Osvita.ua Вища освіта Реферати Біологія Історичний розвиток мікробіології: імунологічний період. Реферат
Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції. З питань розміщення інформації звертайтесь за телефоном (044) 200-28-38.

Історичний розвиток мікробіології: імунологічний період. Реферат

Імунологічні вчення в мікробіології. Інші вчення про імунітет. Нобелівські премії по імунології

У процесі еволюції в людини сформувалася спеціальна система захисту організму від чужорідних речовин і мікроорганізмів, що викликають захворювання.

Ця система називається імунною системою. Вона представлена лімфоїдною тканиною і виконує функції спеціального нагляду, тобто розпізнає чужорідні речовини, генетично далекі макроорганізму. Чужорідні агенти, що попадають у наш організм, називаються "антигенами". До них відносяться речовини білкової природи; сполуки білків ліпідів і полісахаридів, мікроби і їхні токсини; віруси і т. д. А несприйнятливість організму до чужорідних речовин (антигенам) називається "імунітетом" (від лат. іmmunitas - звільнення, рятування від чого-небудь).

Імунний нагляд відіграє важливу роль у нормальному функціонуванні організму, охороняє від різних хвороб інфекційної і неінфекційної природи.

Вивченням функціонування імунної системи, а також розробкою засобів і методів імунологічної діагностики, профілактики і лікування інфекційних і неінфекційних хвороб займається імунологія - наука про імунітет. Імунологія як наука сформувалася лише наприкінці XIX ст. Основоположниками її можна вважати І. І. Мечникова, Л. Пастера і П. Ерліха. Власне із зародження науки імунології і пов’язаний імунологічний період в мікробіології.

Імунологічні вчення в мікробіології

До 1885 р. у вивченні імунітету визначалися два конкуруючі напрями. Перший очолював І.І. Мечников. Він розвивав теорію клітинного імунітету і розглядав фагоцитоз як основний фактор захисту організму від інфекції.

Представником другого напряму був П. Ерліх, який вважав, що основним захисним механізмом від інфекцій є гуморальні фактори сироватки крові. Інтенсивні дослідження цієї важливої проблеми ще до кінця XIX ст. показали, що ці дві точки зору не є протилежними, а доповнюють одна одну. В 1908 р. Т. І. Мечников і П. Ерліх за розробку вчення про імунітет були удостоєні Нобелівської премії.

Тепер наука імунологія вивчає широке коло біологічних явищ: механізми захисту від інфекцій, пухлин, встановлення генетичних зв'язків між тваринами і рослинами, питання імуногенетики, імуногематології, імуногістохімії, імунодіагностики, імунотерапії, імунопрофілактики тощо. Знання з галузі сучасної імунології останніми роками значно розширились і переросли рамки старої класичної імунології, що була визначена її засновниками як наука про несприйнятливість організму до інфекції.

Нині особливо інтенсивного розвитку набула молекулярна імунологія, яка вивчає хімічні, біохімічні і молекулярно-біологічні основи реакцій імунітету. Вона стала однією з провідних галузей сучасної біології.

Ґрунтуючись на досягненнях імунології, акад. Р. В. Петров (1982) дав визначення імунітету як способу захисту організму від живих тіл і речовин, які несуть на собі ознаки генетичної чужорідності. Ознаки роботи чужорідного геному несуть бактерії, віруси, найпростіші, черви, білки, тканини, змінені ауто-антигени (в тому числі ракові).

Головним завданням імунітету є знищення клітин, що генетичне відрізняються від власних, нехай то буде чужа клітина чи клітина свого тіла, яка змінилася генетичне.

Вчення Мечникова І. І. Мечников розрізняв низку стадій фагоцитарного процесу, яких тепер виділяють п'ять:

  • наближення фагоцита до мікроба;
  • поглинання мікроба;
  • утворення фагосоми і злиття з лізосомою;
  • внутрішньоклітинна інактивація мікроба;
  • ферментативне перетравлення збудника і видалення його решток.

При завершеному фагоцитозі відбувається злиття вакуолі з лізосомами клітини, які містять активні протеолітичні ферменти.

У 1883 р. Мечников дійшов висновку, що несприйнятливість організму до деяких інфекційних захворювань (імунітет) забезпечується фагоцитарною активністю лейкоцитів.

