Введение

Общепринятая теория, опубликованная в 1900 году для объяснения иммунного ответа в живых клетках. Теория боковой цепи (нем. Seitenkettentheorie) – это теория, предложенная Полом Эрлихом (1854–1915) для объяснения иммунного ответа в живых клетках. Эрлих с самого начала своей карьеры полагал, что химическая структура может объяснить, почему иммунный ответ возникает в ответ на инфекцию. Он считал, что токсины и антитоксины – это химические вещества, в то время как об их природе было известно очень мало. Теория объясняет взаимодействие антител и антигенов в крови, а также механизм выработки антител.

История

В 1891 году Пол Эрлих по приглашению самого Роберта Коха присоединился к недавно созданному Институту Роберта Коха в Берлине. К 1896 году во Франкфурте был основан новый филиал – Институт исследований и испытаний сыворотки (Institut für Serumforschung und Serumprüfung), директором которого стал Эрлих. Он изучал антитоксины против дифтерии и их связывание с антителами в крови. Эрлих предположил, что антитела связываются с антигенами посредством специальных химических структур, которые он назвал "боковыми цепями" (впоследствии – "рецепторами"). Заимствовав у Эмиля Фишера, использовавшего в 1894 году эту концепцию для объяснения взаимодействия фермента и субстрата, идею о том, что связывание рецептора с инфекционным агентом аналогично соответствию замка и ключа, Эрлих опубликовал первую часть своей теории боковых цепей в 1897 году, а ее полное изложение представил в 1900 году в лекции, прочитанной в Королевском обществе в Лондоне.

Концепция

Эрлих предположил, что живые клетки имеют боковые цепи так же, как красители имеют боковые цепи, связанные с их окрашивающими свойствами. Эти боковые цепи могут связываться с определенным токсином (или любым антигеном), подобно тому, как Эмиль Фишер утверждал, что ферменты должны связываться со своими рецепторами «по принципу ключ-замок». Эрлих предположил, что клетка, находящаяся под угрозой, наращивает дополнительные боковые цепи для связывания токсина, и что эти дополнительные цепи отрываются, превращаясь в антитела, циркулирующие в организме. Согласно этой теории, поверхность лейкоцитов покрыта множеством боковых цепей, образующих химические связи с антигенами. Для любого данного антигена, по крайней мере, одна из этих цепей будет связываться, стимулируя клетку к производству большего количества цепей того же типа, которые затем высвобождаются в кровоток в виде антител. По мнению Эрлиха, антитело можно рассматривать как неправильной формы, микроскопическую, трехмерную метку, которая связывается с конкретным антигеном, но не с другими клетками организма. Именно эти антитела Эрлих впервые назвал «волшебными пулями» – веществами, которые специфически нацелены на токсины или патогены, не причиняя вреда организму. Эрлих предположил, что взаимодействие между инфекционным агентом и клеточным рецептором индуцирует клетку к производству и высвобождению большего количества рецепторов с той же специфичностью. Согласно теории Эрлиха, специфичность рецептора определялась до его контакта с антигеном, а антиген выбирал подходящий рецептор. В конечном итоге все аспекты теории Эрлиха были подтверждены, за исключением незначительного момента: «рецептор» существует как в виде растворимой молекулы антитела, так и в виде рецептора, связанного с клеткой; именно растворимая форма секретируется, а не высвобождается связанная форма.