ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИММУНОЛОГИИ.
Ф КГМ У 4/3-04/02
ИП № 6 УМС при КазГМ У
От 14 июня 2007 г.
КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТЕТ
Кафедра иммунологии и аллергологии
ЛЕКЦИЯ
Тема: «Современная иммунология, ее достижения и перспективы. Иммунная система как целостная морфофункциональная система, современная схема иммуногенеза. Факторы неспецифической резистентности слизистой оболочки полости рта. Значение местного иммунитета в осуществлении иммунных процессов.»
По дисциплине: Общая иммунология
Для специальности: 5В130200 -Стоматология
Курс III
Время (продолжительность) 1 час
Караганда 2014 г.
Утверждена на заседании кафедры
«___ » ___ ___. 2014 г.Протокол № ____
Зав. кафедрой иммунологии и аллергологии, д.м.н., доцент __________ Газалиева М.А.
Тема: Современная иммунология, ее достижения и перспективы. Иммунная система как целостная морфофункциональная система, современная схема иммуногенеза. Факторы неспецифической резистентности слизистой оболочки полости рта. Значение местного иммунитета в осуществлении иммунных процессов
Цель: Дать понятие предмета и задач современной иммунологии, основные этапы развития иммунологии. Изучить структуру и основные функции иммунной системы
План лекции
1. История развития иммунологии.
2. Теории кроветворения. Образование, дифференцировка клеток.
|
|
|
3. Антигены. Природа, характеристика, основные группы
Иммунология - наука, изучающая реакции организма на нарушения постоянства его внутренней среды.
Иммунология - это относительно новая дисциплина медицины. Хотя само понятие иммунитета очень древнее - его определяли как “сопротивляемость к инфекциям”. Однако содержание термина “иммунитет” расширилось. Это свойство, посредством которого лимфоретикулярная система, может дать “запоминаемый” ответ на антигенный стимул. Это может привести к состоянию положительной реактивности, известному как сенсибилизация, или к отрицательной реактивности, которую называют иммунологической толерантностью, иммунологическим параличом или иммунодепрессией. Это состояние, обусловленное свойствами индивида, общества, расы и вида.
Иммунология долгое время развивалась как раздел микробиологии (инфекционный иммунитет) и в ее рамках достигла выдающихся успехов.
Достижения иммунологии за последние годы позволило установить, что иммунитет - это явление гомеостатического характера и направлено в 1 очередь, против спонтанных мутаций в организме, а антимикробное действие - только частное проявление иммунитета. Таким образом, на базе инфекционной иммунологии возникла новая неинфекционная иммунология, главной задачей которой является выяснение биологических механизмов иммуногенеза на клеточном и молекулярном уровнях.
|
|
|
Поэтому, иммунологию можно рассматривать под четырьмя основными рубриками:
1) иммунитет, т.е. адаптивный ответ на любые антигенные субстанции;
2) иммунохимия, т.е. химическая характеристика антигенов и антител;
3) иммунопатология: изучающая изменения в тканях, которые появляются при различных формах повышенной чувствительности и аллергических реакциях;
4) иммунобиология, охватывающая различные темы, важные в биологии, и изучающая активность клеток иммунной системы, соотношения их друг с другом и окружающей средой.
Определение иммунной системы. Иммунную систему организма можно охарактеризовать как систему, контролирующую качественное постоянство генетически предетерминированного клеточного и гуморального состава организма.
Иммунная система обеспечивает:
защиту организма от внедрения чужеродных клеток и от возникших в организме модифицированных клеток;
уничтожение старых, дефектных и поврежденных собственных клеток, а также клеточных элементов, не характерных для данной фазы развития организма;
|
|
|
нейтрализацию с последующей элиминацией всех генетически чужеродных для данного организма высокомолекулярных веществ биологического происхождения.
Иммунная система многокомпонентна, но работает как единое целое. Она включает в себя и многочисленные эволюционно древние, малоспецифические в своей основе компоненты, и эволюционно новые элементы, определяющие высокую специфичность иммунных реакций. Все эти компоненты работают в тесной взаимосвязи.
Основной клеткой организма, определяющей работу иммунной системы является лейкоцит во всем многообразии его популяций и субпопуляций.
Специфичность иммунной реакции определяется лимфоцитами и продуцируемыми или специфическими Ig-ми (антигенами). Неспецифические функции уничтожения чужеродного выполняют клетки моноцитарного и гранулоцитарного рядов, а также неспецифические лимфоциты.
Количественно неспецифические элементы защиты во много раз превосходят специфические, специфические иммунные компоненты лишь в небольшой части сами осуществляют конечную эффекторную функцию. Основную часть работы по элиминации чужеродного осуществляют и организуют неспецифические компоненты, однако эту работу инициируют, направляют, активируют и контролируют специфические элементы системы.
|
|
|
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИММУНОЛОГИИ.
За много веков до нашей эры в египетских, древнеиндуских, китайских письменностях упоминается о существовавших тогда повальных болезнях. Наблюдая за их распространением, люди не могли не видеть, что далеко не каждый человек оказывается подверженным болезням и однажды переболевший не заболевает вторично.
Это позволило уже в то время использовать переболевших людей для ухода за больными и захоронения трупов.
Не менее древними являются и попытки использовать эти наблюдения для практических целей, для предохранения человека от заболевания.
В течение многих веков существовал метод предохранения от оспы путем искусственного заражения оспенным материалом. Китайцы в XI веке до нашей эры вкладывали оспенные струпья в нос здоровым людям. В Индии брамины натирали кожу до ссадин и прикладывали к ней размельченные оспенные корки и ткани, в Грузии иглами, смоченными в оспенном гное, кололи кожу здоровых.
В средние века представление о неповторяемости некоторых заболеваний и, в частности, чумы становится общепринятым, и для ухода за больными, окуривания помещений и уборки трупов широко используются переболевшие чумой.
Успехи вариоляции вызвали целый ряд попыток использовать этот метод при других инфекциях, таких как корь, скарлатина, дифтерия, холера и другие. Все эти попытки не имели успеха и не получили дальнейшего развития, так как широкое применение этого метода выявило и его недостатки. У многих привитых оспа протекала тяжело, принимала генерализованные формы, иногда давала и смертельные исходы. Кроме того, привитые становились источниками инфекции.
Тем не менее, вариоляция подготовила врачебную мысль и восприятия идеи вакцинации. Этой последней человечество обязано английскому врачу Эдварду Дженнеру.
В 1798 г. появилась работа Э.Дженнера, в которой автор на 75 страницах текста сообщил итоги своих 25-летних наблюдений над иммунитетом, получаемых при прививках коровьей оспы людям, и с несомненностью доказал, что иммунитет к коровьей оспе распространяется и на человеческую оспу. Появлению этой работы предшествовал (в 1796 г.) публичный опыт прививки коровьей оспы мальчику, которому затем через полтора месяца привили человеческую оспу, но с отрицательным результатом: мальчик после прививки коровьей оспы оказался иммуннен по отношению к человеческой оспе. В течение ближайших 2 лет было привито свыше 100000 человек. Прививки эти получили название вакцинации (от латинского слова vacca - корова).
В сущности именно с работы Дженнера и начинается развитие иммунологии как науки. Эта работа воочию показала возможность искусственного воспроизведения иммунитета и оказала громадное влияние на врачебное мышление всего последующего времени.
В начале XIX века работы Пастера заложили прочный фундамент иммунологии. Химик по образованию он занимался изучением брожения свекловичного сока, пивоваренного производства, виноделия. И начиная с 1857 года появляются работы Пастера, доказывающие участие микробов в различных видах бродильных процессов. Он объяснил природу брожения. Начиная с 1879 года Пастер открывает одного за другим возбудителей куриной холеры, родильной горячки, остеомиелита, гнойных абсцессов, доказывая этими работами живую природу возбудителей инфекционных заболеваний.
Случайные наблюдения за возбудителями куриной холеры, оставленные в термостате и впоследствии потерявшими вирулентность, послужило фундаментом, на котором им было создано учение о предохранительных прививках.
Открытие Пастера, являющееся одной из крупнейших вех в истории медицины, создали экспериментальный фундамент иммунологии. В 1881 году Пастер создал общий принцип разработки предохранительных прививок путем введения ослабленных микробов.
Итак, к концу XIX столетия выявилось главное: при помощи прививок ослабленными культурами возбудителей инфекции можно создать иммунитет к определенному инфекционному заболеванию.
Значительный успех был, достигнут в 1888 г., когда Эмиль Ру и Александр Иерсен сумели выделить растворимый токсин из над осадочной жидкости культур дифтерийной палочки. Этот токсин при введении экспериментальным животным вызывал всю картину дифтерии. Стало вероятным, что иногда болезнь вызывает не сам микроб, а выработанный им токсин. В 1890 г. Беринг и Китасато сообщили, что после иммунизации столбнячным токсином в крови животных появляется нечто, способное нейтрализовать или разрушить токсин и предотвратить заболевание. Вещество, которое вызывало обезвреживание токсина, получило название анти-токсин, а вскоре был введен более общий термин - анти-тело. То, что вызывает образование антител, стали называть анти-геном.
В 1895 году Херикоурт и Рихет попытались осуществить пассивную иммунизацию антисыворотками, полученными у животных после прививки им человеческих опухолей.
В начале 20-го столетия Пауль Эрлих выдвинул гуморальную теорию образования антител. Он доказал, что злокачественные новообразования имеют антигенные свойства и таким образом, организм может распознавать их как нечто чужеродное. Является основоположником теории “иммунологического надзора”.
В 1986 г. Грубер и Дерхем открыли специфическую агглютинацию бактерий, а спустя несколько лет Жюль Борде - агглютинацию эритроцитов. В 1897 г. Крауз описал реакцию преципитации между АГ и АТ. В результате появилась возможность проводить количественные и качественные изучения АТ in vitrо и практически наблюдать их действие. На базе этих наблюдений К.Ландштейнер в 1901 г. открыл изоантиген эритроцитов системы АВО, он является основоположником учения о тканевых изоантигенах. Его учение продолжил Винер, открывший в 1940 г. RH-фактор в эритроцитах млекопитающих.
Гросс в 1943 г. впервые описал специфические для рака антигены.
Работы в области изучения генетической системы, кодирующей основные поверхностные антигенные и рецепторные структуры клеток принадлежат Доссэ, Снеллу.
Иммунологическую толерантность открыли независимо друг от друга в 1953 г. Медовар и Гашек. М.Бернет открыл приобретенную иммунологическую толерантность.
Мечников, Максимов обосновали важность для клинических целей оценки состояния клеток периферической крови. Кроме того, Мечников внес огромный вклад в изучение фагоцитарной системы иммунитета.
Бурное развитие неинфекционной иммунологии началось во II половине 20 века. К этому периоду относятся также важнейшие достижения, как экспериментальное воспроизведение иммунологической толерантности, создание селекционно-клональной теории иммунитета, расшифровка химической структуры иммуноглобулинов, выделение глобулинов пяти различных классов, разработка культивирования лимфоидных клеток, выяснение роли тимуса как центрального органа иммунной системы, доказательство существования в костном мозге стволовых клеток, способных трансформироваться в иммунокомпетентные клетки, выявление Т - и В-лимфоцитов и клеточных коопераций в процессе синтеза антител. Важное значение имела разработка методов получения антител, способных реагировать с гормонами. Использование лабораторных моделей трансплантационного иммунитета, открытие лейкоцитарных антигенов гистосовместимости дало возможность разработать схемы подбора доноров, что позволило внедрить в клинику трансплантацию почек.
ТЕОРИИ КРОВЕТВОРЕНИЯ
Четыре века назад началось изучение кроветворения у человека, но только в конце XIX века была сформулирована первая гипотеза - теория происхождения кроветворных клеток. Ее создатель - Эрлих разделил все лейкоциты на зернистые и незернистые, миелоидные и лимфоидные (теория Шиллинга, связавшая происхождение моноцитов с ретикулоэндотелиальной тканью; Максимова (1909) - что все клеточные формы произошли из лимфоцитоподобных клеток; Крюков и Заварзин - теория о различных функциональных изменениях между лимфоидными и миелоидными клетками.
Признанной современной схемой кроветворения является схема Черткова и Воробьева (1973), основанная на анализе последних научных достижениях в области гематологии и доказательствах генеза отдельных клеток.
В роли стволовой клетки гемопоэза выступает полипотентная, т.е. способная начать дифференцировку в любом из направлений гемопоэза.
Следующая ступень развития представлена двумя типами клеток с несколько суженными возможностями - клеткой - предшественницей лимфопоэза и клеткой предшественницей костномозговых элементов: гранулоцитов, моноцитов, эритроцитов, тромбоцитов (II класс) - существование их экспериментально не доказано.
Далее идут унипотентные клетки-предшественники, поэтинчувствительные, и дающие начало отдельным росткам крови - эти клетки III класса.
IV класс кроветворных клеток - бластные элементы, достоверно не распознаваемые по морфологии, но имеющие некоторые цитохимические обособленности созревающих клеток, специфические для своего ряда. Это миелобласты, монобласты, эритробласты, мегакариобласты, лимфобласты, плазмобласты.
Определение антигена (АГ).
Антиген – это вещество, вызывающее специфический иммунный ответ при введении в ткани животного или человека и взаимодействующее с продуктами этой реакции – антителами (АТ).
Классификация антигенов.
I. По происхождению:
естественные – белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, бактериальные экзо- и эндотоксины, антигены клеток тканей и крови;
искусственные;
синтетические – вещества, полученные в процессе синтеза из низкомолекулярных соединений (например поли-a-аминокислоты)
гаптены – неполные антигены
Гаптены – вещества, которые специфически реагируют с АТ, но не индуцируют их образования, если они не комплектованы с молекулой носителя (например белка). Их еще называют неполные АГ – они несут только одну или две антигенные детерминанты. Гаптены соединятся с АТ после их образования.
II. По химической природе:
белки – гормоны, ферменты и т.д.;
углеводы – декстран, леван и т.д.;
нуклеиновые кислоты – ДНК, РНК;
полипептиды – полимеры;
липиды – холестерин, лецитин, которые могут выступать в роли гаптена;
конъюгированные АГ;
III. По генетическому отношению “донор-реципиент”:
аутоАГ – происходят из тканей собственного организма;
изоАГ – происходят из генетически идентичного донора;
аллоАГ – происходят из неродственного донора того же вида;
ксеноАГ – происходят из донора другого вида;
Есть еще скрытые антигены – хрусталик глаза, сперма, кора головного мозга – при определенных условиях могут выступать в роли аутоАГ с образованием антител.
Структура антигена.
Антигенная детерминанта – это трехмерная конфигурация антигенной молекулы, соединяющейся со специфическим антителом. Антигенные структуры, выступающие на поверхности молекулы – это эпитопы. Антитела, продуцируемые в ответ на соответствующий антиген, имеют на поверхности выемки или углубления, соответствующие выступам антигена. Иммунодоминантная группа – это та часть антигенной детерминанты, которая имеет решающее значение для придания иммунности детерминанте и обеспечивающая наибольшую энергию связывания при взаимодействии с антителами.
Свойства антигенов.
Иммуногенность – способность вызывать иммунный ответ. Иммунность АГ зависит от:
молекулярной массы
химической неоднородности
генетической чужеродности
дозы антигена
Чужеродность – т.е. несвойственность данному организму;
Специфичность - способность к специфическому взаимодействию с различными молекулами и клетками;
Валентность – количество активных центров в молекуле антигена, т.н. антигенных детерминант (эпитопы). Число их зависит от размера и химической структуры АГ. Так, яичный альбумин имеет минимум 5 детерминант, дифтерийный токсин – 8, тиреоглобулин – более 40. о структуре детерминант известно пока немного, но есть сведения о размерах. Так, у полисахаридных АГ величина молекулы составляет 3-6 гексозных остатка, у белковых АГ – 4-8 аминокислот.
Иммунологические адъюванты.
Иммунологическими адъювантами называют вещества, при добавлении которых к АГ усиливается иммунный ответ на антиген. К наиболее важным адъювантам относятся:
соединения алюминия;
макромолекулярные вещества (декстраны, метилцеллюлоза);
поверхностно-активные вещества;
адъювант Фрейнда – это эмульсия воды в масле, причем в маслянной фазе суспендировны убитые высушенные миобактерии, обычно микобактерии туберкулеза. Он используется для усиления антигенной активности.
Они различны по механизму действия. Многие адъюванты вызывают в тканях воспалительные процессы с образованием гранулем и абсцессов, которые предотвращают быстрое удаление АГ, в результате чего АГ может долгое время воздействовать на иммунную систему.
Большинство АГ вызывают иммунную реакцию только в присутствии тимусзависимых лимфоцитов. Они так и называются “тимусзависимые” АГ. К ним относятся белковые, клеточные АГ и вирусы. Лишь небольшое количество АГ способно вызывать иммунный ответ без участия Т-клеток. Это “тимуснезависимые” АГ, которые чаще всего бывают полимерами (бактериальные полисахариды).
Четыре пути следования АГ.
АГ может соединятся с рецептором на поверхности макрофага и оставаться в этом положении до высвобождения для переноса к антительному рецептору на поверхности лимфоцита
АГ может выйти внутрь макрофага путем пиноцитоза и быть элиминирован там или же он может быть перенесен вместе с РНК макрофага на антительный рецептор на поверхности лимфоцита.
АГ может реагировать с АТ на дендритном отростке макрофага и затем выйти в контакт с лимфоцитом.
АГ может обойти макрофаг и взаимодействовать прямо с антительным рецептором на поверхности лимфоцита или может проникнуть в клетку.
Ввиду существования 4-х путей следования АГ ясно, что бывают и различные реакции на него:
лимфоцит может трансформироваться в иммунобласт – плазматическую клетку, что приводит к образованию антител.
Лимфоцит может превратиться в клетку-памяти, способную позднее распознать переработанный АГ, который ее сенсибилизировал.
Лимфоцит может быть активирован АГ и может приобрести способность функционировать как активированный лимфоцит в опосредованном клетками иммунном ответе, т.е. как лимфоцит-киллер.
Лимфоцит в присутствии избытки АГ может стать толерантной клеткой, т.к. все его антительные рецепторы будут заняты АГ и из-за этого он больше не сможет реагировать на АГ.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 418; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!