41-80 вопросы. 41. Механизмы и пути передачи инфекции
Скачать 1.24 Mb.
|
58. Иммунитет. Определение и задачи иммунитета, понятие о врожденном и приобретенном иммунитете. Типы приобретенного иммунитета. Иммунитет – это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ – антигенов экзогенного и эндогенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, биологической (антигенной)индивидуальности каждого организма и вида в целом. Различают несколько основных видов иммунитета. Врожденный, иди видовой, иммунитет, он же наследственный, генетический, конституциональный — это выработанная в процессе филогенеза генетически закрепленная, передающаяся по наследству невосприимчивость данного вида и его индивидов к какому-либо антигену (или микроорганизму), обусловленная биологическими особенностями самого организма, свойствами данного антигена, а также особенностями их взаимодействия. Примером может служить невосприимчивость человека к некоторым возбудителям, в том числе к особо опасным для сельскохозяйственных животных (чума крупного рогатого скота, болезнь Ньюкасла, поражающая птиц, оспа лошадей и др.), нечувствительность человека к бактериофагам, поражающим клетки бактерий. К генетическому иммунитету можно также отнести отсутствие взаимных иммунных реакций на тканевые антигены у однояйцовых близнецов; различают чувствительность к одним и тем же антигенам у различных линий животных, т. е. животных с различным генотипом. Видовой иммунитет может быть абсолютным и относительным. Например, нечувствительные к столбнячному токсину лягушки могут реагировать на его введение, если повысить температуру их тела. Белые мыши, не чувствительные к какому-либо антигену, приобретают способность реагировать на него, если воздействовать на них иммунодепрессантами или удалить у них центральный орган иммунитета — тимус. Приобретенный иммунитет — это невосприимчивость к антигену чувствительного к нему организма человека, животных и пр., приобретаемая в процессе онтогенеза в результате естественной встречи с этим антигеном организма, например, при вакцинации. Примером естественного приобретенного иммунитета у человека может служить невосприимчивость к инфекции, возникающая после перенесенного заболевания, так называемый постинфекционный иммунитет (например, после брюшного тифа, дифтерии и других инфекций), а также «проиммуниция», т. е. приобретение невосприимчивости к ряду микроорганизмов, обитающих в окружающей среде и в организме человека и постепенно воздействующих на иммунную систему своими антигенами. В отличие от приобретенного иммунитета в результате перенесенного инфекционного заболевания или «скрытной» иммунизации, на практике широко используют преднамеренную иммунизацию антигенами для создания к ним невосприимчивости организма. С этой целью применяют вакцинацию, а также введение специфических иммуноглобулинов, сывороточных препаратов или иммунокомпетентных клеток. Приобретаемый при этом иммунитет называют поствакцинальным, и служит он для защиты от возбудителей инфекционных болезней, а также других чужеродных антигенов. Приобретенный иммунитет может быть активным и пассивным. Активный иммунитет обусловлен активной реакцией, активным вовлечением в процесс иммунной системы при встрече с данным антигеном (например, поствакцинальный, постинфекционный иммунитет), а пассивный иммунитет формируется за счет введения в организм уже готовых иммунореагентов, способных обеспечить защиту от антигена. К таким иммунореагентам относятся антитела, т. е. специфические иммуноглобулины и иммунные сыворотки, а также иммунные лимфоциты. Иммуноглобулины широко используют для пассивной иммунизации, а также для специфического лечения при многих инфекциях (дифтерия, ботулизм, бешенство, корь и др.). Пассивный иммунитет у новорожденных детей создается иммуноглобулинами при плацентарной внутриутробной передаче антител от матери ребенку ииграет существенную роль в защите от многих детских инфекций в первые месяцы жизни ребенка. Поскольку в формировании иммунитета принимают участие клетки иммунной системы и гуморальные факторы, принято активный иммунитет дифференцировать в зависимости от того, какой из компонентов иммунных реакций играет ведущую роль в формировании защиты от антигена. В