Честнова т. В., Смольянинова о. Л. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология
 Скачать 1.58 Mb.
|
|
По направленности активации и обеспеченности иммунного реагирования: 1) иммуногены-вырабатывают антитела, антигенореактивные клоны лимфоцитов. Среди иммуногенов выделяют 2 группы АГ: Т-зависимые и Т-независимые АГ; 2) толерогены АГ, приводящие к формированию иммунологической толерантности, т.е. отсутствие специфического иммунного ответа организма на АГ в связи с неспособностью его распознать; 3) аллергены – АГ, которые формируют патологическую реакцию организма в виде гиперчувствительности немедленного или замедленного типа. Антигены бактерий. Существуют следующие разновидности бактериальных антигенов: группоспецифические (встречаются у разных видов одного рода или семейства); видоспецифические (встречаются у различных представителей одного вида); типоспецифические (определяют серологические варианты – серовары). В зависимости от локализации в бактериальной клетке различают: 1) жгутиковые Н-АГ, локализуются в жгутиках у бактерий, основа его белок флагеллин, термолабилен; 2) соматический О-АГ связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу составляют ЛПС, по нему различают сероварианты бактерий одного вида. Он термостабилен, не разрушается при длительном кипячении, химически устойчив (выдерживает обработку формалином и этанолом); 3) капсульные К-АГ располагаются на поверхности клеточной стенки. По чувствительности к нагреванию различают 3 типа К-АГ: А, В, L. Наибольшая термостабильность характерна для типа А, тип В выдерживает нагревание до 600С в течение 1 часа, тип L быстро разрушается при этой температуре. На поверхности возбудителя брюшного тифа и др.энтеробактерий, которые обладают высокой вирулентностью можно обнаружить особый вариант капсульного АГ –Vi-антиген; 4) антигенными свойствами обладают также бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые др. белки. Антигены вирусов:
9.5. Антитела и антителообразование: первичный и вторичный ответ. Оценка иммунного статуса: основные показатели и методы их определения». Антитела – это гамма-глобулины, вырабатываемые в ответ на введение антигена, способные специфически связываться с антигеном и участвовать во многих иммунологических реакциях. Они состоят из полипептидных цепей: двух тяжелых (Н) цепей и двух легких (L). Тяжелые и легкие цепи связаны между собой попарно дисульфидными связями. Между тяжелыми цепями также есть дисульфидная связь, так называемый «шарнирный» участок, который ответствен за взаимодействие с первым компонентом комплемента С1 и активацию его по классическому пути. Легкие цепи бывают 2типов (каппа и лямбда), а тяжелые – 5типов (альфа, гамма, мю, эпсилон и дельта). Вторичная структура полипептидных цепей молекулы Ig обладает доменным строением. Это означает, что отдельные участки цепи свернуты в глобулы (домены). Выделяют С-домены- с постоянной структурой полипептидной цепи и V-домены (вариабельные с переменной структурой). Вариабельные домены легкой и тяжелой цепи совместно образуют участок, который специфически связывается с антигеном. Это антигенсвязывающий центр молекулы Ig, или паротоп. При ферментативном гидролизе Ig образуется три фрагмента. Два из них способны специфически связываться с антигеном и получили название Fab-фрагменты, связывающиеся с антигеном. Третий фрагмент, способный образовывать кристаллы, получил название Fc. Он ответствен за связывание с рецепторами на мембране клеток макроорганизма. В структуре молекул Ig обнаруживают дополнительные полипептидные цепи. Так, полимерные молекулы IgМ и IgА содержат J- пептид, который обеспечивает превращение полимерного Ig в секреторную форму. Молекулы секреторных Ig в отличие от сывороточных, обладают особым S- пептидом, называемым секреторным компонентом. Он обеспечивает перенос молекулы Ig через эпителиальную клетку в просвет органа и предохраняет ее в секрете слизистых от ферментативного расщепления. Рецепторный Ig, который локализуется на цитоплазматической мембране В-лимфоцитов, имеет дополнительный гидрофобный трансмембранный М-пептид. Существует 5 классов иммуноглобулинов у человека:
Способность синтезировать АТ макроорганизм приобретает довольно рано. Уже на 13 неделе эмбрионального периода развития возникают В-лимфоциты, синтезирующие IgМ, а на 20 неделе этот Ig можно определить в сыворотке крови. Концентрация антител достигает максимума к периоду полового созревания и сохраняется на высоких цифрах в течение всего репродуктивного периода. В старческом возрасте содержание антител снижается. Повышение количества Ig наблюдается при инфекционных заболеваниях, аутоиммунных расстройствах, снижение его отмечено при некоторых опухолях и иммунодефицитных состояниях. Антителопродукция в ответ на антигенный стимул имеет характерную динамику. Выделяют латентную, логарифмическую, стационарную фазы и фазу снижения. В латентную фазу антителопродукция практически не изменяется и остается на базальном уровне. Во время логарифмической фазы наблюдается интенсивный прирост количества антиген-специфичных В-лимфоцитов и происходит нарастание титра АТ. В стационарной фазе количество специфических антител и синтезирующих их клеток достигает максимума и стабилизируется. В фазе снижения наблюдается постепенное уменьшение титров антител. При первичном контакте с антигеном развивается первичный иммунный ответ. Для него характерны длительная латентная (3-5 суток) и логарифмическая (7-15 суток) фазы. Первые диагностически значимые титры антител регистрируются на 10-14-е сутки от момента иммунизации. Стационарная фаза продолжается 15-30 суток, а фаза снижения – 1-6 месяцев. В итоге первичного иммунного