История развития иммунологии оспа

Иммунология как определенное направление исследований возникла из практической необходимости борьбы с инфекционными заболеваниями. Ее нередко делят на классическую (старую) и современную (новую). Это деление условное, так как новая иммунология выросла из классической из той, которая изготовила прививки против оспы, бешенства, сибирской язвы и т.д.

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, Кавказ и Россию.

На смену инокуляции пришел метод вакцинации (от лат. - корова), разработанный в конце 18 в. английским врачом Э. Дженером. Он произвел прививку коровьей оспы 8 - летнему мальчику Д.Фиппсу, а затем через 1,5 месяца заразил его натуральной оспой, как это делалось при инокуляции. Мальчик не заболел. Через 1,5 месяца Э. Дженер повторно подверг его инокуляции, и вновь мальчик остался здоровым.

Несмотря на большой практический вклад Э. Дженера в борьбу с оспой, его исследования носили частный характер и касались лишь одного конкретного заболевания. Зарождение инфекционной иммунологии связывают с именем выдающегося французского ученого Луи Пастера. Хотя Пастер разработал принципы вакцинации и успешно применял их на практике, но он ничего не знал о факторах, включенных в процесс защиты от инфекций. У него было наивное представление, будто введенные первый раз ослабленные микробы что-то нужное именно этому виду микробов. Попадающим второй раз микробам нечего есть, они дохнут, инфекция не развивается.

К 1890 г. благодаря работам Эмиля фон Беринга и Китазато стало известно, что в ответ на внедрение микроорганизмов или их токсинов в организме вырабатываются защитные вещества, получившие название антител. Работы этих ученых положили начало изучению механизмов гуморального иммунитета. Основоположником этой теории был немецкий фармаколог Пауль Эрлих. В те же годы И.И. Мечников обнаружил феномен фагоцитоза и создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета.

С 50-х - 60-х гг. 19 века началась вторая большая волна исследований, посвященных изучению лимфоцита как центральной клетки иммунной системы.

Новый этап развития иммунологии связан в первую очередь с именем выдающегося австралийского ученого Мак-Фарлейна Бернета. Рассматривая иммунитет как реакцию, направленную на дифференциацию всего от всего , 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 . Бернет предсказал, а англичанин Питер Медавар и чех Милан Гашек экспериментально подтвердили состояние, противоположное иммунной реактивности - толерантности. Кроме того, Бернет указал на особую роль тимуса в формировании иммунного ответа. И, наконец, Бернет остался в истории иммунологии как создатель клонально-селекционной теории иммунитета.

Сегодня мы знаем если не все, то многое из механизмов иммунного реагирования. Нам известны генетические основы широкого разнообразия антител и антиген распознающих рецепторов; какие типы клеток ответственны за клеточные и гуморальные формы иммунного реагирования; в значительной степени понятны механизмы повышенной реактивности и толерантности; выявлены молекулярные участники межклеточных отношений (цитокины); в эволюционной иммунологии сформирована концепция роли специфического иммунитета в прогрессивной эволюции животных.

Однако остаются нерешенными вопросы:

СПИД. Почему гибнет столько Т-клеток? Эффективна ли вакцина?

Аутоиммунитет. Обусловлен ли он вирусом?

Рак. Может ли помочь иммунология?

Макрофаги. Как они распознают чужеродность?

Иммунодефициты. Станет ли генная терапия реальностью?

Психонейроиммунология. Миф или реальность?

Вакцинация. Сдадутся ли паразитарные болезни? Как действует вакцина на основе обнаженной ДНК?

За много веков до нашей эры в египетских, древнеиндуских, китайских письменностях упоминается о существовавших тогда повальных болезнях. Наблюдая за их распространением, люди не могли не видеть, что далеко не каждый человек оказывается подверженным болезням и однажды переболевший не заболевает вторично.

Это позволило уже в то время использовать переболевших людей для ухода за больными и захоронения трупов.

Не менее древними являются и попытки использовать эти наблюдения для практических целей, для предохранения человека от заболевания.

В течение многих веков существовал метод предохранения от оспы путем искусственного заражения оспенным материалом. Китайцы в XI веке до нашей эры вкладывали оспенные струпья в нос здоровым людям. В Индии брамины натирали кожу до ссадин и прикладывали к ней размельченные оспенные корки и ткани, в Грузии иглами, смоченными в оспенном гное, кололи кожу здоровых.

В средние века представление о неповторяемости некоторых заболеваний и, в частности, чумы становится общепринятым, и для ухода за больными, окуривания помещений и уборки трупов широко используются переболевшие чумой.

Успехи вариоляции вызвали целый ряд попыток использовать этот метод при других инфекциях, таких как корь, скарлатина, дифтерия, холера и другие. Все эти попытки не имели успеха и не получили дальнейшего развития, так как широкое применение этого метода выявило и его недостатки. У многих привитых оспа протекала тяжело, принимала генерализованные формы, иногда давала и смертельные исходы. Кроме того, привитые становились источниками инфекции.

