Мікроба екз. 1. Медична мікробіологія та предмет її вивчення
 Скачать 0.66 Mb.
|
Антигенна структура бактеріальної клітини. Протективні антигени.Бактерії-складний комплекс антигенів,до якого входять високомолекулярні сполуки білкової природи,біол. активні специфічні полісахариди та ін. хім. сполуки.До складу спец бакт полісахаридів входять амінопохідні цукрі,залишки моносахаридів,спиртів. Антигенна будова мікроорганізмів: O-Ag (соматичні) – ліпополі-(оліго)сахаридні комплекси Грам(-) бактерій, термостійкі,витримують нагрівання до 80-100С. H-Ag (джгутикові) – білки, термолабільні,руйнуються при t 56-80С. K-Ag (капсульні) – полісахариди, поліпептиди; термостабільні або термолабільні. Vi-Ag (поверхневі соматичні) – полімер N-ацетилгалактоз-аміноуронової кислоти Протективні Ag – поверхневі білки, які синтезуються тільки в організмі хазяїна Екзоферменти – білки Екзотоксини – білки. Антигенна структура бактерій визначається за допомогою серологічних реакцій: Корпускулярні антигени (О-Аг, К-Аг, Н-Аг) виявляються за допомогою реакції аглютинації К-Аг також можна визначити за реакцією набухання капсули (свелінг-реакція) Розчинні антигени визначають за допомогою реакції преципітації або реакції нейтралізації in vivo. Протективні антигени спричиняють вироблення специфічних антитіл,що знешкоджують одну з патогенних ф-ій збудника. Їх виявлено в ексудаті карбункула при сибірці.Добувають при культивуванні бацил сибірки на тканинах тварин і спец синтез живльних серед.Протективні антигени належать до атоксичних термолабільних протеїнів,вони мають виражені захисні властивості і можуть бути викор для імунізації проти деяких інф захов,зокрема сибірки і чуми. Антигенна структура вірусів.Специфічність вірусів у тому, що вони є особливою групою неклітинних форм життя, яким властивий строгий паразитизм на молекулярному, а часто й на молекулярно-генетичному рівні. Для визначення предмета вірусології не можна оперувати тими самими критеріями, які використовують для визначення тварин або рослин. Визначення вірусів набагато складніше, і навіть певною мірою довільне, бо саме питання про природу вірусів ще повністю не з'ясовано. «Віруси — це об'єкти, геномом яких є нуклеїнова кислота (ДНК або РНК). Ця нуклеїнова кислота репродукується в живих клітинах і, використовуючи їхній апарат синтезу, спонукає клітини синтезувати спеціалізовані частинки, або віріони, що містять геном вірусу і можуть передавати його в інші клітини» (С. Лурія, Дж. Дарнелл, 1970). Це визначення наголошує на двох основних властивостях вірусів — наявності у них власного генетичного матеріалу, що поводить себе в клітині хазяїна як частина цієї клітини, та наявності неклітинної інфекційної фази існування вірусів у вигляді спеціалізованих частинок, або віріонів, що репродукуються в клітині під генетичним контролем вірусу, і є придатними для введення геному вірусу в інші клітини хазяїна. За К. С. Суховим (1965), віруси характеризуються такими основними ознаками: 1) дуже малими розмірами тіла (вимірюються нанометрами); 2) відсутністю клітинної будови; 3) відносно простим хімічним складом (найпростіші віруси складаються з білка і нуклеїнової кислоти); 4) нездатністю до культивування на штучних синтетичних середовищах; 5) особливим циклом розвитку в організмі сприятливого хазяїна або частиною цього циклу в безклітинному середовищі, яке включає деякі органоїди клітини і речовини, необхідні для синтезу нуклеїнових кислот і білків; 6) здатністю деяких із них кристалізуватися за певних умов довкілля. Суттєвими ознаками, що відрізняють віруси від усіх інших відомих організмів, є відсутність власних систем білка (це визначає характер паразитизму вірусів — паразитизм на генетичному рівні) і те, що віруси є неклітинними формами життя. Унікальна особливість вірусів — різноманітність організації їхнього генетичного матеріалу. Відомо, що в усіх клітинних формах генетичний матеріал має вигляд дволанцюгових молекул ДНК, а у вірусів ним можуть бути як молекули ДНК, так і молекули РНК; при цьому кожен з типів нуклеїнових кислот може перебувати у віріоні у формі подвійного або одинарного ланцюга.
Специфічність - це структурні особливості, які відрізняють антигенні речовини одну від одної. Специфічність визначається структурою епітопу кількістю епітопів (моновалентні, дівалентні, мультівалентні антигени) За специфічністю розрізняють: Видові антигени Групові антигени Типові антигени Усі природні білка характеризуються антигенною специфічністю,яка визначається амінокислотною послідовністю,вторинною і третинною структурою білкової молекули і найбільшою мірою-поверхнево розташованими групами(антигенними детермінантами).Білки,що належать різним видам тварин,рослин,бактерій,вірусів-видові антигени-можуть бути диференційовані за допомог імунол р-їй. Імунол специф антигенів пов’язана з детермінантною групою,що розташована на поверхні антигену у вигляді 1 або кількох активних ділянок.Її можна відокремити,що дає змогу підвищити ефективність вакцинних препаратів. Групові антигени дають змогу поділяти людей за групами крові,а бактерії за серогрупами. Доведена наявність антигенів,спільних для еритроц людини і стафілококів.стрептококів,сальмонел,вірусів віспи, грипу та ін. інф захв(наслідок антигенної мімікрії). Аутоантигени-речовини,що мають властивість імунізувати орг., з якого їх добуто(кришталик ока,сперма, паращитов залози…)За звичайних умов антитіла до них не утворюються.Однак при ушкодженні цих тканин ауто антигени можуть всмоктуватись у кров і спричиняти утвор антитіл,які ушкоджують відповідні клітини.Під впливом охолодження,опромінювання,ліків,вірусних інф… можуть виникати антигени. Пухлинні антигени, або неоантігени - це такі антигени, які розташовані на поверхні пухлинних клітин. Такі антигени можуть бути представлені пухлинними клітинами, і ніколи — нормальними .У такому разі вони називаються специфічними для пухлини антигенами і, в загальному випадку, є наслідком специфічної для пухлини мутації. Ембріоспецифічні антигени-це антигени ,що притаманні організму в період ембріонального розвитку,але іноді виникають при деяких пухлинах. Антигени гістосумісності – система антигенів лейкоцитів людини, що складається з набору генів і їх продуктів, що грають роль в регуляції імунітету. Основні показання до застосування: вивчення схильності до ряду захворювань, відбір донорів при трансплантації. Мікробні антигени-антигени,які містяться в мікробах.
танеповніантитіла,аутоантитіла. Антитіла – це глікопротеїдна фракція гамма-білків сироватки крові, наділена специфічною здатністю взаємодіяти з антигенними речовинами, що індукують їх синтез. З точки зору інфекційної імунології – це захисні специфічні білки, продукти гуморальної імунної відповіді Продуцентами антитіл є плазматичні клітини, що утворюються внаслідок гуморальної імунної відповіді на антиген Функції антитіл: блокують розвиток патологічного процесу активують всі системи специфічного захисту і елімінують збудника. Валентність – кількість паратопів антитіл, що взаємодіють з епітопом антигену Ig з 2 і більше валентностями називають повними Ig з 1 валентністю називають неповними (блокуючими) Класи імуноглобулінів: Ig розрізняються за:1)молекулярною масою2) кількістю мономерів3) валентністю 4) функціями5) кількісним вмістом в сироватці крові6) періодом напіврозпаду. Виділяють 5 класів Ig: Ig G(проходять через плаценту,містяться в грудному молоці,приймають участь в реакціях лізису, нейтралізації, опсонізації, аглютинації, преципітації антигену). Ig M (не проходять через плаценту,містяться в грудному молоці, приймають