реагирования формируются многочисленные клоны антигенспецифичных В-лимфоцитов: антителопродуцирующих клеток и В-лимфоцитов иммунологической памяти, а во внутренней среде макроорганизма в высоком титре накапливаются IgG и/или IgА (а также IgЕ). Со временем антительный ответ угасает. Повторный контакт иммунной системы с тем же антигеном ведет к формированию вторичного иммунного ответа. Для вторичного ответа характерна укороченная латентная фаза (от нескольких часов до 1-2 суток). Логарифмическая фаза отличается более интенсивной динамикой прироста и более высокими титрами специфических антител. При вторичном иммунном ответе организм сразу же, в подавляющем большинстве синтезирует IgG. Характерная динамика антителопродукции обусловлена подготовленностью иммунной системы к повторной встрече с антигеном за счет формирования иммунологической памяти. Явление интенсивного антителообразования при повторном контакте с антигеном широко используется в практических целях, например при вакцинопрофилактике. Для создания и поддержания иммунитета на высоком защитном уровне схемы вакцинации предусматривают первичное введение антигена для формирования иммунологической памяти и последующие ревакцинации через различные интервалы времени. Этот же феномен используют при получении высокоактивных лечебных и диагностических иммунных сывороток (гипериммунных). Для этого животным или донорам производят многократные введения препаратов антигена по специальной схеме. Иммунный статус – это структурное и функциональное состояние иммунной системы индивидуума, определяемое комплексом клинических и лабораторных иммунологических показателей. На иммунный статус оказывают влияние следующие факторы: 1) климато-географические (температура, влажность, солнечная радиация, длина светового дня); 2) социальные (питание, жилищно-бытовые условия, профессиональные вредности); 3) экологические (загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами, применение пестицидов в сельском хозяйстве); 4) влияние диагностических и лечебных манипуляций, лекарственная терапия; 5) стресс. Иммунный статус можно определить путем постановки комплекса лабораторных тестов, включающих оценку состояния факторов неспецифической резистентности, гуморального (В) и клеточного (Т) иммунитета. Оценка иммунного статуса проводится в клинике при трансплантации органов и тканей, аутоиммунных заболеваниях, аллергиях, для контроля эффективности лечения болезней, связанных с нарушением иммунной системы. Оценка иммунного статуса чаще всего базируется на определении следующих показателей:
9.6. Серологические реакции и их применение. Взаимодействие антитела с антигеном являются основой диагностических реакций в лабораториях. Реакция между АГ и АТ состоит из специфической и неспецифической фазы. В специфическую фазу происходит быстрое специфическое связывание активного центра антитела с детерминантой АГ. Неспецифическая фаза проявляется видимыми физическими явлениями (образование хлопьев, «зонтика», линии преципитации в виде помутнения). Иммунные реакции используют при диагностических и иммунологических исследованиях у больных и здоровых людей. С этой целью применяют серологические методы (от serum – сыворотка). В микробиологии и иммунологии широко применяются реакции агглютинации, преципитации, нейтрализации, реакции связывания комплемента, иммуноферментный анализ, иммунофлюоресцентный метод, иммуноблотинг. Реакция агглютинации – РА, при которой происходит связывание антителами корпускулярных антигенов (бактерий, эритроцитов), она протекает при наличии электролитов. РА используют для:
Применяются различные варианты реакции агглютинации: развернутая, ориентировочная Для определения у больного антител ставят в пробирках развернутую реакцию агглютинации: к разведениям сыворотки крови больного добавляют диагностикум (взвесь убитых микробов) и через несколько часов инкубации при 37 0С отмечают наиболшее разведение сыворотки (титр сыворотки), при котором произошла агглютинация. Если необходимо определить возбудитель, выделенный от больного, ставят ориентировочную реакцию агглютинации на предметном стекле. К капле диагностической агглютинирующей сыворотки в разведении 1:10 или 1:20 добавляют чистую культуру возбудителя. Рядом ставят контроль: вместо сыворотки наносят каплю физиологического раствора. При появлении в капле с сывороткой и микробами хлопьевидного осадка ставят развернутую реакцию агглютинации в пробирках. Одновременно учитываются контроли: сыворотка, разведенная изотоническим раствором натрия хлорида должна быть прозрачной, взвесь микробов в том же растворе равномерно мутной без осадка. В ориентировочной РА пользуются адсорбированными агглютинирующими сыворотками, из которых удалены перекрестно реагирующие антитела. Реакция непрямой (пассивной) гемагглютинации (РНГА, РПГА) основана на использовании эритроцитов с адсорбированными на их поверхности АГ или АТ, взаимодействие которых с соответствующими АТ или АГ сыворотки крови больных вызывает склеивание и при положительных результатах происходит выпадение эритроцитов на дно полистироловой пластины в виде фестончатого осадка. При отрицательной реакции эритроциты оседают на дно пластины в виде «пуговки». РНГА применяют для диагностики инфекционных болезней (дифтерии, дизентерии, сальмонеллеза, туляремии и др.), определения гонадотропного гормона в моче при установлении беременности, для выявления повышенной чувствительности к лекарственным препаратам, гормонам. Реакция торможения гемагглютинации (РТГА) основана на блокаде, подавлении антигенов вирусов антителами иммунной сыворотки, в результате чего вирусы теряют свойство агглютинировать эритроциты. РТГА применяют для диагностики многих вирусных болезней (гриппа, кори, краснухи, клещевого энцефалита). Реакция преципитации – это формирование и осаждение комплекса растворимого молекулярного антигена с антителами с антителами в виде помутнения, называемого преципитатом. Реакции преципитации ставят в пробирках (р.