Тем не менее, вариоляция подготовила врачебную мысль и восприятия идеи вакцинации. Этой последней человечество обязано английскому врачу Эдварду Дженнеру.

В 1798 г. появилась работа Э.Дженнера, в которой автор на 75 страницах текста сообщил итоги своих 25-летних наблюдений над иммунитетом, получаемых при прививках коровьей оспы людям, и с несомненностью доказал, что иммунитет к коровьей оспе распространяется и на человеческую оспу. Появлению этой работы предшествовал (в 1796 г.) публичный опыт прививки коровьей оспы мальчику, которому затем через полтора месяца привили человеческую оспу, но с отрицательным результатом: мальчик после прививки коровьей оспы оказался иммуннен по отношению к человеческой оспе. В течение ближайших 2 лет было привито свыше 100000 человек. Прививки эти получили название вакцинации (от латинского слова vacca - корова).

В сущности именно с работы Дженнера и начинается развитие иммунологии как науки. Эта работа воочию показала возможность искусственного воспроизведения иммунитета и оказала громадное влияние на врачебное мышление всего последующего времени.

В начале XIX века работы Пастера заложили прочный фундамент иммунологии. Химик по образованию он занимался изучением брожения свекловичного сока, пивоваренного производства, виноделия. И начиная с 1857 года появляются работы Пастера, доказывающие участие микробов в различных видах бродильных процессов. Он объяснил природу брожения. Начиная с 1879 года Пастер открывает одного за другим возбудителей куриной холеры, родильной горячки, остеомиелита, гнойных абсцессов, доказывая этими работами живую природу возбудителей инфекционных заболеваний.

Случайные наблюдения за возбудителями куриной холеры, оставленные в термостате и впоследствии потерявшими вирулентность, послужило фундаментом, на котором им было создано учение о предохранительных прививках.

Открытие Пастера, являющееся одной из крупнейших вех в истории медицины, создали экспериментальный фундамент иммунологии. В 1881 году Пастер создал общий принцип разработки предохранительных прививок путем введения ослабленных микробов.

Итак, к концу XIX столетия выявилось главное: при помощи прививок ослабленными культурами возбудителей инфекции можно создать иммунитет к определенному инфекционному заболеванию.

Значительный успех был, достигнут в 1888 г., когда Эмиль Ру и Александр Иерсен сумели выделить растворимый токсин из над осадочной жидкости культур дифтерийной палочки. Этот токсин при введении экспериментальным животным вызывал всю картину дифтерии. Стало вероятным, что иногда болезнь вызывает не сам микроб, а выработанный им токсин. В 1890 г. Беринг и Китасато сообщили, что после иммунизации столбнячным токсином в крови животных появляется нечто, способное нейтрализовать или разрушить токсин и предотвратить заболевание. Вещество, которое вызывало обезвреживание токсина, получило название анти-токсин, а вскоре был введен более общий термин - анти-тело. То, что вызывает образование антител, стали называть анти-геном.

В 1895 году Херикоурт и Рихет попытались осуществить пассивную иммунизацию антисыворотками, полученными у животных после прививки им человеческих опухолей.

В начале 20-го столетия Пауль Эрлих выдвинул гуморальную теорию образования антител. Он доказал, что злокачественные новообразования имеют антигенные свойства и таким образом, организм может распознавать их как нечто чужеродное. Является основоположником теории “иммунологического надзора”.

В 1986 г. Грубер и Дерхем открыли специфическую агглютинацию бактерий, а спустя несколько лет Жюль Борде - агглютинацию эритроцитов. В 1897 г. Крауз описал реакцию преципитации между АГ и АТ. В результате появилась возможность проводить количественные и качественные изучения АТ in vitrо и практически наблюдать их действие. На базе этих наблюдений К.Ландштейнер в 1901 г. открыл изоантиген эритроцитов системы АВО, он является основоположником учения о тканевых изоантигенах. Его учение продолжил Винер, открывший в 1940 г. RH-фактор в эритроцитах млекопитающих.

Гросс в 1943 г. впервые описал специфические для рака антигены.

Работы в области изучения генетической системы, кодирующей основные поверхностные антигенные и рецепторные структуры клеток принадлежат Доссэ, Снеллу.

Иммунологическую толерантность открыли независимо друг от друга в 1953 г. Медовар и Гашек. М.Бернет открыл приобретенную иммунологическую толерантность.

Мечников, Максимов обосновали важность для клинических целей оценки состояния клеток периферической крови. Кроме того, Мечников внес огромный вклад в изучение фагоцитарной системы иммунитета.

Бурное развитие неинфекционной иммунологии началось во II половине 20 века. К этому периоду относятся также важнейшие достижения, как экспериментальное воспроизведение иммунологической толерантности, создание селекционно-клональной теории иммунитета, расшифровка химической структуры иммуноглобулинов, выделение глобулинов пяти различных классов, разработка культивирования лимфоидных клеток, выяснение роли тимуса как центрального органа иммунной системы, доказательство существования в костном мозге стволовых клеток, способных трансформироваться в иммунокомпетентные клетки, выявление Т - и В-лимфоцитов и клеточных коопераций в процессе синтеза антител. Важное значение имела разработка методов получения антител, способных реагировать с гормонами. Использование лабораторных моделей трансплантационного иммунитета, открытие лейкоцитарных антигенов гистосовместимости дало возможность разработать схемы подбора доноров, что позволило внедрить в клинику трансплантацию почек.

Давно врачи искали средства против оспы — страшного божьего наказания. Эмпирические наблюдения показывали, что человек, раз перенесший оспу, застрахован от вторичного заболевания. Это дало основание предполагать, что лучше искусственно заражаться, выбрав для этого время, когда организм особенно силен и потому имеет больше шансов счастливо перенести болезнь.

В Средние века смертность от оспы доходила до 80%. В Америке целые племена были уничтожены этой опасной болезнью, занесенной туда спутниками Писарро. В конце XVII и начале XVIII столетия оспа приняла размеры истинного бедствия. Когда оспенная эпидемия пришла в Мексику, от нее погибло три с половиной миллиона человек. Апостол учения Шталя, профессор медицины в Галле, Й.К. Юнкер определил цифру ежегодной смертности от оспы в Европе в 400 000 человек. Зараза похищала каждого десятого, поселения пустели, ни одно сословие не было застраховано, особенно велика была смертность среди детей. В одном только Берлине за период 1758—1774 годов умерло от оспы 6705 человек.

В течение 50 лет оспа унесла одиннадцать членов австрийского императорского дома. Императрица Мария-Терезия, уже будучи в преклонном возрасте, заразилась и едва не скончалась; ее сын, император Иосиф I, супруга Иосифа II и две эрцгерцогини умерли, несмотря на все старания врачей. Из других коронованных особ, скончавшихся от странной заразы, упомянем курфюрста Саксонского, последнего курфюрста Баварского, Вильгельма II Оранского; в семье Вильгельма III — его отца, мать, жену, дядю, двоюродного брата и сестру. Сам он проболел и едва не умер. Далее список продолжает целый ряд членов английского королевского дома.

Скончался от оспы и русский император Петр II, заразившийся 18 января 1730 года от своего друга князя Григория Долгорукого. Проявилась банальная русская безалаберщина. Долгорукий, у которого болели оспой дети, пришел к Петру II и расцеловался с ним. Через несколько дней у Петра II появились оспины на лице, и через неделю он умер.

В восточных цивилизациях Китая и Индии искусственное предохранительное средство против оспенной эпидемии — так называемая вариоляция (variola — оспа), то есть метод активной иммунизации против натуральной оспы введением содержимого оспенных пузырьков больного человека, существовало тысячелетия, да и в самой Европе прививка была давно известна. Для этой цели китайцы надевали на своих детей рубашки, снятые с умерших от оспы. На Востоке в ноздри здоровых людей вводили высушенный гной оспенных пузырьков выздоровевшего больного. Здоровый человек болел оспой в легкой форме, а затем получал невосприимчивость к ней на всю жизнь. Этот же способ был известен и в некоторых странах Европы. Но особенно не был распространен, так как был крайне рискованный и часто вел к смерти. Нередко здоровый человек заболевал тяжелой формой. Гарантии дать не мог никто. Это был опасный, но единственный путь борьбы с оспой в то время.

Греческие врачи, уже давно знакомые с вариоляцией, разъяснили леди Монтэгю значение прививки, и она, убежденная их доводами, произвела вариоляцию себе и двум своим детям. В 1721 году Монтэгю вернулась в Лондон и сообщила о своей счастливой находке. Для проверки ее сообщения произвели прививку натуральной оспы семи преступникам, осужденным на смерть, пообещав им освобождение, если опыт удастся. Когда обнаружилось, что все семеро, подвергнутых вариоляции, прекрасно перенесли прививку и таким образом оказались застрахованными от оспы, тогда все королевское семейство последовало примеру леди Монтэгю.

После этого вариоляция начала распространяться по Англии и далее по всему континенту. Однако ее распространение проходило не без затруднений и крайне медленно. И это несмотря на то, что в ее защиту раздавалось немало авторитетных голосов. Так, передовые врачи и сам Вольтер настоятельно рекомендовали ее; д’Аламбер статистическими исследованиями доказал, что вариоляция уменьшила смертность от оспы на 2,5%. Кроме того, привившие себе оспу Екатерина II и Мария-Терезия усердно распространяли вариоляцию среди своих подданных, а Фридрих II в одном из своих писем советует какой-то немецкой княгине, которая потеряла от оспы двоих детей, защитить третьего прививкой оспы, одни врачи указывают на то, что таким образом люди дерзают бороться против высшего предопределения, другие видят в ней дело дьявольское.

