Основні віхи становлення та розвитку імунології. Сучасний етап розвитку імунології - молекулярна імунологія Основні етапи розвитку імунології

ІМУНОЛОГІЯ- наука, що вивчає структуру та функції систем, що контролюють клітинно-генетичний гомеостаз організму людини та тварин. Основним предметом досліджень в імунології є пізнання механізмів формування специфічної імунної відповіді організму до всіх чужорідних в антигенному відношенні сполук.

1.1. ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ІМУНОЛОГІЇ

Імунологія як певний напрямок досліджень виникла із практичної необхідності боротьби з інфекційними захворюваннями. Як окремий науковий напрямок імунологія сформувалася лише в другій половині ХХ століття. Набагато триваліша історія імунології як прикладного розділу інфекційної патології та мікробіології. Багатовікові спостереження за заразними хворобами заклали фундамент сучасної імунології: незважаючи на широке поширення чуми (V століття до н.е.), ніхто не хворів двічі, принаймні смертельно і при похованні трупів брали участь перехворіли.

Є свідчення про те, що перші щеплення віспи проводили в Китаї за тисячу років до Різдва Христового. Інокуляція вмісту оспенных пустул здоровим людям з метою захисту від гострої форми захворювання поширилася потім у Індію, Малу Азію, Європу, на Кавказ.

На зміну інокуляції прийшов метод вакцинації (від лат. vacca - корова), розроблений наприкінці XVIII ст. англійським лікарем Е. Дженнером. Він звернув увагу на той факт, що молочниці, які доглядали хворих тваринами, іноді захворювали у вкрай слабкій формі віспою корів, але при цьому ніколи не хворіли на натуральну віспу. Подібне спостереження давало до рук дослідника реальну можливість боротьби із хворобою людей. У 1796 р., через 30 років після початку своїх досліджень Е. Дженнер зважився випробувати метод вакцинації коров'ячої віспою. Експеримент пройшов успішно і відтоді спосіб вакцинації за Е. Дженнером знайшов широке застосування у всьому світі.

Зародження інфекційної імунології пов'язують із ім'ям видатного французького вченого Луї Пастера. Перший крок до цілеспрямованого пошуку вакцинних препаратів, що створюють стійкий імунітет до інфекції, було зроблено після спостереження Пастера над патогенністю збудника курячої холери. З цього спостереження Пастер зробив висновок: культура, що зістарилася, втративши свою патогенність, залишається здатною до створення стійкості до інфекції. Це визначило на багато десятиліть принцип створення вакцинного матеріалу – тим чи іншим способом (для кожного збудника своїм) домагатися зниження вірулентності патогену за збереження його імуногенних властивостей.

Хоча Пастер розробив принципи вакцинації та успішно застосовував їх на практиці, він не знав про фактори, включені до процесу захисту від інфекції. Першими, хто пролив світло на один із механізмів несприйнятливості до інфекції, були Еміль фон Берінг та Кітазато. Вони продемонстрували, що сироватка від мишей, попередньо імунізованих правцевим токсином, запроваджена інтактною твариною, захищає останніх від смертельної дози токсину. Сироватковий фактор, що утворився в результаті імунізації, - антитоксин - був першим виявленим специфічним антитілом. Роботи цих учених започаткували вивчення механізмів гуморального імунітету.

Біля джерел пізнання питань клітинного імунітету стояв російський біолог-еволюціоніст Ілля Ілліч Мечников. У 1883 році він зробив перше повідомлення з фагоцитарної теорії імунітету на з'їзді лікарів та дослідників природи в Одесі. Людина має амебоїдні рухливі клітини – макрофаги, нейтрофіли. "Їдять" вони їжу особливого роду - патогенних мікробів, функція цих клітин - боротьба з мікробною агресією.

Паралельно із Мечниковим розробляв свою теорію імунного захисту від інфекції німецький фармаколог Пауль Ерліх. Він знав про те, що в сироватці крові тварин, заражених бактеріями, з'являються білкові речовини, здатні вбивати патогенні мікроорганізми. Ці речовини згодом були названі їм антителами. Найхарактерніша властивість антитіл – це їхня яскраво виражена специфічність. Утворившись як захисний засіб проти одного мікроорганізму, вони нейтралізують і руйнують лише його, залишаючись байдужими до інших.

Дві теорії - фагоцитарна (клітинна) і гуморальна - у період виникнення стояли на антагоністичних позиціях. Школи Мечникова та Ерліха боролися за наукову істину, не підозрюючи, що кожен удар та кожне його парирування зближало супротивників. У 1908 р. обом вченим одночасно було присуджено Нобелівську премію.

До кінця 40-х - початку 50-х років ХХ століття завершується перший період розвитку імунології. Було створено цілий арсенал вакцин проти найширшого набору інфекційних захворювань. Епідемії чуми, холери, віспи перестали знищувати сотні тисяч людей. Окремі, спорадичні спалахи цих захворювань зустрічаються досі, але це лише дуже локальні випадки, які не мають епідеміологічного, а тим паче пандемічного значення.

Новий етап розвитку імунології пов'язаний насамперед із ім'ям видатного австралійського вченого М.Ф. Бернета. Саме він значною мірою визначив особу сучасної імунології. Розглядаючи імунітет як реакцію, спрямовану на диференціацію всього «свого» від усього «чужого», він порушив питання про значення імунних механізмів у підтримці генетичної цілісності організму в період індивідуального (онтогенетичного) розвитку.

Саме Бернет звернув увагу на лімфоцит як основний учасник специфічного імунного реагування, надавши йому назву «імуноцит». Саме Бернет передбачив, а англієць Пітер Медавар та чех Мілан Гашек експериментально підтвердили стан, протилежний імунній реактивності – толерантності. Саме Бернет вказав на особливу роль тимусу у формуванні імунної відповіді. І, нарешті, Бернет залишився історія імунології як творець клонально–селекційної теорії імунітету. Формула такої теорії проста: один клон лімфоцитів здатний реагувати лише на одну конкретну, антигенну, специфічну детермінанту.

На особливу увагу заслуговують погляди Бернета на імунітет як на таку реакцію організму, яка відрізняє все «своє» від усього «чужого». Після доказу Медаваром імунологічної природи відторгнення чужорідного трансплантата, після накопичення фактів з імунології злоякісних новоутворень стало очевидним, що імунна реакція розвивається не тільки на мікробні антигени, але і тоді, коли є будь-які, нехай незначні антигенні відмінності між організмом і тим біологічним матеріалом. злоякісною пухлиною), з яким він зустрічається.

Сьогодні ми знаємо якщо не всі, то багато з механізмів імунного реагування. Нам відомі генетичні основи напрочуд широкого розмаїття антитіл і антигенрозпізнаючих рецепторів. Ми знаємо, які типи клітин відповідальні за клітинні та гуморальні форми імунного реагування; значною мірою зрозумілі механізми підвищеної реактивності та толерантності; багато відомо про процеси розпізнавання антигену; виявлено молекулярних учасників міжклітинних відносин (цитокіни); в еволюційній імунології сформовано концепцію ролі специфічного імунітету в прогресивній еволюції тварин. Імунологія як самостійний поділ науки стала в один ряд із істинно біологічними дисциплінами: молекулярною біологією, генетикою, цитологією, фізіологією, еволюційним вченням.

Імунологія

Напрями імунології:

інфекційна
вчення про антитіла (Ат)
вчення про фагоцити
вчення про систему комплементу
неінфекційна імунологія (імунопатології, алергії, трансплантаційний імунітет, вчення про толерантність)
клінічна імунологія
екологічна імунологія

1.2. СПОСОБИ ЗАХИСТУ ОРГАНІЗМУ

Імунітет - універсальна здатність живих істот протистояти дії агентів, що ушкоджують, зберігаючи свою цілісність і біологічну індивідуальність. Це захисна реакція, завдяки якій організм стає несприйнятливим до хвороботворних мікроорганізмів (вірусів, бактерій, грибків, найпростіших, гельмінтів) і продуктів їх життєдіяльності, а також тканин і речовин (наприклад, отрути рослинного та тваринного походження), що мають чужорідні (антигенні).

Протягом свого життя кожна тварина та людина постійно взаємодіє з численними та дуже різноманітними природними об'єктами та явищами, що визначають умови життя, в яких вони існує. Це сонце, повітря, вода, рослинні та тваринні продукти харчування, хімічні речовини, рослини та тварини, що забезпечують життєві потреби людини та тварин. Організм завдяки біологічній еволюції пристосований до певних умов довкілля. Водночас нормальна життєдіяльність організму та його взаємодія з навколишнім середовищем кількісно та якісно обмежені. Одні взаємодії корисні здоров'ю, інші – шкідливі. Ставлення організму до різних чинників визначається рівнем адаптації. Якщо сили впливу зовнішніх факторів перевищують норму або не досягають її, організм може отримати ушкодження, що призведе до хвороби.

Причинами ушкоджень організму, що призводять до хвороби, можуть бути будь-які за своєю природою явища: фізичні, хімічні, біологічні. До фізичних факторів відносяться механічні навантаження: удари, розтягування, здавлювання, вигин тканин. В результаті виникають порізи, роздроблення, розтягування та розриви тканин, переломи кісток. До шкідливих факторів відносяться і зміни температури середовища, в результаті яких виникають перегрівання організму та опіки тканин або переохолодження організму та обмороження тканин.

Таким чином, організм постійно піддається впливу різноманітних хвороботворних факторів навколишнього середовища. У той самий час більшість тварин зберігають здоров'я. Чому вони здатні протистояти шкідливим впливам довкілля? Що допомагає організму боротьби з ними? У процесі біологічної еволюції у тварин сформувалися системи та механізми, що захищають його як цілісність у випадках, коли фізичні, хімічні або біологічні фактори середовища можуть при взаємодії організму з ними призвести до пошкодження будь-яких його структур, що у свою чергу викликає їх патології. Як відомо, при багатьох захворюваннях тварини одужують без втручання медицини, а пошкоджені тканини відновлюються власними силами. Отже, організм здатний захищатися від ушкоджень, боротися із патологією самостійно.

Сучасна медична та ветеринарні науки в основу вчення про причини патології кладуть поняття «реактивність», тобто здатність організму при взаємодії з різними шкідливими впливами давати захисну «відповідь», що відповідає характеру цього патогенного впливу. У ході еволюції у тварин склалися біологічні механізми захисту організму від шкідливих йому впливів природних сил, сформувалися певні захисні реакцію будь-які впливу середовища. Зміни у навколишньому середовищі призводять до зміни його фізіологічних процесів у організмі, відповідних новому впливу. Таким чином, зберігається рівновага із середовищем, що визначає можливості його життєдіяльності.

Захисна реакція організму проявляється у деякій зміні його характеристик, що дозволяє зберегти життєдіяльність організму загалом. Те, як організм відреагує на шкідливий йому вплив у кожному даному випадку, позначитися як і кількості впливів, випробовуваних тваринам. На одні мікроорганізми тварина не реагує як на шкідливі, хоча вони є хвороботворними для інших тварин. Інші надають шкідливий вплив на організм і приводять у дію захисні механізми, тобто викликають захисну реакцію, яка може призвести до патології. У цьому вся проявляється видова вибірковість захисних механізмів організму.

