Одной из первых было высказанное И. И. Мечниковым представление о разрушении организма вследствие хронической интоксикации продуктами жизнедеятельности гнилостных микробов, развивающихся в толстых кишках. По Мечникову, организм состоит из «благородной» паренхимы, т. е. основной функционирующей составной части органов и систем, и «неблагородной» соединительной ткани. Он считал, что в процессе старения в первую очередь поражается паренхима. Ослабленная интоксикацией, она все меньше противостоит разрастанию вытесняющей ее соединительнотканной системы. Заключительным этапом этого разрушительного процесса является склерозирование разросшейся соединительной ткани, старческий склероз всего организма.
Но процесс старения - крайне сложное явление, оно не может быть объяснено только самоотравлением организма продуктами жизнедеятельности микробов толстого кишечника. Старость свойственна всем животным без исключения, даже не имеющим толстых кишок. Теория Мечникова правильно объясняла только некоторые явления старости, но не раскрывала ее сущности во всем объеме.
Геронтолог Александр Александрович Богомолец (1881-1946) в 1922 году сформулировал соединительнотканную теорию старения. Он полагал, что старение организма начинается именно с соединительной ткани, своеобразного эластического скелета организма. Все остальные ткани непосредственно соприкасаются с соединительной тканью, которая выполняет не только опорную, но и трофическую роль (доставка воды, питательных веществ и кислорода, отвод продуктов метаболизма). Он утверждал, что «человек имеет возраст своей соединительной ткани». В качестве метода борьбы со старением он предложил активацию функций соединительной ткани путем обработки ее антителами.Теория Богомольца находит свое развитие в современных исследованиях. В 2005 году американская исследовательница Джуди Кампизи открыла, что стареющие фибробласты (основные клетки соединительной ткани) выделяют в окружающую их ткань нежелательные ростовые факторы и цитокины воспаления, запускающие программу клеточного старения или способствующие бласттрансформации соседних клеток.
Чешский биолог Владислав Ружичка (1870-1934) и румынский физиолог Георге Маринеску (1863-1938) в 1922 году выдвинули гипотезу, что к старению приводят изменения коллоидных свойств цитоплазмы клеток, вследствие чего она теряет способность удерживает воду: ее коллоиды из гидрофильных переходят в гидрофобные, коллоидные частицы укрупняются и меняют свои биологические свойства
4.31. теория старения американского ученого Хейфлика и ангдийского генетика Сциларда. Учение Павлова и его взгляд на старение .
Нобелевский лауреат, автор учения о высшей нервной деятельности Иван Петрович Павлов (1849-1936) в 1924 году выдвинул предположение о нейрогенной природе основного механизма старения: нервное перенапряжение и потрясения вызывают преждевременное старение организма. В результате сильного наводнения в Ленинграде лаборатория Павлова была затоплена и у еле спасенных животных развился невроз. Ученый обратил внимание, что собаки начали ускоренно стареть. В дальнейшем его ученица М. К. Петрова на модели искусственных неврозов развила нейрогенную теорию старения, обнаружив у невротизированных собак такие признаки одряхления как похудение, разрушение зубов, выпадение шерсти и образование опухолей. Ученики Павлова показали, что в старости снижаются подвижность, уравновешенность и сила основных физиологических процессов мозга, ослабляется координирование отделов центральной нервной системы. Раньше других страдает процесс внутреннего торможения. Подобные сдвиги являются причиной изменений как в поведении старого человека, так и вегетативных расстройств.
В 1961 г. Леонард Хейфлик представил данные о том, что даже в идеальных условиях культивирования фибробласты эмбриона человека способны делиться только ограниченное число раз (50 + 10). Последняя фаза жизни клеток в культуре была уподоблена клеточному старению, а сам феномен получил по имени автора название "предела Хейфлика". Сам Хейфлик не предложил объяснение этого явления.
