История развития иммунологии. Теория иммунитета

Клеточные и молекулярные механизмы при защите от вирусов, как и при защите от бактерий, работают согласованно, приходя на помощь друг другу. Молекулы интерферонов, кроме антивирусного действия, оказывают влияние на функции защитных клеток.   Гамма-интерферон, как уже было сказано выше, является  активатором макрофагов     (рис. 9).

Активированные гамма-интерфероном макрофаги могут пополнить армию клеток-киллеров, но только при участии специфических противовирусных антител, которые образуют своеобразные мостики между макрофагами и зараженными клетками-мишенями. Специфический ответ на вирусные антигены неизбежно вовлекает популяцию Т-хелперов, которые в ответ на активацию начинают усиленно синтезировать и секретировать интерлейкин-2. А этот цитокин известен своей способностью резко активизировать клетки-киллеры.

 

 

14.  Как организм защищается  от бактерий

Место проникновения бактерий в организм, называется входными воротами инфекции. Здесь на борьбу с бактериями поднимаются фагоцитирующие клетки. Первый сигнал мобилизации эти клетки получают от самих бактерий-агрессоров в виде молекул их токсинов. Одновременно с фагоцитозом бактерий макрофаги начинают синтезировать и выделять воспалительные цитокины - интерлейкин-1, фактор некроза опухолей и другие. Под влиянием цитокинов усиливается прилипание циркулирующих лейкоцитов к эндотелию сосудов и мобилизация в очаг инфекции. Те же цитокины усиливают антибактериальную активность фагоцитов. Если фагоцитирующие клетки не справляются с очищением очага инфекции от бактерий, интерлейкин-1 выполняет роль межклеточного сигнала. Он вовлекает в процесс активации Т-лимфоциты и включает механизмы специфического иммунного ответа.

Активированные Т-лимфоциты пополняют ресурсы воспалительных цитокинов, синтезируя гамма-интерферон, активирующий макрофаги. Существенную помощь фагоцитирующим клеткам в борьбе с бактериями оказывают продукты В-лимфоцитов - специфические антитела-иммуноглобулины (рис. 18). Взаимодействуя с антигенами бактерий, антитела как бы подготавливают бактерии в пищу фагоцитам, делают их более удобоваримыми. Кроме того, специфические антитела против бактериальных токсинов расправляются с последними самостоятельно: токсин, связавшийся со своими специфическими антителами, утрачивает токсичность и больше не представляет опасности для организма.

 

 

 

15.  Апоптоз как средство профилактики

Интересно, что часть генов, контролирующих апоптозную реакцию у людей, являются очень древними. Некоторые белки одновременно “присматривают” и за апоптозом, и за делением клетки. Таким образом, системы регуляции клеточного деления и клеточной смерти оказываются тесно переплетенными между собой. Это обстоятельство имеет очень важные биологические последствия. Одно из них заключается в том, что апоптоз - мощное и важнейшее средство естественной профилактики раковых и других злокачественных новообразований.

Нарушение физиологического равновесия между делением и гибелью клеток лежит в основе и некоторых других - неопухолевых - заболеваний. В частности, есть основание считать, что при СПИДе (синдроме приобретенного иммунодефицита) уменьшение содержания в крови определенного класса лейкоцитов, играющих важную роль в иммунитете, обусловлено их апоптозной гибелью.

Большую роль играет апоптоз и в защите организма от возбудителей инфекционных заболеваний, в частности, от вирусов. Многие вирусы вызывают такие глубокие нарушения в обмене веществ зараженной клетки, что она воспринимает эти нарушения как сигнал к экстренному включению программы гибели. Биологический смысл такой реакции вполне понятен. Смерть зараженной клетки еще до того, как в ней образуется новое поколение вирусных частиц, предотвратит распространение инфекции по организму.

Воздействие на программу клеточной гибели - перспективное направление лекарственного лечения. Так, одна из важных задач противораковой терапии - стимуляция апоптозной системы. В других случаях задача врача, наоборот, предотвратить вредное для организма клеточное самоубийство. Следует признать, что наличие такого смертельного механизма - обстоятельство не только необходимое, но в конечном итоге и крайне благоприятное.

 

 

 

 

 

Выводы

1. Организм человека обладает  и м м у н и т е т о м  - рядом защитных реакций, направленных против инфекционных агентов. Первые (немедленные) защитные реакции - это реакции неспецифические, то есть они универсально направлены против любых чужеродных клеток, вирусов, крупных молекул. Вторые защитные реакции - уже высокоспецифические, на запуск этой системы необходимо некоторое время.
2. Системы  н е с п е ц и ф и ч е с к о г о (врожденного, естественного)  и  с п е ц и ф и -  ч е с к о г о  (приобретенного) иммунитета должны рассматриваться как две стадии единого процесса защиты организма. Система врожденного иммунитета действует на основе воспаления и фагоцитоза. Система приобретенного иммунитета основана на специфических функциях лимфоцитов.

   3. Макрофаги и лимфоциты - основные клетки иммунной системы.

   4.  Тимус - это центральный  орган иммунитета, где закладываются  основы клеточного типа реагирования. Отбор клеток по способности  распознавать свои собственные  антигены является определяющим условием дальнейшего внутритимусного развития Т-лимфоцитов.

5. Функции антигена (“чужой” молекулы)- найти соответствующий ему лимфоцит, вызвать его деление и дифференцировку в клетку, секретирующую антитела.
6. На внедрение и размножение микробов организм отвечает мобилизацией защитных клеток и продукцией защитных молекул  -  иммунным ответом. Чтобы иммунный ответ состоялся, оказался достаточно эффективным, выполнил свои защитные функции и был своевременно выключен за ненадобностью, необходимы четкие межклеточные взаимодействия, которые обеспечиваются цитокинами. Цитокины являются своеобразным межклеточным языком.
7. Одной из первых линий защиты организма от бактериальной и вирусной инфекции служат воспалительные процессы. Пока не сформировался полноценный иммунный ответ, они быстро индуцируются для ограничения распространения инфекции в первые часы и дни после заражения. Ключевую роль в индукции воспалительных реакций играют такие цитокины (молекулярные сигналы), как фактор некроза опухолей (ФНО) и интерлейкин-1 (ИЛ-1).
8. Фактор некроза опухолей и гамма-интерферон относятся к важнейшим регуляторам иммунной системы организма. Проявляют они также и прямую антивирусную активность.

  9.  Другие неспецифические (врожденные) защитные реакции осуществляет  система комплемента. Это многокомпонентная система белков (более 20), которые циркулируют в кровяном русле. Основные функции комплемента - распознавание, разрушение и удаление из организма генетически чужеродного материала. Кроме того, комплемент играет важную роль и в регуляции воспалительных и иммунологических реакций организма.

10. С п е ц и ф и ч е с к и й   иммунитет принято делить на гуморальный (ответственны В-лимфоциты) и клеточный (ответственны Т-лимфоциты). Ни В-клетки, ни Т-киллеры не в состоянии развить максимально эффективную реакцию самостоятельно. Именно через процесс взаимодействия различных типов иммуннокомпетентных  клеток формируется наиболее выраженный иммунный ответ.
11. Характерные черты  с п е ц и ф и ч е с к о г о  иммунитета - умение отличать “свое” от “не своего”, иммунологическая память, специфичность запоминания, толерантность при внутриутробном введении антигена.
12. Среди защитных клеток и молекул немало дублеров, способных выполнять одни и те же функции. Клетки, связанные друг с другом посредством цитокинов, образуют своеобразную сеть. Она служит для многоканальной передачи сигналов от клетки к клетке, обеспечивает восприятие этих сигналов и соответствующий ответ. Информация от клетки к клетке передается в виде молекул цитокина. Восприятие информации гарантируется наличием на поверхности клетки соответствующего рецептора.
13. Система комплемента резко усиливает действие антител. Комплемент сообщает комплексу антител - антитело токсичность, средство к фагоцитирующим клеткам и способность вызывать воспаление.

   14. Система программируемой  клеточной смерти - существенный  фактор иммунитета, поскольку гибель  зараженной клетки может предотвратить  распространение инфекции по организму. Нарушение системы программируемой гибели клетки - причина серьезной патологии. Ослабление способности к апоптозу может вести к развитию злокачественных опухолей, вирусных заболеваний и иммунодефицитных состояний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы рассмотрели сложную и индивидуально целесообразно устроенную систему защитных реакций организма. Одной из важнейших проблем современной биологии является вопрос о том, как и из чего она могла возникнуть в процессе эволюции. Подходы к этой проблеме лишь только намечаются.

