Пастер
Во второй половине XIX века было выдвинуто множество гипотез о том, как работают вакцины. Например, Пастер и его последователи предложили теорию «истощения». Подразумевалось, что введенный микроб поглощает в организме «нечто», пока его запасы не иссякнут, после чего микроб погибает.
Теория «пагубного препятствия» предполагала, что введенные микробы производят некие вещества, которые мешают их собственному развитию. Но обе теории опирались на одну и ту же ложную предпосылку, будто организм не играет в работе вакцины никакой роли и пассивно наблюдает со стороны за тем, как микробы сами роют себе яму.
Обе теории были забыты с появлением новых данных и новых вакцин, а вскоре эпохальная работа двух ученых не только позволила по-новому осмыслить этот процесс, но и создала новое поле научной деятельности и принесла обоим в 1908 г. Нобелевскую премию.
Илья Мечников: открытие иммунной системы
Истоки эпохального озарения русского микробиолога Ильи Мечникова восходят к 1882 г., когда он провел переломный эксперимент, в ходе которого отметил, что некоторые клетки обладают способностью мигрировать сквозь ткани в ответ на раздражение или повреждение.
Более того, эти клетки способны окружать, поглощать и переваривать другие субстанции. Этот процесс Мечников назвал фагоцитозом , а клетки - фагоцитами (от греч.phagos «пожиратель» + cytos «клетка»).
Изначально была выдвинута версия, что функция фагоцитоза - обеспечивать клетки питательными веществами. Однако Илья Мечников заподозрил, что эти клетки не просто собрались на воскресный пикник. Его подозрение подтвердилось в ходе полемики с Робертом Кохом, который в 1876 г., наблюдая за сибирской язвой, интерпретировал увиденное как вторжение возбудителей болезни в белые кровяные тельца.
Мечников взглянул на этот процесс иначе и предположил, что не бактерии сибирской язвы вторгаются в белые кровяные тельца, а наоборот, тельца окружают и поглощают бактерии.
Мечников понял, что фагоцитоз - инструмент защиты, способ взять в плен и уничтожить захватчика. Проще говоря, он обнаружил краеугольный камень величайшей загадки организма - его иммунной системы , обеспечивающей защиту от заболеваний.
В 1887 г. Мечников классифицировал фагоциты на макрофаги и микрофаги и, что не менее важно, сформулировал основной принцип работы иммунной системы.
Чтобы функционировать надлежащим образом, сталкиваясь с незнакомыми явлениями в организме, иммунная система задает очень простой, но в то же время исключительно важный вопрос: «свое» или «не свое»?
Если «не свое» (а значит, впереди вирус натуральной оспы , бактерия сибирской язвы или дифтерийный токсин , иммунная система начинает атаку.
Теория Пауля Эрлиха раскрывает загадку иммунитета
Переломное открытие Пауля Эрлиха было, как и многие другие, связано с развитием техники, которое позволило миру увидеть то, что ранее было тайной. Для Эрлиха таким средством стали красители - химические составы для окрашивания клеток и тканей, позволившие обнаружить новые подробности их строения и функционирования.
В 1878 г., когда Эрлиху было всего 24 года, с их помощью он смог описать несколько видов клеток иммунной системы, в том числе разные типы белых кровяных телец. В 1885 г. эти и другие находки подтолкнули молодого ученого к размышлениям над новой теорией питания клеток.
Пауль Эрлих предположил, что «боковые цепи» на внешней стороне клеток - сегодня мы называем их клеточными рецепторами - могут прикрепляться к определенным веществам и переносить их внутрь клетки.
Заинтересовавшись иммунологией, Пауль Эрлих задумался, может ли теория рецепторов объяснить принцип работы сывороток против дифтерии и столбняка. Как мы уже знаем, Беринг и Китасато обнаружили, что зараженное дифтерийными бактериями животное начинает вырабатывать антитоксин и его можно выделить и использовать в качестве защиты от болезни для других организмов.
