Антитіла – білки, що здатні специфічно з’єднуватись з антигеном, що визвав їх утворення, і таким чином приймати участь в імунологічних реакціях. Імуноглобуліни – це глюкопротеїди, що складаються з протеїну, і сахарів; побудовані із 18 амінокислот. Імуноглобуліни по структурі , антигенним і імунобіологічним властивостям поділяються на: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Всі молекули Ig складаються із поліпептидних ланцюгів: двох однакових ланцюгів Н і двох однакових легких ланцюгів L, що з’єднані між собою дисульфідними містками. Як у Н-, так і у L- ланцюгах є змінна – V ділянка, в якій послідовність амінокислот непостійна і константна – С ділянка. Між варіабельними ділянками Н і L знаходиться активний центр (2 і >). Валентність антитіла – це кількість активних центрів АТ, що здатні з’єднуватись з АГ детермінантними. Ig синтезуються плазмоцитами Інформацію про специфічність Ig, що синтезуються плазмоцитами отримують від В-лімфоцитів. Динаміка утворення антитіл залежить від сили антигенного впливу (дози антигену), частоти впливу антигену, ріст організму і його імунної системи. При первинному і повторному введенні антигену динаміка антитілоутворення також різна і протікає в кілька стадій. Виділяють латентну, логарифмічну, стаціонарну фазу зниження. У латентній фазі відбуваються переробка і представлення антигену імунокомпетентним клітинам, розмноження клону клітин спеціально на вироблення антитіл до даного антигену, починається синтез антитіл. У цей період антитіла в крові не виявляються. Під час логарифмічної фази синтезовані антитіла вивільняються з плазмоцитів і надходять у лімфу і кров. У стаціонарній фазі кількість антитіл досягає максимального і стабілізується, потім настає фаза зниження рівня антитіл. При первинному введенні антигену (первинна імунна відповідь) латентна фаза складається 3-5 доби, логарифмічна -7-15 доби, стаціонарна - 15-30 доби і фаза зниження - 1-6 місяців і більш. Спочатку синтезуються ІgM, а потім ІgG. При вторинному введенні антигену (вторинна імунна відповідь) латентний період укорочений до декількох год чи 1-2 доби, логарифмічна фаза характеризується швидким наростанням і значно більш високим рівнем антитіл, що в останніх фазах довгостроково утримується і повільно в плині декількох років знижується. Синтезуються головним чином IgG. Після первинного введення антигену в імунної системі формується клон лімфоцитів, що несуть імунологічну пам'ять про даний антиген. У життєдіяльності людського організму важливу роль грають природні (нормальні) протитканеві аутоантитіла, які мають здатність знешкоджувати і звязувати продукти розпаду і метаболізму клітин, приймають участь в регулюванні процесів їх росту, розмноження, дихання, захисній дії при опроміненні.
ПЛАЗМОЦИТИ (грец. plasmos — виліплений + kytos — посудина, ємність, клітина) — клітини лімфоїдної тканини, які виробляють імуноглобуліни і розвиваються з клітин-попередниць В-лімфоцитів через більш молоді стадії (плазмобласт — проплазмоцит). У нормі в периферичній крові плазмоцити наявні дуже рідко. Плазмоцити в периферичній крові можна знайти при плазмоцитомі, вірусних інфекціях (кір, краснуха, вітряна віспа, інфекційний мононуклеоз, інфекційний гепатит), тривалій персистенції антигену (сироваткова хвороба, сепсис, туберкульоз, актиномікоз, колагенози, аутоіммунні хвороби), станах після опромінення, новоутвореннях
Лімфоцити, сенсибілізовані антигеном, проходять декілька стадій проліферації і формують велику кількість клонів плазматичних клітин(В-лимфобласт и его клеточная продукция составляют клон). Плазматичні клітини синтезуватимуть антитіла тільки тій специфічності, на яку був запрограмований лімфоцит-попередник. Сигналами до проліферації служать цитокіни, що виділяються іншими клітинами. Лімфоцити можуть також самі почати виділяти цитокіни.
АУТОАНТИТІЛА — антитіла до молекул речовин, що входять до складу власних клітин або тканин організму. Продукція А. виникає в результаті імунної відповіді на аутоантигени, появи «заборонених» клонів В-лімфоцитів або порушення механізму імунного розпізнавання «свого» і «чужого». На синтез А. впливають екзо- та ендогенні фактори (спадкоємна схильність). За фізико-хімічними властивостями А. відрізняються від антитіл, індукованих екзоантигенами. Розрізняють повні А. (холодові гемаглютиніни, антилейкоцитарні антитіла, антитіла при хронічному тиреоїдиті), неповні А. (при ревматизмі) та сироваткові фактори (антинуклеарний, ревматоїдний). Передбачається значення А. у фізіологічних (розвиток ембріона, старіння організму, видалення з організму ушкоджених і загиблих клітин, дегенерованих білків) і патологічних процесах (див. Автоімунні захворювання). Виявлення А. так само, як і аутоантигенів, — один із головних критеріїв виявлення автоімунної природи хвороби чи присутності автоімунного компонента в патогенезі інфекційних і неінфекційних захворювань.
