История развития иммунологии

ВИДЫ ИММУНИТЕТА

- врождённый (наследственный);

- приобретённый.

Врождённый иммунитет у человека и животных передаётся от одного поколения к другому. Он бывает абсолютным и относительным.

Примеры абсолютного иммунитета. Человек абсолютно не болеет чумой птиц или чумой крупного рогатого скота. Животные абсолютно не болеют брюшным тифом, корью, скарлатиной и другими болезнями человека.

Пример относительного иммунитета. Голуби обычно не болеют сибирской язвой, но их можно заразить ею, если предварительно дать голубям алкоголь.

Приобретённый иммунитет человек приобретает в течение жизни. Этот иммунитет не передаётся по наследству. Он подразделяется на искусственный и естественный. А они, в свою очередь, могут быть активным и пассивным.

Искусственный приобретённый иммунитет создаётся при медицинском вмешательстве.

Активный искусственный иммунитет возникает при проведении прививок вакцинами и анатоксинами.

Пассивный искусственный иммунитет возникает при введении в организм сывороток и гамма – глобулинов, в которых есть антитела в готовом виде.

Естественный приобретённый иммунитет создаётся без медицинского вмешательства.

Активный естественный иммунитет возникает после перенесенного заболевания или скрытой инфекции.

Пассивный естественный иммунитет создаётся при передаче антител от организма матери ребёнку при его внутриутробном развитии.

Иммунитет – это одна из важнейших характеристик человека и всех живых организмов. Принцип иммунной защиты состоит в распознавании, переработке и удалении чужеродных структур из организма.

МЕХАНИЗМЫ ИММУНИТЕТА

1. Неспецифические механизмы иммунитета– это общие факторы и защитные приспособления организма. К ним относятся кожа, слизистые оболочки, явление фагоцитоза, воспалительная реакция, лимфоидная ткань, барьерные свойства крови и тканевых жидкостей. Каждый из этих факторов и приспособлений направлен против всех микробов.

Неповреждённые кожа, слизистые глаз, дыхательных путей с ресничками мерцательного эпителия, желудочно-кишечного тракта, половых органов являются непроницаемыми для большинства микроорганизмов.

Шелушение кожи – важный механизм её самоочищения.

Слюна содержит лизоцим, обладающий антимикробным действием.

В слизистых оболочках желудка и кишечника вырабатываются энзимы (ферменты), которые способны уничтожить болезнетворные микробы (патогены), которые туда попадают.

На слизистыхоболочках существует естественная микрофлора, способная препятствовать прикреплению патогенов к этим оболочкам, и защищать, таким образом, организм.

Кислая среда желудка и кислая реакция кожи – биохимические факторы неспецифической защиты.

Слизь также неспецифический фактор защиты. Она покрывает клеточные мембраны на слизистых оболочках, связывает попавшие на слизистую оболочку патогены и убивает их. Состав слизи смертелен для многих микроорганизмов.

Клетки крови, являющиеся факторами неспецифической защиты: нейтрофильные, эозинофильные, базофильные лейкоциты, тучные клетки, макрофаги, тромбоциты.

Кожа и слизистые оболочки первый барьер на пути патогенов. Эта защита довольно эффективна, но есть микроорганизмы, способные её преодолеть. Например, микобактерии туберкулёза, сальмонеллы, листерии, некоторые кокковые формы бактерий. Определённые формы бактерий вовсе не уничтожаются естественной защитой, например, капсулярные формы пневмококка.

2. Специфические механизмы иммунной защиты – это вторая составляющая иммунной системы. Они срабатывают при проникновении чужеродного микроорганизма (патогена) через естественные неспецифические защитные приспособления организма. Появляется воспалительная реакция на месте внедрения патогенов.

Воспаление локализует инфекцию, происходит гибель проникших микробов, вирусов или других частиц. Основная роль в этом процессе принадлежит фагоцитозу.

Фагоцитоз – поглощение и ферментативное переваривание клетками фагоцитами микробов или других частиц. При этом организм освобождается от вредных чужеродных веществ. В борьбе с инфекцией происходит мобилизация всех защитных сил организма.

