Реферат: Реферат по биологии на тему: «Иммунитет и проблемы современности»

МОУ СОШ с. Анненково


Реферат по биологии на тему:

«Иммунитет и проблемы современности».


Выполнил:

ученик 9 «А» класса


Долженко Алексей.


Проверила:

учитель биологии

I квалификационной

категории

Рамзова Елена Викторовна.


Анненково 2008 год.




Оглавление

страницы I. Введение………………………………………………..2

II. Основная часть……………………………………..3 - 10


1. Экскурс в историю созданию вакцин…………………………..3

2. Вакцины: История и современность…………………………. .4

3. Классификация вакцин………………………………………….5

4. Победа над инфекционными заболеваниями………………….5

5. Плюс обратной вакционологии………………………………...7

6. Терапевтические вакцины………………………………………8

7. Роль Мечникова И.И. в развитии иммунологии………………9


III. Вывод…………………………………………………11


IV. Список используемой литературы……………………….12



~1~

I.

Одним факторов, оказывающих влияние на сохранение и укрепление здоровья, является иммунитет. На занятиях спецкурсом «Окружающая среда и здоровье человека» мы рассматривали данную тему. Она меня заинтересовала, по этому я решил углубить и расширить свои знания по данному вопросу.

Целью моей работы было рассмотреть иммунитет в разных страницах истории биологии и медицины. Для достижения цели мне нужно решить следующие задачи.


1. Совершить экскурс в историю создания вакцин.


2. Вакцины: История и современность.


3. Классификация вакцин.


4. Победа над инфекционными заболеваниями.


5. Плюс обратной вакционологии.


6. Терапевтические вакцины.


7. Успехи вакционологии XX века.


8. Роль Мечникова.


9. Физиология иммунитета.


10. Гипотеза иммунной толерантности.


Тема актуальна, так как инфекционные заболевания, возбудителями которых являются микробы, вирусы, простейшие, попадая в организм человека, живущего в XXI веке, резко подрывает его здоровье. Проблемы иммунитета имеют практическое значение с момента рождения и на протяжении всей жизни человека, так как является одним из важнейших механизмов регулирующих и защищающих человека, как биологическую систему.



~2~

II.

Экскурс в историю создания вакцин.

Сотни лет назад, когда еще не было ни телефона, ни телеграфа, ни электричества, ни железных дорог и по всей земле передвигались только на лошадях и верблюдах, можно было натолкнуться на совершенно пустые села и города. В этих городах стояли дома, в домах была всякая необходимая утварь, посуда, наполненная пищей, а вот людей не было.

И хотя городские заставы и двери домов были открыты, ни один грабитель не заходил в эти мертвые города.

«Черная смерть» пугала людей больше войны, пожаров, землетрясений, больше голода и всех других бедствий. Она не щадила никого, незаметно пробиралась не только в дома бедняков, но и палаты богачей, во дворцы правителей, и все одинаково ее боялись, потому что спастись от нее не мог никто. Это была чума!

По морям плавали никем не управляемые корабли. Иногда, расправив паруса, быстро неслась по волнам каравелла. Ветер стихал, и она останавливалась, словно раздумывая, потом, вдруг круто повернув, шла в обратном направлении. Тоскливо и бессмысленно металась она по морским просторам, пока ее странные движения не привлекали внимание какого-нибудь корабля, который подплывал к таинственному судну. Раздавалась команда, матросы вбегали по трапу на палубу каравеллы, но сейчас же в ужасе отступали: там, в разных положениях лежали трупы. На всем корабле стояла мертвая тишина, не было ни одной живой души, и только крысы, вспугнутые неожиданными посетителями, разбегались в стороны.

В России чума не переводилась четыре столетия подряд. Во время эпидемии вымирало населенье многих городов и деревень. В Смоленске осталось в живых только пять человек, которые вышли из города, заперев за собой городские ворота. В городах Глухове и Белозерске не осталось ни одной живой души! Хлеб осыпался на нивах – некому было его убрать! Коровы были не доены, скот погибал.

В Новгородской летописи 1551 года было записано: «Был клич в Новгороде о гостях (купцах), чтобы все они ехали вон из Новгорода с товарами своими, а поймают гостя на другой день в Новгороде, то, выведем за город, сжечь его с товарами ».

Родники знания берут начало из практической деятельности. Основным бичом человечества вплоть до не столь далекого XIX столетия были эпидемии.

Чума, холера, оспа бушевали на планете, унося больше человеческих жизней, чем самые опустошительные нашествия гуннов или скифов.

Задолго до рождения иммунологии как определенного научного направления было известно, что такими заболеваниями как ветрянка, корь, свинка дети болеют только один раз. Чисто практический опыт показал, что организм способен вырабатывать защитные свойства против инфекции, если ранее был с ней контакт.

~3~

Опыт накапливался и послужил основой для работ английского врача Эдварда Дженнера.

Он заметил, что люди, переболевшие коровьей оспой, становятся невосприимчивыми к оспе человеческой, смертельно опасной. У него возникла идея искусственного заражения коровьей оспой. Имя первого привитого мальчика Джеймса Филса навсегда вошло в историю медицины, как имя самого Дженнера.

А далее наступил XXI век. Маленький городишка на юге Франции – Доль. Здесь в 1823 году родился мальчик Луи Пастер, которому суждено было стать величайшим ученым столетья.

Благодаря его открытиям средняя продолжительность жизни увеличилась с 30 до 60 лет!

Благодаря его открытиям хирурги стали мыть руки до операции, а не после, смывая кровь.

Именно он сформулировал знаменитую триаду: «Выделяй, ослабляй, прививай!», именно он положил начало теоретической иммунологии, именно он сумел спасти от смерти ребенка, укушенного бешеной собакой!

Пастеровские станции и пастеризованное молоко – в этих названиях отражено уважение благодарного человечества к гению Пастера!

Итак, к концу XIX века выяснилось главное – при помощи вакцин можно создать иммунитет. Способность организма отличать собственные соединения, входящие в состав клеток, тканей, органов, от чужеродных соединений и уничтожать их, называется иммунитетом (от лат.immunitas – освобождение, избавление от чего-либо).

^ Вакцины: История и современность.

В поисках средств против инфекционных заболеваний люди испробовали многое – от заклинаний и заговоров до дезинфицирующих средств и карантинных мер. Однако только с появлением вакцин началась новая эра борьбы с инфекциями. В состав вакцин входят микроорганизмы целиком (ослабленные или убитые) либо отдельные их компоненты. Они не способны вызвать заболевание и служат своеобразным учебным «муляжом». Благодаря вакцине иммунная система запоминает характерные признаки врага и при встрече с живым возбудителем немедленно узнает его и уничтожает.

Термин «вакцина» произошел от французского слова vacca – корова. Его ввел Луи Пастер в честь английского врача Эдварда Дженнера. В 1796 году, во время практики в деревне Дженнер обратив внимание, что фермеры, работающие с коровами, инфицированными коровьей оспой, не болеют натуральной оспой. Он привил коровью оспу мальчику и доказал, что тот стол невосприимчивым к натуральной оспе. Этот метод, придуманный во времена, когда еще не открыли ни бактерий, ни вирусов, получил широкое распространение в Европе, а в дальнейшем лег в основу ликвидации оспы во всем мире. Однако лишь спустя столетье был предложен научный подход к вакцинации. Его автором стал Луи Пастер, применивший свою концепцию инфекционных возбудителей для создания вакцины против бешенства.

Разработка новых вакцин пошла полным ходом в начале XX века.

~4~

Тогда были разработаны методы стабильной аттенуации (ослабления) микроорганизмов, исключающие риск развития болезни, и открыта возможность использовать для вакцинации, обезвреженные бактериальные токсины.

С тех пор появилась более 100 различных вакцин, защищающих от сорока с лишним инфекций.

^ Классификация вакцин.

