Medline.ru - Биомедицинский журнал

Современная клиническая иммунология очень быстро развивается. Лавина фактов, методов, расширяющийся арсенал иммуноактивных препаратов, интерес клиницистов различного профиля к иммунологии требуют создания и использования определенных методологических подходов в оценке и систематизации фактов, рационального подхода как к применению методов иммунодиагностики и иммунотерапии, так и к пониманию роли иммунных процессов в патологии.
    Вопрос усложняется и тем, что дифференциация в медицине захватила многие клинические дисциплины, что ведет часто к потере целостного понимания организма здорового и больного человека. Диференциация как разделение науки на частные специальности и ее разделы начинает сказываться и на иммунологии. Но иммунология как междисциплинарная область знания может быть интегрирующей, объединяющей многие проблемы патогенеза и терапии различных заболеваний человека от психических и нервных (шизофрения и рассеянный склероз) до <местных> (раневая инфекция) процессов. В этом случае иммунолог выполняет роль консультанта в различных клиниках, поскольку он может объяснить многие механизмы развития и помочь в лечении широкого круга патологии человека.
    Иммунология, а точнее иммунобиология, относится к быстропрогрессирующим направлениям современного естествознания. Всего за двадцать лет иммунология из прикладной превратилась в фундаментальную биологическую науку, пронизывающей все разделы теоретической и практической медицины. Понимание жизнедеятельности человека, здорового и находящегося под воздействием экстремальных факторов внешней среды, и тем более больного, а также механизмов развития многих заболеваний раскрывается с современных позиций иммунофизиологии, иммунопатологии, иммуногенетики и т. д. Развитие и исход таких общепатологических процессов, как воспаление, регенерация, пролиферация, метаплазия и склероз (склерогенез), во многом определяются ролью иммунных механизмов, участием иммунокомпетентных клеток (Т- и В-лимфоцитов, макрофагов) и гуморальных факторов иммунитета (иммуноглобулинов, цитокинов, регуляторных пептидов). Прогресс в иммунологии обусловлен еще и тем, что она использует методы и достижения молекулярной биологии, биофизики, современной генетики, кибернетики, математики и других наук. Вопросы практической медицины: проблемы трансплантации органов и тканей, онкологии и гематологии, первичной и вторичной иммунной недостаточности, поиски наиболее эффективных мер профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний, патология беременных и новорожденных и ряд других задач, служат стимулом для развития иммунологии.
    Методология в иммунологии выполняет две основные функции: она является результатом проведенных экспериментальных и клинико-иммунологических исследований и теоретической основой для формирования целей и задач дальнейших исследований. Одним из предметов исследования иммунологов являются иммунный или антигенный гомеостаз - его регуляция в условиях нормы и патологии, а также патологические процессы и заболевания, обусловленные нарушениями этой гомеостатической функции, которые можно определить как болезни иммунной системы, или иммунопатологию. Регуляция антигенного гомеостаза - осуществление организационного единства и целостности взаимодействующих процессов и всех звеньев иммунной системы, ее клеточных и неклеточных элементов. В этом понимании этот гомеостаз - система сохранения структурной целостности и гено- и фенотипической индивидуальности организма. Очевидным представляется, что в основе понимания регуляции функций лежит системный подход.
    Отсюда главный и первый принцип изучения функций иммунной системы - использование системного подхода, методов системного анализа, системотехники, математического и кибернетического моделирования. Эти обобщения базируются на большом количестве фактов. Любое воздействие на функции иммунной системы (антигенное, гормональное, действие стрессирующих факторов и т. д.) сопровождается общей, системной реакцией иммунитета.
    Можно привести пример: реакции на изменение воздействий внешней среды (приспособительные по своей сути), опосредованные нейрогормональной системой, сопровождаются цепной реакцией АСГ. Эти приспособительные реакции назвали фазой дестабилизации функций иммунной системы. Комплекс признаков этой приспособительной реакции свидетельствует о том, что меняются темп и направление дифференцировки стволовой полипотентной клетки (например, при гипоксии в сторону эритропоэза), в крови увеличивается содержание более молодых клеток лимфоидного ряда. Усиливаются миграционные процессы по маршрутам: костный мозг - кровь - лимфоидные органы; ткани кровь - костный мозг. Второй принцип, лежащий в основе изучения изменений функций иммунитета (в норме - при адаптивных реакциях, в патологии - при иммунопатологических процессах),- фазность, дискретность и динамизм в развитии реакций иммунной системы на антигенный стимул или изменения во внешней. Фазность характеризует и развитие как иммунного ответа, так и иммунопатологических процессов. Третий принцип в изучении функций иммунитета у человека - необходилость учета колебательных процессов и биоритмологических характеристик функций иммунитета как непременного атрибута иммунной системы. Дискретность проявляется не только в структуре антигенного гомеостаза (его функциональные звенья), но и во времени протекания всех процессов в иммунной системе - как регуляторных, так и эффекторных, т.е. колебательные процессы свойственны всем уровням организациии являются важнейшим принципом функционирования иммунной системы.
