Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Upotrijebite obrazac u nastavku
Studenti, diplomski studenti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam jako zahvalni.
Hostirano na http://www.allbest.ru/
SBEE HPE "Baškirsko državno medicinsko sveučilište"
Rusko ministarstvo zdravstva
Zavod za mikrobiologiju, virusologiju i imunologiju
Glava odjela, dr.med
Profesor Z.G. Gabidulin
O mikrobiologiji na temu: "Fazije formiranja imunologije"
Završio student 2. godine
Medicinski fakultet gr. L-306A
Afanasiev V.A.
Uvod
Imunologija je nastala kao dio mikrobiologije kao rezultat njezina praktična aplikacija za liječenje zaraznih bolesti, stoga se u prvoj fazi razvila infektivna imunologija.
Od svog nastanka, imunologija je usko surađivala s drugim znanostima: genetikom, fiziologijom, biokemijom i citologijom. Tijekom proteklih 30 godina postala je ogromna, neovisna temeljna biološka znanost. Medicinska imunologija praktički rješava većinu pitanja dijagnostike i liječenja bolesti iu tom pogledu zauzima središnje mjesto u medicini.
U podrijetlu imunologije leže zapažanja starih naroda. U Egiptu i Grčkoj se znalo da ljudi više ne obolijevaju od kuge, pa su stoga oni koji su bili bolesni bili uključeni u brigu o bolesnima. Prije nekoliko stoljeća u Turskoj, na Bliskom istoku i u Kini gnoj iz osušenih apscesa velikih boginja utrljavao se u kožu ili sluznicu nosa kako bi se spriječile velike boginje. Takva infekcija obično je uzrokovala blagi oblik velikih boginja i stvarala imunitet na ponovnu infekciju. Ova metoda prevencije velikih boginja naziva se varijacija. Međutim, kasnije se pokazalo da je ova metoda daleko od sigurne, jer ponekad dovodi do teških boginja i smrti.
Imunologija u antici
Ljudi od davnina znaju da pacijenti koji su preboljeli kravlje boginje ne obolijevaju od velikih boginja. Engleski liječnik E. Jenner je 25 godina te podatke provjeravao brojnim studijama i došao do zaključka da infekcija kravljim boginjama sprječava bolest velikih boginja. Godine 1796. Jenner je cijepio materijal iz apscesa velikih boginja žene zaražene kravljim boginjama na osmogodišnjeg dječaka. Nekoliko dana kasnije dječak je dobio temperaturu, a na mjestu ubrizgavanja infektivnog materijala pojavili su se apscesi. Tada su te pojave nestale. Nakon 6 tjedana ubrizgan mu je pustularni materijal od bolesnika s boginjama, ali dječak nije obolio. S tim iskustvom, Jenner je prvi ustanovio mogućnost prevencije velikih boginja. Metoda je postala široko rasprostranjena u Europi, što je rezultiralo naglim smanjenjem učestalosti velikih boginja.
Glavna imena mikrobiologije i imunologije
Metode za prevenciju zaraznih bolesti utemeljene na dokazima razvio je veliki francuski znanstvenik Louis Pasteur. Godine 1880. Pasteur je proučavao kokošju koleru. U jednom od svojih pokusa za zarazu kokoši koristio je staru kulturu uzročnika kokošje kolere, koja se dugo čuvala na temperaturi od 37 ° C. Neki od zaraženih pilića su preživjeli, a nakon ponovne infekcije uz svježu kulturu, kokoši nisu uginule. Pasteur je ovaj eksperiment prijavio Pariškoj akademiji znanosti i predložio da se oslabljeni mikrobi mogu koristiti za sprječavanje zaraznih bolesti. Oslabljene kulture nazivale su se cjepiva (Vacca – krava), a metoda prevencije – cijepljenje. Nakon toga, Pasteur je primio cjepiva protiv antraksa i bjesnoće. Principi koje je ovaj znanstvenik razvio za dobivanje cjepiva i metode za njihovu primjenu uspješno se koriste već 100 godina za prevenciju zaraznih bolesti. No, kako se stvara imunitet, dugo se ne zna.
Razvoj imunologije kao znanosti uvelike su olakšala istraživanja I. I. Mechnikova. Po obrazovanju, I. I. Mechnikov je bio zoolog, radio je u Odesi, zatim u Italiji i Francuskoj, na Pasteurovom institutu. Dok je radio u Italiji, eksperimentirao je s ličinkama morske zvijezde, kojima je ubrizgao trnje ruže. Istodobno je primijetio da se oko šiljaka nakupljaju mobilne stanice, koje ih obavijaju i hvataju. I. I. Mechnikov razvio je fagocitnu teoriju imuniteta, prema kojoj se oslobađanje tijela od mikroba događa uz pomoć fagocita.
Drugi smjer u razvoju imunologije zastupao je njemački znanstvenik P. Ehrlich. Smatrao je da su glavni zaštitni mehanizam protiv infekcije humoralni čimbenici krvnog seruma – antitijela. Do krajem XIX stoljeća postalo je jasno da se ta dva stajališta ne isključuju, već se međusobno nadopunjuju. Godine 1908. I. I. Mechnikov i P. Ehrlich dobili su Nobelovu nagradu za razvoj doktrine imuniteta.
Posljednja dva desetljeća 19. stoljeća obilježila su izvanredna otkrića na području medicinske mikrobiologije i imunologije. Antitoksični serumi protiv tetanusa i difterije dobiveni su imunizacijom kunića difterijskim i tetanusnim toksinom. Tako se prvi put u medicinskoj praksi pojavio učinkovit lijek za liječenje i prevenciju difterije i tetanusa. Godine 1902. Behring je za ovo otkriće dobio Nobelovu nagradu.
Godine 1885. Buchner i suradnici su otkrili da se mikrobi ne razmnožavaju u svježem krvnom serumu, odnosno da ima bakteriostatska i baktericidna svojstva. Tvar sadržana u serumu, kada se zagrijavao i čuvao dulje vrijeme, bila je uništena. Ehrlich je kasnije ovu tvar nazvao komplementom.
Belgijski znanstvenik J. Borde pokazao je da su baktericidna svojstva seruma određena ne samo komplementom, već i specifičnim antitijelima.
Godine 1896. Gruber i Durham su otkrili da kada su životinje imunizirane raznim mikrobima, u serumu se stvaraju antitijela koja uzrokuju prianjanje (aglutiniranje) mikroba. Ova otkrića proširila su razumijevanje mehanizama antibakterijske zaštite i omogućila primjenu reakcije aglutinacije u praktične svrhe. Već 1895. Vidal je koristio test aglutinacije za dijagnosticiranje trbušnog tifusa. Nešto kasnije razvijene su serološke metode za dijagnosticiranje tularemije, bruceloze, sifilisa i mnogih drugih bolesti koje se danas široko koriste u klinici zaraznih bolesti.
Krause je 1897. otkrio da uz aglutinine, kada se životinje imuniziraju mikrobima, nastaju i precipitini, koji se ne spajaju samo s mikrobnim stanicama, već i s produktima njihova metabolizma. Kao rezultat, nastaju netopivi imunološki kompleksi koji se talože.
Godine 1899. Ehrlich i Morgenrot su ustanovili da eritrociti adsorbiraju specifična antitijela na svojoj površini i liziraju se kada im se doda komplement. Ova je činjenica bila važna za razumijevanje mehanizma reakcije antigen-antitijelo.
Imunologija kao temeljna znanost
Početak 20. stoljeća obilježilo je otkriće koje je imunologiju iz empirijske znanosti pretvorilo u temeljnu, te postavilo temelje za razvoj neinfektivne imunologije. Godine 1902. austrijski znanstvenik K. Landsteiner razvio je metodu za konjugaciju haptena s prijenosnicima. To je otvorilo temeljno nove mogućnosti za proučavanje antigenske strukture tvari i procesa sinteze antitijela. Landsteiner je otkrio izoantigene ljudskih eritrocita ABO sustava i krvnih grupa. Postalo je jasno da postoji heterogenost u antigenskoj strukturi različitih organizama (antigenska individualnost), te da je imunitet biološki fenomenšto je izravno povezano s evolucijom.
Godine 1902. francuski znanstvenici Richet i Portier otkrili su fenomen anafilaksije, na temelju kojega je naknadno stvorena doktrina o alergijama.
Gleny i Ramon su 1923. otkrili mogućnost pretvaranja bakterijskih egzotoksina pod utjecajem formalina u netoksične tvari – toksoide s antigenskim svojstvima. To je omogućilo korištenje toksoida kao pripravaka cjepiva.
