И. И. Мечников – первооткрыватель клеточного иммунитета

Если мы вернемся мысленно на столетие или несколько больше назад, туда, где закладывались основы современной биологии и медицины, то неизбежно вспомним группу фигур, которые знакомы каждому культурному человеку: Чарльз Дарвин, Луи Пастер, Роберт Кох, Пауль Эрлих, Илья Мечников.

Именно благодаря им их трудам, размышлениям, идеям сложилось мировоззрение современного человека, так сказать, биологическая картина мира. Они стояли на рубеже эпох, в самом начале научной биологии и медицины, и те направления научной и практической деятельности, которые они начали, впоследствии превратились в могучие потоки отдельных научных дисциплин. Не зря их относят к когорте энциклопедистов и знают во всём мире.

Что касается Ильи Ильича Мечникова, то он сделал весомый вклад в развитие таких наук, как сравнительная эмбриология, микробиология, инфектология, геронтология, антропология и стал одним из основателей современной иммунологии.

К этому следует добавить многочисленные работы, посвященные больше эстетическим и философским проблемам жизни и смерти, цели человеческого существования. Мечников создал новую научную дисциплину -сравнительную патологию, которой доказал, что патологический процесс имеет такую же самую долгую эволюционную историю, как и сама жизнь.

Содержание скрыть 1Первые шаги иммунологии 2Здоровье как недостижимый идеал 3О природе старения 4Время вносит коррективы

Первые шаги иммунологии

Пользуясь сравнительно-патологическим методом, он глубоко проанализировал развитие одного из самых распространенных патологических процессов – воспаления и доказал решающую роль в нем фагоцитарной реакции. Интересен путь Мечникова к патологии, к основанию фагоцитарной теории воспаления и изучению иммунитета. Начав со сравнительной эмбриологии беспозвоночных и внутриклеточного пищеварения у одноклеточных и простых многоклеточных организмов, он впоследствии пришёл к одному из самых удивительных обобщений о роли фагоцитов во “внутреннем хозяйстве” организма, в распознавании всего чужеродного и сохранении генетической индивидуальности каждого отдельного организма.

Им была сформулирована та точка зрения, что каждый организм в течение своей индивидуальной жизни должен сохранять свою свою генетическую неповторимость, и для этой цели в эволюции создалась специализированная система надзора, которая распознает все “не своё” и элиминирует его.

Кроме этого, Мечниковым было продемонстрировано участие макрофагов в поддержании внутреннего порядка в организме, в изъятии мёртвых и повреждённых собственных клеток, в процессах морфогенеза начиная с эмбрионального периода (например, отторжение хвоста у головастика) и заканчивая процессами старения организма.

Таким образом, наиболее впечатляющие современные взгляды иммунологии о распознавании “своего” и “не своего”, взгляды, на которых основывается учение о иммунологическую реактивность и иммунологическую толерантность, иммунопатологические процессы и противоопухолевый иммунитет, а также достижения трансплантологии обязаны своим успехом наблюдениям Мечникова. Кстати, именно последователями Мечникова впервые была доказана возможность иммунного повреждения клеток с помощью цитотоксинов, антител, направленных против антигенов этих клеток, чем, по сути, впервые было указано на суть аутоиммунных заболеваний.

Это направление исследований в дальнейшем плодотворно развилось А. А. Богомольцем и его школой, а также многочисленными исследователями за рубежом, что позволило расшифровать патогенез многих аутоиммунных заболеваний.

Следует принять во внимание, что ко времени становления Мечникова как исследователя весь тогдашний научный мир был под огромным влиянием революционного учения Дарвина о происхождении видов. Мечников перенёс дарвиновский принцип борьбы за выживание внутрь организма.

Здоровье как недостижимый идеал

Хотелось бы остановиться ещё на одной идее Ильи Ильича о дисгармонии организма. С его точки зрения, здоровье и гармония вовсе не обязательно принадлежат организму “по умолчанию”, не есть имманентное живой природе.

Наоборот, в любом организме, и особенно в организме высших животных и человека, существует множество проявлений дисгармонии как во взаимоотношениях между различными клетками и системами внутри тела, так и во взаимодействии с окружающей средой. И гармония (здоровье) достигается активным путем. Причём это скорее некая абстракция, идеальное состояние, к которому организм постоянно пытается приблизиться и, скорее всего, никогда не достигнет окончательно.

Здоровье и заболевание – согласно Мечникову это динамичный единый процесс жизнедеятельности, дисгармоничной по своей сути. Эти взгляды Мечникова кардинально отличались от взглядов современных ему патологов – Р. Вирхова и его школы, которые проводили чёткую грань между этими понятиями.