Ясно, что защиту организма от внешней и внутренней биологической агрессии иммунная система обеспечивает путем двух основных механизмов - распознавания и разрушения чужеродных молекул и клеток. Это достигается благодаря слаженной работе иммуноцитов различного функционального предназначения. Основным молекулярным инструментом для реализации иммунного ответа служат антитела и поверхностные рецепторы. Причем те и другие могут выполнять как функцию распознавания, так и функцию разрушения чужеродных тел. Межклеточная связь между иммуноцитами выполняют интерлейкины, интерфероны и другие медиаторы. Нарушение этих механизмов приводит к различным формам иммунопатологии, опасной для здоровья и жизни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Абелев Г.И.  Основы иммунитета. - “Соросовский Образовательный журнал”, 1996г., №5, С. 4-10.

2. Абелев Г.И.   Воспаления. -  “Соросовский Образовательный журнал”, 1996г., №10,

С. 28-32.

3. Агол В.И.    Генетически запрограммированная смерть клеток. - “Соросовский Образовательный журнал”, 1996г, №10, С. 28-32.

4. Блинкин С.А.   В мире незримого. - М., “Знание”, 1976г., С.112.

5. Галактионов В.Г.   Генетический контроль взаимодействия иммуннокомпетентных клеток. - “Соросовский Образовательный журнал”, 1997г., №2, С. 28-34.

6. Грунтенко Е.В.   Иммунитет. За и против. - М., “Знание”, 1982г., С.208.

7. Лалаянц И.Э., Милованова Л.С.    Нобелевские премии по медицине и физиологии. -   М., Знание, серия “Биология”, 1991г., С.64.

8. Петров Р.В.    Я или не я. - М., “Молодая гвардия”, 1987г., С.220.

9. Ройт А.    Основы иммунологии. М., “Мир”, 1991г., С.328.

10. Семенов Э.В.   Анатомия и физиология человека. - Пособие для поступающих в ВУЗы - М., АНМИ, 1995г., С.21-37.

11. Смородинцев А.А.    Беседы о вирусах. - М., “Молодая гвардия”, 1982г., С.208.

12. СПИД - чума ХХ века. - “Курьер  ЮНЕСКО”, август, 1995 г. , С.42.

13. Ульянкина Т.И.    Зарождение иммунологии. - М., “Наука”, 1995г., С.206.

14. Фрейдлин И.С.  Цитокины и межклеточные контакты в противоинфекционной защите организма.  - “Соросовский Образовательный журнал”, 1996г, №7, С. 19-25.

15. Щелкунов С.Н.    Вирус натуральной оспы - источник новых медицинских препаратов. - “Соросовский Образовательный журнал”, 1995г, №1, С. 28-31.

16. Ярилин А.А., Шарый Н.Н.   Иммунитет и радиация. - М., Знание, серия “Биология”, 1991г., С.64.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

Нобелевские лауреаты по иммунологии

Имя	Год	Страна	За что присуждена премия
Беринг Э.   Мечников И.И.   Эрлих П.   Рише Ш.   Бордэ Ж.   Ландштейнер К   Форсман В. Бобе Д.   Бернет М.   Медавар П.     Бенасерраф Б. Снелл Дж. Доссе Ж.   Тонегава С.   Хитчингс Дж. Элион Г. Блэк Дж.   Муррей Дж.	1901   1908   1908   1913   1919   1930   1957     1960   1960       1980     1987   1988   1988   1990	Германия   Россия   Германия   Франция   Бельгия   США   Германия Италия   Австралия   Англия     США США Франция   США   США   Англия   США	Создание антидифтерийной сыворотки   Открытие фагоцита- первой клетки иммунной системы Создание метода количественного определения антител Открытие анафилаксии и механизма ее возникновения Открытие иммунного белка комплемента   Открытие групп крови   Разработка антигистаминных средств     Формулирование клональной теории синтеза антител Открытие функции Т-лимфоцитов и механизмов отторжения органов и тканей   Открытие комплекса гистосовместимости, играющего большую роль в отторжении пересаженных органов и тканей   Открытие генных механизмов синтеза защитных белковых антител Создание азидотимидина (АЗТ) - лекарственного средства против СПИДа Создание антигистаминовых блокаторов   Пересадка первой почки человеку