Існують мікроорганізми, викликають хворобуу людини і не патогенні для тварин і навпаки. Стан організму залежить від ушкоджуючого фактора: фізичне виснаження, переохолодження, стрес можуть спричинити захворювання. Захисні реакції розрізняються за рівнем прояви і характеру які у них систем. До певного кількісного порога (індивідуального кожного організму) впливу патогенного чинника системи, здійснюють захисні реакції, не дають йому можливості завдати ушкодження організму. Якщо ж цей поріг перевищено, в реакцію включаються пристосувальні, адаптивно-компенсаторні механізми, що здійснюють перебудову організму та його елементів для боротьби з патогенним фактором. Пристосувальні реакції конкретного організму залежить від того, наскільки захисні механізми пристосовані взаємодії з патогеном.

У найбільш загальній формі можна виділити такі типи захисно-пристосувальних механізмів:

морфологічні: бар'єрні мембрани, що захищають клітини, тканини або органи, що захищаються; проліферація (відновлення) клітин ураженої тканини; гіперплазія, тобто кількісне збільшення клітини чи тканини проти норми;
фізіологічні: активація обмінних процесів, утворення нових медіаторів, ферментів чи обмінних циклів та дезактивація існуючих;
імунологічні клітинно-гуморальні системи, спрямовані на захист організму від впливу інших біосистем.

З усіх цих типів захисно-пристосувальних механізмів найважливішим є імунна система. Від того, наскільки вона потужна, залежить, хворітиме чи ні. Добре працююча імунна система є найкращим гарантом міцного здоров'я. Хороший імунітет – це основний показник здоров'я, життєвої сили будь-якого живого організму. Це потужна внутрішня сила, якою природа нагородила усі живі істоти. Імунна система - організація тонка: вона реагує на дрібні зміни внутрішнього та зовнішнього середовища організму. Давно було помічено, що тварини, які перенесли небезпечну інфекційну хворобу, вдруге зазвичай на неї не захворює. Несприйнятливість до повторного зараження однією і тією ж інфекцією обумовлена імунітетом.

Імунітет (від лат. immunitas – «визволення», «звільнення від чогось») – це несприйнятливість організму до різних інфекційних агентів, а також продуктів їх життєдіяльності, речовин і тканин, які мають чужорідні антигенні властивості (наприклад, отрути тварини та рослини) походження). Якось перехворівши, наш організм запам'ятовує збудника хвороби, тому наступного разу захворювання протікає швидше і без ускладнень. Але часто після тривалих захворювань, оперативних втручаньПри несприятливій екологічній обстановці та в стані стресу імунна система може давати збої. Зниження імунітету проявляється частими та тривалими застудами, хронічними інфекційними захворюваннями (ангіною, фурункульозом, гайморитом, кишковими інфекціями), постійною підвищеною температурою тощо.

Якщо узагальнити все вищевикладене, можна сказати, що імунітет є способом захисту організму від живих тіл і речовин, які несуть у собі ознаки генетично чужої інформації. Найбільш древній і стабільний механізм взаємодії тканини з будь-якими зовнішніми факторами середовища, що ушкоджують, (антигенами) – це фагоцитоз. Фагоцитоз в організмі здійснюється спеціальними клітинами – макрофагами, мікрофагами та моноцитами (клітинами – попередниками макрофагів). Це складний багатоступінчастий процес захоплення і знищення всіх чужорідних для них мікрооб'єктів, що потрапили в тканини, не чіпаючи власні тканини і клітини. Фагоцити, переміщаючись у міжклітинній рідині тканини, при зустрічі з антигеном захоплюють його і перетравлюють до того, як він контактує з клітиною. Цей механізм захисту було відкрито І. М. Мечниковим в 1883 р. і було покладено основою розробленої ним теорії фагоцитного захисту організму від хвороботворних мікробів.

Встановлено широку участь макрофагів у різних імунологічних процесах. Крім захисних реакцій проти різних інфекцій, макрофаги беруть участь у протипухлинному імунітеті, розпізнаванні антигену, регуляції імунних процесів та здійсненні імунного нагляду, у розпізнаванні та руйнуванні одиничних змінених клітин власного організму, у тому числі пухлинних, в регенерації різних тканин. Макрофаги також виробляють різні речовини, що мають протиантигенну дію.

Фагоцитоз включає кілька стадій:

спрямований рух фагоциту до чужорідного для тканини об'єкту;
прикріплення фагоциту щодо нього;
розпізнавання мікроба чи антигену;
поглинання його клітиною фагоциту (власне фагоцитоз);
умертвіння мікроба за допомогою ферментів, що виділяються клітиною;
перетравлення мікроба.

Але в деяких випадках фагоцит не може вбити певні види мікроорганізмів, які навіть здатні розмножуватися в ньому. Саме тому фагоцитоз який завжди може забезпечити захист організму від ушкодження. Сприяє фагоцитозу наявність у організмі систем циркуляції міжклітинної рідини. Судинний транспорт міжклітинної рідини зумовив можливість більш швидкої концентрації фагоцитів у місцях проникнення ушкоджуючого фактора в тканину і водночас сприяв прискоренню та спрямованості дії хімічних речовин(Медіаторів), що залучають фагоцити в потрібну точку.

Таким чином, запальний процес – це місцевий компенсаторний механізм, що забезпечує відновлення пошкодженої ділянки тканини, яка змінена в результаті взаємодії з фактором, що ушкоджує будь-яку природу. У процесі еволюції з'явилася специфічна система захисту, яка на відміну локального захисту при фагоцитозі діє лише на рівні цілісного організму. Це система імунітету, спрямовану захист організму від пошкоджуючих чинників біологічного походження. Система імунітету захищає життєзабезпечення всього організму, є високо-спеціалізованою системою, що включається тоді, коли локальні неспецифічні механізми захисту вичерпують свої можливості.

Спочатку імунна система була призначена для контролю над розмноженням великої кількості різних за структурою та функціями диференційованих клітин, а також для захисту від мутацій клітин. Виник механізм, призначений для розпізнавання та знищення клітин, що відрізняються генетично від клітин організму, але настільки схожих з ними, що механізм фагоцитозу не міг їх розпізнати та знищити, не дати їм розмножуватися. Механізм імунітету, що склався спочатку для внутрішнього контролю над клітинним складом організму, в силу своєї ефективності надалі використовувався проти зовнішніх шкідливих факторів білкової природи: вірусів, бактерій та продуктів їх життєдіяльності.

За допомогою системи імунітету формуються та закріплюються генетично реактивність організму до одних видів мікроорганізмів, до взаємодії з якими він не пристосований, та відсутність реакції тканин та органів до інших видів. Виникають видова та індивідуальна форми імунітету. Обидві форми можуть бути абсолютними, коли організм і мікроб не взаємодіють безпосередньо ні за яких умов (наприклад, людина не хворіє на собачу чумку), або відносними, коли взаємодія між ними може відбутися за певних умов, що послаблюють імунітет організму: переохолодженні, голоді, перевантаженні та т.п.

Функція імунної системи полягає в тому, щоб компенсувати недостатність неспецифічних форм захисту організму від антигенів у випадках, коли фагоцити не можуть знищити антиген, якщо він має специфічні захисні механізми. Так, наприклад, деякі бактерії і віруси можуть розмножуватися всередині макрофагу, що поглинув їх. Більше того, на них у цьому стані не діють лікарські препарати, наприклад антибіотики. Тому імунна система відрізняється великою складністю, дублюванням функцій окремих елементів, включає клітинні та гуморальні елементи, призначені для точного впізнання, а потім і знищення мікробів та продуктів їхньої життєдіяльності. Система є саморегулюючою, реагуючи як на кількість мікробів, включаючи послідовно свої елементи, підвищуючи чутливість неспецифічних рівнів захисної реакції і припиняючи імунну реакцію у потрібний момент. Таким чином, формування в ході еволюції та всіляке вдосконалення спеціальної протибілкової оборони відіграють величезну роль в охороні здоров'я організму.

Білок – носій життя, підтримка чистоти своєї білкової структури – обов'язок живої системи. Цей захист, піднятий у живому організмі на найвищий рівеньвключає два види захисних сил. З одного боку, є так званий вроджений імунітет, що має неспецифічний характер, тобто спрямований взагалі проти будь-якого чужорідного білка. Відомо, що з величезної армії мікробів, які постійно потрапляють в організм, лише нікчемній частині вдається викликати те чи інше захворювання. З іншого боку, є набутий імунітет - разючий захисний механізм, що виникає за життя даного організму і носить специфічний характер, тобто спрямований на конкретний чужий білок.

Імунітет, що виник після перенесення певної хвороби, називається набутим. Специфічний імунітет забезпечується механізмами імунітету та має гуморальні та клітинні основи. Чужорідні частинки-антигени можуть поселятися в організмі тварини, проникнувши в неї через шкіру, ніс, рот, очі, вуха. На щастя, більшість цих ворогів при спробі проникнути всередину організму гинуть. Організм тварин містить велика кількістьзалоз та тканин, які за командою центральної нервової системи виробляють так звані імунокомпетентні клітини. Вони ж, перебуваючи у стані постійної «бойової готовності», виконують певні функції.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

ГБОУ ВПО «Башкирський державний медичний університет»

МОЗ Росії

Кафедра мікробіології, вірусології та імунології

Зав. кафедрою, д.м.н

Професор З.Г. Габідуллін

По мікробіології на тему: «Етапи формування імунології»

Виконав студент 2 курсу

Лікувального факультету гр. Л-306А

Афанасьєв В.А.

Вступ

Імунологія виникла як частина мікробіології внаслідок її практичного застосування для лікування інфекційних хвороб, тому на першому етапі розвивалася інфекційна імунологія.

З моменту виникнення імунології тісно взаємодіяла з іншими науками: генетикою, фізіологією, біохімією, цитологією. За останніх 30 років вона стала великою, самостійною фундаментальною біологічною наукою. Медична імунологія практично вирішує більшість питань діагностики та лікування хвороб і в цьому відношенні посідає центральне місце у медицині.

Біля витоків імунології лежать спостереження давніх народів. У Єгипті та Греції було відомо, що люди не хворіють на чуму повторно і тому перехворіли залучали до догляду за хворими. Кілька століть тому в Туреччині, на Близькому Сході, в Китаї для профілактики віспи втирали в шкіру або слизові оболонки носа гній з осінніх гнійників, що підсохли. Таке інфікування зазвичай викликало захворювання віспою у легкій формі та створювало несприйнятливість до повторного зараження. Цей метод профілактики віспи отримав назву варіоляції. Однак пізніше з'ясувалося, що цей метод далеко не безпечний, оскільки іноді призводить до захворювання на віспу у важкій формі і до смерті.

Імунологія в давнину

З давніх-давен люди знали, що хворі, які перенесли коров'ю віспу, не хворіють на натуральну. Протягом 25 років англійський лікар Е. Дженнер численними дослідженнями перевіряв ці дані і дійшов висновку, що зараження коров'ячою віспою попереджає захворювання на натуральну віспу. У 1796 році Дженнер прищепив матеріал із осіннього гнійника жінки, зараженої коров'ячою віспою, восьмирічному хлопчику. Через кілька днів у хлопчика підвищилася температура та з'явилися гнійники у місці введення інфекційного матеріалу. Потім ці явища зникли. Через 6 тижнів йому ввели матеріал пустул від хворого на натуральну віспу, але хлопчик не захворів. Цим досвідом Дженнер вперше встановив можливість запобігти захворюванню на віспу. Метод набув широкого поширення в Європі, внаслідок чого різко знизилася захворюваність на віспу.

Основні імена в мікробіології та імунології

Науково обґрунтовані методи профілактики інфекційних хвороб було розроблено великим французьким ученим Луї Пастером. У 1880 році Пастер вивчав курячу холеру. В одному з дослідів для зараження курей він використовував стару культуру збудника курячої холери, що тривалий час зберігалася при температурі 37° С. Частина заражених курей вижила, і після повторного зараження свіжою культурою кури не загинули. Пастер зробив повідомлення про цей експеримент у Паризькій Академії наук і висловив припущення, що ослаблені мікроби можна використовувати для запобігання інфекційним хворобам. Ослаблені культури отримали назву вакцини (Vacca – корова), а метод профілактики – вакцинації. Надалі Пастером були отримані вакцини проти сибірки і сказу. Розроблені цим вченим принципи одержання вакцин та методи їх застосування успішно використовуються протягом 100 років для профілактики інфекційних хвороб. Однак про те, як створюється імунітет, довгий час не було відомо.

Розвитку імунології як науки значною мірою сприяли дослідження І. І. Мечнікова. За освітою І. І. Мечников був зоологом, працював в Одесі, потім в Італії та у Франції, в інституті Пастера. Працюючи в Італії, він проводив експерименти з личинками морських зірок, яким вводив троянди. При цьому він спостерігав, що навколо шипів накопичуються рухливі клітини, що обволікають і захоплюють їх. І. І. Мечников розробив фагоцитарну теорію імунітету, за якою звільнення організму від мікробів відбувається з допомогою фагоцитів.

Другий напрямок у розвитку імунології представляв німецький вчений П. Ерліх. Він вважає, що основним захисним механізмом від інфекції є гуморальні чинники сироватки крові - антитіла. До кінця XIX століття з'ясувалося, що ці дві точки зору не виключають, а взаємно доповнюють одне одного. У 1908 році за розвиток вчення про імунітет І. І. Мечников та П. Ерліх були удостоєні Нобелівської премії.

Останні два десятиліття ХІХ століття ознаменувалися видатними відкриттями у сфері медичної мікробіології та імунології. Були отримані антитоксичні протиправцеві та протидифтерійні сироватки шляхом імунізації кроликів дифтерійним та правцевим токсином. Так, вперше у медичній практиці, з'явилося ефективний засібдля лікування та профілактики дифтерії та правця. У 1902 році за це відкриття Берінга було удостоєно Нобелівської премії.

У 1885 році Бухнер і співробітники встановили, що в свіжій сироватці крові мікроби не розмножуються, тобто вона має бактеріостатичну та бактерицидну властивості. Речовина, що міститься в сироватці, при її нагріванні та тривалому зберіганні руйнувалося. Надалі Ерліх назвав цю речовину комплементом.

Бельгійський учений Ж. Борде показав, що бактерицидні властивості сироватки визначаються як комплементом, а й специфічними антитілами.

У 1896 році Грубер і Дурхем встановили, що при імунізації тварин різними мікробами у сироватці утворюються антитіла, які викликають склеювання (аглютинацію) цих мікробів. Ці відкриття розширили уявлення про механізми антибактеріальної захисту і дозволили застосувати реакцію аглютинації для практичних цілей. Вже 1895 року Відаль застосував реакцію аглютинації для діагностики черевного тифу. Дещо пізніше були розроблені серологічні методи діагностики туляремії, бруцельозу, сифілісу та багатьох інших захворювань, які широко застосовуються в клініці інфекційних хвороб і в даний час.

У 1897 році Крауз виявив, що крім аглютинінів, при імунізації тварин мікробами утворюються і преципітини, які з'єднуються не лише з мікробними клітинами, а й з продуктами їхнього метаболізму. Внаслідок цього утворюються нерозчинні імунні комплекси, які випадають в осад.

В 1899 Ерліх і Моргенрот встановили, що еритроцити адсорбують на своїй поверхні специфічні антитіла і при додаванні до них комплементу лізуються. Цей факт мав важливе значення для розуміння механізму реакції антиген-антитіло.

Імунологія як фундаментальна наука

Початок XX століття ознаменувався відкриттям, що перетворило імунологію з емпіричної науки на фундаментальну, і заклало основу розвитку неінфекційної імунології. У 1902 р. австрійський учений К. Ландштейнер розробив метод кон'югації гаптенів із носіями. Це відкрило нові можливості для дослідження антигенної структури речовин і процесів синтезу антитіл. Ландштейнер відкрив ізоантигени еритроцитів людини системи АВО та групи крові. Стало зрозумілим, що є неоднорідність антигенної структури різних організмів (антигенна індивідуальність), і що імунітет - біологічне явище, що має пряме відношення до еволюції.

У 1902 р. французькі вчені Ріше та Портьє відкрили явище анафілаксії, на основі якого в подальшому створено вчення про алергію.

У 1923 р. Глені та Рамон виявили можливість перетворення бактеріальних екзотоксинів під впливом формаліну на нетоксичні речовини - анатоксини, що мають антигенні властивості. Це дозволило використовувати анатоксини як вакцинні препарати.

Серологічні методи дослідження знаходять застосування ще одному напрямку - для класифікації бактерій. Використовуючи антипневмококові сироватки, Гріффіт в 1928 р. розділив пневмококи на 4 типи, а Ленсфільд за допомогою антисироваток проти групоспецифічних антигенів, класифікувала всі стрептококи на 17 серологічних груп. За антигенними властивостями класифіковано вже багато видів бактерій та вірусів.

Новий етап розвитку імунології розпочався у 1953 р. з досліджень англійських учених Біллінхема, Брента, Медавару та чеського вченого Гашека з відтворення толерантності. Виходячи з ідеї, висловленої в 1949 р. Бернетом і надалі розвиненою в гіпотезі Ерне про те, що здатність розрізнити власні та чужорідні антигени не є вродженою, а формується в ембріональному та постнатальному періодах, Медавар зі співробітниками на початку шістдесятих років отримали толерантність трансплантатам у мишей Толерантність у статевозрілих мишей до шкірних трансплантатів донорів виникала, якщо їм в ембріональному періоді вводили лімфоїдні клітини донорів. Такі реципієнти, ставши статевозрілими, не відкидали шкірні трансплантати донорів тієї ж генетичної лінії. За це відкриття Бернету та Медавару у 1960 р. присуджено Нобелівську премію.

Різкий підйом інтересу до імунології пов'язаний із створенням в 1959 р. клонально-селекційної теорії імунітету Ф. Бернетом дослідником, який зробив величезний внесок у розвиток імунології. Відповідно до цієї теорії, система імунітету здійснює нагляд за сталістю клітинного складу організму та знищенням мутантних клітин. Клонально-селекційна теорія Бернета стала базою для побудови нових гіпотез та припущень.

У дослідженнях Л. А. Зільбера та його співробітників, виконаних у 1951-1956 рр., була створена вірусно-імунологічна теорія походження раку, за якою провірус, інтегрований у геном клітини, викликає її перетворення на ракову клітину.

У 1959 р. англійський вчений Р. Портер вивчив молекулярну структуру антитіл і показав, що молекула гамма-глобуліну складається з двох легких та двох важких поліпептидних ланцюгів, з'єднаних дисульфідними зв'язками.

Надалі було з'ясовано молекулярну структуру антитіл, встановлено послідовність амінокислот у легких та важких ланцюгах, імуноглобуліни поділено на класи та підкласи, отримано важливі дані про їх фізико-хімічні та біологічні властивості. За дослідження з молекулярної структури антитіл Р. Портеру та американському вченому Д. Едельману у 1972 р. присуджено Нобелівську премію.

Ще 30-ті роки А. Комза виявив, що видалення тимусу призводить до порушення імунітету. Проте справжнє значення цього органу було з'ясовано після того, як у 1961 р. австралійський учений Дж. Міллер зробив неонатальну тимектомію у мишей, після якої розвивався специфічний синдром імунологічної недостатності, насамперед клітинного імунітету. Численні дослідження показали, що тимус – центральний орган імунітету. Інтерес до тимусу особливо різко зріс після відкриття в 70-х роках його гормонів, а також Т- та В-лімфоцитів.

У 1945-1955 pp. опубліковано ряд робіт, у яких було показано, що при видаленні у птахів лімфоепітеліального органу, що називається сумкою Фабриціуса, знижується здатність виробляти антитіла. Таким чином, з'ясувалося, що існує дві частини імунної системи - тимузалежна, що відповідає за реакції клітинного імунітету, і залежна від сумки Фабриціуса, що впливає на синтез антитіл. Дж. Міллер та англійський дослідник Г. Кламан у 70-ті роки вперше показали, що в імунологічних реакціях клітини цих двох систем вступають у кооперативну взаємодію між собою. Вивчення клітинних кооперацій одна із центральних напрямів сучасної імунології.

У 1948 р. А. Фагреус встановила, що антитіла синтезують плазматичні клітини, а Дж. Гоуенс шляхом перенесення лімфоцитів у 1959 р. довів роль лімфоцитів у імунній відповіді.

У 1956 р. Жан Доссе із співробітниками відкрили систему антигенів гістосумісності HLA у людини, що дозволило виробляти типування тканин.

Мак Деввіт 1965 р. довів, що гени імунологічної реактивності (Ir-гени), від яких залежить здатність реагувати на чужорідні антигени, належать до головного комплексу гістосумісності. У 1974 р. П. Цинкернагель та Р. Догерті показали, що антигени головного комплексу гістосумісності є об'єктом первинного імунологічного розпізнавання у реакціях Т-лімфоцитів на різні антигени.

Важливе значення для розуміння механізмів регуляції діяльності імунокомпетентних клітин та їх взаємодій з допоміжними клітинами мало відкриття в 1969 р. Д. Дюмондом лімфокінів, що продукуються лімфоцитами, і створення Н. Ерне в 1974 р. теорії імунорегуляторної мережі «іді.

Величезне значення у розвиток імунології, поруч із отриманими фундаментальними даними, мали нові методи досліджень. До них відносяться методи культивування лімфоцитів (П. Новелл), кількісного визначення антитілоутворюючих клітин (Н. Ерне, А. Нордін), колонієутворювальних клітин (Мак Куллоч), методи культивування лімфоїдних клітин (Т. Мейкінодан), виявлення рецепторів на мембранах лімфоцитів. Можливості використання імунологічних методів досліджень та підвищення їхньої чутливості значно збільшилося у зв'язку з впровадженням у практику радіоімунологічного методу. За розробку цього методу американській дослідниці Р. Ялоу у 1978 р. присуджено Нобелівську премію.

На розвиток імунології, генетики та загальної біології справила важливий вплив гіпотеза, висловлена в 1965 р. В. Дрейєром і Дж. Беннетом, про те, що легкий ланцюг імуноглобулінів кодується не одним, а двома різними генами. До цього загальноприйнятою була гіпотеза Ф Жакоба та Ж. Моно, згідно з якою синтез кожної молекули білка кодується окремим геном.

Період вивчення субпопуляцій лімфоцитів та гормонів тимусу

Черговим етапом розвитку імунології стало вивчення субпопуляцій лімфоцитів і гормонів тимусу, що надають як стимулюючий, так і інгібуючий вплив на імунний процес.

До періоду останніх двох десятиліть відноситься доказ існування в кістковому мозку стовбурових клітин, здатних трансформуватися в імунокомпетентні клітини.

Досягнення імунології за останні 20 років підтвердили ідею Бернета про те, що імунітет - явище гомеостатичного порядку і за своєю природою спрямоване, насамперед, проти клітин-мутантів та аутоантигенів, що з'являються в організмі, а антимікробна дія - приватний прояв імунітету. Таким чином, інфекційна імунологія, що тривалий час розвивається як один з напрямків мікробіології, стала базою виникнення нової галузі наукових знань - неінфекційної імунології.

Сучасна імунологія

Головним завданням сучасної імунології є виявлення біологічних механізмів імуногенезу на клітинному та молекулярному рівнях. Досліджуються структура та функції лімфоїдних клітин, властивості та характер фізико-хімічних процесів, що протікають на їх мембранах, у цитоплазмі та органоїдах. Внаслідок цих досліджень сьогодні імунологія близько підійшла до пізнання інтимних механізмів розпізнавання, синтезу антитіл, їх структури та функцій. Значних успіхів досягнуто у вивченні рецепторів Т-лімфоцитів, клітинних кооперацій та механізмів клітинних імунних реакцій.

Висновок

імунологія наука гормон мікробіологія

Розвиток імунології призвело до виділення в ній ряду самостійних напрямів: загальної імунології, імунотолерантності, імунохімії, імуноморфології, імуногенетики, імунології пухлин, трансплантаційної імунології, імунології ембріогенезу, аутоімунних процесів, радіоімунної імунології, аутоімунної імунології, а.

Список використаної літератури

1. Воробйов А.А. "Мікробіологія". Підручник для студентів мед. ВНЗ, 1994.

2. Коротяєв А.І. «Медична мікробіологія, вірусологи

3. Покровський В.І. "Медична мікробіологія, імунологія, вірусологія". Підручник для студентів фарм. ВНЗ, 2002.

4. Борисов Л.Б. «Медична мікробіологія, вірусологія та імунологія». Підручник для студентів мед. ВНЗ, 1994.

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Завдання медичної мікробіології, вірусології, імунології та бактеріології. Історія розвитку мікробіології на світовому рівні. Винахід мікроскопа А. Левенгуком Зародження вітчизняної бактеріології та імунології. Роботи вітчизняних мікробіологів

реферат, доданий 16.04.2017

Мікроорганізми як важливий чинник природного відбору людської популяції. Їх вплив на кругообіг речовин у природі, нормальне існування та патології рослин, тварин, людини. Основні етапи розвитку мікробіології, вірусології, імунології.

реферат, доданий 21.01.2010

Склад та напрямки діяльності кафедри мікробіології та імунології. Принципи роботи у мікробіологічній лабораторії. Підготовка посуду та інструментів. Техніка відбору проб, посіву та приготування поживних середовищ. Методи ідентифікації мікроорганізмів.

звіт з практики, доданий 19.10.2015

Основні типи лімфоцитів за функціональними та морфологічними ознаками як клітин імунної системи та її ключової ланки. Дезоксирибонуклеази секреторних гранул лімфоцитів периферичної крові пацієнтів із АБА. Методи виділення та вивчення лімфоцитів.

курсова робота , доданий 07.12.2013

Наука, що вивчає мікроорганізми, їх систематику, морфологію, фізіологію, спадковість та мінливість. Методи та цілі мікробіології, етапи становлення. Вчені, які зробили суттєвий внесок у розвиток мікробіології, її практичне значення та досягнення.

презентація , доданий 14.12.2017

Загальна характеристика B-лімфоцитів. Характеристика субпопуляцій, рецептори та маркери В-лімфоцитів. Антигенрозпізнавальні рецептори B-клітин: Загальна характеристика. Субпопуляція В-лімфоцитів, розпізнавання антигенів рецепторами імуноглобулінової природи.

реферат, доданий 02.10.2014

Система імунітету організму та її функції. Види клітин імунної системи (лімфоцити, фагоцити, гранулярні лейкоцити, опасисті клітини, деякі епітеліальні та ретикулярні клітини). Селезінка як фільтр крові. Клітини-вбивці як потужна зброя імунітету.

презентація , доданий 13.12.2015

Життєвий та творчий шлях Іллі Ілліча Мечникова – видатного російського вченого-біолога. Вклад Мечникова у розвиток імунології. Фагоцитарна теорія імунітету. Розвиток ідей І.І. Мечникова у Росії там, їх практичне втілення у життя.

реферат, доданий 25.05.2017

Визначення поняття "гормон". Ознайомлення з історією вивчення ендокринних залоз та гормонів, складанням їх загальної класифікації. Розгляд специфічних особливостей біологічного впливу гормонів. Опис ролі рецепторів у цьому процесі.

презентація , доданий 23.11.2015

Виникнення мікробіології як науки. Винахід мікроскопа Левенгуком Вивчення природи бродіння. Заслуги Р. Коха у вивченні мікроорганізмів як збудників інфекційних захворювань. Дослідження інфекції та імунітету. Розвиток ветеринарної мікробіології.

/ 62
Найгірший Найкращий

Останні два десятиліття ХІХ століття ознаменувалися видатними відкриттями у сфері медичної мікробіології та імунології. Були отримані антитоксичні протиправцеві та протидифтерійні сироватки шляхом імунізації кроликів дифтерійним та правцевим токсином. Так, уперше в медичній практиці, з'явився ефективний засіб для лікування та профілактики дифтерії та правця. У 1902 році за це відкриття Берінга було удостоєно Нобелівської премії.

Відкриття збудників хвороб супроводжувалося вивченням їх біологічних властивостей, розробкою номенклатури та їхньої класифікації. Цей етап у розвитку мікробіології можна назвати фізіологічним. У цей період були вивчені процеси та характеристики обміну речовин у бактерій: дихання, потреба в органічних та мінеральних речовинах, ферментативна активність, розмноження та зростання, культивування на штучних живильних середовищах тощо.

Величезне значення у розвиток мікробіології у період мали відкриття геніального французького вченого Луї Пастера (1822--1895). Він не тільки обґрунтував етіологічну роль мікробів у виникненні хвороб, але й відкрив ферментативну природу бродіння - анаеробіоз (тобто дихання без кисню), спростував положення про самозародження бактерій, обґрунтував процеси дезінфекції та стерилізації, а також відкрив та обґрунтував на прикладі сказ та інших інфекцій принципи вакцинації, тобто. запобіжних щеплень проти мікробів.

Імунологічний період

мікробіологія вірусологія імунологічна медицина

З Л.Пастера починається четвертий, імунологічний період розвитку мікробіології. Вчений у блискучих експериментах на тваринах, використавши як модель холеру курей, сибірку і сказ, розробив принципи створення специфічної несприйнятливості до мікробів шляхом вакцинації ослабленими, а також убитими мікробами. Він розробив метод атенуації, тобто. ослаблення (зниження) вірулентності мікробів шляхом багаторазових пасажів через організм тварин, а також шляхом вирощування їх на штучних живильних середовищах у несприятливих умовах. Введення тваринам штамів зі зниженою вірулентністю забезпечувало згодом захист від захворювань, що викликаються вірулентними мікробами. Ефективність вакцинації атенуйованими штамами мікробів була блискуче підтверджена Л.Пастером при порятунку людей, заражених вірусом сказу.

До Л.Пастера була відома можливість запобіжних щеплень проти натуральної віспи людей шляхом нанесення на шкіру вмісту пустул (оспін), взятих від корів, хворих на віспу корову. Це вперше понад 200 років тому здійснив англійський лікар Е.Дженнер (1749-1823). Людство з вдячністю відзначає цю подію. Так, 1996 р., коли виповнилося 200 років від дня осприщеплювання, у всьому світі було оголошено роком Дженнера. Однак вакцинації проти віспи людини матеріалом, що містить збудника віспи корів, мали суто емпіричний характер і не призвели до розробки загальних наукових принципів вакцинопрофілактики. Це було зроблено Л.Пастером, який з великою повагою ставився до Е.Дженнер і на його честь запропонував називати препарати, що використовуються для щеплень, вакцинами (від фр. vaca - корова).

Л.Пастер розробив не лише принцип вакцинації, а й спосіб приготування вакцин, який не втратив своєї актуальності й у наші дні. Отже, Л.Пастер є основоположником не тільки мікробіології та імунології, а й імунобіо-технології.

Розвиток імунології наприкінці XIX-початку XX ст. пов'язане з іменами двох видатних учених - російського зоолога І.І.Мечникова (1845-1916) і німецького хіміка П.Ерліха (1854-1915). Обидва вчені, а також Пастер є основоположниками імунології. І.І.Мечников, який закінчив Харківський університет і став професором у 26 років, понад 28 років працював поряд з Л.Пастером, будучи заступником з науки Паризького пастерівського інституту, який очолює сам Л.Пастер. Цей інститут було створено 1888 р. на пожертвування як пересічних людей, і урядів різних країн. Найшедрішу пожертву зробив російський імператор Олександр III. Пастерівський інститут і в наші дні є одним із провідних інститутів світу. Невипадково саме у цьому інституті 1983 р. Л.Монтаньє відкрив вірус імунодефіциту людини.

І.І.Мечников розробив фагоцитарну теорію імунітету, тобто. заклав основи клітинної імунології, за що йому було присуджено Нобелівську премію. Водночас ця премія була присуджена і П. Ерліху за розробку гуморальної теорії імунітету, яка пояснювала механізми захисту за допомогою антитіл. Підтвердженням гуморальної теорії П. Ерліха послужили роботи Е. Берінга та С. Кітазато, які вперше приготували антитоксичні дифтерійні сироватки шляхом імунізації коней дифтерійним токсином.

Поряд із розробкою вакцин і сироваток розвивався напрямок пошуку хімічних протибактеріальних препаратів, що надають бактеріостатичну та бактерицидну дію. Основоположником цього напряму був П. Ерліх, який шукав "чарівну кулю" проти мікробів. Їм вперше був створений препарат "Сальварсан" (препарат 606), що згубно діє на спірохети - збудника сифілісу. Цей напрямок хіміотерапії та хіміопрофілактики інтенсивно розвивається і в даний час, має безліч досягнень, вінцем яких є створення антибіотиків, відкритих англійським лікарем А.Флемінгом.

Імунологічний період розвитку мікробіології заклав міцну основу виділення як самостійної дисципліни імунології, і навіть збагатив мікробіологію новими імунологічними методами дослідження, що дозволило підняти мікробіологію більш високий науковий і практичний рівень. Цьому сприяли також успіхи в галузі біохімії, молекулярної біології, генетики, а згодом генної інженерії та біотехнології. Починаючи з 40-50-х років XX ст. мікробіологія та імунологія вступили в 5. молекулярно-генетичний етап розвитку. Цей етап характеризується розквітом молекулярної біології, що відкрила універсальність генетичного коду людини, тварин, рослин та бактерій; молекулярні механізми біологічних процесів Були розшифровані хімічні структури життєво важливих біологічно активних речовин, як-от гормони, ферменти та інших.; здійснено хімічний синтез біологічно активних речовин. Розшифровані, клоновані та синтезовані окремі гени, створені рекомбінантні ДНК; у практику впроваджуються генно-інженерні методи отримання складних біологічно активних речовин тощо.