Fagocītu teorijas galvenie nosacījumi. Imunitātes teorijas. Imunitātes teoriju attīstība. Imunitātes fagocītiskā teorija. I. Mečņikovs. Tātad, pateicoties divu japāņu pētnieku paaudžu pūlēm, Mečņikova ideja tika realizēta un radīts produkts, kas

Imunitāte ir organisma aizsargājoša un adaptīva reakcija pret dažādiem slimību izraisītājiem. Parastā nozīmē tas attiecas uz imunitāti pret infekcijas slimībām. Zinātni, kas pēta imunitāti, sauc par imunoloģiju, un reakcijas, kas pavada imunitātes veidošanos, sauc par imunoloģiskām reakcijām. I.I. Mečņikovs imunitāti definēja šādi: "Imunitātei pret infekcijas slimībām ir jāsaprot vispārējā parādību sistēma, kuras dēļ organisms var izturēt patogēno mikrobu uzbrukumus."

Atšķirt specifisko un iegūto imunitāti. Sugas imunitāte ir noteiktas dzīvnieku sugas īpašība un ir iedzimta. Piemēram, dzīvnieki neslimo ar masalām, tīfu un dažām citām slimībām, un cilvēki neslimo no daudzām infekcijām, kas skar dzīvniekus (govju mēris, suņu mēris utt.).

Sugas imunitāte var būt absolūta vai relatīva.

Ja ir absolūta imunitāte, ne dzīvnieks, ne cilvēks nekādā gadījumā nesaslimst ar šo slimību. Tātad suņi nekad nesaslimst ar masalām un citām infekcijām, kas novērotas cilvēkiem. Taču putni, kuri normālos apstākļos nesaslimst ar Sibīrijas mēri, var ar to saslimt, ja ķermenis ir novājināts atdzišanas, bada un citu iemeslu dēļ. Tāpēc viņi ir relatīvi imūni pret Sibīrijas mēri.

Relatīvās imunitātes veidošanā liela nozīme ir labvēlīgiem sociālajiem apstākļiem, kā arī iegūtajām ķermeņa īpašībām, kas tajā izveidojušās savstarpējā saiknē ar vidi (piemēram, ķermeņa rūdīšana ar fizisko audzināšanu).

Iegūtā imunitāte cilvēkam veidojas dzīves laikā, parasti pēc infekcijas slimības.

1882. gada rudenī Mečņikovs kopā ar sievu Olgu Nikolajevnu Belokopytovu, draugu un palīgu visos jautājumos, devās uz Mesīnu, kur veica savu slavenāko atklājumu.

Reiz, kad Mečņikovs mikroskopā novēroja jūras zvaigznes kāpuru kustīgās šūnas (amoebocītus), viņam radās doma, ka šīs šūnas, kas uztver un sagremo organiskās daļiņas, ne tikai piedalās gremošanu, bet arī veic aizsargfunkciju. ķermenis. Mečņikovs apstiprināja šo pieņēmumu ar vienkāršu un pārliecinošu eksperimentu. Ieviesis rožu ērkšķi caurspīdīga kāpura ķermenī, pēc brīža viņš ieraudzīja, ka ap šķembu sakrājušies amoebocīti. Šūnas, kas vai nu absorbēja vai aptvēra svešķermeņus ("kaitīgos aģentus"), kas iekļuvuši organismā, Mečņikovs sauca par fagocītiem, bet pašu parādību - fagocitozi. Nākamajā 1883. gadā Mečņikovs dabaszinātnieku un ārstu kongresā Odesā uzstājās ar ziņojumu "Par ķermeņa dziedinošajām spējām". Nākamos 25 savas dzīves gadus viņš veltīja imunitātes fagocītiskās teorijas attīstībai. Lai to izdarītu, viņš pievērsās iekaisuma procesu, infekcijas slimību un to patogēnu - patogēno mikroorganismu - izpētei. "Pirms tam zoologs – es uzreiz kļuvu par patologu," rakstīja Mečņikovs. Strādājot pie fagocītu teorijas, Mečņikovs tajā pašā laikā 1884. un 1885. gadā veica vairākus pētījumus par salīdzinošo embrioloģiju, kas tiek uzskatīti par klasiku.

