Л В Кузнецова - Клінічна та лабораторна імунологія - страница 2

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131 

Одна з найфантастичніших концепцій про походження хвороб і від­повідно про імунітет до них виникла в XVII і XVIII ст. Це була теорія «вродженого зачатка або сім'я». Згідно теорії, люди (і тварини) вже від народження містять в собі сім'я або яйцеклітину (овулу) для будь-якої хвороб, до яких вони схильні, і кожна з них може бути запліднена відповідним контагіозним агентом, що і приводить до розвитку певної хвороби. Цю теорію витончено сформулював Томас Фулер (Thomas Fuller): «Оскільки ці Овули належать до різних Видів ... остільки Чума ніколи не породить Віспи, а Віспа не породить Корі. ... Тихо лежать Овули, не даючи потомства, поки не дочекаються зачаття, і саме тому так рідко виникають Хвороби, якщо не прийде Збудник, який слугує як би Чоловічим Початком і активним Поштовхом. І найчастіше безліч Овул цієї Хвороби будуть запліднені всі разом і кожна окремо... І коли запліднить він їх і породять вони свій хворобливий Плід, то наступить Кінець їм. ...І в тому розміщена Причина, чому жодна Людина... не може бути уражена будь-якою з цих Хвороб більш ніж один раз».

Таким чином, Фулер не тільки затверджував етіологічну самостій­ність захворювань, але запропонував також чітке пояснення набутого імунітету, який одночасно є і специфічним, і тривалим. Ідея про те, що імунітет пов'язаний з виснаженням якоїсь субстанції, необхідної для підтримки хвороби, часто повторювалася в 18-м сторіччі. Так, в літературі можна знайти ствердження на зразок того, яке висловлене М.Маті ^.Maty) в 1755 р.: «Недавно я виконав цей досвід (інокуляцію) на собі... і він не зробив ніякого впливу на мою кров, тому що вона вже була достатньо очищена 15 років тому». Так само інший автор того часу Анджело Гатті (Angello Gatti) порівнював чутливість до віспи із стеблом, яке може зайнятися від однієї іскри, але після того стає «незаймистий», хоча і оточений вогнем, і так виникає імунітет до нового зараження.

У 70-х роках минулого сторіччя все більше розповсюдження стала отримувати теорія про мікроби як збудників хвороб, і завдяки роботам Луї Пастера, Роберта Коха (Louis Paster, Robert Койї) і інших були встановлені специфічні збудники багатьох захворювань і визначений спосіб їх дії. Всі ранні уявлення про механізми імунітету були відкинуті з приходом новітніх ідей про патогенез захворювань і особливо післятого, як у в 1880 р. Пастер показав, що за допомогою заслабленого (ате-нуйованого) штамма курячої холери можна створити набутий імунітет до цього захворювання. Виходячи зі своїх спостережень над імунітетом, Пастер, з його багатою уявою і деякими пізнаннями про кінетику зрос­тання бактерій в культурі, запропонував своє власне пояснення набутого імунітету. Знаючи, що зростання бактерій in vitro після початкової лога­рифмічної фази розмноження швидко припиняється, Пастер пов'язував це з виснаженням в середовищі тих специфічних речовин, які потрібні для зростання бактерій даного вигляду. У той час були відомі тільки такі вакцини, які складалися із живих атенуйованих мікробів, і Пастер при­пустив, що при природному зараженні або при введенні живої вакцини в організмі відбувається швидке виснаження тих унікальних живильних речовин, які потрібні для підтримки зростання збудника інфекції. За відсутності цих необхідних для зростання речовин друге зараження тим же самим збудником не зможе викликати захворювання, і набу­тий імунітет зберігатиметься в організмі до тих пір, поки ці речовини не утворюються знов. Проте незабаром Теобальд Сміт (Theobald Smith) показав, що вакциною можуть служити і убиті мікроби, а Еміль Берінг і Шибасабуро Кітасато (Emil Behring, Shibasaburo Kitasato) виявили, що навіть надосадні рідини з бульйонних культур збудників дифтерії і правця можуть викликати імунітет. Ці відкриття наочно показали не­спроможність запропонованої Пастером теорії виснаження.