    Четвертый принцип изучения регуляции функций иммунитета касается необходимости учета возраста и возрастной физиологии и особенностей патологии иммунной системы на разных этапах онтогенеза. Использование онтогенетического подхода дает ключ к диагностике нарушений иммунитета с учетом возрастной патологии. Исходя из понимания формирования функций иммунитета становятся понятными особенности клиники ряда заболеваний в разные возрастные периоды. Ревматоидный артрит у взрослых и ювенильный полиартрит отличны по многим иммунопатологическим и клиническим проявлениям. Всем иммунологам известно, что при старении в крови появляется ревматоидный фактор и антитела к ДНК и другим антигенам. С возрастом связана индивидуальная эволюция болезней иммунной системы. Различие течения и исхода заболеваний, развитие хронических болезней на протяжении жизни больного определяется и меняющимися с возрастом взаимодействиями иммунной и эндокринной систем. Иммунитет и старение - сравнительно новая глава в иммунологии. Старение характеризуется различными перестройками функций иммунитета, что связано с приобретением иммунитета к широкому кругу патогенов в течение предшествующих лет жизни и с открытием множества аутоантигенных структур. Для предотвращения аутоиммунных реакций снижается интенсивность защитных иммунологических процессов, что повышает вероятность формирования онкологических новообразований. Пятый принцип изучения регуляции функций иммунитета и необходимость учета его как в научных исследованиях, так и в практике клинического иммунолога состоит в том, что иммунная система, имея сложную и надежную авторегуляцию (внутрисистемные взаимодействия), легко модулирует свои функции в зависимости от запросов организма, его общего гомеостаза. Изменение метаболизма (пластического и знергетического баланса), изменения в гормональном фоне (стресс, половой цикл у женщин) служат сигналом для перестройки функций антигенного гомеостаза. Таким образом, говоря о системе иммунитета, следует учитывать, что это не закрытая, а открытая система, легко модулирующая свои функции, главным образом через взаимодействие с нейроэндокринным аппаратом. Многие гормонально активные вещества (стероидные гормоны, нейропептиды, адреналовые и тиреоидные гормоны, простагландины) оказывают системный эффект на все звенья иммунитета. Системные реакции на глюкокортикоиды, развитие иммунитета в онтогенезе, системные реакции на стресс и другие гормональные перестройки, адаптивные реакции, развитие многих патологических процессов (иммунодефициты, аутоиммунные заболевания) прямо или опосредованно обусловлены этими лимфоэндокринными взаимодействиями. Шестой принцип исследований функций иммунитета человека касается изучения роли иммунной системы в типовых патологических процессах (воспалении, пролиферации и регенерации, склерогенезе, альтерации).
    Клеточные и гуморальные реакции иммунитета во многом определяют течение и развитие воспалительных процессов и их исходы в репарации и склерогенезе. Воспаление как древняя защитная реакция, о чем писал И.И.Мечников, для своего развития требует участия не только макрофагов, полинуклеаров и естественных киллеров, но и Т-лимфоцитов. Очевидно, что исход и степень воспалительной реакции определяются межклеточными взаимодействиями, различными цитокинами и их комбинациями.
    Важно выделить в оценке антигенного гомеостаза по типам иммунного гомеостаза с определение границ показателей иммунитета в норме и особенно в патологии. Характеристика конкретных показателей, выявление взаимосвязи оценок звеньев антигенного гомеостаза между собой, обозначение ассоциаций показателей в форме различных индексов - важные проблемы современной иммунологии. Они связаны с обработкой больших массивов информации и могут быть решены совместно с математиками.
