В основе лежит взаимодействие Аг с АТ. Для выявления образовавшихся иммунных комплексов (Аг-АТ) используют фермент, кот-м предварительно метится узнающий компонент (Аг или АТ). Сам фермент не виден. Поэтому для определения присутствия в-ва, определяемого этим методом, используется посредник – хромоген (бесцветное в-во, растворимое в воде). Под д-ем фермента бесцветный хромоген превращается в цветной хромофор.
Техника: определение АТ в сыворотке крови – известный Аг фиксируют на полистироловой пластине и наносят на него исследуемую сыворотку. Затем через время отмывают и обрабатывают антисывороткой, меченной ферментом (фосфатаза, пероксидаза). По сохранившейся активности фермента, кот-я пропорциональна кол-ву АТ, судят о рез-те реакции.
Врождённый иммунитет – невосприимчивость одного вида животных или человека к микроорганизмам, вызывающим заболевания у других видов. Определяется факторами неспецифичной резистентности орг-ма, кот-е передаются по наследству. Генотип влияет на видовую невосприимчивость к определённым инфекционным заболеваниям (участвуют аллельные пары генов). Например, в Африке, где широко встречается малярия, обнаружен у людей особый ген, кот-й контролирует синтез аномального гемоглобина и образование серповидных эритроцитов. У гомозиготных лиц (с двойным набором этого гена) развивается тяжёлая серповидноклеточная анемия и они умирают в детстве. У гетерозиготных лиц этого заб-я нет и нет малярии. Вывод: естественный иммунитет к малярии определяется генетически контролируемым мех-мом, тормозящим размножение микробов в тканях.
20. Как Т-хелперы управляют дифференцировкой и скоростью размножения В-лимфоцитов?
При дифференцировке Т-лимфоцитов на их плазмолемме появляются специфические Аг, выступающие в роли маркёров, кот-е указывают на функциональные способности лимфоцитов. После выхода зрелых клеток из тимуса они экспрессируют CD4, CD8, CD3. При СПИДе обнаруживают нарушение маркёра – CD4+.
Мембранные молекулы CD4 несут различные популяции клеток, условно разделяемых на регуляторные (хелперы) и эффекторные (Т-гзт). Т-хелперы специфически распознают Аг и взаимодействуют с макрофагами и В-клетками в ходе индукции гуморального иммунного ответа. Сигналы поступают в лимфоидные органы, где созревают и дифференцируются В-лимфоциты. После антигенной стимуляции В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки (интенсивно синтезируют и секретируют АТ) и В-клетки памяти.
Развёрнутая РА – это склеивание и выпадение в осадок корпускулярных Аг: бактерий, эритроцитов с адсорбированными на них Аг под влиянием АТ в электролите (NaCl). В реакции 2 фазы: I фаза – специфическая адсорбция АТ (агглютининов) на поверхности клетки, несущей соответствующие Аг (агглютиногены); II фаза – образование агглютината и выпадение его в осадок в электролите. Мех-м реакции: 1-й активный центр 2- валентного АТ соединяется с детерминантной группой 1 Аг, а 2-й активный центр – с другим Аг. Образуется агглютинат.
Для постановки реакции используют корпускулярные Аг (суспензии бактерий, эритроцитов). Характер и быстрота реакции зависят от антигенного строения бактериальной клетки. Мелкозернистую О-агглютинацию дают бактерии без жгутиков, реакция идёт медленно. Н-Аг даёт крупный осадок и быстрее.
Повысить чувств-ть реакции можно путём разведения исследуемой сыворотки до её титра. Титр сыворотки – это её максимальное разведение, в кот-м ещё обнаруживается агглютинация Аг. Чем выше титр АТ, тем достовернее рез-ты.
Диагностический титр сыворотки - это максимальное разведение сыворотки, в кот-м ещё обнаруживается агглютинация Аг. Чем выше титр АТ, тем достовернее реакция. Для отличия (+) реакции за счёт ранее перенесённой инфекции или вакцинации от протекающего заб-я определяют динамику нарастания титра АТ, кот-я бывает только при текущей инфекции.
Размножению бактерий в первичном очаге инфицирования предшествует адгезия, то есть закрепление их на поверхности клеток, что и служит началом инф. процесса. Прикрепление к поверхности клеток обеспечивают адгезины (или факторы колонизации), молекулы адгезии – белки, ЛПС, липотейхоевые к-ты. Молекулы адгезии могут располагаться непосредственно на поверхности клетки либо входить в состав микроворсинок или капсул. Взаимодействие происходит в рез-те определённых связей, основанных на действии электростатических сил, обусловленных гидрофобными св-вами поверхности, лиганд-рецепторными взаим-ями.