В 1971 г. А.М. Оловников, используя данные о принципах синтеза ДНК в клетках, предложил гипотезу, по которой <предел Хейфлика> объясняется тем, что при каждом клеточном делении хромосомы немного укорачиваются. У хромосом имеются особые концевые участки - теломеры, которые после каждого удвоения хромосом становятся немного короче, и в какой-то момент укорачиваются настолько, что клетка уже не может делиться. Тогда она постепенно теряет жизнеспособность - именно в этом, согласно теломерной теории, и состоит старение клеток. Открытие в 1985 г. фермента теломеразы, достраивающего укороченные теломеры в половых клетках и клетках опухолей, обеспечивая их бессмертие, стало блестящим подтверждением теории Оловникова. Правда, предел в 50-60 делений справедлив далеко не для всех клеток: раковые и стволовые клетки теоретически могут делиться бесконечно долго, в живом организме стволовые клетки могут делиться не десятки, а тысячи раз, но связь старения клеток с укорочением теломер является общепризнанной.-(подтверждение и продолжение теории Хейфлинга,может кому пригодится)
Теория ошибок.Гипотеза <старения по ошибке> была выдвинута в 1954 г. американским физиком М. Сциллардом. Исследуя эффекты воздействия радиации на живые организмы, он показал, что действие ионизирующего излучения существенно сокращает срок жизни людей и животных. Под воздействием радиации происходят многочисленные мутации в молекуле ДНК и инициируются некоторые симптомы старения, такие как седина или раковые опухоли. Из своих наблюдений Сцилард сделал вывод, что мутации являются непосредственной причиной старения живых организмов. Однако он не объяснил факта старения людей и животных, не подвергавшихся облучению.
ФАГОЦИТАРНАЯ ТЕОРИЯ ИММУНИТЕТА
невосприимчивость к инфекционным болезням, выдающееся открытие русского ученого И.И. Мечникова, сделанное в 1901.
Источник: Энциклопедия "Русская цивилизация"
Смотреть что такое "ФАГОЦИТАРНАЯ ТЕОРИЯ ИММУНИТЕТА" в других словарях:
I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… … Медицинская энциклопедия
- (1845 1916), биолог и патолог, один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии, иммунологии, создатель научной школы российских микробиологов и иммунологов; член корреспондент (1883), почетный член (1902) Петербургской… … Энциклопедический словарь
Знаменитый ученый. Родился в 1845 г.; учился во 2 й харьковской гимназии и на отделении естественных наук Харьковского университета. За границей (1864 67) работал в Гиссене, Геттингене и Мюнхене. Степень магистра зоологии получил в 1867 г. и… … Биографический словарь
ИММУНИТЕТ - ИММУНИТЕТ. Содержание: История и современ. состояние учения об И. . 267 И. как явление приспособления........ 283 И. местный.................... 285 И. к животным ядам.............. 289 И. при протозойн. и спирохета, инфекциях. 291 И. к… …
Зоолог и патолог; род. в 1845 г.; учился во 2 й харьковской гимназии, в 1862 г. поступил на отделение естественных наук харьковского университета, где окончил курс в 1864 г. За границей (1864 67) работал в Гиссене, Геттингене и Мюнхене. Степень… … Большая биографическая энциклопедия
ГОНОРЕЯ - ГОНОРЕЯ. Содержание: Исторические данные..............686 Биология гонококка в организме........6 87 Клинический иммунитет и реиифекция.....689 Лабораторный диагноз Г.............690 Г. как общее заболевание............695 Общая патология… … Большая медицинская энциклопедия
- (от лат. immunis свободный, освобожденный, избавленный от чего либо + греч. λόγος знание) медико биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры (антигены), механизмы этих реакций, их проявления, течение и исход в норме и … Википедия
Книги
- , И. И. Мечников , Вниманию читателей предлагается фундаментальный труд выдающегося отечественного биолога И. И. Мечникова, в котором разбираются вопросы невосприимчивости к болезням и обосновывается… Категория: Серия: В помощь практикующему врачу Издатель: Либроком , Производитель: Либроком ,
- Невосприимчивость в инфекционных болезнях , Мечников И.И. , Вниманию читателей предлагается фундаментальный труд выдающегося отечественного биолога И. И. Мечникова (1845-1916), в котором разбираются вопросы невосприимчивости кболезням и обосновывается… Категория: Популярная и нетрадиционная медицина Серия: Классики науки Издатель:
Одну из первых, достаточно обоснованных экспериментально научных теорий выдвинул на рубеже XIX и XX веков И. И. Мечников. Одной из основных причин старения он считал отравление организма особыми ядами-токсинами, продуктами гнилостного распада, происходящего в кишечнике. Токсины, всасываясь в кровь, вызывают отравление организма. Хроническая интоксикация способствует старению. Ученный предложил вводить в организм молочнокислые бактерии, ослабляющие гнилостные процессы в толстом кишечнике.
Экспериментальные и клинические наблюдения, проведенные самим И.И. Мечниковым и его учениками на существовавшем в то время научном уровне, подтвердили многие положения этой теории, утверждавшей, в частности, и вредность воздействия на организм ядов, поступающих извне: алкоголя, никотина, солей тяжелых металлов и др.
Дальнейшие исследования, проведенные уже в 20-30-е годы нашего столетия, показали, что роль кишечной микрофлоры как главного фактора в развитии процессов старения была несколько преувеличена. Но, не смотря на это, труды И.И. Мечникова явились мощным стимулом к дальнейшему изучению этой проблемы.
Сегодня у медиков нет сомнения в том, что токсические вещества, вызывающие загрязнение окружающей среды и попадающие в пищевые продукты, воду, воздух, а затем внутрь организма, могут вызывать преждевременное старение. Так же актуальна и теория выдвинутая Мечниковым о самоотравлении организма.
Повреждение генетического аппарата клетки под действием химических и физических факторов
Генетический аппарат клетки (ДНК) - самая хрупкая и самая уязвимая ее часть. Не зря ДНК «запрятана» в ядро клетки, да еще и заключена в оболочку хромосом.
Мы находимся в окружении огромного количества химических и физических агентов, повреждающих ДНК, от которых не можем себя оградить. Выхлопные газы, нитраты, нитриты, пестициды и гербициды - вот далеко не полный перечень химических веществ, которые постоянно попадают в наш организм извне и повреждают генетический аппарат. Мало того, сам организм наш вырабатывает большое количество токсичных соединений, способных оказать повреждающее воздействие. Свободные радикалы, продукты азотистого обмена, продукты интоксикации из кишечника - вот далеко не полный перечень того, что повреждает наш наследственный аппарат.
Физических повреждающих агентов ничуть не меньше, чем химических: электромагнитные поля, радиоактивное облучение, рентгеновские лучи, положительные аэроионы, высокие температуры - вот далеко не полный перечень физических повреждающих факторов. Даже нормальная температура человеческого тела - 36,6°С, температура наиболее оптимальная для протекания всех биохимических реакций в организме оказывает повреждающее воздействие на белковые молекулы, и, в первую очередь, на ДНК, как на самую нежную структуру. Не зря в процессе эволюции половые железы мужчин были выведены из брюшной полости наружу. Температура яичек у мужчин на 2-3° ниже температуры в брюшной полости. Более низкая температура в половых железах помогает уменьшить повреждение воздействия тепла на ДНК половых клеток.
Женские половые клетки (в яичниках) помещаются в брюшной полости. Поэтому с возрастом в женских половых клетках накапливается намного больше повреждений ДНК, чем в мужских. Отсюда можно уже сделать вывод, что для здорового потомства возраст матери имеет намного большее значением, чем возраст отца.
Повреждение ДНК под действием химических и физических агентов не является, однако, совсем уж фатальным. В процессе эволюции возникли и закрепились процессы репарации (восстановления) поврежденной ДНК. 98% всех повреждений ДНК устраняется самой же клеткой. Существуют специальные ферменты, «вырезающие» из ДНК поврежденный участок. Затем на месте вырезанного участка с помощью других ферментов выстраивается новый, аналогичный удаленному. Поврежденная же часть ДНК выводится из организма.
Если процесс репарации не закончен до того, как клетке вступает в фазу деления, то во время деления она может погибнуть, т.к. одноцепотчатая структура разделившейся молекулы
ДНК имеет пустой участок и в этом месте удвоение молекулы ДНК произойти не может. Как видим, ДНК сама себя «Ремонтирует», Процесс этого текущего ремонта, как, впрочем, и любой другой процесс находится под контролем соответствующих генов. С возрастом, по мере исчерпания генетического потенциала клеток, таких репарирующих (восстанавливающих) генов становится все меньше и меньше. Процесс репарации ДНК. Таким образом, постепенно затухает и это вносит свой вклад в старение и гибель клетки. Исследованные долгожителя помимо всего прочего отличаются высокой способностью ДНК к репарации после различных повреждений. Пионерами теории спонтанного повреждения ДНК были американские ученые Мэррат (теория накопления ошибок) и Бьеркстен (теория поперечных ошибок спиральных сшивок спиральных нитей). В нашей стране классические труды, посвященные повреждениям и репарации ДНК, были написаны Фролькисом В.В.
Серьезным и значительным вкладом в мировую науку стала теория старения, выдвинутая великим русским ученым Ильей Ильичом Мечниковым.
И. И. Мечников родился в 1845 году в деревне Панасовке, что на Харьковщине, в семье гвардейского офицера. Способный, любознательный мальчик рано потянулся к науке и, блестяще окончив харьковскую гимназию, поступил в местный университет. Круг его научных интересов также определился довольно-таки быстро. Зоология, эволюция видов - вот что интересовало молодого ученого. Оказавшись стипендиатом министерства просвещения, Мечников на два года уезжает в Италию. В Неаполе случай его сводит с Александром Онуфриевичем Ковалевским, также талантливым ученым-зоологом, основателем нового направления в науке - сравнительной эмбриологии.
Знакомство двух молодых ученых перешло в крепкую дружбу и многолетнее научное содружество. Одна из их совместных работ была удостоена премии имени академика Бэра. Здесь, в Италии, Мечников знакомится и с другими замечательными соотечественниками, в частности с И. М. Сеченовым.
Отзываясь о молодом Мечникове, И. М. Сеченов писал: «Из всех молодых людей, которых я знавал, более увлекательного, чем молодой Илья Ильич, по подвижности ума, неистощимому остроумию и разностороннему образованию, я не встречал в жизни. Насколько он был серьезен и продуктивен в науке, уже тогда он произвел в зоологии очень много и имел в ней большое имя, настолько же жив, занимателен и разнообразен был в дружеском обществе».
Сделав ряд крупных открытий в сравнительной эмбриологии, И. И. Мечников в 80-х годах прошлого столетия вплотную подходит к созданию знаменитой фагоцитарной теории.
Оказалось, что белые кровяные шарики буквально пожирают болезнетворные микроорганизмы, проникающие в тело человека. Это навело ученого на мысль о том, что белые кровяные шарики защищают организм человека от инфекционных заболеваний.
Фагоцитоз И. И. Мечников рассматривал не только как средство борьбы с инородными включениями. Уже из первых своих наблюдений он сделал вывод, что фагоциты (т. е. белые кровяные шарики) захватывают и растворяют омертвевшие или ослабевшие клетки организма.
Однажды, изучая под микроскопом кровь столетней женщины, И. И. Мечников увидел нечто удивительное: крупные белые кровяные клетки, так называемые макрофаги, проявляли необыкновенную подвижность и затеяли подлинную борьбу, но с кем? Внимательно приглядевшись, И. И. Мечников увидел, что макрофаги окружали устаревшие клетки организма и целиком поглощали их. Таким образом, ученый понял, что макрофаги разрушают «благородные элементы организма», перерождая их в инертную соединительную ткань. Макрофаги, в течение всей жизни охраняющие организм, в старости ускоряют его гибель. Они «съедают» клетки половых желез, печени, сосудов, нервной системы.
Продолжая работать над теорией фагоцитоза, И. И. Мечников стремился доказать, что у пожилого человека снижаются умственные способности и расстраивается обмен веществ потому, что макрофаги нападают на стареющие клетки головного мозга, и те теряют способность к восстановлению. А это, в свою очередь, приводит к развитию атеросклероза и, в конце концов, к преждевременной смерти.
Но чем объяснить такое ослабление «благородных клеток»? Только ли тем, что человек зачастую сам себя отравляет никотином, алкоголем, другими ядами? Конечно, это отрицательно сказывается на здоровье. Но, с другой стороны, непьющие и некурящие люди также преждевременно стареют.
Все дело, считал И. И. Мечников, в гнилостных бактериях, составляющих часть микрофлоры кишечника.
Продукты их выделения и ослабляют здоровые клетки организма.
Как же нейтрализовать эти гнилостные микробы?
Давно было замечено, что долгожители включают в рацион своего питания кислое молоко. С древних времен в Египте считалось полезным для здоровья «лебен раиб» - кислое козье молоко. В Турции из кислого молока готовили особый напиток - ягурт. В России же всегда славилась простокваша. Калмыки, татары, киргизы предпочитают кумыс - кислое кобылье молоко, а вот арабы - сквашенное молоко верблюдицы.
И. И. Мечников для закваски молока выбрал так называемую болгарскую палочку. Молоко, заквашенное такой палочкой, ученый назвал лактобациллином. Он считал, что именно лактобациллин не только заселяет кишечник полезными микробами, но и воспрепятствует проникновению вредных.
На собственном примере Мечников стремился доказать истинность своих взглядов. Так, он придерживался строгой диеты, не ел ничего сырого и немытого. Ежедневно выпивал один-два горшочка болгарской простокваши. И конечно, не употреблял ни капли спиртного, других возбуждающих напитков. Самочувствие его заметно улучшалось, он радовал окружающих свежим цветом лица, завидной работоспособностью.
Эти исследования Мечникова целиком вписываются в знаменитую теорию ортобиоза, выдвинутую ученым уже на склоне жизни. Ортобиоз, как писал Илья Ильич, это «строй и порядок жизни, основанный на науке и, в частности, на гигиене, который обеспечивал бы человеку продолжительную безболезненную жизнь, позволяющую развить и проявить все его силы...».
Конечно, никто не сомневается в том, что простокваша обладает целебными свойствами, врачи рекомендуют ее при целом ряде заболеваний, но, увы, как средство продления жизни она себя не оправдала.
Это отнюдь не значит, что искания И. И. Мечникова были напрасными. Например, сравнительно недавно австралийские иммунологи выдвинули новую гипотезу старения. Тесно увязывая механизмы старения с механизмами иммунитета, эти ученые сближаются по многим своим взглядам с И. И. Мечниковым.
Идеи И. И. Мечникова продолжают жить, питать науку.
Вопрос защиты организма от неблагоприятных условий интересовал человека всегда, поэтому сложно установить, когда впервые появилась иммунология. Известно, что уже в первом тысячелетии до н.э. в Китае использовали инокуляции содержимого оспенных папул для привития иммунитета здоровым людям. В XI веке Авиценна упоминает о приобретенном иммунитете, и на основе его теории итальянский автор Джироламо Фракасторо пишет масштабный трактат «Зараза» (1546 г.).
Развитие теории иммунитета
В конце XIX века благодаря работе Луи Пастера происходит прорыв в развитии иммунологии. В 1881 году ему удалось выполнить вакцинацию животных против сибирской язвы, но в его теории не хватало приемлемого научного обоснования. В это же время немец Эмиль фон Бернинг доказывает образование антитоксинов у людей, переболевших столбняком или дифтерией, а также эффективность переливания крови от таких людей для образования иммунитета у здоровых людей. Бернинг также исследовал механизмы сывороточной терапии, и его труды положили начало исследованию теории гуморального иммунитета.
Однако ни Пастер, ни Бернинг не смогли предложить достаточно обоснованной теории, описывающей механизмы иммунитета. Основы современного научного подхода к изучению иммунитета были заложены русским ученым Ильей Мечниковым, положившим начало фагоцитарной теории иммунитета. За исследования невосприимчивости в инфекционных болезнях в 1908 году Мечникова удостоили Нобелевской премии, правда, совместно с П.Эрлихом (автор гуморальной теории иммунитета).
Клеточная иммунология Мечникова
Клеточная иммунология Мечникова
Мечников доказал существование в организме особых амебоидных клеток, способных поглощать патогенные микроорганизмы. Наблюдая за подвижными клетками морской звезды под микроскопом, Илья Ильич обнаружил, что они не только участвуют в процессе пищеварения, но выполняют защитные функции в организме, обволакивая и поглощая инородные частицы. Мечников дал им название «фагоцитов», а сам процесс получил название «фагоцитоз».
В своей теории ученый описал три основных свойства клеток-фагоцитов:
- Способность защищать организм от инфекций, а также очищать его от токсинов (включая продукты распада здоровых тканей).
- Способность фагоцитов к вырабатыванию ферментов и биологически активных веществ.
- Присутствие антигенов на мембране клеток фагоцитов.
выделил две группы фагоцитов – гранулярные клетки крови (микрофаги) и подвижные лейкоциты (макрофаги).
Благодаря тому, что иммунокомпетентные клетки способны запоминать антиген, представленный макрофагами, в организме вырабатывается иммунитет против чужеродных элементов определенного вида. Поэтому при повторном попадании инфекции соответствующая иммунная реакция, препятствующая развитию патогенных процессов.
Основные задачи иммунологии XXI века
Несмотря на значительный прорыв в исследованиях строения и взаимодействия клеток организма, предложенная Мечниковым фагоцитарная теория остается главной основой современной иммунологии.
В 1937 году начались работы по электрофорезу белков крови, положившие начало изучению иммуноглобулинов, вскоре были открыты основные классы антител (иммуноглобулинов), способных идентифицировать и нейтрализовать чужеродные элементы. Все эти исследования лишь развивают теорию, предложенную Мечниковым, исследуя ее механизмы на более детальном уровне.
Основными вызовами, на которые фагоцитарная теория должна найти ответ, являются вопросы иммунодефицита, лечение онкологических заболеваний, разработка новых вакцин и антиаллергенов.
Перспективными направлениями является изучение механизмов ответной реакции инфекционных микроорганизмов на средства борьбы с ними. Что запускают их модификации, как происходит этот процесс на биохимическом уровне, каким образом на механизмы иммунитета влияет психическое и эмоциональное состояние и другие дополнительные факторы – эти и другие вопросы остаются пока малоизученными и ждут своих открывателей.