Специфические механизмы иммунитета включаются с7 – 8 дня болезни. Это образование антител в лимфатических узлах, печени, селезёнке, костном мозге. Специфические антитела образуются в ответ на искусственное введение антигенов при проведении прививок или в результате естественной встречи с инфекцией.

Антитела– белки, которые вступают в связь с антигенами и нейтрализуют их. Они действуют только против тех микробов или токсинов, в ответ на введение которых они вырабатываются. В крови человека содержатся белки альбумины и глобулины. Все антитела относятся к глобулинам: 80 - 90% антител составляют гамма - глобулины; 10 – 20% - бета – глобулины.

Антигены – чужеродные белки, бактерии, вирусы, клеточные элементы, токсины. Антигены вызывают в организме образование антител и вступают с ними во взаимодействие. Эта реакция строго специфичная.

Специфический иммунный ответ бывает клеточный и гуморальный.

Процессы специфического и неспецифического иммунного ответа пересекаются и дополняют друг друга.

Клеточный иммунный ответзаключается в формировании цитотоксических лимфоцитов, способных разрушать клетки, в мембранах которых содержатся чужеродные белки, например, вирусные белки. Клеточный иммунитет ликвидирует вирусные инфекции, а также такие бактериальные инфекции, как туберкулёз, проказа, риносклерома. Активированными лимфоцитами разрушаются и раковые клетки.

Гуморальный иммунный ответсоздаётся В – лимфоцитами, которые распознают микроб (антиген) и вырабатывают антитела по принципу на определённый антиген – определённое антитело. Антитела (иммуноглобулины, Ig) – это молекулы белков, соединяющиеся с микробом и вызывающие его гибель и выведение из организма.

Первичные ОИС.

А. Тимус (Вилочковая железа) – центральный орган иммунной системы. В нём происходит дифференцировка Т – лимфоцитов из предшественников, поступающих из красного костного мозга.

Б. Красный костный мозг – центральный орган кроветворения и иммуногенеза, содержит стволовые клетки, находится в ячейках губчатого вещества плоских костей и в эпифизах трубчатых костей. В нём происходит дифференцировка В – лимфоцитов из предшественников, а также содержатся Т – лимфоциты.

Вторичные ОИС.

А. Селезёнка – паренхиматозный орган иммунной системы, также выполняет депонирующую функцию по отношению к крови. Селезёнка может сокращаться, так как имеет гладкомышечные волокна. В ней есть белая и красная пульпа.

Белая пульпа составляет 20%. В ней лимфоидная ткань, в которой есть В – лимфоциты, Т – лимфоциты и макрофаги.

Красная пульпа составляет 80%. Она выполняет следующие функции:

- депонирование зрелых форменных элементов крови;

-контроль состояния и разрушения старых и повреждённых эритроцитов и тромбоцитов;

- фагоцитоз инородных частиц;

-обеспечение дозревания лимфоидных клеток и превращение моноцитов в макрофаги.

Б. Лимфатические узлы.

В. Миндалины.

ВАРИАНТЫ ПАТОЛОГИИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

А. Иммунодефицит – врождённое или приобретённое отсутствие или ослабление одного из звеньев системы иммунитета. При недостаточности иммунной системы даже безвредные бактерии, десятилетиями живущие в нашем организме, могут вызвать тяжёлые заболевания. Иммунодефициты делают организм беззащитным против микробов и вирусов. В этих случаях антибиотики и противовирусные препараты не эффективны. Они незначительно помогают организму, но не излечивают его. При длительном напряжении и срыве регуляции иммунная система теряет своё защитное значение, развивается иммунодефицит – недостаточность иммунитета.

Иммунодефицит может быть клеточным и гуморальным. Тяжёлые сочетанные иммунодефициты приводят к тяжёлым клеточным нарушениям, при которых отсутствуют Т – лимфоциты и В – лимфоциты. Это бывает при наследственных заболеваниях. У таких больных часто не обнаруживают миндалины, лимфоузлы очень малы или отсутствуют. У них бывает приступообразный кашель, западение грудной клетки при дыхании, хрипы, напряженный атрофичный живот, афтозный стоматит, хроническое воспаление лёгких, кандидамикоз глотки, пищевода и кожи, диарея, истощение, задержка роста. Такие прогрессирующие симптомы приводят к смертельному исходу в течение 1 – 2 лет.