Pirms Mečņikova dominēja ideja par vadošo lomu mikrobu un citu svešķermeņu imunitātē.

Mečņikovs daudzos eksperimentos atklāja makroorganisma milzīgo, dažkārt vadošo lomu cīņā pret infekcijām. Viņš veica daudzus eksperimentus, lai pētītu imunitātes veidošanās procesu trušiem pret cūku holēras mikrobu, pret masaliņu izraisītāju cūkām, pret Sibīrijas mēra izraisītāju baložiem un žurkām, jūrascūciņām pret Mečņikova vibrio utt. Visos gadījumos fagocitozei ir izšķiroša nozīme ķermeņa atbrīvošanas procesā no tajā iekļuvušiem mikrobiem.

Tādējādi zinātnieks pārliecinoši pierādīja, ka aktīvās ķermeņa šūnas - leikocīti - to mijiedarbības rezultātā ar mikrobiem vai ar to produktiem - toksīniem, vai, visbeidzot, ar citiem nedzīviem svešķermeņiem, specifiski maina savas darbības raksturu un virzienu. , "mainīt to reaktivitāti." Tēlaini izsakoties, viņi mobilizē savus spēkus un maina spriedzes un aktivitātes līmeni atbilstoši “ienaidnieka uzbrukuma” īpašībām un stiprumam. "Fagocītu šūnu reakcija," rakstīja Mečņikovs, "tiek veikta to jutīguma rezultātā."

Pie sava drauga A.O. Kovaļevskis Mečņikovs laboratorijas akvārijā redzēja blāvas dafnijas. Pārbaudot, izrādījās, ka tās bija piepildītas ar sēnītes Monospora bicuspidata sporām.

Mečņikovs organizēja šī fakta eksperimentālu pavairošanu un novēroja, kā sēnītes adatveida sporas, piemēram, adatas, izkļūst caur gremošanas trakta sieniņām un iekļūst Dafnijas ķermeņa dobumā.

Kā ievainota dafnija “aizstāvēsies” pret ienaidniekiem, kas tajā ir iekļuvuši?

Mikroskops ļauj novērot, kā Dafnijas vēžveidīgo ķermenī tiek izspēlēti "dramatiski notikumi". Pirmkārt, leikocīti, kas lielā skaitā cirkulē dafniju organismā, veic "vētrainu" uzbrukumu "nelūgtiem viesiem". Ap katru sēnītes sporu, tāpat kā iepriekš ap šķembu jūras zvaigznes kūniņā, uzkrājas leikocīti. Viņi apņem un izolē katru sporu. Bet ar to nepietiek. Galu galā sēnīšu sporas nav stikls. Dafnijas leikocīti tos norij, veicot intracelulāru gremošanu, un no sporām nav nekādu pēdu. Kaujas lauks ir iztīrīts. Ienaidnieku līķus novākt, saskaņā ar Mečņikova studenta un pēcteča Bezredoka asprātīgo izteicienu, nav nepieciešams.

Dafnijas "uzvarēja" sēnītes sporas, lai gan tās ir arī mikroskopiskas. Iepriekš duļķains, tas kļūst gaišāks un atkal “dzīvo” līdz nākamajai infekcijai. Bet šis laimīgais iznākums dafnijām ne vienmēr notiek. Ja ienaidnieka spēku (šajā gadījumā sēnīšu sporu) ir vairāk, nekā tos spēj pārvarēt dafnijas ķermenī izveidotie leikocīti, tad tām sporām, kuras leikocīti nenorij, ir laiks izdīgt par sēnēm, un vispār infekcija izraisa dafnijas nāvi.

Šis ir tēlains atstāstījums, kas ir tuvu paša Mečņikova un viņa tuvāko pēcteču prezentācijai par vairākām interesantām eksperimentālām epizodēm. Taču šīs epizodes palīdzēja Mečņikovam atklāt viņa nemirstīgās fagocitozes teorijas pamatā esošo procesu gaitu. Fagocītu teorijas ļoti auglīgā nozīme, pirmkārt, slēpjas apstāklī, ka likumi, kurus mēs pārbaudījām divos iepriekšējos eksperimentos, tiek apstiprināti to galvenajās iezīmēs augstākajos dzīvniekos un cilvēkos.

Nozīme medicīnā

Šīs teorijas nozīme medicīnā ir liela. Tas jaunā veidā atklāj iekaisuma procesu kā organisma aizsarglīdzekļu būtību, ir pamatā cīņā pret infekcijām, izskaidro audu rezorbciju reģenerācijas parādību laikā utt.

1908. gadā Stokholmā Mečņikovs saņēma Nobela prēmiju par atklājumiem imunitātes jomā. Mečņikovs dalīja balvu par imunitātes fagocītisko teoriju ar izcilo vācu zinātnieku Ērlihu, kurš izstrādāja imunitātes humorālo teoriju. Tas it kā uzsvēra, ka abas teorijas savstarpēji papildina viena otru.

Mečņikovs, garīgi atskatoties uz nogurdinošās cīņas gadiem, kas viņam bija jāiztur "neuzticības un bargas kritikas apstākļos", kaustiski sacīja, ka atmiņas par Bipinnaria ar šķembu, ko no visām pusēm ieskauj kustīgas šūnas, un par dafnijām ar asins bumbiņām, kas aprij. ērkšķainās infekciozo mikrobu sporas, lika viņam cerēt, ka viņa idejas izbēgs no sakāves. Vēsture lieliski attaisnoja viņa cerības. Fagocitozes doktrīna ir nonākusi zinātnes zelta fondā.

Mūsdienu pētījumi par vīrusu faktoru lomu ļaundabīgo audzēju attīstībā liek mums pievērst lielu uzmanību šai vērtīgajai ģeniāla zinātnieka idejai viņa ieskatā.

“Izpētīt nozīmē redzēt to, ko redz visi, un domāt tā, kā neviens cits nedomā.

G. Selija

19. gadsimtā dabaszinātņu jomā tika veikti trīs fundamentāli atklājumi - vielas un enerģijas nezūdamības likums, ko veica M.I. Lomonosovs, Virchova šūnu teorija un sugu izcelsme dabiskās atlases ceļā.

Ne mazāk ģeniāls atklājums ir šūnu imunitātes teorija, ko radīja I.I. Mečņikovs 1882. gada decembrī. Šīs teorijas izveide prasīja vairāk nekā 18 gadus smaga un intensīva darba. Kas pamudināja izstrādāt fagocītu teoriju?

1865. gadā Mečņikovs atklāja intracelulāro gremošanu planārajā ciliārajā tārpā. Salīdzinot šo gremošanas metodi ar uzturu augstākiem ciliātiem, viņš šajā aktā saskatīja papildu pierādījumus par ģenētisku saikni starp tārpiem un vienšūņiem. Tas bija pirmais solis ceļā uz fagocītu teorijas izveidi. Pamatojoties uz novērojumiem, tika izdarīts šāds secinājums:

"Daudzšūnu organismu prekursoram jābūt tādu šūnu uzkrāšanai, kas spēj intracelulāri sagremot." Mečņikovs apgalvoja, ka primārais daudzšūnu organisms ir “autonoms” un bez gremošanas dobuma ir šūnu konglomerāts, kas spēj veikt intracelulāru gremošanu. Sākumā Mečņikovs šādu organismu sauca par parenhimelu, bet vēlāk to nosauca par fagocitellu, tādējādi uzsverot tā funkciju - fagocitozi, t.i. spēja uztvert un intracelulāri sagremot svešas daļiņas.