участь в реакціях лізису, нейтралізації, опсонізації, преципітації, аглютинації антигену) Ig A( містяться в грудному молоці, слині, сльозах, секреті слизових оболонок,не проходять через плацентарний бар’єр,приймають участь в реакції нейтралізації токсину) Ig E(зв’язуються Fc-фрагментом з рецепторами тучних клітин, еозинофілів та клітин шкіри,викликають викид БАР типу гістаміну,запускають реакції гіперчутливості,синтезуються при глистних інвазіях) Ig D(не проходять через плацентарний бар’єр,синтезуються при аутоімунних процесах, імунодефіцитах, під час вагітності,регулюють функцію В-лімфоцитів Аутоантитіла — антитіла, здатні взаємодіяти аутоантигенами, тобто з антигенами власного організму. Можуть утворюватися спонтанно або унаслідок перенесених інфекцій. Місце утворення та динаміка продукції АТ. Клонально-селекційна і імуногенетична теорії імуногенезуДинаміка АТ утворення: Первинна імунна відповідь (АГ потрапляє вперше): 1) Індуктивна фаза (24-96 годин): поглинання та процесінг АГ, активація Т-хелперів, активація В-лімфоцитів, їх проліферація, утворення плазматичних клітин; 2) Продуктивна фаза (14 діб): синтез Ig M (початок на 4-5 добу, макс на 7-12), синтез Ig G (початок на 7 добу, максимум на 14), кількість Ig M i G однакова, формування Т- і В-лімфоцитів пам’яті; Вторинна імунна відповідь (АГ потрапляє повторно): 1) Індуктивнафаза (5-6 годин): кінцева проліферація Т- і В-лімфоцитів пам’яті; 2) Продуктивна фаза (14 діб): одномоментний синтез Ig M і Ig G, синтез Ig G в більших титрах (макс на 3-5 добу). Теорії АТ утворення: 1.Клонально-селекційнатеорія Бернета: лімфоїдні клітини організму людини клоновані; різноманітність клонів формується в ембріогенезі внаслідок соматичних мутацій; АГ, проникаючи в організм, взаємодіє зі специфічним клоном і сприяє його проліферації; в процесі ембріогенезу, в період контакту з певними АГ, до них формується імунологічна толерантність. 2.Імуногенетична теорія Тенегави: гени лімфоцитів, що контролюють синтез АТ мають фрагментарну будову; в хромосомі знаходиться велика кількість фрагментів; при диференціації лімфоцитів фрагменти збираються у функціональний ген, який може кодувати синтез АТ (до 10 млн різновидів); при проникненні в організм певного виду АГ з ним реагують найбільш адекватні лімфоцити; під дією АГ відбуваються мутації в генних ділянках, які кодують синтез АТ, внаслідок чого їх специфічність зростає в 100 разів. Інтерференція у бактерій та вірусів. Захисні прояви нормальної мікрофлори тіла людини.Нормальна мікрофлора людини, як і тварин, являє собою сформовану в процесі тривалої еволюції сукупність безлічі мікробіоценозів, що заселяють шкіру і слизові оболонки порожнин, сполучених з навколишнім середовищем; внутрішнє середовище здорового організму практично стерильна. Функції нормальної мікрофлори Регуляція газового складу. Утворюється в процесі метабо ¬ лізм водень, метан, аміак, вуглекислий газ, сірководень та інші гази виділяються у зовнішнє середовище або перетворюються на інші продукти, використовувані мікроорганізмами і клітинами господаря. Продукція ферментів, що беруть участь у метаболізмі білків, вуглеводів, ліпідів, що сприяє травленню, підсилює перистальтику. Участь у водно-сольовому обміні, підтриманні pH, редокс-потенціалу (ЄП). Участь у рециркуляції жовчних кислот, стероїдів і інших макромолекул. Детоксикація екзогенних і ендогенних субстратів і метаболітів, переважно за рахунок гідролітичних і відбудовних реакцій. Продукція біологічно активних сполук - амінокислот, пептидів, гормонів, жирних кислот, вітамінів (групи В, С, D, Н, Р і К). Синтез речовин з антимікробною активністю - різних ор-ганических кислот, бактеріоцинів, антибіотиків та ін імуногенність роль: сприяє дозріванню лімфоїдної си ¬ стеми, стимулює імунну відповідь і синтез антитіл (особливо IgA), підтримує високий рівень лізоциму, інтерферону та інших факторів захисту. Морфокінетіческое дію - впливає на структуру слизової оболонки кишечника, підтримує морфологічний стан епітеліальних клітин і залоз, бере участь у забезпеченні клітин енергією. Мутагенна і антимутагенна активність. Участь у канцеролітичні реакціях - індігенную представи ¬ ки нормальної мікрофлори здатні нейтралізувати речовини, що індукують канцерогенез. Створення колонізаційної резистентності, що перешкоджає колонізації слизових оболонок і шкіри патогенними мікроорганізмами, а, отже, і розвитку інфекційного процесу. Механізми формування колонізаційної резистентності та її контроль Колонізаційної резистентність - сукупність механізмів, що додають стабільність нормальній мікрофлорі і запобігають заселення макроорганізму умовно-патогенними і патогенними мікробами. Будучи однією з найважливіших захисних функцій нормальної мікрофлори, колонизационная резистентність здійснюється спільно з організмом господаря шляхом утворення захисної біоплівки на шкірі і слизових оболонках. Біоплівка містить різних представників нормальної мікрофлори, серед яких найбільш активні облігатно-анаеробні паличкоподібні бактерії. До складу біоплівки входять також бактеріальні екзополісахариди і муцин, що продукується келихоподібних клітинами епітелію Найбільше значення має колонизационная резистентність товстого кишечника, яка проявляється у здатності ряду представ-ників нормальної мікрофлори (наприклад: біфідобактерій, лактобацил, кишкових паличок) до адгезії на епітелію слизової оболонки. Утворений бактеріями пристінковий шар (биопленка) перешкоджає прикріпленню до епітеліальних клітин кишечника патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів. Для створення повноцінного захисту від інфекції необхідна присутність великої кількості різноманітних представників нормофлори. Інший механізм створення колонізаційної резистентності пов'язаний з синтезом індігенную мікроорганізмами ряду речовин, що пригнічують ріст і розмноження патогенів (молочна, мурашина, оцтова, пропіонова кислоти, летючі жирні кислоти, перекис водню та інші біологічно активні субстанції). Має значення також конкуренція з патогенними мікроорганізмами за джерела харчування, в якій перевага - на боці нормальної мікрофлори. Таким чином, створення колонізаційної резистентності здійснюється комплексно. Склад мікрофлори і розмноження її представників контролю-ється, насамперед, макроорганизмом (колонизационная резистентність, пов'язана з організмом людини) за допомогою різних факторів і механізмів. Механічні фактори: десквамація епітелію шкіри і слизових оболонок, видалення мікробів секретами (кашель, чхання і пр.), перистальтикою кишечника, гідродинамічної силою сечі в сечовому міхурі і т.п. Хімічні фактори: соляна кислота шлункового соку, лужні секрети, жовчні кислоти в тонкому кишечнику, кишковий сік товстого кишечника. Бактерицидні секрети слизових оболонок і шкіри. Імунологічні механізми: придушення адгезії бактерій на слизових оболонках секреторними антитілами класу IgA.
Інтерферон - глюкопротеїд нечутливий до нуклеази та ліпази стійуий проти коливань рН, інактивується трипсином та пепсином. Синтезується лімфоцитами, макрофагами.. Поділяють на 3 типи - альфа- бета- і гама інтерферони. Альфа інтерферон виробляється лімфоцитами крові та лімфобластами. Бета інтерферон (фібробластичний ) з клітин сполучної тканини, гама інтерферон (імунний) синтезується Т-клітинами. Вони різняться антигенними властивостями і стійкістю до рН. Індуктором синтезу інтерферону є віруси, бактерії, найпростіші, анатоксини, синтетичні сполуки… утворення може бути посилене діянням гама і ультрафіолет них н різними лікарськими засобами… він пригнічує репродукцію вірусів, ріст і розм. Хламідій рикетсій бактерій грибів, має анатоксину дію і цитотоксичну активність , стимулює фагоцитоз . В медицині використовують для лікування при вірусних бактеріальних інфекційних захворюваннях, злоякісних пухлинах …. Інтерферони (IFN) — клас білків, що виділяються клітинами організмів більшості хребетних тварин у відповідь на вторгнення інородних агентів, таких як віруси, деякі інші паразити та ракові білки. Завдяки інтерферонам клітини стають несприйнятливими по відношенню до цих агентів[1]. Механізм дії інтерферонів полягає у викликанні каскаду реакцій, що приводять до руйнування дволанцюжкових РНК та деяких інших молекул. Інтерферони людини підрозділяють на групи залежно від типу клітин, в яких вони утворюються: α, β, γ і т. д. α- інтерферони включають кілька видів білків з молекулярною масою близько 20 000 Да. За типом рецепторів, через які відбувається сигнальна дія інтерферонів, інтерферони поділяють на типи I (IFN-α, IFN-β, IFN-ω), II (IFN-γ) і III (IFNLR1, IL10R2). Найбільш вивченою властивістю інтерферону є його здатність перешкоджати розмноженню вірусів. Він утворюється в клітинах ссавців і птахів у відповідь на вірусну інфекцію. Інтерферон — це активний противірусний агент, що характерний для більшості типів клітин і діє більшою чи меншою мірою проти більшості вірусів. При зараженні клітини вірус починає реплікувати свій геном всередині клітини та розмножуватися, вбиваючи клітину. Клітина-хазяїн при зараженні вірусом починає продукцію інтерферону, який виходить з клітини і вступає в контакт з сусідніми клітками, роблячи їх несприйнятливими до вірусу. Він діє, запускаючи ланцюг подій, що приводять до придушення синтезу вірусних білків, і в деяких випадках збірки і виходу вірусних частинок (шляхом активації олігоаденілатциклази). Таким чином, інтерферон не володіє прямою противірусною дією, але викликає такі зміни в клітині, які перешкоджають розмноженню вірусу. Утворення інтерферону можуть стимулювати не тільки інтактні віруси, але і різні інші агенти, наприклад деякі інактивовані віруси, дволанцюжкові молекули РНК, синтетичні дволанцюжкові олігонуклеотиди і бактеріальні ендотоксини. Механізм дії інтерферонів наочно представлений тут [1]. Біологічна активність інтерферону дуже висока. У мишиного інтерферону вона складає 2 х 109 од./мг., одна одиниця означає зниження утворення сприятливих вірусів приблизно на 50 %. Це означає, що достатньо однієї молекули інтерферону, щоб зробити клітину резистентною до вірусної інфекції. Інтерферон викликає і цілий ряд інших біологічних ефектів, зокрема пригнічує розмноження клітин. В певних умовах він може перешкоджати розвитку раку. Встановлено також, що інтерферон діє на імунну систему і викликає зміну клітинних мембран. Побічною дією інтерферонів можуть бути деякі симптоми, притаманні для інфекційних хвороб — підвищення температури та відчуття ломки м'язів. В результаті дії інтерферонів вірусам потрібно освоїти методи, що надають їм можливість розмножуватися за умовами дії інтерферонію. Ці методи включають блокування передачі сигналів, що приводять до синтезу інтерферону і блокування функцій активованих інтерферонами білків. Часто віруси застосовують кілька з цих механізмів одночасно[2]. Розробка методів отримання лейкоцитарного і рекомбінантного інтерферону в препаратівних кількостях, а також високоефективних методів їх очищення відкрила можливість застосування цих препаратів в лікуванні вірусних гепатитів. В даний час випускаються комерційні препарати: людський лейкоцитарний, лімфобластний «Велферон» (Wellferon), фібробластний (Ферон); інтерферон і інтерферони, отримані генно-інженерними методами: рекомбінантні альфа-(Роферон, Реальдерон та інші), бета- і гамма-інтерферон (Гаммаферон). |