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.
The side chain theory (German, Seitenkettentheorie) is a theory proposed by Paul Ehrlich (1854–1915) to explain the immune response in living cells. Ehrlich theorized from very early in his career that chemical structure could be used to explain why the immune response occurred in reaction to infection. He believed that toxins and antitoxins were chemical substances at a time when very little was known about their nature. The theory explains the interaction of antibodies and antigens in the blood, and how antibodies are produced.
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.