Krwinki zdolne do wytwarzania przeciwciał: Limfocyty Leukocyty Płytki krwi

Przeciwciała, limfocyty T i B.

Jakie komórki plazmatyczne wytwarzają przeciwciała i czy komórkę plazmatyczną można uznać za najważniejszą komórkę układu odpornościowego?

- Jakie są te komórki plazmatyczne, które wytwarzają przeciwciała? Wiedzieli o nich już w czasach Miecznikowa, czy jest to późniejsze odkrycie?

- Oczywiście później. To są postępy w nowej immunologii. Szwedzka badaczka Astrid Fagreus w 1948 roku zasugerowała, że ​​komórki plazmatyczne wytwarzają przeciwciała. Ostatecznie udowodnił to słynny amerykański immunolog Albert Koons zaledwie 20 lat temu, w 1956 roku..

- Czy komórkę plazmatyczną można uznać za najważniejszą komórkę układu odpornościowego, o ile wytwarza ona główną specyficzną broń??

- Nie, nie możesz. Główne komórki są rozpoznawane jeszcze później.

- Co to za komórki?

Jeśli nie weźmiesz pod uwagę czerwonych krwinek, które przenoszą tlen, wszystkie inne krwinki są białe. Nazywa się je leukocytami, czyli białymi komórkami. 30 procent wszystkich białych krwinek to limfocyty. Limfocyt przetłumaczony na język rosyjski oznacza „komórkę limfatyczną”.

We wszystkich tkankach naszego organizmu oprócz krwi krąży limfa. Przez naczynia limfatyczne przedostaje się do węzłów chłonnych, a stamtąd gromadzi się w jednym dużym naczyniu - przewodzie piersiowym, które wpływa do krwiobiegu w pobliżu samego serca. W limfie nie ma czerwonych krwinek. Tylko limfocyty.

Dokładnie trzysta lat temu słynny Holender Anthony Leeuwenhoek stworzył swój „mikroskop”. Pierwszymi obiektami jego obserwacji były kropla wody deszczowej i kropla krwi. Odkrył czerwone krwinki - erytrocyty, które stanowią większość komórek krwi. Niecałe sto lat później odkryto białe krwinki. Jest ich prawie tysiąc razy mniej niż erytrocytów, ale wciąż dużo. Gram krwi zawiera 4-5 miliardów erytrocytów i 6-8 milionów leukocytów.

Leukocyty dzielą się na dwie główne grupy. Komórki pierwszej grupy mają około 2 /3 i charakteryzują się tym, że nie mają okrągłych, ale segmentowanych jąder. Komórki z drugiej grupy mają absolutnie okrągłe jądra, które zajmują większość komórki. Te pierwsze to w rzeczywistości leukocyty, a te drugie nazywane są limfocytami.

Pod koniec ubiegłego wieku Miecznikow odkrył, że leukocyty chronią organizm, pochłaniając obce cząsteczki. W przeciwieństwie do dużych fagocytów tkankowych - makrofagów, nazwał je małymi fagocytami - mikrofagami. Ale to, co robią limfocyty, stało się znane dopiero 15 lat temu..

Jak łatwo przeglądamy historię! Trzysta lat temu odkryto pierwsze czerwone krwinki, dwieście lat temu - leukocyty, sto lat temu - limfocyty. Ciężka praca, poszukiwanie, pomysłowość, kontrowersje, dziesięć pokoleń badaczy! I mamy pół strony wydrukowanego tekstu.

W każdym gramie krwi znajdują się dwa miliony limfocytów. Co oni robią? To pytanie zostało zadane przez setki badaczy. Profesor James Gowens z Oksfordu, który zrobił więcej niż ktokolwiek inny, aby odkryć funkcje tych komórek, cytuje słynnego patologa Arnolda Richa: „Limfocyty są flegmatycznymi obserwatorami gwałtownej aktywności fagocytów”. To było jedno z powszechnych przekonań. Rzeczywiście, bardzo małe komórki o średnicy 6-8 mikronów, nieco większe od własnego jądra (prawie jedno jądro!), Które nie mają aktywnej ruchliwości, ale prawie zawsze gromadzą się wokół ogniska zapalnego, w którym działają fagocyty, pożerając wszystkie obce lub umierające.

Była też inna opinia. Funkcję odżywiania innych komórek przypisano limfocytom. Nazywano je nawet trofocytami - komórkami odżywiającymi.

Wielu uważało, że z limfocytów powstają wszystkie rodzaje innych komórek - tkanka łączna, wątroba, płuca itd. „Stara literatura”, pisze Gowens, „jest pełna sprzecznych dowodów na to, że małe limfocyty można przekształcić w erytrocyty, granulocyty, monocyty, fibroblasty, komórki, itp. Pewien cynik zauważył kiedyś, że wszystkie komórki, z wyjątkiem komórek układu nerwowego, w tym czy innym czasie były uważane za pochodne limfocytów! ”

Limfocyt jest naprawdę tajemniczą komórką, o ile udało mu się zachować tajemnicę przed mądrością nauki aż do lat 60. XX wieku! We wczesnych latach siedemdziesiątych XX wieku pojawiły się niepodważalne dowody, że wszystkie specyficzne odpowiedzi immunologiczne - wytwarzanie przeciwciał, odrzucanie przeszczepionych tkanek lub narządów, ochrona przeciwwirusowa - są przeprowadzane przez limfocyty..

Przeanalizujmy to na przykładzie badań Jamesa Gowensa. W tamtych latach miał małe laboratorium na Uniwersytecie Oksfordzkim. W jednym z pomieszczeń ze starymi półprzezroczystymi oknami stała maszyna, którą skonstruował na stole pośrodku. Główną częścią maszyny jest cylinder z pleksi. W cylindrze sprytnie zamocowany jest szczur. Na szyi szczura jest rozcięcie. Cienka przezroczysta rurka przechodzi przez nacięcie do ciała. Z tuby cały czas kapią małe białe krople.

Dr Gowens włożył rurkę do głównego naczynia limfatycznego - przewodu piersiowego - i wypompowuje limfę. Pozostawia szczura bez limfocytów. Następnie uodparnia ją obcymi komórkami - erytrocytami owcy. Należy opracować przeciwciała przeciwko erytrocytom jagnięcym. Bada krew szczura raz, dwa, trzy razy... Nie ma przeciwciał! Następnie bierze kolejnego szczura wolnego od limfocytów i zwraca jej limfocyty do krwi. Uodparnia i wykrywa normalne ilości przeciwciał.

Oznacza to, że bez limfocytów nie można wyprodukować przeciwciał.

Drugie badanie. Gowens naświetla szczura promieniami rentgenowskimi. Wiele układów jest dotkniętych promieniowaniem, podobnie jak układ odpornościowy. Zwierzę nie wytwarza przeciwciał. Napromieniowanemu szczurowi wstrzyknięto erytrocyty barana, bez przeciwciał. Innemu napromieniowanemu szczurowi wstrzyknięto erytrocyty barana wraz z limfocytami zdrowego szczura, przeciwciała są.

Oznacza to, że zdolność do wytwarzania przeciwciał może zostać przeniesiona wraz z limfocytami na inny organizm. Wraz z limfocytami przenoszona jest również pamięć o antygenie. Jeśli te komórki zostaną pobrane od zwierzęcia, które zostało już wcześniej uodpornione erytrocytami barana, wówczas u napromieniowanego zwierzęcia zapewnią produkcję większej ilości przeciwciał. Jakbyśmy go ponownie zaszczepili.