кольцепреципитации), в гелях, питательных средах. Трупный материал, кожевенное и меховое сырье, из которого трудно выделить сибиреязвенные бациллы, подвергают серологическому исследованию с помощью реакции термопреципитации (реакция Асколи).Реакцию кольцепреципитации проводят в узких преципитирующих пробирках с иммунной сывороткой, на которую наслаивают растворимый антиген. В положительных результатах на границе этих двух растворов образуется непрозрачное кольцо преципитата. Реакция преципитации в агаре для определения дифтерийного экзотоксина……. Реакция связывания комплемена (РСК). Для постановки реакции связывания комплемента необходимы следующиеедиенты: 1)испытуемая сыворотка (АТ); 2)антиген – убитая взвесь возбудителей того или иного заболевания; 3) комплемент; 4) гемолитическая сыворотка; 5) эритроциты барана. РСК заключается в том, что при соответствии друг другу антигены и антитела образуют иммунный комплекс, к которому присоединяется комплемент, т.е. происходит связывание комплемента комплексом антиген-антитело. Если же комплекс антиген-антитело не образуется, то комплимент остается свободным. РСК проводят в две фазы: 1-я фаза – инкубация смеси, содержащей три компонента антиген + антитело+ комплемент; 2-я фаза индикаторная – выявление в смеси свободного комплемента путем добавления к ней гемолитической системы, состоящей из эритроцитов барана и гемолитической сыворотки, содержащей к ним антитела. В положительной реакции из-за связывания комплемента с комплексом антиген-антитело гемолиз эритроцитов непроизойдет и они осядут на дно пробирки в виде «зонтика». В отрицательных случаях связывание комплемента с комплексом антиген-антитело не происходит, он остается свободным и присоединятся к комплексу эритроции-гемолитическая сыворотка, тем самым вызывая гемолиз эритроцитов. РСК применяют для диагностики многих инфекционных заболеваний, в частности сифилиса (р.Вассермана), сыпного тифа и др. Реакция нейтрализации проводят путем введения смеси антиген-антитело лабораторным животным. Например, для обнаружения ботулинического токсина белым мышам подкожно или внутрибрюшинно вводят вытяжку из остатков пищи (грибы) с антитоксическими ботулиническими сыворотками типов А, В, С, Е. Сыворотки получают из крови лошадей или крупного рогатого скота гипериммунизированых ботулиническими токсинами. При отсутствии у животных повреждающего действия микроорганизмов, их токсинов (мышь осталась жива) говорят о нейтрализующем действии иммунной сыворотки и ,следовательно, о специфичности взаимодействия комплекса АГ-АТ. Реакция иммунофлюоресценции РИФ (метод Кунса). Прямой метод РИФ основан на том, что антигены тканей или микробы, обработанные иммунными сыворотками с антителами, меченными флюорохромами, способны светиться в УФ-лучах люминисцентного микроскопа. Бактерии в мазке, обработанные такой люминисцирующей сывороткой светятся в виде каймы зеленого цвета. Данный метод является методом экспресс-диагностики для выявления антигенов микробов или антител. Иммуноферментный метод (ИФА). Принцип метода следующий: на твердофазном носителе (поверхность лунок полистиролового планшета) фиксируется АГ возбудителя инфекции, антитела к которому необходимо выявить. Антиген, иммобилизованный на поверхности твердого носителя, называют иммуносорбентом. В ходе инкубации иммуносорбента с испытуемой сывороткой при наличие в ней АТ к данному АГ происходит их связывание в комплекс «антиген-антитело». Затем следует инкубация с меченными ферментом антителами к иммуноглобулинам человека (конъюгатом), в ходе которой на поверхности носителя происходит присоединение к комплексу антител, меченых ферментом ( в качестве фермента чаще всего используется пероксидаза хрена). Конъюгат получают на основе поликлональных антивидовых АТ, например кроличьи АТ или моноклональных АТ, направленных против человеческих иммуноглобулинов определенного класса M, G, A. В дальнейшем при добавлении субстрата происходит его взаимодействие с ферментом, в результате чего развивается цветная реакция, интенсивность которой зависит от количества связанных сывороточных АТ. При использовании пероксидазного конъюгата в качестве субстрата применяют перекись водорода в сочетании с ортофенилдиамином. Результаты реакции оцениваются спектрофотометрически с выводом цифровых данных, что исключает субъективность оценки антител. ИФА применяют для диагностики вирусных, бактериальных и паразитарных болезней, в частности для диагностики ВИЧ-инфекций, гепатита В, цитомегаловирусной инфекции, герпесной, токсоплазменной, а также определения гормонов, ферментов, лекарственных препаратов и других биологически активных веществ. Иммунный блоттинг. В России в настоящее время стандартной процедурой лабораторной диагностики ВИЧ-инфекции является обнаружение антител к ВИЧ с последующим подтверждением их специфичности в реакции иммунного блоттинга. Обнаружение антител к ВИЧ включает два этапа. На первом этапе проводится выявление суммарного спектра антител (ИФА), на втором этапе методом иммунного блоттинга проводится определение антител к отдельным белкам вируса, иммобилизованным на нитроцеллюлозную мембрану. Белки оболочки вируса ВИЧ1, обозначаемые как гликопротеины («gp» джи пи)с молекулярным весом, выраженным в килодальтонах: 160кд, 120кд, 41кд. У ВИЧ2 гликопротеины имеют вес 140 кд, 105кд, 36кд. Белки сердцевины (gag), обозначаемые как протеины ( «p» пи) у ВИЧ1 имеют молекулярный вес соответственно 55кд, 24кд, 17кд, а ВИЧ2 – 56кд, 26кд, 18кд. Результаты интерпретируются как положительные, в которых обнаруживаются антитела к 2 или 3 гликопротеинам ВИЧ. Отрицательными считаются сыворотки, в которых не обнаруживается антител ни к одному из белков. 