связи с этим различают клеточный, гуморальный, клеточно-гуморальный и гуморально-клеточ-ный иммунитет. Примером клеточного иммунитета может служить противоопухолевый, а также трансплантационный иммунитет, когда ведущую роль в иммунитете играют цитотоксические Т-лимфоциты-киллеры; иммунитет при ток-синемических инфекциях (столбняк, ботулизм, дифтерия) обусловлен в основном антителами (антитоксинами); при туберкулезе ведущую роль играют иммунокомпетентные клетки (лимфоциты, фагоциты) с участием специфических антител; при некоторых вирусных инфекциях (натуральная оспа, корь и др.) роль в защите играют специфические антитела, а также клетки иммунной системы. В инфекционной и неинфекционной патологии и иммунологии для уточнения характера иммунитета в зависимости от природы и свойств антигена пользуются также такой терминологией: антитоксический, противовирусный, противогрибковый, противобактериальный, противопротозойный, трансплантационный, противоопухолевый и другие виды иммунитета. Наконец, иммунное состояние, т. е. активный иммунитет, может поддерживаться, сохраняться либо в отсутствие, либо только в присутствии антигена в организме. В первом случае антиген играет роль пускового фактора, а иммунитет называют стерильным. Во втором случае иммунитет трактуют как нестерильный. Примером стерильного иммунитета является поствакцинальный иммунитет при введении убитых вакцин, а нестерильного— иммунитет при туберкулезе, который сохраняется только в присутствии в организме микобактерий туберкулеза. Иммунитет (резистентность к антигену) может быть системным, т. е. генерализованным, и местным, при котором наблюдается более выраженная резистентность отдельных органов и тканей, например слизистых верхних дыхательных путей (поэтому иногда его называют мукозальным). 59. Врожденный иммунитет. Уровень реакции на чужеродность. Тканевые, гуморальные и функциональные факторы неспецифической защиты. Фагоцитоз. Врождённый иммунитет — способность организма обезвреживать чужеродный и потенциально опасный биоматериал (микроорганизмы, трансплантат, токсины, опухолевые клетки, клетки, инфицированные вирусом), существующая изначально, до первого попадания этого биоматериала в организм. Система врождённого иммунитета намного более эволюционно древняя, чем системаприобретённого иммунитета, и присутствует у всех видов растений и животных[1], но подробно изучена только упозвоночных. По сравнению с системой приобретённого иммунитета система врождённого активируется при первом появлении патогена быстрее, но распознаёт патоген с меньшей точностью. Она реагирует не на конкретные специфическиеантигены, а на определённые классы антигенов, характерные дляпатогенных организмов (полисахариды клеточной стенки бактерий, двунитеваяРНК некоторых вирусов и т.п.). У врождённого иммунитета есть клеточный (фагоциты,гранулоциты) и гуморальный (лизоцим,интерфероны,система комплемента,медиаторы воспаления) компоненты. Местная неспецифическая иммунная реакция иначе называетсявоспалением. Кроме микроорганизма-возбудителя одним из определяющих факторов, участвующих в развитии инфекции и, соответственно, инфекционных заболеваний, является восприимчивый макроорганизм. Совокупность механизмов, определяющих невосприимчивость (устойчивость) организма к действию любого микробного агента обозначается термином противомикробная (антимикробная) резистентность. Противомикробная резистентность сугубо индивидуальна, ее уровень определяется генотипом организма, возрастом, условиями жизни и труда, и т.д. По специфичности механизмы противомикробной защиты делятся на: неспецифические, специфические. Неспецифические механизмы противомикробной резистентности – это первый уровень защиты от микробных агентов. Второй уровень защиты - специфический, обеспечиваемый иммунной системой, и реализующийся через антитела (гуморальный иммунитет) и функцию клеток-эффекторов (Т-килеров и макрофагов) - клеточный иммунитет. Через макрофаги уровни защиты тесно связаны между собой. Неспецифические и специфические механизмы противомикробной защиты могут быть тканевыми (связанными с клетками) и гуморальными. Неспецифическая микробная резистентность – это врожденное свойство макроорганизма, обеспечивается передаваемыми по наследству