Говоря о принципе перенесения законов естественного отбора Дарвина внутрь организма, нельзя не обратить внимания еще и на тот факт, что одна из современных теорий иммунитета о происхождении иммунологической специфичности и иммунологическую толерантность – клонально-селекционная теория Ф. М. Бернета – исходит именно из дарвиновского принципа селекции лимфоцитов, которые реагируют с соответствующими антигенами. Те лимфоциты, которые способны сильно реагировать с собственными антигенами, подлежат отрицательной селекции, уничтожению путем включения механизмов активного самоубийства клеток – апоптоза. И наоборот, те, что направлены против чужой-родных антигенов, хранятся, получают стимул к пролиферации, то есть подлежат позитивной селекции на определенном этапе развития организма (F. M. Burnet, 1959).

О природе старения

Логическим продолжением взглядов на борьбу за существование внутри организма между различными его составляющими частями и клетками, в частности между “благородными” элементами организма и простыми, “первичными”, есть взгляды Мечникова на природу старения, когда элементы, направленные на защиту организма – макрофаги, клетки соединительной ткани, – начинают играть роль факторов старения, которые разрушают “благородные” элементы. “Дело идет о настоящей драке в самой глубине нашего организма” (И. И. Мечников, 1915).

По этому поводу стоит вспомнить некоторые современные теории об аутоагрессивной, аутоиммунной природе старения (P. R. Burch, 1975; F. M. Burnet; R. L. Walford, 1969). Правда, еще и до сих пор остается невыясненным тот пусковой сигнал, то триггер, который запускает эту самоубийственную “гражданскую войну” внутри организма, что неизбежно ведет к потере жизнеспособности, старения и смерти.

Время вносит коррективы

Вполне понятно, что эти краткие заметки не могут дать полного представления обо всей разнообразной научной, практической и общественной деятельности Ильи Мечникова, о его отношении к научной работе, его взглядах на науку как средство для создания рационального мировоззрения. Начатые им научные направления превратились в отдельные науки: иммунологию, сравнительную патологию, геронтологию. Сегодня мы имеем возможность проследить те изменения, которые произошли в них с того времени, когда над ними работал Мечников.

В иммунологии стало ясно, что гуморальный иммунитет, который противопоставлялся в то время фагоцитарной парадигме защиты организма, оказался лишь частью, как и клеточный иммунитет, более общего механизма иммунитета. Стало понятным, что хотя макрофагам и принадлежит одна из центральных ролей в иммунном распознавании, регуляции иммунитета и гемопоэза и в воспалительных реакциях, однако иммунная реакция в целом гораздо сложнее.

Сегодня её представляют как большой и сложный оркестр, в котором участвуют несколько форм лимфоцитов, антигенпрезентующих клеток, гранулоцитов, органов эндокринной и нервной системы, а также множество гуморальных факторов (антитела, моно – и лимфокины, простагландины, лейкотриены, нейрон-медиаторы, гормоны и др.).

Значительно углубились и изменились представления о механизмах иммунного распознавания, расшифрованы его генетическая природа, структура антител, возникло учение о антигены тканевой совместимости и тому подобное. Стали более понятными явление иммунной толерантности, пути возникновения ауто-иммунной патологии. Значительные успехи достигнуты в борьбе не только с инфекционными болезнями, но и с иммунопатологическими процессами, опухолями. Поражают достижения в трансплантации органов и тканей.

Существенно мы продвинулись к пониманию процессов старения, которые оказались гораздо сложнее и разнообразнее, чем это представлялось Мечникову. Наряду с разрушительными явлениями в старении обнаружено значительное количество приспособительных, адаптивных черт, раскрыта его сложная регуляторная структура.

Возникли и распространились в мире новые биологические и медицинские специальности: геронтология и гериатрия, изучающие старение в его различных проявлениях – биологическом, медицинском, социальном и нравственно-психологическом. В целом значительно изменился и мир, в котором проблема старых людей занимает видное место, привлекая внимание не только узких специалистов, но и политических и общественных деятелей.

В этих обстоятельствах весьма странным кажется тот факт, что в отношении науки изменения в обществе со времен Мечникова не являются столь разительными. И слишком современно звучат его слова о том, что наука на его Родине переживает продолжительный и тяжелый кризис, что на науку не только нет спроса, но она находится в полнейшем забросе, что чиновникам отдается предпочтение перед выдающимися учеными, а со стороны молодёжи проявляется пренебрежение к науке.