Лекция I . Часть 1 История развития иммунологии. Иммунология как наука
План лекции
1 История иммунологии
1.1 2000 г. до н.э. – XVII в. Первые описания оспы. Первые опыты, теории
1.2 История изучения способов защиты организма человека от инфекции. Прививки от оспы
1.3 XVIII-IX вв. Начало истории современной иммунологии. Вакцинация. Прививки от бешенства, сибирской язвы, куриной холеры
1.4 XX в. Иммуноглобулины. Гуморальная теория иммунитета
1.5 Дальнейшие открытия в иммунологии: исследования по открытию групп крови и резус фактора, системы МНС, структуры иммуноглобулинов
1.6 История открытия цитокинов и роли лимфоцитов в иммунном ответе
2 Определение иммунологии и иммунной системы организма
3 Основные разделы иммунологии
4 Взаимосвязь иммунологии с другими науками
1 История иммунологии
1.1 2000 г. до н.э. – XVII в. Первые описания оспы. Первые опыты, теории
Всякая биологическая наука имеет свою структуру и предмет изучения. Предметом изучения иммунологии, кратко говоря, является внутренняя защищенность организма от инфекций. В связи с этим первые исследования ученых были посвящены изучению течения инфекционных заболеваний и наблюдений по развитию невосприимчивости к ним у переболевших лиц.
Так, греческий историк Thucydides, при описании эпидемии чумы в Афинах в 430 г. до н.э. (по старой хронологии) подробно остановился на наблюдениях о том, что переболевшие и выжившие от чумы люди никогда не заражаются ею повторно.
Римский историк Pro copius, описывая эпидемию бубонной чумы в Риме, также назвал состояние устойчивости людей, единожды переболевших чумой, к повторному заражению резистентностью (невосприимчивостью), и ввел латинский термин immunitas.
В X веке персидский врач Рази провел дифференциальную диагностику оспы, с другими лихорадочными заболеваниями, протекающими с сыпью. При этом Рази также писал о том, что у выздоровевших от оспы людей остается пожизненная невосприимчивость к данному заболеванию. Рази объяснял развитие иммунитета к оспе по Гиппократу, который понимал всякую болезнь как нарушение равновесия между четырьмя жидкостями в организме – кровью, слизью, желтой желчью и черной желчью. Оспа по Рази – это процесс избавления организма от лишней влаги (через пустулы на коже). Рази заметил также, что оспой болеют преимущественно дети, гораздо реже взрослые и не болеют старики. Причастность Рази к иммунологии проявилась еще и в том, что он по каким-то своим соображениям предлагал лечить людей, укушенных ядовитыми скорпионами, сывороткой ослов, покусанных теми же скорпионами. Таким образом, Рази впервые задумался о возможности применения серотерапии.
В XI веке Авиценна выдвинул свою теорию приобретенного иммунитета. Позже эту теорию развил итальянский врач Джироламо Фракасторо. В 1546 г. он написал книгу «Зараза» («On Contagion»). Авиценна и Фракасторо полагали, что все болезни вызываются мелкими «семенами» (seeds, germs, seminaria), которые переносятся от человека к человеку. Разные «семена заразы» имеют различное сродство к разным растениям и животным, а внутри организма – к различным органам и жидкостям тела. Фракасторо полагал, что иммунитет к оспе у взрослых объясняется тем, что, переболев оспой в детстве, организм уже выбросил из себя тот субстрат, на котором только и могут развиваться «семена оспы». Современник Фракасторо врач Геронимус Меркуриалис обращал внимание на то, что невосприимчивость к повторному заболеванию оспой не распространяется на возможность заболеть другой экзематозной лихорадкой, например корью (это наблюдение специфичности иммунитета).
1.2 История изучения способов защиты организма человека от инфе кции. Прививки от оспы
Далее развитие иммунологии шло по пути изучения способов защиты организма человека от инфекции. Первым заболеванием, в отношении которого развивалось данное направление научного поиска, стала черная оспа.