Классические вакцинные препараты можно разделить на три группы:


Живые вакцины: Действующим началом в них служит ослабление микроорганизмы, потерявшие способность вызывать заболевание, но стимулирующие иммунный ответ. К этой группе относится вакцины против кори, краснухи, полиомиелита, эпидемического паротита и гриппа.

^ Инактивированные вакцины. Они содержат убитые патогенные микроорганизмы или их фрагменты. Примером служат вакцины против гриппа, клещевого энцефалита, бешенства.

^ Анатоксины (токсоиды) – бактериальные токсины в измененной безвредной форме. К ним относится известные и широко применяемые вакцины против дифтерии, столбняка, коклюша.


С начала бурного развития молекулярной биологии, генетике и методов генной инженерии появился новый класс вакцин – молекулярные вакцины. В них используются рекомбинантные белки или фрагменты белков патогенных микробов, синтезированные в клетках лабораторных штаммов бактерий, вирусов, дрожжей.

Вакцины позволили человечеству достичь невероятных результатов в борьбе с инфекциями. В мире полностью ликвидирована натуральная оспа – заболевание, ежегодно уносившее жизни миллионов человек. Это одно из самых выдающихся событий XX века, по значимости стоящее в одном ряду с полетом в космос. Практически исчез полиомиелит, продолжается глобальная ликвидация кори. В сотни и даже тысячи раз снижена заболеваемость дифтерией, краснухой, коклюшем, эпидемическим паротитом, вирусным гепатитом B и многими другими опасными инфекционными заболеваниями.

^ Победа над инфекционными заболеваниями.

Несмотря на впечатляющие успехи, инфекционные болезни до сих пор остаются одной из главных причин смертности. По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), на их долю приходится до 30% ежегодно регистрируемых смертей на планете. Наиболее опасны острые инфекции дыхательных путей, прежде всего грипп и пневмония, инфекция вирусом иммунодефицита человека, кишечные инфекции, туберкулез, вирусный гепатит B, малярия.

~5~

Из природных очагов в человеческую популяцию практически ежегодно заносятся неизвестные микроорганизмы. В течение последних 30 лет мы столкнулись с 40 новыми опасными микроорганизмами, которые во многих случаях создали реальную угрозу для жизни и здоровья сотен тысяч людей. Среди них – вирус Эбола, возбудитель болезни легионеров, ВИЧ, коронавирусы и другие патогенны.

Не редко на фоне эпидемиологического благополучия люди перестают делать прививки, предусмотренные национальными системами здравоохранения, и тогда инфекции, считавшиеся давно побежденными, возвращаются.

Миграция людей и животных приводит к распространению микроорганизмов на новые территории. Массовые вспышки инфекционных заболеваний возникают даже в странах с хорошо развитой системой здравоохранения, например в США. В 1999 году в Нью-Йорке зарегистрировали случаи лихорадки Западного Нила, вирус который переносят птицы. К 2002 году это заболевание наблюдали на территории 44 штатов. Заболели более 4 тысяч человек, из которых около трех сот умерли.

В мае 2003 года появились сообщения о заболевании, вызванном вирусом оспы обезьян. В США его разносчиками стали грызуны, завезенные из Африки в качестве экзотических домашних животных. Болезнь не получила широкого распространения только потому, что вовремя были приняты противоэпидемические меры.

Из новых инфекций, проникших в человеческую популяцию, достаточно

упомянуть вспышку так называемой атипичной пневмонии (тяжелый острый

респираторный синдром) в Китае и факты заражения людей вирусом гриппа птиц (H5N1). В первом случае причиной стал измененный коронавирус, носителями которого были летучие мыши. Для ликвидации заболевания потребовалось около года. Во втором случае массовые заболевания домашней птицы привели к тому, что вирусом гриппа птиц за последние 3 года заразились более 100 человек. Половина из них умерли. К счастью, этот вирус пока не передается от человека к человеку и поэтому не вызывает эпидемий среди людей. Однако ряд ученных считает, что вполне вероятен обмен генов между птичьим и человеческими вариантами вируса, в результате могут появиться новые высокопатогенные для человека варианты.



