Главная >  Публикации 

 

§ 3. Специфические факторы защиты



Процесс фагоцитоза, т. е. поглощение инородного вещества клетками-фагоцитами, протекает в 4 стадии:

1) активация фагоцита и его приближение к объекту (хемотаксис);

2) стадия адгезии — прилипание фагоцита к объекту;

3) поглощение объекта с образованием фагосомы;

4) образование фаголизосомы и переваривание объекта с помощью ферментов.

Фагоциты — подвижные клетки и могут перемещаться по направлению к объекту. Движение фагоцита к объекту называется хемотаксисом. Как правило, фагоциты «переваривают» захваченные чужеродные агенты, тогда говорят о завершенном фагоцитозе. Но не всегда фагоцитоз заканчивается перевариванием — такой фагоцитоз называется незавершенным. Причины, обусловливающие незавершенный фагоцитоз:

1) некоторые микроорганизмы подавляют слияние фага и лизосомы;

2) некоторые микроорганизмы выделяют вещества, которые нейтрализуют действие рибосомальных ферментов;

3) некоторые микроорганизмы могут выходить из фагосо-мы;

4) некоторые бактерии имеют устойчивость к лизосомаль-ным ферментам (гонококк, стафилококк, палочки туберкулеза и лепры).

В организме есть вещества — обсанины, которые повышают фагоцитоз. Это нормальные антитела, которые «обволакивают» антигены и способствуют их фиксации на фагоците.

§ 3. Специфические факторы защиты

Специфическая защита организма направлена на уничтожение какого-либо конкретного антигена. Она осуществляется комплексом специальных форм реагирования иммунной системы. К этим формам относятся: антителообразова-ние, иммунный фагоцитоз, киллерная функция лимфоцитов, аллергические реакции, протекающие в виде гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ) и гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), иммунологическая память и иммунологическая толерантность.

Основными клетками, которые обеспечивают неспецифическую и специфическую защиту организма от чужеродных веществ, являются фагоцитирующие клетки, Т- и В-лимфоциты, антитела, комплемент, интерфероны, ферменты. Эти все клетки участвуют в иммунных реакциях макроорганизма. В зависимости от природы антигена на каждом из этапов защиты включаются наиболее эффективные формы реагирования и иммунореагенты. Например, для обезвреживания столбнячного и дифтерийного токсинов основную роль играют антитела (антитоксины), для предохранения от живых бактерий — фагоцитоз. Для противодействия клеткам злокачественных опухолей — цито-токсические Т-лимфоциты.

Результатом взаимодействия антигена с организмом человека является формирование специфической невосприимчивости организма (иммунитет), иммунологическая память к данному антигену, толерантность (терпимость) к антигену. Неблагоприятным последствием является приобретение повышенной чувствительности к антигену (аллергия).

Иммунитет — антибактериальный, антивирусный, антитоксический и т. д. — обеспечивает иммунная система в целом.

Как видно из схемы, иммунная система подразделена на центральные и периферические органы. В периферических органах происходит адекватный иммунный ответ на присутствие антигенов. Селезенка— орган, через который фильтруется кровь. Селезенка находится в левой подвздошной области и имеет дольчатое строение. Лимфоидные скопления заселены Т-, В-лимфоцитами и плазматическими клетками. Лимфоциты распознают генетически чужеродные молекулы и клетки, участвуют в регуляции иммунного ответа, формировании гуморального и клеточного иммунитета.

Компоненты иммунной системы

Органы и ткани иммунной системы

1) центральные: костный мозг; тимус

2) периферические: селезенка; лимфатические узлы; скопление лимфоидной ткани в слизистых

Клетки иммунной системы иммунокомпетентные — обеспечивают специфичность иммунологических реакций;

1) Т- и В-лимфоциты;

2) макрофаги;

3) дентритные клетки

Гуморальные факторы иммунологической активности осуществляют неспецифическую функцию уничтожения:

1) третья популяция лимфоцитов — К-клетки (киллеры) NK (нормальные киллеры)

2) макрофаги;

3) нейтрофилы;

4) эозинофилы

1) иммуноглобулины;

2) цитокины (регулирующие факторы);

3) комплемент

Кровь также относится к периферическим органам иммунитета. В ней находятся Т- и В-лимфоциты, фагоциты, лейкоциты.

1 клетки вещества. Основными клетками лимфы являются лимфоциты.

торые отвечают за синтез иммуноглобулинов всех пяти классов, участвуют в формировании гуморального иммунитета. На долю этих клеток приходится 15% всей лимфоидной популяции. В организме могут жить до 10 и более лет. Лимфатические узлы — мелкие анатомические образования, бобовидной формы, которые располагаются по ходу лимфатических сосудов. Каждый участок тела имеет региональные лимфатические узлы. В организме человека находится около 1000 лимфатических узлов. Через них фильтруется лимфа, задерживаются и концентрируются различные антигены. В пределах узла включается система специфического иммунного реагирования, направленная на обезвреживание антигена. Лимфа — жидкая ткань, которая находится в лимфатических сосудах и узлах. Так как клетки организма с кровью не соприкасаются, каждая клетка омывается лимфой, в которой содержатся необходимые для

В-лимфоциты — это иммунокомпетентные клетки, ко-

3. Т-супрессоры — ингибируют активность Т-лимфоцитов или В-лимфоцитов, препятствуют чрезмерному развитию иммунных реакций.

л ера определяются молекулы СД8.

уничтожают клетки. На поверхности мембраны Т-кил-

2. Т-цитотоксические (киллеры) — распознают антигены и

сти мембраны Т-хелпера определяются молекулы СД4.

верхности антигенпредставляющих клеток. На поверхно-

1 . Т-хелперы — распознают несущую часть антигена на по-

Т-лимфоциты обеспечивают клеточные формы иммунного ответа. Среди Т-лимфоцитов выделяют 3 основные популяции:

В осуществлении иммунной защиты участвуют 3 вида клеток: фагоциты, Т- и В-лимфоциты. Деятельность этих клеток направлена на распознавание и уничтожение чужеродных агентов — антигенов.

Свойства антигенов

Антигены обладают двумя основными свойствами:

1) антигенностью. Это способность вызывать в организме выработку антител.

Антигенность вещества зависит от его чужеродности, от величины и сложности строения молекулы, от его растворимости. Все эти свойства присущи белкам или белковой части антигена;

2) специфичностью — выражается в способности антигенов взаимодействовать только с теми антителами, которые выработались в ответ на введение данного антигена. Специфичность антигена определяется небольшим участком молекулы — детерминантной группой. Количество этих групп может быть разным. Их функции выполняют углеводы, пептиды, липиды, нуклеиновые кислоты. Антигены многих микроорганизмов уже хорошо изучены (у сальмонелл, эшерихий, шигелл). У бактерий различают несколько видов антигенов:

1) групповые. Являются общими для двух или более видов микробов. Например, возбудители брюшного тифа имеют общие групповые антигены с возбудителями парати-фов А и В;

2) специфические антигены — имеются только у данного вида микроорганизма. Знание специфических антигенов позволяет дифференцировать микробов внутри рода и вида.

Так, внутри рода сальмонелл по комбинации антигенов дифференцировано более 1500 типов сальмонелл. По локализации антигенов в микробной клетке различают:

1) соматические, О-антигены — связаны с телом микробной клетки. О-антиген высокотоксичен (является эндотоксином грамотрицательных микроорганизмов), термостабилен (не разрушается даже при кипячении). Однако соматический антиген разрушается под действием формалина и спиртов;

2) жгутиковые, Н-антигены — имеют белковую природу и находятся в жгутиках подвижных микроорганизмов. Н-антигены быстро разрушаются при нагревании;

3) капсульные, К-антигены — расположены на поверхности микробной клетки и называются еще поверхностными. Наиболее детально эти антигены изучены у кишечной группы бактерий. У них различают Vi-, M-, В-, L- и А-антигены. При иммунизации человека коплексом Vi-антигена наблюдается высокая степень защиты против брюшного тифа. Наибольшая термостабильность характерна для группы А — они не разрушаются даже при длительном кипячении. Группа В выдерживает нагревание до 60°С около 1 часа, группа L быстро разрушается при такой же температуре.