По преданиям, практика профилактики черной оспы берет свое начало в античном Китае. Там здоровым детям в нос вдували через серебряную трубочку порошок, полученный из истолченных сухих корочек (струпьев) с оспенных язвочек больных оспой людей. Похожая практика имела место в народной медицине многих стран Азии и Африки. С начала XVIII в. практика противооспенных прививок пришла и в Европу. Эту процедуру называли вариоляцией (от лат. variola — оспа).
По сохранившимся документам в Константинополе начали прививать от оспы с 1701 г. Прививки не всегда заканчивались успехом, в 2-3 % случаев от прививок против оспы умирали. Но в случае пришествия дикой эпидемии смертность составляла до 15-20 %. Кроме того, выжившие от оспы оставались с некрасивыми щербинами на коже, в том числе и на лице. Поэтому сторонники прививок уговаривали людей решиться на них хотя бы ради красоты лица своих дочерей (как, например, Вольтер в «Философских тетрадях» и Жан Жак Руссо в романе «Новая Элоиза»). Из Константинополя в Англию идею и материал для прививки оспы привезла леди Магу Montague. Она сделала вариоляцию своим сыну и дочери и убедила привить детей принцессу Уэльскую. Но прежде чем подвергнуть риску детей из королевской семьи, прививку сделали шести заключенным, пообещав им освобождение, если они хорошо перенесут вариоляцию. Заключенные не заболели, и в 1722 г. принц и принцесса Уэльские привили оспу двум своим дочерям, чем подали монарший пример жителям Англии.
С 1756 г. практика вариоляции имела место и в России.
1.3 XVIII - IX вв. Начало истории современной иммунологии. Вакцинация. Прививки от бешенства, сибирской язвы, куриной холеры
Основываясь на практических наблюдениях крестьян, заметивших, что контакт человека с коровами, больными коровьей оспой (vaccinia), каким-то образом защищает людей от заболевания человеческой оспой (smallpox), английский фермер Бенджамин Джести в 1774 г. попробовал вцарапывать вязальной иглой содержимое пустул оспы коров своей жене и ребенку с целью их защиты от заболевания.
Английский врач Эдвард Дженнер, воспользовавшись наблюдениями крестьян и практикой фермера Бенджамин Джести, провел испытания прививок коровьей оспы сначала восьмилетнему мальчику и затем еще 23 добровольцам. Через шесть недель после прививки Дженнер рискнул привить испытуемым натуральную человеческую оспу – люди не заболели. В 1798 г. он опубликовал статью, в которой подробно описал свой эксперимент. Таким образом, Дженнер разработал врачебную технику оспопрививания, которую он назвал вакцинацией (vaccus - корова по-латыни). Термин «дожил» до наших дней и получил более широкое толкование: вакцинацией стали называть любую искусственную иммунизацию с целью защиты от болезни. Именно с работ Эдварда Дженнера начинается история современной иммунологии.
В 1870—1890 гг. благодаря развитию методов микроскопии и культивирования микроорганизмов Луи Пастер (открыл стафилококк), Роберт Кох (открыл туберкулезную палочку, холерный вибрион) и другие исследователи, а также врачи (А.Нейссер, Ф.Леффлер, Г.Хансен, Э.Клебс, Т.Эшерих и др.) идентифицировали возбудителей более 35 заразных болезней. Имена первооткрывателей остались в названиях микробов – нейссерия, палочка Леффлера, клебсиелла, эшерихия и т.д. С этого времени развитие иммунологии связано с медицинской бактериологией.
Р.Кох сформулировал критерии диагностики инфекционных болезней, известные как постулаты Коха:
– микроб-возбудитель должен обнаруживаться у больных при развитии заболевания и отсутствовать у здоровых;
– для идентификации возбудителя заболевания следует высеять чистую культуру целевого микроба;
– чистая культура искомого микроба должна вызывать у экспериментальных животных симптомы, сходные с заболеванием человека.
Р.Кох особо подчеркивал, что разные заболевания вызываются разными микроорганизмами (идея специфичности). В науке метод «решает все» Р.Кох первым разработал методы выделения чистых культур бактерий на твердых питательных средах (клонирование микроорганизмов), первым использовал для окраски микробов анилиновые красители и усовершенствовал технику микроскопии за счет иммерсии объектива микроскопа. Р.Кох первым сделал микрофотографии бактерий под микроскопом.
Л.Пастер показал (сначала на шелковичных червях и винном брожении, затем на позвоночных животных), что заболевания можно экспериментально воспроизводить путем введения в здоровые организмы определенных микробов. Л.Пастер вошел в историю как создатель вакцин против куриной холеры, сибирской язвы и бешенства и как автор метода аттенуации микроорганизмов, который основан на ослаблении вирулентности микробов путем их искусственной обработки в лаборатории. По преданию, аттенуацию Л.Пастер открыл случайно. Он (или лаборант) забыл пробирку с культурой холерного вибриона в термостате, культура перегрелась. Ее, тем не менее, ввели подопытным курам, но те холерой не заболели. Побывавших в опыте кур вновь использовали в экспериментах по заражению, но уже не аттенуированной, а вирулентной культурой холерного вибриона. Однако эти куры опять не заболели. Л.Пастер обратил на это внимание, подтвердил в других экспериментах, что предварительное введение в организм ослабленных (аттенуированных) микробов способно в будущем защитить от развития заболевания при заражении одноименным, но вирулентным микробом. Вместе с Эмилем Роуксом Л.Пастер исследовал различные штаммы одного и того же микроорганизма. Они показали, что разные штаммы проявляют различную патогенность, т.е. вызывают клинические симптомы разной степени тяжести. Л.Пастер и Э.Роукс разрабатывали методы лабораторной аттенуации микроорганизмов и приготовили аттенуированные вакцинные штаммы возбудителей куриной холеры, бешенства и сибирской язвы. Вакцину от бешенства Л.Пастер испытал на мальчике, которого укусила бешеная собака. Мальчик не заболел бешенством, что было расценено как выдающийся успех. В странах Европы и раньше всего в России (в Одессе И.И.Мечников) стали открывать так называемые пастеровские станции, где людям, укушенным животными, делали прививки от бешенства.
1.4 XX в. Иммуноглобулины. Гуморальная теория иммунитета
Л.Пастер полагал, что механизм защиты организма предварительной иммунизацией состоит в том, что при иммунизации микроб «выедает» специфические пищевые вещества в организме (по аналогии с культивированием микробов in vitro) и при повторном заражении одноименным микробам уже нечем питаться. Однако вскоре Теобальд Смит показал, что иммунитет можно индуцировать введением не живых, а убитых микроорганизмов, которые уже не потребляют питательных веществ. А Эмиль фон Беринг и Шибасабуро Китасато и вовсе иммунизировали животных супернатантами с культур дифтерийной палочки и столбнячного микроба и получили сыворотки, нейтрализующие каждая свой токсин. Эти прикладные работы не остались незамеченными, и ученые – врачи и бактериологи – будущие иммунологи принялись за изучение механизмов защиты от инфекционных болезней. Первое открытие на этом пути сделали Э. Беринг и его коллеги. В 1890 г. они опубликовали работу, в которой показали, что сыворотка крови, т.е. жидкая бесклеточная часть крови, полученная от людей, переболевших дифтерией или столбняком, или животных, которым вводили микробные токсины, способна инактивировать свой токсин. Они назвали этот феномен антитоксическими свойствами сыворотки и ввели термин «антитоксин» для обозначения той субстанции в жидкой части крови, которая появляется у контактировавших с дифтерийной бактерией организмов и способна инактивировать токсин. В 1891 г. термин «антитоксин» использовали итальянские исследователи Д.Тиццони и Д.Кат тани применительно к неким факторам, которые появляются в сыворотке крови животного после введения ему несмертельных доз токсина столбняка. Эти факторы способны нейтрализовать постоянное действие токсина столбняка. Кроме феномена нейтрализации токсических свойств, эти исследователи эмпирическим путем нашли способ «дотронуться до антитоксинов руками»: они сумели осадить антитоксин из цельной сыворотки сульфатом магния. На основании этого биохимического свойства в первой же работе антитоксины правильно были отнесены к белкам и, более того, к белкам-глобулинам. И в наши дни самая первая и доступная методика по выделению иммуноглобулинов – осаждение солями серной кислоты (сульфатом аммония или сульфатом натрия).
Справедливости ради следует напомнить, что факт существования противомикробных свойств у крови млекопитающих описан первыми микробиологами-микроскопистами, которые со времен изобретения А.Левенгуком микроскопа наблюдали стерильность препаратов, приготовленных из крови здоровых животных и людей.
В 1891 г. в статье Пауля Эрлиха противомикробные вещества крови автор назвал термином «антитело» (по-немецки antikorper), так как бактерий в то время называли термином «korper» – микроскопические тельца. Но П.Эрлиха «посетило» глубокое теоретическое прозрение. Несмотря на то, что факты того времени свидетельствовали об отсутствии антител в крови животного либо человека, неконтактировавших с конкретным микробом, П.Эрлих каким-то образом осознал, что и до контакта с микроорганизмом в макроорганизме уже есть антитела в виде, который он назвал «боковыми цепями». «Боковые цепи» Эрлиха – это подробно изученные в наше время рецепторы лимфоцитов для антигенов. Позже этот же образ мыслей П.Эрлих «применил» к фармакологии: в своей теории о химиотерапии он предполагал предсуществование в организме рецепторов для лекарственных веществ. В 1908 г. П.Эрлиху вручили Нобелевскую премию за гуморальную теорию иммунитета.
В 1899 г. Л.Детре (сотрудник И.И.Мечникова) ввел термин «антиген» для обозначения субстанций, в ответ на которые организм животных и человека способен вырабатывать антитела.
Одновременно с П.Эрлихом в 1908 г. Нобелевскую премию за клеточную теорию иммунитета получил великий русский ученый Илья Ильич Мечников (1845–1916 гг.). Современники И.И.Мечникова отзывались об его открытии как о мысли «гиппократовского масштаба».
Сначала И.И.Мечников как зоолог экспериментально изучал морских беспозвоночных фауны Черного моря в Одессе и обратил внимание на то, что определенные клетки (целомоциты) этих животных поглощают инородные субстанции (твердые частицы и бактерий), проникшие во внутреннюю среду. Затем в 1884 г. он увидел аналогию между этим явлением и поглощением белыми клетками крови позвоночных животных микробных телец. Эти процессы наблюдали и до И.И.Мечникова другие микроскописты. Но только И.И.Мечников осознал, что это явление не есть процесс питания данной единичной клетки, а есть защитный процесс в интересах целого организма. И.И.Мечников первым рассматривал воспаление как защитное, а не разрушительное явление. Против теории И.И.Мечникова в начале XX в. были большинство патологов, так как они наблюдали фагоцитоз в очагах воспаления, т.е. в больных местах, и считали лейкоциты (гной) болезнетворными, а не защитными клетками. Более того, некоторые полагали, что фагоциты – разносчики бактерий по организму, ответственные за диссеминацию инфекций. Но идеи И.И.Мечникова устояли; ученый назвал действующие таким образом защитные клетки «пожирающими клетками». Его молодые французские коллеги предложили использовать греческие корни того же значения. И.И.Мечников принял этот вариант, и появился термин «фагоцит».
Научный спор между клеточной (И.И.Мечников и его ученики) и гуморальной (П.Эрлих и его сторонники) теориями иммунитета длился более 30 лет и способствовал развитию иммунологии как науки. На протяжении всех этих 30 лет сторонников клеточной теории было намного меньше, чем сторонников гуморальной, по той простой причине, что методы работы с клетками во много раз более трудоемки, чем методы регистрации реакций антиген-антитело в растворах. Но, в конечном счете, все пришли к тому осознанию, что всякий иммунный ответ есть клеточный. И.И.Мечников и его ученики не могли вербально парировать «видимые невооруженным глазом» аргументы «гуморалистов», но они работали экспериментально и публиковали статью за статьей, в которых показывали, что между наличием бактерицидных субстанций в крови и защищенностью организма от инфекционной болезни часто нет корреляции. Зато есть корреляции между резистентностью к болезни и способностью фагоцитов убивать бактерий (например, в случае anthrax).
Ученики И.И.Мечникова поставили эксперимент с помещением бактерий в капсулу из фильтровальной бумаги, которая пропускала антитела и комплемент, но не допускала до бактерий фагоциты: в результате микробы остались вирулентными. Английские ученые А.Райт и С.Дуглас фактически воссоединили теории Мечникова и Эрлиха в своем исследовании феномена, который они назвали опсонизацией, состоящего в том, что в присутствии антител фагоцитоз микробов существенно усиливается. Орsоnein по-гречески – делать вкусным (антитела делают микробы «вкусными» для фагоцитов). Среди друзей А.Райта был Бернард Шоу, который написал пьесу «The Doctor's Dilemma» по мотивам профессионального спора сторонников И.И.Мечникова и сторонников П.Эрлиха.
1.5 Дальнейшие открытия в иммунологии: исследования по открытию групп крови и резус фактора, системы МНС, структуры иммуноглобулинов
Следующий этап развития иммунологии характеризуется изучением не только механизмов защиты организма от инфекций, но и исследованиями по образованию антител на немикробные антигены. Карл Ландштейнер в 1901 г. открыл группы крови АВО (антигены эритроцитов и антитела к ним – агглютинины). Это открытие имеет глобальное значение для человечества.
В 1899 г. J . Bordet показал, что антитела к эритроцитам способны in vitro (в пробирке) вызывать агглютинацию и/или лизис эритроцитов (гемолиз), если в системе присутствует комплемент. И то и другое (агглютинация и гемолиз) позволяют легко визуализировать реакцию антигена с антителом невооруженным глазом. По этой причине эритроциты стали широко использовать как видимый «антиген» в лабораторных работах. Его работы стали началом медицинского типирования крови с целью переливания.
В 1940 г. Карл Ландштейнер вместе с Александром Винером открыли резус-фактор и определили его значение, как при переливаниях крови, так и в развитии трансплацентарной болезни новорожденных. Затем другие исследователи открыли множество других антигенов эритроцитов, что нашло, помимо теоретического, прикладное применение в судебно-медицинских экспертизах и антропологических исследованиях по происхождению человеческих рас и истории миграций народов.
Термин «иммунохимия» ввел в 1904 г. известный физико-химик Сванте Аррениус. С.Аррениус предпринял исследование по титрованию реакций дифтерийного токсина с антитоксином и пришел к выводу об обратимости взаимодействия антигена с антителом.
В 1906 г. F . Obermeyer и E . P . Pick получили антитела не к натуральным, а к модифицированным нитрованием белковым антигенам. Ученые к тому же показали, что антитела к нативным белкам не связываются с нитрованными белками (специфичность взаимодействия антиген-антитело). E . P . Pick в своем обзоре в 1912 г. ввел термин «гаптены» для обозначения низкомолекулярных химических групп, к которым можно получить антитела, если конъюгировать их с белками-носителями.
Работы К.Ландштейнера и его предшественников стали достоянием общества и быстро приобрели прикладное значение: в разных лабораториях стали изучать антитела не как объект природных механизмов защиты от инфекций, а как специфические реагенты на самые разные интересующие исследователей антигены.
Начало количественной иммунохимии связывают с работами Михаила Гейдельбергера. Он получил антитела не к белковым антигенам, а к полисахаридным компонентам капсулы пневмококков. Развивая эти исследования, автор разработал методы количественной оценки преципитации антигенов антителами, что способствовало превращению иммунологии во все более точную науку.
Одна из первых опубликованных в 1937 г. работ по электрофорезу белков сыворотки крови – это работа А.Ти зелиуса. Он показал, что антитела попадают во фракцию γ-глобулярных белков. Появились термин «гамма-глобулины» и его синоним «иммуноглобулины».
В течение 3-4 десятилетий середины XX в. биохимики узнавали, какие есть варианты молекул иммуноглобулинов и какова структура молекул этих белков. Были открыты 5 классов, 9 изотипов иммуноглобулинов. Последним в 1960 г. был идентифицирован иммуноглобулин класса Е.
Родни Портер изучал структуру иммуноглобулинов путем протеолиза их молекул папаином и трипсином с последующим фракционированием протеолитических фрагментов ионообменной хроматографией (Fab, Fc). В результате было выяснено, что молекулы иммуноглобулинов состоят из 4 цепей: 2 одинаковых тяжелых и 2 одинаковых легких. Наконец, в 1962 г. Р.Портер предложил модель структуры молекул иммуноглобулинов. Она оказалась универсальной для иммуноглобулинов всех изотипов и совершенно верной и по сегодняшний день наших знаний.
В 1965 г. В.Дрейер и Дж.Беннет высказали верное предположение, что при дифференцировке антителообразующих клеток различные варианты генов вариабельной области иммуноглобулинов объединяются с одним и тем же геном константной области молекулы иммуноглобулина. Данная идея вошла в историю под названием «два гена — одна полипептидная цепь».
В 1975 г. Георг Кёлер и Це зарь Мильштейн провели выдающуюся работу, в которой применили метод гибридизации соматических клеток к лимфоцитам иммунных мышей и получили в культуре in vitro (в пробирке) гибридные клетки, неограниченно размножающиеся и продуцирующие антитела. Все антитела одного клона гибридом оказались одинаковыми. Они получили название моноклоналъных и блестяще подтвердили клональность природного устройства иммунной системы (лимфоцитов).
В том же 1975 г. Питер Дохерти и Рольф Цинкернагель провели также выдающуюся экспериментальную работу по распознаванию Т-лимфоцитами вирусных антигенов на инфицированных клетках, что позволило им понять природные функции главного комплекса гистосовместимости – представление антигена Т-лимфоцитам. Г.Кёлер, Ц.Мильштейн, П.Дохерти и Р.Цинкернагель стали лауреатами Нобелевской премии. Таким необыкновенно благоприятным для науки иммунологии оказался 1975 г.
В начале XX в. вскоре после описания антител (как феномена) Жюль Бордэ открыл комплемент — тоже как феномен – нечто термолабильное (инактивируемое при 56 оС) в сыворотке крови, что необходимо, кроме антител, для инактивации бактерий.
1.6 История открытия цитокинов и роли лимфоцитов в иммунном ответе
Прежде чем приступить к описанию истории открытия клеток, ответственных за функции иммунитета, расскажем кратко про еще одну гуморальную «материю» в организме – цитокины.
В 20–30-е годы XX в. итальянский врач Е.Центанни вводил своим раковым больным плевральную жидкость от пациентов с тяжелой формой бактериальной пневмонии и в нескольких случаях наблюдал регрессию опухолей.
В другой области исследований в 1943 г. физиолог Менкинс, изучавший лихорадку, обратил внимание на то, что именно лейкоциты продуцируют некую пирогенную субстанцию, которую автор назвал пирексином (pyrexin).
В 1955 г. Е.Аткинс и В.Вуд обнаружили в крови кроликов с лихорадкой циркулирующий пирогенный фактор, который они назвали эндогенным пирогенном.
В 1975 г. Е.Карсвелл и соавт. обнаружили в крови мышей, сенсибилизированных BCG (вакцинным штаммом туберкулезной бактерии), цитотоксичный белок, который вызывал гибель некоторых опухолевых клеток in vitro и геморрагический некроз некоторых опухолей in vivo у мышей. Фактор назвали «фактором некроза опухолей».
В 1976 г. Морган и соавт. обнаружили, что супернатант смешанной культуры лейкоцитов оказывает бластогенное действие на лимфоциты. Так был открыт фактор роста Т-клеток, который затем получил название интерлейкина-2 (IL-2).
Сначала для обозначения цитокинов использовали термины «лимфокины» и «монокины» в зависимости от того, что было известно о клетках их продуцентах (соответственно лимфоциты или моноциты). Позднее С.Кохен понял, что гуморальные факторы, секретируемые клетками, не являются исключительной особенностью лимфоцитов и моноцитов, и предложил более универсальный термин «цитокины», который является самым точным по смыслу и на сегодняшний день. В 1978 г. на II Международном рабочем совещании иммунологов, посвященном лимфокинам, был введен термин «интерлейкины». Больше 20 цитокинов получили именно это название с тем или иным номером (IL-1 — 23 ...).
Из вирусологии пришло открытие таких значимых для здоровья и болезней цитокинов как интерфероны. В 1957 г. А.Иса акс и Дж.Линденманн описали факторы в супернатанте вирусинфицированных клеток в культуре in vitro, которые при добавлении в культуру неинфицированных клеток защищали последние от инфицирования вирусами – мешали инфицированию.
Наконец, мы подошли к истории открытия функций лимфоцитов в организме. Эта история является еще одной иллюстрацией того вселенского закона, «что нет пророка в своем отечестве...».
В 1911—1926 гг. в Рокфеллеровском институте медицинских исследований в США работал Джеймс Мерфи. Дж.Мерфи опубликовал не менее 12 работ, в которых показал, что именно лимфоциты ответственны за устойчивость к заразным болезням (на примере туберкулеза) и за отторжение трансплантатов.
Кроме того, в 1916 г. Дж.Мерфи на примере трансплантации лимфоидной ткани эмбриону цыпленка описал реакцию «трансплантат против хозяина», правда не ввел этот термин. Дж.Мерфи изучал эффекты лимфопении и лимфоцитоза и при туберкулезной инфекции у мышей. Он открыл, что если у животных индуцировать лимфоцитоз, то возрастает их резистентность к туберкулезной инфекции, если индуцировать лимфопению, то резистентность к инфекции резко падает. Ученый изучал эффекты лимфоцитоза и лимфопении также при трансплантациях. Лимфоцитоз, индуцированный иммунизацией (1915 г.), слабым рентгеновским облучением (1918 г.) или сухим теплом (1919 г.), по мнению Дж.Мерфи, приводил к возрастанию резистентности к трансплантированным опухолям. Но если у реципиентов вызвать лимфопению, например большими дозами рентгеновского облучения, то аллогенные опухолевые трансплантаты активно растут в таком организме.
Дж.Мерфи еще первым разработал лиофилизацию – метод высушивания из замороженного состояния, при котором отлично сохраняется биологическая активность продукта. Ученый лиофилизировал биоматериал, посредством которого можно было перевить с животного на животное саркому Рауса (впоследствии поняли, что это вирусы саркомы).
Работы Дж.Мерфи о роли лимфоцитов в иммунном ответе были замечены иммунологами только в 60-е годы XX в. Этому способствовали работы Джеймса Гованса, который в опытах на крысах показал, что хронический дренаж грудного лимфатического протока, который физически «вынимает» лимфоциты из организма, приводит к утрате способности животных к развитию иммунного ответа. Заодно эти опыты показали, насколько быстро лимфоциты рециркулируют между лимфоидными органами и системным кровотоком.
Развитие и укрепление «лимфоцитологии» в 60-х годах XX в. происходили в фундаментальных работах других ученых:
– Р.М.Чейз и Н.А.Мит чисон предложили метод пассивного переноса кроветворных клеток от донора реципиенту;
– М.Симонсен, Р.Биллинхам, Л.Брент и П.Терасаки исследовали участие лимфоцитов в реакции «трансплантат против хозяина»;
– П.Джелл и Б.Г.Вакс ман описали гистологию очагов воспаления при различных вариантах гиперчувствительности;
– Дж.Миллер, Б.Ваксман и Р.А.Гуд, открыли иммунологические функции тимуса;
– А.Гуд описал роль бурсы Фабрициуса птиц в лимфопоэзе;
– Ж.Миллер, Г.Митчел и Н.А.Митчисон показали, что у Т- и В-лимфоцитов разные функции в иммунном ответе.
2 Определение иммунологии и иммунной системы организма
Иммунология – медико-биологическая дисциплина, изучающая способы защиты организма от всех чужеродных веществ (патогенов, трансплантатов, опухолевых клеток).
Система органов и клеток, осуществляющая реагирование против чужеродных субстанций, получила название иммунной системы организма. Именно она обеспечивает иммунитет – защиту от бактерий, вирусов, паразитов; элиминацию отмирающих и мутационно изменившихся собственных клеток тела, противораковую защиту.