Антитоксини-антитіла утворяться в організмі тварин і людини у відповідь на появу токсинів мікробного чи тваринного походження, є могутнім чинником антитоксичного імунітету. Антитоксини застосовуються у виді антитоксичних сироваток: (протидифтерійна, протиправцева протистобнячний імуноглобулін, протигангренозна, глобулін проти сибірки, протистафилококовий імуноглобулін). Зміст антитоксину в антитоксичних сироватках виражається в антитоксичних одиницях. Антотокс сиров готують шляхом імунізації тварин мікробними екзотоксинами і використовують для профілактики і лікування (столбняк, ботулізм, гангрена, дифтерія, стафілоккокові і стрептоккові інфекції) Також сюди відносяться сироватки проти отрут змій. В даний час більшість сироваток випускається в очищеному концентрованому виді, це дозволило знизить кількість і тяжкість побічних реакцій котрі розвиваються при введенні в організм білкових субстанцій
Введення людям антитоксичних сироваток може супроводжуватися ускладненнями, що проявляються анафілактичним шоком, сироватковою хворобою
Серологічні (від лат. Serum - сиворотка) реакції – реакції взаємодії антигену і антитіла, при яких один з інгредієнтів невідомий
Серологічні реакції протікають у дві фази, які розрізняються між собою по механізму і швидкості:
Друга фаза (неспецифічна) - комплекс антиген - антитіло взаємодіє з неспецифічними факторами середовища (електроліти - [розчини солей]; комплемент - набір імунних білків, що містяться в сироватці крові [кров без формених елементів], фагоцит. Результат взаємодії видно неозброєним оком (склеювання, розчинення , помутніння).
Перша фаза протікає швидко, а друга іноді дуже повільно.
Лабораторна діагностика інфекцій:
для виявлення антитіл у сироватці хворого з допомогою стандартних антигенів-діагностикумів – для серологічної діагностики інфекційної хвороби;
для визначення невідомих антигенів (бактерій, грибів, вірусів) за відомими стандартними сироватками-антитілами – для серологічної ідентифікації збудників.
Серологічні реакції проводяться з використанням:
1) АГ для пошуку АТ
2) АТ для пошуку АГ
3) IN VIVO (шкірні проби, РН in vivo)
4) серопрофілактика (введення АГ, АТ)
Види серологічних реакцій:
1. реакція аглютинації (РА);
2. реакція преципитации (РП);
3. реакція нейтралізації (РН);
4. зв'язування комплементу,
5. реакція імунофлюорисценсії (РІФ);
6. імуноферментний аналіз (ІФА).
РЕАКЦІЯ АГЛЮТИНАЦІЇ
РА - склеювання антитілами антигенів (бактерії, еритроцити) в присутності електроліту (ізотонічного розчину натрію хлориду).
При позитивній РА утворюються пластівці (на предметному склі) або осад (в пробірці).
РА використовують для серодіагностики черевного тифу, бруцельозу (реакція Райта), для ідентифікації кишкових інфекцій, коклюшу. Схема реакції аглютинації:
АТ (імунна діагностична сироватка) + АГ (м / о або еритроцити) + ізотонічний розчин = пластівці
РА використовують для ідентифікації виділених у хворих, людей і тварин мікроорганізмів із застосуванням заздалегідь відомих аглютинуючих сироваток.
Постановка реакції аглютинації.
1. сироватка крові, що підлягає дослідженню, в кількості 0,1-0,2 мл;
2. ізотонічний розчин хлориду натрію;
3. корпускулярний антиген: суспензія живих або убитих бактерій (діагностикумів).
Фази аглютинаці: 1. Специфічна взаємодія активного центру антитіл з антигеном.
2. Утворення аглютинації.
Сиворотка хворого
Необхідний ряд послідовних розведень, найчастіше це від 1:50 - 1:100 до 1:1600 – 1:3200.
Основний розчин сироватки використовують для приготування ряду послідовних розведень.
У штатив встановлюють ряд аглютинаційних пробірок. На першій пробірці ряду пишуть найменування антигену, який буде введений в реакцію, і вказують номер досліджуваної сироватки.
На кожній пробірці ряду позначають ступінь розведення сироватки.
Дві останні пробірки ряду призначені для контролю антигену та сиворотки .
На них ставлять умовні позначення: КА - контроль антигену і КС - контроль сиворотки.
Існує два методи проведення РА:
Реакція аглютинації на склі (орієнтовна) - На предметному склі до краплі імунної діагностичної сироватки (взята на другому тижні хвороби людей або у видужаних, тому що в ній досить АТ або у гіперімунізованих коней) додають чисту культуру збудника, виділеного від хворого. Через 1-5 хв в раніше прозорій краплі утворюються пластівці, які складаються з комплексів «АГ-АТ».
