История биологии с древнейших времен до начала XX века

Исследования Пастера в области предохранительных прививок заложили основу учения об иммунитете — одного из важнейших достижений науки XIX в. Представления о восприимчивости организма к инфекции и о невосприимчивости, или иммунитете, получили научное развитие благодаря успехам, достигнутым микробиологией в целом. Это дало возможность поставить вопрос о защите организма от инфекционных болезней. Предполагалось, что кровь воздействует на попавшее в организм болезнетворное начало угнетающе. Однако о механизме этого воздействия ничего не было известно. Существовали две гипотезы: либо кровь осаждает болезнетворный фактор в какой-либо части тела, и вследствие этого он теряет свою инфекционностъ, либо он разрушается под действием кровяной сыворотки.

Институт Пастера в Париже.

Первые попытки создать теорию иммунитета связаны с обнаружением явления приобретенного иммунитета, как наиболее улавливаемой его формы. В 1878 г. Пастер, основываясь на том, что питательная среда, на которой культивировались микробы и от которой они затем отфильтровывались, становится, по его мнению, непригодной для нового посева этих же микробов вследствие поглощения из нее какого-то необходимого питательного ингредиента, предложил для объяснения приобретенного иммунитета теорию «истощения».

Различные толкования механизма иммунитета. Фагоцитарная теория И.И. Мечникова.

В 1888 г. О. Шово, пытаясь объяснить механизм иммунитета, предположил, что при вакцинировании микробы выделяют в организм вещество, препятствующее развитию тех же микроорганизмов при их вторичном введении. Эта теория «прибавочной субстанции», как и теория «истощения», не получила признания ввиду отсутствия сведений о природе выделяемого (первая теория) и потребляемого (вторая теория) вещества.

В 1883 г. И.И. Мечников создал биологическую — фагоцитарную теорию иммунитета. В основу этой теории была положена способность белых кровяных телец — фагоцитов — захватывать и разрушать инородные тела, попадающие в организм. Фундаментом для создания теории фагоцитоза послужила сравнительно-эволюционная трактовка явлений внутриклеточного пищеварения у одноклеточных и воспаления и иммунитета у высших животных.

Мечников установил полный параллелизм между невосприимчивостью и фагоцитозом.

Одновременно с фагоцитарной теорией иммунитета значительной поддержкой пользовалась гуморальная теория иммунитета, сущность которой сводилась к признанию защитного действия бактерицидных веществ плазмы крови и лимфы. Так, Д. Хантер еще в XVIII в. впервые отметил тормозящее действие сыворотки крови на процесс гниения, не обнаружив, однако, при этом разрушения гнилостных бактерий. В 1887 г. венгерский эпидемиолог И. Фодор сообщил о том, что он нашел скопление разрушенных сибиреязвенных бацилл в сердце больного животного, объяснив этот факт бактерицидным действием сыворотки крови. О разрушающем действии дефебринированной крови животных на микроорганизмы — Вас. subtilis, В. megatherium, Staph. aureus сообщал в 1888 г. английский бактериолог Г. Нуталль. Это свойство крови, по данным Нуталля, исчезало после нагревания ее при 56° в течение получаса.

Бактерицидные свойства сыворотки крови особенно подробно изучал далее немецкий микробиолог и гигиенист Г. Бухнер, который утверждал, что нет различия в бактерицидной активности сыворотки и свежей крови. Вещество, за счет которого создается бактерицидность сыворотки, он назвал алексином. В 1890 г. Э. Беринг продемонстрировал разрушение патогенных бактерий в изолированных кровеносных сосудах, лишенных крови, но заполненных плазмой.

Все эти данный в конечном итоге оформились в теорию бактерицидного иммунитета, явившейся разновидностью гуморальной теории иммунитета. Она находилась в противоречии с целлюлярной теорией Мечникова. Оппозиция против фагоцитарной теории еще более усилилась, когда Ф. Лефлер в 1887 г., а вслед за ним Э. Ру обнаружили, что фильтрат культуры дифтерийной бациллы вызывает в восприимчивом организме столь же характерное течение болезни, как и свежая культура этих бацилл. Авторы пришли к заключению, что болезнетворность дифтерийных бацилл является результатом действия выделяемых ими экзотоксинов.

Последующее развитие это направление получило в трудах сотрудников Р. Коха — А. Френкеля, Э. Беринга и Ш. Китазато, показавших, что сыворотка крови иммунизированных животных обладает свойствами предохранять их от токсического действия некоторых патогенных микробов, т. е. обладает антитоксическими свойствами. Открытия столбнячного (Беринг и Китозато) и дифтерийного (Беринг) антитоксина легли в основу расшифровки механизма приобретенного иммунитета как выражения защитного действия антитоксинов, выделяемых в ходе болезни. Этот вид иммунитета получил название антитоксинного и встретил поддержку со стороны многих медиков и патологов.