- Открытие иммунитета
- Первый ученый-иммунолог
- Виды иммунитета
- Значимые исследования в области иммунологии
- Перспективы развития современной иммунологии
- Видео по теме
Иммунология является достаточно молодым медицинским разделом. Хотя существуют свидетельства того, что ещё до нашей эры проводили прививки с целью защиты от острой формы заболевания на территории современных Китая, Индии и Египта. Только в конце XVIII века формируется такое важное направление, как вакцинация. С этого времени и начинается история иммунологии в качестве прикладной области инфекционной патологии и микробиологии. Только во второй половине ХХ века иммунология формируется как самостоятельное научное направление.
В данной статье речь пойдёт о проведённых значимых исследованиях в области борьбы с инфекционными заболеваниями, об обнаружении иммунитета, его видах, о перспективах развития иммунологии.
Открытие иммунитета
Живя в потенциально опасном мире, который наполнен множеством инфекций, имеющих непохожие формы, размеры, строение и деструктивную силу, человечество развило защитные механизмы, формирующие и поддерживающие иммунитет. Иммунитетом является невосприимчивость к какому-либо инфекционному заболеванию. При многовековых наблюдениях за распространением заражений было замечено, что не каждый человек подвержен определённой болезни, а переболевший не заражается снова. В результате этих наблюдений стали использовать переболевших людей за уходом больных, подвергшихся такому же заражению и погребением трупов. Так был заложен фундамент для становления иммунологии. Иммунология – это медицинская наука о предохранительных реакциях организма, невосприимчивости к инфекционным заболеваниям.
Первый ученый-иммунолог
Первым учёным, детально изучившим и научно объяснившим теорию защитных процессов в интересах всего организма (иммунитета) стал видный микробиолог, лауреат Нобелевской премии Илья Мечников. Он же первым в своих трудах употребил слово «иммунитет». В конце XIX века Мечников обнаружил явление фагоцитоза (процесс, при котором клетки перерабатывают органические тела, осуществляя таким образом защиту организма), вошедшее в основу его фагоцитарной теории иммунитета. Илья Ильич, изучая морских беспозвоночных, обнаружил, что некоторые клетки этих животных принимают все инородные частицы, попадающие во внутреннюю среду. Он отнёс это явление не к питанию клетки, а к защитному процессу. Мечников первым рассматривал воспаление как предохраняющую функцию, а не как разрушительную.
Илья Мечников
Виды иммунитета
Иммунная система распознаёт и удаляет из организма всё постороннее: бактерии, грибки, вирусы и даже свои ткани и клетки, ставшие чужеродными под воздействием факторов окружающей среды. Иммунная система выполняет защиту организма с помощью следующих видов иммунитета:
- врождённый (неспецифический);
- приобретённый (специфический).
Эти два вида иммунитета являются стадиями одного защитного процесса. Врождённый играет роль первого барьера защиты. Приобретённый иммунитет выполняет переходные функции специфического определения и запоминания вредоносного агента (или постороннего вещества) и подключения врождённого иммунитета на завершающем этапе. Неспецифический иммунитет распознаёт и удаляет инородные тела на основе воспаления и фагоцитоза без учёта их частной особенности. Система приобретённого иммунитета более сложная. Она основана на специфическом воздействии лимфоцитов. Здесь антигены (чужеродные вещества, стимулирующие выработку антител) выявляются, распознаются и обезвреживаются. Лимфоциты определяют чужеродные молекулы и действуют на них либо непосредственно, либо выработкой защитных белковых молекул (антител).
Пауль Эрлих
В научном сообществе попытки определения механизмов, обеспечивающих стойкость организма к возбудителям инфекций, завершились созданием двух теорий иммунитета:
- клеточная (фагоцитарная);
- гуморальная.
Фагоцитарная теория открыта Мечниковым в 1887 году, по ней уничтожение инородных тел выполняют подвижные клетки – макрофаги, переваривающие микробов. Гуморальная теория открыта Паулем Эрлихом в 1901 году, по ней удаление посторонних тел происходит с помощью антител, доставляемых кровью. Антитела, образовавшись в крови как защитное средство против определённого микроорганизма, уничтожают только его, не разрушая другие.
Так же иммунитет подразделяется на:
- Естественный;
- Искусственный;
- Активный;
- Пассивный;
- Видовой.
Значимые исследования в области иммунологии
Наблюдения за развитием заболеваний приводят исследователей к поиску взаимосвязей нарушений иммунных механизмов и развитием различных патологий. Такие исследования, до создания теории Мечникова, приводят в конце XVIII века к созданию вакцинации. Данный метод был разработан врачом Эдвардом Дженнером.
Так начинается история инфекционной иммунологии. Дженнер вследствие своих долгих наблюдений обратил внимание на то, что присматривающие за больными коровами люди могли заразиться коровьей оспой, но протекала в слабой форме. И в дальнейшем они никогда не заболевали натуральной оспой. Получалось, что иммунитет к коровьей оспе распространялся и на натуральную оспу. Тогда Дженнер использовал метод прививки коровьей оспы человеку, данный метод оказался удачным и его назвали в дальнейшем вакцинация (от лат. «vacca» – корова). Вакцинация показала реальность искусственного воспроизведения иммунитета, оказала громадное воздействие на развитие медицины.
Эдвард Дженнер
Практические опыты Эдварда Дженнера были развиты выдающимся французским учёным, с которым в дальнейшем работал И. Мечников, Луи Пастером, сформулировавшим положения профилактики от инфекционных заболеваний с помощью иммунизации ослабленными или убитыми возбудителями. Он открывает одного за другим возбудителей родильной горячки, гнойных абсцессов, куриной холеры, остеомиелита, показывая этими исследованиями живую природу возбудителей инфекционных заболеваний. Пастер, наблюдая за патогенностью возбудителя куриной холеры, пришёл к выводу, что возбудитель, теряя свою вирулентность (болезнетворную силу), сохраняет стабильность по отношению к инфекции. Таким образом определился принцип создания вакцины — уменьшать вирулентность патогена при сохранении его иммунных свойств. И в 1881 году Пастером был создан общий механизм разработки предохранительных прививок путём введения ослабленных микробов — вакцинопрофилактика.
Луи Пастер
Учёные Эмиль Ру и Александр Йерсен в 1888 году дали большой толчок развитию иммунологии. У них получилось выделить растворимый токсин из дифтерийной палочки. Исследователи пришли к тому, что болезнь может вызывать не сам микроб, а выработанный им в организме токсин.
В 1890 году другими исследователями Эмилем Берингом и Сибасабуро Китасато было выявлено, что в крови животных после введения столбнячного токсина формируется вещество, нейтрализующее или разрушающее токсин и предотвращающее заболевание. Это вещество получило название антитоксин, а вскоре был введён для него термин — антитело. Начало изучения принципов гуморального иммунитета было положено благодаря работам Беринга и Китасато.
Практическим достижением к концу XIX столетия явилось то, что сделалось возможным создавать иммунитет (выполнять профилактику) к конкретному инфекционному заболеванию путём прививания ослабленных возбудителей этой инфекции, а также создание различных вакцин и сывороток.
Эмиль Беринг
В начале XX века стала формироваться ещё одно направление в иммунологии – неинфекционная иммунология. Этому послужило выявление Жюлем Борде и Николаем Чистовичем процесса выработки антител в организме животного в ответ на внесение не только микроорганизмов, а вообще чужеродных агентов (биологического материала даже с малосущественными антигенными различиями). Оказалось, что в основе реакций, возникающих в организме в ответ на введение чужеродных агентов, находятся одни и те же процессы и организм точно различает «своё» и «чужое». В созданном в 1900 году учении Ильёй Мечниковым о цитотоксинах – антителах, действующих против определённых тканей организма, неинфекционная иммунология получила своё развитие. Также этому способствовал Карл Ландштейн, открывший в 1901 году антигены человеческих эритроцитов.
Фрэнк Бёрнет
С середины ХХ века начался стремительный подъём иммунологии. Этот рост ассоциируется с именем учёного Фрэнка Бёрнета из Австралии. Он рассматривал лимфоцит как основного члена специфического иммунного реагирования. Бёрнет предсказал наличие в организме иммунологической толерантности. Также он является разработчиком клонально-селекционной теории иммунитета, в которой описывается, что один клон лимфоцитов способен отвечать только на одну явственную, антигенную детерминанту (часть макромолекулы антигена, опознающей иммунной системой).
В результате своих исследований английский биолог Питер Медавар доказал, что иммунологические механизмы лежат в основе процессов отделением чужеродных тканей организмом. И в 1953 году Медавар и Милан Гашек экспериментально подтвердили независимо друг от друга существование иммунологической толерантности – невосприимчивости организма на введённую инородную субстанцию.
Айзек Асимов
Ещё одним большим звеном в иммунологии стало открытие интерферонов в 1957 году вирусологами Жаном Линдеманом и Аликом Айзексом. Они выявили, что занесённый вирус в уже заражённый организм препятствует развитию другого вируса. Открытие интерферонов сформировало целый раздел иммунологии.
К этому периоду относятся и следующие значимые достижения в области иммунологии:
- расшифровка химической структуры иммуноглобулинов;
- разработка культивирования лимфоидных клеток;
- выявление стволовых клеток в костном мозге;
- выявление Т- и В-лимфоцитов, взаимодействующих при иммунном ответе;
- открытие лейкоцитарных антигенов.
Перспективы развития современной иммунологии
Сейчас в развитии современной иммунологии для определения достоверности полученных данных применяют генетический и молекулярно-биологический методы. Усиленно развивается иммунонкология. Изменяется подход к вакцинации. Ранее вакцина применялась в качестве препарата, формирующего иммунитет, то сейчас вакцина рассматривается в качестве антигеносодержащего препарата, лечащего аллергические, аутоиммунные и онкологические заболевания. Теперь уже доказано, что активация врождённого иммунитета предшествует запуску приобретённого. В практической медицине (иммунотерапии, иммунодиагностике) находят применение методы и принципы современной иммунологии.
Для исключения проникновения в организм чужеродных антигенов или его спонтанной мутации перспективными в иммунологии являются направления, связанные с решением таких проблем, как:
- разработка иммуногенетических и иммунологических способов лечения онкологических заболеваний;
- управление иммунным процессом, обеспечивающее резистентность организмов к негативному воздействию;
- эффективная иммунопрофилактика ВИЧ-инфекции и вирусного гепатита.