مواضيع المحاضرة: Introduction
background image

1

 

 

Course:  Immunology  

Lecturer: Dr. Weam Saad 

Lecture: Introduction to Immunology 

 

Introduction to Immunology as a Science 

The  immune  system  is  the  body’s  biological  defense  mechanisms 

that  protect  against  foreign  invaders.  Only  in  the  last  century,  the 
components  of  that  system  and  the  ways  they  work  were  discovered  and 
found. 

The  true  roots  of  the  study  of  the  immune  system  were 

from  1796  when  an  English  physician,  Edward  Jenner,  discovered  a 
method  of  smallpox  vaccination.  He  noted  that  dairy  workers  who 
contracted  cowpox  from  milking  infected  cows  were  resistant  to  smallpox 
(they didn’t get infected during work with infected cows). 

 In 1796, the scientist Jenner injected a young boy with material from 

a milkmaid who had an active case of cowpox. After the boy recovered from 
his  own  resulting  cowpox,  Jenner  inoculated  him  with  smallpox;  the  boy 
was  immune  (didn’t  show  disease  clinical  signs).    After  Jenner  published 
these results Jenner's vaccination spread rapidly.  

It  was  Louis  Pasteur  who  established  the  cause  of  infectious 

diseases  and  the  medical  basis  for  immunization.  First,  Pasteur  wrote  his 
germ  theory  of  disease,  the  concept  that  disease  is  caused  by  a 
microorganisms. In 1880, Pasteur discovered that aged cultures of cholera 
bacteria  lost  their  power  to  induce  disease  in  chickens  but  can  cause 
immunity  against  the  disease  when  injected.  He  also  used  attenuated 
(weakened)  cultures  of  anthrax  and  rabies  to  vaccinate  against  those 
diseases. 

Another  historical  development  by  Louis  Pasteur,  in  1884,  Pasteur 

used  weakened  cultures  of  Bacillus  anthracis,  the  causative  agent  of 
anthrax,  and  inactivated  sample  from  the  spinal  cords  of  rabbits  infected 
with  the  rabies  virus  to  produce  immunity  to  anthrax  and  rabies.  Pasteur’s 


background image

2

 

 

method started the development of other active immune protective vaccines 
like oral poliomyelitis vaccine that developed by Albert Sabin in the 1950s. 

 The  American  scientists  Theobald  Smith  (1859–1934) and  Daniel 

Salmon (1850–1914) showed in 1886 that bacteria killed by heat could also 
induce immunity.  

In  1888,  Pierre-Paul-Emile  Roux  (1853–1933)  and  Alexandre 

Yersin (1863–1943) showed that diphtheria bacillus produced a toxin that 
the body responded to it by producing an antitoxin. 

 Emil  von  Behring  and  Shibasaburo  Kitasato  found  a  similar 

toxin-antitoxin  reaction  in  tetanus  in  1890.  Von  Behring  discovered  that 
small doses of tetanus or diphtheria toxin produced immunity, and that this 
immunity  could  be  transferred  from  animal  to  animal  by  serum.  Von 
Behring  concluded  that  the  immunity  happened  by  substances  produced  in 
the blood, which he called antitoxins, or antibodies. 

 Hans  Buchner  (1850–1902)  in  1893  discovered  another  important 

blood substance called complement (Buchner’s named it alexin), and Jules 
Bordet  
in  1898  found  that  this  complement  enabled  the  antibodies  to 
combine with antigens (foreign substances) and destroy or eliminate them.  

     Karl Landsteiner was able to use this specific antigen-antibody reaction 
(that  each  antibody  reacted  only  against  a  specific  antigen)  to  distinguish 
the different blood groups (ABO System Grouping).  

A  new  element  was  introduced  during  the  1880s  by  the  Russian 

microbiologist  Elie  Metchnikoff.  He  discovered  cell-based  immunity: 
white  blood  cells  (leucocytes),  which  Metchnikoff  called phagocytes  (cells 
that ingested and destroyed foreign particles).  

A theory of immunity was written by Paul Ehrlich in the 1890s; he 

said:  “side-chain”  theory  explained  that  antigens  and  antibodies  combine 
chemically in fixed ways, like a key fits into a lock.  

Until  this  time,  the  immune  responses  were  seen  as  beneficial  and 

necessary  to  protect  human  body  from  infectious  agents.  But,  in  1902, 
Charles Richet and Paul Portier showed that extreme immune reactions in 
test animals (laboratory animals used in experiments), had become sensitive 


background image

3

 

 

to  antigens  by  previous  exposure.  This  phenomenon  of  hypersensitivity, 
called anaphylaxis, showed that immune responses could cause damage to 
the  body  itself.  Hypersensitivity  to  antigens  also  explained  allergies,  this 
term was named by Pirquet in 1906. 

Much more was learned about antibodies in the middle of twentieth 

century, including the fact that they are proteins of the type gamma globulin 
portion  in  plasma  and  they  are  produced  by  plasma  cells;  their  molecular 
structure was also found.  

An  important  advance  in  Immunochemistry  came  in  1935  when 

Michael  Heidelberger  and  Edward  Kendall  (1886–1972)  developed  a 
method  to  detect  and  measure  amounts  of  different 

Immunity:  active, 

passive, and delayed. 

A cellular research showed that there are two types of lymphocytes; 

B-lymphocytes,  which  secrete  antibody,  and  T-lymphocytes,  which 
regulate  the  B-lymphocytes  and  also kill  foreign  substances  directly  (killer 
T  cells)  or  stimulate  macrophages  to  do  so  (helper  T  cells).  Lymphocytes 
recognize antigens by characteristics on the  surface of the antigen-carrying 
molecules.  

Knowledge  about  the  immune  system’s  role  in  rejection  of 

transplanted  tissue  became  extremely  important  as  organ  transplantation 
became surgically important. Peter Medawar’s work in the 1940s showed 
that such rejection was an immune reaction to antigens on the foreign tissue.  

Donald Calne showed in 1960 that immunosuppressive drugs (drugs 

that  suppress  immune  responses),  able  to  reduce  transplant  rejection,  and 
these drugs were first used on human patients in 1962. 

 In  the  1940s,  George  Snell  discovered  in  mice  a  group  of  tissue-

compatibility  genes,  the  MHC,  which  played  an  important  role  in 
controlling acceptance or resistance to tissue grafts.  

 Autoimmune reaction, in which the body has an immune response to 

its  own  substances,  also  may  be  a  cause  of  a  number  of  diseases,  like 
multiple  sclerosis.  During  1960s,  Ion  Gresser  discovered  that  the  protein 
interferon  acts  against  cancerous  tumors  during  cancer  treatment 


background image

4

 

 

experiments.  After  the  development  of  genetically  engineered  interferon  in 
1980s; that made it available for treatment of cancer. 

The 

invention 

of 

monoclonal 

antibodies 

in 

the 

mid- 

1970s  was  a 

grate  and  effective  method  to 

fight  one  of 

the most serious immune system disorders, AIDS.  

The  cytokines, proteins produced by the body that help the immune 

system  cells  to  communicate  with  each  other  and  activate  them  to  fight 
infection.  The  researches  on  cytokines  opened  new  windows  to  improve 
treatment of difficult diseases like cancers and AIDS. 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Dr Weam Al-Hmadany
المشاهدات: لقد قام 8 أعضاء و 302 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل