Что такое иммунология кратко

Обновлено: 28.06.2024

ИММУНОЛО́ГИЯ, нау­ка о за­щит­ных свой­ст­вах ор­ганиз­ма, его им­му­ни­те­те. И. ис­сле­ду­ет: об­ще­био­ло­гические ос­но­вы им­му­ни­те­та, его про­ис­хо­ж­де­ние и эво­лю­цию (им­му­но­био­ло­гия); ана­то­мию, гис­то­ло­гию и ци­то­ло­гию им­мун­ной сис­те­мы ор­га­низ­ма (им­му­но­мор­фо­ло­гия); ге­не­ти­ческую обу­слов­лен­ность им­му­но­ло­гиче­ских про­цес­сов (им­му­но­ге­не­ти­ка); мо­ле­ку­ляр­ные ме­ха­низ­мы им­му­ни­те­та, а так­же хи­мические свой­ст­ва гу­мо­раль­ных фак­то­ров им­му­ни­те­та и за­ко­но­мер­но­сти их взаи­мо­дей­ст­вия (им­му­но­хи­мия); им­мун­ные ре­ак­ции (ал­лер­ги­че­ские, ау­то­им­мун­ные), по­вре­ж­даю­щие разл. ор­га­ны и тка­ни (ал­лер­го­ло­гия, ауто­им­му­но­ло­гия); за­бо­ле­ва­ния, со­про­во­ж­даю­щие­ся де­фек­та­ми им­мун­ной сис­те­мы (им­му­но­па­то­ло­гия); им­му­но­ло­гич. взаи­мо­от­но­ше­ние опу­хо­ли и ор­га­низ­ма (он­ко­им­му­но­ло­гия). Раз­ра­бот­кой им­му­но­ло­гич. ос­нов про­фи­лак­ти­ки, диа­гно­сти­ки и ле­че­ния за­бо­ле­ва­ний за­ни­ма­ет­ся И. кли­ни­че­ская. И. рас­по­ла­га­ет на­бо­ром спе­ци­фич. ме­то­дов ис­сле­до­ва­ния, ос­но­ван­ных на ре­ги­ст­ра­ции ре­ак­ции ан­ти­ген – ан­ти­те­ло, про­ис­хо­дя­щей в рас­тво­ре или на твёр­дых по­верх­но­стях (им­му­но­фер­мент­ный ана­лиз), на кле­точ­ной мем­бра­не или внут­ри клет­ки (про­точ­ная ци­то­мет­рия).


Иммунология — это наука, изучающая строение и функционирование иммунной системы человека, механизмы ее самозащиты, иммунодефицитные заболевания, а также различные методы иммунотерапии. В процессе научного изучения и исследований иммунитета выявляются его общебиологические основы, генетическую обусловленность факторов, строение, свойства и взаимодействие антител и антигенов. Появление данной науки об иммунитете тесно связано с именами таких ученых, как И. Мечников, Л. Пастер, П. Эрлих.

Иммунология — область медицинской микробиологии, она развивается достаточно быстро и взаимодействует с такими науками, как химия, биология, генетика, физиология. Иммунологические реакции используются клинической иммунологией для диагностики, лечения, а также профилактики многих заболеваний.

Данные Всемирной Организации Здравоохранения гласят о том, что на сегодняшний день большая часть заболеваний связана с нарушениями иммунной системы. Повышенная иммунная реакция приводит к аллергии, а, напротив, пониженная, к иммунодефицитным состояниям, которые могут быть врожденными (встречаются редко).

В случае серьезного снижения защитных сил организма человека, возникают хронические воспалительные процессы, которые обуславливаются бактериальной и вирусной активностью. Сюда относят такие заболевания, как вирусные гепатиты, герпес, папилломатоз. Если такие заболевания носят вялотекущий характер, в связи с чем возрастает риск онкологии. Приобретенные нарушения иммунитета гораздо чаще встречаются в более зрелом возрасте. СПИД является примером приобретенного иммунодефицита.