~6~

Хронология создания вакцин.

1876

Натуральная оспа

1885

Бешенство

1896

Холера, чума

1921

Туберкулез

1923

Дифтерия

1926

Коклюш

1927

Столбняк

1935

Желтая лихорадка

1936

Грипп

1939

Клещевой энцефалит

1941

Сыпной тиф

1951

Бруцеллез

1954

Полиомиелит

1963

Корь

1967

Паротит

1969

Краснуха

1972

Менингит

1976

Пневмококк

1984

Ветряная оспа

1986

Гепатит B

1991

Гепатит A

1998

Ротавирусная инфекция

1998

Борелиоз



Плюс обратной вакционологии.

Бурное развитие в последнее десятилетие геномики, биоинформатики и протеомики привело к совершенно новому подходу создания вакцин, получившему названия обратная вакционология (reverse vaccinology). Этот термин четко выражает суть нового технологического приема. Если раньше при создании вакцин ученные шли по нисходящей линии, от целого микроорганизма к его составляющим, то теперь предлагается противоположный путь: от генома к его продуктам. Такой подход основан на том, что большинство защитных антигенов – белковые молекулы. Обладая полными знаниями обо всех белковых компонентах любого возбудителя заболевания можно определить, какие из них подходят в качестве потенциальных кандидатов на включение в состав вакцинного препарата, а какие – нет.

Впервые принцип «Обратной вакционологии» использовали для получения вакцины против менингококков группы В, за последние годы таким способом разработаны вакцинные препараты против стрептококков Streptococcus agalactial и Streptococcus pneumonial,вызывающий воспаление десен, провоцирующего астму микроорганизма, Chlamydia pneumonial и возбудителя тяжелой формы малярии Plasmodium falciparum.

~7~

Важно не только создать вакцину, но и найти наилучший способ ее доставки в организм. Сейчас появились так называемые музыкальные вакцины, которые вводятся через слизистые оболочки рта или носа либо через кожу. Преимущество таких препаратов в том, что вакцина поступает через входные ворота инфекции и тем самым стимулирует местный иммунитет в органах, первыми подвергшихся атаке микроорганизмов.


^ Терапевтические вакцины.

Обычно вакцины предназначены для предупреждения болезни: прививку делают здоровому человеку, чтобы заранее «вооружить» организм средствами борьбы с инфекцией (исключение – разработанная Пастером вакцина против бешенства, которую применяют после укуса бешенным животным; ее эффективность объясняется длительным инкубационным периодом этого вирусного заболевания). В последнее время отношение к вакцинам исключительно как к профилактическому средству изменилось. Появились терапевтические вакцины – препараты, индуцирующие иммунный ответ у больных и тем самым способствующие выздоровлению или улучшению состояния. Такие вакцины нацелены на хронические заболевания, вызванные бактериями или вирусами (в частности, вирусами В и С, вирусом папилломы, ВИЧ), опухоли (прежде всего меланому, рак молочной железы или прямой кишки), аллергические или аутоиммунные болезни (рассеянный склероз, диабет I типа, ревматоидный артрит).

Существующие терапевтические вакцины для лечения хронических воспалительных заболеваний, вызванных бактериями или вирусами, получают классическими методами. Такие вакцины способствуют развитию иммунитета к выходящим в их состав микроорганизмам и активизируют врожденный иммунитет.

В XX веке успехи вакционологии определялись, прежде всего, победами над очередной опасной инфекцией. С развитием наших представлений о работе иммунной системы сфера применения вакцин постоянно расширяется. Есть нужда, что в XXI веке вакцины помогут снизить заболеваемость диабетом, миокардитом, атеросклерозом и другими «неинфекционными» болезнями. Полным ходом идет разработка препаратов для иммунопрофилактики и иммунотерапии онкологических заболеваний. В перспективе создания средств иммунологической защиты от наркозависимости и курения, конструирование вакцин для лечения и предупреждения аллергии, аутоиммунных заболеваний.



~8~

^ Роль Мечникова И.И. в развитии иммунологии.


Илья Ильич Мечников сидел один за своим микроскопом и наблюдал жизнь подвижных клеток в теле прозрачных личинок морской звезды. Под микроскопом видно, как собираются клетки вокруг занозы, у них вытягиваются ложноножки, охватывают непрошеных гостей, и вскоре те оказываются внутри клетки, как бы пожираются ею. Мечников так и назвал эти клетки – фагоцитами, что значит клетки-пожиратели.

Он обнаружил фагоциты у самых различных животных – у червей, лягушек, кроликов и, конечно, у человека.

Вот он вводит в ткани лягушки возбудителей сибирской язвы. К месту введения микробов стекаются фагоциты, каждый захватывает одну, две, десяток бактерий. Клетки пожирают эти бациллы, переваривают их!


* Основа иммунитета - фагоциты - утверждал Мечников!

* Основа иммунитета – белки-антитела – утверждал Пауль Эрлих!

* Первый рубеж обороны – фагоциты-пожиратели, как утверждал Мечников!

* Второй рубеж обороны – белки-антитела, как утверждал Пауль Эрлих!


Эпидемия чумы, холеры, оспы опустошали целые государства, вымерли целые города! От ужаса, чтобы забыться перед неумолимой кончиной, люди устраивали пиры и балы, плясали на площадях! Пир во время чумы!

Но человечество сохранилось. Благодаря армии иммунитета.

Солдаты иммунитета – фагоциты. Они повсюду – в кровеносных сосудах, легких, печени, почках. В любом уголке тела пребывает, как и полагается в готовности №1, защищающие нас войска – фагоциты. Они различаются по форме и размерам. Одни подвижны, могут проходить сквозь стенки капилляров, другие прикреплены к одному месту и воюют насмерть! Но все они способны захватывать и переваривать инородные частицы, а самое главное – бактерии!

Подвижные фагоциты сами нападают на проникшего в организм врага, прикрепленные ждут, когда враг проплывает мимо в токе крови или лимфы.

В нашем теле, помимо крови, циркулирует лимфа. Она струится по лимфатическим капиллярам, образует узлы, по грудному протоку впадает в кровь. В лимфе нет эритроцитов – только лимфоциты – белые клетки лимфы. Это тоже фагоциты – пожиратели. Лимфоциты да антитела – вот два главных оружия иммунитета.

В литре крови – а у человека ее 5 литров – находится 5 умножить на 10 в двадцатой степени антител и каждое может соединиться с чужеродным веществом – антигеном.



~9~

Лимфоциты, как и все другие клетки крови и лимфы, образуются в красном костном мозге. Так называемые В-лимфоциты на своей поверхности имеют такие же антенны-рецепторы, как и антитела. С помощью их они обнаруживают чужеродные вещества – антигены, бактерии, вирусы, свои собственные клетки-мутанты, пересаженную ткань и уничтожают их с помощью антител.

В 1961 году выяснилось, что вилочковая железа (тимус) – центральный орган иммунной системы. Именно туда отправляются мириады лимфоцитов из костного мозга для дальнейшего созревания, и эта часть в конечном итоге превращается в Т-лимфоциты.

Т-лимфоциты сами расправляются с врагами-пришельцами, но для их эффективной работы нужен фагоцит Мечникова.

На этом принципе основано действие вакцин или прививок и сывороток для лечения.

Итак, солдаты иммунитета: лейкоциты крови – фагоциты.

Т-лимфоциты из тимуса, или вилочковой железы. В-лимфоциты из костного мозга. Именно они способны образовывать антитела.

Нам кажется, что ученые, которые что-то там открывали и изучали, жили на свете давным-давно. Их имена и портреты можно увидеть в школьных учебниках и школьных кабинетах.

Это не так. Жизнь постоянно выдвигает новые проблемы. Развитие науки похоже на восхождение на гору – чем выше поднялся, тем дальше видишь. И вот внизу как покоренные вершины, остались инфекционные болезни, первые прививки, искоренение оспы и обуздание чумы.

Мы здоровы до тех пор, пока сильна наша иммунная система. Лимфоциты ежедневно, ежеминутно несут свою патрульную службу, уничтожая изменников, но …

Бывают исключения, которые очень дорого обходятся! Каковы причины таких сбоев? Есть несколько гипотез.


^ Гипотеза иммунной толерантности. Под влиянием тех или иных факторов вирусы активизируются, начинают превращать нормальные клетки в раковые. Иммунная система не замечает этого, ведь эти вирусы как бы свои. Иммунная система толерантна.

^ Гипотеза иммунодепрессивного влияния опухоли. Раковые клетки выделяют какие-то вещества, которые блокируют лимфоциты, как бы ослепляют их. Лимфоцит не может найти раковую клетку.


Есть еще ряд гипотез.

Неоспоримым фактом является то, что противоопухолевую защиту несут Т-лимфоциты. Следовательно, для лечения необходимо стимулировать Т-систему иммунитета. В этом направлении ведутся работы.



~10~

III.Вывод:

Анализ данной литературы позволяет выделить ряд важных положений.

Человек должен заботиться о сохранении природной среды, поскольку появление новых возбудителей болезни, не имеющих антигенных детерминантов, «знакомых» иммунной системе, привело бы к их массовому размножению, и к гибели человечества, поскольку организм людей не смог бы отреагировать на них выработкой соответствующих лимфоцитов и антител.

Заболевание лимфоцитов, костного мозга, лимфатических узлов снижает иммунный ответ человека, нарушает его регуляцию. Так, вирусы, вызывающие СПИД, поражают Т-лимфоциты, относящиеся к хелперам. Вследствие этого в организме начинают преобладать супрессоры, медиаторы которых снижают иммунную реакцию. Это и делает организм, следует считать наиболее опасными. Они нуждаются в немедленном устранении.

Иммунная реакция может быть вызвана не только болезнетворными микробами, но и другими антигенами. Например, в случае ракового перерождения среди обычных клеток появляются чужеродные соединения. Если они содержат антигенные детерминанты, происходит иммунная реакция, которая уничтожает переродившиеся клетки. Задача медиков – научиться стимулировать этот процесс, направленно влиять на него так, чтобы иммунная система уничтожала раковые ткани, но не повреждала здоровье.

Иммунные свойства организма являются препятствием для пересадки органов и тканей, взятых у доноров или погибших людей. При таких пересадках приходится учитывать тканевую совместимость, так как всякая чужеродная ткань вызывает иммунную реакцию: появляются лимфоциты и антитела, уничтожающие чужеродную ткань. Вследствие этого пересаженный орган отторгается. Задача медиков состоит в том, чтобы научится понижать иммунную реакцию и подбирать органы, ткани которых совместимы с тканями данного больного.

Иммунитет является полезными свойством организма, защищающих его от различных инфекций и раковых заболеваний. Однако любое приспособление всегда относительно. Многие осложнения инфекционных болезней – гриппа, ангины, тонзиллита, гайморита, свинки связаны с тем, что образующиеся антитела, направленные против микробов, вызвавших болезнь, начинают поражать ткани других органов собственного организма. Например, антитела, уничтожающие переродившуюся ткань миндалин при ревматизме.

В организме сила иммунной реакции регулируется активирующей и супрессорной системами. Первая ее стимулирует, вторая ослабляет. Овладение регуляцией иммунного ответа даст ключ к решению многих медицинских проблем.

~11~


IV. Список используемой литературы:


Журнал «Биология в школе» №7 2007. Статья «Вакцины: История и современность». Авт. Зверев В.В. стр. 3 – 9.

Колесов Д.В., Маш Р.Д. «Основа гигиены и санитарии», Москва «Просвещение» стр. 46 -49.

Журнал «Биология в школе» №7 2007. Статья «Иммунитет и проблемы современности» авт. Рябова Т.В., Мазо В.Б. стр. 52 – 58.

Я иду на урок биологии «Человек и его здоровье» Москва «первое сентября 2001 года». Стр. 167 – 173.




~12~