Імунологія

План

1.Визначення імунології як науки.

2.Основні досягнення і завдання імунології.

3.Основні етапи розвитку імунології.

4.Поняття про імунітет та його основні властивості.

5.Класифікація імуноеволюційних форм імунітету.

6.Поняття імунної системи. Центральні та периферичні органи

Основні поняття: імунологія, гомеостаз, ефекторні реакції, толерантність, імунологічна пам'ять, імуноеволюційні форми імунітету, центральні та периферичні органи імунної системи.

Викладання імунології як самостійного курсу в системі держуніверситетів розпочато з 1988 р. Раніше елементи інфекційної імунології викладалися в курсі мікробіології. Успіхи розвитку імунології дозволили відкрити роль імунітету не тільки в протиінфекційному захисті, але і в його основному значенні -- в контролі за антигенно-структурним гомеостазом організму (тобто морфогенезом). Отже, імунітет бере участь у збереженні цілісності особини на всіх етапах її онтогенезу. Не менш важливе значення досягнень імунології і в прикладних аспектах біології, в медицині, в господарській діяльності людини. Більше того, зараз із розвитку імунології в тій чи іншій країні судять про рівень досягнення в ній цивілізації.

Тому збільшення значимості імунології в системі наук сприяло формуванню самостійних кафедр і виділенню імунології як окремої дисципліни, розробці навчальних програм. Стає вирішення питання не тільки спеціалізацій із імунології, а навіть окремої спеціальності.

1. Визначення імунології як науки

Імунологія -- наука про імунітет, що вивчає генетичні, молекулярні і клітинні механізми реакцій організму на чужорідні субстанції, іменовані антигенами і власні структури антигени-аутоантигени (Р. В. Петров, 1982). Гомеостатична, тобто адаптивна реакція імунітету на антигени призводить до усунення чужорідного, а її реакція на аутоструктури призводить до регуляції морфогенезу (інтенсивності проліферації клітин з наступним їх диференціюванням), тобто до збереження індивідуальної цілісності організму. Порушення реакцій імунітету призводить до імунопатології: імунодефіцитів, аутоімунітету, алергії, тобто до руйнування цілісності організму, яке може закінчитись летально.

Збільшення знань в області імунології розширило її коло завдань. Основними з них є наступні:

1.Профілактика неконтрольованих інфекцій людини і сільськогосподарських тварин, у тому числі, грипу (велика генетична мінливість), гонореї, сифілісу, паразитарних інфекцій (слабкий клітинний імунітет та імунологічна пам'ять), африканської лихоманки свиней та ін.

2.Корекція вторинних імунодефіцитів, що розвиваються внаслідок підвищених альтераційних процесів в організмі, що супроводжуються загибеллю клітин всіх тканин, у тому числі і лімфоїдної, внаслідок:

-- гострих і хронічних інфекцій;

-- хірургічних операцій, особливо із застосуванням інгаляційного наркозу;

-- сильних короткочасних і хронічних стресових ситуацій у побуті, виробничій сфері;

-- дії техногенних, хімічних і фізичних факторів. Хімічні фактори можуть відігравати важливу роль токсинів, алергенів. До фізичних факторів відносять перш за все, іонізуючу радіацію, ультракороткохвильове електромагнітне випромінювання, теплову та холодову дії.

-- виснажливої фізичної та розумової роботи.

3.Попередження та лікування аутоімунних хвороб та станів: РА, СКВ, ревматизм, нефрити та інші. В основі цих хвороб є пошкодження тканин імунними реакціями на аутоантигени.

4.Попередження та лікування алергій. Дана проблема вельми актуальна у зв'язку з підвищенням в оточуючому середовищі природних та штучних речовин, які можуть стати алергенами при повторному контакті людини з ними.

5.Імунопрофілактика, імунодіагностика та імунотерапія пухлин.

6.Зниження патології вагітності та дитячої смертності, обумовлених порушеннями в системі «мати-плід», боротьба з імунологічними формами чоловічої та жіночої стерильності.

7.Тісно з попереднім завданням пов'язана проблема боротьби проти відторгнення ало- і ксенотрансплантатів при трансплантації органів і тканин.

8.Компенсація порушення імунітету внаслідок спадкових і вроджених дефіцитів імунітету.

9.Розробка нових і вдосконалення наявних високоспецифічних імунологічних методів імунодіагностики, імунотерапії та імунопрофілактики. Дані методи засновані на отриманні високоспецифічних продуктів імунологічних реакцій.

2.Основні досягнення і завдання імунології

Розвиток імунології як самостійної науки має коротку історію -- трохи більше 100 років. Однак, за такий короткий історичний проміжок часу окрім загальнобіологічних висновків та узагальнень, зроблені найбільші прикладні досягнення:

1.Вирішена проблема вакцинації і профілактики багатьох захворювань, в тому числі особливо небезпечних інфекцій (віспи, сказу, чуми, туляремії, сибірської виразки), масових дитячих хвороб (дифтерії, коклюшу, кору).

2.Вирішена проблема переливання крові завдяки вивченню ізоантигенного поліморфізму по еритроцитарним антигенним системам: ABO, Rh, MN, Ss та ін.

3.Завдяки успіхам імунології вирішена проблема гемолітичної хвороби новонароджених.

4.Завдяки відкриттю антигенів гістосумісності та вибіркових імунодепресантів, таких як циклоспорин, стали можливими пересадки тканин та органів. Є успіхи у світовій практиці в трансплантації нирок, серця.

5.Діагностика багатьох інфекційних хвороб, а також не інфекційних

хвороб таких як СКВ, РА, первинних імунодефіцитів та інших, стали можливими завдяки розробці імунологічних методів.

3. Основні етапи розвитку імунології

Тільки за останні 30 років імунологія стала самостійною наукою та викладається у відповідному курсі. До цього моменту вона розвивалась як прикладна галузь інших наук: фізіології людини і тварин, мікробіології, інфекційних хвороб, онкології, цитології та гістології.

Перший етап. Його можна трактувати як вивчення вакцини. Фагоцитоз, антитіла, комплемент. Цей етап перший, початковий і як при розвинених інших науках найтриваліший за часом, тому що йшло накопичення розрізнених даних, їх переосмислення.

Другий етап. Відкриття системи еритроцитарних антигенів. Розвиток серології. Вчення про гуморальні реакції імунітету. Вчення про алергії.

Третій етап. Не інфекційна імунологія. Сучасна клітинна та молекулярна імунологія. Імуногенетика.

4. Поняття про імунітет та його основні властивості

Імунологія як наука про несприйнятливість до інфекцій і інвазій, в останні десятиліття трансформувалася у вчення про збереження гомеостазу. Під гомеостазом розуміють сукупність механізмів (процесів), які забезпечують постійність внутрішнього середовища і структурної організації, притаманних організму даного виду в мінливих умовах зовнішнього середовища. Розрізняють наступні компоненти гомеостазу:

генетичний -- постійність структури ДНК-носія інформації про білкову організацію організмів;

структурний -- постійність структури тканин органів та їх систем; гуморальний -- постійність компонентів рідкого середовища організму (тканинної рідини, плазми крові, лімфи).

Контролює ці компоненти гомеостазу у високоорганізованих тваринних організмів гомеостатична система: нервова, гормональна та імунна. З них імунній системі відводиться особлива роль, так як здатність до імунних реакцій філогенетично з'явилась раніше інших систем, окрім того вона охоплює усі компоненти гомеостазу.

В біологію термін «імунітет» увійшов з позиції інфекційної патології. Родоначальником цього підходу був І. І. Мечников (1902 р.). І до недавнього часу під імунітетом розумілася несприйнятливість організмів до збудників хвороб та їх отрут. За останні 10-15 років в результаті стрімкого розвитку імунології було показано, що імунні реакції не тільки визначають інфекційний імунітет. Вони також відіграють важливу роль при ряді фізіологічних станів (вагітність, морфогенез тканин і органів, регенерація), патологічних явищ (пухлини, трансплантація, алергія, аутоімунітет та ін.).

З позиції загальності імунітету пропонується наступне визначення імунітету запропоноване Р. В. Петровим з деяким доповненням: «Імунітет -- спосіб захисту організму від живих тіл і речовин, які несуть на собі ознаки генетичної чужорідності, а також спосіб регуляції структурного гомеостазу -- морфогенезу».

Основні задачі імунітету:

1.Специфічне розпізнавання «своє-чуже» і відторгнення «чужого».

2.Регуляція проліферації і диференціювання клітин усіх тканин організму при морфогенезі на всіх етапах онтогенезу. При цьому імунітет проявляється в наступних феноменах:

1.Ефекторні реакції:

1.1 фізіологічні (гомеостатичні або адаптивні);

1.2 патологічні (алергія, аутоімунітет).

2.Толерантність -- ареактивність, терпимість на чужорідні та аутоантигени.

3.Імунологічна пам'ять -- прискорення та посилення імунної відповіді. Дані основні задачі імунітету не однаково вирішуються на різних етапах імуноеволюції, етапах прогресивної еволюції життя. Виходячи із загальності імунітету та сучасних знань про рівень імуноеволюції, можна виділити наступні рівні специфічності імунітету:

-- загальна недиференційована специфічність імунітету до даного антигену (стереотипний імунітет);

-- клональна диференційована специфічність імунітету до даного антигену (лімфоцитарний імунітет).