Trzecie badanie dotyczy mechanizmu odrzucania przeszczepionych tkanek obcych. We wczesnych latach sześćdziesiątych dobrze było wiadomo, że pierwszy przeszczep skóry uodparnia organizm, a drugi płatek jest odrzucany dwa razy szybciej niż pierwszy. Ale dlaczego? Myśleli, że to dzieło przeciwciał. Jednak surowica krwi od takiego zwierzęcia zawierająca przeciwciała, jeśli zostanie podana innemu zwierzęciu, nie przyspiesza odrzucenia przeszczepionej skóry. Ale limfocyty przyspieszają. Co więcej, dokładnie dwa razy.

Oznacza to, że to limfocyty biorą udział w odrzucaniu przeszczepionych obcych tkanek! Bez pomocy przeciwciał. Sam, własnymi rękami. Takie limfocyty, które po pierwszym kontakcie z obcym antygenem są skierowane przeciwko niemu, zaczęto nazywać limfocytami uczulonymi. Oni i przeciwciała to dwa główne rodzaje broni zapewniającej odporność.

We krwi unoszą się dziesiątki tysięcy różnych przeciwciał, ale mają one ogólny plan budowy.

- Jak ułożone są cząsteczki przeciwciał? Są to prawdopodobnie białka krążące we krwi..

- Tak, to są największe cząsteczki białka w surowicy krwi - gamma globuliny. Ponieważ wszystkie gamma globuliny są przeciwciałami, nazywa się je teraz immunoglobulinami.

- Ile różnych immunoglobulin unosi się we krwi?

- Dużo. Według przybliżonych szacunków około dziesięciu tys. Około jeden procent masy krwi to immunoglobuliny. Innymi słowy, w litrze krwi znajduje się 10 gramów przeciwciał..

- Ile jest cząsteczek?

- Wiele. Liczba jest astronomiczna. Coś w rodzaju 5x10 20 (500 000 000 000 000 000 000), a każdy z nich może łączyć się z jakąś obcą substancją i uczynić ją nieszkodliwą.

Odszyfrowanie struktury cząsteczki immunoglobuliny było możliwe dzięki pracy dwóch badaczy - Rodneya Portera w Oksfordzie i Geralda Edelmana w Nowym Jorku. Pierwsze wyniki opublikowano w 1959 roku. Do 1965 roku rozszyfrowano ogólny zarys struktury cząsteczki. Do 1970 roku immunolodzy znali nie tylko plan strukturalny, ale także kolejność układania „cegiełek” (aminokwasów tworzących dowolną cząsteczkę białka). W 1972 roku Porter i Edelman otrzymali Nagrodę Nobla.

Pracując w pocie czoła

Przybliżony przebieg wydarzeń jest następujący. W 1958 roku Porter potraktował papainą czystą immunoglobulinę wyizolowaną z krwi. Otrzymywany jest z roślin. Papaina to enzym rozkładający białka. Jest w stanie przecinać cząsteczki białka.

W tym samym czasie po drugiej stronie Atlantyku, jak mówią w nauce, Edelman „równocześnie i niezależnie” potraktował cząsteczki immunoglobulin wyizolowanych z krwi 6-merkaptoetanolem. Ten odczynnik chemiczny ma zdolność przecinania cząsteczek białka. (Papaina piła białkowe pnie do drewna i 6-merkaptoetanol do desek).

W tym miejscu należy trochę odejść od przeciwciał, aby przypomnieć sobie, jak ogólnie zbudowane są białka, co leży u ich podstaw..

Struktura wszystkich białek oparta jest na łańcuchach peptydowych. Białko może składać się z kilku łańcuchów połączonych szeregowo lub równolegle do siebie. Każdy łańcuch, jak ogniwa, jest utworzony z aminokwasów. Przykładowo, oto fragment łańcucha peptydowego insuliny - jednego z dobrze przebadanych białek, u którego braku rozwija się poważna choroba cukrzycowa: cysteina-alanina-seryna-walina-cysteina. Łańcuchy polipeptydowe, złożone z różnych kombinacji 20 aminokwasów, tworzą różnorodne białka na naszej planecie..

Aminokwasy są połączone łańcuchami peptydowymi poprzez atomy węgla i azotu. Te wiązania nazywane są wiązaniami peptydowymi. To ich łamie papaina. Oczywiście nie wszystko na raz. Przede wszystkim w najbardziej dostępnych obszarach cząsteczki białka.

Jeśli łańcuchy peptydowe tworzące cząsteczkę białka są ułożone w postaci dwóch równoległych do siebie nici, to są one połączone ze sobą dwoma atomami siarki. Te wiązania nazywane są wiązaniami dwusiarczkowymi. Są niszczone przez 6-merkaptoetanol. W rezultacie cząsteczka białka, jeśli składa się z równoległych łańcuchów peptydowych, zostaje przecięta.

Więc Porter przeciął cząsteczkę przeciwciała, a Edelman przeciął.

Masa cząsteczkowa całej cząsteczki wynosiła nieco ponad 150 tys. Po przecięciu pojawiły się trzy fragmenty o masie cząsteczkowej około 50 tys. Każdy. Porter otrzymał trzy fragmenty w przybliżeniu jednakowej wielkości. Nazwał ich I, II i III. Ich wielkość była prawie równa, ale właściwości...

Fragmenty I i II okazały się identyczne. Każdy z nich posiadał główną cechę przeciwciała - mógł łączyć się z antygenem, z obcą substancją, przeciwko której skierowane jest przeciwciało. Fragment III nie miał tej jakości..

Edelman uzyskał cztery fragmenty, a raczej cztery łańcuchy, ponieważ podzielił cząsteczkę białka na łańcuchy peptydowe. Dwa identyczne ze sobą łańcuchy miały masę cząsteczkową około 25 tys. Nazwał je łańcuchami L (od słowa światło - światło). Pozostałe dwa, również identyczne ze sobą, miały wagę 50 tys. Nazwał je łańcuchami typu H (od słowa ciężki - ciężki). (Należy zauważyć, że jeśli jeden łańcuch peptydowy jest dwa razy cięższy od drugiego, oznacza to, że jest dwa razy dłuższy). Żaden z tych łańcuchów nie posiadał głównej właściwości przeciwciała - zdolności wiązania antygenu -. Jeśli jednak ponownie połączymy łańcuch L i łańcuch H, to w powstałej strukturze, która stanowi połowę cząsteczki, ta jakość została przywrócona.

W ten sposób naukowcy stanęli przed zadaniem szybkiego sprytu.

Biorąc pod uwagę: jeśli przecinasz cząsteczkę w poprzek, są trzy części. Oznaczmy masę cząsteczkową w tysiącach na dole symbolu, a aktywność przeciwciała - gwiazdką u góry symbolu. Otrzymujemy wzór na strukturę przeciwciała: AT150 = Ja50 * + II50 * + III50.

Po przecięciu cztery części pojawiają się z własną formułą: AT150 = 2 l25 +2H50 = (L.25 + H.50) * + (L.25 + H.50) *.

Wymagane: do określenia struktury przestrzennej lokalizacji łańcuchów peptydowych w cząsteczce i lokalizacji centrów aktywnych, czyli obszarów, które determinują główną jakość - zdolność wiązania się z antygenem.

Upraszczamy też zadanie: z dwóch długich i dwóch krótkich łańcuchów dodaj figurę, która w przekroju dałaby trzy równe fragmenty. Dwa z nich mają specyficzne miejsca wiązania antygenu złożone z długich i krótkich łańcuchów.

Rezultatem będzie konstrukcja podobna do wielkiej litery „gra” alfabetu łacińskiego? Coś w rodzaju procy naszego chłopca. Miejsca, do których przywiązana jest gumka, to aktywne centra. Dwie strony „włóczni” to fragmenty Portera I i II. „Uchwyt” - fragment III. Papaina przecina strukturę na trzy fragmenty tuż w miejscu rozgałęzienia.

Dwa długie łańcuchy umieszczone obok siebie tworzą „rękojeść”, aw miejscu rozgałęzienia rozchodzą się, tworząc wewnętrzne boki „włóczni”. Krótkie łańcuchy przylegają do długich za widelcem, tworząc zewnętrzne boki „włóczni”. Jej końce, składające się z końców obu typów łańcuchów, decydują o specyfice cząsteczki. W rezultacie każde przeciwciało ma dwa miejsca aktywne. Jak wiąże obiema rękami obce cząsteczki antygenowe, czyniąc je nieaktywnymi, nierozpuszczalnymi, niezdolnymi do wywierania działania szkodliwego dla organizmu.

Ta konstrukcja jest zbudowana nie tylko na podstawie logicznego rozumowania. Potwierdzają to specjalne metody fizykochemiczne. Wreszcie została obejrzana przez mikroskop elektronowy. Cząsteczka przeciwciała naprawdę wygląda tak:

Niektóre cząsteczki przeciwciał są połączone dwoma ramionami. Następnie nazywane są dimerami. Mają zatem cztery miejsca aktywne do wiązania antygenu. Tak zachowują się immunoglobuliny klasy A. Inne cząsteczki łączą się w pięć (pentamery), tworząc obraz gwiazdy z dziesięcioma aktywnymi centrami skierowanymi na zewnątrz. Są to immunoglobuliny klasy M. Jednak większość przeciwciał jest typowych, monomerycznych („mono” oznacza „jeden”). Nazywa się je immunoglobulinami klasy G..

Do 1970 roku struktura przeciwciał została zrozumiana nie tylko w kategoriach ogólnych. Okazało się, ile aminokwasów znajduje się w każdym z czterech łańcuchów peptydowych.

Łańcuchy lekkie ludzkich immunoglobulin składały się z 214 aminokwasów każdy, a łańcuchów ciężkich z 428. Cząsteczka przeciwciała z najpowszechniejszej klasy G składa się z 1284 aminokwasów. Ale nie wszystkie z nich tworzą każde z dwóch aktywnych centrów cząsteczki. Specyficzne regiony, za pomocą których cząsteczka rozpoznaje obcy antygen i wiąże się z nim, są utworzone przez nie więcej niż dziesiątki aminokwasów. Jednak aby zbudować je poprawnie przestrzennie, działa pierwszych 107 aminokwasów każdego z czterech łańcuchów. Znajdują się one na końcach „włóczni”. Sekcje zbudowanych z nich łańcuchów nazywane są zmiennymi, ponieważ sekwencja aminokwasów w tych sekcjach w różnych cząsteczkach jest różna. Każde przeciwciało ma swoją własną sekwencję.

Jak limfocyty rozpoznają obce substancje. Komórkowa postać odpowiedzi immunologicznej.

- Jak uczulone limfocyty rozpoznają obce antygeny? Mają też określone aktywne ośrodki.?

- Masz na myśli drugi typ odpowiedzi immunologicznej?

- Tak, to, co było powyżej, nazwano komórkową formą odpowiedzi immunologicznej.

Robert Koch, niemiecki bakteriolog, jeden z odnoszących największe sukcesy „łowców drobnoustrojów”, w 1882 roku odkrył czynnik wywołujący gruźlicę. Ten Bacillus nadal nazywa się różdżką Kocha..

Oczywiście próbował znaleźć sposób na leczenie gruźlicy. Podążając śladami wielkiego Pasteura, Koch przez długi czas hodował znaleziony patyk w pożywnym bulionie. Po 6-8 tygodniach, gdy kultura była stara, przefiltrował ją przez filtr, który nie przepuszcza mikroorganizmów. Rezultatem jest klarowna ciecz, którą Koch nazwał tuberkuliną. Z leczenia nic nie wyszło, ale wyszło coś bardzo ważnego.

Jeśli tuberkulina zostanie podana zdrowej osobie podskórnie lub śródskórnie, to poza niewielkim przejściowym zaczerwienieniem nic się nie stanie. Ale jeśli to samo zrobi się pacjentowi z gruźlicą, po 6 godzinach zaczerwienienie zacznie się zwiększać, za dzień nastąpi zagęszczenie, po dwóch wzrośnie i może dojść do owrzodzenia. Osoba zarażona gruźlicą nie reaguje na nic innego. Tylko dla tuberkuliny.

Kto w dzieciństwie nie otrzymał reakcji Pirqueta, aby ustalić, czy ma zakażenie gruźlicą? To jest skórny test tuberkulinowy. Jedynie profesor wiedeński Clemens Pirquet zauważył w 1907 r., Że tuberkuliny nie trzeba wstrzykiwać w skórę strzykawką, ale można ją wcierać w małe zadrapanie. To wcale nie boli.

Reakcja jest ściśle specyficzna, jak wszystko inne w immunologii. Nazwano to reakcją nadwrażliwości typu opóźnionego. Nie wiąże się z przeciwciałami. W ogóle nie ma przeciwciał przeciwko tuberkulinie.

Przez prawie 70 lat nie potrafili wyjaśnić natury reakcji tuberkulinowej. Wiedzieli tylko, że limfocyty ruszyły do ​​miejsca wstrzyknięcia filtratu prątków gruźlicy. To oni tworzą stan zapalny. Z ich powodu pojawia się pieczęć. Wydaje się, że zapobiegają rozprzestrzenianiu się tuberkuliny po całym ciele. Ale tylko limfocyty od osoby lub zwierzęcia zakażonego gruźlicą zachowują się w ten sposób, to znaczy już weszły w kontakt z obcymi antygenami tego drobnoustroju, który już włączył swój układ odpornościowy na swoistą oporność.

W latach 60. naszego wieku odkryliśmy istotę tuberkuliny i innych podobnych reakcji. Podobne testy przeprowadza się w przypadku brucelozy (reakcja na brucelinę). Te same testy okazały się pozytywne podczas przeszczepiania obcych narządów lub tkanek. Na przykład, jeśli osoba A odrzuci pierwszy przeszczep, taki jak kawałek skóry pobrany od osoby B, to ma dodatnią reakcję nadwrażliwości typu opóźnionego (tuberkulina). Tylko nie dla tuberkuliny czy bruceliny, ale dla filtratu z ludzkiej skóry B. Dokładnie B! Ani C, ani D, ale tylko B..

Taka jest specyfika odpowiedzi immunologicznej.

Następnie należy przypomnieć jeden z opisanych powyżej eksperymentów dr Gowensa w Oksfordzie. Reakcje nadwrażliwości typu opóźnionego mogą zostać przeniesione na inny organizm, jeśli zostaną do niego wstrzyknięte limfocyty z pierwszego. Uczulone limfocyty wywołują komórkową postać odpowiedzi immunologicznej zwaną reakcją nadwrażliwości typu opóźnionego. Limfocyt jest nie tylko inicjatorem tego typu odpowiedzi, ale także efektorem (wykonawcą).

Na powierzchni uczulonych limfocytów zidentyfikowano specyficzne receptory, które podobnie jak przeciwciała wykrywają obcy antygen i wiążą się z nim. W ten sposób limfocyt wydaje się wgryźć w obcy przedmiot - drobnoustrój, przeszczepioną lub rakową komórkę. W przeciwieństwie do przeciwciał nie tylko go zatrzymuje i wiąże. Uwalnia enzymy, które go rozpuszczają. W razie potrzeby na obcą komórkę atakowanych jest kilka - pięćdziesiąt, sto limfocytów. I umierają, aby uwolnić jak najwięcej enzymów zabójczych dla wroga, ale też go niszczą. Receptory limfocytów demonstrują wielką mądrość natury w zakresie stosowania jednego planu struktury dla różnych obiektów. Te receptory są cząsteczkami immunoglobulin. Znane nam już „procy”, które niejako wbijają się „ramionami” w powierzchnię limfocytu. Tylko że to nie są przeciwciała, które przybyły z krwią. Nie, nie mają one nic wspólnego z humoralną odpowiedzią immunologiczną. Receptory są wytwarzane przez same limfocyty. Są częścią ich ciała. Część ciała wyspecjalizowanych komórek, które pełnią rolę efektorów, wykonawców drugiego - komórkowego - typu odpowiedzi immunologicznej.

Ponieważ limfocyty, uzbrojone w receptory przeciwko pewnym obcym komórkom, są zdolne do zabijania tych komórek, nazwano je limfocytami zabójcami. Zabójca po angielsku oznacza zabójcę. Zabójczy limfocyt. To brzmi ciężko po rosyjsku. W artykułach naukowych termin ten prawie nigdy nie jest tłumaczony. Piszą bez zmiany terminu: „Udowodniono, że odpowiedź immunologiczna typu komórek charakteryzuje się nagromadzeniem limfocytów zabójców”. Lub: „Zbadano pochodzenie limfocytów zabójców”.

W ludzkim ciele odkryto nowy organ. Czy to możliwe w dzisiejszych czasach?

- Słyszałem, że w ludzkim ciele odkryto nowy organ, który wcześniej nie był znany. Czy to możliwe w dzisiejszych czasach?

- Dlaczego myślisz, że to niemożliwe?

- Ponieważ w anatomii, podobnie jak w geografii, wszystko od dawna było otwarte. Pierwsze prace z zakresu anatomii, opisujące zewnętrzne i wewnętrzne organy ludzkiego ciała, pochodzą z V wieku pne. Anatomowie od tysięcy lat badają ludzkie ciało. Wszystkie narządy są znane od dawna.

- A jednak jest to możliwe.

- Cóż, przynajmniej tak, że w jednym organie mogą być faktycznie dwa.

Ciekawa metoda diagnozy, określająca chorobę, na którą cierpi dana osoba, została zastosowana w medycynie ubiegłego wieku. Metoda ta nazywana jest „diagnozą ex juvantibus”, diagnozą poprzez leczenie. Kiedy nie ma innego wyjścia, teraz używają tej metody..

Osoba jest chora, ale co nie jest jasne. Setki analiz, ale bez diagnozy. Co robić? Lekarz sugeruje, że pacjentowi brakuje witaminy A. Przepisuje tę witaminę... Choroba nie ustępuje. Źle. Drugie przypuszczenie: gruźlica. Przepisuje leczenie przeciwgruźlicze. Pomogło! Prawidłowa diagnoza.

Gdzie i co boli

Zgodnie z tą zasadą określono funkcje narządów. A teraz się dowiedzą. Eksperymenty są oczywiście przeprowadzane na zwierzętach. Usuń tarczycę i obserwuj. Zmniejsza się metabolizm, rozwija się obrzęk. Oznacza to, że tarczyca reguluje metabolizm i wymianę wody. Usuwają przytarczyce, małe „groszki” w okolicach tarczycy, poziom wapnia we krwi spada, a bez niego dochodzi do drgawek. Oznacza to, że metabolizm wapnia jest kontrolowany przez te „groszki”.

Wnioski należy jednak robić ostrożnie, aby nie wyszły jak z żartu:

- Gdzie karaluch ma uszy?

- Uciekł od krzyku, a gdy mu odrywano nogi, przestał uciekać, nieważne ile krzyczało.

Każdy organ ma swoją własną funkcję, swoją własną sprawę. Serce pompuje krew. Płuca pochłaniają tlen. Oczy patrzą. Uszy nasłuchują. Ale czasami tak nie jest.

Zapamiętajmy. Z żołądka pokarm dostaje się do dwunastnicy. Jest dość mały, dwanaście palców, ale bardzo ważny. Wpływają do niego przewody dwóch narządów, jak strumienie. Po prawej stronie znajduje się przewód żółciowy z wątroby. Po lewej - przewód z trzustki. Niesie soki trawienne, które zawierają głównie enzymy do trawienia białek. Enzymy żółciowe trawią tłuszcze.

Mężczyzna zjadł kawałek mięsa, kanały się otworzyły, enzymy wątrobowe zaangażowane były w tłuszcz, a enzymy trzustki w białka. Tak więc od wielu lat uważano, że trzustka ma jedno zadanie: wytwarzać soki trawienne i przesyłać je przewodem do dwunastnicy. Do 1889 roku. A w 1889 roku niemieccy badacze Oskar Minkowski i Johann Mehring położyli psa na stole operacyjnym i usunęli trzustkę. Następnego dnia we krwi operowanego zwierzęcia pojawiła się nadmierna ilość cukru. Potem jego poziom wzrósł, potem kolejny... Rozwinęła się choroba podobna do ludzkiej choroby zwanej cukrzycą. Dwa tygodnie później pies zdechł.

Oczywiście nie od razu doszli do wniosku, że w trzustce znajduje się specjalny aparat regulujący poziom cukru we krwi. Gdyby po eksperymentach w 1889 roku zostało to rozpoznane, byłyby jak otwieracze uszu karalucha. Nigdy nie wiadomo, dlaczego poziom cukru podskoczył i nastąpiła śmierć. Być może właśnie dlatego, że sok trawienny przestał płynąć do dwunastnicy. Lub z powodu ciężkiego urazu chirurgicznego: operacja usunięcia trzustki jest bardzo trudna.

Na dowód usunięto prawie cały gruczoł wraz z przewodem. W ciele psa pozostała niewielka krawędź organu, 1/8 z tego. Cukrzyca nie rozwinęła się. Ale gdy tylko ten kawałek został usunięty bez poważnej operacji, zaczęła się choroba i śmierć. Oznacza to, że soki trawienne dostają się do przewodu prowadzącego do dwunastnicy, a coś jeszcze ważniejszego do krwi, omijając przewód. Rosyjski badacz Leonid Wasiliewicz Sobolew w 1900 roku wpadł na genialną operację. Zabandażował przewód. Gruczoł puchł i obumarł. Przestała produkować soki trawienne. Komórki zostały zniszczone i wchłonięte. Ale nie wszystko. Wysepki specjalnych komórek, znajdujące się między cienkimi kanałami, z których utworzony jest kanał, nie umarły, a wręcz przeciwnie, otrzymawszy „przestrzeń życiową”, urosły.

Te skupiska komórek zostały opisane w 1869 roku przez Paula Langerhansa i od tego czasu nazywane są „wysepkami Langerhansa”. Sobolev zasugerował, że to oni nie produkują soku trawiennego, ale hormon kontrolujący poziom cukru we krwi..

I tak się okazało. Kilka lat później wyizolowano insulinę z tych wysepek powiększonych przez podwiązanie przewodu..

W podręcznikach pisze się teraz: „Trzustka jest anatomicznie jedna, ale w rzeczywistości istnieją dwa zupełnie różne narządy: jeden to gruczoł trawienny z bardzo aktywną wydzieliną zewnętrzną, drugi to gruczoł dokrewny”..

W ten sposób odkryli nowy organ wewnątrz starego. Odkryli aparat wyspowy, który wytwarza najważniejszy dla życia hormon - insulinę. Funkcja tego narządu, znajdującego się w trzustce, zostanie zaburzona, a nie trawienie. Rozwija się poważna choroba - cukrzyca.

Wyrostek nie został stworzony, aby zachorować na zapalenie wyrostka robaczkowego.

- Daleko zajdziemy. Zaczniemy rozważać odkrycie nowego organu, jeśli naukowcy opiszą nieznaną funkcję wcześniej znanego organu.

- Co masz na myśli, mówiąc, pójdźmy daleko? Im dalej, tym lepiej. Gdyby odkryto funkcję wyrostka robaczkowego, można by pomyśleć, że odkryto nowy organ.

- A tak naprawdę do czego służy wyrostek??

- Tak, oczywiście, nie po to, żeby ludzie chorowali na zapalenie wyrostka robaczkowego i dawali pracę chirurgom.