Опасность вариоляции была сравнительно невелика, статистика тех лет показывает, что от привитых 300 человек умирал едва ли один. Но, с другой стороны, вариоляция способствовала усилению оспенных эпидемий. Так, в 1794 году в Гамбурге разыгралась страшная эпидемия благодаря массовым прививкам. В Англии в 1840 году, а в Пруссии в 1835 году запретили вариоляцию в законодательном порядке. Причиной этого было не то, что вариоляция приносит больше вреда, чем пользы. Дело заключалось в другом: вариоляция, излечивавшая в единичных случаях, не дала ощутимых результатов. Наиболее действенное средство нашлось только в 1796 году.

Эдвард Дженнер (Jenner) родился 17 мая 1749 году в местечке Беркли графства Глочестер в Англии. Он был третьим сыном в семье состоятельного викария. Начальное образование он получил в приходской школе. Затем изучал хирургию у одного врача в Сёдбери, а в 20 лет отправился к своему земляку в Лондон изучать медицину под руководством Джона Хантера (Hunter, 1728—1793), одного из основоположников экспериментальной патологии и анатомо-физиологического направления в хирургии, основателя научной школы. По словам историка Гэзера, никто из современников не мог с Хантером сравниться по уровню медицинских познаний. Несмотря на большую разницу в возрасте, Дженнера и Хантера связывала сердечная дружба. К слову, Дженнер был недурным музыкантом и поэтом, а Хантер любил искусство.

Еще будучи учеником сёдберийского врача, Дженнер оказался невольным свидетелем любопытного разговора об оспе. В дилижансе какая-то крестьянка толковала о предохранительной силе коровьей оспы, как о деле общеизвестном среди ее земляков.

— Я не могу заразиться этой язвой, — говорила она, — потому что у меня была коровья оспа.

Рассказывают, что Дженнер как-то сказал Хантеру о своих размышлениях, не может ли вакцина (коровья оспа) действительно предохранить от натуральной оспы.

— Не думай, а попробуй! — получил он ответ.

Эти слова учителя побудили ученика приняться за его знаменитые опыты. Окончив занятия в Лондоне, Дженнер вернулся в родные края, в Беркли, хотя ему предлагали принять участие в кругосветном плавании знаменитого Кука.

Однажды в семействе одного фермера дочь заболела оспой. Все, кто за ней ухаживал, также заболели, за исключением молодой девушки, которая раньше работала на ферме дояркой. Дженнер догадался, почему эта девушка не заболела, находясь долгое время в контакте с больной. Доктору Дженнеру было известно, что эта девушка как-то при дойке коровы, прикоснувшись к покрытому пустулами вымени, заразилась оспой. Болезнь она перенесла легко, хотя на ее пальцах появились подобные же пустулы (пузырьки), а затем и рубцы. Нетрудно было догадаться, что у нее появился иммунитет.

Прежде всего Дженнер установил следующий факт: коровья оспа только в определенных пунктах проявляется у животных гноевыми нарывами. Если ее привить человеку, то она и у него обнаруживается исключительно на месте прививки. При этом она никогда не вызывает воспалительных процессов в других местах тела.

Чтобы проверить народное мнение относительно предохранительной силы коровьей оспы, Дженнер подверг несколько лиц, уже перенесших эту болезнь, вариоляции. Оказалось, что прививка натуральной оспы совершенно не действует на них, они вновь не заболели. Таким образом, лечебно-предохраняющее значение коровьей оспы было вне всякого сомнения. Лишь после целого ряда подобных опытов Дженнер решился искусственно прививать людям коровью оспу. В течение двадцати лет Дженнер искусственно прививал коровью оспу людям, затем посредством вариоляции проверял, действительно ли они теряют восприимчивость к человеческой оспе.

Следующей ступенью Дженнера была попытка брать гной для прививки не у коров, а у людей, уже получивших прививку коровьей оспы. К этой стадии он подошел 14 мая 1796 года, когда произвел первую такую прививку, перенесся вакцину с руки молочницы Сары Нельмз на руку 8‑летнего мальчика Джеймса Фиппс (Филипса). Прививка обнаружила все признаки коровьей оспы: вокруг надрезов появились краснота и нарывы, температура тела повысилась, но этим и ограничились все болезненные процессы. Впоследствии благодарный Дженнер построил Джемсу Фиппсу дом и сам сажал розы в его саду.

Стоит только вспомнить страшные последствия эпидемий, как станет понятно, какое значение имело открытие вакцинации для медицины. Тем не менее Дженнеру приходилось упорно убеждать в силе предохранительной прививки своих коллег, с которыми он часто встречался в Альвестоне близ Бристоля. В конце концов, он довел их до такого состояния, что медицинское общество его графства грозило исключить его из общества врачей, если он не прекратит надоедать им таким безнадежным предметом.

