Современные достижения иммунологии

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3
1 ИММУНОЛОГИЯ – МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ НАУКА 5
2 СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ИММУНОЛОГИИ 7
2.1 Фундаментальные достижения иммунологической науки 7
2.2 Учёные, совершившие открытия в иммунологии 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 12
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 14

ВВЕДЕНИЕ

Проблема. В настоящее время отмечается бурный рост иммунозависимых заболеваний с их реструктуризацией в сторону превалирования хронических патологических процессов, развивающихся на фоне дезадаптации иммунной системы и увеличения числа преморбидных состояний. Практически нет такого патологического процесса, который в той или иной мере не проявлялся бы на уровне изменений в иммунной системе.
Ухудшение экологической ситуации во многих странах мира оказывает неблагоприятное влияние, прежде всего на иммунную систему. Развитие вторичных иммунодефицитных состояний может быть следствием полифакторного воздействия на систему иммунитета антропогенных факторов химической и физической природы, инфекционных агентов, лекарственных препаратов, белкового голодания, недостатка витаминов, применения некачественных пищевых продуктов, хирургического вмешательства, травмы, психоэмоционального стресса и т.д. Длительная активация иммунной системы является одним из патогенетических факторов срыва адаптационных механизмов, что обуславливает хронизацию воспалительного процесса. При этом иммунная система становится лабильной к воздействию повреждающих факторов, что проявляется в виде количественных и качественных изменений в составе основных компонентов
иммунитета, нарушений иммунорегуляторных механизмов, осуществляющих созревание клеток, их дифференцировку и межклеточные взаимодействия. Нежелательные последствия выливаются в широкий спектр патологии в виде аллергических, аутоиммунных, воспалительных и онкологических заболеваний.
Актуальность. Среди фундаментальных наук, составляющих основу современной теоретической медицины, самую короткую историю (всего около 100 лет) имеет иммунология. Иммунология, а точнее иммунобиология, относится к быстропрогрессирующим направлениям современного естествознания. Всего за двадцать лет иммунология из прикладной превратилась в фундаментальную биологическую науку, пронизывающей все разделы теоретической и практической медицины. Иммунология является одной из очень важных медико-биологических наук, и именно ей удалось очень многое сделать для практического здравоохранения. Применение вакцин с целью профилактики множества инфекций и практическое применение переливания крови у людей с учетом АВО-антигенов – только этих успехов инфекционной и неинфекционной иммунологии оказалось достаточно для того, чтобы в течение истекшего периода спасти жизнь миллионам людей на нашей планете.
Понимание жизнедеятельности человека, здорового и находящегося под воздействием экстремальных факторов внешней среды, и тем более больного, а также механизмов развития многих заболеваний раскрывается с современных позиций иммунофизиологии, иммунопатологии, иммуногенетики и т.д. Развитие и исход таких общепатологических процессов, как воспаление, регенерация, пролиферация, метаплазия и склероз (склерогенез), во многом определяются ролью иммунных механизмов, участием иммунокомпетентных
клеток (Т- и В-лимфоцитов, макрофагов) и гуморальных факторов иммунитета (иммуноглобулинов, цитокинов, регуляторных пептидов). Прогресс в иммунологии обусловлен еще и тем, что она использует методы и достижения молекулярной биологии, биофизики, современной генетики, кибернетики, математики и других наук. Вопросы практической медицины: проблемы трансплантации органов и тканей, онкологии и гематологии, первичной и вторичной иммунной недостаточности, поиски наиболее эффективных мер профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний, патология беременных и новорожденных и ряд других задач, служат стимулом для развития иммунологии.
Цель. Определение основных современных достижений иммунологии.
Задачи:
1) Охарактеризовать понятие «иммунология».
2) Раскрыть современные достижения иммунологии.

1 ИММУНОЛОГИЯ – МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ НАУКА

Стремительное развитие и становление иммунологии как науки началось во второй половине XIX - первой половине XX века. Это время называют классическим периодом иммунологии. Иммунология как определенное направление исследований возникла из практической необходимости борьбы с инфекционными заболеваниями.
Условно историю современной иммунологии начинают отслеживать обычно с работ Эдварда Дженнера, который в 1798 г. опубликовал свою работу, где показал, что контакт человека с коровами, больными коровьей оспой, способен защитить от заболевания человеческой оспой. В двух основных разделах иммунологии (инфекционном и неинфекционном) можно различать «клеточно-гуморальный» (начало – И.И. Мечников, П. Эрлих, 1902–1908) и молекулярно-генетический (начало – Р. Портер, Ж. Доссе, С. Тонегава, 1959–1980) периоды, которые продолжаются до сих пор. Во второй половине XX века ведущие ученые в области иммунологии выделяют механизмы нейроиммуноэндокринных взаимодействий – современное представление о структуре центрального аппарата нейрогуморальной регуляции функций иммунной системы.
Иммунология (immunis свободный, избавленный от чего-либо logos учение) – медико-биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры, механизмы этих реакций, их проявление, течение и исход в норме и патологии, разрабатывающая методы исследования и лечения, основанные на этих реакциях [1].
Иммунология – наука об иммунитете. Иммунология изучает защиту организма от генетически чужеродных агентов, реализуемую при помощи иммунной системы. В свою очередь, иммунная система – специализированная система органов и тканей, обеспечивающая иммунитет. Уникальность иммунной системы заключается в контроле генетического постоянства организма на протяжении всей жизни. Иммунология – наука
медико-биологическая и как самостоятельный раздел науки встала в один ряд с истинно биологическими дисциплинами: молекулярной биологией, генетикой, цитологией, физиологией, эволюционным учением.
ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ИММУНОЛОГИИ
1 этап: Эмпирическая иммунизация 18 век - вариоляция с целью профилактики оспы.
2 этап: Экспериментальная иммунология – создание вакцины против бешенства (Л. Пастер), а также вакцин для профилактики холеры и сибирской язвы у животных. Разработан общий принцип стимуляции иммунитета с помощью вакцин.
3 этап: Создание научного фундамента иммунологии (начало ХХ века) – создание теории клеточного (И.И. Мечников) и гуморального (П. Эрлих) иммунитета.
4 этап: Возникновение неинфекционной иммунологии 1900г. – К. Ландштейнер открыл антигены А и В на поверхности эритроцитов 1906г. – аллергия (П.Рише, К.Пирке) 1958г. – иммунологическая толерантность (П. Медавара), модель молекулы иммуноглобулина (Р.П ортер, Д. Эдельман) 1959г. – описана система антигенов гистосовместимости (Ж. Доссе).
Современная иммунология — это биологическая наука о межклеточных и межмакромолекулярных взаимодействиях клеток системы иммунитета между собой, с другими клетками и биоактивными агентами, и возникающих после этих взаимодействий изменениях гомеостаза организма [3].
Характеристика конкретных показателей, выявление взаимосвязи оценок звеньев антигенного гомеостаза между собой, обозначение ассоциаций показателей в форме различных индексов – важные проблемы современной иммунологии. Они связаны с обработкой больших массивов информации и могут быть решены совместно с математиками.
Задачи и перспективы развития иммунологии [9]:
1. Создание систем управления иммунным процессом, обеспечивающих резистентность организма к биологическим, экологическим, медицинским и другим негативным воздействиям.
2. Разработка программ и моделей формирования резистентности организма к неблагоприятным условиям с учетом возраста, профессии и других факторов;
3. Решение задачи тотальной эффективной иммунопрофилактики всех социально значимых инфекций, в том числе ВИЧ-инфекции, вирусных гепатитов и других социально значимых инфекционных болезней;
4. Разработка иммунологических и иммуногенетических способов профилактики и лечения злокачественных новообразований;
5.Расшифровка антигенов комплекса гистосовместимости, а также способов индукции толерантности, что создаст возможность для более широкого внедрения трансплантации органов и тканей;
6.Профилактика и лечение иммунологических конфликтов между матерью и плодом на всех стадиях репродукции;
7. Разработка эффективных способов генотерапии врожденных иммунодефицитов и профилактики вторичных иммунодефицитов различной этиологии
В зависимости от способа и объекта познания иммунологию можно разделить на общую и частную.

2 СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ИММУНОЛОГИИ
2.1 Фундаментальные достижения иммунологической науки

В настоящее время иммунология - наиболее перспективное и быстро развивающееся направление медицины и биологии. Особенностью современного этапа иммунологии является широкое внедрение ее достижений в клиническую практику. Основой современной иммунологии является иммуногенетика, которая связывает в
единое целое иммунопатологию, трансплантационную иммунологию, иммунологию рака и инфекционную иммунологию. Это подтверждают следующие научные факты: причины отторжения органа при пересадках – генетические, механизмы отторжения – иммунные; причины возникновения раковых клеток – генетические, механизмы, включающиеся в борьбу с раковым ростом, – иммунные; причины разной степени чувствительности к инфекционным микроорганизмам – генетические, а механизмы, побеждающие инфекцию и
создающие невосприимчивость, – иммунные. Одним из важнейших направлений в иммунологии явилась разработка теоретических основ и механизмов адаптивного специфического иммунитета, генетической
детерминированности иммунных процессов, регуляции иммунитета на уровне центрального звена и ауторегуляции, которая зависит от взаимодействия сложнейших систем иммунокомпетентных клеток, антител, других гуморальных факторов и различных вспомогательных систем [2].
В последние годы возрос интерес к изучению механизмов иммунной супрессии. В настоящее время выяснено, что во многих случаях иммуносупрессорная активность является индуцибельной и проявляют ее как субпопуляции Т-лимфоцитов, так и другие типы клеток. Следствием этого является пристальное изучение исследователями молекулярных и клеточных механизмов иммунной супрессии и их роли в иммунопатогенезе многих заболеваний.
Современные достижения в области иммуногенетики, в частности, открытие с помощью молекулярно-генетического типирования и изучение функций новых генов HLA, позволили углубить представление о молекулярных основах контроля адаптивного иммунного ответа в норме и при патологиях, значение продуктов HLA-генов при проведении трансплантации [7]. Сегодня в трансплантологии предпринимаются попытки применения собственных стволовых клеток в качестве трансплантата, а также проводятся многочисленные эксперименты по применению при пересадке так называемых Т- регуляторных клеток, оказывающих иммунодепрессивное действие и регулирующих механизмы отторжения.

Перспективным направлением в иммунологии, которое получило практическое применение, явилось получение лекарственных препаратов на основе цитокинов и моноклональных антител к различным рецепторам. Вместе с тем, разрабатываются препараты с антицитокиновой активностью: моноклональные антитела к цитокинам,
растворимые рецепторы, блокирующие интерлейкины, рецепторные антагонисты, конкурирующие с цитокинами [5].
С развитием иммунобиотехнологии и генной инженерии стало возможным целенаправленное конструирование и получение различных биологически активных веществ (БАВ), прежде всего природного происхождения, необходимых для коррекции иммунного ответа, в том числе фенотипической, а также для стимуляции и модификации иммунитета. В настоящее время решение многих актуальных вопросов иммунологии и иммунопатологии связано с применением точных, адекватных иммунологических методов (радиоизотопный
анализ, ИФА, ПЦР-диагностика и др.).
Особое место занимает также изучение иммунологических закономерностей глобальной экологии и экологии человека, которые взаимосвязаны с самыми различными проблемами. Это проблемы стресса, дистресса и иммунитета человека и животных, возникновения и выявления аллергии и путей обезвреживания профессиональных аллергенов и гипосенсибилизации.
Большое внимание уделяется иммунодиагностике, иммунопрофилак-тике и иммунотерапии опухолей и иммунопролиферативных заболеваний, иммуностимуляции защитных механизмов и иммуносупрессии бластоматозного роста. К настоящему времени создан широкий набор иммунодиагностикумов и иммунотерапевтических средств в онкологии. Наиболее широкое распространение в терапии опухолей получила антицитокиновая терапия. Так, например, для лечения злокачественных опухолей
применяются анти-ИЛ-10 моноклональные антитела, МКА к рецептору для ИЛ-2 [4].
Значительное место в современной иммунологии занимает проблема усовершенствования иммунопрофилактики. Разрабатываются вакцины нового поколения на основе молекулярных технологий и генной инженерии - рекомбинантные, ДНК-вакцины, антиидиотипические вакцины, вакцины, содержащие продукты генов гистосовместимости, микрокапсулированные вакцины.
Одной из важнейших проблем современной вакцинологии является разработка вакцин против опухолей на основе дендритных клеток. Благодаря разработке вакцин на основе дендритных клеток открываются новые возможности лечения не только рака, но и воспаления легких, а также других заболеваний. Итак, в настоящее время теоретические и практические успехи современной иммунологии стали реальностью. Значительное проникновение иммунологии в самые различные направления современной науки, прежде всего в физико-химическую биологию и биотехнологию, несомненно, приведут ее к дальнейшим революционным достижениям.
Бурное развитие иммунологии в последние десятилетия позволило выявить ключевую роль иммунологических нарушений в патогенезе ряда заболеваний, традиционно считавшихся объектом внимания различных врачебных специальностей. Многочисленные наблюдения свидетельствуют, что заболевания с иммунологическим компонентом в патогенезе характеризуются хронизацией и тяжелым течением, часто резистентны к традиционной терапии и имеют высокий риск развития осложнений [6]. В последние годы
существенный прогресс достигнут в области исследования механизмов врожденного иммунитета. Было установлено, что эта система обеспечивает не только первую, быструю реакцию на нарушение иммунного гомеостаза, но и последующую поляризацию адаптивного иммунного ответа с формированием протективного иммунитета. Эти открытия позволили переосмыслить роль адъювантов в вакцинных препаратах, сформулировать концепцию «молекулярных адъювантов» и впрямую подойти к методологии создания вакцин с
заданными свойствами. Указанные достижения иммунологии привели также к необходимости дальнейшего изучения различного рода иммунопатологических состояний на молекулярном и клеточном уровне с целью создания в будущем новых методов их диагностики и терапии. Последовательное развитие фундаментальных иммунологических направлений позволит разработать новые методы иммунодиагностики и иммунотерапии
целого ряда тяжелых воспалительных заболеваний человека, обусловленных как первичными дефектами в иммунной системе, так и связанных вторично с сопутствующей иммунопатологией.

2.2 Учёные, совершившие открытия в иммунологии

Революционные прорывы в любой области науки происходят нечасто, раз-два в столетие. Да и для того, чтобы осознать, что революция в познании окружающего мира действительно произошла, оценить её результаты, научному сообществу и обществу в целом порой требуется не один год и даже не одно десятилетие. В иммунологии такая революция случилась в конце прошедшего века. Готовили её десятки выдающихся учёных,
выдвигавших гипотезы, совершавших открытия и формулирующих теории, причём некоторые из этих теорий и открытий были сделаны сто лет назад.

НОБЕЛЕВСКИЕ ЛАУРЕАТЫ ПО ИММУНОЛОГИИ И СМЕЖНЫМ ОБЛАСТЯМ
1901. Эмиль Беринг (Е.A. Von Вehring, Германия) за работы по иммунопрофилактике и иммунотерапии при дифтерии (открытие антитоксинов). Первый обладатель премии в
области медицины.
1905.Роберт Кох (R. Koch, Германия) за исследования туберкулеза.
1908. Илья Ильич Мечников (Россия) - за открытие фагоцитоза и клеточную теорию иммунитета; Пауль Эрлих (P. Ehrlich, Германия) за разработку гуморальной теории иммунитета).
1913. Шарль Рише (С.R. Richet, Франция) за открытие анафилаксии.
1919. Жюль Борде (J Bordet, Бельгия) за работы по иммунологии, изучению комплемента.
1930. Карл Ландштейнер (К. Landsteiner, Аястрия) за открытие групп крови человека.
1951. Макс Тейлер (М. Theiler, Кскная Африка) за создание вакцины против желтой лихорадки.
1957. Даниель Бовэ (D. Воvet, Италия/Швейцария) за открытия роли гистамина при аллергии и разработку антигистаминных веществ.
1960. Френк Вернет (F. McFarlane, Австралия) и Питер Медавар, (P.В.Medawar, Великобритания) за открытие приобретенной иммунологической толерантности.
1972. Родни Портер (R.R. Porter, Великобритания) и Джеральд Эдельпан (G.M. Edelman, США) за установление химической структуры антител.
1977. Розалин Ялоу (R. Yalow, США) за разработку радиоиммунного анализа пептидных гормонов.
l980. Бару Бенацерраф (В. Benacerraf, США), Жан Доссе (J. Dausset, Франция) и Джордж Д. Снелл (G. D. Snell, США) за открытие генов и структур поверхности клеток (главного комплекса гистосовместимости).
1984. Нильс Ерне (N.К. Jerne, Дания/Швейцария) за теории по специфичности развития (клональности лимфоцитов) и по контролю иммунной системы (идиотип- антиидиотипические сети).
1984. Георг Келлер (G.F. Koller, Германия/Швейцария) и Цеэарь Мильштейн (С. Milstein, Аргентина/Великобритания) за получение гибридом и моноклопальных антител.
1987. Сузуму Тонегава (S. Tonegawa, Япония/США) за исследования по молекулярной биологии генов, иммуноглобулинов, генетической природе разнообразия антител.
1990. J.Е. Murray, Е.D. Thomas (США) за исследования в области трансплантации органов и клеток с целью лечения болезней человека.
1996. Питер Дохерти (Р.С. Р.С. Doherty, Австралия, США) и Рольф Цинкернагель (R. M. Zinkernagel, Швейцария) за открытие двойного распознавания при иммунном ответе (роль молекул главного комплекса гистосовместимости).
1997. Стенли Прузинер (S.В. Prusiner, США) за открытие прионов как нового типа
возбудителей инфекций.
l999. G. Blobel (США) за открытия в области сигнальной трансдукции.
2011 года 3 октября Нобелевский комитет в Стокгольме присудил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за 2011 год Брюсу А.Бетлеру (Bruce A.Beutler) и Жюлю
А.Хоффманну (Jules A.Hoffmann) за открытия, связанные с механизмами активации врожденного иммунитета, а так же Ральфу М.Стейнмену (Ralph M.Steinman) — за открытие дендритных клеток и изучение их роли в приобретенном иммунитете. Нобелевские лауреаты этого года революционизировали наше понимание иммунной системы открытием ключевых принципов ее активации. Открытия трех новых Нобелевских лауреатов показали, как активируются врожденная и приобретенная фазы иммунного ответа, и выявили новые возможности в разработке методов профилактики и лечения инфекций, рака и воспалительных заболеваний [8].
2018 Джеймс Эллисон и Тасуку Хондзё - за их открытия терапии рака путем ингибирования отрицательной иммунной регуляции.
Последние революционные достижения в медицине, отмеченные Нобелевскими премиями, касаются иммунологии и иммуногенетики. Фундаментальные достижения иммунологической науки за последние годы привели к созданию и неожиданно быстрому внедрению в клиническую практику принципиально новых подходов и методов диагностики и терапии различных заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых, эндокринных, онкологических.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из всех этих типов защитно-приспособительных механизмов наиболее важным является иммунная система. От того, насколько она мощная, зависит, будет человек болеть или нет. Хорошо работающая иммунная система является самым лучшим гарантом крепкого здоровья. Хороший иммунитет – это основной показатель здоровья, жизненной силы любого живого организма.
В настоящее время иммунология действительно считается медицинской наукой номер один. Такое мнение о ней утвердилось уже более тридцати лет назад, поэтому знание основ иммунологии для современного доктора – это вопрос и научной квалификации, и профессионального престижа в сообществе медиков.