- Ale po jego usunięciu nie ma frustracji. Oznacza to, że nie ma żadnej unikalnej funkcji..

- Tak myśleli o grasicy.

Historia grasicy powinna zacząć się od Australii. 1960 rok. Melbourne. Instytut Badań Medycznych im. Waltera i Elizy Hall. Instytut, który od kilku lat cieszy się światową sławą. W kolejnych latach jego sława będzie rosła. Odkrycia w dziedzinie immunologii w Hall Institute zadziwią świat. Ale już w 1960 roku instytut przykuł uwagę. Nie tylko jego dyrektor - laureat nagrody Nobla w dziedzinie immunologii Frank Burnet, ale także jego uczniowie, początkujący badacze Gustav Nossal i Jack Miller już się zadeklarowali. Za kilka lat staną się bardzo sławni. Nossal przejmie stanowisko dyrektora Hall Institute. Będzie mu poświęcona więcej niż jedna strona książki. Miller zostanie szefem największego wydziału tego instytutu. Ale o jego pracach trzeba teraz opowiedzieć..

W 1960 roku Jack Miller został wysłany do londyńskiego National Institute for Medical Research w celu zbadania roli grasicy w odporności..

Dlaczego grasica a nie wątroba? Czy były jakieś przesłanki do wyznaczenia takiego celu?

Teraz to pytanie brzmi naiwnie. Wszyscy wiedzą, że grasica jest centralnym narządem układu odpornościowego. Jednak w 1960 roku niewiele wiadomo o grasicy. Wiedzieli, że ten mały organ znajduje się na samym dole szyi, tuż za mostkiem; że ma kształt dwupunktowego widelca, dlatego po rosyjsku nazywa się go grasicą; że ten gruczoł prawie całkowicie zanika u dorosłych, chociaż u noworodków jest dość duży.

Waga grasicy noworodka wynosi 15 gramów. Jeśli dziecko waży trzy kilogramy, to grasica wynosi 0,5 procent; u 40-letniej osoby waga tkanki grasicy nie przekracza 3 gramów, czyli 0,005 procent masy ciała. 100 razy mniej! Właściwie to nie istnieje. I jest odporność. A czterdziestolatki są prawdopodobnie najbardziej odporne na wszelkie zło mikrobiologiczne..

Zatem przesłanki były raczej przeciwne roli grasicy w funkcjonowaniu układu odpornościowego. Ale były też plusy. To prawda, że ​​z perspektywy czasu wszyscy widzą te przesłanki. I wtedy tylko Burnet je zobaczył.

Na początku 1960 roku wszedł do laboratorium Jacka Millera..

- Muszę cię zapytać. Przeszukuj literaturę i znajdź argumenty za i przeciw grasicy odgrywającej rolę w odporności. Jeśli te argumenty wydają Ci się istotne, rozważ najskuteczniejsze podejście eksperymentalne, aby potwierdzić lub obalić ten pomysł..

- Jak szybko należy to zrobić? W końcu jadę do Londynu na staż za dwa tygodnie i mam dużo pilnych spraw do załatwienia..

- I zostawiasz wszystko. Pragnę, aby tematem Twojego stażu był test „wersji grasicy”.

Tydzień później Miller przedstawił główne argumenty..

1. Większość tymocytów, komórek grasicy, na zewnątrz nie różni się od limfocytów - komórek węzłów chłonnych. Te ostatnie są głównymi postaciami immunitetu.

2. Wraz z rozwojem organizmu komórki, takie jak limfocyty, pojawiają się przede wszystkim, jeszcze przed urodzeniem, w grasicy, a dopiero potem w węzłach chłonnych, śledzionie i krwi.

1. U dorosłych grasica zanika i zostaje zastąpiona tkanką tłuszczową.

2. Usunięcie grasicy nie prowadzi do żadnych komplikacji, przynajmniej w kolejnych miesiącach po zabiegu.

- Kto usunął grasicę? - zapytał Burnet.

- U dorosłych - Miller uśmiechnął się i dodał: - Aby sprawdzić wersję, należy usunąć grasicę noworodkom.

Oboje rozumieli wszystko. Ta ścieżka wynikała bezpośrednio z teorii odporności Burneta. Zgodnie z tą teorią odporność dojrzewa dopiero po urodzeniu. Może u noworodków ten narząd jest duży, ponieważ uruchamia cały system.?

Tydzień później Miller wyjechał do Londynu.

Pierwsze eksperymenty mające na celu usunięcie grasicy u nowonarodzonych myszy potwierdziły „wersję grasicy”.

Po tymektomii, tzw. Operacji usunięcia tego narządu, myszy pozostają immunologicznie uszkodzone aż do śmierci, która następuje po 2-3 miesiącach. Opóźniają się w rozwoju, ich skóra jest stale zaogniona, niekończąca się biegunka, zwiększa się wrażliwość na infekcje. Przeciwciała są słabo produkowane. We krwi prawie nie ma limfocytów. Odporność jest tak osłabiona, że ​​obca skóra przeszczepiona od innych myszy, a nawet szczurów, nie jest odrzucana.

Jeśli takim myszom z niedoborem odporności zostanie przeszczepiona grasica lub komórki grasicy zostaną wstrzyknięte do krwi, wszystko wróci do normy. Oznacza to, że grasica jest naprawdę niezbędna do uruchomienia układu odpornościowego..

W 1961 roku w The Lancet ukazała się pierwsza publikacja Jacka Millera na temat grasicy. Artykuł nosił tytuł „Immunologiczna funkcja grasicy”.

W ten sposób odkryto centralny organ odporności. Okazało się, że był to znany anatomom od dawna gruczoł grasicy o łacińskiej nazwie „grasica”. Dopiero zanim nikt nie wiedział, co robi grasica w organizmie. Teraz wiedzą: bez tego limfocyty nie mogą zacząć działać, które są osadzone we wszystkich węzłach chłonnych, w śledzionie, krążą we krwi, aby rozpoznać i zniszczyć obce komórki.

Czy odkryto nowy organ? Tak myślę.

W ludzkim ciele znajduje się organ, którego jeszcze nie odkryto.

- Ale czy wszystkie narządy są już znane i pozostaje tylko szukać ich nowych funkcji? Czy w ludzkim ciele nie ma nieznanych lądów??

- Tak, nie smuć się. Wiedzą nawet, co robi, co robi ten organ, jakie komórki wytwarza, co robią te komórki i gdzie żyją. Ale gdzie jest sam organ, nie jest znane.

- Więc jeszcze nie zostało otwarte? Kiedy to się stanie?

Pewnego razu kapitan Melville Ahab, śmiałek i fanatyk, który orał fale w poszukiwaniu swojego losu - biały wieloryb Moby Dick, wyszedł na pokład i przybił złoty dublon do grota..

„Ten dublon trafi do tego, kto pierwszy zobaczy Moby Dicka. - A on sam siedział dzień i noc w beczce przywiązanej na szczycie masztu, wypatrując białego wieloryba.

Sekret Moby Dicka Millera, dzięki któremu grasica włącza system odpornościowy.

Jak on to robi?

Istnieją co najmniej trzy możliwe sposoby. Dlatego możliwe są trzy hipotezy. Hipoteza humoralna (czyli płynna): grasica wydziela substancję krążącą we krwi, hormon; substancja ta zapewnia dojrzewanie tkanki limfatycznej w organizmie. Hipoteza eksmisji: limfocyty opuszczają grasicę i rozprzestrzeniają się po całym ciele. Wreszcie hipoteza uczenia się: komórki, które nie są kompetentne w sprawach odpornościowych, nieustannie docierają do grasicy, ale kompetentne odchodzą. W literaturze naukowej nazywane są „limfocytami immunokompetentnymi”.

Więc Miller, a po nim wielu innych zaczęło szukać Moby Dicka. Już się kłócą o to, kto pierwszy go zobaczył. Historia tego sporu jest przed nami. Złoty dublon wciąż wisi i być może czeka na Ciebie, czytelniku.

Trzeba powiedzieć, że poszukiwacze Moby Dicka bardzo szybko zauważyli jeden fakt, aw związku z tym przypomnieli sobie inny.

Zaobserwowany fakt jest następujący: po usunięciu grasicy u myszy najważniejsze komórki - limfocyty - znikają z węzłów chłonnych i śledziony. Odporność nie ma głosu. Jednak nie wszystkie formy odpowiedzi immunologicznej są jej w równym stopniu pozbawione..

Przeszczepy obce nie są odrzucane. A ich odrzucenie, jak już wspomniano, zależy od nagromadzenia aktywowanych limfocytów, które niszczą obcych kosmitów. Innymi słowy, aktywowane komórki same wykonują pracę. Spotkaliśmy się już z tym wariantem odporności. Nazywa się komórkową. Jego żołnierze to zabójcze limfocyty. Odporność komórkowa u zwierząt po tymektomii jest całkowicie cicha.

Inną formą odpowiedzi na obce substancje - jak pamiętacie, jest produkcja przeciwciał - nazywana jest odpornością humoralną. Ta forma nie jest całkowicie cicha. Produkcja przeciwciał jest anulowana dla niektórych obcych antygenów, ale nie dla innych.

Może grasica nie determinuje wszystkiego? Tutaj przypomnieliśmy sobie inny fakt. Fakt znany 5-6 lat przed eksperymentami Millera, opisany przez lekarzy weterynarii pod kierownictwem dr Changa w 1956 roku. Pracowali w USA w Wisconsin i badali rozwój kurczaków po usunięciu worka Fabrice'a..

Woreczek, opisany w XVIII wieku przez Jerome Fabriciusa, jest czymś w rodzaju ludzkiego wyrostka robaczkowego, ślepego wyrostka robaczkowego jelita. Tylko wyrostek robaczkowy znajduje się w środku jelita, a kaletka na samym końcu. Narządy te (po łacinie Bursa Fabricius - Bursa Fabricius) występują tylko u ptaków.

Grupa Changa pokazuje, że usunięcie kaletki z nowo wyklutych piskląt uniemożliwia im wytwarzanie przeciwciał.

To właśnie zapamiętał immunologiczny ahava. Jak to jest, dlaczego odpowiedź immunologiczna jest tłumiona u tych kurczaków? W końcu ich grasica jest na miejscu. I podniósł kurczaki!

W 1963 roku zarówno Australijczycy, jak i Amerykanie opublikowali kilkanaście artykułów w Proceedings of the Thymus Conference. Konferencja została zorganizowana przez Roberta Gooda, znanego pediatrę i immunologa w Stanach Zjednoczonych. Mówię to, ponieważ w kilku akapitach trzeba będzie porozmawiać o Goode. A po kilkunastu stronach coraz więcej.

Tak więc grasica kurczaków jest na miejscu, ale odporność humoralna nie działa. O co tu chodzi? Może to są „uszy karalucha”? A może to nie grasica kontroluje układ odpornościowy ptaków? A może wniosek o wyłączeniu odporności u kurczaków po kaletomii nie jest do końca trafny? W końcu naukowcy ze stanu Wisconsin opisali jedynie hamowanie produkcji przeciwciał. Ale to nie jest cała odporność. To tylko humoralna forma odpowiedzi immunologicznej. Telefon komórkowy?

Po usunięciu kaletki eksperymentalne kurczęta otrzymały obcy przeszczep skóry. Odrzucenie obcej tkanki jest kwestią odporności komórkowej, a nie humoralnej. Występuje bez przeciwciał. Jeśli odporność komórkowa jest również wyłączona, płat skóry nie zostanie odrzucony. Płat został przeszczepiony i monitorowany. Po 12 dniach został wyrwany. W tej formie odpowiedzi immunologicznej pisklęta bez kaletki zachowują się normalnie..

Innej grupie kurczaków usunięto grasicę. Jest odwrotnie: obca skóra nie jest z nich odrzucana, a zdolność do wytwarzania przeciwciał zostaje zachowana. Jest zredukowany, uszkodzony, ale utrzymuje się.

Wniosek jest bezsporny: grasica kontroluje rozwój tej części układu limfatycznego, która zapewnia odpowiedź immunologiczną typu komórkowego; worek Fabriciusa kontroluje aktywność innego składnika układu odpornościowego - humoralnego, który przejawia się w produkcji przeciwciał.

Jest u ptaków. A co ze ssakami i ludźmi? Nie mają torby Fabrice'a. A może podobny organ jest gdzieś ukryty? Może ssaki. obejść się bez takiego organu, który kontroluje rozwój układu odpowiedzi humoralnej? Może wszystko uruchamia grasicę i nie ma potrzeby szukania organu pełniącego funkcję ptasiej kaletki.?

Nie, musisz. Jest taki organ! Nie wiadomo gdzie, ale jest. Udowodnił to Robert Goode.

W tych latach pediatra i immunolog Good badał i próbował wyleczyć dzieci z wrodzonymi wadami układu odpornościowego. I tak się okazało. Wady wrodzone występują, gdy obraz braku grasicy jest całkowicie odtworzony. Odporność komórkowa jest cicha, obce przeszczepy nie są odrzucane, a produkcja przeciwciał, chociaż zmniejszona, jest tam. Te dzieci naprawdę mają niedorozwiniętą grasicę, są bezgrasicze. Na szczęście takich deformacji jest niewiele, jeden przypadek na 100 tysięcy urodzeń.

Innym typem deformacji układu odpornościowego jest dokładna analogia kurczaków po kaletce. Odporność komórkowa jest dobra, ale te dzieci nie wytwarzają przeciwciał. Żaden. Nie ma nawet białek, które mogłyby być przeciwciałami ochronnymi. Good nazwał tę chorobę „agammaglobulinemią”, czyli brakiem we krwi gamma globulin.

Najważniejsze w naszej historii jest to, że grasica jest normalna w przebiegu agammaglobulinemii. U tych dzieci jakiś inny organ jest niedorozwinięty lub całkowicie nieobecny. Organ podobny w naturze do sakiewki Bird Fabricius. Ale nikt nie wie, jaki to jest narząd. Oczywiste jest, że wytwarza komórki, które osadzają się w węzłach chłonnych i śledzionie w celu wytworzenia przeciwciał. Ale gdzie on jest?

Nie odkryto jeszcze odpowiednika torby Fabriciusa. Kiedy?

Może jutro.

Dwa główne narządy układu odpornościowego wytwarzają dwa typy komórek: limfocyty T i B..

- Dlatego system odpornościowy każdego organizmu ma dwa główne narządy, prawda??

- Jedna, grasica, jest odpowiedzialna za produkcję limfocytów, które mogą przekształcić się w zabójców, a druga, worek Fabrycjusza lub jego nieodkryty analog, jest odpowiedzialny za produkcję limfocytów, które mogą wytwarzać przeciwciała. Dobrze?

- Tak. Dlaczego to powtarzasz?

- Bo mam pytanie: jeśli za typ komórkowy odpowiedzi immunologicznej odpowiada grasica, to dlaczego po jej usunięciu następuje przerwanie produkcji przeciwciał? Dlaczego jest obniżony, uszkodzony?

To właśnie pytanie prześladowało immunologów przez kilka lat. To on nie pozwolił na ostateczny podział układu odpornościowego na dwa podsystemy. Było jasne, że istnieją, ale są w jakiś sposób połączone. Ale jako.

Naukę często porównuje się do sztuki. Raport największego immunogenetyka Jeana Dosseta na kongresie transplantologii w Hadze zatytułowany był „Nauka i sztuka”.

Rzeczywiście, te dwa nurty ludzkiej kultury mają ze sobą wiele wspólnego. Nauka, podobnie jak sztuka, może być klasyczna i stosowana. Oba wymagają poświęcenia, pełnego poświęcenia, zmusza do poświęcenia sobie całego życia. Tu i ówdzie potrzebny jest wgląd, aby rozwiązać problem, który nie został jeszcze rozwiązany w nowy sposób. W obu przypadkach wiele zależy od metody. Nierzadko tworzy się zupełnie nową metodę. Zdjęcia są również konieczne. Więcej w sztuce, mniej w nauce.

W nauce precyzja. Najważniejsza jest dokładność. Odróżnia też naukę od sztuki. Dokładność i odtwarzalność. Stworzony przez jednego naukowca w dowolnym miejscu na Ziemi można odtworzyć w innym miejscu na podstawie opisu metody i użytych materiałów. W sztuce jest to niemożliwe. Obrazów nie da się odtworzyć. Gioconda nie mógł zostać odtworzony przez samego Leonarda da Vinci. Lilie Claude'a Moneta i niebieskie tancerki Edgara Degasa są również nie do odtworzenia.

W 1970 roku w kanadyjskim Toronto krytycy sztuki z inicjatywy UNESCO przeprowadzili eksperyment. Kilkadziesiąt tysięcy mieszkańców otrzymało dziesięć pięknie wykonanych dużych kart kolorów. Każda z nich zawierała dziesięć reprodukcji znanych i mniej znanych artystów ze wszystkich czasów i trendów. Były obrazy renesansu i klasyki szkoły holenderskiej, kubiści i surrealiści. Zaprezentowano impresjonizm i abstrakcjonizm. Każda karta miała oba i trzecią. Nazwiska artystów i nazwy obrazów nie zostały wskazane, aby nie zahipnotyzować słynnymi arcydziełami.

Osoba, która otrzymała dziesięć kart, musiała zaznaczyć na każdej z nich zdjęcie, które najbardziej mu się podobało. Każdy z nich zanotował dziesięć najlepszych zdjęć ze swojego punktu widzenia. Było kilkaset tysięcy odpowiedzi. Liczba ta jest więcej niż wystarczająca dla statystyk. A jak myślisz, co wyszło na górę? Impresjonizm: Claude Monet, Edgar Degas, Auguste Renoir, Henri Matisse, Vincent Van Gogh i inni.

Obrazowanie, przedstawienie najważniejszej rzeczy w jednym skoncentrowanym akordzie, tak charakterystyczne dla impresjonizmu, jest częstą cechą najlepszych eksperymentów naukowych, uogólnień czy teorii..

Japończyk z urodzenia, Tayashi Meikinodan przez całe życie mieszkał w Stanach Zjednoczonych. Przez wiele lat pracował w Zakładzie Biologii Oak Ridge National Laboratory. To tam wraz z kolegami stworzył bardzo owocną metodę badawczą w dziedzinie immunologii; Ta metoda nazywa się hodowlą komórkową in vivo. In vivo przetłumaczone z łaciny oznacza „w żywym organizmie”.

Przed Meikinodanem znali, powszechnie stosowali i obecnie wykorzystują hodowlę komórek in vitro, czyli w szkle. Niektóre krwinki, tkanki łącznej, nerki lub komórki rakowe można umieścić w pożywce wlewanej do specjalnych probówek szklanych. Żyją, funkcjonują i rozmnażają się w kulturze in vitro.

Ale niektóre komórki nie mogą żyć w probówce. Roztwory odżywcze, jakkolwiek doskonałe, nie są dla nich wystarczająco dobre. Niemożliwe jest odtworzenie wszystkich warunków, całego komfortu życia, jaki mają w tkankach całego organizmu przemytego krwią, w dowolnej probówce. Te komórki obejmują limfoidalne komórki immunokompetentne.

Jak je pielęgnować? Jak studiować ich życie? Potrzebna jest specjalna metoda. Bez takiej metody nie można poznać wzorców ich życia, nie można porównać siły działania komórek z różnych tkanek - ze śledziony, z węzłów chłonnych, z grasicy, ze szpiku kostnego.

Meikinodan stworzył tę metodę. Użył myszy jako probówki. Żywa mysz posiadająca wszystkie zdolności integralnego organizmu do zapewnienia życia umieszczonym w niej komórkom. Aby jego własne komórki nie działały i nie przeszkadzały w badaniu życia komórek umieszczonych w takiej „probówce”, Meikodan napromieniował mysz promieniami rentgenowskimi. Jego własne komórki zostały zabite, a które wyhodował (obecnie w hodowli in vivo) - żyły, funkcjonowały, rozmnażały się.

Ich działania można badać w izolacji! Tylko oni żyją i pracują, nikt inny nie przeszkadza.

W ciągu dziesięciu lat eksperymentów Meikinodan i jego współpracownicy najwyraźniej zrobili wszystko, co mogli. Wszystko po to, aby poznać cechy funkcjonowania immunokompetentnych komórek zdolnych do wytwarzania przeciwciał. Okazało się, że komórki śledziony są najbardziej aktywnymi producentami przeciwciał, na drugim miejscu są komórki z węzłów chłonnych, komórki grasicy działają bardzo słabo, a komórki szpiku kostnego nie mogą w ogóle syntetyzować przeciwciał..

Pobrali komórki od nowonarodzonych zwierząt i opisali cechy swojej pracy. Następnie komórki starych ludzi z rakiem. Dowiedzieliśmy się, ile komórek immunokompetentnych znajduje się w jednej śledzionie i całej myszy, jak działają na nie różne czynniki chemiczne i fizyczne. Określono tempo ich rozmnażania i wiele, wiele więcej.

Wydawałoby się, że wycisnęli wszystko ze swojej metody. Przygotowaliśmy wszystkie możliwe warianty eksperymentów, które mogliby wymyślić za 10 lat. A jednak przegapiono najciekawszą rzecz! Przeoczył to, co Miller i Mitchell zrobili swoją metodą w Australii w 1968 roku.

Znowu ten sam Jack Miller, który zaczął usuwać grasicę noworodkom i odkrył jej centralną rolę. Najwyraźniej nieustannie myśląc o roli grasicy i worka Fabriciusa, o dwóch typach limfocytów, okazał się być bardziej przygotowany niż Meikinodan do przeprowadzenia decydującego eksperymentu..

Rzeczywiście, trudno jest zrozumieć, dlaczego Meikinodan nie przeprowadził takiego eksperymentu, jak w Australii. Najwyraźniej fascynowało go badanie pracy każdego typu komórki z osobna. Nigdy nie przyszło mu do głowy mieszanie różnych komórek..

Meikinodan pracował w stylu prawdziwego klasycyzmu, Miller - w stylu najlepszego impresjonizmu. Wraz ze swoimi australijskimi kolegami zrobił co następuje: 10 milionów komórek grasicy umieszczono w hodowli in vivo i obliczono liczbę zgromadzonych komórek - komórek wytwarzających przeciwciała. Eksperymenty wiedzieli o niewielkich możliwościach tymocytów w tym zakresie i nie byli zaskoczeni, gdy zobaczyli, że zgromadziło się tylko 45 producentów przeciwciał. W tym samym czasie umieścili 10 milionów komórek szpiku kostnego w tej samej hodowli, które w ogóle nie wiedzą, jak działać. W sumie powstało 22 przeciwciał producentów. W trzeciej (głównej) grupie eksperymentu znajdowała się mieszanina komórek grasicy i szpiku kostnego, po 10 milionów każdego typu. Hodowla in vivo powinna była zgromadzić 67 producentów przeciwciał: 45 z powodu tymocytów i 22 z powodu szpiku kostnego.

A było ich 1250! Prawie dwadzieścia razy więcej niż oczekiwano!

Oto ona: te komórki działają tylko razem, w bliskim kontakcie. Współpraca komórek w odpowiedzi immunologicznej. Tak to się nazywało. Albo pracują razem, albo niektóre komórki sprawiają, że inne działają.

Australijczycy sami zadecydowali o tym pytaniu. W ich następnej publikacji stwierdzono, że wszyscy producenci przeciwciał pochodzą z komórek szpiku kostnego. Tymocyty są tylko pomocnikami, bez których bezpośredniego udziału komórki szpiku kostnego nie są objęte pracą.

Minął rok od publikacji artykułów Mitchella i Millera. Ukazało się kolejne dwa tuziny publikacji. Krąg jest zamknięty. Cały układ odpornościowy organizmu jest śledzony w postaci dwóch osobno żyjących, ale pracujących razem systemów komórkowych. Zaczęto oznaczać je literami T i B..

Znany angielski profesor, przewodniczący komitetu edukacji immunologicznej International Society of Immunologists, Ivan Roit, wprowadził te symbole do życia codziennego. W 1969 roku napisał naukowy przegląd prac nad interakcjami komórek w odpowiedzi immunologicznej. Dla wygody, obszerne słowo „zależne od grasicy” zostało oznaczone symbolem T, a zależne od wierteł - symbolem B. Symbole zapuściły korzenie i teraz wszyscy ich używają. Komórki T lub limfocyty T zawdzięczają swój wygląd grasicy. Komórki B lub limfocyty B nie zależą od grasicy. Powstają i żyją w szpiku kostnym, w którym nie ma komórek T. W grasicy nie ma limfocytów B, tylko T, aw szpiku kostnym tylko B. We wszystkich innych narządach limfoidalnych (w węzłach chłonnych, śledzionie i we krwi) występują obie populacje. Tam, w obwodowych narządach limfoidalnych, spotykają się i współpracują. Dlatego jeśli chcesz przywrócić odporność dotkniętą chorobą, zadbaj o oba układy komórkowe, limfocyty T i B..

Limfocyty T - i B - współpracują ze sobą.

- Jak współdziałają limfocyty T i B? Co oznacza ich interakcja? Czy przekazują sobie coś innego? Wydarzenia te są prawdopodobnie związane z biologią molekularną. Czy oni są znani?

- Tak, istnieje kilka problemów biologii molekularnej w immunologii: struktura cząsteczki immunoglobuliny, rozszyfrowana w jej istocie; strukturę aktywnych („rozpoznających”) centrów przeciwciał, której jeszcze nie odszyfrowano; strukturę receptorów, dzięki którym limfocyty rozpoznają obce antygeny i poprzez które oddziałują ze sobą.

- Ten ostatni problem jest chyba szczególnie fascynujący.

Interakcja komórek w ich wspólnej pracy jest przedmiotem zainteresowania nie tylko immunologów. To jest ogólna zagadka biologiczna. A przełom immunologów w tym kierunku przyczynił się do popularności nowej immunologii, dał jej atrakcyjną siłę zarówno dla specjalistów z różnych dziedzin, jak i dla niespecjalistów, lekarzy czy biologów. A formułowanie takich problemów, jak utrzymanie indywidualności genetycznej organizmu, przeszczepianie narządów, leczenie raka, interakcje komórek, wzbudziło ogólne zainteresowanie człowieka..

Limfocyty i antygeny

Limfocyty T i B wchodzą w interakcje tylko wtedy, gdy obce komórki lub substancje - antygeny dostaną się do organizmu. Te obce substancje służą jako sygnał do rozpoczęcia całej odpowiedzi immunologicznej, kończącej się konwersją limfocytów B w komórki plazmatyczne wytwarzające przeciwciała. A interakcja komórek to początek całego łańcucha wydarzeń.

Ciekawe, że do pełnoprawnej interakcji, do rozpoczęcia współpracy limfocytów T i B, potrzebna jest kolejna trzecia komórka. Osławiony makrofag Mechnikovsky'ego, o którym wcześniej uważano, że jest jedynie pożeraczem obcych cząstek. Teoria Ilji Iljicza Miecznikowa zalśniła nowym światłem. Okazuje się, że produkcja przeciwciał jest niemożliwa bez makrofagów. Są niezbędne przy rozpoczynaniu całego procesu interakcji między limfocytami T i B..

Cząsteczki antygenu są bardzo różne, ale mają też pewne wspólne cechy. Są to z konieczności duże cząsteczki lub, jak się je nazywa, makrocząsteczki. Rzeczywiście, mała cząsteczka nie może nosić śladów działania obcego systemu genetycznego. Oprócz wielkości cząsteczki antygenowe różnią się również tym, że zawierają określone grupy atomów, tzw. Grupy haptenowe. To właśnie przeciwko tym grupom celowane są aktywne centra przeciwciał. Grupy haptenowe są zlokalizowane w części nośnikowej cząsteczki, podobnie jak na szkielecie. Nośniki i hapteniczne części cząsteczki antygenu są głównymi elementami naszej historii..

Limfocyty T są zdolne do wiązania się z nośnikiem cząsteczki antygenu. To połączenie antygenu z receptorami limfocytów T jest pierwszym krokiem w całym procesie interakcji komórek. Ponieważ istnieje wiele cząsteczek antygenowych, istnieje wiele odłączonych pływających receptorów z dołączonymi do nich antygenami.

Struktury pływające wyglądają tak. Receptor to immunoglobulina, czyli „proca chłopca”. Za pomocą „rękojeści” był połączony z limfocytem, ​​a antygeny zostały przymocowane do dwóch końców „włóczni” za ich części nośne. Części hapteniczne wystają na zewnątrz. Są to oderwane „włócznie” z odsłoniętymi haptenami obcych cząsteczek i pływające.

Makrofag wkracza na scenę z obszarami na swojej powierzchni, które mają szczególne powinowactwo do oderwanego końca „procy”. Dołączają do niego procy i ustawiają się w szeregu jak żołnierze najeżeni na zewnątrz haptenicznymi częściami cząsteczek antygenu.

Receptory limfocytów B nie są zdolne do wiązania się z nośnikiem cząsteczki antygenu. Mają powinowactwo do haptenicznej części tego. I to włosie „włóczni”, ułożone w rzędzie na makrofagach, zapada się z receptorami limfocytów B. Każdy receptor wiąże się z grupą haptenową. „Zwarcie” występuje jednocześnie przez kilkanaście lub sto styków. Ten wstrząs służy jako sygnał do włączenia limfocytów B do pracy polegającej na namnażaniu i izolacji przeciwciał o swoistości ich własnych receptorów, czyli przeciwciał przeciwko obcemu antygenowi..

W pobliżu musi znajdować się tylko limfocyt T z odłączonymi receptorami. Bez tego sygnał nie będzie działał. Limfocyt B wymaga potwierdzenia, a limfocyt T to daje. Chemiczna natura potwierdzenia nie jest jeszcze znana. Nazywa się to induktorem immunopoezy, substancją stymulującą odpowiedź immunologiczną w limfocytach B lub drugim sygnałem niezbędnym do rozpoczęcia produkcji przeciwciał.

Są to zdarzenia molekularne zachodzące między limfocytami T i B z udziałem makrofagów. Zdarzenia wymagane do uruchomienia całego procesu produkcji przeciwciał.

Aby aktywować odpowiedź komórkową, która, jak pamiętasz, wyraża się w gromadzeniu się limfocytów zabójców, nie jest wymagany udział limfocytów B i makrofagów. Limfocyty T muszą komunikować się ze sobą i jednym sygnałem pochodzącym z przyłączenia obcego antygenu. Zaczynają się mnożyć, ich liczba wzrasta. Ich zdolność rozpoznawania obcych, łączenia się z nimi i niszczenia ich jest wzmocniona. Powstaje armia limfocytów efektorowych.