НАРОДЖЕННЯ ІМУНОЛОГІЇ ЯК НАУКИ

Одним із найбільш важливих чинників у виникненні наукової медицини в 19-му сторіччі було більш широке визнання існування збудників хвороб. Згідно цієї теорії, збудники інфекцій виникають не шляхом мимовільного зародження, а відтворюються із собі подібних і є етіологічними чинниками конкретних і відтворених нозологічних форм. Луї Пастер (Louis Paster), розвиваючи свої прекрасні дослідження про природу і способи запобігання хворобі шовковичних черв'яків, а також хвороб вина і пива, вступив в боротьбу, щоб переконати учений світ в правильності своєї теорії збудника. Його повідомлення в 1880 р. про можливість профілактичної імунізації проти курячої холери зна­менує виникнення наукової імунології. У подальші десятиліття у міру виявлення нових збудників кожен з них ставав об'єктом інтенсивних досліджень, що ставили за мету знайти вакцину для запобігання тій хворобі, яку він викликає. І це ніде не виявилося так сильно і яскраво, як в розробці вакцини проти сибірської виразки. Роберт Кох (Robert Koch) був першим, хто виділив і вивчив збудника сибірської виразки,а потім він і Пастер вступили в тривалу і часом запеклу суперечку про етіологію, патогенез і профілактику сибірської виразки. І врешті-решт саме Пастер продемонстрував ефективний підхід до імунізації проти сибірської виразки в своїх знаменитих дослідах на коровах, які були проведені в 1881 р. в Пуйіле-фор (Pouilly-le-Fort) на очах у представ­ників міжнародної преси. Переконлива демонстрація ефективності попереджувальних щеплень атенуйованими мікробами - і навіть, як було показано пізніше, убитими бактеріями, - здавалося, відкривала перспективу отримання аналогічних коштів профілактики для будь-якої інфекційної хвороби, збудник якої вдалося виділити. До таких хвороб належали більшість найбільш смертоносних і спустошливих захворювань людини і тварин.

ІМУНІЗАЦІЯ І СИРОВАТКОВА ТЕРАПІЯ

В кінці 80-х років минулого сторіччя, особливо в останнє десяти­ліття, відкриття нових бактерійних збудників хвороб слідували одне за іншим з наростаючою частотою, і докази їх етіологічної ролі зазви­чай задовольняли вимогам коховської тріади. Як тільки вдавалося отримати культуру збудника на штучному живильному середовищі, виникала можливість приготувати відповідну вакцину з заслаблених або убитих мікробів для профілактики даної хвороби. Але як показав Пастер (Pasteur) в 1885 р. в своїх знаменитих роботах по сказу, виді­лення збудника не є абсолютно необхідним. Так і не добившись успіху при виділенні збудника сказу, Пастер проте усвідомлював, що той має бути присутнім в головному і спинному мозку заражених тварин, оскільки введення такого мозку нормальній тварині викликало у них захворювання. Услід за цим Пастер запропонував метод заслаблення (атенуації) збудника сказу шляхом зберігання його протягом різних термінів і незабаром показав, що курс вакцинації з введенням матері­алу все більш високої вірулентності забезпечує захист від сказу, навіть якщо воно викликане укусом скаженої тварини.

Отже, впродовж 80 - 90-х років минулого сторіччя здійсненність профілактичної імунізації була доведена для цілого ряду інфекційних захворювань. Проте спроби застосувати ці нові імунологічні підходи до всіх хвороб принесли у багатьох випадках негативний результат. Зокрема, деякі збудники, пізніше названі вірусами і рикетсіями, було неможливо виділити такими, що існували тоді методами. У інших ви­падках, як, наприклад, при поразці Treponema pallidum, що викликає сифіліс, хоча збудник і міг бути виявлений при гістопатологічному до­слідженні, виростити його на штучному живильному середовищі длявиготовлення вакцини не вдавалося. І нарешті, були такі захворювання, як дифтерія і туберкульоз, при яких сам збудник можна було виростити і використати для імунізації, але це не забезпечувало захисту від інфек­ції, а імунізація мікробами типу холерного вібріона для профілактики холери біля людини опинилася малопридатною.

Значний успіх був досягнутий в 1888 р., коли Еміль Ру і Олександр Йерсен (Emile Roux, Alexandre Yersin) зуміли виділити розчинний токсин з надосадної рідини культур дифтерійної палички. Цей токсин при введенні експериментальній тварині викликав всю картину диф­терії; стало очевидним, що принаймні іноді хворобу викликає не сам мікроб як такий, а екзотоксин, що виробляється ним. Після цього зна­добилося трохи часу, щоб Берінг (Behring) і його співробітник Кітасато (Kitasato) розвинули ці спостереження, і в 1890 р. вони повідомили, що після імунізації дифтерійним або правцевим токсином в крові тва­рин з'являється щось, здатне нейтралізувати або зруйнувати токсин і тим самим запобігти захворюванню. Антитоксичні сироватки тварин незабаром випробували на хворих дітях. Ефект був вражаючим. Діти швидко видужували, особливо якщо сироватка вводилася на ранніх термінах захворювання. Речовина, яка викликала знешкодження ток­сину, отримала назву анти-токсин, а незабаром для позначення цього нового класу речовин був введений більш загальний і такий, що менш зобов'язує термін - анти-тіло. Те, що викликає утворення цих антитіл почали називати анти-геном.

Дані фон Берінга про ефективність терапевтичного застосування антитоксину відразу ж переконали медичний світ, а загальний характер цього явища був підтверджений спостереженнями Пауля Ерліха (Paul Erlich), який показав, що імунізація тварин токсинами рослинного походження, - рициною і абрином - також приводить до утворення нейтралізуючих антитоксинів.

Аналогічні токсини почали шукати при інших інфекційних захво­рюваннях, але незабаром було встановлено, що цей новий терапевтичний підхід ефективний в основному при двох захворюваннях, для яких він був описаний спочатку. У свій час Роберт Кох (Robert Koch) вважав, що туберкулін, виділений з рідкої частини культури туберкульозних бацил, може бути ефективним засобом для лікування і попередження туберкульозу, і поспішно оголосив про своє відкриття, якого чекав весь світ. Проте прогнози Коха не збулися - туберкулін не тільки опинився неефективним при профілактичному застосуванні, але спроби вико­ристовувати його в терапевтичних цілях часто приводили до важких системних алергічним реакціям, а іноді і до місцевої активації осеред­ків інфекції, що дрімають.

Пошук нових і досконаліших вакцин проти найбільш важливих хвороб людини і тварин продовжувався, хоча розробка часто затри­мувалася аж до виділення і ідентифікації відповідного збудника або до появи нових методів його культивування. Особливо це стосувало­ся вірусів: тільки запропонований Гудпесчуром (Goodpasture) метод культивування на курячих ембріонах і введені Ендерсом (Enders) і його співробітниками методи тканинних культур забезпечили можливість розробки вакцин проти жовтої лихоманки, поліомієліту, кору, грипу і багатьох інших збудників.

РЕАКЦІЯ АНТИГЕН - АНТИТІЛО: ІМУНОХІМІЯ

Було очевидним, що в антитоксичних сироватках містяться особливі речовини, які здатні специфічно нейтралізувати токсичний антиген, що викликав їх утворення. Потім виявилось, що навіть нешкідливі нетоксичні речовини на зразок молока і різних інших білків можуть викликати утворення специфічних антитіл, і стало зрозуміло, що «імунною» відповіддю є феномен, який виходить далеко за межі анти­токсичного і антибактеріального імунітету. У 1896 р. Грубер і Дархем (Gruber, Durham) відкрили специфічну аглютинацію бактерій, а опісля декілька років Жюль Борде (Jules Bordet) - аглютинацію еритроцитів. У 1897 р. Крауз (Kraus) описав реакцію преципітації між антигеном і антитілом. В результаті з'явилася можливість проводити кількісне і якісне вивчення антитіл in vitro і практично спостерігати їх дію. Але яким чином вони утворюються і як пояснити їх сувору специфічність? Всі ці питання поставив з властивим йому багатою уявою Пауль Ерліх (Paul Ehrlich) в своїй класичній статті про кількісну оцінку дифтерій­них антисироваток. Ця публікація представляє великий історичний інтерес з декількох точок зору. По-перше, в ній була закладена основа для розвитку імунохімії і визначені шляхи для кількісного вивчення реакції антиген - антитіло на подальших приблизно 50 років. По-друге, в ній декларувалося, що специфічність антитіл і їх реакції спираються на закони структурної хімії. По-третє, в цій статті була запропонована теорія утворення антитіл, що зробила сильний вплив на імунологічне мислення протягом багатьох подальших років.

Безпосередня практична сторона досліджень Ерліха полягала в тому, що в них було показано, як слід проводити кількісне визначення дифтерійного токсину і антитоксину, що дозволило створити раціональ­ну основу для важливої в ті роки імунотерапії. При цьому Ерліх ввів в молоду область імунології безліч термінів, які стали потім загально­прийнятими. Він стверджував, що антитіло - це самостійний вид мо­лекул, що існують спочатку у вигляді рецепторів (бічних ланцюгів) на поверхні клітин і що володіють особливою хімічною конформацією, яка забезпечує специфічну взаємодію з комплементарною конфігурацією на молекулі антигена. Він вважав, що як у антигена, так і у антитіл є функ­ціональні домени, кожен з яких володіє гаптофорним угрупуванням, що забезпечує хімічну взаємодію в результаті взаємної відповідності за типом «замку і ключа», тобто аналогічно взаємодії фермент - субстрат, яке такою образною метафорою охарактеризував Еміль Фішер (Emil Fischer). Антигенна молекула токсину має також окреме токсофорне угрупування, руйнування якого перетворює її на токсоїд, зберігаючий здібність до специфічної взаємодії з антитілом. Ерліх встановив оди­ниці для кількісного визначення токсину і антитоксину і вважав, що валентність останнього рівна приблизно 200. У зв'язку з варіабельністю кривих титрування для різних препаратів токсину Ерліх вважав, що вони є сумішшю не тільки токсину і токсоїду, але і інших речовин з різною спорідненістю до антитільного рецептора. Вважалось також, що молекула антитіла має різні домени, один з яких відповідає за приєд­нання до антигена, а інші забезпечують такі вторинні біологічні явища, як аглютинація, преципітація і скріплення комплемента. [Впродовж декількох десятиліть антитіла з різною біологічною активністю вважали за різні види молекул, поки не з'явилася унітарна теорія Ганса Цинсе-ра (Hans Zinsser), згідно якої одне і те ж антитіло може обумовлювати різноманітні біологічні ефекти.]

Ерліховська теорія взаємодії антиген - антитіло грунтувалася на по­ложеннях структурної органічної хімії тих днів. Ерліх не тільки вважав, що специфічність антитіла залежить від хімічного складу і конфігурації молекули, але рахував взаємодію антигена з антитілом необоротною ре­акцією, заснованою на утворенні міцних хімічних зв'язків визначеного типу, названих пізніше ковалентними. Це зустріло рішучі заперечення з боку Борде (Bordet), а пізніше за Карла Ландштейнера (Karl Landsteiner) і інших, які стверджували, що імунологічна взаємодія пов'язана не з хімічними, а швидше з фізичними властивостями реагуючих макро­молекул, і їх взаємодія, як і сама імунологічна специфічність, краще пояснюється з погляду процесів «колоїдної» адсорбції. Вони вважали, що насправді взаємодія антиген - антитіло є частково зворотною і на підтвердження цього вказували на феномен Даніша (Danysz). Даніш показав, що ступінь нейтралізації дифтерійного токсину антитокси­ном залежить від того, як додавати токсин - відразу або поступово, а це означає, що реакція не обов'язково має незворотний характер. Ця дискусія між прихильниками хімічної і фізичної теорій взаємодії ан­тиген - антитіло бушувала впродовж багатьох років і склала цікавийрозділ в історії імунологічних уявлень. У кінцевому підсумку хімічна концепція Ерліха (Ehrlich) була в основному підтверджена, за винят­ком його твердження, що скріплення антигена антителом засноване на утворенні незворотного хімічного зв'язку.

