Фагоцитарная теория мечникова кратко

Обновлено: 06.05.2024

Один из самых древних механизмов, обеспечивающих уничтожение опасных микроорганизмов и их токсинов, посторонних включении — это специальные иммунные клетки. Современный подход к изучению которых, как части иммунологической защиты на клеточном уровне, был основан русским биологом Ильей Ильичом Мечниковым. Его вклад — фагоцитарная теория иммунитета — один из важнейших в развитии иммунологии.

Автор

Российский ученый родился в сороковых годах девятнадцатого века в районе Харьковской Губернии. С отличием окончив гимназию, Илья Ильич поступил на физико-математический факультет Харьковского Университета. Делая огромные успехи по учебе, в девятнадцатилетнем возрасте получает диплом об образовании с отличием.

Затем он занимался изучением биологии и зоологии в Германии, Италии. В шестьдесят седьмом году девятнадцатого века получает магистратурную степень, в течение года становится доктором зоологии. Став профессором Университета в Одесской Губернии, вскоре покидает Российскую Империю и отправляется в Италию, где продолжает заниматься своими исследованиями. Вернувшись Одесскую губернию, Мечников организует медицинскую станцию по борьбе с бактериальными инфекциями, проведение первых прививочных компаний.

В восемьдесят седьмом году девятнадцатого века навсегда покидает пределы Российской Империи, вследствие сложившийся политической ситуации, и уезжает во Францию. Умирает на семьдесят втором году, перенеся повторный инфаркт.

Самыми трудами являются исследования:

Над структурным образованием клеток;
Эмбрионально-зародышевого развития, где становится автором нового течения биологии — эволюционной эмбрионологии;
О мерах защиты растений от вредителей;
В области патологии, которые помогли разработать теорию поглощения чужеродного объекта;
О пользе иммунопрофилактики в виде вакцинирования;
По предотвращению старения и последующей смерти;
О пользе пищи и кисломолочной продукции (Простокваша Мечникова);
О видах и распространении смертельных заболеваний.

Предложил и доказал теорию фагоцитированных микроорганизмов специальными иммунными клетками, выполняющими защитную и санитарную функции.

Рождение теории фагоцитоза

макрофоговые тела — лейкоциты гранулярного типа: нейтрофилы, базофилы;
Микрофаговые тела — лейкоциты подвижного типа: моноциты, эпителиальные тельца.

Защитные и санитарные свойства фагоцитов основаны на:

Сохранении и очищении организма от токсических веществ, инфекций, продуктов тканевого распада;
Связывание патогена специфичными рецепторами;
Синтезировании специальных ферментных и биологически активных веществ для выполнения поглотительной функции.

У многих ученых умов теория иммунитета не полностью вызывала понимание. Так как в этот же период шли успешные доказательства концепции Пастера о химической гуморальной форме. В качестве обоснования Мечников объединил теории в совокупность: обе формы не исключают, а дополняющих друг друга:

Гуморальная — защита, осуществляемая белковыми антигенами;
Клеточная — фагоцитарная теория.

Предприняв опытные сложные исследования, Мечников вместе с Луи Пастером развили концепцию о сложном иммунологическом механизме. Таким образом, ученые доказал, что воспалительные реакции, протекающие в организме — это нормальный физиологический процесс, говорящий об начале иммунного ответа: фагоцитарного и гуморального.

Клетки, осуществляющие фагоцитоз

Фагоцитарная теория иммунитета основана на механизме действия клеток, осуществляющих систему фагоцитоза. К таким телам относятся профессиональных и непрофессиональных исполнителей фагоцитоза.

Профессиональные исполнители — это клетки, чьей главной функцией является обеспечение системы фагоцитоза:

Моноциты — самый активный вид фагоцитов, циркулирующих в периферической крови;
Макрофаги — клетки, имеющие способность к захвату и перевариванию патогена;
Дендритные клетки — помогает формировать клеточный и гуморальный виды защиты;
Тучные клетки — лаброциты и мастоциты;
Лейкоциты полиморфоядерного типа — тела, имеющие ядра неправильной формы с большим количеством долей. К ним относят:

нейтрофилы — клетки формирующие антибактериальная иммунная система, и эозинофилы — участвуют в уничтожении чужеродного генетического материала.

Непрофессиональные клетки, то есть фагоцитоз для таких телец не является основной задачей, так как они не имеют специфических рецепторов, поэтому выполняют еще и сопутствующие функции, к ним относятся:

Фибропласты — осуществляют синтез мелкозернистого жидкого вещества внутри клетки;
Эндотелий — осуществляет обменные процессы между кровью и тканями;
Эпителии — секретирующие железистые тела.