Иммунологическая недостаточность первичного происхождения – генетическая неспособность организма воспроизводить то или иное звено иммунного ответа.

Первичные врождённые иммунодефициты. Они проявляются вскоре после рождения и являются наследственными. Например, гемофилия, карликовость, некоторые виды глухоты. Родившийся ребёнок с врождённым дефектом иммунной системы ничем не отличается от здорового новорождённого до тех пор, пока в его крови циркулируют антитела, полученные от матери через плаценту, а также с материнским молоком. Но скрытое неблагополучие скоро проявляется. Начинаются повторные инфекции – воспаление лёгких, гнойные поражения кожи и т. д., ребёнок отстаёт в развитии, он ослаблен.

Вторичные приобретенные иммунодефициты. Они возникают после какого – то первичного воздействия, например, после воздействия ионизирующего излучения. При этом разрушается лимфатическая ткань – главный орган иммунитета и ослабляется иммунная система. Повреждают иммунную систему различные патологические процессы, недостаточное питание, гиповитаминозы.

Большинство заболеваний сопровождается иммунологической недостаточностью в той или иной степени, и она может быть причиной продолжения и утяжеления болезни.

Иммунологическая недостаточность возникает после:

- вирусных инфекций, гриппа, кори, гепатита;

- приёма кортикостероидов, цитостатиков, антибиотиков;

- рентгеновского, радиоактивного облучения.

Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) может быть самостоятельным заболеванием, вызванным поражением клеток иммунной системы вирусом.

Б. Аутоиммунные состояния – при них иммунитет направлен против собственных органов и тканей в организме, повреждаются собственные ткани организма. Антигены при этом могут быть чужеродные и собственные ткани. Чужеродные антигены могут вызывать аллергические заболевания.

В. Аллергия. Антиген в этом случае становится аллергеном, на него вырабатываются антитела. Иммунитет в этих случаях выступает не как защитная реакция, а как развитие повышенной чувствительности к антигенам.

Г. Болезни иммунной системы. Это инфекционные заболевания самих органов иммунной системы: СПИД, инфекционный мононуклеоз и другие.

Д. Злокачественные опухоли иммунной системы – вилочковой железы, лимфатических узлов и другие.

Признаки ослабления иммунитета:

- постоянная усталость;

- быстрая утомляемость;

- непрекращающаяся бессонница или, напротив, сонливость;

- обострение хронических заболеваний;

- периодическая ломота в суставах и мышцах;

- частые простудные заболевания.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИММУНОЛОГИИ

Иммунология как определенное направление исследований возникла из практической необходимости борьбы с инфекционными заболеваниями. Как отдельное научное направление иммунология сформировалась лишь во второй половине ХХ века. Гораздо более продолжительна истории иммунологии как прикладного раздела инфекционной патологии и микробиологии. Многовековые наблюдения за заразными болезнями заложили фундамент современной иммунологии: несмотря на широкое распространение чумы (V век до н.э.), никто не заболевал дважды, по крайней мере смертельно и для захоронения трупов использовали переболевших.

Имеются свидетельства тому, что первые прививки оспы проводили в Китае за тысячу лет до Рождества Христова. Инокуляция содержимого оспенных пустул здоровым людям с целью их защиты от острой формы заболевания распространилась затем в Индию, Малую Азию, Европу, на Кавказ.

На смену инокуляции пришел метод вакцинации (от лат. «vacca» - корова), разработанный в конце XVIII в. английским врачом Э. Дженнером. Он обратил внимание на тот факт, что молочницы, ухаживавшие за больными животными, иногда заболевали в крайне слабой форме оспой коров, но при этом никогда не болели натуральной оспой. Подобное наблюдение давало в руки исследователя реальную возможность борьбы с болезнью людей. В 1796 г., через 30 лет после начала своих изысканий Э. Дженнер решился опробовать метод вакцинации коровьей оспой. Эксперимент прошел успешно и с тех пор способ вакцинации по Э. Дженнеру нашел широкое применение во всем мире.

Зарождение инфекционной иммунологии связывают с именем выдающегося французского ученого Луи Пастера. Первый шаг к целенаправленному поиску вакцинных препаратов, создающих устойчивый иммунитет к инфекции, был сделан после наблюдения Пастера над патогенностью возбудителя куриной холеры. Из этого наблюдения Пастер сделал вывод: состарившаяся культура, потеряв свою патогенность, остается способной к созданию устойчивости к инфекции. Это определило на многие десятилетия принцип создания вакцинного материала - тем или иным способом (для каждого возбудителя своим) добиваться снижения вирулентности патогена при сохранении его иммуногенных свойств. Хотя Пастер разработал принципы вакцинации и успешно применял их на практике, он не знал о факторах, включенных в процесс защиты от инфекции.

Первыми, кто пролил свет на один из механизмов невосприимчивости к инфекции, были Эмиль фон Беринг и Китазато. Они продемонстрировали, что сыворотка от мышей, предварительно иммунизированных столбнячным токсином, введенная интактным животным, защищает последних от смертельной дозы токсина. Образовавшийся в результате иммунизации сывороточный фактор - антитоксин - представлял собой первое обнаруженное специфическое антитело. Работы этих ученых положили начало изучению механизмов гуморального иммунитета.

У истоков познания вопросов клеточного иммунитета стоял русский биолог-эволюционист Илья Ильич Мечников. В 1883 году он сделал первое сообщение по фагоцитарной теории иммунитета на съезде врачей и естествоиспытателей в Одессе. У человека есть амебоидные подвижные клетки - макрофаги, нейтрофилы. «Едят» они пищу особого рода - патогенных микробов, функция этих клеток - борьба с микробной агрессией.

Параллельно с Мечниковым разрабатывал свою теорию иммунной защиты от инфекции немецкий фармаколог Пауль Эрлих. Он знал о том факте, что в сыворотке крови животных, зараженных бактериями, появляются белковые вещества, способные убивать патогенные микроорганизмы. Эти вещества впоследствии были названы им «антителами». Самое характерное свойство антител - это их ярко выраженная специфичность. Образовавшись как защитное средство против одного микроорганизма, они нейтрализуют и разрушают только его, оставаясь безразличными к другим. Две теории - фагоцитарная (клеточная) и гуморальная - в период своего возникновения стояли на антагонистических позициях. Школы Мечникова и Эрлиха боролись за научную истину, не подозревая, что каждый удар и каждое его парирование сближало противников. В 1908 г. обоим ученым одновременно была присуждена Нобелевская премия. К концу 40-х - началу 50-х годов ХХ столетия завершается первый период развития иммунологии. Был создан целый арсенал вакцин против самого широкого набора инфекционных заболеваний. Эпидемии чумы, холеры, оспы перестали уничтожать сотни тысяч людей. Отдельные, спорадические вспышки этих заболеваний встречаются до сих пор, но это лишь очень локальные, не имеющие эпидемиологического, а тем более пандемического значения случаи.

Новый этап развития иммунологии связан в первую очередь с именем выдающегося австралийского ученого М.Ф. Бернета. Именно он в значительной степени определил лицо современной иммунологии. Рассматривая иммунитет как реакцию, направленную на дифференциацию всего «своего» от всего «чужого», он поднял вопрос о значении иммунных механизмов в поддержании генетической целостности организма в период индивидуального (онтогенетического) развития. Именно Бернет обратил внимание на лимфоцит как основной участник специфического иммунного реагирования, дав ему название «иммуноцит». Именно Бернет предсказал, а англичанин Питер Медавар и чех Милан Гашек экспериментально подтвердили состояние, противоположное иммунной реактивности - толерантности. Именно Бернет указал на особую роль тимуса в формировании иммунного ответа. И, наконец, Бернет остался в истории иммунологии как создатель клонально-селекционной теории иммунитета. Формула такой теории проста: один клон лимфоцитов способен реагировать только на одну конкретную, антигенную, специфическую детерминанту. Особого внимания заслуживают взгляды Бернета на иммунитет как на такую реакцию организма, которая отличает все «свое» от всего «чужого». После доказательства Медаваром иммунологической природы отторжения чужеродного трансплантата, после накопления фактов по иммунологии злокачественных новообразований стало очевидным, что иммунная реакция развивается не только на микробные антигены, но и тогда, когда имеются любые, пусть незначительные антигенные различия между организмом и тем биологическим материалом (трансплантатом, злокачественной опухолью), с которым он встречается.

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