Экзаменационные вопросы по дисциплине Микробиология, вирусология
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
Антигенную структуру изучают при помощи различных серологич. реакций (агглютинации, преципитации, связывания комплемента, иммунофлюоресценции, иммуноэлектрофореза и др.). Используют также метод фаготипирования, определение способности продуцировать бактериоцины. Антигенная структура бактериальной клетки определяется совокупностью её анитгенов (О, Н, К-антигены, видовые, групповые, типовые) Видовая специфичность – антигенные особенности присущие представителям данного вида. Отпечаток видовой специфичности имеют многие макромолекулы данного организма. (тетанолизин и тетаноспазмин C.teteni) Групповая специфичность – особенность антигенного строения, свойственные определенной группе особей внутри данного вида организма. (Н-АГ холерного вибриона) Типовая специфичность - это особенность антигенного строения, которая обусловливает различие среди особей одной группы сходных организмов данного вида и позволяет выделить среди них серотипы, или сероварианты (серовары). (О-АГ холерного вибриона) Протективный антиген – термолабильный белок, обладающий сильно выраженными иммуногенными свойствами. Такой антиген выделен из отечной жидкости сибиреязвенного карбункула. Протективные антигены образуют возбудители чумы, бруцеллеза, туляремии, коклюша. (лецитовителаза S.aureus) Перекрестно-реагируюшие антигенные детерминанты, встречающиеся у МО и человека/животных. У микробов различных видов и у человека встречаются общие, сходные по строению АГ. Эти явления называются антигенной мимикрией. Часто перекрестнореагируюшие антигены отражают филогенетическую общность данных представителей, иногда являются результатом случайного сходства конформации и зарядов - молекул АГ. Гемолитические стрептококки группы А содержат перекрестно реагирующие АГ (в частности, М-протеин), общие с АГ эндокарда и клубочков почек человека. Суперантигены – это особая группа антигенов, которые в очень малых дозах вызывают поликлональную активацию и пролиферацию большого числа Т-лимфоцитов. Суперантигенами являются бактериальные энтеротоксины, стафилококковый энтеротоксин, холерные токсины - холероген, некоторые вирусы (ротавирусы). Тимуснезависимые и тимусзависимые антигены Тимуснезависимые антигены активируют В-клетки непосредственно, без помощи Т-клеток. В зависимости от способа активации В-клеток различают 2 группы таких антигенов – ТН1-антигены и ТН2-антигены. ТН1-антигены вызывают поликлональную активацию В-лимфоцитов. Пример – ЛПС клеточной стенки грамотрицательных бактерий. ТН2-антигены представлены крупными молекулами с повторяющимися антигенными детерминантами – пример: фиколл, декстран, флагелин бактерий, они вызывают перекрестное сшивание антигенраспознающих рецепторов В-лимфоцитов и активацию этих клеток, однако при этом необходимы цитокины. В результате этих взаимодействий В-лимфоциты дифференцируются в плазмоциты и синтезируют IgM и IgG, не формируется длительная иммунная память. ТН антигены активируют преимущественно В1-клетки, локализованные в полостях тела – брюшной и плевральной. Тимусзависимые антигены – дают полноценное развитие иммунного ответа, включающее взаимодействие Т- и В-лимфоцитов. Корпускулярные антигены представляют собой взвесь убитых, реже живых микробов в физиологическом растворе с определенной концентрацией консерванта. