Ilya Mechnikov er skaperen av den cellulære teorien om immunitet. La oss lære om alt som oppdagelsen av immunitet ga menneskeheten som oppdaget menneskelig immunitet

Immunitet er kroppens forsvarssystem mot ytre påvirkninger. Selve begrepet kommer fra et latinsk ord som oversettes som "frigjøring" eller "bli kvitt noe." Hippokrates kalte det "kroppens selvhelbredende kraft", og Paracelsus kalte det "helbredende energi." Først av alt bør du forstå vilkårene knyttet til hovedforsvarerne av kroppen vår.

Naturlig og ervervet immunitet

Selv i gamle tider visste legene at mennesker var immune mot dyresykdommer. For eksempel valpesyke hos hunder eller kyllingkolera. Dette kalles medfødt immunitet. Det gis til en person fra fødselen og forsvinner ikke gjennom hele livet.

Den andre vises i en person først etter at han har lidd av sykdommen. For eksempel er tyfus og skarlagensfeber de første infeksjonene som legene oppdaget motstand mot. Under sykdomsprosessen lager kroppen antistoffer som beskytter den mot visse bakterier og virus.

Den store betydningen av immunitet er at kroppen etter utvinning er klar til å møte re-infeksjon. Dette tilrettelegges av:

• opprettholde antistoffmønsteret for livet;
• kroppens anerkjennelse av en "kjent" sykdom og rask organisering av forsvaret.

Det er en mykere måte å oppnå immunitet på - en vaksinasjon. Det er ikke nødvendig å oppleve sykdommen fullt ut. Det er nok å introdusere en svekket sykdom i blodet for å "lære" kroppen å bekjempe den. Hvis du vil vite hva oppdagelsen av immunitet ga menneskeheten, bør du først kjenne kronologien til oppdagelsene.

Litt historie

Den første vaksinasjonen ble gjort i 1796. Edward Gener var overbevist om at kunstig infeksjon av kopper fra blodet til en ku var det beste alternativet for å oppnå immunitet. Og i India og Kina smittet de folk med kopper lenge før de begynte å gjøre dette i Europa.

Preparater laget av blod fra slike dyr ble kjent som serum. De ble den første kuren for sykdommer, som ga menneskeheten oppdagelsen av immunitet.

Serum som en siste sjanse

Hvis en person blir syk og ikke kan takle sykdommen på egen hånd, injiseres han med serum. Den inneholder ferdige antistoffer som pasientens kropp av en eller annen grunn ikke kan produsere på egen hånd.

Dette er ekstreme tiltak og er kun nødvendige dersom pasientens liv er i fare. Serumantistoffer hentes fra blodet til dyr som allerede har immunitet mot sykdommen. De får det etter vaksinasjon.

Det viktigste som oppdagelsen av immunitet ga menneskeheten var en forståelse av hvordan kroppen fungerer som helhet. Forskere har endelig forstått hvordan antistoffer vises og hva de trengs til.

Antistoffer - kjemper mot farlige giftstoffer

Antitoksin begynte å bli kalt et stoff som nøytraliserer avfallsprodukter fra bakterier. Det dukket opp i blodet bare hvis disse farlige forbindelsene ble inntatt. Da begynte alle slike stoffer å bli kalt et generelt begrep - "antistoffer".

Prisvinner Arne Tiselius beviste eksperimentelt at antistoffer er vanlige proteiner, bare med et større og to andre forskere - Edelman og Porter - dechiffrerte strukturen til flere av dem. Det viste seg at antistoffet består av fire proteiner: to tunge og to lette. Selve molekylet er formet som en sprettert.

Og senere viste Susumo Tonegawa den fantastiske evnen til genomet vårt. Seksjonene av DNA som er ansvarlige for syntesen av antistoffer kan endres i hver celle i kroppen. Og de er alltid klare, i tilfelle fare kan de endre seg slik at cellen begynner å produsere beskyttende proteiner. Det vil si at kroppen alltid er klar til å produsere en rekke forskjellige antistoffer. Dette mangfoldet dekker mer enn antallet mulige fremmede påvirkninger.

Viktigheten av å åpne immunitet

Selve oppdagelsen av immunitet og alle teoriene som ble fremsatt om dens handling gjorde det mulig for forskere og leger å bedre forstå strukturen til kroppen vår, mekanismene for dens reaksjoner på virus, og dette bidro til å beseire en så forferdelig sykdom som kopper. Og så ble det funnet vaksiner mot stivkrampe, meslinger, tuberkulose, kikhoste og mange andre.

Alle disse fremskrittene innen medisin har gjort det mulig å øke gjennomsnittspersonen betraktelig og forbedre kvaliteten på medisinsk behandling.

For bedre å forstå hva oppdagelsen av immunitet ga menneskeheten, er det nok å lese om livet i middelalderen, da det ikke var vaksinasjoner og serum. Se hvor dramatisk medisinen har endret seg, og hvor mye bedre og tryggere livet har blitt!

Immunitetens fylogeni er uatskillelig fra historien om fremveksten og utviklingen av flercellede organismer. Fremveksten av Metazoa (flercellet) betyr dannelsen av autonome organismer som har et indre miljø fylt med celler som tilhører en gitt organisme og begrenset av en barriere som skiller den fra miljøet. Miljøet er a priori fiendtlig mot organismen, siden det tjener som en kilde til aggresjon, konkurranse osv. Aggresjon kan bestå i penetrering av andre organismer (primært encellede) inn i det indre miljøet til en flercellet organisme, med påfølgende konkurranse om territorium og ressurser, samt mulig aktiv skade på celler eller deres forgiftning med toksiner og metabolitter. Dermed tjente selve fremveksten av et separat fellesskap av celler, som har minst elementære integrerende systemer og reproduserer som en enkelt helhet, som et tilstrekkelig grunnlag for fremveksten av en "tjeneste" for å opprettholde den cellulære og molekylære konstansen til indre miljø. Denne "tjenesten" ble prototypen på immunsystemet.
Av ovenstående følger det at den første betingelsen for dannelse av immunitet er tilstedeværelsen av et "beskyttet" lukket territorium med dets obligatoriske avgrensning fra det ytre miljøet. Den andre betingelsen er fremveksten av faktorer som er spesialiserte for å sikre bestandigheten til det beskyttede indre miljøet ved å frigjøre det fra agenter som kommer utenfra (dvs. for å sikre immunitet i sin direkte opprinnelige betydning - frigjøring). Siden I.I. Mechnikov, er det generelt akseptert at spesialiserte celler av mesenkymal opprinnelse - bevegelige amøbocytter, forfedrene til pattedyrfagocytter - ble en slik faktor. De har en uttalt evne til fagocytose - en mekanisme som sikrer eliminering av potensielt aggressive celler som har penetrert det indre miljøet i kroppen.
En viktig betingelse for effektiv drift av denne homeostatiske mekanismen er evnen til beskyttende celler til å skille potensielt aggressive fremmede celler fra sine egne. Prinsippet som denne anerkjennelsen er basert på, har blitt grunnlaget for immunitet i alle dens manifestasjoner. Dermed anser immunsystemet, som ikke er i stand til å "vente" på manifestasjonen av aggressivitet til invaderende celler utenfra, eventuelle fremmede celler og molekyler som potensielt farlige. Tilsynelatende er denne "løsningen" av evolusjon den mest universelle og berettigede: virkelig fremmede objekter er nesten alltid skadelige, selv om de ikke viser aktiv aggresjon.
Fremveksten av reseptorer som gjør det mulig å "gjenkjenne" noe fremmed, ble den tredje grunnleggende hendelsen på veien til dannelsen av immunitet (etter fremveksten av det indre miljøet til flercellede og spesialiserte fagocyttceller). Faktisk er tilstedeværelsen av reseptorer for gjenkjennelse av patogener, som de nå kalles, en ekstremt gammel "oppfinnelse" av evolusjon, felles for dyr og planter. La oss umiddelbart merke seg at immuniteten til planter og dyr senere utviklet seg på forskjellige måter, men det generelle prinsippet om å gjenkjenne fremmedlegemer ble bevart.
I prosessen med utviklingen av arten ble gener som koder for molekyler designet for å gjenkjenne ikke bare "fremmede", men åpenbart farlige for en gitt organisme, fikset. Disse reseptorene er membran eller løselige molekyler som har romlig affinitet (og derfor er i stand til å gjenkjenne dem) for de vanligste molekylære markørene for fremmede stoffer assosiert med patogenisitet: komponenter i bakteriecelleveggen, endotoksiner, nukleinsyrer, etc. Hver reseptor gjenkjenner ikke et individuelt molekyl, men en hel gruppe av lignende molekyler som fungerer som bilder (mønstre) av patogenitet. Reseptormolekyler er til stede ikke bare på overflaten av immuneffektorceller, men også i granuler som fremmede stoffer kommer inn i under fagocytose. Patogengjenkjenningsmolekyler er også tilstede i kroppsvæsker og er i stand til å inaktivere toksiner og drepe fremmede celler. Det relativt lille antallet gener som koder for slike reseptorer sikrer gjenkjennelse av nesten alle patogener uten å være en overdreven "belastning" for en flercellet organisme.
Som et resultat av anerkjennelse av patogenisitetsmønstre aktiveres celler - immunocytter, noe som lar dem drepe og deretter eliminere patogener. Dette skjer gjennom cytolyse - intracellulær (den mest avanserte, assosiert med fagocytose), ekstracellulær (forårsaket av utskilte faktorer) og kontakt. Patogener kan drepes eller forberedes for fagocytose av løselige bakteriedrepende faktorer og reseptormolekyler. I alle tilfeller skjer den endelige nedbrytningen av drepte patogener gjennom prosessen med fagocytose.

Ris. 1.1. Fylogeni av medfødt og adaptiv immunitet. På det forenklede fylogenetiske treet (bare de taxaene der immunitet ble studert er indikert), er handlingssonene for medfødt og adaptiv immunitet indikert. Cyklostomer er inkludert i en spesiell gruppe som dyr der adaptiv immunitet ikke utviklet seg langs den "klassiske" banen

Dermed kan vi skjematisk representere immunsystemet, som vanligvis kalles medfødt. Denne formen for immunitet er karakteristisk for alle flercellede dyr (i en litt annen form - også for planter). Dens alder er 1,5 milliarder år. Det medfødte immunsystemet beskyttet meget effektivt protostomer, metazoaner, samt nedre deuterostome, som ofte var store i størrelse (fig. 1.1). Manifestasjonene av medfødt immunitet på forskjellige stadier av evolusjon og i forskjellige taxa er ekstremt forskjellige. Imidlertid er de generelle prinsippene for dens funksjon de samme i alle stadier av flercellet utvikling. Hovedkomponentene i medfødt immunitet:

• gjenkjennelse av fremmede stoffer i det indre miljøet i kroppen ved hjelp av reseptorer som er spesialisert på å gjenkjenne "mønstre" av patogenitet;
• eliminering av identifiserte fremmede stoffer fra kroppen gjennom fagocytose og spaltning.

I chordater skjedde det en plutselig dannelse av en annen type immunitet: for omtrent 500 millioner år siden oppsto adaptiv (dvs. adaptiv) eller ervervet immunitet. Grenen av adaptiv immunitet, som fikk intensiv utvikling, oppsto i bruskfisk. En spesiell variant av adaptiv immunitet, basert på bruk av andre gjenkjennelses- og effektormolekyler, ble funnet i mer primitive chordater - cyclostomes. Adaptiv immunitet er nært knyttet til medfødt immunitet og er i stor grad basert på dens manifestasjoner. Imidlertid varierer disse typer immunitet sterkt (tabell 1.2).
Tabell 1.2. Grunnleggende egenskaper ved medfødt og adaptiv immunitet

Karakteristisk	Medfødt immunitet	Adaptiv immunitet
Vilkår formasjon	Dannet i ontogenese uavhengig av "forespørselen"	Dannet som svar på en "forespørsel" (ankomst av fremmede agenter)
Gjenstand erkjennelse	Grupper av fremmede molekyler assosiert med patogenitet	Individuelle molekyler (antigener)
Effektor celler	Myeloide, delvis lymfoide celler	Lymfoide celler
Cellepopulasjonsresponstype	En populasjon av celler reagerer som en helhet (ikke klonalt)	Reaksjon på antigen er klonal
Gjenkjennelig molekyler	Bilder av patogenitet; stressmolekyler	Antigener
Gjenkjenner reseptorer	Patogengjenkjennende reseptorer	Antigengjenkjenning reseptorer
Trussel om selvaggresjon	Minimum	Virkelig
Tilgjengelighet av minne	Fraværende	Immunologisk hukommelse dannes

En betydelig forskjell mellom adaptiv immunitet og medfødt immunitet er metoden for å gjenkjenne andres (tabell 1.3). I adaptiv immunitet utføres det ved hjelp av en spesiell type molekyler (immunoglobuliner eller andre proteiner fra immunoglobulin-superfamilien), og ikke mønstre gjenkjennes, men individuelle molekyler eller små grupper av lignende molekyler, kalt antigener. Det er omtrent 106 forskjellige antigener. Et slikt antall reseptorer kan ikke bare representeres på én celle, men kan heller ikke kodes i virveldyrgenomet, som bare inneholder titusenvis av gener. Det er derfor, i prosessen med utviklingen av adaptiv immunitet, ble det dannet en kompleks mekanisme for å generere et mangfold av antigenspesifikke reseptorer: med utviklingen av spesialiserte celler (lymfocytter), omorganiseres deres gener som koder for antigengjenkjenningsreseptorer, som fører til dannelsen av en reseptor med unik spesifisitet i hver celle. Når den er aktivert, kan hver celle gi opphav til en klon, hvor alle celler vil ha reseptorer med samme spesifisitet. Dermed gjenkjennes ikke hvert spesifikt antigen av alle lymfocytter, men bare av individuelle kloner av dem som har spesifikke antigengjenkjennende reseptorer.
Tabell 1.3. Hovedtyper av immunologisk gjenkjennelse

Karakteristisk	Gruppe (mønster)	Individuell (antigenisk)
Gjenkjenningsobjekt	Konservative molekylære strukturer - bilder av patogenitet	Antigene epitoper (som en del av frie molekyler eller innebygd i MHC-molekyler)
Diskriminering "venn eller fiende"	Perfekt, utviklet i fylogenese	Ufullkommen, dannet i ontogenese
Behov for samstimulering	Ingen	Spise
Effektrealiseringstid	Øyeblikkelig	Tar tid (adaptiv immunrespons)
Forbindelse med ulike former for immunitet	Assosiert med medfødt immunitet	Assosiert med adaptiv immunitet
Dannelse av reseptorgener	Genetisk bestemt	Dannes under celledifferensiering
Reseptorbærende celler	Eventuelle kjerneholdige celler (for det meste myeloid)	Kun B- og T-lymfocytter
Distribusjon på celler	Alle celler i en populasjon uttrykker de samme reseptorene	Klonal
Reseptorer	TLR, NLR, CLR, RIG, DAI, Seavenger-reseptorer, løselige reseptorer	BCR (på B-celler), TCR-yS, (på y8T-celler), TCR-ap (på kunst-T-celler)

Hvis mønstergjenkjenningsreseptorene til det medfødte immunsystemet ble dannet i evolusjonsprosessen som molekyler som gjenkjenner fremmede, men ikke kroppens egne molekyler, dannes spesifisiteten til antigengjenkjenningsreseptorene til det adaptive immunsystemet tilfeldig. Dette krevde utvikling av ytterligere seleksjonsmekanismer for å eliminere "unødvendige" og "farlige" (rettet mot ens egne) lymfocyttkloner. Slike mekanismer er ganske effektive, men eliminerer likevel ikke helt risikoen for å utvikle autoimmune prosesser - immunreaksjoner rettet mot selvantigener som forårsaker skade på vertskroppen.
Begge typer immunitet danner et integrert system, med medfødt immunitet som fungerer som grunnlaget for utviklingen av adaptiv immunitet. Således gjenkjenner lymfocytter antigen under presentasjon, utført primært av medfødte immunceller. Fjerning av antigenet og cellene som bærer det fra kroppen skjer gjennom reaksjoner basert på mekanismene for medfødt immunitet som har fått en spesifikk komponent, dvs. rettet mot et spesifikt antigen og opererer med økt effektivitet.
Den klonale naturen til den adaptive immunresponsen har skapt muligheten for immunologisk hukommelse. Med medfødt immunitet utvikles ikke minnet og hver gang en reaksjon på introduksjonen av en fremmed

nye molekyler utvikler seg som for første gang. I prosessen med adaptiv immunitet dannes kloner av celler som beholder "erfaringen" fra den forrige immunresponsen, noe som lar dem reagere på et gjentatt møte med antigenet mye raskere enn under den første kontakten, og samtidig dannes en sterkere respons. Tilstedeværelsen av minneceller gjør kroppen motstandsdyktig mot et ganske bredt spekter av patogener. Sannsynligvis var det muligheten for å danne immunologisk minne som fungerte som en fordel som tillot en så "dyr" for kroppen, tungvint, stort sett upålitelig og til og med farlig mekanisme som den adaptive immunresponsen for å få fotfeste i evolusjonsprosessen.
Derfor er adaptiv immunitet basert på tre hovedprosesser:

• gjenkjennelse av antigener (vanligvis fremmede for kroppen) uavhengig av deres forbindelse med patogenisitet, ved bruk av klonalt distribuerte reseptorer;
• eliminering av anerkjente utenlandske agenter;
• dannelsen av et immunologisk minne om kontakt med antigenet, slik at det kan fjernes raskere og mer effektivt ved gjentatt gjenkjennelse.

Adaptiv immunitet har en annen fordel som medfødt immunitet ikke har - evnen til å beskytte kroppen mot aggresjon fra innsiden (dvs. fra ondartede neoplasmer). Risikoen for å utvikle ondartede svulster på grunn av mutasjoner eller viral transformasjon av celler økte betydelig med den evolusjonære økningen i organismens størrelse, som skjedde omtrent samtidig som adaptiv immunitet oppsto. I tillegg kan det ikke utelukkes at adaptiv immunitet oppsto som en delvis manifestasjon av endringer i høyere orden som er forbundet med betydelige evolusjonære fordeler som gjenstår å avsløre i fremtiden.

Kasakhisk-russisk medisinsk universitet

SRS

Om emnet: Historie om utviklingen av immunologi. Teori om immunitet.

Laget av: Sarsenova A.B.
Sjekket: Førsteamanuensis M.G.Sabirova.
Avdeling: Mikrobiologi, immunologi med epidemiologiske kurs.
Fakultet: Med.Prof.Case.
Gruppe: 202 A

Almaty 2011

Innhold

Introduksjon
1. Immunologiens fødsel
2. Dannelse av makrofager og lymfocytter
3. Immunsystemets celleutvikling
4. Barrierer mot infeksjoner
4.1 Mekanismer for kroppens immunologiske forsvar
5. Betennelse som en mekanisme for uspesifikk immunitet
6. T-lymfocyttenes rolle i immunresponsen
7. Fagocytose
8. Humoral og cellulær immunitet
9. Karakteristiske trekk ved spesifikk immunitet
10. Cellulære mekanismer for immunitet
11. Effektormekanismer for immunitet
12. Immunsvikttilstander (IDS)
13. Hvordan kroppen beskytter seg mot virus
14. Hvordan beskytter kroppen seg mot bakterier?
15. Apoptose som et middel til forebygging
Konklusjoner
Konklusjon
Referanser
Søknad

Jenner E.

Mechnikov I.I.
Introduksjon

Kapittel I. Organer og celler i immunsystemet
1. Immunologiens fødsel
Begynnelsen av utviklingen av immunologi går tilbake til slutten av 1700-tallet og er assosiert med navnet til E. Jenner, som først brukte, kun basert på praktiske observasjoner, en senere teoretisk begrunnet metode for vaksinasjon mot kopper.
Det faktum oppdaget av E. Jenner dannet grunnlaget for ytterligere eksperimenter av L. Pasteur, som kulminerte i formuleringen av prinsippet om forebygging mot infeksjonssykdommer - prinsippet om immunisering med svekkede eller drepte patogener.
Utviklingen av immunologi i lang tid skjedde innenfor rammen av mikrobiologisk vitenskap og gjaldt kun studiet av kroppens immunitet mot smittestoffer. Langs denne veien er det gjort store fremskritt for å avdekke etiologien til en rekke infeksjonssykdommer. En praktisk prestasjon var utviklingen av metoder for å diagnostisere, forebygge og behandle infeksjonssykdommer, hovedsakelig gjennom å lage ulike typer vaksiner og serum. Tallrike forsøk på å belyse mekanismene som bestemmer kroppens motstand mot patogener resulterte i opprettelsen av to teorier om immunitet - fagocytisk, formulert i 1887 av I. I. Mechnikov, og humoral, fremsatt i 1901 av P. Ehrlich.
Begynnelsen av det 20. århundre var tiden for fremveksten av en annen gren av immunologisk vitenskap - ikke-infeksiøs immunologi. Akkurat som utgangspunktet for utviklingen av infeksiøs immunologi var observasjonene til E. Jenner, så var for ikke-infeksiøs immunologi oppdagelsen av J. Bordet og N. Chistovich av det faktum at det ble produsert antistoffer i dyrets kropp som respons. til introduksjonen av ikke bare mikroorganismer, men også fremmede stoffer generelt. Ikke-infeksiøs immunologi fikk sin godkjenning og utvikling i læren om cytotoksiner - antistoffer mot visse kroppsvev, skapt av I. I. Mechnikov i 1900, og i oppdagelsen av humane erytrocyttantigener av K. Landsteiner i 1901.
Resultatene av arbeidet til P. Medawar (1946) utvidet omfanget og vakte stor oppmerksomhet til ikke-infeksiøs immunologi, og forklarer at prosessen med avvisning av fremmed vev av kroppen også er basert på immunologiske mekanismer. Og det var nettopp den videre utvidelsen av forskning innen transplantasjonsimmunitet som tiltrakk seg oppdagelsen i 1953 av fenomenet immunologisk toleranse - kroppens manglende respons på det introduserte fremmede vevet.
I. I. Mechnikov plasserte fagocytten, eller cellen, i spissen av systemet hans. Tilhengere av "humoral" immunitet E. Behring, R. Koch, P. Ehrlich (Nobelprisene 1901, 1905 og 1908) motsatte seg heftig denne tolkningen. Det latinske "humor" eller "humor" betyr væske, i dette tilfellet betydde det blod og lymfe. Alle tre mente at kroppen beskytter seg mot mikrober ved hjelp av spesielle stoffer som flyter i humoren. De ble kalt "antitoksiner" og "antistoffer".
Det bør bemerkes fremsynet til medlemmene av Nobelkomiteen, som tilbake i 1908 forsøkte å forene to motstridende teorier om immunitet ved å tildele I. I. Mechnikov og tyskeren Paul Ehrlich. Så begynte det å strømme inn premier til immunologer som fra et overflødighetshorn (se vedlegg).
Mechnikovs elev, belgieren J. Bordet, oppdaget et spesielt stoff i blodet. Det viste seg å være et protein som hjelper antistoffer med å gjenkjenne antigen.
Antigener er stoffer som, når de introduseres i kroppen, stimulerer produksjonen av antistoffer. I sin tur er antistoffer svært spesifikke proteiner. Ved å binde seg til antigener (for eksempel bakterielle toksiner), nøytraliserer de dem, og hindrer dem i å ødelegge celler. Antistoffer syntetiseres i kroppen av lymfocytter eller lymfeceller. Grekerne kalte det rene og klare vannet i underjordiske kilder og kilder for limfoy. Lymfe, i motsetning til blod, er en klar gulaktig væske. Lymfocytter finnes ikke bare i lymfe, men også i blod. Imidlertid er antigenets inntreden i blodet ennå ikke tilstrekkelig til at syntesen av antistoffer kan begynne. Det er nødvendig at antigenet absorberes og behandles av en fagocytt eller makrofag. Dermed er Mechnikov-makrofagen helt i begynnelsen av kroppens immunrespons. Omrisset av dette svaret kan se slik ut:
Antigen - Makrofage - ? - Lymfocytt - Antistoffer - Smittestoff
Vi kan si at lidenskaper har kokt rundt denne enkle ordningen i et århundre nå. Immunologi har blitt en medisinsk teori og et viktig biologisk problem. Molekylær- og cellebiologi, genetikk, evolusjon og mange andre disipliner er knyttet her. Det er ikke overraskende at immunologer har mottatt brorparten av biomedisinske Nobelpriser.

2. Dannelse av makrofager og lymfocytter
Anatomisk ser immunsystemet ut til å være usammenhengende. Dens organer og celler er spredt over hele kroppen, selv om de faktisk alle er koblet til et enkelt system av blod og lymfekar. Organene i immunsystemet er vanligvis delt inn i sentrale og perifere De sentrale organer inkluderer beinmarg Og thymus, til perifere organer - lymfeknuter, milt, lymfoide klynger(av forskjellige størrelser), plassert langs tarmene, lungene osv. (Fig. 3).
Benmarg inneholder stilk (eller germinal) celler - forfedrene til alle hematopoietiske celler ( erytrocytter, blodplater, leukocytter, makrofager og lymfocytter). Makrofager og lymfocytter er hovedcellene i immunsystemet. Generelt og kort kalles de vanligvis m u n n o c i t a m i . De første stadiene av utviklingen av immunocytter finner sted i benmargen. Dette er deres vugge.
Makrofager, de er fagocytter, - spisere av fremmedlegemer og de eldste cellene i immunsystemet. Etter å ha gått gjennom flere utviklingsstadier (fig. 4), forlater de benmargen i formen monocytter(runde celler) og sirkulerer i blodet i en viss tid. Fra blodet trenger de inn i alle organer og vev, hvor de endrer sin runde form til en trimmet. I denne formen blir de mer mobile og i stand til å holde seg til potensielle "utlendinger".
Lymfocytter i dag regnes som hovedpersoner innen immunovervåking. Dette er et system av celler med forskjellige funksjonelle formål. Allerede i benmargen deles lymfocyttforløpere i to store grener. En av dem - hos pattedyr - fullfører sin utvikling i benmargen, og hos fugler i et spesialisert lymfoidorgan - bursa (bursa), fra det latinske ordet bursa. Derfor kalles disse lymfocyttene bursa-avhengige, eller B-lymfocytter. En annen stor gren av forløpere fra benmargen flytter til et annet sentralt organ i lymfesystemet - thymus. Denne grenen av lymfocytter kalles thymus-avhengig, eller T-lymfocytter(et generelt diagram over utviklingen av celler i immunsystemet er vist i fig. 4).

3. Utvikling av immunsystemceller
B-lymfocytter, som monocytter, gjennomgår modning i benmargen, hvorfra modne celler kommer inn i blodet. B-lymfocytter kan også forlate blodet, sette seg i milten og lymfeknutene og bli til plasmaceller.
Den viktigste hendelsen i utviklingen av B-lymfocytter er rekombinasjonen og mutasjonen av gener relatert til syntesen av antistoffer (proteiner fra klassen av immunglobuliner rettet mot antigener). Som et resultat av slik genrekombinasjon blir hver B-lymfocytt en bærer av et individuelt gen som er i stand til å syntetisere individuelle antistoffer mot ett antigen. Og siden B-populasjonen består av mange individuelle kloner (avkommet av disse antistoffprodusentene), er de samlet i stand til å gjenkjenne og ødelegge hele settet med mulige antigener. Etter at genene er dannet og antistoffmolekyler vises på celleoverflaten i form av reseptorer, forlater B-lymfocytter benmargen. De sirkulerer i blodet i kort tid, og trenger deretter inn i perifere organer, som om de haster med å oppfylle deres vitale formål, siden levetiden til disse lymfocyttene er kort, bare 7-10 dager.
T-lymfocytter under utvikling i thymus kalles tymocytter. Thymus ligger i brysthulen rett bak brystbenet og består av tre seksjoner. I dem gjennomgår tymocytter tre stadier av utvikling og trening for immunkompetanse (fig. 5). I det ytre laget (subkapsulær sone) er romvesener fra benmargen inneholdt som forgjengere, gjennomgår en slags tilpasning her og er fortsatt fratatt reseptorer for å gjenkjenne antigener. I den andre seksjonen (kortikale laget) er de under påvirkning av tymiske (vekst og differensierende) faktorer erverve nødvendig for T-cellepopulasjonen reseptorer for antigener. Etter å ha flyttet til den tredje delen av thymus (medulla), differensierer thymocytter i henhold til deres funksjonelle egenskaper og bli moden T-celler (fig. 6).
Ervervede reseptorer, avhengig av den biokjemiske strukturen til proteinmakromolekyler, bestemmer deres funksjonelle status. De fleste av T-lymfocyttene blir effektor celler kalt T-mordere(fra den engelske killer - killer). En mindre del gjør det regulatoriske funksjon: T-hjelpeceller(fra den engelske hjelperen - assistenter) forbedre immunologisk reaktivitet, og T-dempere tvert imot, svekke den. I motsetning til B-lymfocytter, er T-lymfocytter (hovedsakelig T-hjelpere), ved hjelp av deres reseptorer, i stand til å gjenkjenne ikke bare noen andres, men et modifisert "selv", dvs. det fremmede antigenet må presenteres (vanligvis av makrofager) i kombinasjon med kroppens egne proteiner. Etter fullført utvikling i thymus forblir noen modne T-lymfocytter i medulla, og de fleste forlater den og setter seg i milten og lymfeknutene.
I lang tid forble det uklart hvorfor mer enn 90 % av tidlige T-celleforløpere som kommer fra benmargen dør i thymus. Den berømte australske immunologen F. Burnet antyder at døden til de lymfocyttene som er i stand til autoimmun aggresjon skjer i thymus. Hovedårsaken til en så massiv død er assosiert med utvalget av celler som er i stand til å reagere med sine egne antigener. Alle lymfocytter som ikke passerer spesifisitetskontrollen dør.

4.1. Mekanismer for kroppens immunologiske forsvar
Dermed lar selv en kort utflukt i historien om utviklingen av immunologi oss evaluere rollen til denne vitenskapen i å løse en rekke medisinske og biologiske problemer. Infeksiøs immunologi - stamfaren til generell immunologi - har nå blitt bare dens gren.
Det ble åpenbart at kroppen veldig nøyaktig skiller mellom "selv" og "fremmed", og reaksjonene som oppstår i den som svar på introduksjonen av fremmede agenter (uavhengig av deres natur) er basert på de samme mekanismene. Studiet av et sett med prosesser og mekanismer som tar sikte på å opprettholde konstansen til det indre miljøet i kroppen fra infeksjoner og andre fremmede stoffer - immunitet - ligger til grunn for immunologisk vitenskap (V.D. Timakov, 1973).
Andre halvdel av det tjuende århundre var preget av den raske utviklingen av immunologi. Det var i løpet av disse årene at den seleksjon-klonale teorien om immunitet ble opprettet, og funksjonsmønstrene til ulike deler av lymfoidsystemet som et enkelt og integrert immunsystem ble avslørt. En av de viktigste prestasjonene de siste årene har vært oppdagelsen av to uavhengige effektormekanismer i en spesifikk immunrespons. En av dem er assosiert med de såkalte B-lymfocyttene, som utfører en humoral respons (syntese av immunglobuliner), den andre - med systemet av T-lymfocytter (thymus-avhengige celler), hvis resultat er den cellulære respons (akkumulering av sensibiliserte lymfocytter). Det er spesielt viktig å få bevis på interaksjonen mellom disse to typene lymfocytter i immunresponsen.
Forskningsresultatene tyder på at det immunologiske systemet er et viktig ledd i den komplekse mekanismen for tilpasning av menneskekroppen, og dens handling er først og fremst rettet mot å opprettholde antigen homeostase, hvis forstyrrelse kan være forårsaket av penetrering av fremmede antigener i kroppen (infeksjon, transplantasjon) eller spontan mutasjon.
Nezelof forestilte seg et diagram over mekanismene som utfører immunologisk beskyttelse som følger:

Men som forskning de siste årene har vist, er inndelingen av immunitet i humoral og cellulær veldig vilkårlig. Faktisk utføres påvirkningen av antigenet på lymfocytten og retikulærcellen ved hjelp av mikro- og makrofager som behandler immunologisk informasjon. Samtidig involverer fagocytosereaksjonen som regel humorale faktorer, og grunnlaget for humoral immunitet består av celler som produserer spesifikke immunglobuliner. Mekanismer som tar sikte på å eliminere en utenlandsk agent er ekstremt forskjellige. I dette tilfellet kan to konsepter skilles - "immunologisk reaktivitet" og "uspesifikke beskyttelsesfaktorer". Den første refererer til spesifikke reaksjoner på antigener, på grunn av kroppens svært spesifikke evne til å reagere på fremmede molekyler. Kroppens beskyttelse mot infeksjoner avhenger imidlertid også av graden av permeabilitet av hud og slimhinner for patogene mikroorganismer, og tilstedeværelsen av bakteriedrepende stoffer i deres sekresjoner, surheten i mageinnholdet og tilstedeværelsen av enzymsystemer som lysozym i kroppens biologiske væsker. Alle disse mekanismene tilhører uspesifikke beskyttelsesfaktorer, siden det ikke er noen spesiell respons, og de eksisterer alle uavhengig av tilstedeværelse eller fravær av patogenet. Noen spesielle posisjoner er okkupert av fagocytter og komplementsystemet. Dette skyldes det faktum at til tross for fagocytoses uspesifikke egenskaper, deltar makrofager i behandlingen av antigen og i samarbeidet mellom T- og B-lymfocytter under immunresponsen, det vil si at de deltar i spesifikke former for respons på fremmede stoffer. Tilsvarende er komplementproduksjon ikke en spesifikk respons på et antigen, men selve komplementsystemet er involvert i spesifikke antigen-antistoffreaksjoner.

5. Betennelse som en mekanisme for uspesifikk immunitet
Betennelse er kroppens reaksjon på fremmede mikroorganismer og vevsråteprodukter. Dette er hovedmekanismen for naturlig medfødt, eller uspesifikke) immunitet, så vel som de innledende og siste stadiene av immunitet når den er ervervet. Som enhver defensiv reaksjon, må den kombinere evnen til å gjenkjenne en partikkel fremmed for kroppen med en effektiv måte å nøytralisere det og fjerne det fra kroppen. Et klassisk eksempel er betennelse forårsaket av en splint som har gått under huden og er forurenset med bakterier.
Normalt er veggene i blodårene ugjennomtrengelige for blodkomponenter - plasma og dannede elementer (erytrocytter og leukocytter). Økt permeabilitet for blodplasma er en konsekvens av endringer i blodkarveggene, dannelsen av "hull" mellom endotelceller tett ved siden av hverandre. I splintens område observeres hemming av bevegelsen av røde blodceller og leukocytter (hvite blodlegemer), som begynner å feste seg til veggene i kapillærene og danner "plugger". To typer leukocytter - monocytter og nøytrofiler - begynner aktivt å "klemme" fra blodet inn i det omkringliggende vevet mellom endotelcellene i området for utvikling av betennelse.
Monocytter og nøytrofiler er designet for fagocytose - absorpsjon og ødeleggelse av fremmede partikler. Målrettet aktiv bevegelse til kilden til betennelse kalles x e m o t a x i s a. Når de ankommer stedet for betennelse, blir monocytter til makrofager. Dette er celler med vevslokalisering, aktivt fagocytiske, med en "klebrig" overflate, mobile, som om de føler alt som er i det umiddelbare miljøet. Nøytrofiler kommer også til betennelsesstedet, og deres fagocytiske aktivitet øker. Fagocytiske celler akkumuleres, aktivt oppsluker og ødelegger (intracellulært) bakterier og celleavfall.
Aktivering av de tre hovedsystemene som er involvert i betennelse bestemmer sammensetningen og dynamikken til "skuespillerne." De inkluderer utdanningssystemet kininer, system komplement og system aktiverte fagocytiske celler.

6. T-lymfocyttenes rolle i immunresponsen

7. Fagocytose
Den enorme rollen til fagocytose ikke bare i medfødt, men også i ervervet immunitet blir stadig tydeligere takket være arbeidet det siste tiåret. Fagocytose begynner med akkumulering av fagocytter på betennelsesstedet. Monocytter og nøytrofiler spiller hovedrollen i denne prosessen. Monocytter, etter å ha ankommet betennelsesstedet, blir til makrofager - fagocytiske vevsceller. Fagocytter, som interagerer med bakterier, aktiveres, membranen deres blir "klebrig", og granuler fylt med kraftige proteaser samler seg i cytoplasmaet. Oksygenopptak og generering av reaktive oksygenarter (oksygeneksplosjon) øker, inkludert hydrogenperoksid og hypokloritt, samt
osv.............

Grunnlaget for immunologi ble lagt ved oppfinnelsen av mikroskopet, takket være det var det mulig å oppdage den første gruppen av mikroorganismer - patogene bakterier.

På slutten av 1700-tallet rapporterte den engelske landlegen Edward Jenner om det første vellykkede forsøket på å forhindre sykdommen gjennom immunisering. Tilnærmingen hans vokste ut av observasjoner av et interessant fenomen: melkepiker ble ofte infisert med kukopper og led deretter ikke av kopper. Jenner injiserte den lille gutten med puss tatt fra en kukopperpustel (abscess) og var overbevist om at gutten var immun mot kopper.

Jenners arbeid ga opphav til studiet av bakterieteorien om sykdom på 1800-tallet av Pasteur i Frankrike og Koch i Tyskland. De fant antibakterielle faktorer i blodet til dyr immunisert med mikrobielle celler.

Louis Pasteur dyrket frem forskjellige mikrober i laboratoriet. Som ofte skjer i vitenskapen, ble oppdagelsen gjort ved et uhell mens man dyrket kyllingkolerapatogener. Under arbeidet ble en av koppene med mikrober glemt på laboratoriebordet. Det var sommer. Mikrobene i koppen ble varmet opp flere ganger av solens stråler, tørket ut og mistet evnen til å forårsake sykdom. Imidlertid ble kyllinger som mottok disse defekte cellene beskyttet mot en frisk kultur av kolerabakterier. Svekkede bakterier forårsaket ikke bare sykdom, men ga tvert imot immunitet.

I 1881 utviklet Louis Pasteur seg prinsipper for vaksineproduksjon fra svekkede mikroorganismer for å forhindre utvikling av smittsomme sykdommer.

I 1908 ble Ilya Ilyich Mechnikov og Paul Ehrlich tildelt Nobelprisen for sitt arbeid med teorien om immunitet.

I. Mechnikov opprettet den cellulære (fagocytiske) teorien om immunitet, ifølge hvilken den avgjørende rollen i antibakteriell immunitet tilhører fagocytose.

Først studerte I. I. Mechnikov, som zoolog, eksperimentelt de marine virvelløse dyrene i Svartehavsfaunaen i Odessa og trakk oppmerksomheten til det faktum at visse celler (coelomocytter) av disse dyrene absorberer alle fremmede partikler (inkludert bakterier) som trenger inn i det indre miljøet . Så så han en analogi mellom dette fenomenet og absorpsjonen av mikrobielle kropper av de hvite blodcellene til virveldyr. I. I. Mechnikov innså at dette fenomenet ikke er ernæringen til en gitt enkeltcelle, men en beskyttende prosess av hensyn til hele organismen. Forskeren navnga de beskyttende cellene som virker på denne måten fagocytter- "sluker celler". I. I. Mechnikov var den første som betraktet betennelse som et beskyttende snarere enn et destruktivt fenomen.

På begynnelsen av 1900-tallet motsatte de fleste patologer teorien om I.I. Mechnikov, siden de anså leukocytter (pus) for å være patogene celler, og fagocytter for å være smittebærere i hele kroppen. Imidlertid ble Mechnikovs arbeid støttet av Louis Pasteur. Han inviterte I. Mechnikov til å jobbe ved sitt institutt i Paris.

Paul Ehrlich oppdaget antistoffer og skapte humoral teori om immunitet, etter å ha fastslått at antistoffer overføres til babyen gjennom morsmelk, skaper passiv immunitet. Ehrlich utviklet en metode for å lage difteri-antitoksin, som reddet millioner av barns liv.

Ehrlichs teori om immunitet sier at det er spesielle reseptorer på overflaten av celler som gjenkjenner fremmede stoffer ( antigenspesifikke reseptorer). Når de står overfor fremmede partikler (antigener), løsnes disse reseptorene fra cellene og frigjøres til blodet som frie molekyler. I sin artikkel kalte P. Ehrlich antimikrobielle stoffer i blodet begrepet " antistoff", siden bakterier på den tiden ble kalt "mikroskopiske kropper".

P. Ehrlich antok at selv før kontakt med en spesifikk mikrobe, har kroppen allerede antistoffer i den formen han kalte «sidekjeder». Det er nå kjent at han hadde i tankene lymfocyttreseptorer for antigener.

I 1908 ble Paul Ehrlich tildelt Nobelprisen for den humorale teorien om immunitet.

Litt tidligere påviste Karl Landsteiner først eksistensen av immunologiske forskjeller mellom individer innenfor samme art.

Peter Medovar har bevist den utrolige nøyaktigheten av gjenkjennelse av fremmede proteiner av immunceller: de er i stand til å skille en fremmed celle med bare ett endret nukleotid.

Frank Burnet postulerte posisjonen (Burnets aksiom) at den sentrale biologiske mekanismen for immunitet er anerkjennelsen av selvet og fienden.

I 1960 mottok Peter Medawar og Frank Burnet Nobelprisen i fysiologi eller medisin for sin oppdagelse immunologisk toleranse(lat. toleranse- tålmodighet) - gjenkjennelse og spesifikk toleranse for visse antigener.

Relatert informasjon:

1. III. Anbefalinger for gjennomføring av oppgaver og forberedelse til seminartimer. For å studere det kategoriske apparatet, er det tilrådelig å referere til tekstene til den føderale loven som er angitt i listen over anbefalt litteratur

Immunologi som et spesifikt forskningsområde oppsto fra det praktiske behovet for å bekjempe smittsomme sykdommer. Immunologi dukket opp som et eget vitenskapelig felt først i andre halvdel av det tjuende århundre. Historien om immunologi som en anvendt gren av infeksjonspatologi og mikrobiologi er mye lengre. Flere århundrelange observasjoner av infeksjonssykdommer la grunnlaget for moderne immunologi: til tross for den utbredte spredningen av pesten (5. århundre f.Kr.), ble ingen syke to ganger, i det minste dødelig, og de som var blitt friske ble brukt til å begrave lik.

Det er bevis på at de første koppevaksinasjonene ble utført i Kina tusen år før Kristi fødsel. Inokulering av innholdet av koppepustler til friske mennesker for å beskytte dem mot den akutte formen av sykdommen spredte seg deretter til India, Lilleasia, Europa og Kaukasus.

Inokulering ble erstattet av vaksinasjonsmetoden (fra latin "vacca" - ku), utviklet på slutten av 1700-tallet. Engelsk lege E. Jenner. Han gjorde oppmerksom på at melkepiker som tok seg av syke dyr noen ganger ble syke av kukopper i ekstremt mild form, men aldri led av kopper. En slik observasjon ga forskeren en reell mulighet til å bekjempe sykdommen hos mennesker. I 1796, 30 år etter starten på forskningen, bestemte E. Jenner seg for å prøve kukoppvaksinasjonsmetoden. Eksperimentet var vellykket, og siden den gang har E. Jenner-vaksinasjonsmetoden blitt brukt over hele verden.

Opprinnelsen til smittsom immunologi er assosiert med navnet på en fremragende fransk vitenskapsmann Louis Pasteur. Det første steget mot et målrettet søk etter vaksinepreparater som skaper stabil immunitet mot infeksjon ble tatt etter Pasteurs observasjon av patogenisiteten til det forårsakende middelet til kyllingkolera. Fra denne observasjonen konkluderte Pasteur: en gammel kultur, som har mistet sin patogenitet, er fortsatt i stand til å skape motstand mot infeksjon. Dette bestemte i mange tiår prinsippet om å lage vaksinemateriale - på en eller annen måte (for hvert patogen, sitt eget) for å oppnå en reduksjon i virulensen til patogenet samtidig som dets immunogene egenskaper opprettholdes.
Selv om Pasteur utviklet prinsippene for vaksinasjon og vellykket anvendte dem i praksis, var han ikke klar over faktorene involvert i prosessen med beskyttelse mot infeksjon. De første som kastet lys over en av mekanismene for immunitet mot infeksjon var Emil von Behring Og Kitazato. De demonstrerte at serum fra mus pre-immunisert med tetanustoksin, injisert i intakte dyr, beskyttet sistnevnte mot en dødelig dose av toksinet. Serumfaktoren dannet som et resultat av immunisering - antitoksin - var det første spesifikke antistoffet som ble oppdaget. Arbeidet til disse forskerne la grunnlaget for studiet av mekanismene for humoral immunitet.
Den russiske evolusjonsbiologen var ved opprinnelsen til kunnskap om spørsmålene om cellulær immunitet Ilya Ilyich Mechnikov. I 1883 laget han den første rapporten om den fagocytiske teorien om immunitet på en kongress med leger og naturvitere i Odessa. Mennesker har amoeboide bevegelige celler - makrofager og nøytrofiler. De "spiser" en spesiell type mat - patogene mikrober, funksjonen til disse cellene er å bekjempe mikrobiell aggresjon.
Parallelt med Mechnikov utviklet den tyske farmakologen sin teori om immunforsvar mot infeksjon Paul Ehrlich. Han var klar over at det dukker opp proteinstoffer i blodserumet til dyr infisert med bakterier som kan drepe sykdomsfremkallende mikroorganismer. Disse stoffene ble senere kalt "antistoffer" av ham. Den mest karakteristiske egenskapen til antistoffer er deres uttalte spesifisitet. Etter å ha dannet seg som et beskyttende middel mot en mikroorganisme, nøytraliserer og ødelegger de bare den, og forblir likegyldige til andre.
To teorier - fagocytiske (cellulær) og humorale - i løpet av deres fremvekst stod i antagonistiske posisjoner. Skolene til Mechnikov og Ehrlich kjempet for vitenskapelig sannhet, uten mistanke om at hvert slag og hver parering førte motstanderne nærmere hverandre. I 1908 ble begge forskerne tildelt Nobelprisen samtidig.
På slutten av 40-tallet og begynnelsen av 50-tallet av det tjuende århundre var den første perioden med utvikling av immunologi over. Et helt arsenal av vaksiner er laget mot en lang rekke infeksjonssykdommer. Epidemier med pest, kolera og kopper ødela ikke lenger hundretusener av mennesker. Isolerte, sporadiske utbrudd av disse sykdommene forekommer fortsatt, men dette er kun svært lokale tilfeller som ikke har epidemiologisk, langt mindre pandemisk betydning.

Ris. 1. Immunologiforskere: E. Jenner, L. Pasteur, I.I. Mechnikov, P. Erlich.

Et nytt stadium i utviklingen av immunologi er først og fremst assosiert med navnet på den fremragende australske forskeren M.F. Burnet. Det var han som i stor grad bestemte ansiktet til moderne immunologi. Ved å betrakte immunitet som en reaksjon som tar sikte på å skille alt "sitt eget" fra alt "fremmed", reiste han spørsmålet om viktigheten av immunmekanismer for å opprettholde den genetiske integriteten til organismen i perioden med individuell (ontogenetisk) utvikling. Det var Burnet som trakk oppmerksomheten til lymfocytten som hoveddeltakeren i en spesifikk immunrespons, og ga den navnet "immunocytt." Det var Burnet som spådde, og engelskmannen Peter Medawar og tsjekkisk Milan Hasek eksperimentelt bekreftet tilstanden motsatt til immunreaktivitet - toleranse. Det var Burnet som påpekte den spesielle rollen til thymus i dannelsen av immunresponsen. Og til slutt forble Burnet i immunologiens historie som skaperen av den klonale seleksjonsteorien om immunitet. Formelen til denne teorien er enkel: en klon av lymfocytter er i stand til å reagere bare på en spesifikk, antigen, spesifikk determinant.
Burnets syn på immunitet som en reaksjon fra kroppen som skiller alt "vårt eget" fra alt "fremmed" fortjener spesiell oppmerksomhet. Etter at Medawar beviste den immunologiske naturen til avvisning av et fremmed transplantat, etter akkumulering av fakta om immunologien til ondartede neoplasmer, ble det åpenbart at immunreaksjonen utvikler seg ikke bare til mikrobielle antigener, men også når det er noen, om enn mindre, antigene. forskjeller mellom kroppen og det biologiske materialet (transplantasjon, ondartet svulst) som han møter.

I dag kjenner vi, om ikke alle, så mange av mekanismene for immunresponsen. Vi kjenner det genetiske grunnlaget for det overraskende brede utvalget av antistoffer og antigengjenkjenningsreseptorer. Vi vet hvilke celletyper som er ansvarlige for de cellulære og humorale formene av immunresponsen; mekanismene for økt reaktivitet og toleranse er i stor grad forstått; mye er kjent om antigengjenkjenningsprosesser; molekylære deltakere i intercellulære forhold (cytokiner) ble identifisert; I evolusjonær immunologi ble konseptet om rollen til spesifikk immunitet i den progressive utviklingen av dyr dannet. Immunologi som en selvstendig vitenskapsgren står på nivå med virkelig biologiske disipliner: molekylærbiologi, genetikk, cytologi, fysiologi, evolusjonslære.