Материал: Методическое пособие. Общая микробиология

В каких единицах дозируются антитоксические сыворотки?

В каких единицах дозируются анатоксины?

Каковы методы введения аллергенов?

Каковы способы введения вакцин?

Как готовят аутовакцины, каково их назначение?

Приложение к ЗАНЯТИЮ 16

Классификация диагностических серологических реакций по природе антигена, технике постановки и механизму протекания

• Реакции агглютинации

• Реакции преципитации

• Реакции лизиса

• Реакция нейтрализации

• Реакция иммунофлуоресценции

• Иммуносорбентные реакции

Антигены - любые вещества, в том числе содержащиеся в микроорганизмах и клетках или выделяемые ими, которые несут признаки генетически чужеродной информации и при введении в организм вызывают развитие специфических иммунологических реакций.

Антитела - иммуноглобулины, которые вырабатываются клетками лимфоидных органов после парентерального поступления антигена и способны специфически взаимодействовать с ним.

Основные типы иммунологических реакций в организме

1. Синтез антител.

2. Гиперчувствительность немедленного типа.

3. Гиперчувствительность замедленного типа.

4. Иммунологическая память.

5. Иммунологическая толерантность.

6. Идиотип-антиидиотипические взаимоотношения.

Механизм реакции агглютинации

Реакция агглютинации, как любая серологическая реакция, протекает в две фазы.

Первая фаза - специфическое соединение активного центра антитела с детерминантой антигена может происходить в отсутствие электро­литов. Эта фаза не сопровождается, видимыми изменениями системы и может быть обнаружена только косвенным путем.

Вторая фаза - склеивание антигенов - следует за первой и ее спе­цифичность менее выражена. Для ее проявления необходимы электролиты, которые снижают электрический заряд комплекса антиген - антитело и ускоряют реакцию. Эта фаза сопровождается видимым изменением среда, склеиванием антигенов и выпадением их в осадок.

Склеивание антигена осуществляется за счет связывания двухвалентными антителами поливалентных антигенов, в результате чего образуются комплексы связанных между собой антигенов через антитела.

Серологические реакции, используемые с диагностической целью

1. Классическая реакция агглютинации с бактериальными антигенами (развернутая и на стекле).

2. Реакция пассивной гемагглютинации (РПГА) и ее варианты (рНАг, рНАт).

3. Реакция Кумбса (для выявления неполных антител).

4. Реакция коагглютинации.

5. Реакция латекс-агглютинации.

6. Реакция агрегат-гемагглютинации.

7. Реакция иммунофлуоресцентного метода (прямого и непрямого).

8. Реакция связывания комплемента (РСК).

9. Реакция преципитации (в жидкой среде и в геле).

10. Опсоно-фагоцитарная реакция (ОФР).

11. Реакции иммуноферментного метода (ИФМ).

12. Реакции радиоиммунного метода (РИМ).

Система комплемента и ее основные функции

Комплемент - большая группа взаимодействующих между собой белков и гликопротеинов крови, имеющихся у всех позвоночных (белки С1-С9, различные факторы и инактиваторы, всего около 20 компонентов).

Существует три пути активации системы комплемента:

а) Классический, инициируемый комплексом антиген-антитело;

б) Альтернативный, инициируемый бактериальными эндотоксинами, пропердином и различными другими агентами, но протекающий без учас­тия компонентов С1, С4 и С2;

в) Механизм С1 -шунта, реализуется при дефиците С4-компонента, требует активации С1-компонента.

Основные функции системы комплемента:

1. Лизис чужеродных клеток, включая бактерий.

2. Опсонизация чужеродных клеток, включая бактерий. Они становятся более доступными для макрофагов, благодаря феномену иммунного прилипания (он обусловлен прилипанием к клеткам СЗв и в меньшей степени С4в, С5в, С3вi ; С2 компонентов и их фрагментов).

3. Стимуляция хемотаксиса (С5а, в меньшей степени СЗа, фрагмент Ва, комплекс С5в67).

4. Стимуляция фагоцитоза (благодаря присоединению к иммунному комплексу С1q или СЗв).

5. Повышение сосудистой проницаемости и усиление лейкоцитоза (С5а, СЗе).

6. Стимуляция внутриклеточных процессов анафилотоксинами С5а, СЗа, в результате которой из мастоцитов выбрасываются биологически активные соединения (гистамин, брадикинин, серотонин, лейкотриены и т.п.), обусловливающие развитие воспаления.

Компоненты и регуляторы комплемента могут быть синтезированы самими иммунекомпетентными клетками.

Макрофаги синтезируют белки С1q , С2, СЗ, С4, С5, факторы В,Д, Р, ингибиторы - фактор 1, Н, С1 -инактиватор (гены С2, С4 и фактора В связаны с системой MHC).

Реакция Кумбса

При помощи реакций прямой и пассивной агглютинации определяют полные (бивалентные) антитела. Неполные (моновалентные, блокирующие) антитела не выявляются этими методами, так как, соединяясь с анти­геном, блокируют его, но не могут вызвать аггрегации антигена в крупные конгломераты. Для выявления неполных антител используют специальную реакцию Кумбса. В реакции участвуют: а) сыворотка больного, в которой определяют неполные антитела; б) антиген-диагностикум; в) антиглобулиновая сыворотка - антитела к человеческому глобулину.

Реакция протекает в два этапа: 1) взаимодействие антигена с не­полными антителами; 2) взаимодействие антиглобулиновой сыворотки (антиглобулиновых антител) с антителами, адсобрированными на анти­гене. В силу того, что антиглобулиновые антитела двувалентны, они связывают два одновалентных антитела, адсорбированных соответствен­но на двух антигенах, что приводит к склеиванию антигенов, к их агглютинации.

Перечень обязательных сведений, которые должны быть на этикет­ках лечебно-профилактических препаратов:

а) полное наименование препарата;

б) номер государственного контроля;

в) номер серии препарата;

г) срок годности;

д) дозировка.

Вакцины по состоянию входящих в них антигенов делят на:

1) живые (БЦЖ, туляремийная, бруцеллезная, сыпнотифозная, сибиреязвенная, гриппозная, коревая, полиомиелитная и т.д.);

2) убитые (против кишечных инфекций, лептоспирозов, коклюша и т. д. );

3) химические, в состав которых входят полные антигены (хими­ческая сорбированная брюшнотифозная).

По количеству входящих в них антигенов вакцины делят на: моновакцины, дивакцины, тривакцины, поливакцины.

Ассоциированные (комбинированные) вакцины представляют собой комплексные препараты из различных вакцин (и анатоксинов).

Анатоксины получают, добавляя к нативному экзотоксину 0,5% формалина. Смесь выдерживают в течение 3-4 недель при 38-40 °С. Анатоксин применяют для создания активного антитоксического иммуните­та. Концентрация анатоксина выражается в иммуногенных единицах (ИЕ) или в единицах связывания (ЕС). Одна ИЕ или ЕС- это то коли­чество анатоксина, которое в смеси с 1 антитоксической единицей (АЕ) сыворотки дает инициальную флокуляцию.

Иммунные сыворотки делят на лечебно-профилактические и диагностические .

Для получения лечебно-профилактических сывороток иммунизируют крупных животных - лошадей, баранов, мулов, волов.

Для получения диагностических сывороток используют кроликов.

Лечебно-профилактические сыворотки делят на:

а) антибактериальные и

б) антитоксические

Антибактериальные сыворотки дозируются в миллилитрах (мл).

Антитоксические сыворотки дозируются в международных антитоксических единицах - МБ. Одна МЕ - количество сыворотки, нейтрализующее определенное количество доз токсина для животных определенного вида и веса. Количество МЕ сыворотки в I мл является ее титром. Титрование антитоксических сывороток проводят на животных и in vitro в реакции флокуляции.

Лечебно-профилактические сыворотки подвергаются очистке от балластных белков методом ферментативного гидролиза и последующего диализа (сыворотки-"Диаферм"). Эти сыворотки используют также для получения чистого концентрированного иммунного гаммаглобулина.

Основные свойства макрофагов

Функциональная активность макрофагов, посредством которой они оказывают решающее воздействие на течение защитных реакций, может быть разделена на следующие четыре типа:

1. Хемотаксис.

2. Фагоцитоз.

3. Секреция биологически активных соединений.

4. Обработка и представление клеткам иммуной системы, принимающим участие в кооперативном иммунном ответе, процессированного антигена.

Важнейшим следствием макрофагального фагоцитоза является сти­муляция секреторной активности макрофагов. Активированные макрофа­ги синтезируют и секретируют широчайший набор биологически активных соединений (более 50) и в этом смысле не имеют себе разных среди других типов клеток организма. Особый интерес представляет синтез и секреция простагландинов (ПГ), которые, с одной стороны, являются медиаторами воспаления и иммунного ответа, а с другой стороны, контролируют эффективность фагоцитоза, секреции и цитотоксической ак­тивности самих макрофагов. Фагоцитоз стимулирует секрецию макрофа­гами ПГ разных типов: ПГЕ₁, ПГЕ₂ , ПГД₂, ПГФ₂ и пр. Возможно, что синтез и секреция ПГ во время фагоцитоза обеспечивает как положи­тельную, так и отрицательную связь и таким образом достигается тон­кая саморегуляция фагоцитарной активности.

Важным секреторным продуктом макрофагов являются активные формы кислорода (супероксидный анион 0₂ , перекись водорода Н₂О₂ и и др.) образующиеся в результате "окислительного взрыва", которые играют ключевую роль в уничтожении фагоцитированных микробов. Макрофаги синтезируют также некоторые компоненты системы комплемента.

Активация макрофагов - основная часть иммунного ответа организма при различных инфекционных процессах. Она представляет собой се­рию структурных и биохимических изменений, в результате которых макрофаг становится способным осуществлять свои защитные функции. Условно различают два пути стимулирования макрофагов, один опосре­дуется факторами иммунного ответа - иммуноглобулинами, лимфокинами, комплементом, другой - микробными и другими стимулами. Макрофаги не сразу достигают полной активации, при которой максимально мобилизуются их цитопатогенные свойства. Вначале моноциты крови рекрутируются в зону воспаления, где они приобретают готовность к цитотоксической реакции. Такие макрофаги принято называть примированными. В качестве примирующих факторов достаточно эффективны интерфероны α иβ, лимфокины. Примированные макрофаги готовы, но еще не реализуют цитопатический эффект. Для реализации последнего необходимо действие стимулирующих агентов – интерферона γ, других лимфокинов, липополисахаридов и прочих стимуляторов.

Активация макрофагов опосредуется с помощью имеющихся в их плазматической мембране большого количества соответствующих рецепторов для стимуляторов. После стимуляции макрофаги увеличиваются в размерах, обогащаются лизосомами, возрастает адгезия их наружных

Краткая общая схема иммунного ответа и кооперативного взаимодействия макрофагов, т- и в – лимфоцитов.

1. Антиген поглощается макрофагом.

2. Макрофаг осуществляет процессинг антигена и

3. Представляет процессированный антиген на своей поверхности Т- и В - лимфоцитам.

4. Т -хелпер узнает антиген и, в свою очередь, активируется (синтезирует факторы роста и дифференцировки для В-лимфоцитов.)

5. В-лимфоцит также распознает и несет процессированный анти­ген и активируется, в. том числе и сигналами Т-хелпера.

6. Активированные В-лимфоциты пролиферируют и дифференцируются в антителообразующие клетки и клетки памяти (активированные Т-лимфоциты также дают клон клеток памяти - из одной клетки образуется около 1000 клеток клона памяти).

7. Антитела связываются с антигеном, маркируют его таким образом для узнавания другими компонентами иммунной системы, включая системы комплемента и макрофагов, которые и уничтожают микробную клетку.

8. Особенность противовирусного иммунитета: Т-киллеры убивают клетку хозяина, инфицированную вирусом, и уничтожают ее вместе с вирусом.

Распознаванию вирусных антигенов в инфицированной клетке способствуют антигены MHC класса I.

Главная система гистосовместимости (Major Histocompatability Complex - MHC) у человека - система HLA - антигенов (Human Leucocyte Antigen System), с нею связаны следующие функции:

1) Интенсивное отторжение аллотрансплантатов ткани.

2) Стимуляция образования антител.

3) Стимуляция реакции в смешанной культуре лимфоцитов (бласттрансформации).

4) Реакция "трансплантат против хозяина".

5) Клеточная реакция лимфолиза.

6) Контроль силы иммунного ответа (гены Immune response - Ir ).

7) Рестрикция (ограничение) иммунного ответа.

8) Контроль синтеза некоторых компонентов системы комплемента.

Система МНС у человека (НLA) включает 7 генетических локусов. Основные среди них - локусы А,В,С.

Локус

1.HLA -А

2.HLA -В Контролируют синтез антигенов МНС класса I (основные

3.НLA -С трансплантационные антигены)

4.HLA - DR

5.HLA –DQ Контролируют синтез антигенов МНС класса II (Iа - антигены)

6.HLA –DP

7-й локус, отвечающий за синтез некоторых факторов системы компле­мента (С2,С4,В) - антигены МНС класса III (встречаются только в сыворотке).

Кроме того, с системой HLA сцеплен локус Ir, контролирующий силу иммунного ответа.

Структура антигенов МНС

Антигены класса I состоят из двух цепей:

а) тяжелая цепь - гликопротеин, м.м. 45 кДа, выступает над мембраной;

б) легкая цепь - β - микроглобулин, м.м. 11.6 кДа, закодирован вне МНС.

Антигены МНС класса I имеют почти все клетки, но с разной степенью экспрессии. Играют важную роль в трансплантационном иммунитете, а также в распознавании Т-киллерами клеток, зараженных вирусом. Антигены класса II (Iа - антигены) также состоят из двух цепей:

α- цепь - гликопротеин, м.м. 35 кДв

β - цепь - гликопротеин, м.м. 25 кДа

Антигены МНС класса II имеют макрофаги, Т- и В-лимфоциты, клетки Лангерганса, дендритные клетки и, возможно, другие.

Значение антигенов класса П.

Т- хелперы и Т-супрессоры распознают чужеродные антигены в ассоциации с антигенами класса П, которые находятся на поверхности клеток, вовлеченных в иммунный ответ (Т- и В-лимфоциты, макрофаги и др.).