використовують сироватки з невеликим розведенням або нерозведені.
використовують її як прискорений метод ідентифікації мікроорганізмів.
Реакція аглютинації в пробірках.
До розведень сироватки крові хворого в електроліті додають суспензію неактивних м / о. Після інкубації, при 370С, визначають найбільше розведення (титр) сиворотки, при якій сталася аглютинація (утворився осад).
Розгорнута реакція аглютинації.
проводять в пробірках або лунках пластин
діагностичну сироватку розводять до титру і вносять однакові кількості антигену.
Преципітація – це також реакція осадження антигенів під впливом антитіл імунної сироватки, але на відміну від аглютинації у даному випадку характерний дрібнодисперсний осад – преципітат – утворюють не корпускулярні, а розчинні антигени.В реакції преципітації антигени – це преципітиногени, а антитіла –преципітини. Реакція преципітації принципово мало відрізняється від аглютинації, вона теж проходить у дві фази у присутності електроліта (розчина солей).
В якості преципітиногенів можуть виступати екстракти і продукти розпаду мікроорганізмів, тканин, органів, різні білки, інші хімічні речовини, повні і неповні розчинні антигени. Методика постановки реакції преципітації також відрізняється від аглютинації, а саме, зазвичай розводять не сироватку, а антиген у зв’язку з високою його концентрацією на одиницю об’єму. Найбільша кількість преципітата утворюється при оптимальному (еквівалентному) співвідношенні компонентів реакції, або при незначному надлишку антигена. При великому надлишку антигена або антитіл преципітат не формується. На швидкість утворення преципітата впливають різні фактори: температура, рН, концентрація солей, спосіб додавання антигена. Реакція преципітації більш чутлива і специфічна, ніж аглютинація, і як правило, не дає перехресного реагування антитіл із спорідненими груповими антигенами. А якщо такий феномен виникає, то потрібно більше розвести преципітуючу сироватку, тоді позитивний результат буде виявлятися тільки з найбільш специфічним антигеном.
Реакція преципітації досить розповсюджена у лабораторній практиці при діагностиці сибірки, чуми, туляремії, інших захворювань, а також у судово-медичній експертизі для визначення видової приналежності білка, плям крові, сперми і т.п. В санітарній мікробіології преципітацію застосовують для визначення домішок у молоці, для виявлення фальсифікації м’ясних та рибних виробів. Може використовуватись реакція преципітації і при визначенні ступеню спорідненості живих істот за складом їх білків.
Існує декілька варіантів реакції преципітації: реакція флокуляції, кільцепреципітація, імунодифузія (преципітація в гелі), імуноелектрофорез (поєднання імунодифузії з електрофорезом). Преципітацію можна проводити у рідкому (флокуляція та кільцепреципітація) та щільному (преципітація в гелі) середовищах.
Реакція флокуляціїє різновидом преципітації у рідкому середовищі. Використовується для виміру сили токсинів і анатоксинів бактерій, зокрема дифтерійного анатоксина. Для визначення специфічності взаємодії антигена і антитіла змішують у пробірках однакові об’єми цільної (або розведеної у 2 рази сироватки) і розведеного фізіологічним розчином антигена. В процесі інкубації при 450С спостерігають, в якій пробірці раніше утворилися ніжні хлоп’я (ініціальна флокуляція). Кількість антитоксичних одиниць сироватки у пробірці з ініціальною флокуляцією відповідає кількості одиниць анатоксина. Реакцію можна ураховувати точніше за допомогою вимірювання мутності реакційної суміші на фотоелектроколориметрі.
Кільцепреципітація – якісна реакція преципітації. Проводиться у спеціальних тонких преципітаційних пробірках, куда спочатку наливають нерозведену преципітуючу сироватку, а зверху на неї нашаровують розчин антигена у зростаючих розведеннях, не допускаючи змішування двох шарів. При позитивній реакції через декілька хвилин на межі розділу шарів сироватки і антигена спочатку з’являється слабка опалесценція, а потім чітке кільце білуватого кольору – преципітат. На відміну від аглютинації титр преципітуючої сироватки визначається по титру антигена, тобто по тій найменшій кількості антигена, яка ще дає преципітат. Реакція кільцепреципітації дуже чутлива і специфічна і дозволяє виявляти антигени, розведені у тисячі і навіть мільйони разів. Кільцепреципітація використовується для визначення збудників хвороб по наявності певних антигенів, а також для визначення видової приналежності крові тварин за допомогою людських, курячих та інших сироваток.
Реакція термопреципітації Асколі – різновид реакції кільцепреципітації. Вона основана на тому, що преципітиногени проявляють значну стійкість до високої температури, витримують довготривале кип’ятіння, зберігаючи при цьому здатність реагувати з антитілами. Реакція термопреципітації Асколі використовується в основному для діагностики сибірської виразки (сибірки).