достаточно многочисленными механизмами, которые делятся на тканевые, гуморальные и выделительные (функциональные). К тканевым механизмам неспецифической естественной противомикробной защиты относятся (табл.6). а) барьерная функция кожи и слизистых оболочек, б) колонизационная резистентность, обеспечиваемая нормальной микрофлорой, в) воспаление и фагоцитоз (может также участвовать в специфической защите), г) барьерфиксирующая функция лимфоузлов, д) ареактивность клеток, е) функция естественных килеров. а) Первым барьером на пути проникновения микробов во внутреннюю среду организма являются кожа и слизистые оболочки. Здоровая неповрежденная кожа и слизистые для большинства микроорганизмов непроницаемы. Однако некоторые виды возбудителей инфекционных заболеваний способны проходить и через них. Такие возбудители получили название особо опасных, и работа с ними проводится в специальных защитных костюмах, и только в специально оборудованных лабораториях. К микроорганизмам с такими свойствами относят возбудителей чумы, туляремии, сибирской язвы и некоторых грибковых и вирусных инфекций.. Помимо чисто механической функции, кожа и слизистые оболочки обладают антимикробным действием. Нанесенные на кожу бактерии (например, кишечная палочка) довольно быстро погибают. Бактерицидность кожи и слизистых оболочек обеспечивают ее нормальная микрофлора (функция колонизационной резистентности), секреты потовых (молочная кислота) и сальных (жирные кислоты) желез, лизоцим слюны, слезной жидкости и другие. Секреты, выделяемые слизистыми оболочками, слюнными и пищеварительными железами, слезы смывают микроорганизмы с поверхности слизистых, оказывают бактерицидное действие. б) Обитающие в определенных биотопах микроорганизмы, т.е. «нормальная микрофлора» - препятствуют адгезии и колонизации поверхностей тела микроорганизмами. Защитное действие нормальной микрофлоры может быть обусловлено конкуренцией за питательные вещества, изменением Ph среды, продукцией колицинов и др.факторов, препятствующих внедрению и размножению патогенных микроорганизмов. в) Если возбудитель преодолевает кожно-слизистый барьер, то он попадает в подкожную клетчатку и здесь реализуется один из основных неспецифических тканевых механизмов защиты - воспаление. В результате развития воспаления происходит отграничение очага размножения возбудителя от окружающих тканей, его задержка в месте внедрения, замедление размножения, и, в конечном счете, его гибель и удаление из организма. При воспалении в организме происходит усиленная продукция белков острой фазы. Эти белки, обладающие антимикробным действием, способствующих фагоцитозу, активации комплемента, формированию и ликвидации воспалительного очага. Основную массу белков острой фазы составляют С-реактивный белок и сывороточные амилоиды А и Р. Фагоцитоз В ходе развития воспаления реализуется еще один универсальный тканевой механизм неспецифической защиты – фагоцитоз. Явление фагоцитоза было открыто и изучено великим русским ученым И.И.Мечниковым (1883). Итогом этих многолетних работ стала фагоцитарная теория иммунитета, за создание которой Мечников был удостоен Нобелевской премии. Все клетки, обладающие фагоцитарной активностью И.И.Мечников делит на микрофаги и макрофаги. Микрофаги: полиморфно-ядерные гранулоциты – нейтрофилы, эозинофилы, базофилы. Макрофаги: моноциты крови, клетки ретикуло-эндотелиальной системы, объединяющие мигрирующие и фиксированные клетки печени, селезенки, костного мозга, которые объединены в систему мононуклеарных фагоцитов. Фагоциты выполняют в организме несколько функций: 1) они удаляют из организма отмирающие клетки, поглощают и инактивируют микроорганизмы и их продукты, выполняя роль своеобразного санитара, мусорщика. 2) синтезируют некоторые биологически активные вещества, обеспечивающие резистентность организма – как лизоцим, интерферон, компоненты комплемента, цитокины и др. Цитокины – это гормоноподобные медиаторы, продуцируемые разными клетками организма и способные повлиять на функцию этих или других групп клеток. Цитокины, регулирующие взаимодействия лейкоцитов между собой и другими клетками называют интерлейкинами. 3) эти клетки участвуют в специфическом иммунитете путем представления антигена иммунокомпетентным клеткам. Фагоцитоз состоит из нескольких последовательных фаз, стадий: 1) хемотаксис-приближение фагоцита к объекту; 2) адгезия - адсорбция поглощаемого микроорганизма чужеродного вещества на поверхности фагоцита; 3) эндоцитоз – поглощение чужеродного вещества путем инвагинации клеточной мембраны с образованием фагосомы. 4) внутриклеточное переваривание – происходит слияние фагосомы с лизосомой клетки, с образованием фаголизосомы и переваривание чужеродного вещества в фаголизосоме с помощью уферментов.(табл.7) Внутриклеточные лизосомы содержат около 40 различных ферментов способных переварить практически любое вещество. Эти стадии характерны для завершенного фагоцитоза. Некоторые бактерии, вирусы, простейшие блокируют ферментативную активность фагоцита и микроорганизмы не только не погибают, не разрушаются, но и размножаются в фагоцитах. Такой процесс называется незавершенным фагоцитозом. Факторы стимулирующие фагоцитоз – антитела опсонины, комплемент, иммуноглобулины, медиаторы-лимфокины. Ускоряют фагоцитоз также электролиты, соли Са, Mg, адреналин, гистамин. Угнетают фагоцитоз-ацетилхолин, серотонин, антигистаминные вещества кортикостероиды. Для оценки функционального состояния фагоцитов используются показатели: Фагоцитарный показатель – или фагоцитарная активность лейкоцитов (ФАЛ) определяется числом лейкоцитов с поглощенными микробами из 100 наблюдаемых). Фагоцитарное число - среднее количество поглощенных одним лейкоцитом микробов или других объектов фагоцитоза. г) Барьерная функция лимфатических узлов Если микроорганизмы прорывают воспалительный барьер, т.е. воспаление как механизм неспецифической защиты не срабатывает, то возбудители попадают в лимфатические сосуды, а оттуда в региональные лимфатические узлы. Региональные лимфатические узлы, с одной стороны, задерживают микроорганизмы чисто механически, с другой - в них идет усиленный фагоцитоз. Так реализуется барьерфиксирующая функция лимфатических узлов. д) К тканевым механизмам неспецифической противомикробной защиты относятся также ареактивность клеток и тканей и активность естественных килеров (NK-клеток), которые проявляют свои свойства, если возбудитель, прорвав лимфатический барьер, попадает в кровь. В норме кровь стерильна, так как обладает выраженным бактерицидным действием, которое обеспечивается фагоцитарной активностью нейтрофилов, макрофагов, эндотелия сосудов. Существенный вклад в бактерицидные свойства крови вносят естественные клетки-килеры, которые составляют от 2 до 12 % лимфоцитов и представляют собой большие гранулосодержащие лимфоциты, обладающие неспецифической противомикробной, противоопухолевой, противовирусной и противопаразитарной активностью. Основной их функцией является противоопухолевый надзор. Они обладают цитотоксичностью т.е убивают, уничтожают клетки изменившие свойства и которые стали как бы чужеродными для организма – это опухолевые клетки, клетки зараженные вирусами, другими внутриклеточными паразитами. Гуморальные механизмы неспецифической резистентности К гуморальным механизмам естественной неспецифической противомикробной защиты относятся содержащиеся в крови и других жидкостях организма ферментные системы – система комплемента (может также участвовать в специфической защите), лизоцим, бета-лизины, лейкины, интерферон, система пропердина, эритрин. Комплемент – это неспецифическая ферментная система крови, включающая 9 различных протеиновых фракций, адсорбирующихся в процессе каскадного присоединения на комплексе антиген-антитело, и оказывающая лизирующие действие на связанные антителами клеточные антигены. Комплемент – сложная система состоящая из более 20 (26) белков, отличающийся по физико-химическим свойствам и кроме компонентов обозначающихся цифрами С1-С2,….С9 имеет субъединицы, они обозначаются буквами C1g или С3 и т.д. Эти белки вырабатываются макрофагами, нейтрофилами и составляют 5-10% всех белков сыворотки крови 60. Приобретенный иммунитет. Уровень реакции на чужеродность. Антигены, определение и свойства. Понятие об антигенных детерминантах, их строение и функция. Гаптены. Антиген –это биополимер органической природы, генетически чужеродный для макроорганизма, который при попадании в последний распознаётся его иммунной системой и вызывает иммунные реакции, направленные на его устранение. Антигены обладают рядом характерных свойств: антигенностью, специфичностью и иммуногенностью. Антигенность. Под антигенностью понимают потенциальную способность молекулы антигена активировать компоненты иммунной системы и специфически взаимодействовать с факторами иммунитета (антитела, клон эффекторных лимфоцитов). Иными словами, антиген должен выступать специфическим раздражителем по отношению к иммунокомпетентным клеткам. При этом взаимодействие компоненты иммунной системы происходит не со всей молекулой одновременно, а только с ее небольшим участком, который получил название «антигенная детерминанта», или «эпитоп». Чужеродность является обязательным условием для реализации антигенности. По этому критерию система приобретенного иммунитета дифференцирует потенциально опасные объекты биологического мира, синтезированные с чужеродной генетической матрицы. Понятие «чужеродность» относительное, так как имму-нокомпетентные клетки не способны напрямую анализировать чужеродный генетический код. Они воспринимают лишь опосредованную информацию, которая, как в зеркале, отражена в молекулярной структуре вещества. Иммуногенность — потенциальная способность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфическую защитную реакцию. Степень иммуногенности зависит от ряда факторов, которые можно объединить в три группы: 1. Молекулярные особенности антигена; 2. Клиренс антигена в организме; 3. Реактивность макроорганизма. К первой группе факторов отнесены природа, химический состав, молекулярный вес, структура и некоторые другие характеристики. Иммуногенность в значительной степени зависит от природы антигена. Важна также оптическая изомерия аминокислот, составляющих молекулу белка. Большое значение имеет размер и молекулярная масса антигена. На степень иммуногенности также оказывает влияние пространственная структура антигена. Оказалась также существенной стерическая стабильность молекулы антигена. Еще одним важным условием иммуногенности является растворимость антигена. Вторая группа факторов связана с динамикой поступления антигена в организм и его выведения. Так, хорошо известна зависимость иммуногенности антигена от способа его введения. На иммунный ответ влияет количество поступающего антигена: чем его больше, тем более выражен иммунный ответ. Третья группа объединяет факторы, определяющие зависимость иммуногенности от состояния макроорганизма. В этой связи на первый план выступают наследственные факторы. Специфичностью называют способность антигена индуцировать иммунный ответ к строго определенному эпитопу. Это свойство обусловлено особенностями формирования иммунного ответа — необходима комплементарность рецепторного аппарата иммунокомпетентных клеток к конкретной антигенной детерминанте. Поэтому специфичность антигена во многом определяется свойствами составляющих его эпитопов. Однако при этом следует учитывать условность границ эпитопов, их структурное разнообразие и гетерогенность клонов антигенреактивных лимфоцитовой специфичности. В результате этого организм на антигенное раздражение всегда отвечает поликлональными иммунным ответом. Антигены бактериальной клетки.В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые, соматические, капсульные и некоторые другие антигены. Жгутиковые, или Н-антигены,локализуются в локомоторном аппарате бактерий — их жгутиках. Они представляют собой эпитопы сократительного белка флагеллина. При нагревании флагеллин денатурирует, и Н-антиген теряет свою специфичность. Фенол не действует на этот антиген. Соматический, или О-антиген,связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу составляют ЛПС. О-антиген проявляет термостабильные свойства — он не разрушается при длительном кипячении. Однако соматический антиген подвержен действию альдегидов (например, формалина) и спиртов, которые нарушают его структуру. Капсулъные, или К-антигены,располагаются на поверхности клеточной стенки. Встречаются у бактерий, образующих капсулу. Как правило, К-антигены состоят из кислых полисахаридов (уроновые кислоты). В то же время у бациллы сибирской язвы этот антиген построен из полипептидных цепей. По чувствительности к нагреванию различают три типа К-антигена: А, В, и L. Наибольшая термостабильность характерна для типа А, он не денатурирует даже при длительном кипячении. Тип В выдерживает непродолжительное нагревание (около 1 часа) до 60 "С. Тип L быстро разрушается при этой температуре. Поэтому частичное удаление К-антигена возможно путем длительного кипячения бактериальной культуры. На поверхности возбудителя брюшного тифа и других энтеробактерий, которые обладают высокой вирулентностью, можно обнаружить особый вариант капсульного антигена. Он получил название антигена вирулентности, или Vi-антигена.