Отдел иммунологии

Заведующий отделом

Полевщиков Александр Витальевич,
доктор биологических наук, профессор

e-mail: polevshikov.av@iemspb.ru

Телефон: (812) 234-29-29

В состав отдела входят:

Положение об отделе иммунологии

История отдела

История отдела напрямую восходит к первым шести отделам, с которых в 1890 году началась история Императорского Института Экспериментальной Медицины. Первым руководителем отдела Общей бактериологии стал замечательный микробиолог и первооткрыватель явления хемосинтеза С.Н. Виноградский (рис. 1). Именно ему было доверено почетное право прочесть в 1896 году первую Актовую речь в истории ИИЭМ, которую он назвал «О роли микробов в общем круговороте жизни» и посвятил роли микроорганизмов в круговороте азота. Однако в 1905 году С.Н. Виноградский фактически покинул институт, хотя и оставался в штате (и даже на посту директора ИЭМа) до 1912 года. Развитие научных идей С.Н. Виноградского было связано с именами двух его учеников и последователей: В.Л. Омелянского и Д.К. Заболотного. Работы В.Л. Омелянского фактически привели к созданию экологической микробиологии и нашли своё дальнейшее развитие в трудах Б.Л. Исаченко (переименовавшего отдел в отдел общей микробиологии), а после формирования ВИЭМа в 1932 году на базе этого отдела в г. Москве был создан Институт микробиологии АН СССР.

Гораздо большее отношение к созданию нынешнего отдела иммунологии имеют работы Д.К. Заболотного, который работает под руководством С.Н. Виноградского с 1898 года. Масштабные исследования чумы, работа в эпидемических очагах по всей Российской империи и по всему миру, полностью подтвержденная гипотеза о роли грызунов как природного резервуара и учение о природной очаговости чумы составляют яркую страницу истории ИЭМа, а Д.К. Заболотному они принесли всемирную известность и авторитет, славу создателя российской эпидемиологии. Эти работы привели к созданию в ИЭМе под его руководством отдела эпидемиологии (1918 год). Помимо чумы, работы Д.К. Заболотного внесли огромный вклад в изучение сифилиса (предмета его докторской диссертации), холеры, малярии, дифтерии, тифа.

Однако после отъезда Д.К. Заболотного в 1921 году на Украину (сначала в Одессу, а затем в Киев, где он станет первым президентом Академии Наук Украины) начатые под его руководством в ИЭМе исследования будут продолжены под руководством другого великого ученого и организатора науки Александра Александровича Владимирова (рис. 3). При этом вклад А.А. Владимирова в борьбу с чумой также трудно переоценить, как и вклад Д.К. Заболотного. Возглавив в 1895 году отдел эпизоотологии ИЭМа, уже через год А.А. Владимиров становится заместителем председателя КОМОЧУМа — «Особой комиссии для предупреждения занесения чумной заразы и борьбы с нею в случае ее появления в России» (председатель комиссии — принц А.П. Ольденбургский), является одним из руководителей проекта создания «Чумного форта» (1897 год), автором схем вакцинопрофилактики чумы и создания противочумных антисывороток. Но, помимо чумы, с именем А.А. Владимирова связаны прославившие его на весь мир работы по сапу и созданию маллеина, важнейшие теоретические и эпидемиологические работы по туберкулезу.

Многочисленные пересечения тематик научно-практических разработок и многолетний опыт совместной работы в институте и стали, по всей вероятности, главными причинами последующих решений А.А. Владимирова, принятых им уже как директором ИЭМа. Фактически именно А.А. Владимиров, ученик Р. Коха, стал основателем иммунологической школы ИЭМ. Сначала в 1918 году отдел эпизоотологии, которому он отдал 23 года, был реорганизован в отдел сравнительной патологии заразных болезней и иммунологии под его личным руководством и Научно-практическое эпизоотологическое отделение под руководством его ученика, В.Н. Матвеева. С 1921 года, после начала переезда Д.К. Заболотного на Украину, часть сотрудников отдела эпидемиологии переходит в отдел А.А. Владимирова. Именно в этот отдел в ноябре 1923 года впервые придет на работу в ИЭМ В.И. Иоффе, который в дальнейшем внесет важный вклад в развитие иммунологии в ИЭМ.
В 1928 году А.А. Владимиров покидает пост директора ИЭМа и передает руководство отделом своему заместителю О.О. Гартоху (рис. 3), который с 1930 года полностью принимает руководство отделом и переименовывает его в отдел медицинской микробиологии.

О.О. Гартох начал работу в ИЭМе под руководством А.А. Владимирова ещё в 1907 году. Тематика его работ (сап, холера, чума, брюшной тиф) полностью совпадали с направлением работ отдела, возглавляемого А.А. Владимировым, однако примененные им подходы были совершенно новыми, новаторскими и сложились под влиянием длительных научных командировок О.О. Гартоха в Берлин и Берн в 1910–1915 гг. Именно О.О. Гартох сделал иммунологические подходы главенствующими в исследовательской практике и клинической медицине в ИЭМ, впервые поставил задачу специфической серопрофилактики множества инфекций, изучал роль компонентов комплемента в инфекционном процессе, поставил вопрос о роли вирусов в нём. Это сопровождается реальной перестройкой отдела, в котором в 1935–1938 гг. создаются собственно иммунологические лаборатории специфического иммунитета, врожденного иммунитета и клиническая лаборатория. О.О. Гартох в рамках отдела медицинской микробиоогии завершил начатый А.А. Владимировым разворот в сторону иммунологии. Привнесенные О.О. Гартохом в ИЭМ методы иммунологического и микробиологического исследования надолго вошли в арсенал сотрудников отдела. Любимые его ближайшим учеником В.И. Иоффе методы серологии и количественного микробиологического анализа (знаменитый мерный высев) использовались в исследовательской практике отдела до середины 1980-х годов. Человек в высшей степени трагической судьбы, именно О.О. Гартох является создателем иммунологической школы Института экспериментальной медицины.

Самый длительный период руководства отделом (с 1941 по 1979 год) связан с именем В.И. Иоффе. Значение этой личности в истории отдела и в истории мировой иммунологии трудно переоценить. Именно В.И. Иоффе заложил многие из тех научных направлений, которые не потеряли своей актуальности до настоящего времени. Его работы составили яркие страницы истории ИЭМ.
После ареста О.О. Гартоха (в 1941 г.) отдел медицинской микробиологии вошел в состав отдела микробиологии детских инфекций института, которым руководил В.И. Иоффе. Почти всю войну отдел носил это название, хотя реально основным направлением работы отдела была организация и проведение санитарно-эпидемиологических мероприятий на Балтфлоте и в осажденном Ленинграде. В.И. Иоффе сумел организовать работу так, что отдел реально помогал фронту (Иоффе был главным эпидемиологом Краснознаменного Балтийского Флота) и при этом продолжал выполнение фундаментальных исследований. Именно в годы войны и блокады вышли работы об анти-антителах (фактически открытие идиотип-антиидиотипической регуляции) и общей иммунологической реактивности (ОИР), давшей начало работам В.И. Иоффе и всего отдела по созданию клинической иммунологии как самостоятельной отрасли науки. Несмотря на трудности военного лихолетья, В.И. Иоффе продолжал проводить исследования и развивал свою фундаментальную патобиологическую концепцию, сводящую воедино полученные оригинальные микробиологические, иммунологические и эпидемиологические данные. Непрерывность научного творчества в годы войны и блокады явилась примером героизма ученого-воина.

После войны, в 1946 году, В.И. Иоффе избран член-корреспондентом АМН СССР, в том же году он переименовывает отдел и восстанавливает его историческое название — отдел микробиологии ИЭМ, включавший в тот момент 4 лаборатории, а уже в 1948 году отдел реорганизуется в отдел микробиологии и иммунологии в составе 5 лабораторий, в которых временами трудилось до 89 сотрудников. Смена названия отдела развивает выработанную в годы войны патобиологическую концепцию В.И. Иоффе, а направлениями работы становятся исследования патогенности и ответных иммунных реакций при коклюше, дифтерии, кори, скарлатине, а также поиск новых подходов иммунодиагностики и иммунопрофилактики при этих и многих других инфекционных заболеваниях. Особенно масштабными были исследования по -гемолитическому стрептококку и иммунопатогенезу вызванных им заболеваний, которые были обобщены в монографиях «Иммунология ревматизма» (1962 год) и «Клиническая и эпидемиологическая иммунология» (1968 год), где В.И. Иоффе ввел понятия иммунограммы и общей иммунологической оценки болезни. Эти исследования обеспечили избрание В.И. Иоффе действительным членом АМН СССР в 1969 году (рис. 4).
После кончины В.И. Иоффе (1979 г.) в период 1979–1982 гг. произошла новая реформа структуры отдела, из которого была выделена лаборатория молекулярной микробиологии (в дальнейшем ставшая самостоятельным отделом ИЭМа), а отдел, который в 1979 году возглавил профессор Б.Н. Софронов (рис. 5), получил современное название — отдел иммунологии в составе 3 лабораторий — общей иммунологии, клинической иммунологии и иммуноморфологии. Под руководством Б.Н. Софронова развивались основные положения учения В.И. Иоффе, связанные с межклеточной кооперацией в ходе иммунного ответа, иммунологией белков острой фазы воспаления, ролью циркулирующих иммунных комплексов и компонентов комплемента, новыми подходами к оценке иммунореактивности в норме и при патологии и иммунопатогенеза неинфекционных заболеваний (атеросклероза, рассеянного склероза, онкологических заболеваний).

В 1991 году отдел иммунологии возглавила профессор И.С. Фрейдлин (рис. 6). Период её руководства отделом совпал с масштабными изменениями в иммунологической теории и клинической иммунологии. Лаборатория общей иммунологии продолжила исследования в области иммунологии белков острой фазы воспаления и изучения межклеточной кооперации в ходе иммунного ответа. Предметом исследований лаборатории иммунорегуляции стала разработка под руководством И.С. Фрейдлин концепции цитокиновой сети и её функций при инфекционном процессе различного генеза и онкологических заболеваниях. Смена принципов иммунологической теории потребовала совершенно новых учебников и руководств по общей и клинической иммунологии, подготовленных И.С. Фрейдлин, которая в 1999 году была избрана член-корреспондентом РАМН.

В период с 2014 по 2019 гг. отделом иммунологии руководил ученик В.И. Иоффе профессор П.Г. Назаров (рис. 7). Под его руководством получены принципиально новые результаты, затрагивающие ключевые механизмы иммунологии воспаления. Изучение пентраксинов позволило обнаружить и охарактеризовать новые лиганды С-реактивного белка (экзогенные и эндогенные биологически активные макромолекулы, в том числе некоторые цитокины, бактериальные токсины, ацетилхолин). Доказано, что, связывая эти лиганды, С-реактивный белок блокирует их биологическую активность — инактивирует стрептолизин О и снижает кардиотропные эффекты ацетилхолина. Исследования продемонстрировали, что пентраксины играют защитную антитоксическую роль на ранних этапах инфекции, до появления антител. Полученные данные показали, что С-реактивный белок является не только защитным, но и атерогенным фактором, участвующим в иммунопатологических механизмах развития атеросклероза.
В декабре 2019 года отдел возглавил ученик П.Г. Назарова, профессор А.В. Полевщиков.

Основные направления исследований

Механизмы воспаления, роль факторов врожденного иммунитета (пентраксины, комплемент) в иммунорегуляции и регуляции функций эндотелия, Fc-рецепторы и иммунные комплексы, тучные клетки (ответ на IgG-содержащие иммунные комплексы и пентраксины, роль в регуляции функций эндотелия, в частности трансэндотелиального транспорта атерогенных липопротеинов и других макромолекул, участие в развитии аллергических реакций при инфекционных заболеваниях на моделях гриппозной и вирусно-бактериальной смешанной инфекции, участие в регенерации тимуса при стресс-индуцированной инволюции органа, не-нейрональная холинергическая регуляция тучных клеток), атеросклероз, механизмы патогенности стрептококка (стрептококковая аргининдеиминаза: влияние на пути дифференцировки Т-лимфоцитов в тимусе, на характер межклеточных взаимоотношений в иммунной системе), развитие методов и прикладных приложений проточной цитофлуориметрии.

Основные достижения

Изучение пентраксинов позволило обнаружить и охарактеризовать новые лиганды С-реактивного белка (CRP), среди которых оказался нейромедиатор ацетилхолин. Нами было показано, что CRP блокирует биологическую активность ацетилхолина и снижает его кардиотропные эффекты. CRP является атерогенным фактором, участвует в иммунопатологических механизмах развития атеросклероза. Эти данные свидетельствуют об атерогенной опасности повышения уровня CRP во время эпизодов воспаления.

Показано, что Fc-gamma-рецепторы тучных клеток обеспечивают их активацию и выброс гистамина не только под влиянием IgG-содержащих иммунных комплексов, но и под влиянием CRP, связывающегося с этими же рецепторами, что объясняет механизм развития аллергических реакций при воспалительных процессах не-иммунокомплексным путем. Т.о., любая острофазовая реакция чревата активацией тучных клеток и возникновением аллергических, а возможно, и анафилактических реакций. Этот вывод важен как в теоретическом, так и, особенно, в практическом отношении, т.к. указывает направление для разработки новых способов медикаментозной профилактики аллергических осложнений при воспалительных заболеваниях детей и взрослых.

Впервые показано, что тучные клетки подавляют трансэндотелиальный транспорт атерогенных липопротеинов низкой плотности, описан механизм этого явления. Т. о., обнаружен новый механизм регуляции физиологических функций сосудов – со стороны анатомически близких тучных клеток, что может служить фундаментальной основой для разработки новой концепции иммунологического механизма эндотелиальной дисфункции.

Диссертации, защищенные сотрудниками отдела за последние 5 лет

Докторские диссертации

Кандидатские диссертации

  1. Рутто К.В. Влияние семафорина 3А на клетки тимуса мышей в норме и при опухолевом росте // Дисс. … канд. биол. наук, специальность 14.03.03 – патологическая физиология. 2019.
  2. Доценко А.А. Патофизиологические и возрастные механизмы морфо-функциональных изменений сперматозоидов при бесплодии // Дисс. … канд. биол. наук, специальность 3.3.3 патологическая физиология. 2021.
  3. Мальцева О.Н. Роль тучных клеток и факторов воспаления в регуляции трансэндотелиального транспорта липопротеинов низкой плотности in vitro // Дисс. … канд. биол. наук, специальность 1.5.22. – Клеточная биология. 2023.

Ученые звания, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

  1. Киселева Екатерина Прохоровна – доцент по специальности «Клиническая иммунология. Аллергология» (2019)
  2. Киселева Екатерина Прохоровна — профессор (2022)
  3. Кудрявцев Игорь Владимирович — доцент (2022)

Награды, победители конкурсов

  1. Кудрявцев И.В. Золотая медаль РАН по направлению «Физиология», 2006.
  2. Назаров П.Г., Кудрявцев И.В., Полевщиков А.В. Лауреаты Премии имени А.П. Ольденбургского, 2018.
  3. Трулев А.С. Победитель конкурсного отбора для предоставления субсидий молодым ученым, молодым кандидатам наук вузов, отраслевых и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга в 2015 г.
  4. Полевщиков А.В. Медаль Министерства науки и высшего образования «За безупречный труд и отличие», 2022 г.

Гранты за последние 5 лет

  1. Грант РНФ №22-24-20013 «Регуляция иммунного ответа с помощью бактериальных факторов патогенности», 2022–2023 гг.

Патенты, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

  1. Доценко А.А., Кудрявцев И.В., Серебрякова М.К., Полевщиков А.В. Способ определения жизнеспособности сперматозоидов человека. Патент РФ № 2689791 от 29.05.2019 г.

Технологии, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

Наиболее значимые публикации за последние 5 лет

  1. Lioudyno V., Abdurasulova I., Negoreeva I., Stoliarov I., Kudryavtsev I., Serebryakova M., Klimenko V., Lioudyno M. Common genetic variant rs2821557 in KCNA3 is linked to a severity of multiple sclerosis // Journal of Neuroscience Research. 2021. 99(1):200-208. DOI: 10.1002/jnr.24596.
  2. Фрейдлин И.С., Старикова Э.А., Лебедева А.М. Преодоление защитных функций макрофагов факторами вирулентности Streptococcus pyogenes // Бюллетень сибирской медицины, 2019, 18(1):109–118. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-1-109-118
  3. Мальцева О.Н., Назаров П.Г., Танянский Д.А., Денисенко А.Д. Двухфазный характер действия гистамина на проницаемость монослоя эндотелиальных клеток линии EA.hy926 для белковых молекул in vitro // Цитокины и воспаление, 2019, 18(1):52–57.
  4. Кутукова Н.А., Кудрявцев И.В., Серебрякова М.К., Гусельникова В.В., Шамова О.В., Назаров П.Г. Холинергическая регуляция активности тучных клеток перитонеального экссудата // Цитокины и воспаление, 2019, 18(1):С77–84.
  5. Starikova EA, Golovin AS, Vasilyev KA, Karaseva AB, Serebriakova MK, Sokolov AV, Kudryavtsev IV, Burova LA, Voynova IV, Suvorov AN, Vasilyev VB, Freidlin I.S. Role of arginine deiminase in thymic atrophy during experimental Streptococcus pyogenes infection // Scand. J. Immunol, 2019, 89(2):e12734. DOI: 10.1111/sji.12734. Epub 2019 Jan 4.
  6. Nurkhametova D, Kudryavtsev I, Guselnikova V, Serebryakova M, Giniatullina RR, Wojciechowski S, Tore F, Rizvanov A, Koistinaho J, Malm T, Giniatullin R. P2X7 Receptors in Peritoneal and Meningeal Mast Cells Detected by Uptake of Organic Dyes: Possible Purinergic Triggers of Neuroinflammation in Meninges // Front. Cell. Neurosci., 2019, 13:45. doi: 10.3389/fncel.2019.00045.
  7. Mikhailova V.A., Bazhenov D.O., Belyakova K.L., Selkov S.A., Sokolov D.I. Differentiation of NK cells. A look through the prism of transcription factors and intracellular messengers // Medical Immunology (Russia). 2019, 21(1):21–38. DOI: 10.15789/1563-0625-2019-1-21-38.
  8. Kudryavtsev I., Serebriakova M., Zhiduleva E., Murtazalieva P., Titov V., Malashicheva F., Shishkova A., Semenova D., Irtyuga O., Isakov D., Moiseeva O., Golovkin A. CD73 rather than CD39 is mainly involved in controlling purinergic signaling in calcified aortic valve disease // Front. Genet. doi: 10.3389/fgene.2019.00604 (Accepted: 07 Jun 2019)
  9. Fedorov A., Kondratov K., Kishenko V., Mikhailovskii V., Kudryavtsev I., Belyakova M., Sidorkevich S., Vavilova T., Kostareva A., Sirotkina O., Golovkin A. Application of high-sensitivity flow cytometry in combination with low-voltage scanning electron microscopy for characterization of nanosized objects during platelet concentrate storage // Platelets, 2019 (in press). doi: 10.1080/09537104.2019.1599337
  10. Abdurasulova I.N., Tarasova E.A., Kudryavtsev I.V., Negoreeva I.G., Ilves A.G., Serebryakova M.K., Ermolenko E.I., Ivashkova E.V., Matsulevich A.V., Tatarinov A.E., Stoliarov I.D., Klimenko V.M., Suvorov A.N. Intestinal microbiota composition and peripheral blood Th cell subsets in patients with multiple sclerosis //INFEKTSIYA I IMMUNITET 2019. Том: 9 Выпуск: 3-4 Стр.: 504-522. DOI: 10.15789/2220-7619-2019-3-4-504-522.