Pamatojoties uz to, Mechnikov secina: intracelulārā gremošana ir universāla. Bet, ja zemākiem dzīvniekiem tas veic gremošanas funkciju, tad augstākiem dzīvniekiem tas ir “spējīgs uz vairāk” - aizsargāt pret infekciju.

18 gadus Mečņikovs ir strādājis pie fagocitozes teorijas, un 1882. gadā pienāk viņa labākā stunda, viņš atklāj fagocitozes fenomenu.

Pats Mečņikovs šo parādību apraksta šādi: “Strādājot ar mikroskopu un novērojot mobilo šūnu dzīvi caurspīdīgā jūras zvaigznes kūniņā, man uzreiz radās ideja. Man ienāca prātā, ka šādām šūnām vajadzētu kalpot organismā, lai cīnītos pret ķermeņa kaitēkļiem. Es pie sevis teicu, ka acīmredzot jūraszvaigznes kūniņam, kuram nav ne asinsvadu, ne nervu sistēmas, iedurto šķembu pēc neilga laika vajadzētu ieskaut mobilām šūnām, kas pielipušas, tāpat kā tas novērots. cilvēkā, kurš sašķēlis pirkstu. Mečņikovs veica šo eksperimentu un no rīta redzēja, ka cilvēka leikocīti un nekustīgi jūras zvaigznes fagocīti ir embrioloģiski homologi, jo nāk no mezodermas. No tā Mečņikovs secina, ka leikocīti veic aizsargfunkciju. Slimību uzskata par cīņu starp patogēniem mikrobiem un fagocītiem.

Stresa doktrīnas pamatlicējs, kanādiešu bioķīmiķis un patologs Hans Selye rakstīja: ”Izpētīt nozīmē redzēt to, ko redz visi, un domāt tā, kā neviens cits.” Šī definīcija attiecas uz Mechnikovu. Pirms Mečņikova daudzi cilvēki redzēja fagocitozes fenomenu, taču viņi nevarēja saprast šo parādību. Un Mečņikovs saprata, ka viņš saskaras nevis ar biežu faktu, bet gan ar dziļu vispārēju bioloģisku problēmu.

Tā ir ģēnija īpatnība – viņš domā tā, kā neviens pirms viņa nebija domājis.

Lielais Luiss Pastērs teica: "Iespēja nāk palīgā tiem, kas to meklē." Šķiet, ka bija kaut kāds ieskats, notika nejaušs atklājums, taču Iļja Iļjičs pie šī atklājuma devās gandrīz divus gadu desmitus, risinot intracelulārās gremošanas problēmas.

Atklājot fagocītu teoriju, zinātnieks pat neiedomājās, cik smagu darbu maksās cīņa par tās atzīšanu. Ne viss bija tik gludi. Ārvalstu un vietējie mikrobiologi sāka uzbrukt fagocītu teorijai. Un pat Mečņikova audzēkne Gamaleja rakstīja: “... fagocitārisma vēsture ir vesela virkne vilšanās:

pirmā vilšanās ir ķīmisko vakcīnu atklāšana,

otrā vilšanās ir asins baktericīdo īpašību atklāšana,

trešā vilšanās ir antitoksīnu un seroterapijas atklāšana.

Kāpēc zinātnieki noraidīja fagocītu teoriju?

Tas tika skaidrots ar straujo mikrobioloģijas un imunoloģijas attīstību 19. gadsimta beigās. Visi bija aizņemti, izstrādājot rīkus, lai cīnītos ar infekcijām. Cilvēka asinīs konstatētas antivielas pret mikrobiem, kas nonākuši organismā. Tajā pašā laikā tika izveidots antidifterīts serums. Tādējādi humorālā teorija izvirzījās priekšplānā.

Mečņikovs nenoraida humora teoriju, bet, gluži pretēji, cenšas apvienot abas teorijas. Un tagad ir pierādīts, ka antivielas ir imūnkompetentu šūnu darbības rezultāts. Citiem vārdiem sakot, "šūnu imunitāte ir humorālās imunitātes pamatā".

Mečņikovam bija nepieciešami 25 gadi, lai pilnībā atpazītu imunitātes fagocītisko teoriju. Viņa nesamierināmie ienaidnieki padevās - Kohs, Butners, Bērings.

1908. gadā Nobela komiteja imunitātes izpētei piešķīra Mečņikovam un viņa draugam Erliham Nobela prēmiju. Humorālās un fagocītiskās teorijas ir apvienojušās. Taču problēma beidzot tika noskaidrota 20. gadsimta vidū, kad Austrālijas zinātnieks Makfārlens Bērnets izveidoja vispārpieņemto antivielu veidošanās selekcijas-klonālo teoriju, saskaņā ar kuru humorālā imunitāte tiek iegūta no šūnu imunitātes.

Īsta cīņa pret pretiniekiem I.I. Mečņikovs uzstājās starptautiskajā higiēnas kongresā Budapeštā. Pastēra skolnieks un tuvs Mečņikova draugs Emīls Rū atcerējās šo kongresu Iļjas Iļjiča septiņdesmitajā dzimšanas dienā: zinātne, bet jūsu vārdi, neapgāžamie argumenti izraisīja klausītāju aplausus. Jaunie fakti, kas sākumā šķita pretrunā ar fagocītu teoriju, drīz vien ar to saskanēja. Tas izrādījās pietiekami plašs, lai saskaņotu humorālās teorijas atbalstītājus ar šūnu aizstāvjiem ... "

Vienu no pirmajām, pietiekami pamatotajām eksperimentālajām zinātniskajām teorijām 19. un 20. gadsimta mijā izvirzīja I. I. Mečņikovs. Par vienu no galvenajiem novecošanas cēloņiem viņš uzskatīja ķermeņa saindēšanos ar īpašām indēm-toksīniem, pūšanas sabrukšanas produktiem, kas rodas zarnās. Toksīni, uzsūcot asinīs, izraisa ķermeņa saindēšanos. Hroniska intoksikācija veicina novecošanos. Zinātnieks ierosināja ievest organismā pienskābes baktērijas, kas vājina pūšanas procesus resnajā zarnā.

Eksperimentālie un klīniskie novērojumi, ko veica I.I. Mečņikovs un viņa studenti tajā laikā pastāvošajā zinātniskajā līmenī apstiprināja daudzus šīs teorijas nosacījumus, kas īpaši apgalvoja no ārpuses nākošo indu kaitīgo ietekmi uz ķermeni: alkohols, nikotīns, smago metālu sāļi, utt.

Turpmākie pētījumi, kas veikti jau mūsu gadsimta 20.-30. gados, parādīja, ka zarnu mikrofloras kā galvenā faktora loma novecošanās procesu attīstībā bija nedaudz pārspīlēta. Bet, neskatoties uz to, I.I. Mechnikov bija spēcīgs stimuls tālākai šīs problēmas izpētei.

Mūsdienās ārsti nešaubās, ka toksiskas vielas, kas izraisa vides piesārņojumu un nokļūst pārtikā, ūdenī, gaisā un pēc tam organismā, var izraisīt priekšlaicīgu novecošanos. Aktuāla ir arī Mečņikova izvirzītā teorija par ķermeņa pašsaindēšanos.

Šūnas ģenētiskā aparāta bojājumi ķīmisko un fizikālo faktoru ietekmē

Šūnas ģenētiskais aparāts (DNS) ir tās trauslākā un visneaizsargātākā daļa. Ne velti DNS ir "paslēpta" šūnas kodolā un pat ir iekļauta hromosomu apvalkā.

Mūs ieskauj milzīgs daudzums ķīmisku un fizikālu faktoru, kas bojā DNS, no kuriem mēs nevaram sevi pasargāt. Izplūdes gāzes, nitrāti, nitrīti, pesticīdi un herbicīdi – tas nav pilnīgs ķīmisko vielu saraksts, kas pastāvīgi nokļūst mūsu organismā no ārpuses un bojā ģenētisko aparātu. Turklāt mūsu ķermenis pats ražo lielu skaitu toksisku savienojumu, kuriem var būt kaitīga iedarbība. Brīvie radikāļi, slāpekļa vielmaiņas produkti, intoksikācijas produkti no zarnām – tas nav pilnīgs saraksts ar to, kas bojā mūsu iedzimto aparātu.

Nav mazāk fizikālu kaitīgu vielu kā ķīmiskie: elektromagnētiskie lauki, radioaktīvais starojums, rentgena stari, pozitīvi gaisa joni, augsta temperatūra - tas nav pilnīgs fizisko kaitīgo faktoru saraksts. Pat normāla cilvēka ķermeņa temperatūra - 36,6°C, optimālākā temperatūra visām bioķīmiskajām reakcijām organismā, kaitīgi iedarbojas uz proteīnu molekulām un, pirmkārt, uz DNS kā vissmalkāko struktūru. Nav brīnums, ka evolūcijas procesā vīriešu dzimumdziedzeri tika izcelti no vēdera dobuma. Sēklinieku temperatūra vīriešiem ir par 2-3 ° zemāka nekā temperatūra vēdera dobumā. Zemāka temperatūra dzimumdziedzeros palīdz samazināt siltuma radītos bojājumus dzimumšūnu DNS.

Sieviešu dzimumšūnas (olnīcās) tiek ievietotas vēdera dobumā. Tāpēc ar vecumu sieviešu dzimumšūnās uzkrājas daudz vairāk DNS bojājumu nekā vīriešu dzimuma šūnās. No tā jau var secināt, ka veseliem pēcnācējiem mātes vecums ir daudz svarīgāks par tēva vecumu.

Tomēr ķīmisko un fizikālo faktoru radītais DNS bojājums nav pilnībā nāvējošs. Evolūcijas procesā radās un fiksējās bojātās DNS labošanas (atjaunošanas) procesi. 98% no visiem DNS bojājumiem izlabo pati šūna. Ir īpaši fermenti, kas “izgriež” bojāto vietu no DNS. Tad izgrieztā laukuma vietā ar citu enzīmu palīdzību tiek uzbūvēts jauns, līdzīgs izņemtajam. Bojātā DNS daļa tiek izvadīta no organisma.

Ja remonta process netiek pabeigts, pirms šūna nonāk dalīšanās fāzē, tad dalīšanās laikā tā var nomirt, jo. sadalītas molekulas vienpavediena struktūra

DNS ir tukša vieta, un šajā vietā nevar notikt DNS molekulas dublēšanās. Kā redzat, DNS "remontē" pati.Šī notiekošā remonta process, tāpat kā jebkurš cits process, ir attiecīgo gēnu kontrolē. Ar vecumu, izsīkstot šūnu ģenētiskajam potenciālam, šādu labojošo (atjaunojošo) gēnu kļūst arvien mazāk. DNS remonta process. Tādējādi tas pakāpeniski izzūd, un tas veicina novecošanos un šūnu nāvi. Pētītie simtgadnieki, cita starpā, izceļas ar augstu DNS labošanās spēju pēc dažādiem bojājumiem. Spontāno DNS bojājumu teorijas aizsācēji bija amerikāņu zinātnieki Marrats (kļūdu uzkrāšanās teorija) un Bjorkstens (spirālveida pavedienu spirālveida šķērssavienojumu šķērsenisko kļūdu teorija). Mūsu valstī klasiskos darbus par DNS bojājumiem un labošanu rakstīja Frolkis V.V.

Pasters

19. gadsimta otrajā pusē tika izvirzītas daudzas hipotēzes par to, kā darbojas vakcīnas. Piemēram, Pasteur un viņa sekotāji ierosināja "izsmelšanas" teoriju. Bija saprotams, ka ievazātais mikrobs “kaut ko” absorbē organismā, līdz izbeidzas tā rezerves, pēc kā mikrobs iet bojā.

"Kaitīgo šķēršļu" teorija ierosināja, ka ieviestie mikrobi rada noteiktas vielas, kas traucē viņu pašu attīstībai. Taču abas teorijas balstījās uz vienu un to pašu maldīgo pieņēmumu, ka organisms nespēlē nekādas nozīmes vakcīnas darbā un pasīvi skatās no malas, kā mikrobi rok paši savu bedri.

Abas teorijas tika aizmirstas līdz ar jaunu datu un jaunu vakcīnu parādīšanos, un drīz abu zinātnieku epohālais darbs ne tikai ļāva pārdomāt šo procesu, bet arī radīja jaunu zinātniskās darbības jomu un atnesa gan Nobela prēmiju 1908. gadā. .

Iļja Mečņikovs: imūnsistēmas atklāšana

Krievu mikrobiologa laikmetīgās atziņas pirmsākumi Iļja Mečņikovs datēts ar 1882. gadu, kad viņš veica ievērojamu eksperimentu, kurā viņš atzīmēja, ka noteiktām šūnām ir spēja migrēt caur audiem, reaģējot uz kairinājumu vai ievainojumiem.

Turklāt šīs šūnas spēj aptvert, absorbēt un sagremot citas vielas. Mečņikovs šo procesu nosauca fagocitoze un šūnas fagocīti(no grieķu phagos "ēdājs" + cytos "šūna").

Sākotnēji tika izvirzīta versija, ka fagocitozes funkcija ir nodrošināt šūnas ar barības vielām. Tomēr Iļja Mečņikovs bija aizdomas, ka šīs kameras nedodas tikai uz svētdienas pikniku. Viņa aizdomas apstiprinājās strīdā ar Robertu Kohu, kurš 1876. gadā, novērojot Sibīrijas mēri, redzēto interpretēja kā slimības izraisītāju invāziju balto asinsķermenīšu šūnās.

Mečņikovs uz šo procesu skatījās citādi un ierosināja, ka balto asinsķermenīšus iebruka nevis Sibīrijas mēra baktērijas, bet gan šūnas ieskauj un aprij baktērijas.

Mečņikovs to saprata fagocitoze- aizsardzības līdzeklis, veids, kā sagūstīt un iznīcināt iebrucēju. Vienkārši sakot, viņš atklāja ķermeņa lielākā noslēpuma stūrakmeni - tā imūnsistēma nodrošinot aizsardzību pret slimībām.

1887. gadā Mečņikovs fagocītus klasificēja makrofāgi un mikrofāgi un, kas ne mazāk svarīgi, formulēja imūnsistēmas pamatprincipu.

Lai pareizi darbotos, saskaroties ar nepazīstamām parādībām organismā, imūnsistēma uzdod ļoti vienkāršu, bet tajā pašā laikā ārkārtīgi svarīgu jautājumu: "savējais" vai "ne savējais"?

Ja “nav savējais” (un tāpēc, apsteidzot variola vīrusu, Sibīrijas mēra baktērijas vai difterijas toksīnu, imūnsistēma sāk uzbrukumu.

Pola Ērliha teorija atrisina imunitātes noslēpumu

Pola Ērliha atklājums, tāpat kā daudzi citi, bija saistīts ar tehnoloģiju attīstību, kas ļāva pasaulei redzēt to, kas iepriekš bija noslēpums. Erliham par šādu līdzekli kļuva krāsvielas - ķīmiski savienojumi šūnu un audu krāsošanai, kas ļāva atklāt jaunas detaļas par to struktūru un darbību.

