Развитие иммунологии как науки
Иммунология… «Иммуно» и «логия»… «Логия» — это привычная нам всем часть слова, обозначающая «учение о чем-либо» — биология, паразитология, стоматология и т.д. А что означает «иммуно»? В переводе с греческого и латинского — свободу, избавление. Свое начало наука иммунология ведет с давних времен борьбы человека с инфекциями, со светлой мечты об избавлении от них если не в полной мере, то хотя бы от их смертельных и тяжелых форм. На пути к исполнению этой мечты было множество этапов, и, начавшись с изучения взаимодействия организма человека с инфекционными агентами, ученые иммунологи расширили наше понимание тонкого взаимодействия всех клеток большого организма между собой и с их микро- и макроокружением. Но обо всем по порядку.
За тысячу лет до нашей эры в Китае уже пытались защитить здоровых людей от оспы, втирая им высушенное содержимое оспенных язв больных людей . Точно так же еще до нашей эры было зафиксировано, что переболевшие чумой люди не заражаются повторно. Эти наблюдения тогда же и использовались на практике — из таких людей формировали отряды для захоронения трупов. Но только к концу 18 века, через 30 лет после начала своих наблюдений, проб и экспериментов, английский врач Дженнеруспешно провел серии искусственных зараженийкоровьей оспой сначала телят, а затем и людей, что в последствии получило широкое распространение во всем мире, и дало название методу предотвращения тяжелых последствий от перенесенных инфекций – вакцинация(от латинского названия коровы – «vacca»).
Развивая это направление, Луи Пастерсмог перенести опыты и разработки по защите домашних птиц от куриной холеры на людей. Заметив, что «состарившаяся» культура, содержащая возбудитель, переставала быть опасной, т.к. не могла вызывать инфекцию, но после введения ее птицы уже не заражались настоящей холерой, Пастер разработал принципы создания вакцинного материала, который заключался в снижении опасных свойств патогена при сохранении им свойства вырабатывать иммунитет. Но разрабатывая этот метод и даже внедряя его в жизнь, ученый руководствовался только наблюдениями, не зная о факторах и механизмах выработки этой защиты от инфекции.
Поэтому одним из отцов науки иммунологии все-таки считают немецкого ученого Беринга, который вместе со своим ассистентом (японским ученым Китазато, открывшим возбудителя чумы) впервые обнаружили в сыворотке животных фактор, полученный в результате иммунизации их столбнячным токсином, который защитил других животных от этой смертельной болезни. Этот фактор назвали антитоксином, а по сути это было самое первое обнаруженное специфическое антитело. Открытие антитоксина спасло тысячи людей от неизлечимых в то время столбняка и дифтерии. Ровно 130 лет назад в Берлине Рождественской ночью дифтерийный антитоксин был впервые введен больной девочке, а в дальнейшем и другим детям с дифтерией, что позволило уменьшить смертность от этого заболевания в 7 раз.
Помог усовершенствовать препарат дифтерийного антитоксина, рассчитать оптимальную дозу введения немецкий фармаколог Пауль Эрлих ( он и разделил с Берингом звание отцов иммунологии).
Это положило начало такой ветви иммунологии, как серология, изучающей гуморальный, т.е. антительный ответ организма на инфекции. После появления в Нобелевской премии номинации «медицина» Беринг стал самым первым, удостоенным этой награды, именно за вклад в борьбе с дифтерией.
Основоположником другой теории иммунной защиты— – клеточной – является русский биолог Илья Ильич Мечников , родившийся в украинской деревне , начав свое обучение в Харькове, но работая последние 28 лет своей жизни во Франции в институте Пастера. Впервые публично И.И. Мечников заявил об открытии фагоцитоза в своей статье, опубликованной в журнале “Русская медицина” (№1, 1883, с. 3–5). Он утверждал в ней, что “Болезнь должна рассматриваться как борьба между патогенными агентами – поступившими извне микробами, и фагоцитами самого организма. Излечение будет обозначать победу фагоцитов…» Именно так он описал способность лейкоцитов к поглощению чужеродного, выполняющих таким образом санитарную функцию не только в отношении микроорганизмов, но и других веществ, поступающих извне, и даже отмерших клеток самого организма.
Параллельно с Мечниковым Эрлихразрабатывал свою теорию иммунной защиты от инфекции. Его знания исследования сыворотки крови животных, зараженных бактериями, привели к открытию и изучению веществ, способных убивать эти самые микроорганизмы. Самое характерное свойство антител (а это были именно они) – это их ярко выраженная специфичность, т.е. способность нейтрализовать и разрушать только тот агент, на появление которого он был выработан, оставаясь безразличными к другим.
Две теории иммунитета (фагоцитарная (клеточная) и гуморальная), две школы ученых стояли на противоположных позициях, боролись за научную истину, даже не подозревая, насколько каждый был одинаково близок к истине. В 1908 г. обоим ученым, Мечникову и Эрлиху, одновременно была присуждена Нобелевская премия.
В дальнейшем, применяя уже открытые свойства иммунитета, развитие получила иммунология, как наука, в которой тесно сплелись знания о клетках иммунокомпетентных органов, о системе выработки антител, и особенности их взаимодействий между собой и с другими клетками органов и тканей организма. Это привело к тому, что, начиная со второй половины 20 века, так или иначе иммунология присутствует практически в любой области медицины, помогая понять и научиться влиять на процессы, происходящие в организме человека, начиная даже не от рождения, а от появления зародыша, и заканчивая биологической смертью.
Из инфекционной иммунологии, как уже сказано выше, появилась наука Серология – с ее помощью в настоящее время мы можем диагностировать наличие специфического инфекционного процесса, даже примерно определяя время его возникновения и стадию, определив качество и количество специфических антител. Это помогает врачам микробиологам и инфекционистам, а так же врачам других специальностей продолжать вести борьбу за спасение человека от инфекционных болезней, как путем лечения уже заболевших, так и путем профилактики и контроля носителей, что в полной мере показала нынешняя ситуация с пандемией коронавируса, когда именно серологическое тестирование помогает достичь понимания эпидемиологии процесса.
Из инфекционной иммунологии вышла и собственно клиническая иммунология, изучающая состояния, приводящие к выраженному снижению сопротивляемости организма к инфекциям разного рода, так называемые иммунодефициты, которые могут быть врожденными генетически-обусловленными (ПИДС), так и приобретенными – СПИД, а так же состояние после иммуносупрессивной терапии.
Иммунология «неинфекционная». В нее вошли сначала такие ветви, как изучение групп крови, т.к. иммунная система воспринимает как чужеродное не только бактерии и вирусы, но и эритроциты другого человека, например, при переливании крови.
Из ветви по переливанию крови вышло и развилось такое колоссальное направление, как трансплантология, изучение реакции организма на чужеродный орган, который вроде бы совместим по группе крови, но, как оказалось, этого мало, и есть множество других, так называемых трансплантационных, антигенов системы HLA, которые распространяются на все остальные клетки тканей и органов. Эмбриональная иммунологияполучила большое развитие при изучении невынашиваемости беременности, инфекциях плода и лечения детей, рожденных с экстремальной степенью недоношенности
Также в условном разделе «неинфекционной» иммунологии можно выделить и аллергологиюс ревматологией, как науки, которые изучают не снижение и дефицит, а наоборот повышенную реакцию организма, направленную на чужеродный белок при аллергии и на собственные клетки при аутоиммунных заболеваниях. При этих состояниях для контроля и снижения тяжести процесса приходиться порою даже не «стимулировать иммунитет», о чем так часто просят пациенты, а подавлять эту повышенную реакцию, т.е. применять иммуносупрессию. Это стало возможно только благодаря глубокому изучению процессов, происходящих при данных заболеваниях. Это же привело и к открытиям, позволяющим понять процессы саморегулирования человеческого организма, сбоями в которых объясняется появление клонов клеток, бесконтрольно размножающихся и приводящих к опухолевым процессам, онкологическимзаболеваниям. Последнее время самый передовой метод борьбы с такими заболеваниями основан на так называемой таргетной терапии, принцип которой заключается во введении синтезированного специфического антитела, который блокирует только заданный рецептор, тем самым тормозя патологический процесс. Так что и это тоже иммунология.
Все описанные выше разделы и направления иммунологии условны, несмотря на кажущиеся их особенности и отличия, имеют общую основу — они неразрывно связаны с понятием антигенов, иммунокомпетентных клеток и антител. Об это мы попробуем более подробно рассказать вам в наших следующих статьях.