Парламент возместил Дженнеру расходы, которые он понес в ходе бесчисленных экспериментов, и постановил: выдать дополнительно Дженнеру в 1802 году 10 000 фунтов стерлингов, а через пять лет удвоить эту сумму. Дженнеру повезло, он не в пример другим новаторам дожил до того времени, когда его открытие было признано всем ученым сообществом. С 1803 года и до конца своих дней Дженнер руководил основанным им обществом оспопрививания в Лондоне, ныне Дженнеровский институт. После смерти ученого, последовавшей 26 января 1823 года, в память о нем была воздвигнута его статуя в Трафальгар-сквере в Лондоне.

Первая вакцинация на Европейском континенте была произведена венским врачом де-Карро собственному сыну. Затем масса сторонников Дженнера появилась в Германии, Италии и России.

Оспопрививание в России началось с того, что Екатерине II и ее сыну Павлу английский врач Т. Димедаль провел вариоляцию 12 октября 1768 года. Мальчик Саша Марков, семи лет, у которого был взят оспенный детрит, получил дворянство и фамилию Оспенный. За это деяние лейб-медик Димедаль получил титул барона и большие деньги.

Великим подвигом, равным победе над турками, называл Семён Герасимович Забелин, один из первых воспитанников Московского медицинского факультета и один из первых, кто по окончании его был командирован учиться за границу, решение покойной императрицы Екатерины II привить оспу себе и наследнику.

В 1801 году в Московском воспитательном доме известный профессор Московского университета Е.О. Мухин сделал первую прививку вакциной, полученной лично от Дженнера, мальчику Антону Петрову, которому после этого была изменена фамилия на Вакцинова.

Впоследствии, изучая чуму, врачи-исследователи смогли прийти к мыслям, аналогичным тем, которые высказал Дженнер. И в этом случае наблюдались гнойные нарывы. Не было сомнений в том, что в них содержится чумной яд. Возникал вопрос: нельзя ли добиться защиты от чумы так же, как и от оспы, с помощью прививки? Конечно, это предложение было сугубо теоретическим, и никто не мог сказать заранее, чем закончится на практике подобный опыт. Распространение многих инфекционных болезней было остановлено, а некоторые искоренены благодаря открытию Дженнера. Но это уже другой рассказ.

Начало развития иммунологии относится к концу XVIII века и связано с именем Э.Дженнера, впервые применившего на основании лишь практических наблюдений впоследствии обоснованный теоретически метод вакцинации против натуральной оспы.

Открытый Э.Дженнером факт лег в основу дальнейших экспериментов Л.Пастера, завершившихся формулировкой принципа профилактики от инфекционных заболеваний - принцип иммунизации ослабленными или убитыми возбудителями.

Развитие иммунологии долгое время происходило в рамках микробиологической науки и касалось лишь изучения невосприимчивости организма к инфекционным агентам. На этом пути были достигнуты большие успехи в раскрытии причины ряда инфекционных заболеваний. Практическим достижением явилась разработка методов диагностики, профилактики и лечения инфекционных заболеваний в основном путем создания различного рода вакцин и сывороток. Многочисленные попытки выяснения механизмов, обусловливающих устойчивость организма против возбудителя, увенчались созданием двух теорий иммунитета - фагоцитарной, сформулированной в 1887 году И.И.Мечниковым, и гуморальной, выдвинутой в 1901 году П.Эрлихом.

Начало XX века - время возникновения другой ветви иммунологической науки - иммунологии неинфекционной. Как отправной точкой для развития инфекционной иммунологии явились наблюдения Э.Дженнера, так для неинфекционной - обнаружение Ж.Борде и Н.Чистовичем факта выработки антител в организме животного в ответ на введение не только микроорганизмов, а вообще чужеродных агентов. Свое утверждение и развитие неинфекционная иммунология получила в созданном И.И.Мечниковым в 1900 г. учении о цитотоксинах - антителах против определенных тканей организма, в открытии К.Ландштейнером в 1901 году антигенов человеческих эритроцитов.

Результаты работ П.Медавара (1946) расширили рамки и привлекли пристальное внимание к неинфекционной иммунологии, объяснив, что в основе процесса отторжения чужеродных тканей организмом лежат тоже иммунологические механизмы. И именно дальнейшее расширение исследований в области трансплантационного иммунитета привлекло к открытию в 1953 году явления иммунологической толерантности - неотвечаемости организма на введенную чужеродную ткань.Стало очевидным, что организм очень точно различает "свое" и "чужое", а в основе реакций, возникающих в нем в ответ на введение чужеродных агентов (вне зависимости от их природы), лежат одни и те же механизмы. Изучение совокупности процессов и механизмов, направленных на сохранение постоянства внутренней среды организма от инфекций и других чужеродных агентов - иммунитета, лежит в основе иммунологической науки (В.Д.Тимаков, 1973 г.).

Вторая половина ХХ века ознаменовалась бурным развитием иммунологии. Именно в эти годы была создана селекционно-клональная теория иммунитета, вскрыты закономерности функционирования различных звеньев лимфоидной системы как единой и целостной системы иммунитета. Одним из важнейших достижений последних лет явилось открытие двух независимо работающих механизмов в специфическом иммунном ответе. Один из них связан с так называемыми В-лимфоцитами, осуществляющими гуморальный ответ (синтез иммуноглобулинов), другой - с системой Т-лимфоцитов (тимусзависимых клеток), следствием деятельности которых является клеточный ответ (накопление высокочувствительных лимфоцитов). Особенно важным является получение доказательств существования взаимодействия этих двух видов лимфоцитов в иммунном ответе.

Результаты исследований позволяют утверждать, что иммунная система - важное звено в сложном механизме адаптации человеческого организма, а его действие в первую очередь направленно на сохранение антигенного постоянства внутренней среды организма, нарушение которого может быть обусловленно проникновение в организм чужеродных антигенов (инфекция, пересадка органов) или изменение качества собственных тканей.

Таким образом, даже краткий экскурс в историю развития иммунологии позволяет оценить роль этой науки в решении ряда медицинских и биологических проблем. Инфекционная иммунология - прародительница общей иммунологии - стала в настоящее время только ее ветвью.

Наука об иммунитете возникла из суровой жизненной необходимости преодолеть инфекционные заболевания, которые были бичом человечества вплоть до XIX века. Показательна, например, история победы человека над оспой. Считается, что впервые метод защитыот оспы путем переноса содержимого оспенных пустул от больных здоровым людям (вариоляция) начали применять в Китае за тысячу лет до н.э., с начала XI века. Затем позднее этот метод стали использовать в Индии, Малой Азии, Европе. Вместе с тем, истории медицины известно, что впервыеклассическое описание оспы дал видный ученый Востока Ар-Рази, применявший на практике оспопрививание, а его последователь Авиценна описал характерные признаки чумы и оспы, отметив, что человек, перенесший какую-либо из названных болезней, редко заболевал ей вновь. Чисто практический опыт указывал на то, что организм способен вырабатывать защитные свойства против инфекции, если ранее был контакт с ней. Все же этот метод прививки (вариоляция) часто заканчивался возникновением острых форм заболевания и даже гибелью привитых. В то время научного объяснения этому не могло возникнуть.

Иммунологию как науку нередко делят на классическую и современную иммунологию. Классическую иммунологиютакже называютинфекционной иммунологией, основателями которой являются Э.Дженнер и Л.Пастер. Развитие иммунологии связано со многими научными открытиями, каждое из которых имеет свою предысторию, то есть любое научное открытие совершалось на основе уже достигнутого. Так, в 1776 году врач-естествоиспытатель Эдвард Дженнер заложил основы эксперименталь-ной иммунологии. Он произвел первую вакцинацию - иммунизацию против оспы, привив материал коровьей оспы мальчику, и положил, как оказалось впоследствии, начало важнейшему теоретическому и практическому направлению в медицине - освобождению человечества от инфекционных заболеваний. Однако исследования Э.Дженера и его идеи не получили полного признания, так как они носили частный характер и касались лишь одного конкретного заболевания, а в целом иммунизация научно не была обоснована. Теория процесса вакцинации была осмыслена Л.Пастером – основателем теоретической иммунологии - через 85 лет после первых иммунизаций Э.Дженнера. Л.Пастер, по существу, заложил фундамент иммунологии как самостоятельной биологической и медицинской науки. В 1881 году Л.Пастер впервые в мире заявил в Парижской академии наук о возможности предупреждения инфекционных заболеваний путем иммуниза­ции ослабленными, аттенуированными микробами. Будучи химиком, Л.Пастер, по существу, впервые внедрил в медицину и биологию точность химического эксперимента и мышления. Л.Пастер на многие десятилетия опередил задачи развития науки и практики. Признание к нему пришло только после того, как в результате гениально смелого эксперимента он предупредил путем прививок развитие бешенства - неизлечимой мучительной болезни. На протяжении только двух лет - 1886 и 1887 годов - прививками от бешенства было спасено более 2,5 тысяч человек. Разработанные Пастером принципы получения вакцин и иммунизации в дальнейшем были успешно развиты и научно обоснованы на уровне взаимоотношения макро- и микроорганизмов. За все годы развития науки и практики иммунизации созданы и применены эффективные вакцины против многих бактериальных и вирусных инфекций. Иммунизация способствовала резкому снижению или локализации большинства особо опасных инфекционных заболеваний. Это в значительной мере обеспечило социальный прогресс человечества, удлинило среднюю продолжительность жизни людей. Но, несмотря на выдающиеся открытия, взгляды Л.Пастера на природу иммунитета отличались некоторой ограниченностью, отражающей уровень достижений биологии и медицины, существовавший в то время. Еще длительное время после его смерти под иммунитетом понимали лишь невосприимчивость к инфекционным болезням.