5.Класифікація імуноеволюційних форм імунітету

З розвитком уявлення про імунітет, як вчення про гомеостаз, розроблені класифікації, засновані на механізмі імунних реакцій та їх еволюції. Одна з них запропонована різними авторами (Ефроімсон, 1971; Румянцев, 1975). За їхніми уявленнями слід розрізняти наступні типи імунітету: конституційний, фагоцитарний, лімфоїдний.

Хільдманд і Реді (1973) запропонували три рівня імуноеволюції у тварин: квазіімунне розпізнання, примітивний клітинний імунітет, інтегральний клітинний та гуморальний імунітет з непрямою участю фагоцитарних клітин на всіх рівнях імуноеволюції.

Інтегруючи ці дві еволюційні класифікації і застосовуючи їх до всіх живих організмів, можна представити наступні еволюційні види імунітету:

1.Квазіімунне розпізнавання або конституційний (вроджений) імунітет.

2.Фагоцитарний імунітет.

3.Примітивний лімфоцитарний клітинний імунітет.

4.Інтегрований лімфоцитарний клітинний і гуморальний імунітет різного ступеня розвитку.

6. Поняття імунної системи. Центральні та периферичні органи

Імунна система ссавців

Імунна система (ІС) -- це система, що еволюційно виникла, це сукупність імунокомпетентних клітин, які спрямовані на підтримку генетичного, гуморального та структурного компонентів гомеостазу організму.

Основні функції та властивості ІС визначаються самим поняттям імунітету -- імунологічний нагляд, захист організму від чужорідних тіл та речовин (екзо- чи ендогенних), які несуть ознаки генетичної чужорідності, а також засіб регуляції структурного (морфогенетичного) гомеостазу.

Отже, виходячи з даного поняття імунітету, відокремлюють дві основні функції ІС:

1.Цензорна (цитотоксична) -- імунологічний контроль і захист від чужорідних антигенів, які відмінні від структур даного організму.

2.Морфогенетична -- імунологічний контроль за морфологічним гомеостазом організму, який відповідає його генотипу.

Свої функції ІС виконує за допомогою різноманітних імунологічних факторів, які умовно можна поділити на два компоненти (ланки): клітинний і гуморальний. Реакції клітинного імунітету забезпечуються всією клітиною при її контакті з іншою клітиною чи її речовинами, а також за допомогою речовин (цитокінів), які секретуються імунокомпетентними клітинами і здійснюють регуляторний вплив на інші імунокомпетентні клітини. Реакції гуморального імунітету здійснюються за участю речовин, які секретуються у внутрішнє середовище (гумор) імунокомпетентними і неімунокомпетентними клітинами.

Контрольні питання:

1.Охарактеризуйте основні етапи розвитку імунології.

2.Розкрийте поняття стереотипної та клональної специфічності імунітету.

3.Надайте послідовну схему еволюції клітин імунітету.

4.Назвіть рівні еволюції імунітету та їх основні ознаки.

5.Назвіть основні функції імунної системи.

6.Яке значення центральних та периферичних лімфоїдних органів імунної системи?

ЛІТЕРАТУРА

Основна:

1.Імунологія : Підручник / А. Ю. Вершигора, Є. У. Пастер, Д. В. Колибо та ін.; Передм. С. Комісаренка ; за заг. ред. Є. У. Пастера. -- К. : Вища шк., 2005. -- 599 c.

2.Ройт А. Иммунология. Пер. с англ. / Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. -- М. : Мир, 2000. -- 592 с.

3.Скок М. В. Основи імунології : Курс лекцій / М. В. Скок. -- К. : Фітосоціоцентр, 2002. -- 152 с.

4.Дранник Г. Н. Клиническая иммунология и алергология : пособие для студентов, врачей-интернов, иммунологов, аллергологов, врачей лечебного профиля всех специальностей; 4-е изд., доп. / Г. Н. Дранник -- К. : 2010. -- 552c.

Додаткова:

1.Ярилин А. А. Основы иммунологии : учебник / А. А. Ярилин. -- М. : Медицина, 1999. -- 608 с.

2.Якобисяк М. Імунологія / Якобисяк М. -- Вінниця : НОВА КНИГА, 2004. -- 672 с.

3.Хаитов Р. М. Иммунология : учебник / Хаитов Р. М., Игнатьева Г. А., Сидорович И. Г. -- М. : Медицина, 2000. -- 432 с.

4.Сапин М. Р. Иммунная система человека / Сапин М. Р., Этинген Л. Е. -- М. : Медицина, 1996. -- 304 с.

5.Иммунологические методы / под ред. Х. Фримеля. Пер. с нем. -- М. : Медицина, 1987 . -- 472 с.

6.Імунологія: навчально-методичний посібник до лабораторних занять для студентів освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр» напряму підготовки «Біологія» / Фролов О. К., Копійка В. В., Федотов Є. Р., Литвиненко Р. О. - Запоріжжя: ЗНУ, 2014. - 83 с.