Выводы:
1. Иммунология – наука о системе, обеспечивающей защиту организма от интервенции генетически чужеродных биологических структур, способных нарушить гомеостаз.
Успехи, достигнутые за последние годы при изучении различных аспектов физиологии и патологии иммунной системы, позволили раскрыть некоторые механизмы её функционирования, нарушение которых приводит к развитию различных видов иммунопатологии. Спектр вопросов при изучении проблем функционирования иммунной системы настолько важен и многогранен, что потребуются годы для решения поставленных
задач при тесном сотрудничестве физиологов, иммунологов, аллергологов, нейроиммунологов, эндокринологов, трансплантологов и других специалистов.
Изучение современной иммунологии характеризуется тесными междисциплинарными связями с физиологией кровеносной, нервной системы, эволюцией и анатомии кроветворных органов, основами здоровья.
2. Современная клиническая иммунология очень быстро развивается. Лавина фактов, методов, расширяющийся арсенал иммуноактивных препаратов, интерес клиницистов различного профиля к иммунологии требуют создания и использования определенных методологических подходов в оценке и систематизации фактов, рационального подхода как к применению методов иммунодиагностики и иммунотерапии, так и к пониманию роли иммунных процессов в патологии.
Медико-биологические направления и специальности по степени их взаимосвязи с иммунологией можно разделить на три группы: научные дисциплины с высоким уровнем связи с иммунологией (гематология, биохимия, онкология, педиатрия, цитология, дерматовенерология, вирусология и др.), средним уровнем (судебная медицина, гинекология, офтальмология, неврология и психиатрия) и низким уровнем (анатомия, травматология, стоматология). Можно предположить, что на стыках иммунологии с научными
дисциплинами, имеющими с ней сильные связи, лежат точки роста иммунологии и
указанных научных направлений.
Основные достижения иммунологии:
- созданы вакцины для профилактики инфекционных заболеваний;
- решена проблема переливания крови;
- решена проблема резус - конфликта плода и матери;
- решены многие проблемы в трансплантологии;
- разработаны иммунологические методы диагностики, профилактики и лечения различных заболеваний;
- получены лечебные сывороточные препараты.
Современная наука иммунология шагнула далеко вперед. На сегодняшний день сделано достаточно много фундаментальных открытий в области иммунологии, которые могут произвести революцию в медицине.
Таким образом, в настоящее время иммунология находится на этапе накопления новых фактов, осмысления достигнутого и в ожидании нового революционного прорыва, а наукометрические методы могут способствовать ее структуризации и дальнейшему развитию.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.П. Парахонский Пути и трудности развития клинической иммунологии // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 10. – С. 71-75
2. Долгих В. Т., Золотов А. Н. - ИММУНОЛОГИЯ. Учебное пособие для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 248с.
3. Долгих В. Т., Корпачева О. В. - ПАТОФИЗИОЛОГИЯ. ИММУНОЛОГИЯ. ТЕСТЫ. Учебное пособие для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 307с.
4. Иммунология: учеб.-метод. пособие / сост.: О.В. Скороходкина, А.А. Васильева, Р.Ф. Хакимова и др. – Казань: КГМУ, 2017. – 117 с.
5. Ионов И.А. Современная иммунология (курс лекций) / И.А Ионов, Т.Е, Комисова, Сукач А.Н.,С.О Шаповалов – Х.: ЧП Петров, 2017. - 123 с.
6. Мечников И. И. - Иммунология. избранные работы - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 376с.
7. Чепурнова Н.С., Ерохина Л.Д., Чагина Е.А., Пупова Н.В., Чайка А.С. Становление иммунологии как науки в россии // Успехи современного естествознания. – 2015. – № 6. – С. 65-69
8. Методологические аспекты современной иммунологии [Электронный ресурс] / А.В. Полевщиков НИИ экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург - Режим доступа: http://www.medline.ru/public/histm/bioarticles/polevsh.phtml - Дата доступа: 14.10.2020.
9. Стратегия развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 года [Электронный ресурс] / Медицина - Режим доступа:https://www.msmsu.ru/userdata/manual/doc/nauka/strategiya nauki.pdf - Дата доступа:14.10.2020.