Стадии фагоцитоза

Весь процесс фагоцитарной реакции представляет однообразную схему, состоящую из восьми определенных действий:

Первое — направленность на чужеродный объект. При попадании во внутреннюю среду инородный ген выделяет токсические вещества, чем активирует цитокины, лейкоперины, гистамины — происходит процесс хемотаксиса, благодаря чему идет миграция в очаг инфицирования нейтрофилов, макрофагов;
Второе — прикрепление рецепторной связкой или адгезия, произведя распознавание чужака с помощью специальных рецепторов лектиноподобного типа: маннозосвязывающие белки, селектин, происходит фиксирование фагоцита на поверхности чужеродного агента или опсонизация, где последняя является фактором, облегчающим присоединение фагоцитарного тела, стимулируя его функции;
Третье — активизация мембранного действия в виде актин-миозиновой реакции, в результате которой освобождается протеинкиназа типа С, дополнительно поступают внутриклеточные ионы кальция, что говорит о подготовке к поглощению антигена;
Четвертое — образование цитоплазматического выроста или псевдоподия для обволакивания и полного захвата патогена;
Пятое — возникновение вауколевой полости или фагосомы, в которой находится генетически чужеродный элемент и часть фагоцитарной мембраны;
Шестое — процесс сливания вауколевой фагосомы и лизосома, тельца, внутри которых имеется большой уровень ферментных веществ, в результате слияния происходит формирование фаголизосома;
Седьмое — нейтрализация и переработка патогенной частицы, то есть вредоносный объект погибает под действием ферментов (протеаза, нуклеаза, липаза) и переваривается фагоцитом;
Восьмое — дегрануляция с выбросом внутреннего содержимого, образовавшегося после уничтожения патогена, тем самым освобождая специфические медиаторы.

При этом, степень выброса продуктов деградации может говорить о:

Незавершенности фагоцитоза, это связано либо с тем, что для одних болезнетворных микроорганизмов это естественный процесс обеспечения их жизнедеятельности (гонококк, микобактерия), либо со слабостью иммунитета;
Завершенности — уничтожение патогена.

Механизм действия

Фагоцитарные тельца способны циркулировать по всем внутренним органам и системам. При обнаружении возникшей угрозы, фагоцит, с помощью специфических рецепторов, связывает антиген и начинает его поглощение. Попав внутрь фагоцитарной клетки, патоген нейтрализуется под действием сочетания внутренней фагосомы, лизосомы и ее ферментных веществ. Затем происходит выброс фаголизосом и их гранул и во внеклеточную среду, где начинают функционировать другие иммунные компоненты, образуя очаг воспаления и активируя сосудистую реакцию.

Видео

Отправной точкой создания фагоцитарной или клеточной теории иммунитета послужили исследования И.Мечникова в области сравнительной эмбриологии, относящиеся к 1882 году. Объектом его работы в тот период были личинки морской звезды. Рассматривая личинки под микроскопом, Илья Мечников воткнул в них небольшие растительные колючки. Через несколько часов он заметил, что вокруг колючек начинают собираться подвижные клетки, которые пожирают колючки, т.е. стремятся уничтожить инородные тела. Через сутки вокруг колючек подвижных клеток собралось так много, что они образовали клеточный вал, который ограничивал колючки и мог быть назван демаркационным.

1883 год считается годом создания общебиологической эволюционной теории иммунитета, названной фагоцитарной. Согласно фагоцитарной теории иммунитета И.Мечникова развитие иммунологической реактивности в филогенезе шло по пути превращения пищеварительных клеток простейших в клетки-фагоциты высших организмов. Илья Мечников провёл многочисленные эксперименты, показывающие, что именно эти клетки осуществляют защиту организма от микробов и других инородных элементов.

Илья Мечников создал фагоцитарную теорию иммунитета, которой посвятил 25 лет жизни. Мечников и его школа обнаружили фагоциты у животных разных видов. Мечниковым и представителями его школы было показано, что защитные фагоцитирующие клетки* находятся в различных органах и системах органов, обеспечивают и местный и общий иммунитет.

* Фагоцитирующие клетки есть и у человека, они подразделяются на циркулирующие и осёдлые, последние постоянно находятся в определённых тканях. На лабораторном практикуме в медицинских института, на биологических и аграрных факультетах студенты рассматривают под микроскопом препараты, в которых видны окрашенные клетки крови, например, нейтрофильные лейкоциты, цитоплазма которых буквально нафарширована кокковой флорой или тушью, которую раскапывали на свежий мазок крови.

Одним из оппонентов Ильи Мечникова был известный ученый Пауль Эрлих, изучивший химическую сторону этого явления. Он впервые установил существование латентного периода между инъекцией токсических веществ и образованием антител, биологических субстанций, нейтрализующих токсины.

В период работы в Берлине, в Институте инфекционных заболеваний, работая под руководством Роберта Коха, Пауль Эрлих продолжал исследования в области иммунологии. Он установил, что антитела у млекопитающих могут передаваться с материнским молоком и это создает пассивный иммунитет для потомства. Это было еще до создания им гуморальной теории иммунитета. В Институте инфекционных заболеваний Пауль Эрлих работал вместе с Эмилем фон Берингом, ученым, открывшим антитоксины. Двое крупных ученых сотрудничали по направлению изготовления дифтерийного антитоксина в достаточных количествах. Пауль Эрлих, развивая гуморальное направление в иммунологии, сформулировал гуморальную теорию иммунитета.

Полемика между двумя основоположниками иммунологии Ильей Мечниковым и Паулем Эрлихом продолжалась более 15 лет. Эта полемика оказалась продуктивной и способствовала окончательному формированию иммунологии как науки.

В 1908 году Нобелевский комитет принял решение присудить Илье Мечникову и Паулю Эрлиху Нобелевские премии за достижения в области физиологии и медицины – за выдающиеся заслуги в развитии иммунологии. Таким образом, время и Нобелевский комитет примирили двух создателей основополагающих теорий иммунитета, которые вели научную полемику, выступая с лекциями, научными статьями, участвуя в дискуссиях. Интересно, что в момент награждения Илья Мечников и Пауль Эрлих уже занимались другими научными проблемами, далёкими от иммунологии.

Сейчас про иммунитет говорят так часто, что про него знает каждый школьник. Сложно поверить, что всего около ста лет назад об иммунной системе не имели понятия даже выдающиеся умы того времени.

Русский биолог Илья Ильич Мечников является основоположником теории иммунитета. Им разработана фагоцитарная теория иммунитета, которая объясняет сложную работу системы иммунитета. Согласно теории, все клетки человеческого организма, которые участвуют в процессе захвата и переваривания твердых частиц (это и есть фагоцитоз), можно разделить на макрофаги и микрофаги. К микрофагам относятся клетки крови. Макрофаги делятся на две группы - это подвижные лейкоциты (клетки селезенки, лимфы, моноциты) и неподвижные (эпителиальные клетки, выстилающие изнутри стенки сосудов, клетки пульпы селезенки).

В своей теории ученый описал три основных свойства клеток-фагоцитов:

- Фагоциты способны защищать и очищать от токсинов, от инфекций, от продуктов распада тканей.

- Фагоциты располагают антигены на мембране клетки.

- Фагоциты обладают способностью выделять ферменты и биологически активные вещества.

За исследования невосприимчивости в инфекционных болезнях в 1908 году Мечникова удостоили Нобелевской премии, правда, совместно с П. Эрлихом (автор гуморальной теории иммунитета).

В 1937 году начались работы по электрофорезу белков крови (это метод разделения белков сыворотки крови на группы под воздействием электрического тока), положившие начало изучению антител (иммуноглобулинов), вскоре были открыты основные классы иммуноглобулинов, способных идентифицировать и нейтрализовать чужеродные элементы. Все эти исследования лишь развивают теорию, предложенную Мечниковым, исследуя ее механизмы на более детальном уровне. Основными вызовами, на которые фагоцитарная теория должна найти ответ, являются вопросы иммунодефицита, лечение онкологических заболеваний, разработка новых вакцин и антиаллергенов.

Несмотря на значительный прорыв в исследованиях строения и взаимодействия клеток организма, предложенная Мечниковым фагоцитарная теория до сих пор остается главной основой современной иммунологии.

Теории иммунитета. Разработка теорий иммунитета. Фагоцитарная теория иммунитета. И.И. Мечников.

Выявление роли патогенных микроорганизмов в развитии инфекционных болезней, возможность искусственного создания невосприимчивости подтолкнули к изучению факторов защиты организма от инфекционных агентов.

Однако автор быстро понял, что его теория не может объяснить ряд наблюдений. В частности, Пастер показал, что если заразить курицу сибирской язвой и держать её ноги в холодной воде, то у неё развивается заболевание (в обычных условиях куры невосприимчивы к сибирской язве). Развитие феномена обусловливало снижение температуры тела на 1-2 °С, то есть ни о каком исчерпывании питательной среды в организме речь идти не могла.

Фагоцитарная теория иммунитета. И.И. Мечников

Значительный вклад в распространение фагоцитарной теории внесли работы Э. Ру и учеников И.И. Мечникова (A.M. Безрёдка, И.Г. Савченко, Л.А. Тарасёвич, Ф.Я. Чистович, В.И. Исаев).

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Читайте также: