Медицинская микробиология, иммунология и вирусология - Сергей Бабичев

Глава 22

Основная функция иммунитета – обеспечение структурной и функциональной целостности организма

Ответ на вопрос – для чего нужен иммунитет? – дал в 1964 г. австралийский ученый Ф. Бернет. Он сформулировал положение о том, что с помощью иммунитета осуществляется постоянный надзор за обеспечением генетического гомеостаза: «Величайший смысл иммунитета, по-видимому, заключается в той роли, которую он играет в процессах, направленных на поддержание структурной и функциональной целостности любого сложного организма… Центральным биологическим механизмом является механизм распознавания ″своего″ и ″чужого″». Необходимость осуществления такого постоянного иммунологического надзора вытекает из следующего положения. Тело большинства млекопитающих состоит из 1012– 1013 клеток, генетически идентичных друг другу. Однако в природе происходят так называемые спонтанные мутации с частотой, соответствующей появлению на 1 млн клеток одной мутантной. Следовательно, в каждый момент в организме может быть около 10 млн измененных (мутантных, в том числе раковых) клеток. Если бы не было механизмов, с помощью которых такие клетки распознаются и уничтожаются, это привело бы к катастрофическим последствиям. Поэтому живая природа в процессе эволюции изобрела и сохранила уникальные механизмы иммунитета, то есть самозащиты. Их действие направлено против вторгшихся или образующихся в организме любых генетически чужеродных ему, а следовательно, и опасных для него клеток, включая и собственные мутантные, и различные микроорганизмы, и образуемые ими чужеродные вещества, способные нарушить генетический гомеостаз.

Характерно, что в 60-х гг. XX в. были открыты два очень важных феномена, окончательно подтвердивших существование иммунологического надзора в организме. В 1964 г. был описан (Э. Хельстрем [и др.]) феномен сингенного предпочтения. Суть его в том, что ряд клеток и тканей растут и размножаются значительно медленнее при их трансплантации в генетически отличающийся организм (когда этот организм не способен включить в действие обычный иммунологический механизм отторжения чужеродной ткани). Клетки, идентичные по антигенному составу (клетки монозиготных близнецов), называют сингенными. Ткани организмов, относящихся к одному и тому же виду, но отличающиеся по изоантигенному составу, называют аллогенными, а ткани организмов, относящихся к разным видам, – ксеногенными, т. е. генетически чужеродными. В 1967 г. Р. В. Петров и Л. С. Сеславина обнаружили и описали феномен инактивации лимфоцитами несингенных стволовых клеток. Они установили, что живые лимфоциты при первичном контакте с генетически отличающимися клетками кроветворных тканей способны инактивировать содержащиеся там стволовые клетки, т. е. те элементы, от которых зависят рост и размножение этих тканей. Нежизнеспособные лимфоциты этим свойством не обладают.

Эти два феномена свидетельствуют о наличии по крайней мере двух механизмов, созданных для поддержания генетического гомеостаза соматических клеток. С помощью одного из них обеспечивается предпочтительное размножение генетически идентичных, а с помощью другого – активное торможение или даже элиминация способных к размножению (т. е. стволовых) генетически измененных клеток. Благодаря наличию этих механизмов возникающие в организме мутантные (несингенные) клетки распознаются, их активность подавляется, и поэтому они не дают сколько-нибудь значительного потомства, в конечном счете они уничтожаются и элиминируются из организма. Можно предположить, что развитие в организме аномальных (раковых) клеток – следствие иммунодефицита, т. е. нарушения функций одной из этих двух или каких-то других систем иммунитета. Таким образом, иммунитет к инфекционным заболеваниям есть лишь часть общей системы иммунитета, диапазон действия которой значительно многообразнее и шире. Поэтому изменилось и представление об иммунитете, и ему можно дать ныне более широкое определение.

Иммунитет представляет собой целостную систему биологических механизмов самозащиты организма, с помощью которых он распознает и уничтожает все чужеродное (т. е. генетически отличающееся от него), если оно проникает в организм или возникает в нем. С помощью этих механизмов поддерживается структурная и функциональная целостность организма на протяжении всей его жизни, т. е. сохраняется физическое здоровье людей и обеспечивается исцеление от многих болезней.

Глава 23

Современные направления развития иммунологии. Формы противоинфекционного иммунитета

В современной иммунологии можно выделить два основных раздела: инфекционная и неинфекционная иммунология. Инфекционная иммунология занимается изучением механизмов невосприимчивости к инфекционным болезням, роли гуморальных и клеточных факторов в формировании иммунитета, молекулярной структуры и биосинтеза антител, строения их активных центров с целью выяснения механизма специфического взаимодействия антител с антигенами, химической структуры рецепторов Т-, В-лимфоцитов, макрофагов и природы их кооперативного взаимодействия в распознавании чужеродных агентов и в выдаче соответствующих форм иммунного ответа. На основе изучения этих явлений инфекционная иммунология разрабатывает и совершенствует специфические методы диагностики инфекционных болезней, а также способы их профилактики и лечения путем создания искусственного иммунитета.

60 – 90-е гг. ХХ в. ознаменовались бурным развитием иммунологии: были открыты основные популяции лимфоцитов (в первую очередь, Т– и В-лимфоциты), изучены их рецепторы и функции, раскрыты молекулярная cтруктура антител и особенности генетического контроля их биосинтеза, достигнут дальнейший прогресс в изучении систем макрофагов, комплемента, интерферонов, главной системы гистосовместимости, разработаны новые поколения вакцин, усовершенствованы иммунологические методы диагностики инфекционных болезней, разработаны принципы и критерии оценки иммунологического статуса организма человека, методы коррекции иммунодефицитов и получены другие важные результаты.

Иммунология стала одной из фундаментальных медико-биологических наук. Именно благодаря достижениям иммунологии раскрыты главные механизмы биологической самозащиты организма, воздействуя на которые врач может наилучшим образом помочь больному.

Существуют две основные формы противоинфекционного иммунитета. Первая – видовой, или врожденный (наследственный), или неспецифический, иммунитет. Вторая – приобретенный, или специфический, иммунитет.

В неинфекционной иммунологии оформились и успешно развиваются следующие основные направления.

Иммуногенетика – изучает закономерности наследования антигенов клеток ткани и генетический контроль иммунных реакций.

Вакцинология – изучает особенности создания поствакцинального иммунитета, разрабатывает новые технологии производства вакцин и методы вакцинации.

Иммуноморфология – исследует морфологические аспекты иммунологических проявлений на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях.

Трансплантационная иммунология – выясняет иммунологические аспекты несовместимости тканей, механизмы отторжения несингенных трансплантатов и пути преодоления тканевой несовместимости, т. е. создания иммунологической толерантности.

Иммунопатология – исследует роль иммунных (главным образом, аутоиммунных) механизмов в возникновении и развитии ряда заболеваний.

Иммуногематология – занимается изучением проблем иммуногенетики и иммунопатологии применительно к клеткам крови (закономерности наследования антигенов клеток крови, роль аутоиммунных механизмов в развитии ряда болезней крови и т. п.).

Иммунология онтогенеза – изучает роль иммунологических механизмов в процессах индивидуального развития (морфогенеза) и в поддержании генетического постоянства внутренней среды организма, а также природу иммунодефицитов.

Большое внимание в последние годы привлекает изучение противоопухолевого иммунитета.

Глава 24 Видовой иммунитет

Под видовым иммунитетом понимают невосприимчивость, обусловленную врожденными биологическими особенностями, присущими данному виду животных или человеку. По сути дела, это видовой признак, передающийся по наследству, подобно любому другому признаку вида. Примером подобной формы невосприимчивости может служить иммунитет человека к чуме рогатого скота, животных – к брюшному тифу, дизентерии и т. д. Видовой иммунитет может проявляться у животных одного и того же вида ко многим инфекционным агентам и у разных видов к одному и тому же возбудителю, например, к полиомиелиту невосприимчивы все млекопитающие, кроме обезьян, человека и некоторых видов грызунов. В основе видового иммунитета лежат различные механизмы естественной неспецифической резистентности. В связи с этим многие ученые предполагают, что данную форму невосприимчивости правильней называть не иммунитетом, а естественной неспецифической резистентностью. Характерными особенностями ее являются наследственная передача и отсутствие специфичности.