La fundación de Inmunología: los 100 años de aniversario del Premio Nobel a Paul Ehrlich y Elie Metchnikoff

La fundación de Inmunología: los 100 años de aniversario del Premio Nobel a Paul Ehrlich y Elie Metchnikoff
Stefan H E Kaufmann
Hace cien años del nacimiento de la inmunología se hizo oficial por la entrega del Premio Nobel Elie Metchnikoff y de Paul Ehrlich. Metchnikoff descubrió la fagocitosis por macrófagos y macrófagos como un mecanismo de defensa del huésped crítico y por lo tanto es considerado el padre de la inmunidad innata celular. Ehrlich describió la teoría de la cadena lateral de la formación de anticuerpos y los mecanismos de cómo los anticuerpos neutralizan las toxinas e inducen la lisis bacteriana con la ayuda de complemento y así es considerado uno de los padres de la inmunidad adaptativa humoral. A pesar de muchas discusiones discordantes en la fase inicial después de estos descubrimientos, las respuestas innatas y adaptativas son ahora conocidos por ser socios complementarios en la producción de robusta inmunidad.

El 11 de diciembre de 1908, Elie Metchnikoff (también conocido como Ilya Mechnikov; 1845- 1916) y Paul Ehrlich (1854-1915) recibieron conjuntamente el Premio Nobel "en reconocimiento a su trabajo en la inmunidad" 1,2. Este evento lo hizo oficial: la inmunología se había convertido en una disciplina por derecho propio. Nacido como un niño del campo de reciente creación de la microbiología médica, que había llegado a la etapa de la adolescencia. En 1901, Emil Behring (1854-1917) ya había sido galardonado con el primer Premio Nobel de Medicina "por su trabajo en la terapia de suero, especialmente su aplicación contra la difteria." 3 Pero este trabajo todavía se centró en la respuesta del huésped como medida del tratamiento de enfermedades infecciosas, lo que demuestra que Behring era un defensor de la vacunología como creado por Edward Jenner (1749-1823) y refinado por Louis Pasteur (1822-1895). Por el contrario, Metchnikoff y Ehrlich fueron un paso más allá de la mera aplicación y crearon la base para la inmunología como disciplina académica.

El año 1908 también marcó el inicio de una forma de "pensamiento dicotómico" en inmunología ('es una respuesta particular inmune innata un uno o un uno adaptativo?') Que todavía prevalece en la actualidad. Por un lado era Metchnikoff, un embriólogo comparativo que fue fuertemente influenciado por Charles Darwin (1809-1882) y la inmunología visto desde un punto de vista evolutivo. Por otra parte fue Ehrlich, obsesionado con la química, que construyó sus puntos de vista en el principio 'y llave de bloqueo'. Él desarrolló las ideas inmunológicos alrededor de las estructuras constantes y postuló un sinfín de receptores inmunes capaces de reconocer específicamente el universo de compuestos químicos. Al descubrir los fagocitos y la fagocitosis, Metchnikoff describió el principal mecanismo de la inmunidad innata, mientras Ehrlich propuso la teoría de la cadena lateral, sentando así las bases para la inmunidad adquirida. Sin embargo, tanto Ehrlich y Metchnikoff desarrollaron sus ideas de su interés compartido en la absorción de nutrientes por las células.

Metchnikoff: desde zoólogo al patólogo
Metchnikoff nació en 1845 en el distrito de Jarkov, Russia4. Él entró en la universidad a la edad de 17 años y pasó su examen en zoología 2 años más tarde (Figura 1). Hasta que él tomó una posición en el Instituto Pasteur en 1888, Metchnikoff fue un científico realmente internacional que visitó y trabajó en varios centros en Europa. De particular impacto fue su visita a la Estación Zoológica de Nápoles que, bajo la dirección de Anton Dohrn (1840-1909), se había convertido en un centro atractivo para los científicos de todo el mundo interesados en la biología marina y la evolución darwiniana (Fig. 2) . Metchnikoff comenzó su carrera estudiando las estructuras microscópicas y embriología de organismos marinos simples. Analizó poríferos (esponjas) que carecen de distintos tejidos, así como Ctenophora (como medusas peine) y Cnidaria (incluyendo corales, medusas y hydrazoa), que en su momento fueron clasificadas en el filo Coelenterata. estos
animales, que desarrollan un ectodermo y endodermo con sólo un mesodermo menor, llamaron su interés, al igual que el más simple Bilateria, principalmente los platelmintos con su abundante mesénquima.
Metchnikoff trató de integrar sus resultados en concepto de la evolución de Darwin. Aunque criticó el concepto estricto de Ernst Haeckel (1834-1919) que la ontogenia repite la filogenia, la consideraba un marco científico que vale la pena para sus estudios. Ya en 1866, hizo su primera observación de captación intracelular de nutrientes por las células en un miembro de la Turbelaria, que tiene una cavidad gastrovascular pero sin tripa especializada. Sin embargo, otros 16 años pasaron antes de que él formuló su concepto de la fagocitosis. En 1878, hizo su primer experimento en la captación de material extraño, añadiendo un tinte cristalina a cultivos de un gusano turbelarian. Él encontró que tales colorantes se acumulan en las células digestivas especializados. En 1880, publicó su compilación de la digestión intracelular en Coelenterata describe dos tipos de células con actividad fagocítica de endodérmico y origen mesodérmico. En 1883 (publicada en 1884), en un experimento de punto de referencia, Metchnikoff describe células migratorias de origen mesodérmico "programado" para atacar el material extraño. Desafió larvas estrellas de mar (Hydra) con una espina para estimular sus fagocitos para atacar el insulto extranjera. Junto con sus observaciones de la absorción de nutrientes por las mismas células, estos resultados fueron la base de su concepto. Él bautizó "fagocitos" las células (de "fago" del griego, que significa 'devorar', y 'Cytos', que significa 'célula') y llamó a la "fagocitosis" proceso (recuadro 1). Poco después, se observó fagocitos en las pulgas de agua (Daphnia) lucha contra la infección natural con levadura. En línea con la evolución darwiniana, inmediatamente previó las consecuencias generales y extendió la teoría de uno de actividad meramente nutricional a una de defensa del huésped contra los insultos, especialmente los invasores microbianos.

Como apoyo a su generalización a la medicina, Metchnikoff citó (1843- 1910) la identificación de Robert Koch de bacilos ántrax en las células blancas de la sangre y del bacilo de la tuberculosis en las células gigantes granulomatosas. Sin embargo, Koch había interpretado su hallazgo en el sentido de la invasión de las células huésped por patógenos bacterianos. Del mismo modo, el patólogo Julius Cohnheim (1839-1884) ya había descrito diapedesis de las células blancas de la sangre de los vasos sanguíneos en los sitios de inflamación (fig.2). Cohnheim no pudo prever las secuelas beneficioso y en lugar de ellos una consecuencia perjudicial de aumento de la permeabilidad vascular considerado. La influencia de Rudolf Virchow (1821-1902), quien afirmó que todos los cambios patológicos se originan en la célula, fue profundamente arraigada. Fue Metchnikoff que correctamente se volvió la idea al revés, al proponer que la fagocitosis representa un mecanismo de defensa central del huésped frente a los invasores bacterianos.

Reflexionando sobre su experimento crucial de 1883 en Messina, Metchnikoff más tarde declaró: "... un zoólogo hasta entonces de repente se convirtió en un patólogo. Entré en un nuevo camino en el que mi actividad más tarde iba a ser ejercida. "En el mismo año, él describió fagocitos en los vertebrados. En este estudio, se identificó una función para los fagocitos no sólo en la defensa del huésped, sino también como eliminadores de degenerando células huésped (es decir, durante la metamorfosis de los renacuajos a ranas adultas), proporcionando así una descripción temprana de macrófagos que engullen células huésped apoptóticas. Posteriormente, se estudió la función de los fagocitos en diversas enfermedades infecciosas, incluyendo el ántrax, la sepsis y la tuberculosis (Fig. 3). Su concepto se amplió en 1887 con su categorización de los fagocitos como los macrófagos y micrófagos (ahora llamados neutrófilos) y la separación de sus tareas (Recuadro 1). Aunque Metchnikoff concebido fagocitos como ser capaz de distinguir extraño del auto, e intacto, auto útil de, auto inútil muerto, él nunca explorado los mecanismos subyacentes ahora que se sabe que la función de los receptores de reconocimiento de patrones y carroñeras, que reconocen los materiales extraños y anfitrión degenerando las células.

Hasta 1888, la mayor parte del trabajo Metchnikoff 's se publicó en alemán, pero después de su fichaje por el Instituto Pasteur de París en 1888, se pasó al francés. Sólo unos pocos documentos fueron publicados en su lengua materna, de Rusia. Metchnikoff permaneció en el Instituto Pasteur hasta su muerte en 1916, a pesar de varias ofertas muy atractivas, por ejemplo, de la Universidad de Cambridge. Gran parte de su vida después de 1903 se dedicó a propagar las dietas de probióticos y prebióticos para mejorar el bienestar y la prolongación de la vida. Desde el principio, Metchnikoff había pasado por varios periodos de depresión. Cuando se casó con su primera esposa, Ludmilla Fedorovitch (1847-1873), en 1868, que ya sufría de tuberculosis grave. Eso, junto con la situación de opresión en las universidades rusas, contribuyeron a la primera de sus muchas crisis psicológicas. Tal vez estas experiencias estimularon su búsqueda de principios sciencebased de felicidad cuando él era mucho mejor en el Instituto Pasteur de París.

Ehrlich: médico con los ojos de un químico
Ehrlich nació 14 de marzo 1854 en Strehlen cerca de Breslau (hoy Wroclaw, Polonia). Estudió medicina en las universidades de Breslau, Estrasburgo, Friburgo y Leipzig. Ehrlich tuvo suerte porque la primera posición que tomó en 1878 estaba en el Departamento de Medicina Interna de la Charité de Berlín dirigida por Friedrich Theodor Frerichs (1819-1885), quien proporcionó las condiciones de investigación más liberales y atractivas de acuerdo con su lema "Sólo aves libres cantar, los cautivos no "(Fig. 1). Esta situación fortuita terminó en 1885, cuando Frerichs murió. Su sucesor, Carl Gerhardt (1833-1902), no tenía ningún interés en apoyar aún más la investigación básica de Ehrlich. Cuando Ehrlich se enfermó de tuberculosis, se fue a una larga convalecencia en Egipto. Después de su recuperación, estableció su propio laboratorio privado en Berlín con el apoyo financiero de su padrastro, un rico industrial. Pronto, Koch contrató Ehrlich como coordinador de sus pruebas de la tuberculina tratamiento de los pacientes con tuberculosis (Fig.2).

...