К причинам, вызывающим нарушение защитных свойств организма, относятся: травмы, влияние кортикостероидов, облучение рентгеном, заболевания почек и печени, диабет, злокачественные опухоли. При правильном лечении за счет мощной компенсаторной функции иммунной системы происходит восстановление ее функций.

Диагностические исследования в иммунологии

Диагностика в иммунологии предполагает идентификацию биологических веществ, которые регулируют защиту организма (к ним относят цитокины, интерфероны), определение общего иммуноглобулина (A, E, G, M), уровень активности лимфоцитов, фагоцитов.

Точными и эффективными на сегодняшний день являются разного рода аппаратные и лабораторные анализы отдельных органов человека. Такие диагностические исследования нужны для того, чтобы иметь представление о состоянии организма в целом, а также для эффективного лечения его нарушений. В рамках такой терапии широко применяют иммуномодуляторы (препараты для восстановления естественных реакций защитных механизмов).

наука о защитных реакциях организма, направленных на сохранение его структурной и функциональной целостности и биологической индивидуальности. И. — быстро развивающаяся дисциплина широкого биологического профиля, выросшая как отрасль медицинской микробиологии. Теоретические направления в И. — изучение на клеточном и молекулярном уровне механизма образования антител, их патогенетической роли, филогенеза и онтогенеза иммунной системы — всё чаще объединяют термином иммунобиология.

И. берёт своё начало из следующего наблюдения: люди, перенёсшие заразное заболевание, обычно могут без опасности для себя ухаживать за больными во время эпидемий данного заболевания. В 1796 Э. Дженнер разработал способ искусственной иммунизации против оспы путём заражения человека коровьей оспой. Начало И. как самостоятельной науке положило открытие Л. Пастера (1880), обнаружившего, что иммунизация кур старой холерной культурой создаёт у них устойчивость к заражению высоковирулентным возбудителем куриной холеры. Пастер сформулировал основной принцип создания вакцин (См. Вакцина) и получил вакцины против сибирской язвы и бешенства. И. И. Мечников (1887) открыл феномен Фагоцитоза и создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета. К 1890 работами немецкого бактериолога Э. Беринга и его сотрудников было показано, что в ответ на введение микробов и их ядов в организме вырабатываются защитные вещества — Антитела. Немецкий учёный П. Эрлих (1898, 1900) выдвинул гуморальную теорию иммунитета. В 1898—99 бельгийский учёный Ж. Борде и русский учёный Н. Н. Чистович обнаружили образование антител в ответ на введение чужеродных эритроцитов и сывороточных белков. Это открытие положило начало неинфекционной И. В 1900 австрийский иммунолог К. Ландштейнер открыл Группы крови человека и создал основу учения о тканевых изоантигенах (см. Антигены). Новое, предсказанное австралийским учёным Ф. Бёрнетом направление в И. — учение об иммунологической толерантности — возникло после экспериментального воспроизведения этого феномена английским учёным П. Медаваром (1953).

Начало отечественной И. положили работы И. И. Мечникова, А. А. Безредки, Г. Н. Габричевского, Н. Ф. Гамалеи, Л. А. Тарасевича. Советская И. 20—30-х гг. наряду с решением практических вопросов плодотворно занималась теоретическими исследованиями (работы И. Л. Кричевского, В. А. Барыкина, В. А. Любарского, С. И. Гинзбург-Калининой). В 40—60-е гг. проблемы И. успешно решались под руководством Л. А. Зильбера, П. Ф. Здродовского, Г. В. Выгодчикова, М. П. Покровской, В. И. Иоффе, А. Т. Кравченко, П. Н. Косякова и др.

И. развивается очень быстрыми темпами, особенно на стыках с химией, генетикой, физиологией, радиобиологией и др. отраслями биологии и медицины. И. состоит из ряда более или менее четко определившихся направлений (см. рис. 1), перечисленных ниже.