Обнаружение этого антигена или специфичных к нему антител имеет большое диагностическое значение. Антигенными свойствами обладают также бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые другие белки, которые секретируются бактериями в окружающую среду (например, туберкулин). При взаимодействии со специфическими антителами токсины, ферменты и другие биологически активные молекулы бактериального происхождения теряют свою активность. Столбнячный, дифтерийный и ботулинический токсины относятся к числу сильных полноценных антигенов, поэтому их используют для получения анатоксинов для вакцинации людей. В антигенном составе некоторых бактерий выделяется группа антигенов с сильно выраженной иммуногенностью, чья биологическая активность играет ключевую роль в формировании патогенности возбудителя. Связывание таких антигенов специфическими антителами практически полностью инактивирует вирулентные свойства микроорганизма и обеспечивает иммунитет к нему. Описываемые антигены получили название протективных. Впервые протективный антиген был обнаружен в гнойном отделяемом карбункула, вызванного бациллой сибирской язвы. Это вещество является субъединицей белкового токсина, которая ответственна за активацию других, собственно вирулентных субъединиц — так называемого отечного и летального факторов. Антигенные свойства связаны с величиной молекулярной массы макромолекулы. Чем выше молекулярная масса вещества, тем выше его антигенность. Вместе с тем неверно считать, что высокая молекулярная масса является обязательным свойством антигена. Так, глюкогон, вазопрессин – ангиотензин также обладают антигенными свойствами. Принято различать полноценные антигены, неполноценные антигены (гаптены) и полугаптены. Полноценными антигенами называют такие, которые вызывают образование антител или сенсибилизацию лимфоцитов и способны реагировать с ними как в организме, так и в лабораторных реакциях. Свойствами полноценных антигенов обладают белки, полисахариды, высокомолекулярные нуклеиновые кислоты и комплексные соединения этих веществ. Неполноценные антигены, или гаптены, сами по себе не способны вызывать образование антител или сенсибилизацию лимфоцитов. Это свойство появляется лишь при добавлении к ним полноценных антигенов («проводников»), а среди образующихся антител или сенсибилизированных лимфоцитов часть специфична к «проводнику», а часть – к гаптену. Полугаптенами называют сравнительно простые вещества, которые при поступлении во внутреннюю среду организма могут химически соединяться с белками этого организма и придавать им свойства антигенов. К этим веществам могут принадлежать и некоторые лекарственные препараты (йод, бром, антипирин и др.). Молекула антигена состоит из двух неравных частей. Активная (малая часть) с носит название антигенной детерминанты (эпитоп) и определяет антигенную специфичность. Антигенные детерминанты расположены в тех местах молекулы антигена, которые находятся в наибольшей связи с микроокружением. В белковой молекуле, например, они могут располагаться не только на концах полипептидной цепи, но и в других ее частях. Антигенные детерминанты содержат в своем составе по крайней мере три аминокислоты с жесткой структурой (тирозин, триптофан, фенилаланин). Специфичность антигена связана также с порядком чередования аминокислот полипептидной цепи и комбинацией их положений по отношению друг к другу. Количество антигенных детерминант у молекулы антигена определяет его валентность. Она тем выше, чем больше относительная молекулярная масса молекулы антигена. Остальная (неактивная) часть молекулы антигена, как полагают, играет роль носителя детерминанты и способствует проникновению антигена во внутреннюю среду организма, его пиноцитозу или фагоцитозу, клеточной реакции на проникновение антигена, образование медиаторов межклеточного взаимодействия в иммунном ответе (Т-лимфоциты имеют рецепторы к носителю, В- к антигенной детерминанте). Соответственно анатомическим структурам бактериальной клетки различают Н-антигены (жгутиковые, если бактерия их имеет), К-антигены ( располагаются на поверхности клеточной сткнки), О-антигены (связан с клеточной стенкой бактерий), антигены экскретируемые бактериями в окружающую их среду (белки-экзотоксины, полисахариды капсул). Среди многочисленных антигенов микробной клетки различают такие, которые присущи только данному типу микробов (типовые антигены), данному виду (видовые антигены), а также общие для группы (семейства) микроорганизмов (групповые антигены). Таким образом, бактериальная клетка (как и микроорганизмы других царств микробов – вирусы, простейшие, грибки) представляют собой сложный комплекс многочисленных антигенов. При ее попадании во внутреннюю среду макроорганизма на многие из этих антигенов будут образовываться свои специфические антитела. Одни антигены индуцируют образование едва заметного количества антител (титр), другие – быстрое и значительное антителообразование. Соответственно этому различают «слабые» и «сильные» антигены. Не все антигены бактериальной клетки в равной степени участвуют в индукции невосприимчивости (иммунитета) к повторному попаданию в макроорганизм патогенных микробов того же вида. Способность антигена индуцировать иммунитет называют иммуногенностью, а такой антиген – иммуногеном. Установлено также, что определенные антигены некоторых микроорганизмов могут вызывать развитие различных типов гиперчувствительности (аллергии). Такие антигены называют аллергенами. По структуре вирусной чстицы различают несколько групп антигенов: ядерные, капсидные и суперкапсидные. Антигенный состав вириона зависит от строения самой вирусной частицы. Антигенная специфичность простоорганизованных вирусов связана с рибо- и дезоксинуклеопротеинами. У сложноорганизованных вирусов часть антигена связана с нуклеокапсидом, а другая локализуется во внешней оболочке – суперкапсиде. Гаптены (чаще всего углеводы и липоиды) обладают антигенностью, что обусловливает их специфичность, способность избирательно взаимодействовать с антителами или рецепторами лимфоцитов, определяться иммунологическими реакциями. Гаптены могут стать иммуногенными при связывании с иммуногенным носителем (например, белком). За специфичность антигена отвечает гаптенная часть, за иммуногенность- носитель (чаще белок). Иммуногенность зависит от ряда причин (молекулярного веса, подвижности молекул антигена, формы, структуры, способности к изменению). Белки и другие высокомолекулярные вещества с более высоким молекулярным весом наиболее иммуногенны Коллоидное состояние и растворимость- обязательные свойства антигенов. Специфичность антигенов зависит от особых участков молекул белков и полисахаридов, называемых эпитопами. Эпитопы или антигенные детерминанты- фрагменты молекул антигена, вызывающие иммунный ответ и определяющие его специфичность. Антигенные детерминанты избирательно реагируют с антителами или антиген- распознающими рецепторами клетки. Эпитопы качественно могут отличаться, к каждому могут образовываться “свои” антитела. Антигены, содержащие одну антигенную детерминанту, называют моновалентными, ряд эпитопов- поливалентными. 61. Антигены бактерий и вирусов. Классификация по локализации и специфичности. Понятие о протективности и протективных антигенах. Протективные антигены - это совокупность антигенных детерминант (эпитопов), которые вызывают наиболее сильный иммунный ответ, что предохраняет организм от повторного инфицирования данным возбудителем. Обычно располагаются на поверхности микробной клетки. Валентность – число активных (Аг-связывающих) центров Ат. Молекула полного Igкак минимум двухвалентна. Такие Ат известны как полные Ат; мономеры с меньшей валентностью – неполные Ат. Полные Ат (IgM, IgG) вызывают агрегацию Аг, видимую невооруженным глазом (например реакция агглютинации бактерий) Неполные Ат содержат один Аг-связывающий центр и поэтому одновалентны (напр., Ат, вырабатываемы при бруцеллезе). Второй Аг-связывающий центр у подобных Igэкранирован различными структурами либо обладает назкой авидностью. Неполные Ат функционально дефектны, т.к. не способны агрегировать Аг. Неполные Ат могут связывать эпитопы Аг, препятствуя контакту с ними полных Ат, поэтому их так же называют блокирующими. 62. Антитела. Определение, строение и свойства. Классификация по происхождению и локализации. Антитела – это g-глобулины, способные специфически связываться с антигеном. К иммуноглобулинам относят белки животного происхождения, обладающие активностью антител, а также иммуноглобулиновые рецепторы лимфоцитов и белки, сходные с антителами по химической структуре и антигенной специфичности - миеломные белки, белки Бенс-Джонса и субъединицы Ig. Биологические функции антител направлены на элиминацию чужеродного антигена из организма: Распознают и связывают антиген Представляют его макрофагам и лимфоцитам Обуславливают повреждение тканевых базофилов Лизируют клетки, содержащие чужеродные субстанции Опсонирующее влияние Активирует систему комплемента Для понимания биологического действия этих белков необходимы следующие понятия: Специфичность антител - способность Ig реагировать только с определенным антигеном. Валентность – это количество антидедерминант в молекуле антитела; как правило они бивалентны, хотя существуют 5- и 10-валентные антитела. Аффинность – прочность связи между детерминантами антигена и антидетерминантами антитела. Авидность – характеризует прочность связи антигена с антителом в реакции антиген-антитело (определяется аффинитетом и валентностью антигена). Домены имеют одинаковые последовательности аминокислот. В состав Ig входит 18 аминокислот. Ig состовляют 15-20% белков плазмы. Гетерогенность иммуноглобулинов. Кроме различных классов и подклассов Ig различают изо-, алло- и идиотипы. Изотипы – структуры, встречающиеся в норме у всех индивидуумов одного вида. Тяжелые цепи Ig разделены на 5 классов ( a , g, e , d, m), а легкие на 2 типа ( c , l ) в соответствии с определенными антигенными особенностями. Эти антигенные детерминанты получили названия изотипических, для каждой цепи они одинаковы у всех представителей данного вида. Структурное разнообразие антител определяется последовательностями аминокислот. В зависимости от строения константных областей тяжелых цепей (Fc) разделены на 5 классов (IgA, IgM, IgG, IgD, IgE). IgG – составляют основную массу антител. IgG1, IgG2, IgG3 – мм – 150 кД, обеспечивает защиту от микроорганизмов и токсинов. IgG – активирует С1-С9 класс. , проникают через плаценту. IgM – макроглобулин, пентамид, мм 950 кД., синтезирется на разных стадиях иммунного ответа, эффективно агглютинирует антигены. IgА – основной иммуноглобулин слизистых секретов. Обеспечивает защиту слизистых оболочек от инфекции. IgD – большая часть связана с поверхностной мембраной лимфоцитов, резко увеличивается при беременности. Антигенные свойства Ig. Легкие цепи представлены изоформами, поскольку легкие цепи в каждой молекуле идентичны, Ig содержат либо , либо (но иногда оба типа цепей). Кроме различных Ig – IgGk, IgG, IgMk, IgM классов и подклассов Ig различают изо-, алло- и идиотипы. Изотипы иммуноглобулинов – это структуры классовоспецифические и типоспецифические антигенные детерминанты, имеющиеся у всех особей данного вида. Они локализованы на постоянных участках Н-цепей и специфичны для Н-цепей данного класса и L-цепей данного типа. Аллотипы – аллотипические детерминанты, имеющиеся у одних особей данного вида и отсутствующие у других. Локализованы в постоянной области Н- и L-цепей. Находятся под генетическим контролем поэтому обнаруживаются не у всех особей. 63. Иммунная система. Определение, главные задачи, особенности функционирования, строение Иммунная система – это совокупность органов, тканей и клеток, работа которых направлена непосредственно на защиту организма от различных болезней и на истребление уже попавших в организм чужеродных веществ. Именно эта система является препятствием на пути инфекционных агентов (бактериальных, вирусных, грибковых). Когда же в работе иммунитета происходит сбой, то вероятность развития инфекций возрастает, это также приводит к возникновению аутоиммунных заболеваний, в том числе рассеянного склероза. |