П.Еріх – творець гуморальної теорії імунітету

ПЛАН

1. Життєвий і творчий шлях П.Ерліха

2. Вчення про гуморальний імунітет і похідні знання

Використана література

1. Життєвий і творчий шлях П.Ерліха

ЕРЛІХ, ПАУЛЬ (Ehrlich, Paul) (1854–1915), німецький лікар і бактеріолог. Лауреат Нобелівської премії 1908 по фізіології і медицині за роботи з імунології (разом з И.И.Мечников). Народився 14 березня 1854 у Штрелені (Сілезія). Учився в університетах Бреслау, Страсбурга, Фрейбурга і Лейпцигу. У 1878 одержав ступінь доктора медицини.

Студентом почав вивчати розподіл і фіксацію різних хімічних речовин в організмі. У 1878 став асистентом медичної клініки Шарите в Берліні. Займався вивченням специфічного прижиттєвого фарбування різних тканин і кліток, знайшов, що за допомогою анілінових барвників можна досліджувати процеси подиху в інтактних тканинах. Книга Ерліха Потреби організму в кисні (Das Sauerstoff-Bedurfnis des Organismus, 1885) стала класичною працею в області вивчення окислювально-відновних процесів.

Ерліх знайшов дві різні форми лейкоцитів, установив роль кісткового мозку в кровотворенні, відкрив так називані гладкі клітки, провів численні дослідження в області гістології нервової системи. У 1883 розробив спосіб фарбування туберкульозних бацил.

У 1890–1895 Ерліх працював у Р.Коха в Інституті інфекційних хвороб у Берліні. Розробив метод визначення активності антитоксичних сироваток і вивчення взаємодії «антиген – антитіло» in vitro. Створив теорію «бічних ланцюгів», що зіграла велику роль у розвитку імунології. У 1896 заснував і очолив Інститут по вивченню і перевірці сироваток у Штеглиці. У 1899 Інститут переїхав у Франкфурт-на-Майні, який одержав назву Інститут експериментальної терапії (нині імені Ерліха).

Починаючи з 1891 Ерліх займався пошуками способів лікування інфекційних хвороб за допомогою хімічних речовин, здатних придушувати життєдіяльність збудників захворювань. Ввів у практику лікування чотириденної малярії барвником метиленовим синьої, запропонував використовувати трипановий червоний для лікування трипаносомозу.

Особливе значення мали роботи Ерліха по лікуванню сифілісу органічними сполуками миш'яку. У 1907 Ерліх повідомив про відкриття арсфенаміна (похідного арсенобензола), ефективного засобу проти сифілісу, що учений назвав сальварсаном (від лат. salvatio – порятунок). Речовина відома також за назвою препарат 606, оскільки було 606-м по рахунку з випробуваних Ерліхом сполук. Незабаром з'явився і неосальварсан, чи препарат 914.

Відомі роботи Ерліха по злоякісних пухлинах. Учений створив ряд методів експериментального одержання пухлин у тварин, установив появу імунологічних реакцій після їх розсосуванню.

Ерліх був нагороджений медаллю Лібіху й обраний почесним членом Німецького хімічного суспільства. Умер Ерліх у Бад-Хомбурге 20 серпня 1915.

2. Вчення про гуморальний імунітет і похідні знання

У 1891 р. у статті Пауля Ерліха (Paul Ehrlich, 1854—1915) противомікробні речовини крові автор назвала терміном "антитіло" (по-німецькому antikorper), тому що бактерій у той час називали терміном "korper" — мікроскопічні тельця. Але П.Ерліха "відвідало" глибоке теоретичне прозріння. Незважаючи на те, що факти того часу свідчили, що в крові не контактували з мікробом тварини чи людини не визначаються антитіла проти даного мікроба, П.Ерліх якимсь образом усвідомив, що і до контакту з конкретним мікробом в организмі вже є антитіла у вигляді, що він назвав "бічними ланцюгами". Як ми тепер знаємо, це саме так, і "бічні ланцюги" Ерліха — це докладно вивчені в наш час рецеп-тори лімфоцитів для антигенів. Пізніше цей же напрям думок П.Ерліх "застосував" до фармакології: у своїй теорії хіміотерапії він припускав передіснування в організмі рецепторів для лікарських речовин.

У 1908 р. П.Ерліху вручили Нобелівську премію за гуморальну теорію імунітету.

Наукова суперечка між клітинною (І.І.Мечников і його учіі) і гуморальної (П.Ерліх і його прихильники) теоріями імунітету тривав більш 30 років і сприяв розвитку імунології як науки.

Протягом усіх цих 30 років прихильників клітинної теорії було набагато менше, ніж прихильників гуморальної, по тій простій причині, що методи роботи з клітками в багато разів більш трудомісткі, ніж методи реєстрації реакцій антиген — антитіло в розчинах.

Але в кінцевому рахунку усі прийшли до того усвідомлення, що всяка імунна відповідь є клітинний. И.И.Мечников і його учні не могли вербально парирувати "видимі неозброєним оком" аргументи "гуморалістів", але вони працювали експеримен-тально і публікували статті за статтею, у яких показива-ли, що між наявністю бактерицидних субстанцій у крові і захищеністю організму від інфекційної хвороби часто немає кореляції. Зате є кореляції між резистентністю до хвороби і здатністю фагоцитів убивати бактерій (наприклад, у випадку anthrax).Учні И.И.Мечникова поставили експеримент із приміщенням бактерій у капсулу з фільтрувального паперу, що пропускала антитіла і комплемент, але не допускала до бактерій фагоцити: у результаті мікроби залишилися вірулентними!

