А.А. Ярилин - Иммунология (1112185), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Современный этап развития иммунологии — молекулярнаяиммунологияМолекулярно-биологические методы и технологии стали неотъемлемойчастью иммунологии на рубеже 80-х и 90-х годов, что ознаменовало ее переходна новый уровень. В это время важным показателем достоверности данныхстало применение при исследованиях генетических подходов. Чрезвычайноширокое применение получили трансфекция и нокаут генов, а также использование клеточных клонов и моноклональных антител. Для этого периодахарактерно активное обращение (на новом методическом и идеологическомуровнях) к инфекционной иммунологии, включая создание вакцин нового типа.
Одновременно обострился интерес к практическому применениюполучаемых результатов (возможно, это стало следствием чрезвычайногоудорожания научных исследований, проведению которых необходимо былодать практическое обоснование). Излюбленной областью создания и применения новых молекулярно-биологических моделей стала иммуноонкология.Понятие «вакцина» претерпело изменения: теперь этим термином сталиобозначать не только профилактические антиинфекционные препараты, какпрежде, но и препараты для лечения онкологических, аллергических и аутоиммунных заболеваний.
Однако следует признать, что, несмотря на большуюинтенсивность исследований и чрезвычайно высокий методический и технологический уровень работ, проводимых в данных направлениях, реальныепрактически значимые достижения в них невелики.К особенностям этого периода развития иммунологии можно отнестичрезвычайно высокие требования к методической стороне исследований,явно выраженную прикладную ориентацию и очевидное пренебрежениетеоретическими обобщениями. Экспериментальные достижения этогопериода очень многочисленны, но их значимость не всегда можно оценить.Назовем лишь некоторые из них: расшифровка сигнальных путей, обеспечивающих активацию лимфоцитов и клеток врожденного иммунитета;изучение дендритных клеток, как клеток, связывающих врожденный иадаптивный иммунитет (с дендритными клетками связаны многие попытки практического применения достижений иммунологии, в частности присоздании вакцин разного рода); расшифровка факторов и механизмов, определяющих распределение клеток в организме и пути их рециркуляции, атакже гомеостаз лимфоидных клеток; открытие механизмов формированиялимфоидных органов; обнаружение гетерогенности хелперных Т-лимфоци-1.2.
Естественная история иммунитета23тов и их связи с патологией; повторное открытие супрессорных Т-клеток(теперь в качестве регуляторных Т-лимфоцитов) и др.Наиболее крупным теоретическим обобщеним, повлекшим большоечисло экспериментальных исследований и практически значимых разработок, послужило учение Ч. Джанеуея (Ch.
Janeway) и его последователейо природе распознавания во врожденном иммунитете и иерархическихвзаимодействиях врожденного и адаптивного иммунитета. При этом, вопервых, был открыт новый тип иммунологического распознавания, заставивший отказаться от представлениий о неспецифичности врожденногоиммунитета, во-вторых, было обосновано представление о невозможностизапуска адаптивного иммунитета без предварительной активации врожденного иммунитета.
Исследования, проводимые в области иммунологиив ХХI веке, в большей или меньшей степени ориентированы на эту концепцию.В настоящее время часто высказывают опасение, что иммунология каксамостоятельная научная дисциплина исчезает, растворяясь в молекулярнойбиологии (аналогичное «растворение» в микробиологии констатировалосьв предвоенный период). Едва ли это возможно, поскольку у иммунологииесть собственный объект исследований — специфические взаимодействиямежду антигенами и их рецепторами, лежащие в основе дискриминации«свое–чужое», — имеющий разнообразные проявления и со временем приобретающий все новые аспекты.1.2. ЕСТЕСТВЕННАЯ ИСТОРИЯ ИММУНИТЕТАФилогенез иммунитета неотделим от истории возникновения и развития многоклеточных организмов. Возникновение Metazoa (многоклеточные)означает формирование автономных организмов, имеющих внутреннююсреду, заполненную принадлежащими данному организму клетками иограниченную барьером, отделяющим ее от окружения.
Окружение a prioriвраждебно организму, поскольку служит источником агрессии, конкуренции и т.д. Агрессия может состоять в проникновении других организмов(прежде всего одноклеточных) во внутреннюю среду многоклеточногоорганизма с последующей конкуренцией за территорию и ресурсы, а такжевозможным активным повреждением клеток или их отравлением токсинами и метаболитами. Таким образом, сам факт возникновения обособленного сообщества клеток, имеющего хотя бы элементарные интегрирующиесистемы и воспроизводящегося как единое целое, послужило достаточнымоснованием для возникновения «службы» поддержания клеточного и молекулярного постоянства внутренней среды.
Такая «служба» и стала прообразом иммунной системы.Из сказанного выше следует, что первое условие формирования иммунитета — наличие «охраняемой» замкнутой территории с ее обязательнымотграничением от внешней среды. Второе условие — появление факторов,специализированных для обеспечения постоянства охраняемой внутренней среды путем ее освобождения от поступивших извне агентов (т.е. дляобеспечения иммунитета в его прямом первоначальном смысле — освобождение). Со времен И.И. Мечникова общепризнано, что таким фактором24Глава 1.
Введение в иммунологиюстали специализированные клетки мезенхимального происхождения —подвижные амебоциты, предки фагоцитов млекопитающих. Они обладаютвыраженной способностью к фагоцитозу — механизму, обеспечивающемуэлиминацию потенциально агрессивных клеток, проникших во внутреннюю среду организма.Важное условие эффективной работы этого гомеостатического механизма — способность защитных клеток отличать потенциально агрессивныечужие клетки от собственных. Принцип, на который опирается такоераспознавание, стал основой иммунитета во всех его проявлениях. Такимобразом, иммунная система, не имея возможности «дожидаться» проявления агрессивности проникших извне клеток, рассматривает в качествепотенциально опасных любые чужеродные клетки и молекулы.
По-видимому, такое «решение» эволюции наиболее универсально и оправдано:действительно чужеродные объекты практически всегда вредны, даже еслиони не проявляют активной агрессии.Возникновение рецепторов, позволяющих «опознать» чужое, сталотретьим основополагающим событием на пути формирования иммунитета(после возникновения внутренней среды многоклеточных и специализированных клеток-фагоцитов). Действительно, наличие патогенраспознающих рецепторов, как их теперь называют, — чрезвычайно древнее«изобретение» эволюции, общее для животных и растений. Отметим сразу,что иммунитет растений и животных эволюционировал в последующемразными путями, однако общий принцип распознавания чужеродныхобъектов сохранился.В процессе эволюции вида закреплялись гены, кодирующие молекулы, предназначенные для распознавания не просто «чужого», но заведомоопасного для данного организма.
Эти рецепторы — мембранные или растворимые молекулы, обладающие пространственным сродством (и потомуспособные их распознавать) к наиболее общим и связанным с патогенностью молекулярным маркерам чужеродных агентов: компонентам клеточнойстенки бактерий, эндотоксинам, нуклеиновым кислотам и т.д. Каждыйрецептор распознает не индивидуальную молекулу, а целую группу подобных молекул, служащих образами (паттернами) патогенности. Молекулырецепторы представлены не только на поверхности клеток-эффекторовиммунитета, но и в гранулах, в которые попадают чужеродные агентыпри фагоцитозе.
Патогенраспознающие молекулы присутствуют также вжидких средах организма и способны инактивировать токсины и убиватьчужеродные клетки. Относительно небольшое число генов, кодирующихтакие рецепторы, обеспечивает распознавание практически всех патогенов,не составляя чрезмерной «обузы» для многоклеточного организма.В результате распознавания образов патогенности происходит активацияклеток — иммуноцитов, что позволяет им убивать и затем элиминировать патогены. Это происходит с помощью цитолиза — внутриклеточного(наиболее совершенного, связанного с фагоцитозом), внеклеточного (вызываемого секретируемыми факторами) и контактного.