История иммунологии

Содержание

Введение
Зарождение иммунологии
XVIII — XIX века. Начало истории современной иммунологии.
Иммунология в XX веке
Заключение
Список использованной литературы

История иммунологии

2. следует высеять чистую культуру целевого микроба;
3. чистая культура искомого микроба должна вызывать у экспериментальных животных симптомы, сходные с заболеванием человека.
Идея специфичности Коха состоит в том, что различные микроорганизмы вызывают разные заболевания. Ученый особенно настаивал на этом утверждении. Кох первым разработал методы клонирования микроорганизмов – выделение чистых культур бактерий на твердых питательных средах, первым применил анилиновые красители для окраски микробов и усовершенствовал технику микроскопирования за счет иммерсии объектива микроскопа. К его заслугам также относят первые в истории фотографии бактерий под микроскопом.
Другой знаменитый микробиолог и химик Луи Пастер (1822-1895) показал, что в целях эксперимента заболевания можно вызывать путем введения в здоровые организмы определенных микробов. Свои опыты он сначала провел на шелковичных червях и вин­ном брожении, потом – на позвоночных животных. Как известно, Пастер вошел в историю естественных наук как создатель вакцин против куриной холеры, сибирской язвы и бешенства и как автор метода аттенуации микроорганизмов – ослабления инфекционности микробов путем искусственных обработок в лаборатории. Говорят, что аттенуацию Пастер открыл случайно: кто-то (он сам или его лаборант) забыл пробирку с культурой холерного вибриона в термостате, в результате чего культура перегрелась. Несмотря на нарушение техники, культуру ввели подопытным курам, но те холерой не заболели. Подопытных птиц не убили из соображений экономии, а через какое-то время вновь использовали в экспериментах по заражению, на этот раз введя им свежую культуру холерного вибриона. Однако эти куры снова оказались устойчивыми к заболеванию. Обратив внимание на результаты описанного эксперимента, Пастер повторил его и подтвердил в других опытах: известен его успешный публичный опыт по прививке овцам сибиреязвенной вакцины, доказавший, что предварительное введение в организм ослабленых (аттенуированных) микробов в будущем предотвратит развитие заболевания при заражении одноименным, но вирулентным микроорганизмом.
Совместно с выдающимся французским бактериологом Эмилем Ру (1853-1933) Пастер исследовал различные штаммы одного и того же микроба. Ученые доказали, что различные штаммы организмов проявляют разную патогенность, т.е. способствуют появлению клинических симптомов существенно различной степени тяжести. Л. Пастер и Э. Ру разработали методы лабораторной аттенуации микробов и создали аттенуированные вакцинные штаммы возбудителей куриной холеры, бешенства и антракса. Пастер впервые испытал вакцину от бешенства на мальчике, которого укусила бешеная собака. Пациент не заболел, что показало успешность эксперимента. На волне успеха в странах Европы и раньше всего – в России (а именно – в Одессе, эта заслуга принадлежит И. И. Мечникову) начали открывать так называемые пастеровские станции, где укушенных животными людей прививали от бешенства7.
В дальнейшем практическая медицина внедрила пастеровский принцип изготовления вакцинирующих препаратов путем искусственной аттенуации диких микробов в глобальных масштабах. Но, как отмечают многие специалисты, к 1910 г. время показало несовершенство пастеровской иммунизации.
Иммунология в XX веке
В ХХ веке иммунология развивалась стремительно. Уже в первой половине столетия ученые создали в той или иной мере действенные вакцины против оспы, куриной холеры, сибирской язвы, бешенства и чумы. Однако чем усерднее работали специалисты, тем больше новых задач перед ними возникало: список инфекций, против которых не удавалось произвести эффективных вакцин, постоянно рос. Вакцинации требовали туберкулез, лепра, холера, сифилис, большинство вирусных и паразитарных инфекций.
Со временем вакцинные прорывы стали угасать, создание новых эффективных средств давались все с большим трудом и в 1951 году Макс Тэйлер за синтезирование протективной вакцины против вируса желтой лихорадки получил даже Нобелевскую премию. Пассивная серотерапия ограничилась дифтерией и столбняком, в которых использовалась лошадиная антисыворотка. Сейчас эта практика не применяется, в клинических условиях используется только пассивная серотерапия резус-конфликта матери и плода, а также антисыворотки против сильнодействующих ядов.
Одним из величайших иммунологов современности по праву считается датский иммунолог, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1984 года Нильс Йерне (в другом прочтении – Ерне), который в 1955 году создал первую в истории теорию биологической селекции применительно к иммунитету и назвал ее «natural selection». В кругу отечественных специалистов эта теория известна как теория образования антител. Замеченная Йерне клональность лимфоцитов является главной теоремой иммунологии и по сей день. Но кроме этой идеи у Йерне есть и другие заслуги. Так, он предсказал, что распознавание лиганда рецепторами лимфоцитов наследственно связано с главным комплексом гистосовместимости. Кроме того, до недавнего времени количество антителообразующих клеток подсчитывали по методу, названному именем Йерне8. Кроме того, с именем датского ученого связана и гипотеза об иммунологической сети (идиотип) об антиидиотипическом взаимодействии антител с антиантителами, предложенная автором в 1974 году. В последнее время об этой гипотезе мало говорят, хотя именно за эту идею Йерне получил Нобелевскую премию. Хотя не исключено, что в скором времени предложенные Йерне мысли об иммунологической сети вновь актуализируются, но уже на новом фактическом материале. В частности, это может произойти при попытках понять недостаточно объясненные пока явления толерантности лимфоцитов в процессе постоянных иммунных ответов и множества других тайн человеческого иммунитета.
Нужно отметить, что понятие «клонально-селекционная теория иммунитета», принадлежит английскому вирусологу Фрэнку Бернету, который развивал эту теорию и всячески пропагандировал ее, но в вопросе авторства сам отдавал дань своему предшественнику Нильсу Йерне.
Еще одно открытие в иммунологии состоялось в 1945 году, когда англичанин Рэй Оуэн описал дизиготных телят-близнецов, которые не отторгали трансплантаты друг от друга. Ученый связал этот факт с эмбриональным парабиозом испытуемых животных. Из его опыта заключалось, что способность к развитию иммунного ответа на конкретные антигены появляется еще в эмбриональном периоде онтогенеза, при этом существует зависимость результата от наличия конкретных антигенов во внутренней среде эмбриона.
Иммунологическую толерантность как фактическое явление иммунных процессов также экспериментально подтвердил Питер Медавар, который разработал модель искусственной индукции иммунологической толерантности путем инъекции новорожденным мышатам кроветворных клеток от аллогенного донора. В своих трудах 1940-х гг. Медавар на новый лад заговорил о законах трансплантации и показал, что отторжение трансплантата представляет собой, прежде всего, иммунологический феномен. При этом антитела не являются инструментом отторжения.
Фрэнк Бернет, в свою очередь, проработав мысли и открытия нескольких своих коллег, объединил их и предложил «теорию селекции клонов». Основные положения этой теории таковы:
1) естественные антитела представлены в виде рецепторов на поверхности неких мезенхимальных клеток;
2) антигены при попадании в организм связывают эти рецепторы;
3) наступает пролиферация клона клеток, рецепторы которых связались с антигеном;
4) часть клеток клона становится клетками памяти;
5) иммунологическая толерантность представляет собой результат «выброса клона» («clonal abortion»), который имеет место в определенные критические периоды эмбрионального развития.
За открытие и высокие результаты в исследовании феномена индуцированной иммунологической толерантности, а также за понимание того, что толерантность есть свойство клеток иммунной системы, в естественных условиях развивающееся во время эмбриогенеза, Фрэнк Бернет и Питер Медавар получили Нобелевскую премию.
В 1960-е годы результате экспериментов Дэвида Талмаджа и Джошуа Ледерберга подтвердилась клеточная селективная теория иммунитета. Так, Талмадж пришел к выводу о том, что ограниченное число антител (клонотипов, по терминологии автора) способно связывать гораздо большее множество разнообразных антигенов. Надо отметить, что это заключение современная иммунология подтвердила только 2000-м году, да и то сегодня далеко не все ученые принимают вывод Талмаджа. Ледерберг, в свою очередь, сфокусировал свое внимание на генетике и пришел к выводу о том, что разнообразие антител определяется высокой скоростью соматических мутаций в «иммуноглобулиновом гене». Фактически, это заявление оказалось предсказанием соматической рекомбинации ДНК иммуноглобулиновых генов.
Вернемся к работе Фрэнка Бернета. Развивая свою клеточную клональную теорию, он пришел к тому, что для начала иммунного ответа достаточно, чтобы мезенхимальные клетки (т.е. лимфоциты, как потом стало понятно) определенного клона связали свой антиген. Благодаря уровню авторитета Бернета и простоте предложенной идеи она надолго закрепилась в ученых кругах, но иммунологическая реальность здесь снова ускользнула от ученых. Со временем накопилось достаточно фактов, доказывающих, что лимфоциту для начала иммунного ответа обязательно нужно получить из внешней для него среды и другие сигналы, кроме связывания антигена. Так ученые предсказали 2-сигнальную модель, а затем в 1969 году ее доказали П. Бретчер и М. Кон. Позднее Р. Лангман также экспериментально подтвердил эту мысль. Указанным ученым принадлежит, в частности, термин Т-лимфоциты-хелперы для антителопродуцирующих В-лимфоцитов.
Ученые Лафферти и Каннингам в 1972-м году выдвинули мысль о том, что активация самих Т-лимфоцитов также требует двух сигналов: во-первых, антигена и, во-вторых, обязательного ко-стимуляторного сигнала. В действительности этот вопрос остается не проясненным и по сей день: в точности неизвестно, выполнения каких именно условий требует и каковых достаточно для лимфоцитарного иммунного ответа, включая нормальное протекание процессов его инициации, развития и завершения. На эту тему в современной иммунологии существует лишь ряд гипотез.
Заключение
В заключении кратко подведем итог вышесказанному. Рассмотрев историю и предпосылки зарождения иммунологии, можно сделать выовд о том, что эмпирический этап в развитии этой науки начался в глубокой древности. Так, уже 3000 лет назад индийские врачеватели одевали здоровых детей в рубахи выздоравливающих оспенных больных, а древнегреческий историк Фукидид в V столетии до н.э. заметил, что при эпидемиях никто из переболевших не заболевал повторно. Однако главной вехой эмпирического этапа в развитии иммунологии стал эксперимент Эдуарда Дженнера по созданию искусственного иммунитета к оспе в 1776 году.
Возникновению иммунологии собственно как науки в современных о ней представлениях в высокой степени способствовала работа Луи Пастера и его коллег по предупреждению куриной холеры путем вакцинации, т.е. введения в организм подопытных птиц ослабленного штамма возбудителя. Несмотря на то, что автор предложил определенное теоретическое обоснование своему открытию, считать работу Пастера началом иммунологии, как науки все-таки не стоит. Основоположниками иммунологии как науки в полном смысле этого слова принято считать отечественного ученого Илью Ильича Мечникова и группу завадных специалистов – учеников Р. Коха во главе с Паулем Эрлихом.
Так, в 1882 г. И. И. Мечников предложил рассматривать иммунитет на клеточном уровне. Согласно его представлениям, в организме есть специальные клетки – фагоциты, поглощающие микробы и уничтожающие их. Примерно в то же время, т.е. в 1880-е годы немецким ученым удается открыть мощный бактерицидный эффект плазмы крови, они предположили наличие в плазме антимикробных факторов и, как выяснилось позже, оказались абсолютно правы. Этими учеными были Рудольф Эммерих, который в 1887 году работал с заболеванием краснухой, и Эмиль Беринг, занимающийся дифтерией. Выявленные антимикробные факторы Эрлих назвал антителами.
Противостояние клеточной и гуморальной теорий иммунитета продолжалось около 20 лет с разной степенью напряженности и прекратились только тогда, когда ученые пришли в выводу: об звена – клеточное и гуморальное – есть обязательные элементы единой системы иммунной защиты. С гордостью можно отметить, что И. Мечников и П. Эрлих благодаря своим открытиям в 1908 г. были награждены Нобелевской премией за выдающийся вклад в разработку теории иммунитета.