Длительная полемика между двумя основоположниками иммунологии И.И. Мечниковым и П.Эрлихом началась в 1887 году. Сторонники каждой теории более 15 лет доказывали верность своей точки зрения многочисленными экпериментами. Сторонник гуморальной теории иммунитета Э.Беринг установил нарастающую бактерицидность сыворотки после перенесенных заболеваний, связанную с гуморальными факторами. В 1890году Э.Берингом и Ш.Китазато путем иммунизации животных столбнячным и дифтерийным анатоксинами были получены антитоксические сыворотки. Полученные антитокси­ческие сыворотки нейтрализовывали токсины. Широкое использование антитоксической сыворотки стало мощным патогенетическим средством лечения дифтерии и позволило спасти тысячи жизней. Однако в некоторых случаях применение антитоксической сыворотки сопровождалось тяжелейшим осложнением (падение артериального давления), приводящим к летальному исходу. Детальное изучение этого осложнения в экспериментах провел Ш.Рише (1911). Им было показано, что если после первичной внутрикожной или подкожной вакцинации на пике иммунного ответа (через 10-14 дней) произвести повторную вакцинацию внутримышечно или внутривенно в дозе, превосходящей таковую при первичной иммунизации в 5-10 раз, то у 100% экспериментальных животных развивалось состояние, несовместимое с жизнью. Это явление он назвал анафилаксией, а развивающееся тяжелейшее состояние было названо А.М. Безредка анафилактическим шоком.

Многолетняя дискуссия сторонников гуморальной и фагоцитарной теорий оказалась продуктивной и способствовала окончательному формированию иммунологии как науки. Высшим признанием для И.И.Мечникова и П.Эрлиха стало присуждение им обоим в 1908 году Нобелевской премии за достижения в области физиологии и медицины - за открытие гуморальной и клеточной теории.

Создателями неинфекционной иммунологии, благодаря которой смогла появиться современная иммунология, стали Ж.Борде и М.Чистович. В 1898 году Жюль Борде, задумавшись о том, вырабатываются ли антитела в ответ на немикробные клетки, поставил опыт по введению кролику бараньих эритроцитов; в ответ в крови животного появились антитела, склеивающие, а затем и растворяющие бараньи эритроциты. Реакция имела такую же специфичность, как и действие антител в отношении микробов. Одновременно М.Чистович описал появление антител в крови животных после введения им под кожу или в вену немикробных и даже неклеточных чужеродных белковых веществ. А именно, – белков сыворотки крови. Антитела, добавленные к чужеродной сыворотке, вызывали укрупнение ее белковых молекул, их склеивание. И в этом случае отмечалась специфичность антител. Позднее Г.Бухнер открыл систему комплемента, а Ж.Борде изучил значение системы комплемента и показал, что антитела в составе иммунного комплекса активируют комплемент, который вызывает разрушение мембран клеток антигена и значительно усиливает фагоцитоз. Благодаря исследованиям Ж.Борде было показано, что макрофаги начинают иммунный ответ и макрофаги его и заканчивают, так как фагоцитоз иммунного комплекса обеспечивает полное уничтожение антигена. Эти исследования показали, что И.И. Мечников и П.Эрлих изучали два этапа одного и того же процесса и в результате родилась гуморально-клеточная теория иммунитета.

Следующий этап в развитии неинфекционной иммунологии связан с именем К.Ландштейнера, который, занимаясь проблемой модификацииантигенов, в 1900 годуоткрыл групповые изоантигены эритроцитов человека, обнаружив группы крови О, А, В, АВ. Таким образом была заложена важнейшая программа исследований в иммуногенетике, что позволило решить многие проблемы гистосовместимости тканей и трансплантационного иммунитета. Прошло несколько лет, прежде чем открытие К.Ландштейнера нашло применение в клинике. Опираясь на его исследования, врачи стали брать для переливания не любую кровь, а только ту, эритроциты которой не склеиваются в сыворотке больного.

В 1956 году американский иммунолог Альберт Кунс доказал, что антитела вырабатываются плазматическими клетками. В начале 60-х годов появились бесспорные доказательства того, что все специфические реакции иммунитета – выработку антител, отторжение пересаженных тканей или органов, противовирусную защиту – осуществляют лимфоциты.

Дальнейшее развитие иммунологии связано с расшифровкой химического строения молекулы иммуноглобулина, которую независимо друг от друга предложили в 1959 году биохимики англичанин Р.Портер и американец Дж.Эдельман. Изучая строение иммуноглобулинов миеломных мышей, они впервые создали модель иммуноглобулина G, за что были удостоены Нобелевской премии.

В 1980 году Нобелевская премия за достижения в области физиологии и медициныбыла присуждена за работы, посвященные проблемам гистосовместимости и трансплантации тканей. Лауреатами стали Дж.Снелл - за изучение локуса Н-2 гистосовместимости у мышей, Ж.Доссе - за выявление и изучение HLA-генов гистосовместимости у человекаи Б.Бенацерраф - за открытие механизмов отторжения тканей у человека.

Следующий фундаментальный этап в иммунологии связан с исследованием антител - это работы Г.Келлера и Ц.Мильштейна - Нобелевских лауреатов 1984 года, которые в 1974-1975 гг. применили метод гибридизации миеломных клеток с антителообразующими В-лимфоцитами и открыли технологию получения моноклональных антител, широко используемых в иммунодиагностике для идентификации различных биологически значимых молекул, в иммунотерапии, а также с разнообразными исследовательскими целями.

В конце 1970-х годов С. Тонегава расшифровал процесс реарранжировки вариабельных генов В-лимфоцитов, тем самым раскрыл природу разннобразия антигенраспознающей способности антител; позже на той же основе было установлено разнообразие V-генов Т-лимфоцитов. За свои исследования в этой области С. Тонегава в 1987 году был удостоен Нобелевской премии. Эти работы позволили сделать еще один революционный шаг в иммунологии, когда в начале 80-х годов была установлена природа Т-клеточного антигенраспознающего рецептора.

Современный этап в развитии неинфекционной иммунологии получил свое развитие со второй половины 1980-х годов, когда стала интенсивно развиваться молекулярная иммунология, которая позволила начать масштабные исследования молекулярных основ иммунных процессов.

Для индукции иммунного ответа оказалось недостаточным только распознавания антигена. В этом процессе играют роль и молекулярные факторы, вырабатываемые иммунокомпетентными клетками. Так, макрофаги стимулируют Т-лимфоциты с помощью интерлейкина-1, а Т-лимфоциты стимулируют Т- и В-лимфоциты с помощью интерлейкина-2. С 1980-х годов усиленно накапливалось все больше фактов, свидетельствующих о том, что иммунная система оказывает регуляторное влияние на другие системы организма с помощью синтезируемых иммунокомпетентными клетками медиаторов иммунного ответа, которые получили название цитокины. Оказалось, что растворимые продукты иммунной системы (цитокины) являются мощными регуляторными факторами, действующими на функцию органов кроветворения, на нервную, эндокрин­ную системы и т.д. От того, насколько полноценно функционирует иммунная система, зависят многие процессы нормальной жизнедеятельности организма. Эта функция может быть непосредственно не связана с иммунитетом, но в процессе иммунной регуляции выработка цитокинов значительно возрастает и их действие распространяется на реализацию регуляторных воздействий как внутри, так и за пределами иммунной системы. В связи с этим в настоящее время большой интерес исследователей вызывает иммуноцитокино-нейроэндокринная регуляция иммунного ответа.

Революционным открытием в изучении иммунитета стали работы Нобелевских лауреатов 2011 года - Брюса Бойтлера (США), Ральфа Штайнмана (Канада) и Жюля Хоффмана (США), которые установили важное значение двух взаимосвязанных систем иммунитета – врожденной и адаптивной.

В 1996 году исследователем Ж.Хоффманом был обнаружен у мух-дрозофил ген, который отвечает за иммунную реакцию при инфицировании грибковыми микроорганизмами. Этот ген кодирует так называемые толл-подобные рецепторы - белки, которые распознают характерные молекулярные структуры определенных групп микроорганизмов. В 1998 году Брюс Бойтлер обнаружил такой же ген у мышей, который отвечает за иммунное противостояние бактериальным антигенам. В настоящее время обнаружено более десяти толл-подобных рецепторов у человека.

Р.Штайнман еще в 1973 году открыл дендритные клетки - первую линию защиты против некоторых патогенов - и показал, что они способны связывать воедино оба типа иммунитета, позволяя организму "решать", требуется ли запуск адаптивной иммунной системы. Именно этим объясняется преимущественная локализация дендритных клеток в тканях, которые соприкасаются с внешней средой: в эпителиальном слое слизистой оболочки кишечника, в подслизистой респираторного, желудочно-кишечного и урогенитального трактов. В настоящее время изучено множество видов дендритных клеток, происхождение и роль которых все шире раскрываются. В связи с этим дендритные клетки приобрели большую значимость в разработке вакцин, в частности, вакцин против опухолей, работа которых основана именно на стимуляции дендритных клеток.

Кроме того, последние 10-15 лет характеризуются открытием все новых субпопуляций клеток иммунной системы: NKT-лимфоцитов, регуляторных Т-лимфоцитов и их субпопуляций, механизмы действия которых лучше раскрывают такие иммунологические феномены, как иммунологическая толерантность и иммунологическая память. Значительные результаты достигнуты и в изучении регуляции деятельности как всей системы иммунитета в целом, так и отдельных ее звеньев - врожденного и адаптивного иммунитета.

Дата добавления: 2015-03-11 ; просмотров: 3261 . Нарушение авторских прав