Биологический каталог




Микробиология

Автор А.А.Воробьев, А.С.Быков, Е.П.Пашков, А.М.Рыбакова

носится огромное по разнообразию число биологически активных макромолекул, способных влиять на биологические процессы организма. Как правило, эти чужеродные вещества имеют органическое происхождение (белки, полисахариды и их комплексы, нуклеиновые кислоты); они получили название антигенов. Чужеродные вещества по своей структуре отличаются от собственных антигенных макромолекул, из которых состоит организм, так как последние генетически детерминированы, т.е. наследственно закреплены за каждым видом и индивидом. Именно в связи с этим чужеродные вещества, обладающие свойствами антигенов, способны нарушить в организме биохимические функции и процессы, приводящие к структурным и функциональным изменениям.

К антигенам не относятся низкомолекулярные вещества органической и неорганической природы, которые входят как структурные компоненты в клетки и ткани организма или образуются в норме в результате обмена веществ (например, аминокислоты, жирные кислоты, хлорид натрия, этанол и др.).

Количество антигенов, окружающих человека, огромно. Это белки, полисахариды или их комплексы с другими веществами, имеющие растительное, животное, в том числе и микробное, происхождение, а также искусственно синтезированные химические вещества. Антигены могут попадать в организм через дыхательные пути (вдыхание пыльцы растений, микробной пыли и т. д.), пищеварительный тракт (с пищей и водой), всасываться через кожные и слизистые покровы. Антигены, не свойственные организму, могут образовываться также в процессе жизнедеятельности в результате того или иного патологического процесса (возникновение опухолевых клеток, генетические аномалии и т. д.).

Основная функция иммунной системы — распознавание «чужих» антигенов, т. е. способность отличить «чужой» антиген от «своего» и обезвредить его. Иными словами, иммунная система выполняет функцию иммунного надзора, находя и обезвреживая чужеродные антигенные вещества. Поэтому роль иммунитета чрезвычайно велика не только в поддержании гомеостаза, сохранении индивидуальности и биологического вида, но и в защите и предохранении организма от многих болезней как инфекционной, так и неинфекционной природы.

9.2. Иммунология и ее задачи

Изучением сущности и функционирования иммунной системы занимается иммунология — общебиологическая и медицинская наука, изучающая способы и механизмы защиты организма от генетически чужеродных веществ (т.е. антигенов) экзогенного и эндогенного происхождения с целью поддержания гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, индивидуальной и видовой биологической самостоятельности.

В зависимости от способа и объекта познания иммунологию можно разделить на общую и частную. Общая иммунология изучает процессы иммунитета на молекулярном, клеточном и орга-низменном уровнях, генетику и эволюцию иммунитета, регуляцию иммунитета на всех уровнях. Частная иммунология изучает способы и методы профилактики, диагностики и лечения инфекционных болезней (иммунопрофилактика, вакцинология); злокачественных опухолей (иммуноонкология); условия, способствующие пересадке чужеродных органов и тканей (трансплантационная иммунология); извращенные реакции на антигены (аллергология, иммунопатология); влияние на иммунную систему факторов окружающей среды (экологическая иммунология). Выделяют также иммунологию матери и плода, иммуногематоло-гию и другие разделы иммунологии.

Следовательно, иммунология решает важнейшие проблемы клинической и профилактической медицины: борьба с инфекционными и онкологическими болезнями, аллергией, аутоиммунными болезнями; пересадка органов и тканей; устранение неблагоприятных воздействий на организм экологических факторов и др.

С помощью новейшего направления иммунологии — имму-нобиотехнологии — решаются задачи сознания и производства многочисленных диагностических, профилактических и лечебных иммунных препаратов.

9.3. Краткая история развития иммунологии

Около 200 лет назад английский врач Э. Дженнер впервые успешно применил для предохранения от оспы человека вакцинацию вирусом коровьей оспы. Однако это наблюдение было чисто эмпирическим. Поэтому возникновение иммунологии как науки связано с именами выдающегося французского ученого Л. Пастера (1822—1895), который заложил принципы вакцинации и создания невосприимчивости к инфекционным болезням, а также русского ученого И. И. Мечникова, открывшего явления фагоцитоза и по праву считающегося основоположником клеточной иммунологии.

Большую роль в развитии иммунологии сыграли немецкий ученый-химик П. Эрлих, разработавший гуморальную теорию иммунитета и учение об антителах; Ж. Борде и Н. Ф. Чистович, описавшие тканевые антигены и таким образом положившие начало трансплантационной иммунологии; австрийский ученый К. Ландштейнер, открывший изоантигены и группы крови и являющийся основоположником иммуногенетики; П. Медавар и М. Гашек, открывшие явление толерантности; австралийский иммунолог Ф. Бернет, сформулировавший клонально-селекционную теорию иммунитета; Л. А. Зильбер, открывший антигены опухолей и стоявший у истоков иммуноонкологии, и ряд других ученых.