Иммуноморфология изучает анатомию, гистологию и цитологию иммунной системы организма. В ней используются гистологические и цитологические методы исследования, культивирование клеток вне организма, световая, флуоресцентная и электронная микроскопия, авторадиография и др. В последние годы весь процесс первичного иммунного ответа лимфоидных клеток удалось воспроизвести в пробирке. Установлено, что специфический иммунный ответ, а отчасти и естественная устойчивость организма обеспечиваются функцией его лимфоидной системы и рассеянных по всем тканям фагоцитирующих клеток (см. Фагоцитоз). Свойством захватывать антиген обладают нейтрофильные и эозинофильные гранулоциты, моноциты и тромбоциты в крови; гистиоциты в соединительной ткани; микроглия в мозге; синусные клетки печени, селезёнки, надпочечников, костного мозга и передней доли гипофиза; ретикулярные клетки селезёнки, лимфатических узлов, костного мозга, тимуса (вилочковой, или зобной, железы) и небольшая часть циркулирующих лимфоцитов. Основная масса введённого во внутреннюю среду организма антигена захватывается, разрушается и устраняется этими клетками. Лишь доли процента антигенных молекул сохраняются долгое время, вызывая специфические иммунологические реакции. Особо важную роль приписывают тем молекулам антигена, которые оседают на поверхности ретикулярных клеток в лимфатических узлах. Иммунный ответ происходит при взаимодействии, по крайней мере, двух типов малых лимфоцитов (рис. 2), которые постоянно мигрируют в тканях, циркулируя по лимфатическим и кровеносным путям.

Клетки одного типа (В-клетки) происходят из костного мозга и при встрече с антигеном превращаются в клетки, образующие антитела (плазматические клетки). Клетки другого типа (Т-клетки) происходят из тимуса. Им свойственна способность специфически реагировать на антигенные молекулы и обеспечивать взаимодействие В-клеток с антигеном.

Сравнительная И. изучает иммунный ответ у разных видов животных. Эволюционное толкование явлений иммунитета помогает выяснить их механизмы. Лимфоидная система и способность к образованию специфических антител впервые появляются только у позвоночных. Например, морская минога имеет примитивный лимфоэпителиальный тимус, лимфоидные островки в селезёнке и костном мозге и циркулирующие лимфоциты; у неё образуются антитела и возникает иммунологическая память, но ассортимент антигенов, на которые отвечает минога, очень ограничен. У примитивных хрящевых рыб (акул, скатов) лимфоидная система более развита; они способны реагировать на большее число антигенов. Типичные плазматические клетки появляются у хрящевых, лучепёрых и костистых рыб. У этих животных вырабатывается несколько типов иммуноглобулинов. У земноводных впервые в филогенетическом ряду образуется система плазматических клеток, синтезирующих высоко- и низкомолекулярные иммуноглобулины, различающиеся по антигенным свойствам. Весьма похожая система имеется у пресмыкающихся. Система Комплемента (состоящая из различных белков нативной сыворотки), по-видимому, очень древняя, так как в сходной форме имеется как у низших, так и у высших позвоночных.

У большинства млекопитающих иммунные реакции развиваются в полной мере только после рождения. Во время эмбрионального развития, когда зародыш защищен от действия антигенов, функционирует система избирательного переноса иммуноглобулинов от матери к плоду. Однако к 4—5 месяцам плод человека самостоятельно образует иммуноглобулины М и G. Птицы и млекопитающие, в том числе человек, обладают одинаковым спектром иммунологических реакций. Степень иммунореактивности связана с возрастом и заметно снижается по мере старения организма.

Физиология иммунных реакций изучает также факторы, регулирующие количественные характеристики иммунного ответа, в том числе роль нервной системы (преимущественно гипоталамуса), гормонов, возраста, питания, состояния организма (в частности, степени утомления) и внешних воздействий. Теперь известно, что не только гормоны гипофиза и надпочечников могут изменять иммунологическую реактивность, но и плацента выделяет особый гормон, который в значительной степени тормозит иммунные реакции организма матери на антигены плода.