9.7. Иммунодефицитные состояния. Аллергические реакции. Аутоиммунные процессы. Иммунодефицитными состояниями называют нарушения иммунного статуса и способности к нормальному иммунному ответу на разные антигены. Эти нарушения обусловлены дефектами одного или нескольких звеньев иммунной системы. Иммунодефицитные состояния делят на: 1) врожденные (связаны с генетическим блоком развития иммунной системы в онтогенезе, предетерминированным нарушением процессов пролиферации и дифференцировки иммунокомпетентных клеток); 2) приобретенные (возникают вследствие нарушений иммунорегуляции, связанных с перенесенными инфекциями, травмами, лечебными воздействиями и др.). По уровню дефекта иммунной системы выделяют: 1) преимущественные дефекты В-системы (синдромы гипогаммаглобулинемии или агаммаглобулинемии); 2) преимущественные дефекты Т-системы; 3) комбинированные дефекты Т- и В-систем. Основные принципы иммунодефицитных состояний: 1) инфекции, сопровождающиеся размножением возбудителя непосредственно в клетках иммунной системы (вирус СПИДа, инфекционного мононуклеоза). Инфицированные иммунокомпетентные клетки могут разрушаться под действием самого возбудителя, его компонентов или продуктов жизнедеятельности (токсинов, ферментов), а также вследствие специфической иммунной реакции организма, направленной против микробных агентов, включенных в клеточную мембрану; 2) нарушение процессов иммунорегуляции в ходе перенесенной инфекции. При этом нарушается соотношение регуляторных субпопуляций Т-хелперов и Т-супрессоров; 3) врожденные или приобретенные метаболические и гормональные дефекты, встречающиеся при таких заболеваниях, как сахарный диабет, ожирение, уремия, истощение и др.; 4) иммунопролиферативные заболевания; 5) применение иммуносупрессирующих воздействий и препаратов. Иммунодефицитные состояния приводят к возникновению оппортунистических инфекций, вызванных условно-патогенными микроорганизмами, опухолей, аллергических и аутоиммунных процессов. Для инфекционных заболеваний, возникших на фоне иммунодефицитных состояний, характерны:
4) высокий риск хронизации заболеваний с частыми последующими обострениями и неуклонно прогрессирующим характером течения патологического процесса; 5) раннее, быстрое присоединение условно-патогенной микрофлоры; 6) ведущая роль микст-инфекции в формировании воспалительного процесса; 7) необычные возбудители; 8) атипичные формы заболеваний; 9) тяжелое течение заболеваний; 10) оппортунистические инфекции; 11) резистентность к стандартной терапии. Ответные иммунные реакции макроорганизма на вещества, несущие чужеродную информацию, могут обусловливать состояние как невосприимчивости, так и повышенной чувствительности. Аллергия – это состояние повышенной чувствительности организма к повторной сенсибилизации антигенами. Аллергия возникает на повторное внедрение аллергена. Аллергены – это антигены, на которые в организме возникает аллергическая реакция. Аллергены могут иметь различное происхождение: бытовыми, лекарственными, животного происхождения, растительными, пищевыми, инфекционными. Впервые понятие «аллергия» было введено в практику французским ученым Пирке в 1906г. В основу первой классификации аллергии, предложенной Куком в 1947 году, было положено время развития аллергической реакции: гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ) и гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ). ГНТ проявляется в виде анафилаксии, атопических болезней, сывороточной болезни, феномена Артюса. ГЗТ может протекать в виде контактной аллергии, реакции на кожно-аллергическую пробу, замедленной аллергии к белкам. В соответствии новой классификации, предложенной Джеллом и Кумбсом в 1968 году, различают 4 типа аллергии: анафилактический (1тип), цитотоксический (2 тип), иммунокомплексный (3 тип), клеточный (4 тип). 1,2, 3 типы аллергии относятся к ГНТ, а 4 тип к ГЗТ. Аллергическая реакция 1 типа (анафилактическая) связана с IgЕ и IgG4, обладающими цитофильностью к базофилам и тучным клеткам – клеткам-мишеням. Комплекс Аг-Ат, фиксированный в клетках приводит к образованию биологически активных веществ – гистамина, ацетилхолина, серотонина, брадикинина и вызывает развитие патологического процесса. Анафилактический шок у людей возникает вследствие повторных введений гетерогенных иммунных сывороток при лечении больных различными инфекционными заболеваниями, а также антибиотиков (пенициллин). Он характеризуется рядом симптомов: одышка, частый пульс, падение артериального давления, снижение температуры тела, судороги, спазм бронхов, отеки, боли в суставах, сыпь на теле. В некоторых случаях шок заканчивается смертью. Атопии-естественная сверхчувствительность, возникающая спонтанно у предрасположенных к аллергии людей. В эту группу заболеваний входят поллинозы (аллергический насморк или сенная лихорадка), атопическая бронхиальная астма, ангионевротический отек Квинке, крапивница, экзема новорожденных, пищевая аллергия к яичному белку, мясу, землянике, лекарственная аллергия к антибиотикам, реакции на укусы ос и пчел. Атопены подразделяются на бытовые и эпидермальные (пыль пуховых перин, подушек, эпидермис кожи, перхоть собак, кошек, лошадей), производственные (библиотечная пыль, пыль шерсти, хлопка, некоторые красители, мыла, лаки, древесина, взрывчатые и синтетические вещества), растительные (пыльца растений во время цветения луговых трав, садовых и комнатных растений), пищевые (яцца, земляника, раки, цитрусовые, кофе, шоколад), лекарственные (кодеин, ацетилсалициловая кислота, сульфаниламиды, пенициллин). А.М. Безредка предложил простой и эффективный метод десенсибилизации путем дробного введения антигена (сыворотки). Дробно введенные небольшие дозы антигена антигена связывают циркулирующие в крови антитела и тем самым предотвращают образование высоких концентраций гистамина и др.токсических веществ, вызывающих анафилактический шок. Анафилаксию можно предупредить с помощью димедрола, супрастина и др. В качестве лечебных средств при анафилактическом шоке применяют адреналин, кордиамин, супрастин и другие антигистаминные препараты. Аллергическая реакция 2 типа (цитотоксическая) связана с выработкой цитотоксических антител, что ведет к цитолизу – гибели собственных клеток, что наблюдается при лекарственной аллергии, когда молекулы лекарственного препарата адсорбируются на поверхности клеток крови. Следствием этого могут быть гемолитическая анемия, лейкоцитопения, тромбоцитопения, агранулоцитоз. Переливание несовместимой крови приводит к гемолизу крови. При повторных беременностях резус-положительным плодом у резус-отрицательных женщин в крови образуются антирезус IgG, способные проходить через плаценту и оказывать цитотоксическое действие на эритроциты плода, что приводит к развитию гемолитической болезни новорожденных. Аллергическая реакция 3 типа (иммунокомплексные) – образование избытка иммунных комплексов, приводящих к активации комплемента в результате чего происходит высвобождение биологически активных медиаторов, которые повышают проницаемость сосудов, способствуют развитию воспаления. Иммунные комплексы могут образоваться либо в кровотоке, что приводит к развитию васкулита, либо в тканях – феномен Артюса. Как особый случай васкулита можно рассматривать сывороточную болезнь, которая развивается через 8-10 дней после однократного введения чужеродной сыворотки и сопровождается повышением температуры, увеличением селезенки и лимфатических узлов, лейкоцитозом и снижением активности комплемента. Сывороточная болезнь предупреждается введением выдержанных лечебных или предварительно прогретых при температуре 560С в течение 30 мин-1часа сывороток. Лечение сывороточной болезни проводится антигистаминными препаратами. Классическая реакция Артюса у человека наблюдается прежде всего при воздействии некоторых ингаляционных аллергенов, особенно при регулярных повторных воздействиях. К подобным заболеваниям относится аллергический альвеолит («легкие фермера», «легкие птичника»). Аллергическая реакция 4 типа (клеточная-опосредованная Т-лимфоцитами) – сенсибилизированные лимфоциты выделяют медиаторы, в т.ч. интерлейкин-2, которые активируют макрофаги. Морфологическая картина ГЗТ носит воспалительный характер и проявляется через 24-48 часов. Ее типичным примером служит туберкулиновая проба (р-я Манту). Внутрикожное введение туберкулина сенсибилизированному индивиду вызывает покраснение и отек на месте инъекции, достигающие максимума через 24-48ч с момента введения аллергена. Контактная экзема, которую часто вызывают синтетические моющие средства, соединения хрома, никеля, ртути, парафенилендиамина, медикаменты. Для лечения и профилактики больных аллергией важное значение имеют следующие мероприятия: 1) выявление аллергенов и прекращение контакта с ними, иногда целесообразно изменение места жительства больного; 2) применение гормональных препаратов; 3) проведение десенсибилизации тем аллергеном, к которому имеется повышенная чувствительность; 4) назначение противогистаминных препаратов. Лабораторная диагностика аллергии 1 типа основа на выявлении суммарных и специфических реагинов (IgЕ и IgG4) в сыворотке крови пациента. При аллергических реакциях 2 типа определяют в сыворотке крови цитотоксические антитела (антиэритроцитарные, антилейкоцитарные, антитромбоцитарные), 3 типа – выявляют иммунные комплексы, 4 типа- применяют кожно-аллергические пробы, которые широко используют в диагностике некоторых инфекционных заболеваний. Реакции гиперчувствительности имеют также большое значение и в норме. Их механизмы лежат в основе воспаления, которое способствует локализации инфекционного агента в пределах определенных тканей и формироаванию полноценной иммунной реакции защитного характера. Иммунологическая память возникает при повторной встрече с антигеном, в результате чего организм формирует более активную и быструю иммунную реакцию. Иммунологическая память обусловлена В- и Т- лимфоцитами. Она образуется практически всегда и сохраняется годами и даже десятилетиями. Существует 2 механизма формирования иммунологической памяти: 1) длительное сохранение антигена в организме (инкапсулированный возбудитель туберкулеза, персистирующие вирусы кори, полиомиелита, ветряной оспы); 2) Т и В-лимфоциты дифференцируются в малые покоящиеся клетки, или клетки иммунологической памяти, которые отличаются высокой специфичностью и большой продолжительностью жизни. Феномен иммунологической памяти широко используется в практике вакцинации людей для создания напряженного иммунитета и поддержания его длительное время на защитном уровне. Осуществляют это 2-3 кратными прививками при первичной вакцинации и периодическими повторными введениями (ревакцинациями). Однако феномен иммунологической памяти имеет и отрицательные стороны. Например, повторная попытка трансплантировать уже однажды отторгнутую ткань вызывает быструю и бурную реакцию – криз отторжения. Иммунологическая толерантность – явление противоположное иммунному ответу и иммунологической памяти. Проявляется она отсутствием специфического иммунного ответа организма на антиген в связи с неспособностью его распознавания. Иммунологическую толерантность вызывают антигены, которые получили название толерогены. ИТ бывает врожденной и приобретенной. Врожденная толерантность – отсутствие реакции иммунной системы на свои собственные антигены. Приобретенную толерантность можно создать, вводя в организм вещества, подавляющие иммунитет (иммунодепрессанты) или путем введения антигена в эмбриональном периоде или в первые дни рождения индивидуума. Важное значение в индукции иммунологической толерантности имеют доза антигена и продолжительность его воздействия. Иммунологическая толерантность наблюдается всего несколько дней, для ее пролонгирования необходимы повторные введения толерогена. Выжделяют три наиболее вероятные причины развития иммунологической толерантности: 1) элиминация из организма антигенспецифических клонов лимфоцитов как правило клоны аутореактивных Т и В- лимфоцитов подвергаются на ранних стадиях их онкогенеза; 2) блокада биологической активности иммунокомпетентных клеток принадлежит иммуноцитокинам, например биологическая активность макрофагов ингибируется продуктами Т2-хелперов (ИЛ-4, ИЛ-10,-13 и др.); 3) быстрая нейтрализация антигена антителами. Феномен иммунологической толерантности имеет большое практическое значение: пересадка органов и тканей, подавление аутоиммунных реакций, лечение аллергий и др. патологических состояний. Аутоиммунные процессы – это такие состояния, при которых происходит выработка аутоантител (или накопление клона сенсибилизиролванных лимфоцитов к антигенам собственных тканей организма). Когда аутоиммунные механизмы вызывают нарушение структуры и функций органов и тканей, говорят об аутоиммунной агрессии и аутоиммунных заболеваниях. Механизмы иммунного повреждения тканей аналогичны иммунным повреждениям, индуцированным экзоаллергенами – по типу гиперчувствительности замедленного и немедленного типов. Существует несколько механизмов образования аутоантител. Одним из них является образование аутоантител против естественных, первичных антигенов иммунологически забарьерных тканей. Выделяют три механизма индукции аутоиммунного ответа (аутосенсибилизации): 1) образование аутоантигенов; 2) возникновение или депрессия клонов Т- и В-лимфоцитов, несущих рецепторы к детерминантам собственных тканей; 3) размножении е в организме микроорганизмов, содержащих перекрестно реагирующие антигены. Выработка аутоантител и активация аутологичных Т-лимфоцитов в норме не происходит благодаря врожденному состоянию естественной иммунологической толерантности к собственным антигенам, которая формируется в период эмбриогенеза. При этом аутореактивные клоны иммунокомпетентных клеток в результате контакта с аутоантигенами элиминируются, блокируются или переходят в супрессивное состояние. Аутоиммунный ответ может развиваться в результате иммунизации собственными антигенами организма, к которым не выработалась толерантность. В результате иммунная система при контакте с аутоантигенами реагирует с ними как с чужеродыми. Утрата естественной иммунологической толерантности к определенным антигенам может быть следствием: 1) антигенной стимуляции модифицированными или перекрестно реагирующими антигенами; 2) нарушенияиммунорегуляторных субпопуляций Т-лимфоцитов. Аутоиммунизация возможна под действием перекрестно реагирующих антигенов, которые обнаружены у многих бактерий и вирусов. При попадании в организм они распознаются соответствующими клонами Т-хелперов, которые активируют В-лимфоциты к иммунному ответу. Следствием этого может явиться аутоагрессия. При инфекциях и некоторых деструктивных процессах в клетках организма могут обнажаться ранее скрытые антигенные детерминанты, против которых начинается аутоиммунный процесс. Аутоиммунные процессы могут возникать при первичных изменениях в иммунной системе – при лимфопролиферативных заболеваниях (лейкозах). При этом происходит репродукция «запрещенного» клона лимфоцитов. 9.8. Иммунопрофилактика, иммунотерапия Иммунопрофилактика и иммунотерапия являются разделами иммунологии, которые изучают и разрабатывают способы и методы специфической профилактики, лечения и диагностики инфекционных и неинфекционных болезней с помощью иммунобиологических препаратов, оказывающих влияние на функцию иммунной системы, или действие которых основано на иммунологических принципах. Иммунопрофилактика направлена на создание активного или пассивного иммунитета к возбудителю инфекционной болезни, или его антигену с целью предупреждения возможного заболевания путем формирования невосприимчивости к ним организма. Иммунотерапия направлена на лечение уже развившейся болезни, в основе которой лежит нарушение функции иммунной системы. Действующим началом в ИБП являются или антигены, полученные тем или иным способом, или антитела, или микробные клетки, или биологически активные вещества. В настоящее время выделяют 5 групп иммунобиологических: 1 группа – ИБП, получаемые из живых или убитых микробов (бактерий, вирусов, грибов). К ним относятся живые и инактивированные вакцины, анатоксины, бактериофаги, пробиотики; 2 группа – ИБП на основе специфических антител. К ним относятся иммуноглобулины, иммунные сыворотки, иммунотоксины, антитела-ферменты (абзимы). 3 группа – иммуномодуляторы для иммунокоррекциии, лечения и профилактики инфекционных и неинфекционных болезней, иммунодефицитов (адъюванты, некоторые антибиотики, антиметаболиты, гормоны, интерлейкины, интерфероны, пептиды тимуса, миелопептиды). 4 группа – адаптогены-сложные химические вещества растительного, животного или иного происхождения, обладающие широким спектром биологической активности (экстракты женьшеня, элеутерококка и других растений). 5 группа – диагностические препараты и системы для специфической и неспецифической диагностики инфекционных и неинфекционных заболеваний, с помощью которых можно обнаружить антигены, антитела, ферменты, продукты метаболизма, чужеродные клетки. Термин «вакцина» произошел от французского vacca– корова. Вакцины используют, в основном, для активной специфической профилактики, а иногда для лечения инфекционных болезней. Живые вакцины – препараты, в которых действующим началом являются ослабленные тем или иным способом, потерявшие вирулентность, но сохранившие специфическую антигенность. Аттенуация (ослабление) возможна путем длительного воздействия на штамм химических или физических факторов или же длительные пассажи через организм невосприимчивых животных. В качестве живых вакцин можно использовать дивергентные штаммы, т.е. непатогенные для человека микробы, имеющие общие протективные антигены с патогенными для человека возбудителями инфекционных болезней, например, вакцина против натуральной оспы человека, в которой используется непатогенный для человека вирус оспы коров, БЦЖ –вакцина, в которой используются родственные в антигеном отношении микобактерии бычьего типа. В последние годы успешно решается проблема получения живых вакцин генно-инженерным способом. Принцип получения сводится к созданию непатогенны для человека безопасных рекомбинантных штаммов. Такие вакцины называют векторными. В качестве векторов для создания рекомбинантных штаммов чаще используют вирус осповакцины, непатогенные штаммы сальмонелл и др. микробы. Инактивированные (убитые) вакцины- убитые химическим или физическим методом культуры патогенных бактерий или вирусов. Для инактивации бактерий и вирусов применяют формальдегид, спирт, фенол или температурное воздействие, ультрафиолетовое облучение, ионизирующую радиацию. Молекулярные вакцины (молекулярная вакцина против гепатита В, полученная из антигена вируса, продуцируемого рекомбинантным штаммом дрожжей. Анатоксины. В основе патогенеза многих заболеваний (дифтерия, столбняк, ботулизм, газовая гангрена) лдежит действие на организм специфических ядовитых продуктов, выделяемых возбудителями этих заболеваний (экзотоксины). После добавления небольших количеств формалина и выдерживания в течение нескольких дней при 37-400С токсины полностью теряют токсичность, но сохраняют антигенные свойства. Полученные таким образом из токсинов препараты были названы анатоксинами. Анатоксины, предназначенные для иммунизации людей, готовят в виде очищенных, концентрированных препаратов, адсорбированных на гидрате окиси алюминия. Синтетические вакцины. Молекулы антигенов обладают низкой иммуногенностью из-за относительно низкой молекулярной массы антигенов. В связи с этим ведутся поиски повышения иммуногенности молекулярных антигенов путем искусственного укрупнения их молекул за счет химической или физико-химической связи («сшивки») антигена с полимерными крупномолекулярными безвредными для организма носителями (типа поливинилпирролидона), который бы играл роль помощника. Адьюванты применяют для усиления иммуногенности вакцин. В качестве адъювантов используют минеральные сорбенты (гели гидрата окиси и фосфата аммония). Все адъюванты являются чужеродными для организма веществами, имеют различный химический состав. Механизм действия адъювантов сложный. Они действуют как на , так и на организм. Действие на антиген сводится к укрупнению его молекулы. Кроме того, адъюванты вызывают на месте инъекции вызывают воспалительную реакцию с образованием фиброзной капсулы, в результате чего антиген длительно сохраняется, депонируется на месте инъекции. Адъюванты также активируют пролиферацию клеток Т-, В-, А-систем иммунитета и усиливают синтез защитных белков организма. Адъюванты усиливают иммуногенность антигенов в несколько раз. Ассоциированные вакцины используют с целью сокращения числа вакцин и числа инъекций при проведении массовой вакцинопрофилактики, которые включают несколько разнородных антигенов и позволяют проводить иммунизацию против нескольких инфекций одновременно. В состав ассоциированных препаратов могут входить как инактивированные, так и живые вакцины. Если в препарат входят однородные антигены, такую ассоциированную вакцину называют поливакциной (живая полиомиелитная вакцина или полианатоксин против столбняка, газовой гангрены, ботулизма).Комбинированные вакцины – препараты, состоящие из нескольких разнородных антигенов (АКДС-вакцина). Для вакцинопрофилактики в настоящее время применяется примерно 40 вакцин, половина из которых – живые.Показаниями к вакцинации являются наличие или угроза распространения инфекционных заболеваний, а также возникновение эпидемий среди населения. Общими противопоказаниями к вакцинации являются:
Поствакцинальные реакции в виде кратковркменного повышения температуры, местных проявлений (гиперемия, отек на месте инъекции). В каждой стране, в том числе и в России, действует календарь прививок. В календаре указывается какими вакцинами и по какой временной схеме должен быть привит каждый человек в детском возрасте и во взрослом периоде. Так, в детском возрасте (до 10 лет) каждый человек должен быть привит против туберкулеза, кори, полиомиелита, коклюша, дифтерии, столбняка, гепатита В, а в эндемичных районах – по особо опасным заболеваниям и против этих инфекций. В вакцинопрофилактике применяется несколько способов введения вакцин, позволяющие в короткие сроки вакцинировать большое число людей. К ним относятся безыгольная инъекция, пероральный и аэрозольный способы введения вакцин. Бактериофаги созданы на основе вирусов, поражающих бактерии. Находят применение в диагностике, профилактике и терапии многих бактериальных инфекций (брюшной тиф, дизентерия, холера). Пробиотики содержат культуру живых непатогенных бактерий-представителей нормальной микрофлоры кишечника человека и предназначены для коррекции, т.е. нормализации, качественного и количественного состава микрофлоры человека в случае их нарушения, т.е. при дисбактериозах. Пробиотики применяют как с профилактической, так и лечебной целью при дисбактериозах различной этиологии. К наиболее распространенным пробиотикам относятся «Колибактерин», «Бифидумбактерин», «Лактобактерин», «Бификол», «Субтилин», в состав которых входят соответственно кишечная палочка, бифидобактерии, лактобактерии, споры. В настоящее время широкое применение нашли пробиотики в виде молочнокислых продуктов: «Био-кефир», кефир «Бифидокс». Учитывая, что пробиотики содержат живые микробные клетки, они должны храниться в щадящих условиях. Пробиотики назначают перорально длительными курсами (от 1 до 6 месяцев) по 2-3 раза в день в сочетании с др. методами лечения. ИБП на основе антител:
Иммунные сыворотки получают путем гипериммунизации (т.е. многократной интенсивной иммунизации) животных (чаще всего лошади, ослы, иногда кролики) специфическим антигеном. Иммунные сыворотки, полученные от животных содержат чужеродные для человека сывороточные белки, например альбумины.Из этих сывороток выделяют и подвергают очистке и концентрированию специфические белки – иммуноглобулины. Иммунные сыворотки и иммуноглобулины применяют с лечебной и профилактической целью. Активность иммунных сывороток и иммуноглобулинов выражают в антитоксических е6диницах (АЕ) или в международных антитоксических единицах (МЕ). С лечебной целью сывороточные препараты вводят как можно раньше внутримышечно (иногда внутривенно) в больших дозах. Профилактические дозы сывороточных препаратов значительно меньше лечебных, вводят внутримышечно лицам, имевшим контакт с больным или иным источником инфекции для создания пассивного иммунитета. При введении сывороточных препаратов иммунитет наступает через несколько часов и сохраняется 2-3 недели после введения сывороточных препаратов. После введения сывороточных препаратов возможны осложнения в виде анафилактического шока и сывороточной болезни. Поэтому перед введением препаратов ставят аллергическую пробу на чувствительность к ним пациента и вводят их по Безредке. Моноклональные антитела получают с помощью гибридом, т.е. гибридных клеток, образованных путем слияния иммунного В-лимфоцита с миеломной клеткой. С лечебной и профилактической целью моноклональные антитела не применяют из-за риска введения генетического материала миеломных клеток. Они широко используются для создания диагностических препаратов и в исследовательских целях. Иммунотоксины. Иммуноадгезины. Получены антитела к рецепторам клеток (иммунокомпетентным), к адгезинам, клеточным компонентам, ферментам, комплементу, белкам крови, гормонам. Эти специфические антитела к отдельным структурам клеток нашли широкое применение в исследовательских работах, в частности, для маркировки клеток СД-маркеры В-лимфоцитов. Для изучения механизмов взаимодействия клеток в норме и патологии (иммуноадгезины), для адресной доставки лекарственных препаратов и подавления тех или иных биологических процессов (иммунотоксины). Абзимы – антитела-ферменты. Это искусственно полученные иммуноглобулины, обладающие специфичностью антител к какому-либо промежуточному биологической реакции. Абзимы действуют как ферменты-катализаторы и могут ускорять течение биохимических реакций в тысячи раз и более. Иммуномодуляторы – вещества, оказывающие влияние на функцию иммунной системы. Их подразделяют на экзогенные и эндогенные. К экзогенным иммуномодуляторам относится большая группа веществ различной химической природы, оказывающих активирующее или супрессивное действие на иммунную систему (адъюванты, химические вещества, физические воздействия-радиация, климатические факторы). Эндогенные иммуномодуляторы представляют собой большую группу олигопептидов, синтезируемых самим организмом (регуляторные пептиды:интерлейкины, интерфероны, миелопептиды, пептиды тимуса). Иммуностимултрующим действием действием обладают адъюванты:сорбенты, полимеры, полисахариды, химические соединения (левамизол, циклоспорин, циметидин), интерлейкины, интерфероны, пептиды тимуса, миелопептиды. Иммуносупрессивным действием обладают цитостатики, антагонисты пуринов, аминокислот, ферментолв, кортикостероиды. Иммуномодуляторы нашли широкое применение при первичных и вторичных иммунодефицитах различного происхождения, при онкологических болезнях, при трансплантации органов и тканей, при лечении аллергических, инфекционных болезней. Адаптогены- это группа препаратов помимо иммуномодулирующего действия, влияет на функционирование различных органов и систем. Чаще всего препараты адаптогенов конструируются основе биологически активных веществ растительного происхождения (фитоадаптогенов) или из гидробионтов, т.е. обитателей морей и океанов. Уже давно известно стимулирующее действие женьшеня, элеутерококка, красавки, зверобоя, плодов шиповника. Наряду со стимуляцией иммунной системы, адаптогены способствуют повышению резистентности организма к неблагоприятным воздействиям. Обычно адаптогены назначаются длительными курсами, их принимают как биологически активные пищевые добавки. Диагностические препараты используют для диагностики инфекционных и неинфекционных болезней (аллергий, иммунопатологических, опухолевых процессов, реакций отторжения трансплантанта, толерантности и т.д.). Механизм действия диагностических препаратов и систем основан на гуморальных и клеточных реакциях, выявляемых в опытах in vitro и in vivo.
ЧАСТНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ |