19.08.2014
"Анализ крови: вчера, сегодня, завтра"
Автор: К. А. Лебедев
Разработка Паулем Эрлихом методов выявления лейкоцитов разных типов пришлась на тот период, когда было уже известно, что эти, клетки участвуют в формировании очага воспаления и приходят в него из крови, проникая через стенки сосудов (Конгейм, 1865). Тогда все ученые-клиницисты были уверены, что лейкоциты являются причиной воспаления и в этом состоит их отрицательная роль. Именно тем, что кровь очищают от патологических лейкоцитоэ» объясняли успех лечения воспаления при помощи кровопускания.
Лишь в 80-х годах XIX в. Илья Ильич Мечников стал развивать учение о фагоцитозе, говорить, о большой положительной роли лейкоцитов в борьбе с чужеродными веществами. В свете этого учения очаг воспаления предстал ареной борьбы лейкоцитов с чужеродными, или дефектными собственными клетками. Учение Мечникова о фагоцитозе фактически подвело научную базу под понимание значения динамики лейкоцитов крови в процессе воспаления. К сожалению, констатировать это мы можем лишь сейчас, спустя много лет, с высоты обладания всеми последующими знаниями, объединив учение о фазах воспаления Ипполита Васильевича Давыдовского и схему динамики лейкограммы при воспалительном процессе Виктора Шиллинга. Причины столь запоздалых выводов и обобщений в этой области в значительной степени связаны с противоречивостью, а порой — драматизмом, преследовавшим развитие иммунологии с конца прошлого века.
Мечников развивал свою клеточную фагоцитарную теорию иммунитета, встречая активное сопротивление большинства европейских ученых. В противовес клеточной теории началось интенсивное формирование гуморальной, молекулярной теории иммунитета. С 1880 г. Пауль Эрлих, основатель анализа типов лейкоцитов, изменил область своих интересов. Начав работать у Роберта Коха, он стал заниматься иммунологией и вскоре возглавил школу гуморального иммунитета. Созданная им гуморальная теория иммунитета — теория боковых цепей — основывалась на тех же принципах рецепторов клеток, которые послужили ему основой создания дифференцированной окраски клеток. То есть в основе ее лежала общность клеточного и гуморального иммунитета. Остается тайной, что помешало разглядеть это двум великим ученым. Эрлих и Мечников стали активными оппонентами, непримиримыми противниками, отстаивавшими, на их взгляд, две принципиально разные, несоединимые концепции иммунитета.
Попытки ряда крупнейших биологов и медиков примирить эти школы были безуспешны. Ни работы Райта по исследованию опсонинов — антител (молекул специфических белков иммуноглобулинов), активирующих фагоцитоз, ни решение Нобелевского комитета о присуждении премии за 1908 г. Мечникову и Эрлиху за создание соответственно фагоцитарной и гуморальной теорий иммунитета к взаимопониманию этих школ фактически не привели. С тех пор и на долгие годы большинство иммунологов, не отрицая существования фагоцитоза, приводящего к уничтожению микробов и других чужеродных клеток в организме, признавали это явление для иммунитета чем-то побочным. Главным, определяющим звеном иммунитета считали специфические факторы (в те годы из таких факторов знали только антитела).
А нас интересует другая ситуация: основатель современного метода анализа крови Эрлих не воспользовался теорией Мечникова для обоснования сдвигов лейкограммы при воспалительном процессе. Поэтому многие иммунологи, вдохновленные яркими находками в области специфических иммунологических реакций, не признавали лейкограмму в качестве показателя оценки «иммунного статуса человека».
Среди лейкоцитов крови немалую часть составляют лимфоциты. Роль этих клеток долгое время оставалась неясной, тем более что по сравнению с другими клеточными элементами лейкограммы они несли наименьшую информацию о ходе воспаления. Объяснение этому нашли лишь во второй половине нашего века. В 50-е годы Бриджит Фагреус и Альфредом Кунсом было доказано, что антитела (специфические молекулы, существование которых легло в основу теории гуморального иммунитета) образуются плазматическими клетками, которые, в свою очередь, происходят из лимфоцитов. Да и сами лимфоциты могут специфически реагировать на чужеродное. Словом, было открыто, что основным носителем специфичности является лимфоцит. Таким образом, стало ясно, что лейкоциты объединяют в своем составе клетки, выполняющие роль разнообразных защитных сил организма. Они включают носителей как клеточной фагоцитарной функции, так и специфического гуморального иммунитета.
Однако долго еще оставалось неизвестным, почему при столь большой роли в иммунной системе лимфоциты по сравнению с другими показателями лейкограммы наименее информативны. Ответ на этот вопрос был получен лишь в 60-е годы благодаря работам Джона Миллера, Мак-Фарлейна Бернета, Роберта Гуда и других ученых. Стало ясно, что содержащиеся в крови лимфоциты неоднородны: подобно гранулоцитам, они представляют собой смесь клеток, выполняющих различающиеся, зачастую противоположные функции. Среди лимфоцитов большую часть составляют Т-лимфоциты, которые способны сами специфически соединяться с чужеродными клетками и уничтожать их. Меньшая часть — В-лим-фоциты, из которых образуются плазматические клетки, продуцирующие белки иммуноглобулины (к ним относятся антитела). Часть лимфоцитов не является ни Т-, ни В-клетками (их назвали нулевыми). Позднее, в 70-е годы, было выявлено, что и эти группы (популяции) лимфоцитов неоднородны. Они включают в себя более мелкие группы (субпопуляции). Наиболее хорошо исследованными являются Т-лимфоциты-хелперы (помощники), стимулирующие иммунные реакции, и Т-лимфоциты-супрессоры, угнетающие их.
Итак, состав лимфоцитов оказался даже более разнообразным, чем состав гранулоцитов. Во всем мире начались интенсивные исследования популяций и субпопуляций лимфоцитов при разнообразных заболеваниях. И очень скоро было обнаружено, что в тех случаях, когда общее количество лимфоцитов в крови было постоянным, соотношение разных субпопуляций этих клеток могло изменяться весьма резко. Здесь просится аналогия с гранулоцитами: наиболее часто изменения в их количестве выявляются при раздельном определении палочко- и сегментоядерных нейтрофилов, эозинофилов ft, базофилов, а не общей суммы этих клеток.
К концу 70-х годов были разработаны простые методы выявления разных популяций и субпопуляций лимфоцитов. Все они основаны на обнаружении на их поверхности особых (характерных только для клеток определенного типа) молекулярных структур — так называемых поверхностных рецепторов и антигенов. При оптимальных условиях они присоединяют к себе большие молекулы (обычно белковые), которые обладают комплементарными им структурами — имеющими сродство, подходящими к ним, как «ключ к замку». Для регистрации факта присоединения необходимо, чтобы эти молекулы были связаны с индикаторами — либо крупными частицами, хорошо видимыми в микроскоп (на этом основана группа методов розеткообразования), либо с флюоресцентными красителями, свечение которых на клетке можно также наблюдать в микроскоп или регистрировать с помощью специальных приборов (методы лммунофлюоресценции).
Небезынтересно вспомнить, что Эрлих разрабатывал методы дифференцированной окраски лейкоцитов разных типов, исходя из того, что на разных клетках и клеточных структурах имеются различные рецепторы, способные присоединять красители с разными молекулярными группировками — кислыми, нейтральными, основными. В зависимости от преимущественного наличия этих рецепторов .клетки красятся в тот или иной цвет, что легко увидеть под микроскопом. Таким образом, подход в основном был таким же, как и теперь, конечно, с учетом векового интервала, за который биологическая наука пришла к новому уровню знаний в плане понимания химической структуры рецепторов и антигенов и развития технологии обнаружения все более тонких структур.
И вот в середине 70-х годов, казалось бы, настало наконец время закономерного объединения в анализе ядерных клеток крови старых и новых достижений иммунологии. Ведь расширение лейкограммы за счет определения субпопуляций лимфоцитов столь логично и естественно… Но вышло иначе. Специфическая гуморальная иммунология Эрлиха, обретя себе клеточную основу, продолжала оставаться обособленной от неспецифической фагоцитарной иммунологии Мечникова. И до конца 70-х годов среди иммунологов бытовало единообразное мнение о том, что только лимфоцит, носитель специфичности иммунного ответа, является иммуно-компетентной клеткой организма.