Бактериальные и эукариотические клетки заряжены отрицательно, но поверхностные микроворсинки грам- бактерий снижают заряд бактерий и уменьшают электростатические силы отталкивания.
Бескапсульные бактерии обладают высокой гидрофобностью, кот-я усиливает адгезию. Гидрофобные участки обладают сродством к лигандам на поверхности эукариотических клеток.
На поверхности бактерий имеются гемагглютинины (тейхоевые к-ты), способные к стереоспецифическому взаимодействию.
Микроорганизмы способны сорбироваться на бактериях, уже колонизировавших поверхность слизистых.
Для успешной колонизации бактерии должны выдержать действие микробицидных факторов хозяина. Для защиты от них микробы используют ряд структур (капсулы) и в-в (ферменты).
Антитела (иммуноглобулины) – это специфические иммунные тела, накапливаются в сыворотке крови, лимфе, специфически реагируют с гомологичными антигенами. О наличии АТ судят по способности иммунной сыворотки вызывать образование видимых агрегатов (агглютинатов, преципитата) или по изменению св-в Аг в рез-те его лизиса или потери токсичности. АТ – это гликопротеиды, делятся на 5 классов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD.
IgG составляет 75% всех сывороточных иммуноглобулинов, масса 150 000. Молекула состоит из 2 пар полипептидных цепей, соединённых дисульфидными связями, посередине – подвижный центр (как шарнир). К шарнирной части молекулы или к Fc-фрагменту полипептидной цепи присоединена углеводная цепь. Каждая пара полипептидов состоит из 1 L-легкой цепи с массой 22 000 и H-тяжелой цепи с массой 55 000-75 000. L-цепи одинаковы у всех иммуноглобулинов, а Н-цепи различаются.
При гидролизе иммуноглобулина, вызванном ферментом папаином. L- и Н-цепи распадаются на фрагменты Fab и Fac. Свободные концы фрагментов (NH2- или N-концы) называются вариабельными участками. Это активный центр антигена.
Противоположные концы каждой цепи фрагмента (СООН- или С-концы) называются константными участками, фиксируют комплемент.
Fc-фрагменты служат для адсорбции АТ; здесь локализуются детерминантные группы, кот-е определяют групповую, видовую и индивидуальную антигенную специфичность иммуноглобулина.
В молекуле IgG 2 активных центра (или 2 валентности).
Взаимодействие иммунной системы и Аг изучали с применением АТ сыворотки крови, эти методы назвали серологическими реакциями. Основная идея этих методов – установить феномен ответа орг-ма на чужеродный Аг. Выявление АТ к инфекционному агенту даёт возможность не только выявить текущую инфекцию, но и установить факт первичного инфицирования. Серологические реакции активно применяют при проведении полного объёма диагностических исследований. Увеличение титров АТ – часто единственный дифференциально-диагностический признак, указывающий на инфекционное заб-е.
Это максимальное разведение сыворотки, в кот-м ещё обнаруживается агглютинация Аг. Чем выше титр АТ, тем достовернее реакция. Для отличия (+) реакции за счёт ранее перенесённой инфекции или вакцинации от протекающего заб-я определяют динамику нарастания титра АТ, кот-я бывает только при текущей инфекции.
Анатоксин – то есть «обратный» токсин. Ядовитость экзотоксинов определяется наличием активного центра (из аминокислот). Блокирование активного центра приводит к утрате токсичности, но сохраняется биологически активный центр, отвечающий за антигенные и иммуногенные свойства. Так получают анатоксины (обрабатывают исходный токсин формалином). Цель их применения – индукция иммунных реакций, направленных на нейтрализацию токсинов; в рез-те иммунизации синтезируются нейтрализующие АТ (антитоксины). Иммунитет при дифтерии, столбняке, ботулизме имеет антитоксический характер (направлен на обезвреживание бактериальных токсинов).
Г. Рамон разработал метод приготовления анатоксина (1915 г). К токсину добавляют немного формалина (~ 0.4%), выдерживают при 37° в течение 30 дней. Ядовитость утрачивается, но сохраняются иммуногенные св-ва. Анатоксины очищают от балластных белков питательной среды и адсорбируют на депонирующих в-вах, это повышает их иммуногенную активность. Выпускают столбнячный, дифтерийный, ботулинический анатоксин.
Аг – генетически чужеродные для орг-ма органические в-ва (белки, нуклеопротеиды, полисахариды), на введение кот-х орг-м отвечает образованием АТ. Свойства:
Иммуногенность – способность индуцировать иммунный ответ.
Антигенность - способность избирательно реагировать со специфичными к нему АТ.
Специфичность – структурные особенности, отличающие один Аг от другого.
Чужеродность – без этого нет антигенности; например, альбумины мыши не проявляют антигенных св-в по отношению к другим мышам, но являются Аг для морской свинки.
Класс-я Аг:
иммуногены (полноценные Аг) - обладают 2 св-вами;
гаптены (неполноценные Аг) - обладают 1 св-вом – способны реагировать с ранее синтезированными АТ. Могут приобретать св-ва полноценных Аг, если вводятся в орг-м с белком (шлеппер);
толерогены – способны подавлять иммунные реакции с развитием специфической неспособности отвечать на них. Это состояние известно как иммунная толерантность.
Условия, кот-е определяют антигенные св-ва:
Гетерогенность (чужеродность);
Макромолекулярность (> 10 000);
Коллоидное состояние;
Растворимость.
Здесь > 200 разных видов факультативных (кот-е могут самостоятельно существовать в окружающей среде) и облигатных анаэробных бактерий (существуют только в теле хозяина) – в 1 г фекалий до 250 млрд. В облигатной микрофлоре преобладают (95-99%) анаэробные бактерии – бактероиды и бифидобактерии. Факультативные анаэробы – E. coli, Streptococcus faecalis, лактобациллы (1010 в 1 г).
Значительно меньше в толстой кишке транзиторных микробов - протей, клебсиеллы, клостридии, синегнойная палочка, простейшие. Ещё реже встречаются стафилококки, Str. mitis.
Значение: энтеробактерии (E. coli) синтезируют витамин В, К, пантотеновую и фолиевую к-ты, кот-е нужны хозяину. Клостридии образуют пищеварительные ферменты.
Облигатная микрофлора является антагонистом в отношении болезнетворных бактерий. Это связано с образованием бактериоцинов, антибиотиков, молочной к-ты, спиртов, перекиси водорода, жирных к-т, кот-е подавляют размножение патогенных видов. Лактобациллы подавляют размножение гнилостных бактерий.
При нарушении состава N микрофлоры возникает дисбактериоз, это может быть следствием нерационального лечения антибиотиками, при хронических инфекциях, радиации. При дисбактериозе подавляются микробы-антагонисты и размножаются условно-патогенные микробы, ↓ иммунитет.
Первичный иммунный ответ – при первичном введении Аг в орг-м. Медленно нарастает кол-во плазматических клеток, синтез Ig и их поступление в кровь. Максимальное кол-во АТ в сыворотке - к 7-8 дню, сохраняется 2 нед.
Вторичный иммунный ответ – проявляется через 4-5 дней после повторного введения того же Аг. АТ в 3 раза >, чем при первичном ответе.
РПГА – АТ агглютинирует Аг, предварительно адсорбированный на различных субстратах (эритроциты животных, порошок целлюлозы, бентонита). Иногда применяют обратный вариант, то есть адсорбируют АТ на эритроцитах. Высоко чувствительна и специфична. Применяется в серодиагностике инфекционных болезней, установления беременности, выявления повышенной чувств-ти к лекарствам.
Микроорганизмы синтезируют различные ферменты, обезвреживающие многие гуморальные защитные факторы. Протеазы расщепляют и молекулы IgA. Токсические кислородные продукты фагоцитов инактивируют каталаза и супероксиддисмутаза. Бактериальные ферменты способны изменять pH среды, делая её пригодной для размножения. Например, Helicobacter pylori выделяет уреазу, нейтрализующую кислую среду в желудке. Также сюда относятся лизоцим, катионные белки, катепсин, лактоферрин.
Фагоцитарной активностью обладают разные клетки орг-ма: лейкоциты, клетки нейроглии, эндотелий кровеносных сосудов. Самые активные фагоциты – гранулоциты (лейкоциты крови), моноциты и тканевые макрофаги. Менее активны клетки костного мозга. Все 1-ядерные фагоцитирующие клетки вместе с их костномозговыми предшественниками – промоноцитами объединены в систему мононуклеарных фагоцитов.
Микрофаги циркулируют в крови 6-7 час, в тканях они активны 4-5 сут. Моноциты в отличие от гранулоцитов циркулируют в крови 3 сут, в тканях 1-3 мес. Моноциты и макрофаги имеют лизосомы, в кот-х > 25 ферментов.
Фагоцитоз – это защитно-приспособительная реакция. С его помощью уничтожаются микробы, рассасываются кровоизлияния, перевариваются мышечные элементы матки при её инволюции после родов, поглощаются клетки при атрофии.