Англійські вчені А.Райт і С.Дуглас (Almroth Wright, S.R.Douglas) фактично возз'єднали теорії Мечникова і Ерліха у своєму дослідженні феномена, що вони назвали опсонізацією, що полягала в тому, що в присутності антитіл фагоцитоз мікробів істотно підсилюється. Орsрnеіn по-грецьки — робити смачним (антитіла роблять мікробів "смачними" для фагоцитів).

Серед друзів А.Райта був Бернард Шоу, що написав п'єсу "The Dосtоr's Dilemma" по мотивах професійної суперечки прихильників І.І.Мечникова і прихильників П.Ерліха. Члени академії наук Швеції в 1908 р. обом, И.И.Мечникову і П.Ерліху, присудили вищу учену нагороду — Нобелівську премію.

Антитіла виробляються макроорганізмом при влученні в нього чужорідних агентів — антигенів. Антитіла відносяться до глобулінової фракції крові, тому їхній ще називають імуноглобулінами і позначають символом ^. Антитіла синтезуються плазматичними клітками. Ig відносяться до факторів специфічного гуморального імунітету: інактивують токсини; у комплексі з комплементом перешкоджають проникненню вірусів і лізують бактерії; активізують фагоцитоз; беруть участь в алергійних реакціях; беруть участь у деструкції гельмінтів.

У плазмі крові міститься близько 5 % білків — з них 3% складають імуноглобуліни. Імуноглобуліни розрязняються за структурою, антигенній сполуці і по виконуваним ними функціям. По цих властивостях вони розділені на 5 класів: Ig, Ig, Ig, Ig, Ig. Ig виявляються в сироватці крові в таких кількостях: Ig — 7—20 гл, Ig — 0,7—5 гл; Ig — 0,5—2 гл; Ig і Ig — дуже мало.

Молекули імуноглобулінів усіх п'яти класів мають універсальну будівлю. Якщо молекулу імуноглобулінів обробити меркаптоетанолом, то вона розпадеться на дві пари поліпептидних ланцюгів: дві важкі і дві легені. На легкому ланцюзі до 200 амінокислотних залишків, а на важкій до 400. Кожна з цих ланцюгів закручена в первинну спіраль — а-спіраль і кожна з ланцюгів має вторинну спіраль — домени. На кожнім з легких ланцюгів локалізується по 2 домена, а на кожнім важкому ланцюзі — по 4 домена. Легкі і важкі ланцюги з'єднуються між собою дисульфідними зв'язками, утворити єдину молекулу. Легкі і важкі ланцюги складаються з постійного набору амінокислот, а також у деякі домени входить вариабельний набір амінокислот, що беруть участь в утворенні активного центра імуноглобулінів. Ig мають виражену специфічність — варіабельний домен підходить до антигену, як ключ до замка. Молекула будь-якого імуноглобуліну має четвертинну структуру.

1. Імуноглобуліни класу G (Ig) — ці антитіла є найбільш важливими в розвитку імунітету, тому що на його частку приходиться 80% усіх сироваткових імуноглобулінів. На початку захворювання їх мало, але в міру розвитку хвороби кількість їх збільшується й основна функція боротьби з мікробами випадає на їхню частку. Імуноглобулін легко проходить через плацентарний бар'єр і забезпечує гуморальний імунітет немовляти в перші місяці життя.

2. Імуноглобуліни класу М (Ig M) — це сама велика молекула з усіх п'яти класів імуноглобулінів. Ig — пентамер, що побудований з 5 молекул. До складу молекул входять 2 легкі ланцюги і важкий ланцюг. Молекула цього імуноглобуліну в 5 разів більше, ніж Ig, тому швидкість його осідання буде вище. Імуноглобуліни цього класу першими з'являються при розвитку плоду й останніми зникають у старості.

3. Імуноглобуліни класу A (Ig) — відіграють важливу роль у захисті слизуватих оболонок дихальних і травних трактів, сечостатевої системи. У молекулі Ig ті ж легені ланцюги і свій власний важкий ланцюг. Існує в модифікації — секреторний Ig і сироватковий. Секреторний імуноглобулін активує комплемент і стимулює фагоцитарну активність у слизуватих оболонках. Сироватковий імуноглобулін класу А може бути неповним антитілом, не зв'язує комплемент і не проходить через плацентарний бар'єр. Молекулярна маса варіює.

4. Імуноглобуліни класу Е (Ig) — реагинові чи антитіла, тому що беруть участь в алергійних реакціях по типі реакцій негайного типу, а також беруть участь у деструкції гельмінтів. Виявляються в сироватці крові в невеликих кількостях. Через плацентарний бар'єр не проходить.

Імуноглобуліни класу Д (Ig) — участь його недостатня вивчено. Міститься в сироватці крові в дуже малих кількостях. Відомо, що Ig продукують клітки мигдалин і аденоїдів. Ig не зв'язує комплемент, не проходить через плацентарний бар'єр. Специфічність імуноглобулінів виявляється в специфічності імунної відповіді, тому в практичній медицині використовуються різні препарати для профілактики і лікування різних захворювань. Специфічність іммуноглобулінів виявляється в імунологічних реакціях in vitro (реакції преципітації і т.д.).

Використана література:

1. Воробьев А. А. Микробиология и иммунология. М., 1999.

2. Герхардт Ф. Методы общей бактериологии. Т. 1,2,3. М., 1983.3. Зенгбуш П. Молекулярная и клеточная биология. Т. 1, 2, 3. М., 1982.

4. Лурия С. Общая вирусология. М., 1970. Кочемасова 3. Н. Микробиология. М., 1984.

5. ЛабинскаяА. С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М., 1992.