    Роль и значение общих вопросов исследования функций иммунной системы человека в условиях нормы и патологии, методы и средства воздействия на иммунитет, раскрытие механизмов развития заболеваний иммунной системы - все эти вопросы, составляющие предмет иммунологии, требуют не только накопления фактов, но их систематизации, анализа и обобщения, т. е. развития методологических аспектов иммунологии,
    Методологические аспекты весьма важны для развития иммунологии, так как в настоящее время она переживает активный период накопления фактов и попыток обобщения их в теорию иммунитета. Кроме того, наблюдается весьма быстрая дифференциация в иммунологии, что является объективным критерием ее прогресса.
    Проблема целостности организма является одной из самых интересных биологических проблем. Анализ больших сложных регуляторных систем в качестве интегрирующего начала в живом организме плодотворно использовался нейрофизиологами и эндокринологами. Однако что касается проблемы регуляции формообразования всего организма в целом, то, как отмечал И.И. Шмальгаузен, такие системы регуляции оставались наименее изученными, а их существование подсказывалось скорее логикой, чем большим числом наблюдений. Поэтому чрезвычайный интерес представляла идея Бернета о роли иммупологического распознавания как части <регуляторной системы, поддерживающей структурную и функциональную целостность организма>. Именно в концепции Бернета впервые был указан механизм поддержания структурного гомеостаза в живом организме, а система иммунитета рассматривалась в качестве реального претендента на роль аппарата регуляции формообразования всего организма в целом.
    По Бернету, регулирующая функция иммунитета носит довольно ограниченный, очерченный характер иммунологического надзора, контроля за правильностью, точностью реализации в онтогенезе индивидуальной наследственной информации. Отклонение от целостности - это появление структур, созданных по воле чужой или искаженной собственной генетической информации. Предельно точно и ясно сформулировал свой взгляд сам ученый: <Одну из возможных причин становления у позвоночных иммунологической индивидуальности можно, пожалуй, сформулировать так: не будь ее, рак мог бы стать заразным заболеванием>. В теоретических обобщениях Бернета впервые проблема целостности организма оказалась связанной с антигенным представительством на клетках органов и тканей. Так, были определены конкретные макромолекулярные образования - антигены, представляющие информационную ценность для системы структурного гомеостаза. Далее была обозначена роль селективного антигенного распознавания как первого начального этапа реакции механизмов регуляторной системы иммунитета. Селективность реагирования детерминировалась моноспецифичностью отдельно взятой иммунокомпетентной клетки и ее потомков, т.е. информационной идентичностыо клона лимфоцитов. Однако в концепции Бернета иммунная система была представлена с традиционных позиций внешней ее направленности. Именно поэтому столь неотъемлемым компонентом клонально-селекционной теории являлась гипотеза <запрещенных> клонов.
    Каковы же конкретные механизмы системной организации иммунитета, механизмы, обеспечивающие столь необходимые связи разных клонов иммунокомпетентных клеток? Ответ на этот вопрос представляет сетевая теория иммунитета по Н.-К.Ерне, хотя впервые существование антиидиотипических антител было показано акад. В.И.Иоффе в 1943г. Сеть формируется и существует в условиях постоянной генерации новых специфичностей и отбора в состав сети тол ько части из них, причем отбор происходит под влиянием существующего антигенного ландшафта и с учетом <опыта> иммунной сети. В пренатальном, а также в раннем постнатальном периодах происходят совершенно очевидные перестройки антигенного ландшафта, обусловленные высокой активностыо процессов органо- и гистогенеза. В этот период нельзя говорить и о существовании иммунологической сети. Действительно, только тимоциты зрелых мышей (не моложе недельного возраста) способны обеспечивать гетерогенность популяции специфических к антигену антителообразующих клеток, только у взрослых мышей выявляются достаточное разнообразие фенотипов лимфоцитов и величина каждого клона. Более того, столь важный механизм увеличения разнообразия антигенраспознающих структур, как мутации, проявляется главным образом в ходе иммунного ответа, т.е. у взрослых индивидов. Таким образом, накопление достаточного количества зрелых, функционально компетентных и способных к взаимодействию друг с другом клонов иммуноцитов происходит лишь к определенному этапу онтогенеза, на фоне сложившегося полностью или в значительной степени антигенного ландшафта организма.
    Итак, жесткая функция надзора и иммунологического реагирования может и должна выполняться, начиная лишь с определенного этапа онтогенеза. К этому времени устойчивость антигенного ландшафта сочетается с замкнутой сетью.
    Анализ сетевой концепции организации иммунной системы в связи с участием последней в поддержании целостности организма представляет фрагмент методологического анализа теории Ерне - одного из краеугольных камней современной иммунологии.