Про це відкриття в його автобіографії ми читаємо: "В чудовій обстановці Мессінської затоки, відпочиваючи від університетських тривог, я з пристрастю віддався праці. Одного разу, коли вся родина пішла до цирку дивитись якихось дивних дресированих мавп і я залишився сам над своїм мікроскопом, спостерігаючи за життям рухливих клітин у прозорої личинки морської зірки, мені відразу сяйнув новий здогад. Мені стало на думку, що подібні клітини в організмі мають протидіяти шкідливим факторам.

Почуваючи, що тут криється щось особливо цікаве, я до того схвилювався, що почав ходити по кімнаті і навіть вийшов на берег моря, щоб зібратися з думками. Я сказав собі, що коли моє припущення справедливе, то скалка, вставлена в тіло морської зірки, яка не має ні судинної, ні нервової системи, має за короткий час бути оточена рухливими клітинами, що скупчуються навколо неї, подібно до того, як це спостерігається в людини, яка загнала скалку в палець. Сказано – зроблено. В маленькому садку, коло нашого будинку, я зірвав кілька трояндових колючок і відразу вставив їх під шкіру личинок морської зірки. Звичайно, я всю ніч хвилювався, чекаючи результатів, і наступного дня рано-вранці з радістю констатував, що дослід удався. Цей останній і став основою теорії фагоцитів, опрацюванню якої були присвячені наступні 25 р. мого життя".

За дослідження фагоцитозу в 1908 р. І. І. Мечникову було присуджено Нобелівську премію. Пізніше було встановлено, що захисні властивості крові зумовлені не лише фагоцитарною функцією лейкоцитів, а й здатністю деяких видів лейкоцитів утворювати антитіла у відповідь на проникнення в організм збудників захворювання. Отже, за своєю природою імунітет може бути клітинним (фагоцитоз) і гуморальним (антитіла).

Інші вчення про імунітет

У джерел імунології також стоїть Л. Пастер (перший етап розвитку імунології), який подарував світу можливість профілактики інфекційних захворювань - вакцини (початок інфекційної імунології).

Після видатних відкриттів Дженнера і Пастера, імунологія із самого початку являла собою одну з найбільше багатообіцяючих і складних біологічних дисциплін. Спочатку імунологія розвивалася як наука, що вивчає генез і профілактику інфекційних захворювань, як новий терапевтичний підхід до попередженню інфекційних захворювань.

Вчення про імунітет одержало бурхливий розвиток після того, як учені довідалися про фагоцитарну активність лейкоцитів (І. І. Мечников) і про утворення в організмі антитіл різних класів проти антигенів.

Е. Берінг і П. Ерліх, які заклали основу гуморального імунітету (відкриття - антитіл).

Було встановлено, що поряд з ендокринною, серцево-судинною, травною й іншою системами в організмі тварин і людини  існує і самостійна імунна система.

Хоча ще в середині століття було відомо про те, що людина, перехворіла віспою, не занедужує нею 2-ий раз, тільки Дженер у кінці 18 століття довів це експериментально. Пастер поширив це положення на інші інфекції тільки через 80 років, але перша прийнятна теорія імунітету була сформульована Еріхом ще пізніше - у 1900 р.

З відкриттям в крові антитіл - захисних гуморальних речовин почався другий етап розвитку імунології (гуморальної імунології).

На початку 20 століття Ерліх розробив гуморальну теорію імунітету, відповідно до якої головним захисним фактором є антитіла. У 1902 р. Richet, Portier відкривають феномен анафілаксії, у 1903 р. Артюсом - феномен Артюса (імунокомплексна патологія).

Період з 1910 по 1940 р. був періодом  серології. У цей час було сформульоване положення про специфічності і про те, що АТ є природними, високоваріабельними глобулінами. Більшу роль тут зіграли роботи Ландштейнера, який прийшов до висновку, що специфічність АТ не є абсолютною.

З 1905 з'явилися роботи (Саrrеl, Guthrie) по трансплантації органів. У 1930р. К. Ландштейнер відкриває групи крові (антигени). Невдачі в трансплантології одержали пояснення в 1945 р., коли П. Медавар показав, що в основі відторгнення генетично чужорідних тканин лежать ті ж механізми, що й у проти-інфекційному імунітеті. Відбулося нове осмислення функцій імунної системи /ІС/: імунна система стала як деякий "страж порядку", що несе відповідальність за генетичну сталість організму.

Багатьма іншими вченими було досліджено, що при деяких інфекційних захворюваннях (туберкульоз, черевний тиф, мікози тощо) може спостерігатися незавершений фагоцитоз, при якому збудники інфекції поглинаються фагоцитами, але не гинуть і не перетравлюються, а в окремих випадках навіть розмножуються. Описано і виштовхування фагоцитованих мікробів (наприклад стафілококів).

Фагоцитоз більш енергійно відбувається в імунному організмі, ніж в неімунному. Макрофаги, які здійснюють фагоцитоз, беруть участь в імунологічних реакціях. Доведено рефлекторне активування фагоцитозу і його регуляцію за допомогою медіаторів, що свідчить про роль нервової системи у фагоцитозі. Однак є чимало даних про те, що в людини і вищих тварин нервова система - це апарат інших механізмів захисту, які не зв'язані з фагоцитозом.

Видільна функція дихальної системи, нирок, шлунка, кишок, різних залоз тощо також є проявом неспецифічної опірності і сприяє звільненню організму від різних шкідливих факторів.

До неспецифічних факторів відносять захисно-адаптаційні механізми, які дістали назву стресу (Г. Сельє). Стресорами можуть бути холод, тепло, радіація, патогени та їхні токсини, інші чинники, здатні викликати подразнення організму.

У захисних реакціях організму певну роль відіграє так зване явище інтерференції (взаємне посилення або послаблення) дії бактерій. Наприклад, доведено, що при зараженні тварин збудниками бруцельозу у них розвивається несприйнятливість до бацил сибірки.

Розрізняють антибактеріальну і антитоксичну, противірусну і проти-паразитарну форми імунітету (залежно від того, проти яких агентів спрямовані захисні сили організму). Однак слід мати на увазі, що абсолютно автономних форм імунітету не існує, всі вони взаємозв'язані і виявляють свою дію в організмі за участю всіх його систем.

При інфекційних захворюваннях, збудниками яких є патогенні бактерії, формується антибактеріальний імунітет. У крові і лімфоїдномакрофагальній системі бактерії зазнають дії клітинних і гуморальних факторів. Стан несприйнятливості, при якому організм повністю звільняється від патогену, дістав назву стерильного імунітету. При туберкульозі та інших інфекціях, які мають тривалий перебіг, відносна несприйнятливість збігається на певний проміжок часу з наявністю в організмі збудників інфекції. Такий імунітет називають нестерильним.

Імунітет, який виробляється в організмі у відповідь на виділення екзотоксинів патогенними мікробами, називається антитоксичним. Отже, в процесі еволюції захисних реакцій організм виробив здатність знешкоджувати не тільки мікробів, а й їхні отрути - токсини.

При вірусних інфекціях організм всі свої захисні сили спрямовує на знешкодження вірусу і нейтралізацію його токсинів. Противірусні захисні реакції організму поділяються на неспецифічні і специфічні. Складовою частиною перших є інтерферон - індуцибельний білок, відкритий у 1957 р. Він витримує низькі температури, нагрівання і ультрафіолетове опромінення, не втрачає активності при дії кислот і лугів, не токсичний, утворюється системою лімфощних органів і клітин.

Інтерферони синтезуються іп УІІТО та іп УІУО у відповідь на дію природних (віруси, ендотоксини, внутрішньоклітинні паразити) і синтетичних (високо-і низькомолекулярних) індукторів. Інтерферон діє на внутрішньоклітинні етапи репродукції широкого кола РНК і ДНК-вмісних вірусів, пригнічуючи трансляцію вірусних інформаційних РНК та їхній біосинтез.

Доведено, що інтерферон дерепресує ген для антивірусного білка, який локалізується в клітинах організму людини в хромосомі 21, на репродукцію вірусу діє не сам інтерферон, а противірусний білок, синтез якого в клітинах індукується інтерфероном (Ф. І. Єршов, А. С. Новохатський, 1980).

Специфічний клітинний захист організму пов'язаний з участю сенсибілізованих Т-лімфоцитів, які не діють на вірус, а за допомогою лімфотоксинів руйнують заражені вірусами клітини.

Несприйнятливість організму до патогенних паразитів (малярійні плазмодії, трипаносоми тощо) дістала назву проти-паразитарного імунітету. Вироблення такого імунітету залежить від локалізації паразита. Ця форма імунітету зумовлюється захисною дією і підвищеною активністю фагоцитів.

Крім названих вище форм захисту, існують поняття колективного (групового) імунітету, трансплантаційного імунітету тощо.