Подібна ж дискусія виникла між Ерліхом і Борде по приводу при­роди і способу фіксації комплементу комплексами антиген - антитіло. Ерліх припускав, що є безліч комплементів, кожен з яких зв'язується зі своїм власним рецептором на молекулі антитіла, подібно до того як різні антигени специфічно реагують з відповідними ділянками антитіла. В протилежність цьому Борде стверджував, що скріплення антигена антитілом (яке він називав «сенсибілізуючою речовиною») приводить до такої зміни конфігурації останнього, яке забезпечує неспецифічне скріплення одного і того ж комплементу. Теорія Борде кінець кінцем виявилася правильною.

В центрі уваги опинилася також природа взаємодії антиген - анти­тіло. На думку Сванте Арреніуса і Торвальда Мадсена (Svante Arrhenius, Thorvald Madsen), взаємодія токсин - антитоксин у високому ступені зворотня і нагадує нейтралізацію слабкої кислоти слабким лугом. Ця ідея отримала подальший розвиток в написаній Ареніусом в 1907 р. кни­зі «Імунохімія», яка дала назву новому розділу імунології. Відповідно Ерліху ці дослідники стверджували, що взаємодія антиген - антитіло є суворо стехіометричним і підкоряється закону діючих мас. Проте неза­баром було виявлено, що співвідношення між антигеном і антитілами, які беруть участь в реакції, може сильно варіювати, і нарешті в кінці двадцятих і початку тридцятих років Марак і Гейдельбергер (Маггаск, Heidelberger) висунули положення про те, що антиген і антитіла є мультивалентними і тому можуть утворювати «решітку», яка вміщує антиген і антитіла в різних пропорціях.

СЕРОЛОГІЯ І ІМУНОДІАГНОСТИКА

Вже незабаром після відкриття в 1896 р. бактерійної аглютинації стало очевидним, що ця реакція дає в руки бактеріолога могутній інструмент дослідження. За її допомогою можна не тільки іденти­фікувати бактерії і диференціювати їх по аглютинації з відповідни­ми антисироватками, але можна досліджувати сироватку хворих на здатність аглютинувати даний мікроб та з'ясувати, чи був у людини контакт з цим мікробом і який у даної людини ступінь імунітету до інфекції. Відкриття реакції преципітації ще більше розширило можливості такої оцінки, дозволивши визначати антигени і антитіла в таких системах, які містять розчинні продукти бактерій і навітьречовини небактеріальної природи. Мабуть, ніхто не застосував цей метод з такою елегантністю, як Г.Наттолл (Nuttall), який дослідивши специфічні і перехресні реакції антисироваток проти сироваток тварин і проти розчинних білків, продемонстрував що імунологія може бути з успіхом використана для вивчення таксономічних взаємин і навіть в судовій медицині.

Роботи Борде (Bordet), що показав що антиеритроцитарні антитіла і комплемент можуть викликати імунний гемоліз, а компоненти реакції піддаються кількісному визначенню, відкрили новий підхід до діагнос­тики захворювань. Тепер стало можливим визначати в крові хворих навіть такі антитіла, які нездібні викликати аглютинацію або преци­пітацію відповідних антигенів і у такий спосіб не тільки виявляти сам факт контакту із збудником, але і простежувати серологічний перебіг хвороби. Цей підхід блискуче використовував Август фон Вассерман (August von Wasserman) і його співробітники, що розробили метод се-родіагностики сифілісу в реакції зв'язування комплементу. Незабаром після цього було запропоновано ще багато інших способів застосування реакції скріплення комплементу для якісного і кількісного аналізу як антитіл, так і антигенів.

