796 г. разработал безопасный способ профилактики оспы путем прививки человеку коровьей оспы. Дальше этот способ был усовершенствован: к вирусу коровьей оспы был добавлен вирус натуральной  оспы. Благодаря полной вакцинации населения оспа была ликвидирована. Однако зарождение иммунологии как науки относится к началу 80 гг 19 века и связано с открытием Пастером микроорганизмов, возбудителей болезней. Изучая куриную оспу, Пастер пришел к выводу, что микробы теряют способность вызывать гибель животных вследствие изменения биологических свойств и высказал предположение о возможности предупреждения инфекционных болезней ослабленными микробами оспы. 

В 1884 г Мечников сформулировал теорию фагоцитоза. Это была первая экспериментально обоснованная теория иммунитета. Он ввел понятие клеточный иммунитет. Эрлих считал, что в основе иммунитета лежат вещества, которые подавляют чужеродные объекты. Позже выяснилось, что правы оба.

В конце 19 в. были сделаны следующие открытия: Леффлер и Ру показали, что микробы выделяют экзотоксины, которые при введении животным вызывают такие же заболевания, как и сам микроб. В этот период были получены антитоксические сыворотки к различным инфекциям (противодифтерийная, противостолбнячная). Букнер установил,что в свежей крови млекопитающих микробы не размножаются, т к она обладает бактерицидными свойствами, которые обуславливает вещество алексин (комплемент).

В 1896 г. открыты АТ - агллютинины. В 1900 г. Эрлих создал теорию образования АТ.

Второй этап начинается с начала и до середины 20 в. Начинается этот этап с открытия Лангштейнера Аr (сенсибилизированные T-клетки) группы А, В, 0, определяющих группу крови человека, а в 1940 г. Лангштейнер и Винер открыли Аr на эритроцитах, которые назвали Rh-фактором. В 1902 г. Рише и Портье открыли явление аллергии. В1923 г. Рамон обнаружил возможность превращения высокотоксичных бактериальных экзотоксинов в нетоксичные вещества под влиянием фармолина.

Третий этап середина 20 в. до нашего времени. Начинается с открытия Бернетом толерантности организма к собственным Аr. В 1959 г. Бернет разработал клонально-селекционную теорию образования АТ. Портер открыл молекулярную структуру АТ.

Иммунная система наряду с другими системами (нервная, эндокринная, сердечно-сосудистая) обеспечивает постоянство внутренней среды организма (гомеостаз). В иммунной системе различают 3 компонента:

  • клеточный,
  • гуморальный.
  • генный.

Клеточный компонент находится в 2 формах – организованный (- лимфоидные клетки, которые входят в состав тимуса, костного мозга, селезенки, миндалин, лимфоузлов) и неорганизованный (свободные лимфоциты, циркулирующие в крови).

Клеточный компонент не однороден: Т и В-клетки. Молекулярным компонентом являются Ig, которые вырабатываются В-лимфоцитами. Известно 5 классов Ig: G, D, M, A, E. В настоящее время установлено строение Ig различных классов, преобладающими в сыворотке крови человека являются Ig G (70-75% от общего количества Ig).

Кроме Ig в молекулярный компонент входят иммуномедиаторы (цитокины), которые выделяются различными клетками иммунной системы ( макрофаги и лимфоциты).

Цитокины выделяются не постоянно, взаимодействуют с поверхностными рецепторами клеток и регулируют силу и продолжительность иммунного ответа. Генетический компонент включает множество генов, определяющих синтез Ig. Каждая из 4 белковых цепей АТ кодируется 2-мя структурными генами.

vseobiology.ru

Вопрос 1. Введение в иммунологию. Предмет и задачи иммунологии.

Иммунология (immunis свободный, избавленный от чего-либо logos учение) -– медико-биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры, механизмы этих реакций, их проявление, течение и исход в норме и патологии, разрабатывающая методы исследования и лечения, основанные на этих реакциях.

Предмет изучения иммунологии:1. Строение иммунной системы2. Закономерности и механизмы развития иммунных реакций3. Механизмы контроля и регуляции иммунных реакций4. Болезни иммунной системы и ее дисфункции5. Условия и закономерности развития иммунопатологических реакций и способы их коррекций6. Иммунологические проблемы репродукции7. Иммунологические проблемы трансплантации органов и тканей8. Онкоиммунология.

Задачи иммунологии:

1. Изучение иммунной системы здорового человека;2. Изучение роли ИС в патогенезе инфекционных и неинфекционных заболеваний 3. Разработка унифицированных и информативных методов оценки иммунного статуса4. Разработка новых высокоэффективных иммуноактивных препаратов и оптимальных схем их применения.Вопрос 2.  История иммунологии. Задачи и перспективы современной иммунологии.

1000 г до н.э. первые инокуляции содержимого оспенных папул втирали в кожу здоровым людям с целью их защиты от острой формы заболевания.

1546 год – ДжираламоФракасторо книга «Зараза» - теория приобретенного иммунитета.1701 год – Вариоляция (прививание от оспы).1796 год – Дженнер вакцинировал 8-летнего мальчика1798 год – Публикация результатов исследований. Разработал врачебную технику оспопрививания.Исторические этапы взаимодействия человека с инфекцией:1 этап характеризовался повсеместным распространением «моровых» болезней.2 этап 19 век. Осознание сущности заразных болезней. Открытие инфекционных штаммов, понятие инфекционного процесса.3 этап активная борьба с инфекциями. Луи Пастер создал аттенуированные вакцины против бешенства и сибирской язвы. Мечников – обосновал теорию иммунитета. 1902 год – дано понятие анафилаксии и аллергии, открытие группы крови, открыты онковирусы.Обузданы эпидемии чумы, холеры, брюшного и сыпного тифов. Ликвидирована натуральная оспа. Снизилось количества «детских» болезней. Открытие прионов как нового класса инфекционных заболеваний.Проблемы 21 века: Туберкулез, корь, краснуха, эндемический паротит

Новые инфекции: ВИЧ, болезнь Лайма, эрлихиозы, легионеллез, энтерогеморрагические эшерихиозы, Вирусные лихорадки Ласса, Эбола, Марбург. Кампилобактериоз, Гепатиты Е, С, D, F,G. Х-инфекции – заболевания, которые еще неизвестны, но будут диагностированы.Задачи и перспективы развития иммунологии:1. Создание систем управления иммунным процессом, обеспечивающих резистентность организма к биологическим, экологическим, медицинским и другим негативным воздействиям.

2. Разработка программ и моделей формирования резистентности организма к неблагоприятным условиям с учетом возраста, профессии и других факторов;

3. Решение задачи тотальной эффективной иммунопрофилактики всех социально значимых инфекций, в том числе ВИЧ-инфекции, вирусных гепатитов и других социально значимых инфекционных болезней;

4. Разработка иммунологических и иммуногенетических способов профилактики и лечения злокачественных новообразований;

5.Расшифровка антигенов комплекса гистосовместимости, а также способов индукции толерантности, что создаст возможность для более широкого внедрения трансплантации органов и тканей;

6.Профилактика и лечение иммунологических конфликтов между матерью и плодом на всех стадиях репродукции;

7. Разработка эффективных способов генотерапии врожденных иммунодефицитов и профилактики вторичных иммунодефицитов различной этиологии

studfiles.net


Смотрите также