1878. gadā, kad Ērlihs bija tikai 24 gadus vecs, viņš spēja aprakstīt vairākus imūnsistēmas šūnu veidus, tostarp dažādus balto asinsķermenīšu veidus. 1885. gadā šie un citi atklājumi pamudināja jauno zinātnieku aizdomāties par jaunu šūnu uztura teoriju.

Pāvils Erlihs ierosināja, ka "sānu ķēdes" šūnu ārpusē - šodien mēs tos saucam par šūnu receptoriem - var pievienoties noteiktām vielām un pārnest tās šūnā.

Interesējoties par imunoloģiju, Pols Ērlihs domāja, vai receptoru teorija varētu izskaidrot, kā darbojas serumi pret difteriju un stingumkrampjiem. Kā jau zinām Bērings un Kitasato atklāja, ka dzīvnieks, kas inficēts ar difterijas baktērijām, sāk ražot antitoksīnu, un to var izolēt un izmantot kā aizsardzību pret citu organismu slimībām.

Izrādījās, ka šie "antitoksīni" patiesībā ir antivielas - specifiski proteīni, ko šūnas ražo, lai atrastu un neitralizētu difterijas toksīnu.

Savos novatoriskajos eksperimentos ar antivielām Ērlihs domāja, vai receptoru teorija varētu izskaidrot antivielu darbības mehānismu. Un drīz viņš nonāca pie laikmetam bagāta ieskata.

Sākotnēji, kā daļu no sānu ķēžu teorijas, Ērlihs ierosināja, ka šūnai ir ļoti dažādi ārējie receptori, no kuriem katrs pievienojas noteiktai barības vielai. Vēlāk viņš attīstīja šo ideju un ierosināja, ka kaitīgās vielas - baktērijas un vīrusi - var atdarināt barības vielas un arī piesaistīties konkrētiem receptoriem. Tālākais, saskaņā ar Ērliha hipotēzi, izskaidro, kā šūnas ražo antivielas pret svešu mikroorganismu.

Kad kaitīga viela pievienojas pareizajam receptoram, šūna spēj noteikt tās galvenās īpašības un sāk ražot lielu skaitu jaunu receptoru, kas ir identiski tiem, kas saistīti ar iebrucēju. Pēc tam šie receptori tiek atdalīti no šūnas un kļūst par antivielām, ļoti specifiskiem proteīniem, kas spēj atrast, pievienoties un deaktivizēt kaitīgas vielas.

Ērliha teorija beidzot izskaidroja, kā šūnas atpazīst konkrētas svešas vielas, kas nonākušas ķermenī, un provocē tās ražot specifiskas antivielas, kas vajā un iznīcina iebrucēju.

Šīs teorijas skaistums ir tāds, ka tā izskaidro, kā organisms ražo antivielas pret konkrētām slimībām un vai tās tiek ražotas, reaģējot uz iepriekšēju slimību, variāciju vai vakcināciju.

Protams, Erlihs kaut ko kļūdījās. Piemēram, vēlāk izrādījās, ka ne visas šūnas spēj piesaistīties iebrucējiem un ražot antivielas. Šo svarīgo uzdevumu veic tikai viena veida baltās asins šūnas - B-limfocīti. Turklāt būs nepieciešami vairāk nekā desmit gadu pētījumi, lai izprastu visas B šūnu un daudzu citu imūnsistēmas šūnu un vielu sarežģītās lomas.

Un šodien Iļjas Mečņikova un Pola Ērliha atklājumi, viens otru papildinot, tiek uzskatīti par diviem imunoloģijas stūrakmeņiem un sniedz ilgi gaidīto atbildi uz jautājumu par to, kā darbojas vakcīnas.