Serološke metode istraživanja koriste se u drugom smjeru - za klasifikaciju bakterija. Koristeći antipneumokokne serume, Griffith je 1928. podijelio pneumokoke u 4 tipa, a Lensfield je, koristeći antiserume protiv antigena specifičnih za skupinu, sve streptokoke svrstao u 17 seroloških skupina. Mnoge vrste bakterija i virusa već su klasificirane prema svojim antigenskim svojstvima.
Nova faza u razvoju imunologije započela je 1953. godine studijama britanskih znanstvenika Billinghama, Brenta, Medavara i češkog znanstvenika Hašeka o reprodukciji tolerancije. Na temelju ideje koju je 1949. iznio Burnet i dalje razvijenu u Yerneovoj hipotezi da sposobnost razlikovanja između vlastitih i stranih antigena nije urođena, već se formira u embrionalnom i postnatalnom razdoblju, Medawar i njegovi kolege su ranih šezdesetih dobili toleranciju. na transplantaciju kože kod miševa. Tolerancija kod zrelih miševa na donorske kožne transplantate nastala je ako su im u embrionalnom razdoblju ubrizgane donorske limfoidne stanice. Takvi primatelji, nakon što su postali spolno zreli, nisu odbacili presađivanje kože od donatora iste genetske linije. Za ovo otkriće Burnet i Medawar su nagrađeni 1960. godine Nobelova nagrada.
Nagli porast interesa za imunologiju povezan je sa stvaranjem 1959. klonalne selekcijske teorije imuniteta od strane F. Burneta, istraživača koji je dao ogroman doprinos razvoju imunologije. Prema ovoj teoriji, imunološki sustav nadzire postojanost staničnog sastava tijela i uništavanje mutantnih stanica. Burnetova teorija klonske selekcije bila je temelj za izgradnju novih hipoteza i pretpostavki.
U studijama L. A. Zilbera i njegovih kolega, provedenim 1951.-1956., stvorena je virusno-imunološka teorija nastanka raka, prema kojoj provirus integriran u genom stanice uzrokuje njegovu transformaciju u stanicu raka.
1959. proučavao je engleski znanstvenik R. Porter molekularna struktura antitijela i pokazao da se molekula gama globulina sastoji od dva laka i dva teška polipeptidna lanca povezana disulfidnim vezama.
Potom je razjašnjena molekularna struktura antitijela, utvrđen slijed aminokiselina u lakim i teškim lancima, imunoglobulini su podijeljeni u klase i podrazrede te su dobiveni važni podaci o njihovim fizikalno-kemijskim i biološkim svojstvima. Za proučavanje molekularne strukture antitijela, R. Porter i američki znanstvenik D. Edelman dobili su Nobelovu nagradu 1972. godine.
Još 30-ih godina A. Komza je otkrio da uklanjanje timusa dovodi do oslabljenog imuniteta. No, pravi značaj ovog organa razjašnjen je nakon što je australski znanstvenik J. Miller 1961. godine izvršio neonatalnu timektomiju kod miševa, nakon čega se razvio sindrom specifičnog imunološkog nedostatka, prvenstveno stanične imunosti. Brojne studije su pokazale da je timus središnji organ imuniteta. Zanimanje za timus posebno je naglo poraslo nakon otkrića u 70-im godinama njegovih hormona, kao i T - i B-limfocita.
Godine 1945-1955. Objavljeno je niz studija u kojima je pokazano da kada se pticama ukloni limfoepitelni organ, nazvan Fabriciusova vrećica, sposobnost stvaranja antitijela se smanjuje. Tako se pokazalo da postoje dva dijela imunološkog sustava - ovisni o timusu, odgovorni za reakcije stanične imunosti, i ovisni o Fabriciusovoj vrećici, koji utječu na sintezu antitijela. J. Miller i engleski istraživač G. Klaman 70-ih godina su po prvi put pokazali da u imunološkim reakcijama stanice ova dva sustava ulaze u međusobnu kooperativnu interakciju. Proučavanje stanične suradnje jedan je od središnjih pravaca moderne imunologije.
A. Fagreus je 1948. ustanovio da antitijela sintetiziraju plazma stanice, a J. Gowens je prijenosom limfocita 1959. dokazao ulogu limfocita u imunološkom odgovoru.
Godine 1956. Jean Dosset i suradnici otkrili su sustav antigena histokompatibilnosti HLA kod ljudi, koji je omogućio tipizaciju tkiva.
Mac Devvitt je 1965. dokazao da geni imunološke reaktivnosti (Ir-geni), o kojima ovisi sposobnost odgovora na strane antigene, pripadaju glavnom kompleksu histokompatibilnosti. 1974. P. Zinkernagel i R. Dougherty su pokazali da su antigeni glavnog kompleksa histokompatibilnosti predmet primarnog imunološkog prepoznavanja u reakcijama T-limfocita na različite antigene.
Za razumijevanje mehanizama regulacije aktivnosti imunokompetentnih stanica i njihove interakcije s pomoćnim stanicama bilo je važno otkriće D. Dumonda limfokina koje proizvode limfociti 1969. godine i stvaranje teorije imunoregulacijske mreže od strane N. Jernea 1974. "idiotip-antiidiotip".
Uz dobivene temeljne podatke, nove metode istraživanja bile su od velike važnosti za razvoj imunologije. To uključuje metode za uzgoj limfocita (P. Novell), kvantitativno određivanje stanica koje stvaraju antitijela (N. Erne, A. Nordin), stanice koje stvaraju kolonije (Mac Kulloch), metode za uzgoj limfoidnih stanica (T. Meikinodan), detekciju receptora na membrani limfocita. Mogućnost korištenja imunoloških metoda istraživanja i povećanja njihove osjetljivosti značajno se povećala uvođenjem radioimunološke metode u praksu. Za razvoj ove metode američki istraživač R. Yalow dobio je 1978. Nobelovu nagradu.
Na razvoj imunologije, genetike i opće biologije uvelike je utjecala hipoteza koju su 1965. izrazili W. Dreyer i J. Bennett da je laki lanac imunoglobulina kodiran ne jednim, već dva različita gena. Prije toga bila je općenito prihvaćena hipoteza F Jacoba i J. Monoda prema kojoj je sinteza svake proteinske molekule kodirana posebnim genom.
Razdoblje proučavanja subpopulacija limfocita i hormona timusa
Sljedeća faza u razvoju imunologije bila je proučavanje subpopulacija limfocita i hormona timusa, koji djeluju stimulativno i inhibitorno na imunološki proces.
Razdoblje posljednja dva desetljeća uključuje dokaz postojanja matičnih stanica u koštanoj srži koje se mogu transformirati u imunokompetentne stanice.
Dostignuća imunologije u proteklih 20 godina potvrdila su Burnetovu ideju da je imunitet fenomen homeostatskog poretka i da je po svojoj prirodi usmjeren prvenstveno protiv mutantnih stanica i autoantigena koji se pojavljuju u tijelu, a antimikrobno djelovanje je posebna manifestacija imunitet. Tako je infektivna imunologija, koja se dugo razvijala kao jedno od područja mikrobiologije, bila temelj za nastanak novog područja znanstveno znanje- neinfektivna imunologija.
Moderna imunologija
Glavni zadatak suvremene imunologije je identificirati biološke mehanizme imunogeneze na staničnoj i molekularnoj razini. Proučava se struktura i funkcije limfoidnih stanica, svojstva i priroda fizikalno-kemijskih procesa koji se odvijaju na njihovim membranama, u citoplazmi i organelama. Kao rezultat ovih studija, danas se imunologija približila razumijevanju intimnih mehanizama prepoznavanja, sinteze antitijela, njihove strukture i funkcija. Značajan napredak postignut je u proučavanju receptora T-limfocita, stanične suradnje i mehanizama staničnog imunološkog odgovora.
Zaključak
imunologija znanost hormon mikrobiologija
Razvoj imunologije doveo je do identifikacije niza samostalnih područja u njoj: opća imunologija, imunotolerancija, imunokemija, imunomorfologija, imunogenetika, imunologija tumora, transplantacijska imunologija, imunologija embriogeneze, autoimuni procesi, radioimunologija, alergije, imunobioimunologija, ekološka imunologija, itd.
Bibliografija
1. Vorobyov A.A. "Mikrobiologija". Udžbenik za studente medicine. Sveučilišta, 1994.
2. Korotyaev A.I. «Medicinska mikrobiologija, virolozi
3. Pokrovski V.I. "Medicinska mikrobiologija, imunologija, virusologija". Udžbenik za učenike farme. Sveučilišta, 2002. (monografija).
4. Borisov L.B. "Medicinska mikrobiologija, virusologija i imunologija". Udžbenik za studente medicine. Sveučilišta, 1994.
Hostirano na Allbest.ru
Slični dokumenti
Problemi medicinske mikrobiologije, virologije, imunologije i bakteriologije. Povijest razvoja mikrobiologije na svjetskoj razini. Izum mikroskopa A. Leeuwenhoeka. Nastanak domaće bakteriologije i imunologije. Radovi domaćih mikrobiologa.
sažetak, dodan 16.04.2017
Mikroorganizmi kao važan čimbenik prirodni odabir u ljudskoj populaciji. Njihov utjecaj na kruženje tvari u prirodi, normalno postojanje i patologiju biljaka, životinja i ljudi. Glavne faze u razvoju mikrobiologije, virologije, imunologije.
sažetak, dodan 21.01.2010
Sastav i djelatnost Zavoda za mikrobiologiju i imunologiju. Principi rada u mikrobiološkom laboratoriju. Priprema pribora i alata. Tehnika uzorkovanja, inokulacije i pripreme hranjivih podloga. Metode identifikacije mikroorganizama.
izvješće o praksi, dodano 19.10.2015
Glavne vrste limfocita prema funkcionalnim i morfološke značajke kao stanice imunološkog sustava i njegova ključna karika. Deoksiribonukleaze sekretornih granula limfocita periferne krvi u bolesnika s AAA. Metode za izolaciju i proučavanje limfocita.
seminarski rad, dodan 07.12.2013
Znanost koja proučava mikroorganizme, njihovu sistematiku, morfologiju, fiziologiju, naslijeđe i varijabilnost. Metode i ciljevi mikrobiologije, faze nastanka. Znanstvenici koji su dali značajan doprinos razvoju mikrobiologije, njenom praktičnom značaju i dostignućima.
prezentacija, dodano 14.12.2017
Opće karakteristike B-limfocita. Karakterizacija subpopulacija, receptora i markera B-limfocita. B-stanični receptori koji prepoznaju antigen: opće karakteristike. Subpopulacije B-limfocita, prepoznavanje antigena imunoglobulinskim receptorima.
sažetak, dodan 02.10.2014
Imunološki sustav tijela i njegove funkcije. Vrste stanica imunološkog sustava (limfociti, fagociti, granularni leukociti, mastociti, neke epitelne i retikularne stanice). Slezena je poput filtera krvi. Stanice ubojice kao snažno oružje imuniteta.
prezentacija, dodano 13.12.2015
Život i kreativan način Ilya Ilyich Mechnikov, izvanredni ruski biolog. Mečnikov doprinos razvoju imunologije. Fagocitna teorija imuniteta. Razvoj I.I. Mečnikova u Rusiji i inozemstvu, njihova praktična provedba.
sažetak, dodan 25.05.2017
Definicija pojma "hormon". Upoznavanje s poviješću proučavanja endokrinih žlijezda i hormona, njihovo sastavljanje opća klasifikacija. Razmatranje specifičnosti biološkog djelovanja hormona. Opis uloge receptora u ovom procesu.
prezentacija, dodano 23.11.2015
Pojava mikrobiologije kao znanosti. Leeuwenhoekov izum mikroskopa. Proučavanje prirode fermentacije. Zasluge R. Kocha u proučavanju mikroorganizama kao uzročnika zaraznih bolesti. Studija infekcije i imuniteta. Razvoj veterinarske mikrobiologije.
– utvrđuje se udaljenost od referentne točke do specifičnih vrijednosti pokazatelja ocjenjivanih objekata.
U ovoj metodi, indikator integrirane procjene uzima u obzir ne samo apsolutne vrijednosti uspoređenih parcijalnih pokazatelja, već i njihovu blizinu najboljim vrijednostima.
Za izračun vrijednosti pokazatelja kompleksne procjene poduzeća predlaže se sljedeća matematička analogija.
Svako se poduzeće smatra točkom u n-dimenzionalnom euklidskom prostoru; koordinate točke - vrijednosti pokazatelja pomoću kojih se vrši usporedba. Uvodi se koncept standarda - poduzeća u kojem svi pokazatelji imaju najbolje vrijednosti među danim skupom poduzeća. Kao standard možete uzeti i uvjetni objekt u kojem svi pokazatelji odgovaraju preporučenim ili standardnim vrijednostima. Što je poduzeće bliže pokazateljima standarda, to je njegova udaljenost od standardne točke manja i ocjena je veća. Najvišu ocjenu ima poduzeće s minimalnom vrijednošću složene procjene.
Za svako analizirano poduzeće vrijednost njegove ocjene određena je formulom
gdje su h ij koordinate točaka matrice – standardizirani pokazatelji j-tog poduzeća, koji su određeni omjerom stvarnih vrijednosti svakog pokazatelja s referentnim prema formuli
X ij = a ij: a ij max
gdje je a ij max referentna vrijednost indikatora.
Potrebno je obratiti pozornost na valjanost udaljenosti između vrijednosti pokazatelja određenog predmeta proučavanja i standarda. Odvojeni aspekti djelatnosti imaju nejednak utjecaj na financijsko stanje i učinkovitost proizvodnje. U takvim uvjetima uvode se faktori težine; daju važnost određenim pokazateljima. Za dobivanje sveobuhvatne procjene, uzimajući u obzir težinske koeficijente, koristite formulu
gdje je k 1 ... k n - težinski koeficijenti pokazatelja utvrđeni stručnim procjenama.
Na temelju ove formule, vrijednosti koordinata se kvadriraju i množe s odgovarajućim težinskim koeficijentima; zbrajanje preko stupaca matrice. Rezultirajuće subradikalne sume poredane su silaznim redoslijedom. U ovom slučaju, ocjena je određena maksimalnom udaljenosti od ishodišta koordinata, a ne minimalnim odstupanjem od referentnog poduzeća. Najvišu ocjenu dobiva poduzeće koje ima najveći ukupni rezultat po svim pokazateljima.
1. Rezultati financijskih i gospodarskih aktivnosti prikazani su u obliku početne matrice, u kojoj su istaknute referentne (najbolje) vrijednosti pokazatelja.
2. Matrica se sastavlja sa standardiziranim koeficijentima izračunatim dijeljenjem svakog stvarnog pokazatelja s maksimalnim (referentnim) koeficijentom. Referentne vrijednosti indikatora su jednake jedan.
3. Sastavlja se nova matrica u kojoj se za svako poduzeće izračunava udaljenost od koeficijenta do referentne točke. Dobivene vrijednosti se sumiraju za svako poduzeće.
4. Poduzeća su rangirana silaznim redoslijedom ocjene. Najvišu ocjenu dobiva poduzeće s najnižom vrijednošću ocjene.
PLAN
1. Definicija pojma "imunitet".
2. Povijest nastanka imunologije.
3. Vrste i oblici imuniteta.
4. Mehanizmi nespecifične rezistencije i njihove karakteristike.
5. Antigeni kao induktori stečenog antimikrobnog djelovanja
imunitet, njihovu prirodu i svojstva.
6. Antigeni mikroorganizama i životinja.
1. Definicija pojma "imunitet".
Imunitet- ovo je skup zaštitnih i adaptivnih reakcija i prilagodbi usmjerenih na održavanje postojanosti unutarnjeg okoliša (homeostaze) i zaštitu tijela od zaraznih i drugih genetski stranih agenasa.
Imunitet je biološki fenomen univerzalan za sve organske oblike tvari, višekomponentan i raznolik po svojim mehanizmima i manifestacijama.
Riječ "imunitet" dolazi od latinske riječi " imunitet"- imunitet.
Povijesno gledano, usko je povezan s konceptom imuniteta na uzročnike zaraznih bolesti, jer. doktrina o imunitetu (imunologija) - nastala je i nastala krajem 19. stoljeća u dubinama mikrobiologije, zahvaljujući istraživanjima Louisa Pasteura, Ilye Ilyich Mechnikova, Paula Erlicha i drugih znanstvenika.
Uvod. Glavne faze u razvoju imunologije.
Imunologija je znanost o građi i funkciji imunološkog sustava životinjskog organizma, uključujući ljude i biljke, ili znanost o obrascima imunološke reaktivnosti organizama i metodama korištenja imunoloških pojava u dijagnostici, terapiji i prevenciji zaraznih i imunoloških bolesti bolesti.
Imunologija je nastala kao dio mikrobiologije kao rezultat praktične primjene potonje u liječenju zaraznih bolesti. Stoga se najprije razvila infektivna imunologija.
Od svog nastanka, imunologija je usko surađivala s drugim znanostima: genetikom, fiziologijom, biokemijom i citologijom. Krajem 20. stoljeća postaje samostalna funkcionalna biološka znanost.
Postoji nekoliko faza u razvoju imunologije:
Zarazna(L. Pasteur i drugi), kada je počelo proučavanje imunosti na infekcije. nezarazna, nakon otkrića K. Landsteinera krvnih grupa i
fenomen anafilakse Sh. Richet i P. Portier.
Stanično-humoralni, koji je povezan s otkrićima do kojih su došli dobitnici Nobelove nagrade:
I. I. Mechnikov - razvio staničnu teoriju imuniteta (fagocitoza), P. Ehrlich - razvio humoralnu teoriju imuniteta (1908).
F. Burnet i N. Ierne - stvorili su modernu klonsko-selektivnu teoriju imuniteta (1960).
P. Medawar - otkrio imunološku prirodu odbacivanja alografta (1960.).
molekularna genetika, karakteriziraju izvanredna otkrića koja su nagrađena Nobelovom nagradom:
R. Porter i D. Edelman - dekodirali strukturu antitijela (1972).
C. Melstein i G. Koehler - razvili su metodu za dobivanje monoklonskih antitijela na temelju hibrida koje su stvorili (1984.).
S. Tonegawa - otkrio genetske mehanizme somatske rekombinacije imunoglobulinskih gena kao osnovu za stvaranje raznih receptora limfocita koji prepoznaju antigen (1987.).
R. Zinkernagel i P. Dougherty – otkrili su ulogu MHC molekula (veliki kompleks histokompatibilnosti) (1996.).
Jean Dosset i suradnici otkrili su sustav antigena i ljudskih leukocita (antigena histokompatibilnosti) - HLA, koji je omogućio tipizaciju tkiva (1980.).
Ruski znanstvenici dali su značajan doprinos razvoju imunologije: I. I. Mechnikov (teorija fagocitoze), N. F. Gamaleya (cjepiva i imunitet), A. A. Bogomolets (imunitet i alergije), V. I. Ioffe (antiinfektivni imunitet), P. M. Kosyakov i E. M. Kosyakov Zotikov (izoserologija i izoantigeni), A. D. Ado i I. S. Gushchin (alergija i alergijske bolesti),
R. V. Petrov i R. M. Khaltov (imunogenetika, interakcija stanica, umjetni antigeni i cjepiva, novi imunomodulatori), A. A. Vorobyov (toksoidi i imunitet u infekcijama), B. F. Semenov (antiinfektivni imunitet), L V. Kovalchuk, B. V. Černečin (A N. Pinechin). procjena imunološkog statusa), N. V. Medunitsyn (cjepiva i citotoksini), V. Ya. Arlon, A. A. Yarilin (hormoni i funkcija timusa) i mnogi drugi.
U Bjelorusiji je prvi doktorski rad iz imunologije "Reakcije transplantacijske imunosti in vivo i in vitro u različitim imunogenetskim sustavima" obranio 1974. D. K. Novikov.
Bjeloruski znanstvenici daju određeni doprinos razvoju imunologije: I. I. Generalov (abzimi i njihov klinički značaj), N. N. Voitenyuk (citokini), E. A. Dotsenko (ekologija, bronhijalna astma), V. M. Kozin (imunopatologija i imunoterapija psorijaze), D. K. Noviicienciesim (imunoterapija psorijaze), D. K. i alergije), V. I. Novikova (imunoterapija i procjena imunološkog statusa u djece), N. A. Skepyan (alergijske bolesti), L. P. Titov (patologija sustava komplementa), M. P. Potaknev (citokini i patologija), S. V. Fedorovich (profesionalna alergija).
DRŽAVNO SVEUČILIŠTE PENZA
Stolica "Mikrobiologija, epidemiologija i zarazne bolesti"
Disciplina : Medicinska mikrobiologija
Predavanje
Tema predavanja: UVOD U IMUNOLOGIJU. VRSTE IMUNOG. NESPECIFIČNI ČIMBENICI ZAŠTITE
Cilj:
Upoznati vrste i oblike imuniteta, proučiti nespecifične čimbenike obrane tijela.
Plan:
Pregledajte pitanja:
- Opišite faze razvoja imunologije.
- Koje oblike i vrste imuniteta poznajete?
- Koje nespecifične čimbenike obrane tijela poznajete?
- Opišite sustav komplementa.
Literatura za pripremu:
Vorobyov A.A., Bykov A.S., Pashkov E.P., Rybakova A. M . Mikrobiologija (Udžbenik) .- M: Medicina, 1998.
Medicinska mikrobiologija (Priručnik), ur. V. I. Pokrovski, D. K. Pozdeev. - M: GOETAR, "Medicina", 1999.
Mikrobiologija s virologijom i imunologijom / Pod uredništvom L.B. Borisova, A.M. Smirnova.-M., 1994.
Mikrobiologija i imunologija / Pod uredništvom A. A. Vorobyov.- M., 1999.
Vodič za laboratorijske studije iz mikrobiologije / Ed. L.B.Borisova.- M., 1984.
virusologija. U 3 sv. / Pod uredništvom B. Filstsa, D. Naipa.- M, 1989.
Mesroveanu L., Punescu E. Fiziologija bakterija - Bukurešt: Izdavačka kuća Akademije znanosti RPRD960.
Virusne, klamidijske i mikoplazmalne bolesti. V. I. Kozlova i drugi - M .: "Avicenna", 1995.
Predavač Mitrofanova N.N.
1. Povijest razvoja imunologije
Imunologija (od lat. immunity - imunitet, imunitet, logos - znanost) je znanost koja proučava metode i mehanizme zaštite organizma od genetski stranih tvari u svrhu održavanja homeostaze.
U slučaju kršenja homeostaze razvijaju se zarazne bolesti, autoimune reakcije i onkološki procesi.
Glavna funkcija imunološkog sustava je prepoznavanje i uništavanje stranih, genetski modificiranih stanica koje su prodrle izvana ili su se formirale u samom tijelu.
Razvoj imunologije kao znanosti može se podijeliti u tri faze.
1. Prva faza (protoimunologija) povezana je s empirijskim razvojem infektivne imunologije
2. Druga faza je završetak formiranja klasične imunologije, proširenje glavnih odredbi imuniteta na nezarazne procese (transplantacijski i antitumorski imunitet) i stvaranje jedinstvene opće biološke teorije imuniteta.
3. Treća faza - molekularna genetika - (od sredine 20. stoljeća) razvoj molekularne i stanične imunologije, imunogenetika.
Počeci učenja o imunitetu sežu u davna vremena i povezuju se s opažanjem da se mnoge bolesti, osobito dječje, poput ospica, vodenih kozica, zaušnjaka itd., ne ponavljaju. Tijekom tog razdoblja počele su se koristiti metode varijacije za stvaranje imuniteta. Nakon što je engleski seoski liječnik E. Jenner uveo novu metodu zaštite od velikih boginja, pojavila se metoda cijepljenja. E. Jenner se ponekad naziva "progenitorom" imunologije.
Međutim, nakon što je primio cjepivo za zaštitu od velikih boginja, nije formulirao opća načela za stvaranje imuniteta protiv bilo koje druge infekcije.
Razvoj imunologije započeo je radom istaknutog francuskog znanstvenika L. Pasteura (1881). On i njegovi učenici pronašli su metode za slabljenje (slabljenje) virulentnih svojstava mikroorganizama, uz njihovu pomoć stvorili cjepiva, objasnili mehanizam formiranja imuniteta tijekom uvođenja cjepiva. II Mečnikov (1882) otkrio je fenomen fagocitoze i formulirao staničnu (fagocitnu) teoriju imuniteta. Istovremeno su francuski istraživači E. Roux i A. Yersin (1888) ustanovili sposobnost patogena difterije da luči poseban toksin, za neutralizaciju kojeg su razvili njemački znanstvenik E. Behring i japanski istraživač S. Kitazato (1890). metoda za dobivanje anti-difterijskog antitoksičnog imunološkog seruma. U Rusiji je takav serum pripremio G. N. Gabrichevsky (1894). Dobiveni su antitoksični serumi za liječenje botulizma, anaerobne plinske infekcije itd. Nastala je humoralna teorija imuniteta čiji je utemeljitelj bio njemački istraživač P. Ehrlich.
Počelo je razdoblje aktivne specifične prevencije zaraznih bolesti. Od oslabljenih živih mikroorganizama dobivena su nova cjepiva za prevenciju tuberkuloze (1919), kuge (1931), žute groznice (1936), tularemije (1939), poliomijelitisa (1954) itd. Razvijena je metoda za pripremu toksoida, koji su se koristili za prevenciju difterije i tetanusa. Uvedene su nove metode dijagnosticiranja zaraznih bolesti temeljene na interakcijama antigen-antitijelo.
40-ih godina XX. stoljeća počeo se razvijati novi smjer u imunologiji, povezan s transplantacijom organa i tkiva. Zove se transplantacijski imunitet. Njegovo je proučavanje pokrenuto radom J. Bordeta i N. Ya. Chistovicha (kolege I. I. Mechnikova), koji su otkrili da strani eritrociti i serum potiču proizvodnju antitijela. K. Landsteiner (1900) otkrio je krvne grupe i razvio teoriju o tkivnim izoantigenima.
Engleski znanstvenik P. Medovar (1945.) iznio je postulat da imunitet štiti ne samo od mikroorganizama, već i od stanica ili tkiva genetski stranog organizma. Jasno je rečeno da je proces odbacivanja transplantiranih stranih tkiva posljedica imunoloških mehanizama. Pojavile su se nove ideje o malignim neoplazmama, specifičnim tumorskim antigenima [Zilber L.A., 1944.], antitumorskom imunitetu, novim metodama liječenja tumora i alergija.
P. Medovar i sur. (1953.) i češki istraživač M. Hasek (1960.), proučavajući transplantacijsku imunost, samostalno su otkrili fenomen imunološke tolerancije kao manifestacije tolerancije na nešto strano, genetski različito od "svog". Australski znanstvenik F.M. Burnet i suradnici (1949) su otkrili da se tolerancija može umjetno potaknuti uvođenjem stranog antigena u životinju prije rođenja. Za ovu nastavu P. Medovar i M. Burnet dobili su titulu dobitnika Nobelove nagrade.
Obrasce nasljeđivanja antigenske specifičnosti, genetsku kontrolu imunološkog odgovora, genetske aspekte nekompatibilnosti tkiva tijekom transplantacije i probleme homeostaze somatskih stanica makroorganizma proučava nova grana imunologije - imunogenetika.
Razvoj imunologije se nastavlja, a u sadašnjoj fazi proučava se organizacija imunološkog sustava, uloga timusa u formiranju staničnih populacija (T- i B-limfociti), mehanizmi njihovog funkcioniranja, kooperativni odnosi između glavne stanice imunološkog sustava, utvrđena je struktura antitijela (D. Edelman, R. Porter).
Otkriveni su novi fenomeni stanične imunosti (citopatogeni učinak, alogenska inhibicija, fenomen blastne transformacije itd.).
Stvorena je doktrina o preosjetljivosti i imunodeficijencijama.
Proučavani su oblici imunološkog odgovora i čimbenici nespecifične zaštite.
Razvijene su teorije imuniteta.
Stvaranje jedinstvene opće biološke teorije imuniteta otvorilo je put njenoj upotrebi u borbi za zdravu dugovječnost, utemeljenu na moćnim Prirodni resursi ustavne zaštite u borbi protiv zaraznih i mnogih drugih bolesti ljudi i životinja.
2. Čimbenici i mehanizmi imuniteta
Imunitet (od latinskog immunitas - neprikosnoveno, zaštićeno, oslobađanje, oslobađanje od bolesti) je sustav biološke zaštite unutarnjeg okoliša višestaničnog organizma (homeostaza) od genetski stranih tvari egzogene i endogene prirode.
Ovaj sustav osigurava strukturnu i funkcionalnu cjelovitost organizama određene vrste tijekom njihova života. Genetski strane tvari ("ne vlastite") ulaze u tijelo izvana u obliku patogenih mikroorganizama i helminta, njihovih toksina, proteina i drugih komponenti, ponekad u obliku presađenih tkiva ili organa. “Vanzemaljci” mogu postati zastarjele, mutirane ili oštećene stanice vašeg vlastitog tijela.
Funkcije obrambenog sustava, zvanog imunološki sustav, su prepoznavanje takvih stranih agenasa i specifičan odgovor na njih.
2.1. Vrste i oblici imuniteta
Imunitet je višekomponentna pojava i raznolika po svojim mehanizmima i manifestacijama Dva su glavna obrambena mehanizma.
Prvi je posljedica djelovanja kongenitalnih, konstitutivnih čimbenika nespecifične rezistencije (od lat. r esistentia - rezistencija) i kontrolira se genetskim mehanizmima (urođeni imunitet vrste). Oni pružaju odgovor koji nije selektivan u odnosu na stranog agenta. To znači da svojstva takvog sredstva nisu bitna. Tako je, primjerice, osoba imuna na uzročnike pseće kuge, kokošje kolere, a životinje su neosjetljive na šigele, gonokoke i druge mikroorganizme patogene za ljude.
Drugi je određen zaštitnim mehanizmima koji se javljaju uz sudjelovanje limfnog sustava. Oni su temelj formiranja individualnog adaptivnog (stečenog) imuniteta stečenog tijekom života. Takav imunitet karakterizira razvoj specifičnih reakcija imunološkog sustava na specifično strano sredstvo (tj. inducibilno je) u obliku stvaranja imunoglobulina ili senzibiliziranih limfocita. Ovi čimbenici imaju visoku aktivnost i specifičnost djelovanja.
Ovisno o načinima formiranja, razlikuje se nekoliko oblika stečenog individualnog imuniteta.
Stečeni imunitet može se formirati kao posljedica zarazne bolesti, a tada se naziva prirodno aktivnim (postinfektivnim). Njegovo trajanje kreće se od nekoliko tjedana i mjeseci (nakon dizenterije, gonoreje itd.) do nekoliko godina (nakon ospica, difterije itd.). Ponekad se može pojaviti kao posljedica latentne infekcije ili prijenosa (na primjer, kroz "kućnu" imunizaciju za meningokoknu infekciju). Postoje vrste stečenog imuniteta:
Antimikrobno sredstvo se proizvodi nakon bakterijske infekcije (kuga, trbušni tifus, itd.);
Antitoksik nastaje kao rezultat prenesene toksične infekcije (tetanus, botulizam, difterija itd.);
Antivirusno - nakon virusnih infekcija (ospice, zaušnjaci, poliomijelitis, itd.);
Antiprotist - nakon infekcija uzrokovanih protozoama;
Antifungalni - nakon gljivičnih bolesti.
U nekim slučajevima, nakon pojave zarazne bolesti potpuno oslobađanje mikroorganizama iz patogena. Takav imunitet se naziva sterilnim. Imunitet, u kojem patogeni opstaju neograničeno dugo u tijelu klinički zdravih ljudi koji su imali bolest, naziva se nesterilnim.
Stečeni imunitet prenosi se s majke na dijete putem posteljice tijekom fetalnog razvoja, a osiguravaju ga imunoglobulini. Zove se prirodno pasivno (transplacentalno). Njegovo trajanje je 3-4 mjeseca, ali se može produžiti kod dojenja djece, jer se antitijela nalaze i u majčinom mlijeku. Vrijednost takvog imuniteta je velika. Osigurava imunitet dojenčadi na zarazne bolesti.
Stečena umjetna imunost nastaje imunizacijom. Razlikovati aktivne i pasivni oblik umjetni imunitet. Aktivni umjetni imunitet razvija se nakon unošenja u organizam oslabljenih ili ubijenih mikroorganizama ili njihovih neutraliziranih toksina. Istodobno se u tijelu toplokrvnih životinja odvija aktivno restrukturiranje, usmjereno na stvaranje tvari koje imaju štetan učinak na patogena i njegove toksine, dolazi do promjene svojstava stanica koje uništavaju mikroorganizme i njihovih metaboličkih proizvoda. Trajanje ovog imuniteta je od 1 godine do 3-7 godina.
Pasivna umjetna imunost nastaje kada se u organizam unose gotova antitijela koja se nalaze u serumima životinja posebno imuniziranih određenim vrstama patogena (imuni serumi), ili se dobivaju iz seruma oporavljenih ljudi (imunoglobulini). Ova vrsta imuniteta nastaje odmah nakon unošenja antitijela, ali traje samo 15-20 dana, zatim se antitijela uništavaju i izlučuju iz tijela.
2.2. Čimbenici nespecifične rezistencije
Čimbenici nespecifične rezistencije (zaštite), koji osiguravaju neselektivnu prirodu odgovora na antigen i koji su najstabilniji oblik rezistencije, posljedica su urođenih bioloških karakteristika vrste. Na stranog agenta reagiraju stereotipno i bez obzira na njegovu prirodu. Glavni nespecifični obrambeni mehanizmi nastaju pod kontrolom genoma tijekom razvoja organizma i povezani su sa širokim spektrom prirodnih fizioloških reakcija – mehaničkih, kemijskih i bioloških.
Među čimbenicima nespecifične rezistencije su:
nereagiranje stanica makroorganizmana patogene mikroorganizme i toksine, zbog genotipa i povezanih s odsutnošću na površini takvih stanica receptora za adheziju patogenog agensa;
barijerna funkcija kože i sluznice, što se osigurava odbacivanjem epitelnih stanica kože i aktivnim pokretima cilija trepetalog epitela sluznice. Osim toga, to je zbog oslobađanja egzosekrecija znojnih i lojnih žlijezda kože, specifičnih inhibitora, lizozima, kiselog okruženja želučanog sadržaja i drugih sredstava. Biološki čimbenici zaštita na ovoj razini posljedica je štetnog učinka normalne mikroflore kože i sluznice na patogene mikroorganizme;
temperaturni odziv,na kojem se zaustavlja razmnožavanje većine patogenih bakterija. Tako je, na primjer, otpornost pilića na patogen antraksa (B. anthracis) posljedica činjenice da je njihova tjelesna temperatura u rasponu od 41-42 ° C, pri čemu bakterije nisu sposobne za samorazmnožavanje;
stanični i humoralni čimbenici tijela.
U slučaju prodiranja patogena u tijelo uključuju se humoralni čimbenici koji uključuju proteine sustava komplementa, properdin, lizine, fibronektin, citokinski sustav (interleukini, interferoni itd.). Vaskularne reakcije se razvijaju u obliku brzog lokalnog edema u leziji, koji zarobljava mikroorganizme i ne pušta ih u unutarnji okoliš. U krvi se pojavljuju proteini akutne faze – C-reaktivni protein i lektin koji veže manan, koji imaju sposobnost interakcije s bakterijama i drugim patogenima. U tom slučaju se pojačava njihovo hvatanje i apsorpcija od strane fagocitnih stanica, tj. dolazi do opsonizacije patogena, a ti humoralni čimbenici igraju ulogu opsonina.
Stanični nespecifični obrambeni čimbenici uključuju mastocite, leukocite, makrofage, prirodne stanice ubojice (NK stanice, od engleskog "prirodni ubojica").
Mastociti su velike stanice tkiva koje sadrže citoplazmatske granule koje sadrže heparin i biološki djelatne tvari histamin, serotonin. Tijekom degranulacije mastociti luče posebne tvari koje su posrednici upalnih procesa (leukotrieni i niz citokina). Medijatori povećavaju propusnost vaskularnih zidova, što omogućuje komplementu i stanicama da uđu u tkiva lezije. Sve to inhibira prodiranje patogena u unutarnji okoliš tijela. NK stanice su veliki limfociti koji nemaju markere T- ili B-stanice i sposobne su spontano, bez prethodnog kontakta, ubiti tumorske i virusom zaražene stanice. U perifernoj krvi čine do 10% svih mononuklearnih stanica. NK stanice su uglavnom lokalizirane u jetri, crvenoj pulpi slezene i sluznicama.
Leukociti sadrže snažne baktericidne čimbenike i osiguravaju primarnu ili preimunu fagocitozu mikrobnih stanica. Takvi leukociti nazivaju se fagociti (fagocitne stanice). Predstavljaju ih monociti, polimorfonuklearni neutrofili i makrofagi.
Fagocitoza - biološki fenomen koji se temelji na prepoznavanju, hvatanju, apsorpciji i obradi stranih tvari od strane eukariotske stanice. Objekti za fagocitozu su mikroorganizmi, vlastite umiruće stanice tijela, sintetičke čestice itd. Fagociti su polimorfonuklearni leukociti (neutrofili, eozinofili, bazofili), monociti i fiksni makrofagi - alveolarne, peritonealne, deplendrične i kuplenderske stanice , Langerhansove stanice i druge.
U procesu fagocitoze (od grčkog phago - proždiram, cytos - stanice) postoji nekoliko faza (slika 15.1):
Pristup fagocita stranom korpuskularnom objektu (stanici);
Adsorpcija objekta na površini fagocita;
Apsorpcija predmeta;
Uništavanje fagocitiranog objekta.
Prva faza fagocitoze provodi se pozitivnom kemotaksom.
Adsorpcija se događa vezanjem stranog objekta na receptore fagocita.
Treća faza se provodi na sljedeći način.
Fagocit svojom vanjskom membranom obuhvaća adsorbirani objekt i uvlači ga (invaginira) u stanicu. Ovdje nastaje fagosom, koji se zatim spaja s lizosomima fagocita. Nastaje fagolizosom. Lizosomi su specifične granule koje sadrže baktericidne enzime (lizozim, kisele hidrolaze itd.).
Posebni enzimi sudjeluju u stvaranju aktivnih slobodnih radikala O 2 i H 2 O 2 .
U završnoj fazi fagocitoze, apsorbirani objekti se liziraju u spojeve niske molekularne težine.
Takva fagocitoza se odvija bez sudjelovanja specifičnih humoralnih zaštitnih čimbenika i naziva se preimuna (primarna) fagocitoza. Upravo je ovu varijantu fagocitoze prvi opisao II Mechnikov (1883) kao čimbenik nespecifične obrane tijela.
Rezultat fagocitoze je ili smrt stranih stanica (dovršena fagocitoza), ili preživljavanje i reprodukcija zarobljenih stanica (nepotpuna fagocitoza). Nepotpuna fagocitoza jedan je od mehanizama dugotrajne perzistencije (preživljavanja) patogenih uzročnika u makroorganizmu i kroničnosti infektivnih procesa. Takva se fagocitoza često javlja kod neutrofila i završava njihovom smrću. Nepotpuna fagocitoza otkrivena je kod tuberkuloze, bruceloze, gonoreje, yersinioze i drugih infektivnih procesa.
Povećanje brzine i učinkovitosti fagocitne reakcije moguće je uz sudjelovanje nespecifičnih i specifičnih humoralnih proteina, koji se nazivaju opsonini. To uključuje proteine sustava komplementa C3 b i C4 b , proteini akutne faze, IgG, IgM itd. Opsonini imaju kemijski afinitet za neke komponente stanične stijenke mikroorganizama, vežu se na njih, a zatim se takvi kompleksi lako fagocitiraju jer fagociti imaju posebne receptore za molekule opsonina. Suradnja različitih opsonina u krvnom serumu i fagocitima čini opsonofagocitni sustav tijela. Procjena opsonične aktivnosti krvnog seruma provodi se određivanjem opsoničkog indeksa ili opsonofagocitnog indeksa, koji karakteriziraju učinak opsonina na apsorpciju ili lizu mikroorganizama od strane fagocita. Fagocitoza, u kojoj sudjeluju specifični (IgG, IgM) opsoninski proteini, naziva se imunom.
Sustav komplementa(lat. complementum – dodatak, sredstvo za nadopunjavanje) je skupina proteina krvnog seruma koji sudjeluju u nespecifičnim obrambenim reakcijama: liza stanica, kemotaksija, fagocitoza, aktivacija mastocita itd. Proteini komplementa su globulini ili glikoproteini. Proizvode ih makrofagi, leukociti, hepatociti i čine 5-10% svih proteina krvi.
Sustav komplementa predstavljen je s 20-26 proteina krvnog seruma koji cirkuliraju u obliku zasebnih frakcija (kompleksa), razlikuju se po fizikalno-kemijskim svojstvima i označavaju simbolima C1, C2, C3 ... C9 itd. Svojstva i funkcija od 9 glavnih komponenti komplementa dobro su proučene.
U krvi sve komponente cirkuliraju u neaktivnom obliku, u obliku koenzima. Aktivacija proteina komplementa (tj. sastavljanje frakcija u jednu cjelinu) provodi se specifičnim imunološkim i nespecifičnim čimbenicima u procesu višestupanjskih transformacija. Svaka komponenta komplementa katalizira aktivnost sljedeće. Time se osigurava slijed, kaskadni ulazak komponenti komplementa u reakciju.
Proteini sustava komplementa sudjeluju u aktivaciji leukocita, razvoju upalnih procesa, lizi ciljnih stanica i, pričvršćivanjem na površinu bakterijskih staničnih membrana, mogu ih opsonizirati ("odjenuti") stimulirajući fagocitozu. .
Postoje 3 načina aktivacije sustava komplementa: alternativni, klasični i lektinski.
Najvažnija komponenta komplementa je C3, koji se cijepa konvertazom, koja nastaje tijekom bilo kojeg puta aktivacije, na fragmente C3 i C3. b. Ulomak SZ b sudjeluje u stvaranju C5-konvertaze. Ovo je početna faza u stvaranju membranolitičkog kompleksa.
Alternativno, komplement se može aktivirati polisaharidima, bakterijskim lipopolisaharidima, virusima i drugim antigenima bez sudjelovanja antitijela. Pokretač procesa je SZ komponenta b , koji se veže za površinske molekule mikroorganizama. Nadalje, uz sudjelovanje brojnih enzima i proteina properdina, ovaj kompleks aktivira komponentu C5, koja je pričvršćena na membranu ciljne stanice. Tada se na njemu od komponenti C6-C9 formira membranski napadni kompleks (MAC). Proces završava perforacijom membrane i lizom mikrobnih stanica. Upravo takav način pokretanja kaskade komplementarnih proteina odvija se u ranim fazama infektivnog procesa, kada specifični čimbenici imunosti (antitijela) još nisu razvijeni. Osim toga, komponenta SZ b , vežući se na površinu bakterija, može djelovati kao opsonin, pojačavajući fagocitozu.
Klasični put aktivacije komplementa se pokreće i nastavlja uz sudjelovanje kompleksa antigen-antitijelo. IgM molekule i neke IgG frakcije u kompleksu antigen-antitijelo imaju posebna mjesta koja su sposobna vezati C1 komponentu komplementa. Molekula C1 sastoji se od 8 podjedinica, od kojih je jedna aktivna proteaza. Sudjeluje u cijepanju komponenti C2 i C4 uz stvaranje C3-konvertaze klasičnog puta, koja aktivira komponentu C5 i osigurava stvaranje kompleksa napada na membranu C6-C9, kao u alternativnom putu.
Lektinski put aktivacije komplementa nastaje zbog prisutnosti u krvi posebnog proteina koji veže šećer ovisne o kalciju, lektina koji veže manan (MBL). Ovaj protein je u stanju vezati ostatke manoze na površini mikrobnih stanica, što dovodi do aktivacije proteaze koja cijepa komponente C2 i C4. To pokreće stvaranje kompleksa koji lizira membranu, kao u klasičnom putu aktivacije komplementa. Neki istraživači ovaj put smatraju varijantom klasičnog puta.
U procesu cijepanja komponenti C5 i C3 nastaju mali fragmenti C5a i C3a, koji služe kao posrednici upalne reakcije i iniciraju razvoj anafilaktičkih reakcija koje uključuju mastocite, neutrofile i monocite. Ove komponente se nazivaju komplementarni anafilatoksini.
Aktivnost komplementa i koncentracija njegovih pojedinačnih komponenti u ljudskom tijelu mogu se povećati ili smanjiti u različitim patološkim stanjima. Mogu postojati nasljedni nedostaci. Sadržaj komplementa u serumima životinja ovisi o vrsti, dobi, godišnjem dobu, pa i dobu dana.
Najviša i najstabilnija razina komplementa zabilježena je u zamoraca, stoga se kao izvor komplementa koristi nativni ili liofilizirani krvni serum ovih životinja. Proteini komplementa su vrlo labilni. Brzo se uništavaju kada se čuvaju na sobnoj temperaturi, izloženi su svjetlu, ultraljubičastim zrakama, proteazama, kiselim ili alkalnim otopinama, uklanjanju iona Ca++ i Mg++. Zagrijavanje seruma na 56°C tijekom 30 minuta dovodi do uništenja komplementa, a takav serum nazivamo inaktiviranim.
Kvantitativni sadržaj komponenata komplementa u perifernoj krvi određuje se kao jedan od pokazatelja aktivnosti humoralne imunosti. U zdravih osoba sadržaj komponente C1 je 180 μg / ml, C2 - 20 μg / ml, C4 - 600 μg / ml, C3 - 13.001 μg / ml.
Upala, kao najvažnija manifestacija imuniteta, razvija se kao odgovor na oštećenje tkiva (prvenstveno integumentarnog) i usmjerena je na lokalizaciju i uništavanje mikroorganizama koji su ušli u tijelo. Upalna reakcija temelji se na kompleksu humoralnih i staničnih čimbenika nespecifične rezistencije. Klinički se upala očituje crvenilom, oteklinom, boli, lokalnom temperaturom, disfunkcijom oštećenog organa ili tkiva.
Središnju ulogu u razvoju upale imaju vaskularne reakcije i stanice mononuklearnog fagocitnog sustava: neutrofili, bazofili, eozinofili, monociti, makrofagi i mastociti. Kada su stanice i tkiva oštećeni, osim toga, oslobađaju se različiti medijatori: histamin, serotonin, prostaglandini i leukotrieni, kinini, proteini akutne faze, uključujući C-reaktivni protein itd., koji imaju važnu ulogu u razvoju upalnih reakcija.
Bakterije koje su ušle u tijelo nakon ozljede i njihovi metabolički produkti aktiviraju sustav zgrušavanja krvi, sustav komplementa i stanice makrofagno-mononuklearnog sustava. Nastaju krvni ugrušci, što sprječava širenje patogena krvlju i limfom te sprječava generalizaciju procesa. Aktivacijom sustava komplementa nastaje membranski napadni kompleks (MAC) koji lizira ili opsonizira mikroorganizme. Potonji povećava sposobnost fagocitnih stanica da apsorbiraju i probave mikroorganizme.
Priroda tijeka i ishod upalnog procesa ovise o mnogim čimbenicima: prirodi i intenzitetu djelovanja stranog agensa, obliku upalnog procesa (alternativni, eksudativni, proliferativni), njegovoj lokalizaciji, stanju imunološki sustav itd. Ako upala ne prestane u roku od nekoliko dana, postaje kronična i tada se razvija imunološka upala uz sudjelovanje makrofaga i T-limfocita.
Imunologija je znanost o specifičnim reakcijama tijela na uvođenje tvari i struktura stranih tijelu. U početku se imunologija smatrala znanošću o otpornosti organizma na bakterijske infekcije, a od svog nastanka imunologija se razvija kao primijenjeno područje drugih znanosti (fiziologija čovjeka i životinja, medicina, mikrobiologija, onkologija, citologija).
Tijekom proteklih 40 godina imunologija je postala neovisna temeljna biološka znanost.
Povijest razvoja .
Prva faza razvoja: prvi podatak u 5. stoljeću pr. e. U davna vremena čovječanstvo je bilo bespomoćno protiv zaraznih bolesti (kuga, velike boginje). Epidemije su odnijele mnogo života. Prva imunološka opažanja su drevna grčka. Grci su primijetili da ljudi koji su imali velike boginje nisu podložni ponovnoj infekciji. NA drevna Kina uzeli su kraste od velikih boginja, mljeli ih i pustili da ih pomirišu. Ovu metodu koristili su Perzijanci i Turci i zvala se metoda varijacije. Proširila se i Europom.
U Engleskoj u 18. stoljeću zabilježeno je da su mljekarice koje čuvaju bolesne krave rijetko oboljele od velikih boginja. Na temelju toga, Jeyer je 1796. razvio siguran način prevencije velikih boginja cijepljenjem osobe s kravljim boginjama. Nadalje, ova metoda je poboljšana: virus variole je dodan virusu kravljih boginja. Zahvaljujući potpunom cijepljenju stanovništva, velike su boginje iskorijenjene. Međutim, pojava imunologije kao znanosti datira još od ranih 80-ih godina 19. stoljeća i povezana je s Pasteurovim otkrićem mikroorganizmi, patogeni. Proučavajući vodene kozice, Pasteur je došao do zaključka da mikrobi gube sposobnost izazivanja uginuća životinja zbog promjena u biološkim svojstvima i sugerirao je mogućnost sprječavanja zaraznih bolesti oslabljenim mikrobama velikih boginja.
Mečnikov je 1884. formulirao teorija fagocitoze. Bila je to prva eksperimentalno potkrijepljena teorija imuniteta. On je predstavio koncept stanični imunitet. Ehrlich je vjerovao da se imunitet temelji na tvarima koje potiskuju strane objekte. Kasnije se pokazalo da su oboje bili u pravu.
Krajem 19.st Došlo je do sljedećih otkrića: Loeffler i Roux su pokazali da mikrobi luče egzotoksine koji, kada se daju životinjama, uzrokuju iste bolesti kao i sam mikrob. U tom razdoblju dobiveni su antitoksični serumi na razne infekcije (antidifterija, antitetanus). Buckner je otkrio da se mikrobi ne razmnožavaju u svježoj krvi sisavaca, jer ima baktericidna svojstva koja uzrokuju tvar aleksin (komplement).
Godine 1896. otkriveni su AT - aglutinini. Godine 1900. Erlich je stvorio teoriju nastanka AT.
Druga faza počevši od početka do sredine 20. stoljeća. Ova faza počinje otkrićem Langsteiner Ar (senzibilizirane T stanice) skupine A, B, 0 koje određuju ljudsku krvnu grupu, a 1940. Langsteiner i Wiener su na eritrocitima otkrili Ar koji su nazvali Rh faktor. 1902. otvaraju se Richet i Portier fenomen alergije. Godine 1923. Ramon je otkrio mogućnost pretvaranja visokotoksičnih bakterijskih egzotoksina u netoksične tvari pod utjecajem farmolina.
Treća faza sredinom 20. stoljeća do našeg vremena. Počinje Burnetovim otkrićem tolerancije organizma na vlastiti Ar. Godine 1959. Burnet je razvio teoriju klonske selekcije stvaranja AT. Porter je otkrio molekularnu strukturu AT.
Imunološki sustav zajedno s drugim sustavima (živčani, endokrini, kardiovaskularni) osigurava postojanost unutarnjeg okruženja tijela (homeostaza). Imunološki sustav ima 3 komponente:
- stanični,
- humoralni.
- gen.
Stanična komponenta je u 2 oblika - organizirano(- limfoidne stanice koje su dio timusa, koštane srži, slezene, krajnika, limfnih čvorova) i neorganizirano(slobodni limfociti koji cirkuliraju u krvi).
Stanična komponenta nije homogena: T i B stanice. Molekularna komponenta je Ig, koji proizvode B-limfociti. Poznato je 5 klasa Ig: G, D, M, A, E. Trenutno je utvrđena struktura Ig različitih klasa, Ig G (70-75% ukupne količine Ig) prevladava u ljudskom krvnom serumu .
Uz Ig, molekularna komponenta uključuje imunomedijatore (citokine), koje luče različite stanice imunološkog sustava (makrofagi i limfociti).
Citokini se ne oslobađaju stalno, stupaju u interakciju s površinskim receptorima stanica i reguliraju snagu i trajanje imunološkog odgovora. Genetska komponenta uključuje mnoge gene koji određuju sintezu Ig. Svaki od 4 AT proteinska lanca kodiraju 2 strukturna gena.
Imunologija kao specifično područje istraživanja proizašla je iz praktične potrebe za suzbijanjem zaraznih bolesti. Kao zaseban znanstveni smjer, imunologija se formirala tek u drugoj polovici dvadesetog stoljeća. Povijest imunologije kao primijenjene grane infektivne patologije i mikrobiologije mnogo je duža. Stoljetna promatranja zaraznih bolesti postavila su temelje modernoj imunologiji: unatoč širokom širenju kuge (5. st. pr. Kr.), nitko se nije razbolio dvaput, barem smrtno, a oni koji su ozdravili korišteni su za pokopavanje leševa.
Postoje dokazi da su prve cijepljenja velikih boginja provedene u Kini tisuću godina prije Kristova rođenja. Inokulacija sadržaja pustula velikih boginja zdravi ljudi kako bi ih zaštitio od akutnog oblika bolesti, proširila se potom na Indiju, Malu Aziju, Europu i Kavkaz.
Inokulaciju je zamijenila metoda cijepljenja (od latinskog "vacca" - krava), razvijena krajem 18. stoljeća. engleski doktor E. Jenner. Skrenuo je pozornost da su medicinske sestre koje su se brinule o bolesnim životinjama ponekad oboljele od izrazito blagog oblika kravljih boginja, ali nikada nisu oboljele od velikih boginja. Takvo zapažanje dalo je istraživaču pravu priliku za borbu protiv bolesti ljudi. Godine 1796., 30 godina nakon početka svojih istraživanja, E. Jenner je odlučio testirati metodu cijepljenja protiv kravljih boginja. Eksperiment je bio uspješan i od tada se metoda cijepljenja prema E. Jenneru naširoko koristi u cijelom svijetu.
Rođenje zarazne imunologije povezano je s imenom izvanrednog francuskog znanstvenika Louis Pasteur. Prvi korak prema ciljanoj potrazi za pripravcima cjepiva koji stvaraju stabilan imunitet na infekciju napravljen je nakon Pasteurovog opažanja patogenosti uzročnika kokošje kolere. Iz ovog opažanja Pasteur je zaključio da ostarjela kultura, nakon što je izgubila svoju patogenost, ostaje sposobna stvoriti otpornost na infekciju. To je tijekom mnogih desetljeća odredilo princip stvaranja materijala za cjepivo - na ovaj ili onaj način (za svaki patogen na svoj način) kako bi se postiglo smanjenje virulencije patogena uz zadržavanje njegovih imunogenih svojstava.
Iako je Pasteur razvio principe cijepljenja i uspješno ih proveo u praksi, nije bio svjestan čimbenika koji su uključeni u proces zaštite od infekcije. Prvi koji su rasvijetlili jedan od mehanizama otpornosti na infekciju bili su Emil von Behring i Kitazato. Pokazali su da ih serum miševa koji su prethodno imunizirani tetanus toksinom, davan netaknutim životinjama, štiti od smrtonosne doze toksina. Serumski faktor, antitoksin, nastao kao rezultat imunizacije, bio je prvo otkriveno specifično antitijelo. Radovi ovih znanstvenika označili su početak proučavanja mehanizama humoralnog imuniteta.
U podrijetlu znanja o pitanjima staničnog imuniteta bio je ruski evolucijski biolog Ilja Iljič Mečnikov. Godine 1883. napravio je prvi izvještaj o fagocitnoj teoriji imuniteta na kongresu liječnika i prirodnih znanstvenika u Odesi. Osoba ima ameboidne mobilne stanice - makrofage, neutrofile. Oni "jedu" hranu posebne vrste - patogene mikrobe, funkcija tih stanica je borba protiv mikrobne agresije.
Paralelno s Mečnikovim, njemački farmakolog razvio je svoju teoriju imunološke zaštite od infekcije Paul Erlich. Bio je svjestan činjenice da se u krvnom serumu životinja zaraženih bakterijama pojavljuju proteinske tvari koje mogu ubiti patogene mikroorganizme. Te su tvari kasnije nazvao "antitijela". Najkarakterističnije svojstvo antitijela je njihova izražena specifičnost. Formirani kao zaštitni agens protiv jednog mikroorganizma, neutraliziraju i uništavaju samo njega, ostajući ravnodušni prema drugima.
Dvije teorije - fagocitna (stanična) i humoralna - u razdoblju svog nastanka stajale su na antagonističkim pozicijama. Škole Mečnikova i Erlicha borile su se za znanstvenu istinu, ne sluteći da svaki udarac i svaki pariranje zbližavaju njihove protivnike. 1908. oba su znanstvenika istodobno nagrađena Nobelovom nagradom.
Krajem 1940-ih i početkom 1950-ih prvi period u razvoju imunologije bližio se kraju. Stvoren je cijeli arsenal cjepiva protiv najšireg spektra zaraznih bolesti. Epidemije kuge, kolere, velikih boginja prestale su uništavati stotine tisuća ljudi. Pojedinačna, sporadična izbijanja ovih bolesti i dalje se javljaju, ali to su samo vrlo lokalni slučajevi koji nemaju epidemiološki, a još manje pandemijski značaj.
Riža. 1. Imunolozi: E. Jenner, L. Pasteur, I.I. Mečnikov, P. Erlich.
Nova faza u razvoju imunologije povezana je prvenstveno s imenom izvanrednog australskog znanstvenika M.F. Burnet. On je bio taj koji je uvelike odredio lice moderne imunologije. Razmatrajući imunitet kao reakciju koja ima za cilj razlikovanje svega "svojeg" od svega "tuđeg", postavio je pitanje značaja imunoloških mehanizama u održavanju genetskog integriteta organizma u razdoblju individualnog (ontogenetskog) razvoja. Burnet je bio taj koji je skrenuo pozornost na limfocit kao glavnog sudionika u specifičnom imunološkom odgovoru, dajući mu naziv "imunocit". Burnet je bio taj koji je predvidio, i Englez Peter Medawar i češki Milan Hašek eksperimentalno potvrdio stanje suprotno imunološkoj reaktivnosti – toleranciju. Upravo je Burnet ukazao na posebnu ulogu timusa u formiranju imunološkog odgovora. I, konačno, Burnet je ostao u povijesti imunologije kao tvorac teorije klonske selekcije imuniteta. Formula takve teorije je jednostavna: jedan klon limfocita može odgovoriti samo na jednu specifičnu, antigensku, specifičnu determinantu.
Posebno se ističu Burnetova gledišta o imunitetu kao takvoj reakciji organizma koja razlikuje sve "svoje" od svega "strano". Nakon što je Medawar dokazao imunološku prirodu odbacivanja stranog transplantata, nakon nakupljanja činjenica o imunologiji malignih neoplazmi, postalo je očito da se imunološki odgovor razvija ne samo na mikrobne antigene, već i kada postoje neki, iako beznačajni, antigeni. razlike između tijela i tog biološkog materijala (grafta, malignog tumora) s kojim se susreće.
Danas znamo, ako ne sve, onda mnoge mehanizme imunološkog odgovora. Znamo genetsku osnovu za iznenađujuće širok izbor antitijela i receptora za prepoznavanje antigena. Znamo koji su tipovi stanica odgovorni za stanične i humoralne oblike imunološkog odgovora; mehanizmi povećane reaktivnosti i tolerancije uvelike su shvaćeni; mnogo se zna o procesima prepoznavanja antigena; identificirani su molekularni sudionici međustaničnih odnosa (citokini); u evolucijskoj imunologiji formiran je koncept uloge specifičnog imuniteta u progresivnoj evoluciji životinja. Imunologija je, kao samostalna grana znanosti, postala ravnopravna s istinskim biološkim disciplinama: molekularnom biologijom, genetikom, citologijom, fiziologijom i evolucijskom doktrinom.