Иммунопатология изучает не только чрезмерные или повреждающие организм иммунные реакции (см. Аутоиммунные заболевания), но и заболевания, сопровождающиеся дефектами иммунной системы: наследственные и приобретённые агаммаглобулинемии и иммуноглобулинопатии при опухолях лимфо-ретикулярной ткани, при нефрозах, после применения цитостатических лекарственных препаратов и после облучения. В иммунопатологии особое внимание уделяется методам торможения и стимуляции иммунного ответа. Усиление иммунного ответа неспецифическими стимуляторами (так называемыми адъювантами) или трансплантацией активных лимфоидных тканей перспективно при инфекционных заболеваниях и при дефектах иммунной системы. И наоборот, торможение иммунного ответа — лечебный приём при заболеваниях с чрезмерной или нежелательной активностью иммунной системы. Торможения достигают, повреждая лимфоидные клетки облучением, азотистыми ипритами, антиметаболитами, кортикостероидными гормонами, антилимфоцитарной сывороткой. Иммунный ответ подавляют также пассивным введением антител, например введением матери антирезусных антител для предотвращения гемолитической желтухи новорождённых.

В последние годы интенсивно изучаются реакции организма на клетки и макромолекулы индивидуумов того же или другого вида. Эту отрасль называют неинфекционной И. Каждый многоклеточный организм обладает некоторыми уникальными, неповторимыми особенностями строения белков и клеточных мембран. Отличие одного индивидуума от другого обусловлено генетическими механизмами. Именно по этой причине введённые в организм извне клетки и молекулы распознаются как чужеродные и вызывают комплекс иммунных реакций, направленных на их удаление. Поэтому, несмотря на самую совершенную хирургическую технику, пересаженные органы и ткани обычно отторгаются, будучи не в состоянии преодолеть барьер тканевой несовместимости; её изучением занимается трансплантационная И. Другой раздел неинфекционной И. — иммунология опухолей — изучает опухолевые антигены и механизмы распознавания и удаления злокачественно перерожденных клеток. В круг проблем неинфекционной И. входит также разработка способов создания специфической иммунологической толерантности, которые в будущем позволят сделать трансплантацию органов практически применяемым методом лечения всевозможных заболеваний. Получаемые И. данные служат основой для развития прикладной, клинической И. и таких её основных направлений, как Иммунопрофилактика, Иммунотерапия, Иммунодиагностика.

Иммунологические методы исследования широко используются для тонкого анализа в разнообразных отраслях медицины (гематологии, акушерстве, дерматологии и пр.) и биологии (в биохимии, эмбриологии, генетике и антропологии).

Проблемами И. в СССР занимаются более 50 научно-исследовательских учреждений. Крупнейшие из них — институт эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи АМН СССР (Отдел иммунологии и онкологии этого института — международный центр по опухолеспецифическим антигенам), Московский институт вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова, Государственный контрольный институт медико-биологических препаратов им. Л. А. Тарасовича, Московский институт эпидемиологии и микробиологии, Ленинградский институт экспериментальной медицины.

За рубежом вопросами И. занимаются: Институт иммунологии (Базель) и Институт биохимии Лозаннского университета (Швейцария), Национальный институт медицинских исследований (Милл-Хилл, Великобритания), Национальный институт рака, Национальный институт здравоохранения, а также Рокфеллеровский институт медицинских исследований (США). Научно-исследовательский институт иммунологии (Прага, Чехословакия), Институт Л. Пастера (Париж, Франция) и др. С 1963 Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), осуществляя свою программу по И., создаёт справочные центры по иммунологии и иммуноглобулинам, созывает симпозиумы и совещания по иммунопатологии, иммунологии паразитарных заболеваний, иммунотерапии рака, по типированию антигенов тканевой несовместимости, по клеточному иммунитету.

Лит.: Незлин Р. С., Биохимия антител, М., 1966; Фонталин Л. Н., Иммунологическая реактивность лимфоидных органов и клеток, Л., 1967; Петров Р. В., Введение в неинфекционную иммунологию, Новосиб., 1968; Здродовский П. Ф., Проблемы инфекции, иммунитета и аллергии, 3 изд., М., 1969; Эфроимсон В. П., Введение в медицинскую генетику, 2 изд., М., 1968; его же, Иммуногенетика, М., 1971; Бойд У. К., Основы иммунологии, пер. с англ., М., 1969; Бернет Ф. М., Клеточная иммунология, пер. с англ., М., 1971, с. 11; Pressman D., Grossberg A. L., The structural basis of antibody specificity, N. Y. — Amst., 1968; Humphrey J. Н., White R. G., Immunology for students of medicine, 3 ed., Oxf., 1970.

Практическая, в том числе и клиническая, И. занимается использованием иммунологических реакций в целях диагностики, профилактики и лечения ряда заболеваний. Она тесно связана с медицинской и ветеринарной микробиологией, а также с эпидемиологией, физиологией и патофизиологией, биохимией, эндокринологией и др. Самостоятельными разделами практической И. является вирусная И., И. паразитарных заболеваний. И. изучает антигенный состав микроорганизмов, особенности иммунных процессов при различных видах инфекций и неспецифические формы устойчивости организма к инфекционному возбудителю. Всё большее значение приобретают изучение иммунологических процессов и иммунологической перестройки организма, вызванных неинфекционными антигенами экзогенного и эндогенного происхождения, разработке методов борьбы с аллергическими заболеваниями (см. Аллергия, Аллергология). Интенсивно развиваются и другие разделы клинической И.: радиационная И., изучающая нарушения иммунологической реактивности организма под влиянием облучения; иммуногематология, исследующая антигенный состав клеток крови, причины и механизм развития иммунологических поражений системы крови и др. И. разрабатывает методы иммунопрофилактики, иммунотерапии и иммунодиагностики. Клиническая И. использует различные методы исследования. Так, при изучении природы и свойств антигенов и антител используется биохимические и физико-химические методы. С помощью изотопных индикаторов и флюоресцентной микроскопии изучают судьбу антигенов в организме и закономерности антителообразования на клеточном уровне. Механизмы развития неспецифических воспалительных и аллергических реакций исследуют биохимическими и цитохимическими методами.

Иммунологические методы исследования основаны на специфичности взаимодействия антигена (микроба, вируса, чужеродного белка и пр.) с антителами. Раздел И., изучающий реакции антигена с антителами сыворотки крови, называется серологией (См. Серология). К наиболее распространённым иммунологическим методам относятся: реакция преципитации, реакция агглютинации, реакция лизиса, реакция нейтрализации. Широкое распространение получает изучение взаимодействия антигена с иммунными клетками. Многие методы И. обладают очень высокой специфической чувствительностью (например, реакция анафилаксии (См. Анафилаксия) превосходит по чувствительности методы аналитической химии) и используются в других дисциплинах, например в судебной медицине.

В СССР и за рубежом И. преподают в медицинских и ветеринарных вузах на кафедрах патологической физиологии, микробиологии, общей патологии, а также в спец. научно-исследовательских институтах. Вопросы клинической И. обсуждаются на международных конгрессах по микробиологии и аллергологии и освещаются во многих отечественных и зарубежных журналах.

Лит.: Доссе Ж., Иммуногематология, пер. с франц., М., 1959; Радиационная иммунология, М., 1965; Лабораторные методы исследования в неинфекционной иммунологии, под ред. О. Е. Вязова, М., 1967; Иоффе В. И., Клиническая и эпидемиологическая иммунология, [Л., 1968]; Практическая иммунология, под ред. П. Н. Бургасова и И. С. Безденежных, М., 1969.

Рис. 1. Схема развития идей в иммунологии, возникновение современных отраслей этой науки (по Р. В. Петрову, 1968). * Нобелевские премии, присужденные за исследования в области иммунологии: 1-я за теорию иммунитета (совместно с П. Эрлихом, 1908), 2-я за создание антитоксичных сывороток (1902), 3-я за открытие изоантигенов и групп крови (1930), 4-я за открытие толерантности и теорию иммунитета (совместно с Ф. Бёрнетом, 1960). ** Первая вакцина против холеры (А. В. Хавкин, 1892).

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Читайте также: