Межфакультетский учебный курс «Беседы об иммунологии» Беседа 1 Что такое иммунитет и зачем знания по иммунобиологии нужны небиологам? Сергей Артурович НЕДОСПАСОВ 16 сентября 2015 г. План лекции и некоторые вопросы для зачета 1. Что такое иммунитет? 2. Что происходит с человеком, у которого есть генетические дефекты в иммунной системе? 3. Врожденная и адаптивная ветви иммунной системы. 4. Разделение иммунных реакций и механизмов на гуморальные и клеточные. 5. Микробиота и с чем ее едят. 6. Гигиеническая гипотеза. Иммунитет – значение слова от латинского immunitas — освобождение, избавление, независимость, неподверженность Иммунитет – значение слова налоговый иммунитет юридический иммунитет дипломатический иммунитет Иммунитет Способность организма распознавать и удалять «чужое». Иммунитет Способность организма распознавать и удалять «чужое». А также ЗАПОМИНАТЬ такую встречу! Иммунная система Возникла в эволюции для защиты от инфекций, существует у всех живых организмов Иммунная система Возникла в эволюции для защиты от инфекций, существует у всех живых организмов (ВКЛЮЧАЯ БАКТЕРИИ и РАСТЕНИЯ) Иммунная система Механизмы распознавания и «удаления» (эффекторные функции) различны. Последние требуют очень строгой регуляции. Зачем все это знать небиологам? (кроме тех задач, которые поставил Ректорат) 1. Разбираться в иммунологических аспектах заболеваний. 2. Отличать неработающие «лекарства». 3. Понимать ограниченность/вред антибиотиков. 4. Знать правду об инфекциях и прививках. 5. Лучше подготовиться к материнству. 6. Прочее. Мы и микробы 1. Мы окружены квадриллионами микроорганизмов, часть из них безвредны или даже полезны. Другая часть способна вызывать болезни (патогенны). 2. Микроорганизмы не ставят своей задачей вызвать болезнь и убить нас – они просто хотят в нас (на нас) жить. Наши органы, ткани и клетки – ниши для микробов. 3. Иммунная системы эволюционировала для того, чтобы защитить нас от патогенных микробов. Эта защита активна – до тех пор, пока жив организм. «Новые» функции иммунной системы Роль в поддержании гомеостаза David, the bubble boy (1971-1984) Успехи медицины могут «компенсировать» эволюционный отбор Генетика: один из главных способов получения новых знаний по иммунологии Больные первичными иммунодефицитами (редкие, как правило, рецессивные мутации, вызывающие заболевания). Модельные организмы (на них возможны подходы как «прямой», так и «обратной» генетики). Огромная часть наших знаний по иммунологии получена в экспериментах с мышами: «нокаутные» и трансгенные технологии произвели революцию в биологии Основоположники иммунологии by William Pearce Эдвард Дженнер (1749-1823) by Albert Edelfelt Луи Пастер (1822-1895) Неизвестный художник Роберт Кох (1843-1910) Главные парадигмы: 1. Врожденный – приобретенный (адаптивный) 1. Гуморальный – клеточный. ) Корифеи иммунологии Пауль Эрлих (1854-1915) Нобелевская премия 1908 г. за гуморальную теорию иммунитета Илья Ильич Мечников (1845-1916) Нобелевская премия 1908 г. за клеточную теорию иммунитета Различия между клеточной и гуморальной теориями иммунитета 1. Защита от инфекций связана с воспалительной реакцией, которая является нормальной функцией организма и опосредуется специальными клетками. Патогенные бактерии уничтожаются фагоцитами. 2. Все защитные факторы находятся в крови и других жидких субстанциях организма, они могут быть отделены от клеток. Бактерии могут быть убиты только гуморальными факторами (в частности, комплементом). 3. К моменту присуждения Нобелевской премии П. Эрлиху и И. Мечникову в 1908 г. последователи клеточной теории иммунитета были практически разбиты. Ренессанс этой теории произошел почти через 100 лет. Микробиота Внутри каждого из присутствующих (в кишечнике, в других «пазухах») находится более 1014 бактерий (до 1000 видов) – это примерно в 10 раз больше, чем всех клеток в вашем организме! Снаружи каждого из присутствующих, а также на диких и домашних животных (на коже, на шерсти) есть еще около 1012-1013 микробов. Микробиота Взаимодействие с симбиотическими микроорганизмами необходимо для «настраивания» иммунной системы. Микробиота закладывается при естественном процессе родов и грудном вскармливании. При нарушении состава микробиоты могут развиваться предрасположенности к различным заболеваниям, а также изменяться ответ на терапию. Микробиота Партнеры (в тч по «купанию» или по «дискотеке») могут невольно обмениваться микробиотой (не путать с ИППП). «Гигиеническая гипотеза» (или «в грязи теплее…») Прогресс в области санитарии и гигиены привел к резкому увеличению аллергии в развитых странах. Это связано в тем, что в отсутствии детских бактериальных и паразитарных инфекций иммунная система по умолчанию настраивается на тип реакций, приводящих к аллергии. Начаты попытки лечения аллергии глистами Там, где есть микробиота, есть и защитные пептиды (дефензины) – один из компонентов иммунной защиты Глаза β-Defensins Лёгкие β-Defensins Cathelicidins Почки β-Defensins Мочеполовая система α-Defensins β-Defensins Cathelicidins Кожа β-Defensins Рот Histatins β-Defensins Кишечник α-Defensins Вызовы иммунологии 21 века 1. Нет системного понимания того, как делать вакцины. 2. Нет вакцины против ВИЧ и других опасных вирусных инфекций (Эбола). 3. Нет эффективной вакцин против туберкулеза (БЦЖ – не в счет!) и малярии. 4. Нет системного успеха в лечении (и предотвращении!) аутоиммунных заболеваний. 5. Нет системного успеха в превентивной или терапевтической вакцинации против опухолей. Иммунологическое распознавание – центральная проблема иммунологии