Выяснилось, что эти «антитоксины» на самом деле являются антителами - специфическими белками, которые производят клетки, чтобы найти и нейтрализовать дифтерийный токсин.
В ходе новаторских опытов с антителами Эрлих размышлял о том, может ли теория рецепторов объяснить механизм действия антител. И вскоре он пришел к эпохальному озарению.
Изначально в рамках своей теории боковых цепей Эрлих предположил, что клетка обладает большим количеством разнообразных внешних рецепторов, каждый из которых прикрепляется к определенному питательному веществу. Позже он развил эту мысль и предположил, что вредоносные субстанции - бактерии и вирусы - могут имитировать питательные вещества и также прикрепляться к специфическим рецепторам. То, что происходит дальше, согласно гипотезе Эрлиха, объясняет, как клетки вырабатывают антитела против чуждого микроорганизма.
Когда вредоносная субстанция прикрепляется к нужному рецептору, клетка получает возможность определить ее ключевые характеристики и начинает вырабатывать большое количество новых рецепторов, идентичных тому, который прикреплен к захватчику. Затем эти рецепторы отделяются от клетки и становятся антителами - высокоспецифическими белками, способными отыскивать вредоносные субстанции, прикрепляться и деактивировать их.
Теория Эрлиха наконец объяснила, как специфические чужеродные вещества, попав в организм, распознаются клетками и провоцируют их на выработку специфических антител, которые преследуют и уничтожают захватчика.
Красота этой теории в том, что она объясняет, как организм производит антитела против конкретных болезней и вырабатываются ли они в ответ на предшествующее заболевание, вариоляцию или вакцинацию .
Разумеется, кое в чем Эрлих ошибался. Например, позже выяснилось, что не все клетки способны прикрепляться к захватчикам и вырабатывать антитела. Эту важную задачу выполняет только одна разновидность белых кровяных телец - В-лимфоциты. Более того, потребуется еще не одно десятилетие исследований, чтобы изучить все сложные роли В-клеток и множества других клеток и субстанций иммунной системы.
А сегодня дополняющие друг друга переломные открытия Ильи Мечникова и Пауля Эрлиха считаются двумя краеугольными камнями иммунологии и дают долгожданный ответ на вопрос о принципе работы вакцин.
Процесс становления и развития науки об иммунитете сопровождался созданием разного рода теорий, которые заложили основу науки. Теоретические учения выступали в качестве объяснений сложных механизмов и процессов внутренней среды человека. Рассмотреть основные концепции иммунной системы, а также ознакомиться с их основоположниками поможет представленная публикация.
Что такое теория иммунитета?
Теория иммунитета — представляет собой учение, обобщенное экспериментальными исследованиями, в основе которого лежали принципы и механизмы действия иммунной защиты в организме человека.
Основные теории иммунитета
Теории иммунитета создали и развили на протяжении долгого периода времени И.И. Мечников и П. Эрлих. Основоположники концепций заложили основу развития науки об иммунитете — иммунологии. Рассмотреть принципы развития науки и особенности помогут основные теоретические учения.
Основные теории иммунитета:
- Основополагающей концепцией в процессе развития иммунологии выступила теория российского ученого Мечникова И.И . В 1883 году представитель российского научного сообщества предложил концепцию согласно которой во внутренней среде человека присутствуют подвижные клеточные элементы. Они способны заглатывать всем телом и переваривать чужеродные микроорганизмы. Клетки получили название — макрофаги и нейтрофилы.
- Родоначальником теории иммунитета, которая была разработана параллельно с теоретическим учением Мечникова стала концепция немецкого ученого П. Эрлиха . Согласно учению П. Эрлиха, было установлено, что в крови зараженных бактериями животных, появляются микроэлементы, уничтожающие инородные частицы. Белковые вещества получили название — антитела. Характерной особенностью антител является их направленность на сопротивление конкретному микробу.
- Учение М. Ф. Бернета. В основе его теории лежало предположение, что иммунитет представляет собой реакцию антител, направленную на распознание и разделение своих и опасных микроэлементов . Выступает в качестве создателя клонально — селекционной теории иммунной защиты . В соответствии с представленной концепцией один клон лимфоцитов реагирует на один определенный микроэлемент. Обозначенная теория иммунитета была доказана и в результате было выявлено, что иммунная реакция действует в отношении любых чужеродных организмов (трансплантат, опухоль).
- Инструктивная теория иммунитета датой создания считается 1930 год. Основоположниками выступили Ф. Брейнль и Ф. Гауровиц. Согласно концепции ученых, антиген является местом для соединения антител. Антиген также является ключевым элементом иммунного ответа.
- Теория иммунитет была разработана также М. Гейдельбергом и Л. Полингом . Согласно представленному учению образуются соединения из антител и антигенов в виде решетки. Создание решетки будет возможно только при наличии в молекуле антитела три детерминанта для молекулы антигена.
- Концепция иммунитета на основе которой была разработана теория естественного отбора Н. Ерне . Основоположник теоретического учения предположил, что в организме человека присутствует молекулы комплиментарные чужеродным микроорганизмам, которые попадают во внутреннюю среду человека. Антиген не осуществляет соединение и не изменяет существующие молекулы. Он контактирует с соответствующим ему антителом в крови или клетке и объединяется с ним.
Представленные теории иммунитета заложили основу иммунологии и позволили ученым выработать исторически сложившиеся взгляды относительно функционирования иммунной системы человека.
Клеточная
Основоположником клеточной (фагоцитарной) теории иммунитета выступает российский ученый И. Мечников. Изучая морских беспозвоночных ученый установил, что некоторые клеточные элементы поглощают чужеродные частицы, проникающие во внутреннюю среду. Заслуга Мечникова заключается в проведении аналогии между наблюдаемым процессом с участием беспозвоночных и процессом поглощения белыми клеточными элементами крови позвоночных субъектов. В результате исследователь выдвинул мнение согласно которому процесс поглощения выступает в качестве защитной реакции организма, сопровождающейся воспалением. В результате проведенного эксперимента была выдвинута теория клеточного иммунитета.
Клетки, осуществляющие защитные функции в организме, получили название фагоциты.
Отличительные особенности фагоцитов:
- Осуществление защитных функций и вывод токсичных веществ из организма;
- Представление антигенов на мембране клетки;
- Выделение химического вещества из других биологических веществ.
Механизм действия клеточного иммунитета:
- В клеточных элементах происходит процесс прикрепления молекул фагоцитов к бактериям и вирусным частицам. Представленный процесс способствует ликвидации чужеродных элементов;
- Эндоцитоз оказывает влияние на создание фагоцитарной вакуоли - фагосомы. Гранулы макрофагов и азурофильные и специфические гранулы нейтрофила перемещаются к фагосоме, и объединяются с ней, выделяя свое содержимое в ткань фагосомы;
- В процессе поглощения усиливаются генерирующие механизмы — специфический гликолиз и окислительное фосфорилирование в макрофагах.
Гуморальная
Родоначальником гуморальной теории иммунитета выступил немецкий исследователь П. Эрлих. Ученый утверждал, что уничтожение чужеродных элементов из внутренней среды человека является возможным только с помощью защитных механизмов крови. Полученные выводы были представлены в единой теории гуморального иммунитета.
По мнению автора в основе гуморального иммунитета лежит принцип уничтожения чужеродных элементов через жидкости внутренней среды (через кровь). Вещества, которые осуществляют процесс ликвидации вирусов и бактерий, подразделяют на две группы — специфические и неспецифические.
Неспецифические факторы иммунной системы представляют собой полученную по наследству устойчивость человеческого организма к заболеваниям. Неспецифические антитела универсальны и оказывают воздействие на все группы опасных микроорганизмов.
Специфические факторы иммунной системы (белковые элементы). Они создаются В — лимфоцитами, которые образуют антитела, распознающие и уничтожающие инородные частицы. Особенностью процесса является формирование иммунной памяти, которая препятствует вторжению вирусов и бактерий в будущем.
Заслуга исследователя заключается в установлении факта передачи антител по наследству с молоком матери. В результате формируется пассивная иммунная система. Продолжительность ее действия составляет полгода. После иммунная система ребенка начинает самостоятельно функционировать и вырабатывать собственные клеточные элементы защиты.
Ознакомиться с факторами и механизмами действия гуморального иммунитета можно
ФАГОЦИТАРНАЯ ТЕОРИЯ ИММУНИТЕТА
невосприимчивость к инфекционным болезням, выдающееся открытие русского ученого И.И. Мечникова, сделанное в 1901.
Источник: Энциклопедия "Русская цивилизация"
Смотреть что такое "ФАГОЦИТАРНАЯ ТЕОРИЯ ИММУНИТЕТА" в других словарях:
I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… … Медицинская энциклопедия
- (1845 1916), биолог и патолог, один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии, иммунологии, создатель научной школы российских микробиологов и иммунологов; член корреспондент (1883), почетный член (1902) Петербургской… … Энциклопедический словарь
Знаменитый ученый. Родился в 1845 г.; учился во 2 й харьковской гимназии и на отделении естественных наук Харьковского университета. За границей (1864 67) работал в Гиссене, Геттингене и Мюнхене. Степень магистра зоологии получил в 1867 г. и… … Биографический словарь
ИММУНИТЕТ - ИММУНИТЕТ. Содержание: История и современ. состояние учения об И. . 267 И. как явление приспособления........ 283 И. местный.................... 285 И. к животным ядам.............. 289 И. при протозойн. и спирохета, инфекциях. 291 И. к… …
Зоолог и патолог; род. в 1845 г.; учился во 2 й харьковской гимназии, в 1862 г. поступил на отделение естественных наук харьковского университета, где окончил курс в 1864 г. За границей (1864 67) работал в Гиссене, Геттингене и Мюнхене. Степень… … Большая биографическая энциклопедия
ГОНОРЕЯ - ГОНОРЕЯ. Содержание: Исторические данные..............686 Биология гонококка в организме........6 87 Клинический иммунитет и реиифекция.....689 Лабораторный диагноз Г.............690 Г. как общее заболевание............695 Общая патология… … Большая медицинская энциклопедия
- (от лат. immunis свободный, освобожденный, избавленный от чего либо + греч. λόγος знание) медико биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры (антигены), механизмы этих реакций, их проявления, течение и исход в норме и … Википедия
Книги
- , И. И. Мечников , Вниманию читателей предлагается фундаментальный труд выдающегося отечественного биолога И. И. Мечникова, в котором разбираются вопросы невосприимчивости к болезням и обосновывается… Категория: Серия: В помощь практикующему врачу Издатель: Либроком , Производитель: Либроком ,
- Невосприимчивость в инфекционных болезнях , Мечников И.И. , Вниманию читателей предлагается фундаментальный труд выдающегося отечественного биолога И. И. Мечникова (1845-1916), в котором разбираются вопросы невосприимчивости кболезням и обосновывается… Категория: Популярная и нетрадиционная медицина Серия: Классики науки Издатель:
В течение второй половины XIX века врачами и биологами того времени активно исследовалась роль патогенных микроорганизмов в процессе развития инфекционных болезней, а также возможность формировать искусственную невосприимчивость к ним. Эти исследования привели к изучению фактов о естественной защите организма от инфекций. Пастер предложил научному сообществу идею так называемой "исчерпанной силы". Согласно этой теории, вирусная невосприимчивость является таким состоянием, при котором человеческий организм не является благотворной питательной средой для инфекционных агентов. Однако эта идея не могла объяснить целый ряд практических наблюдений.
Мечников: клеточная теория иммунитета
Эта теория появилась в 1883 году. Создатель клеточной теории иммунитета опирался на учение Чарльза Дарвина и основывался на изучении процессов пищеварения у животных, которые располагаются на различных ступенях эволюционного развития. Автор новоявленной теории обнаружил некое сходство во внутриклеточном переваривании веществ у клеток энтодермы, амеб, тканевых макрофагов и моноцитов. Собственно, иммунитета создал известнейший русский биолог Илья Мечников. Его работы в этой области продолжались достаточно долго. Начало им было положено еще в итальянском городе Мессина, в котором микробиолог наблюдал за поведением и личинок
Патолог обнаружил, что блуждающие клетки наблюдаемых созданий чужеродные тела окружают, а затем поглощают их. Кроме того, они рассасывают и следом уничтожают те ткани, которые не нужны организму более. Он приложил немало усилий для разработки своей концепции. Создатель клеточной теории иммунитета ввел, собственно, понятие «фагоциты», выведенное от греческих слов «фагес» - поедать и «китос» - клетка. То есть новый термин буквально означал процесс поедания клеток. К идее таких фагоцитов ученый пришел несколько ранее, когда изучал внутриклеточное пищеварение в различных клетках соединительной ткани у беспозвоночных: губок, амеб и прочих.
У представителей высшего животного мира самыми типичными фагоцитами могут быть названы белые кровяные тельца, то есть лейкоциты. Позднее создатель клеточной теории иммунитета предложил разделять такие клетки на макрофаги и микрофаги. Правильность такого разделения подтверждали достижения ученого П. Эрлиха, который дифференцировал разные типы лейкоцитов посредством окраски. В своих классических работах, посвященных патологии воспаления, создатель клеточной теории иммунитета сумел доказать роль фагоцитирующих клеток в процессе элиминации патогенов. Уже в 1901 году вышел в мир его фундаментальный труд о невосприимчивости к инфекционным болезням. Кроме самого Ильи Мечникова, значительный вклад в развитие и распространение теории фагоцитарного иммунитета внесли И.Г. Савченко, Ф.Я. Чистович, Л.А. Тарасевич, А.М. Березка, В.И. Исаев и ряд других исследователей.
Серьезным и значительным вкладом в мировую науку стала теория старения, выдвинутая великим русским ученым Ильей Ильичом Мечниковым.
И. И. Мечников родился в 1845 году в деревне Панасовке, что на Харьковщине, в семье гвардейского офицера. Способный, любознательный мальчик рано потянулся к науке и, блестяще окончив харьковскую гимназию, поступил в местный университет. Круг его научных интересов также определился довольно-таки быстро. Зоология, эволюция видов - вот что интересовало молодого ученого. Оказавшись стипендиатом министерства просвещения, Мечников на два года уезжает в Италию. В Неаполе случай его сводит с Александром Онуфриевичем Ковалевским, также талантливым ученым-зоологом, основателем нового направления в науке - сравнительной эмбриологии.
Знакомство двух молодых ученых перешло в крепкую дружбу и многолетнее научное содружество. Одна из их совместных работ была удостоена премии имени академика Бэра. Здесь, в Италии, Мечников знакомится и с другими замечательными соотечественниками, в частности с И. М. Сеченовым.
Отзываясь о молодом Мечникове, И. М. Сеченов писал: «Из всех молодых людей, которых я знавал, более увлекательного, чем молодой Илья Ильич, по подвижности ума, неистощимому остроумию и разностороннему образованию, я не встречал в жизни. Насколько он был серьезен и продуктивен в науке, уже тогда он произвел в зоологии очень много и имел в ней большое имя, настолько же жив, занимателен и разнообразен был в дружеском обществе».
Сделав ряд крупных открытий в сравнительной эмбриологии, И. И. Мечников в 80-х годах прошлого столетия вплотную подходит к созданию знаменитой фагоцитарной теории.
Оказалось, что белые кровяные шарики буквально пожирают болезнетворные микроорганизмы, проникающие в тело человека. Это навело ученого на мысль о том, что белые кровяные шарики защищают организм человека от инфекционных заболеваний.
Фагоцитоз И. И. Мечников рассматривал не только как средство борьбы с инородными включениями. Уже из первых своих наблюдений он сделал вывод, что фагоциты (т. е. белые кровяные шарики) захватывают и растворяют омертвевшие или ослабевшие клетки организма.
Однажды, изучая под микроскопом кровь столетней женщины, И. И. Мечников увидел нечто удивительное: крупные белые кровяные клетки, так называемые макрофаги, проявляли необыкновенную подвижность и затеяли подлинную борьбу, но с кем? Внимательно приглядевшись, И. И. Мечников увидел, что макрофаги окружали устаревшие клетки организма и целиком поглощали их. Таким образом, ученый понял, что макрофаги разрушают «благородные элементы организма», перерождая их в инертную соединительную ткань. Макрофаги, в течение всей жизни охраняющие организм, в старости ускоряют его гибель. Они «съедают» клетки половых желез, печени, сосудов, нервной системы.
Продолжая работать над теорией фагоцитоза, И. И. Мечников стремился доказать, что у пожилого человека снижаются умственные способности и расстраивается обмен веществ потому, что макрофаги нападают на стареющие клетки головного мозга, и те теряют способность к восстановлению. А это, в свою очередь, приводит к развитию атеросклероза и, в конце концов, к преждевременной смерти.
Но чем объяснить такое ослабление «благородных клеток»? Только ли тем, что человек зачастую сам себя отравляет никотином, алкоголем, другими ядами? Конечно, это отрицательно сказывается на здоровье. Но, с другой стороны, непьющие и некурящие люди также преждевременно стареют.
Все дело, считал И. И. Мечников, в гнилостных бактериях, составляющих часть микрофлоры кишечника.
Продукты их выделения и ослабляют здоровые клетки организма.
Как же нейтрализовать эти гнилостные микробы?
Давно было замечено, что долгожители включают в рацион своего питания кислое молоко. С древних времен в Египте считалось полезным для здоровья «лебен раиб» - кислое козье молоко. В Турции из кислого молока готовили особый напиток - ягурт. В России же всегда славилась простокваша. Калмыки, татары, киргизы предпочитают кумыс - кислое кобылье молоко, а вот арабы - сквашенное молоко верблюдицы.
И. И. Мечников для закваски молока выбрал так называемую болгарскую палочку. Молоко, заквашенное такой палочкой, ученый назвал лактобациллином. Он считал, что именно лактобациллин не только заселяет кишечник полезными микробами, но и воспрепятствует проникновению вредных.
На собственном примере Мечников стремился доказать истинность своих взглядов. Так, он придерживался строгой диеты, не ел ничего сырого и немытого. Ежедневно выпивал один-два горшочка болгарской простокваши. И конечно, не употреблял ни капли спиртного, других возбуждающих напитков. Самочувствие его заметно улучшалось, он радовал окружающих свежим цветом лица, завидной работоспособностью.
Эти исследования Мечникова целиком вписываются в знаменитую теорию ортобиоза, выдвинутую ученым уже на склоне жизни. Ортобиоз, как писал Илья Ильич, это «строй и порядок жизни, основанный на науке и, в частности, на гигиене, который обеспечивал бы человеку продолжительную безболезненную жизнь, позволяющую развить и проявить все его силы...».
Конечно, никто не сомневается в том, что простокваша обладает целебными свойствами, врачи рекомендуют ее при целом ряде заболеваний, но, увы, как средство продления жизни она себя не оправдала.
Это отнюдь не значит, что искания И. И. Мечникова были напрасными. Например, сравнительно недавно австралийские иммунологи выдвинули новую гипотезу старения. Тесно увязывая механизмы старения с механизмами иммунитета, эти ученые сближаются по многим своим взглядам с И. И. Мечниковым.
Идеи И. И. Мечникова продолжают жить, питать науку.
