Формирование представлений о характере ответов иммунной системы на антигены различного происхождения

 

Первая теория иммунитета — теория боковых цепей — была создана П. Эрлихом в 1897 г. и ныне имеет историческое значение, что отражает идею селекционирующей роли антигена. Сущность теории заключается в том, что попавший в организм антиген вступает в прочную специфическую связь с боковыми цепями (рецепторами) протоплазмы, вследствие чего рецепторы нейтрализуются. Токсическое действие антигенов осуществляется путем аналогичного связывания с рецепторами. Нейтрализованные рецепторы заменяются другими, которые продуцируются в большом количестве. Образовавшиеся в избытке рецепторы, специфически связывающие антигены, отделяются, от поверхности клеток, выполняя функции свободных антител в плазме крови. Теория Н. Эрлиха господствовала на протяжении многих десятилетий, однако в значительной степени утратила свое значение в свете новых научных данных.

В 1926 г. Т. Морган выдвинул теорию «бусин на нити», сделав предположение о линейном расположении генов в хромосоме при синтезе белков и иммуноглобулинов в виде нити жемчуга.

В 1932 г. М. Гейдельберг и Л. Полинг выдвинули теорию «решетки», или теори ю «одной фазы». В основе теорий лежит концепция образования комплексов «антиген-антитело» в виде решетки. Необходимым условием образования решетки является наличие в молекуле антител более трех антигенных детерминант на каждую молекулу антигена и по два активных центра на каждую молекулу антител.

В 1930 г. Ф. Брейнльм и Ф. Гауровиц предложили *инструктивную теорию, которую ещё называют теорией «матриц». Согласно этой теории каждая иммунокомпетентная клетка благодаря антигену получает инструкцию для структуры образуемой молекулы антител. Антиген, таким образом, является матрицей для синтеза антител. Подобная точка зрения противоречит данным современной молекулярной биологии.

В 1949 году Ф.Бёрнет и Ф. Феннер в «теории непрямой матрицы» предположили, что все вещества организма, которые могут быть антигенами, несут особую молекулярную группировку, свойственную.данному организму. По этой метке лимфоидные клетки отличают «свое» от «чужого». Новые возможности развития теории «матриц» появились в связи с открытием передачи информации с РНК на ДНК(1970).

В 1946 -1948 гг. Фишер и Рэйгс выдвинули теорию множе ственного действия, предполагающую, что комплекс резус-факторов кодируется тремя отдельными генами, тесно связанными между собой.

В 1955г. Н. Йерне возродил идею П. Эрлиха осуществовании в клетках способности синтезировать специфические структуры (антитела) до контакта с антигеном. Была открыта теория естественного отбора. Ерне предположил, что каждая клетка-продуцент гамма-глобулинов спонтанно вырабатывает большой набор молекул, характеризующихся разной специфичностью. В этом наборе всегда есть молекула, комплементарная по своей специфичности тому антигену, который в данный момент попадает в организм. Потенциальные антитела всегда имеются в небольшом количестве. Действительно, в организмах человека и животных всегда есть некоторое количество нормальных антител. Антиген не обеспечивает новый синтез и не изменяет существующий. В крови или клетке он встречается с соответствующим ему естественным антителом и соединяется с ним. Возникший комплекс служит сигналом для синтеза большого количества данных иммуноглобулинов. Антиген выступает не в роли инструктора, а в роли селектора. Однако данная теория не лишена противоречий, которые бы объяснили многие вопросы иммунологии.

Известна также «теория двух фаз», созданная Ж. Борде в 1956 г. Она объясняет обволакивание антигенов молекулами антител с образованием первичных комплексов «антиген-антитело» (первая фаза), после чего происходит снижение поверхностных зарядов комплекса (вторая фаза), что делает возможным их соединение при критическом потенциале (сила сцепления больше силы отталкивания.).

В настоящее время иммунологи мира пользуются клонально-селекционной теорией, автор который Ф. Бёрнет (1964). Теория наиболее полно объясняет основные феномены иммунитета и имеет наименьшее количество возражений. Теория селекции клонов исходит из четырех основных предлоложений:

1. Обширность популяции лимфоидных клеток в организме — до 10¹², родоначальником всех клеточных форм является ретикулярная клетка. Большинство клеток в лимфоидной ткани клетками и их производными. Они объединяются под общим званием бласты.

2. Гетерогенность популяции лимфоидных клеток. Она объясняется мутационным процессом, идущим в соматических клетках, составляющих данную популяцию. Поскольку лимфоидная ткань характеризуется постоянно происходящим делением клеток, вся популяция состоит из большого числа клеточных клонов. Гетерогенность и клонированность распространяются и на клетки, способные продуцировать гамма-глобулины. При этом каждый клон содержит клетки-продуценты одного из возможных вариантов гамма-глобулина. Специфичность гамма-глобулина как антитела предопределена генотипом данного клона. В результате мутационного процесса в столь большой популяции накапливаются многочисленные варианты специфичностей, заведомо перекрывая все возможные варианты антигенных детерминант. Клон - это популяция организмов, происходящая от одного предшественника путем размножения, исключающая обмен генетическим материалом. По данным Ф. Бёрнета, в организмах человека и животных находятся клоны против 10000 антигенов. Тогда следует допустить, что в лимфоидной популяции должно быть no-крайней мере 10000 клонов с преадаптированной способностью вырабатывать соответствующий тому или иному антигену «глобулин - антитело».

3. Малое количество антигена стимулирует клетку преадаптированного клона к размножению и дифференцировку в сторону клеток — продуцентов антител. Данный клон активно пролиферирует, в течение нескольких дней накапливается большое число продуцентов антител, и антитела появляются в крови.

4. Большое количество антигена убивает преадаптированные иммунокомпетентные. клетки, элиминирует соответствующий клон. Эта предпосылка является основой для распознавания «своего». В процессе эмбрионального развития, когда появляется большое количество вариантов иммунокомпетентных клеток — родоначальниц будущих клонов; возникают и клетки, способные реагировать против собственных антигенов. Однако, контактируя с избытком антигенов собственного тела, они погибают. Этим свойством обусловлена и иммунологическая толерантность.

За открытие приобретенной толерантности в 1960 г. Нобелевская премия была присуждена Френку Макфарлейну Бернету и Питеру Медавару, установившим, что способность к иммунологическим реакциям возникает на сравнительно поздних стадиях эм6рионального развития, при этом происходит запоминание существующих маркеров «своего» у антигенов, присутствующих в данный момент. В последующем организм приобретает толерантность к ним и не способен отвечать на них иммунологической реакцией. Все антигены, которые не запомнились, будут восприниматься как «чужие» и в дальнейшем смогут вызывать иммунологический ответ.

 

1. Ярилин, А.А. Основы иммунологии / А.А. Ярилин. М.: Медицина, 1999

2. Ройт, А. Иммунология / А. Ройт, Дж. Бростофф, Д.Мейл М.: Мир, 2000.

3. Галактионов,В.Г. Иммунология / В.Г. Галактионов. М.: Академия, 2004.

4. Павлович, С.А. Основы иммунологии / С.А. Павлович. Мн.: Вышэйшая школа. 1997.

5. Киеня А. И.Основы иммунологии