Антигенными свойствами обладают также бактериальные токсины, ферменты, белки, которые секретируются бактериями в окружающую среду. При взаимодействии со специфическими антителами эти антигены теряют свою активность.

По иммуногенности антигены бывают полноценными и неполноценными.

Полноценные антигены обладают способностью вызывать образование антител в организме и вступают с ними в специфическое взаимодействие. Такие антигены имеют большую молекулярную массу, большой размер молекулы и хорошо взаимодействует с факторами иммунитета. Результат этого взаимодействия можно наблюдать в пробирке. Под влиянием антител микробы могут склеиваться и оседать на дно пробирки, эта реакция называется реакцией агглютинации.

Неполноценные антигены обладают низкой иммуноген- ностью и не вызывают образования антител в организме, но они становятся полноценными, если соединятся с белками организма.

Существует несколько путей проникновения антигенов в макроорганизм:

Ф через кожные покровы и слизистые оболочки в результате их повреждения (укусы насекомых, ранения, микротравмы и т. д.); путем всасывания в ЖКТ;

* межклеточно (при незавершенном фагоцитозе, при внутриклеточном паразитировании микроорганизм может разноситься по всему организму). Проникнув в организм, микроб разносится по всем органам и тканям с током крови или лимфы. Процесс проникновения антигена и его контакт с иммунной системой протекают поэтапно, постепенно.

§ 4. Антитепа и антитепоозразование

Антитела вырабатываются макроорганизмом при попадании в него чужеродных агентов — антигенов. Антитела относятся к глобулиновой фракции крови, поэтому их еще называют иммуноглобулинами и обозначают символом^. Антитела синтезируются плазматическими клетками. Ig относятся к факторам специфического гуморального иммунитета: инактивируют токсины; в комплексе с комплементом препятствуют проникновению вирусов и лизируют бактерии; активизируют фагоцитоз; участвуют в аллергических реакциях; участвуют в деструкции гельминтов.

В плазме крови содержится около 5 % белков — из них 3% составляют иммуноглобулины. Иммуноглобулины различаются по структуре, антигенному составу и по выполняемым ими функциям. По этим свойствам они разделены на 5 классов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Ig обнаруживаются в сыворотке крови в таких количествах: IgG — 7—20 гл, IgA — 0,7—5 гл; IgM — 0,5—2 гл; IgD и IgE — очень мало.

Химическая природа иммуноглобулинов

Молекулы иммуноглобулинов всех пяти классов имеют универсальное строение. Если молекулу иммуноглобулинов обработать меркаптоэтанолом, то она распадется на две пары полипептидных цепей: две тяжелые и две легкие. На легкой цепи до 200 аминокислотных остатков, а на тяжелой до 400. Каждая из этих цепей закручена в первичную спираль — а-спираль и каждая из цепей имеет вторичную спираль — домены. На каждой из легких цепей локализуется по 2 домена, а на каждой тяжелой цепи — по 4 домена. Легкие и тяжелые цепи соединяются между собой дисульфидными связями, образуя единую молекулу. Легкие и тяжелые цепи состоят из постоянного набора аминокислот, а также в некоторые домены входит вариабельный набор аминокислот, которые участвуют в образовании активного центра иммуноглобулинов. Ig обладают выраженной специфичностью — вариабельный домен подходит к антигену, как ключ к замку. Молекула любого иммуноглобулина имеет четвертичную структуру.

1. Иммуноглобулины класса G (IgG) — эти антитела являются наиболее важными в развитии иммунитета, так как на его долю приходится 80% всех сывороточных иммуноглобулинов. В начале заболевания их мало, но по мере развития болезни количество их увеличивается и основная функция борьбы с микробами выпадает на их долю. Иммуноглобулин легко проходит через плацентарный барьер и обеспечивает гуморальный иммунитет новорожденного в первые месяцы жизни.

2. Иммуноглобулины класса М (Ig M) — это самая крупная молекула из всех пяти классов иммуноглобулинов. Ig — пентамер, который построен из 5 молекул. В состав молекул входят 2 легкие цепи и тяжелая цепь. Молекула этого иммуноглобулина в 5 раз больше, чем IgG, поэтому скорость его оседания будет выше. Иммуноглобулины этого класса первыми появляются при развитии плода и последними исчезают в старости.

3. Иммуноглобулины класса A (IgA) — играют важную роль в защите слизистых оболочек дыхательных и пищеварительных трактов, мочеполовой системы. В молекуле IgA те же легкие цепи и своя собственная тяжелая цепь. Существует в модификации — секреторный IgA и сывороточный. Секреторный иммуноглобулин активирует комплемент и стимулирует фагоцитарную активность в слизистых оболочках. Сывороточный иммуноглобулин класса А может быть неполным антителом, не связывает комплемент и не проходит через плацентарный барьер. Молекулярная масса варьирует.

4. Иммуноглобулины класса Е (IgE) — или реагиновые антитела, так как принимают участие в аллергических реакциях по типу реакций немедленного типа, а также участвуют в деструкции гельминтов. Обнаруживаются в сыворотке крови в небольших количествах. Через плацентарный барьер не проходит.

Иммуноглобулины класса Д (IgD) — участие его недостаточно изучено. Содержится в сыворотке крови в очень малых количествах. Известно, что IgD продуцируют клетки миндалин и аденоидов. IgD не связывает комплемент, не проходит через плацентарный барьер. Специфичность иммуноглобулинов проявляется в специфичности иммунного ответа, поэтому в практической медицине используются различные препараты для профилактики и лечения различных заболеваний. Специфичность иммуноглобулинов проявляется в иммунологических реакциях in vitro (реакции преципитации и т. д.).

Схема строения молекулы иммуноглобулина (по Г. Литмену и Г. Гуду, 1981 г.)

. активный центр шарнирная область

Fab — фрагмент, связывающий антиген;

Fc - фрагмент, имеющий постоянный аминокислотный со-

VL, VH — домены, составляющие вариабельные участки легких и тяжелых цепей;

CL, CH, — домены, составляющие константные участки легких и тяжелых цепей;

СН2, СН3 — доменов — участок фиксации комплемента (К) и участок фиксации антител к макрофагам (М), тучным клеткам (ТК), лимфоцитам (Л).

§ 5. Реакции иммунитета

Это реакции между антигеном и антителом, которые происходят в живом организме, а также могут быть воспроизведены в лабораторных условиях. Реакции антитела и антигена называются серологическими, или гуморальными. В процессе взаимодействия с антигеном участвует не вся молекула иммуноглобулина, а лишь ее ограниченный участок — антигенсвязывающий центр. Антитело взаимодействует не со всей молекулой антигена сразу, а только с ее антигенной детерминантой. Антитела обладают специфичностью взаимодействия, т. е. связываются со строго определенной антигенной детерминантой.

К особенностям антител относится их аффинность и авид-ность.

Аффинность — это сила специфического взаимодействия антитела с антигеном (энергия их связи). Эта характеристика зависит от степени соответствия структуры антигенсвя-зывающего центра и антигенной детерминанты. Чем больше они подходят друг другу, тем больше образуется межмолекулярных связей и тем выше будет устойчивость образовавшегося иммунного комплекса.

В макроорганизме с одной и той же антигенной детерминантой способно одновременно прореагировать и образовать иммунный комплекс около 100 различных клонов антител. Все они будут отличаться структурой антигенсвязы-вающего центра и аффинностью.

Авидность — это прочность связывания антигена с антителом. Она определяется аффинностью и числом антиген-связывающих центров. При равной аффинности наибольшей авидностью обладают антитела класса М, так как они не имеют 10 антигенсвязывающих центров.

Эффективность взаимодействия антитела с антигеном зависит от различных условий: рН среды, температуры, осмотической плотности, солевого состава среды и т.д. Наиболее приемлемыми для реакции антиген—антитело являются физиологические условия внутренней среды макроорганизма.

Иммунные реакции используются в практической медицине при диагностических и иммунологических исследованиях у больных и здоровых людей. С этой целью применяются серологические методы исследования (от лат. Serum — сыворотка и logos — учение) с помощью реакции антиген-антитело. Обнаружение в сыворотке крови больного антител против того или иного возбудителя или его антигена позволяет поставить диагноз болезни. Серологические исследования применяют также для идентификации антигенов микробов, определения групп крови, тканевых и опухолевых антигенов и т. д.

При выделении микроорганизмов от больного в бактериологических лабораториях проводят идентификацию возбудителей путем изучения их антигенных свойств с помощью иммунных диагностических сывороток, содержащих специфические антитела.

В микробиологической практике широко применяются реакции агглютинации, преципитации, нейтрализации и т. д. Эти реакции различаются по технике постановки, хотя все они основаны на реакции взаимодействия антигена с антителом и применяются для выявления как антител, так и антигенов.

Реакция агглютинации (РА)

Эта реакция основана на взаимодействии антител с целыми микробными клетками. Протекает она в две фазы: 1) соединение антигена с антителом; 2) выпадение осадка, в присутствии электролитов, например хлорида Na. Применяются различные варианты постановки этой реакции: развернутая (ставится в пробирках), ориентировочная (на стекле). Характер и скорость агглютинации зависят от вида антигена и антител. Примером являются особенности взаимодействия О- и Н-антигенов со специфическими антителами: реакция с О-диагностикумом (бактерии, убитые нагреванием) происходит в виде мелкозернистой агглютинации; реакция с Н-диагностикумом (бактерии, убитые формалином) крупнохлопчатая и протекает быстрее.

Разные родственные микроорганизмы могут агглютинироваться одной и той же диагностической агглютинирующей сывороткой, что затрудняет их идентификацию. Поэтому используются адсорбированные агглютинирующие сыворотки, из которых удалены перекрестно реагирующие антитела путем адсорбции их родственными бактериями. В таких сыворотках сохраняются антитела, специфичные только к данному виду микроорганизма.

Реакция гемагглютинации (РГА)

Различают прямую и непрямую РГА. При прямой гемагглютинации происходит подавление вирусов антителами иммунной сыворотки, в результате чего вирусы теряют свойство агглютинировать эритроциты. Эту реакцию широко используют для диагностики некоторых вирусных инфекций, например гриппа.

При реакции непрямой гемагглютинации (РИГА) происходит склеивание эритроцитов при адсорбции на них определенных антигенов. При этом эритроциты оседают на дно пробирки в виде фестончатого осадка. РИГА применяют для диагностики различных инфекционных заболеваний, для выявления чувствительности к лекарственным препаратам и гормонам. Для определения групп крови применяется реакция агглютинации эритроцитов, при этом используются антите-: ла к группам крови А(П), В(Ш). Контролем служит сыворотка, не содержащая антител, т. е. AB(IV) группы крови, антигены, содержащиеся в эритроцитах групп А(П), В(Ш). О-отрицательный контроль не содержит антигенов, т. е. используют эритроциты группы О(1).

Реакция преципитации

Эта реакция основана на выпадении в осадок комплекса растворимого антигена со специфическими антителами. Этот' осадок комплекса антиген—антитело называется «преципитатом». Эту реакцию проводят в пробирках или в полужидком агаре. Если реакцию ставят в пробирке, то растворимый антиген постепенно наслаивают на иммунную сыворотку. При оптимальном соотношении антигена и антитела на границе этих двух растворов образуется непрозрачное кольцо преципитата. При постановке реакции преципитации в полужидком агаре используют стеклянные пластинки, на которые тонким слоем наносится растопленный агаровый гель. После его затвердевания в нем вырезают небольшие лунки, в которые раздельно помещают антигены и иммунные сыворотки, которые, диффундируя в агар, образуют в месте соединения преципитат в виде белой полосы

Далее:

 

«полезность» употребления морской воды.

Список рекомендуемой литературы.

Болезнь и омертвение души.

Повреждение носа.

Характеристика и дозировка лекарств, показания и противопоказания к их применению.

 

Главная >  Публикации 


0.0112