История развития иммунологии
24.10.2015
Современная иммунология, как и многие другие дисциплины, составляющие историю развития Науки о жизни, корнями уходит в далекое прошлое. Однако не многие из них имеют столь внушительный список озарений и открытий, удостоенных высшей награды научного сообщества — Нобелевской премии (см. таблицу). Этой дисциплине посвящены исследования многих блистательных умов, внесших значительный вклад в развитие иммунологии, благодаря озарениям и открытиям которых шлифуются уже созданные и открываются новые грани познаний в иммунологии и смежных дисциплинах — физиологии, цитологии, микробиологии, биохимии, биотехнологии и многих других. И, наконец, сама иммунология — одна из немногих, внесших огромный вклад в практическое здравоохранение и сельское хозяйство благодаря постоянно накапливающимся, обновляющимся и углубляющимся познаниям в области фундаментальных исследований и внедрению их результатов в практическую деятельность. Иммунология внесла неоценимый вклад в развитие профилактики, диагностики и терапии многих инфекционных и соматических болезней человека и животных, их реабилитации и прогнозирования заболеваний. Несмотря на более чем двухвековую историю развития, иммунология удивительно молодая дисциплина, интенсивно развивающаяся по огромному количеству «горячих точек» вплоть до настоящих дней.
Первые сведения из области иммунологии пришли к нам из глубины веков, в т.ч. из Древнего Востока, Древней Греции, Рима, Египта и были связаны с описанием историками бушевавших эпидемий таких страшных опустошительных болезней, как чума, оспа, холера. Важнейшим наблюдением тех ранних лет было заключение об устойчивости переболевших и выживших людей к повторному заражению. Это позволяло переболевшим ухаживать за больными и хоронить умерших. Впоследствии устойчивость к повторному заражению стали называть иммунитетом (от «иммунитас»), что в древнем Риме означало освобождение гражданина от службы или какой-либо иной государственной повинности.
Из известных врачевателей более поздних лет история сохранила нам ряд имен, внесших свой важный вклад в развитие иммунологических знаний. Так, персидский врач, философ и алхимик Разес — Rhazes (Abu Bakr Muhammad ibn Zakarija) полагал, что оспа, преимущественно поражающая юношей, обусловлена избытком влаги в крови, которая в результате брожения изливается через образующиеся при оспе пустулы. Отсутствие избыточной влаги приводит к длительной невосприимчивости к заболеванию, поскольку отсутствует субстрат, необходимый для заражения. Все дело в том, что человек в процессе жизни (от рождения до старости) все время приближается к сухости. В связи с этим кровь младенцев и детей значительно более влажная, чем кровь юношей и, тем более, стариков. Именно вследствие влажности крови преимущественно заболевают юноши, но не старики. Разес не только четко дифференцировал оспу от кори и других инфекционных болезней, но и пытался лечить людей, укушенных скорпионами, сывороткой ослов, переболевших после укусов этими членистоногими.
Наблюдения относительно устойчивости к повторному заражению натуральной оспой обосновали возможность вариоляции (оспопрививания) с использованием корки или содержимого пустул больных «с благоприятным» течением болезни, вводимых здоровым лицам для предупреждения возможного заражения. Приемы вариоляции были особенно развиты в Китае, где материалы пустул вдували в ноздрю (мальчикам — в левую, девочкам — в правую) или наносили на кожные надрезы.
Представления о том или ином субстрате, присутствующем в организме и обеспечивающем возможность заражения патогеном, и об истощении этого субстрата, приводящего к выздоровлению, в течение длительного периода времени бытовали среди многих исследователей человеческого тела.
Так, итальянский врач Джироламо Фракасторо полагал, что болезнь вызывают мелкие семена (контагии), которые обладают сродством к определенному растению, животному или человеку и могут передаваться от одного организма другому на большие расстояния через одежду или предметы домашнего быта. В организме контагии обладают сродством к определенному органу или жидкости тела, где создают подобные себе другие семена. Так, оспа имеет сродство к примеси менструальной крови, которая попадает к зародышам млекопитающих еще in utero. При заражении остатки менструальной крови начинают бродить, выступают на поверхность кожи в виде пустул и выводятся вон, когда лопаются пустулы, очищая организм от этих примесей. С примесью менструальной крови рождаются все организмы, без нее болезнь возобновиться не может. Иначе говоря, освобождение организма от остатков менструальной крови приводит к развитию приобретенного иммунитета. Таким же образом организм приобретает иммунитет и к другим инфекционным заболеваниям. Эти воззрения Фракасторо изложил в труде «О контагии, контагиозных болезнях и лечении», изданным им в Венеции в 1546 году. Представления Фракосторо подверглись существенной критике со стороны Геронимуса Меркуриалиса. Последний полагал, что в случае правоты Фракосторо избавление организма от остатков менструальной крови при оспе должно было бы приводить к невосприимчивости организма к заболеванию корью. Такой «перекрестный иммунитет», как полагает Меркуриалис, противоречит фактам.
По-видимому, представления Фракасторо и Меркуриалиса являются первыми попытками объяснить природу естественной невосприимчивости к заболеваниям, их специфичности и контагиозности.
В целом благодаря анализу наблюдений над болезнями и попыток их лечения к середине — концу XVI века стало очевидным, что:
* особи, выздоровевшие после инфекционного заболевания, становятся невосприимчивыми к повторному заражению этим же возбудителем, у них развивается к нему состояние иммунитета;
* инфекционное заболевание может передаваться на расстоянии от одной особи другой с помощью самовоспроизводящихся инфекционных факторов — «семян» или «зародышей» (seminaria);
* выздоровление от инфекционного заболевания не является препятствием для заболевания другой инфекцией, т.е. характеризуется специфичностью.
Один из важнейших постулатов заключался и в том, что чувствительность к заражению патогенами определялась, как считалось, наличием в организме определенного субстрата, чувствительного к действию микробов, тогда как его отсутствие характеризовало резистентность к заболеванию. Принципиально такой точки зрения придерживался и великий Пастер, основатель иммунологии, полагавший, что для размножения нативных микробов или их аттенуированных штаммов необходимы специфические вещества. При их истощении рост микробов прекращается. Состояние приобретенного иммунитета продолжается лишь до тех пор, пока эти уникальные вещества не образуются вновь. Исследования последующих лет (Теобальд Смит, Шибасабуро Китазато, Эмиль Беринг и др.) продемонстрировали, что состояние иммунитета может быть достигнуто не только с помощью живых микробов, но и убитых, а также с помощью надосадочной жидкости бульонных культур. Тем самым была доказана несостоятельность бытовавшей точки зрения, в т.ч. и точки зрения Пастера. Однако, как оказалось, это возражение справедливо лишь в приложении к созданию приобретенного иммунитета. Врожденная невосприимчивость к отдельным инфекциям трактуется и в наши дни с позиций отсутствия тех или иных факторов, способствующих размножению патогена, или, наоборот, наличием факторов, блокирующих его выживание, В любом случае наличие или отсутствие таких факторов находится под генетическим контролем отдельной конкретной особи.
В начале XVIII века вариаляция широко распространилась в Европе. В значительной степени этому содействовала леди Мери Уортли Монтегю — жена английского посла в Турции. В 1717 году в Константинополе был провакцинирован против оспы ее 6-летний сын, а затем в Англии в 1721 году — ее 4-летняя дочь. В 1722 году в Англии, благодаря усилиям леди Монтегю, вводится оспопрививание как средство предотвращения заболевания натуральной оспой. В существенной степени этому способствовало оспопрививание членам королевской семьи.
В 1746 году в Лондоне вводятся добровольные прививки против оспы населению, а в 1756 году начинается оспопрививание в России. В 1768 году были привиты против оспы императрица Екатерина II и ее сын Павел I. На это событие повлияли неблагоприятные известия о заболевании оспой императрицы Марии Терезии и членов ее двора во время эпидемии оспы в Австрии.
Несмотря на широкое развитие во многих странах мира оспопрививания, открытие вакцинации как метода защиты против натуральной оспы датируется 1796 годом.
В мае этого года английский врач Эдвард Дженнер (рис. 1) привил 8-летнего мальчика материалом, полученным из пустулы на руке доярки, заболевшей коровьей оспой, а затем материалом пустулы человеческой оспы. Такая процедура не вызвала клинических симптомов заболевания натуральной оспой.
Именно поэтому в разгар последующей эпидемии коровьей оспы прививки были значительно более многочисленными (рис. 2). Создание невосприимчивости к натуральной оспе назвали вакцинацией (от латинского «вакха», что означает корова).
Методология Э. Дженнера, превратившая народное наблюдение в общедоступный способ предохранения от заболевания оспой, получила широкое распространение. Оспопрививание проводилось в России. В 1801 году оспопрививание распространилось в Индии. В США президент Джефферсон вакциной Дженнера провакцинировал семью и соседей. В 1840 году оспопрививание официально вводится в Англии. Тем не менее, отсчет времени возникновения иммунологии, открывшей миру способ создания противомикробного иммунитета, начинается не с 1796, а с 1881 года — года осмысленного создания вакцин французским исследователем Луи Пастером (рис. 3) против разного рода инфекций. Дело в том, что Э. Дженнер, открыв способ вакцинации против оспы, не осмыслил возможности использования этого приема для защиты организма от заражения другими инфекциями. Люди научились бороться с оспой, но не знали, как бороться с корью.
Отсутствовала теория вакцинаций, метод вакцинации против оспы не был распространен на другие инфекции. Л. Пастер показал, что старая культура холерных вибрионов не вызывает у кур куриной холеры, но предохраняет их от болезни при заражении птиц высоковирулентным штаммом этих микробов.
Б конце февраля 1881 года Луи Пастер сделал сообщение о своем открытии во Французской академии наук, а в мае этого же года, в подтверждение сообщения и сделанных заключений, на скотоводческой ферме Пуильи-ле-Фор были провакцинированы овцы и коровы ослабленной культурой возбудителя сибирской язвы. При последующем заражении сибирской язвой все вакцинированные животные выжили, а все контрольные (не вакцинированные) животные погибли. В 1882 году была получена вакцина против краснухи свиней, а 1885 год датируется как год создания Луи Пастером прививок против бешенства.
Значимость сделанных открытий и их практическая направленность были высоко оценены в различных странах. Результатом явилось открытие в странах Европы пастеровских станций, в т.ч. в России, в частности, в Одессе И.И. Мечниковым для вакцинации людей, укушенных животными, против бешенства. Таким образом, 1881 год является годом основания иммунологии, ее основателем — «отцом иммунологии», как считает мировое научное сообщество, является Луи Пастер. Им был создан универсальный метод борьбы с инфекциями путем введения в здоровый организм аттенуированных (ослабленных) штаммов микробов, не способных вызвать заболевание, но индуцирующих развитие иммунитета — состояния, благодаря которому организм становится невосприимчивым к повторному заражению тем же самым микробом. Пастеровский метод изготовления вакцин широко используется и в наши дни.