АЛЕРГІЯ І ІМУНОПАТОЛОГІЯ

Після свого відкриття в 1882 р. туберкульозних бацил Кох (Koch) провів широкі дослідження в області патогенезу, діагностики і ліку­вання туберкульозу. З багатьох зроблених їм важливих знахідок дві зробили значний вплив на подальший розвиток імунології. Перша з них - це знаменитий феномен Коха, який полягає в тому, що введен­ня туберкульозних бацил в шкіру зараженої туберкульозом тварини викликає сильне місцеве запалення з утворенням гранулом, тоді як у нормальних тварин така ін'єкція приводить лише до дуже слабкої і ко­роткочасної місцевої реакції. Аналогічним чином виявляється реакція на внутрішньошкірне введення фільтрату, виготовленого з культури туберкульозних бацил in vitro, тобто туберкуліну. У нормальних тва­рин його дія була незначною, а у заражених бацилами туберкульозу він викликав сильну запальну реакцію. Спочатку механізм цих місцевих запальних реакцій був незрозумілим, і сам Кох помилково вважав за їх токсичні реакції. Він вважав, що тканини нормальної тварини здатні переносити туберкульозний токсин, тоді як у заражених туберкульозом тварин тканини вже і так завантажені токсином, тому додаткове вве­дення повинне привести до перевищення кількісної межі і викликати токсичне запалення. Пройшло ще декілька років, перш ніж відкриття вінших областях знання дозволили правильніше імунологічно пояснити ці феномени при туберкульозі.

Системний анафілактичний шок (від грец. ana - зайвий і філасейн - охороняти) вперше спостерігали Шарль Ріше і Поль Портье (Charles Richet, Paul Paurtier) під час своїх досліджень по біології моря, які вони почали проводити на борту яхти принца Монако. Спочатку цей феномен був виявлений для токсичних речовин, і його пов'язували безпосередньо із дією токсинів. Проте незабаром було показано, що викликати анафілактичний шок може майже будь-який нетоксичний антиген, якщо вводити його спочатку відповідним чином для сенсибі­лізації тварини, а потім зробити дозволяючу ін'єкцію. Незабаром було показано, що анафілактична реакція підпорядковується всім законам імунної специфічності. Через короткий час був встановлений зв'язок анафілаксії з такими захворюваннями людини, як сінна лихоманка і астма, і вони отримали загальне найменування алергії (що з грець­кої означає «змінена реактивність»). Крім того, було виявлено, що якщо дозволяючу ін'єкцію антигена робити сенсибілізованій тварині не внутрішньовенно, а внутрішньошкірно, то у неї розвинеться місцева анафілактична реакція у вигляді швидкого введення почервоніння і пу­хиря, що з'являється на місці, як при кропив'янці. Ця шкірна реакція отримала широке застосування у алергологів як діагностичний метод, що дозволяє випробувати велику кількість потенційних алергенів і ви­явити той із них, який послужив причиною алергії у хворого.

Значний крок вперед був зроблений в 1921 р., коли Карл Праус-ніц і Хайнц Кюстнер (Karl Prausnitz, Heinz Kustner) розробили метод зворотної пасивної анафілаксії. Кюстнер страждав алергією до деяких сортів риби, і було показано, що його сироватка, введена в невеликій кількості в шкіру Праусніца, перенесла останньому здатність відповіда­ти на рибний екстракт, введений в цю ж ділянку шкіри, характерним почервонінням і утворенням пухиря. Цей метод відкрив дорогу для ши­рокого дослідження чинників, що обумовлюють гіперчутливість такого типу. З цих досліджень виникла концепція пов'язаних з тканинами, або цитофільних, антитіл, названих реагінами (реактивними антитілами), які вважають за антитіла особливого класу, здатні прикріплятися до тканинних клітин і забезпечувати при взаємодії з алергеном вивільнен­ня фармакологічно активних речовин типу гістаміну і серотоніну.

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131 


Похожие статьи

Л В Кузнецова - Клінічна та лабораторна імунологія