Современный этап развития иммунологии характеризуется огромными достижениями в области расшифровки молекулярно-генетических и клеточных механизмов иммунитета. К настоящему времени установлены структура антител (Д. Эдельман и Р. Портер); роль и основные механизмы функционирования Т- и В-лимфоцитов и макрофагов, а также кооперативные взаимодействия между ними; генетический контроль иммунного ответа (Ф. Бернет, Ж. Миллер, Б. Бенацерраф, Р. В. Петров и др.); механизмы регуляции иммунных взаимодействий (иммуноцито-кины); роль вилочковой железы как органа иммунитета. Расшифрованы многие механизмы тканевой совместимости. Создано учение об иммунодефицитах и иммунном статусе, получила развитие иммуногенетика. Иммунология проникла буквально во все биологические и медицинские дисциплины. Она является одной из ведущих наук, с помощью которой расшифровываются механизмы многих биологических процессов, разрабатываются способы профилактики, диагностики и лечения инфекционных и неинфекционных болезней человека и животных.

О важном биологическом и медицинском значении иммунологии свидетельствует тот факт, что за открытия в области иммунологии многие ученые удостоены Нобелевской премии (И. И. Мечников, П. Эрлих, К. Ландштейнер, Ж. Борде, Ф. Вернет, П. Медавар, Д. Эдельман, Р. Портер, Д. Келлер, Ц. Миль-штейн, С. Тонегава и многие другие).

9.4. Иммунная система. Иммунокомпетентные клетки

Иммунная система представлена лимфоидной тканью. Это специализированная, анатомически обособленная ткань, разбросанная по всему организму в виде различных лимфоидных образований. К лимфоидной ткани относятся вилочковая, или зобная, железа, костный мозг, селезенка, лимфатические узлы (групповые лимфатические фолликулы, или пейеровы бляшки, миндалины, подмышечные, паховые и другие лимфатические образования, разбросанные по всему организму), а также циркулирующие в крови лимфоциты (рис.9.1). Лимфоидная ткань состоит из ретикулярных клеток, составляющих остов ткани, и лимфоцитов, находящихся между этими клетками. Основными функциональными клетками иммунной системы являются лимфоциты, подразделяющиеся на Т- и В-лимфоциты и их субпопуляции. Общее число лимфоцитов в человеческом организме достигает 1012, а общая масса лимфоидной ткани составляет примерно 1—2 % от массы тела.

Лимфоидные органы делят на центральные (первичные) и периферические (вторичные). К центральным относят вилоч-ковую железу и костный мозг, так как клетки этих лимфоидных образований осуществляют инструктивные функции, обеспечивая иммунологическую компетентность клеток-предшественников, а также выполняют регуляторные функции. У птиц центральным органом иммунитета является сумка Фабрициуса. Вилочковая железа формирует (инструктирует) Т-лимфоциты, а костный мозг человека и сумка Фабрициуса (bursa Fabricii) у птиц формируют В-лимфоциты.

К периферическим органам относят селезенку, лимфатические узлы и скопления лимфоидных тканей по всему организму. Клетки периферических органов непосредственно осуществляют реакции клеточного и гуморального иммунитета (образование антител, цитотоксическая, киллерная функция и др.) и поэтому называются иммунокомпетентными клетками (имму-ноцитами).

Вилочковая железа — центральный орган лимфоцитопо-эза позвоночных. Эта железа появляется в период внутриутробного развития и к моменту рождения достигает массы 10—15 г, окончательно созревая к пятому году жизни и достигая максимальных размеров (30—40 г) к 10—12 годам; после 30 лет начинается обратное развитие железы.

В корковом веществе вилочковой железы стволовые клетки костного мозга превращаются в тимоциты на разных стадиях дифференцировки. По мере созревания они покидают железу через лимфатические сосуды и попадают в кровь. Клеточный цикл протекает в железе в течение 4—6 ч, а полный обмен всей популяции тимоцитов завершается за 4—6 дней. Кроме того, в железе секретируются гормоноподобные вещества: тимозин, тимо-поэтин и другие лимфоцитокины, способствующие созреванию Т-лимфоцитов.

Дети с врожденным отсутствием вилочковой железы нежизнеспособны из-за иммунологической некомпетентности лимфоцитов. При удалении железы у взрослых, а также при старении снижается функция иммунитета. Иногда отмечаются врожденные поражения железы — гипоплазия (синдром Ди Джорджи), иммунологическая недостаточность с тимомой, агаммаглобулинемия Брутона и др.

В костном мозге формируются клетки-предшественники, полипотентные стволовые клетки костного мозга человека и других млекопитающих, которые затем трансформируются в Т- и В-лимфоциты или другие клетки крови, что позволяет считать его центральным органом иммунитета.

Групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки) — это скопление лимфоидной ткани в слизистой оболочке тонкой кишки. Их продукция в значительной степени обеспечивает местный иммунитет слизистой оболочки кишечника и регулирует видовой состав его микрофлоры.

Небные миндалины представляют собой скопление лимфоидных элементов глоточ

страница 27
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

Скачать книгу "Микробиология" (5.88Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(15.09.2019)