Нині розроблені методи, що дають змогу створювати штучний імунітет. Активний штучний імунітет виробляється в результаті введення в організм ослаблених або вбитих збудників інфекції. Це викликає легку форму хвороби, під час якої в організмі утворюються специфічні антитіла і людина стає несприйнятливою протягом тривалого часу до того захворювання, проти якого було зроблено щеплення. Таке щеплення використовують проти поліомієліту, туляремії, коклюшу та інших хвороб.

Профілактичне щеплення відіграє важливу роль у боротьбі з інфекційними хворобами.

Пасивний імунітет створюють введенням в організм лікувальних сироваток, що містять готові антитіла проти збудників хвороб. Цей імунітет зберігається впродовж кількох місяців.

Лікувальні сироватки добувають з крові тварин (частіше коней), яким поступово вводять все більші Дози інфекційного матеріалу. В крові тварини накопичуються антитіла. Періодично таку кров відбирають і виготовляють з неї лікувальну сироватку.

Нобелівські премії по імунології

Нобелівські премії були присуджені:

  • у 1901 р. Е. Берингу за лікувальне застосування антитоксичних сироваток,
  • у 1905 р. Р. Коху за дослідження в області бактеріології (туберкульоз),
  • у 1908 р. І. Мечникову і І. Ерліху за відкриття фагоцитозу , антитіл. (клітинні і гуморальні теорії імунітету),
  • у 1919 р. Ж. Борде за відкриття системи  комплементу,  дослідження в області імунології і бактеріології,
  • у 1930 р. К. Ландштейнеру за відкриття груп крові (антигенів),
  • у 1960 р. М. Бернету і П. Медавару за відкриття імунологічної  толерантності,
  • у 1972 р. Р. Портеру і Д. Едельману за розшифровку структури антитіл",
  • у 1977 р. Р. Йелову за розробку радіо-імунологічного методу,
  • у 1980 р. Б. Бенацеррафу, Ж. Доссе і Д. Снеллу за відкриття антигенів системи HLA.,
  • у 1984 р. Г. Келеру і Ц. Мілштейну за розробку методу отримання гібридів,

Розробка гібридомної технології одержання високогомогенних препаратів-антитіл привела до зародження сучасної біотехнології:

  • у 1904 р. Н. Ерне за теорію регуляції імунітету,
  • у 1987 р. С. Тонегаву за генний контроль розмаїтості антитіл.

В даний час революція в імунології продовжується.

Висновки. Ще в глибоку давнину було відомо, що людський або тваринний організм, який переніс ту чи іншу інфекційну хворобу, вдруге на неї майже ніколи не хворіє. З розвитком мікробіології виявилось також, що проникнення в організм збудника інфекції не завжди призводить до захворювання. Це залежить від багатьох причин і насамперед від стану організму. За нормального стану організм виявляє активну специфічну стійкість проти того чи іншого виду інфекції.

Стан організму, за якого він протистоїть шкідливій дії патогенних мікробів, їхніх токсинів або будь-яких інших сторонніх тіл, назвали імунітетом (від лат. імунітет - звільнення). Видатний вітчизняний вчений І. І. Мечников головну роль в природженій і набутій несприйнятливості до інфекцій відводив організмові і його специфічним клітинам - фагоцитам. "Під несприйнятливістю до заразних захворювань, - писав він, - потрібно розуміти загальну систему явищ, завдяки яким організм може витримувати напад хвороботворних мікробів".

Клітинний імунітет – противінфекційний захист, який здійснюється за допомогою спеціальних кліток, які знаходяться в організмі.

Імунітет (лат. immunitas - звільнення) - прояв спрямованих на збереження сталості внутрішнього середовища захисних реакцій організму проти генетичне чужорідних речовин (антигенів).

Якщо антигенами є мікроорганізми або токсини, розвивається інфекційний, або антитоксичний, імунітет; при пересаджуванні чужорідних клітин, тканин і органів - трансплантаційний імунітет; у відповідь на виникнення пухлин - протипухлинний імунітет тощо.

Література

  1. Біологія. Посібник. – К., 2002.
  2. Воробьев А. А. Микробиология и иммунология. М., 1999.
  3. Видатні вчені України. – К., 2001.
  4. Вікерчик К. М. Мікробіологія з основами вірусології. – К., 2001.


03.01.2012

Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції.

Щоб отримувати всі публікації
від сайту «Osvita.ua»
у Facebook — натисніть «Подобається»

Osvita.ua

Дякую,
не показуйте мені це!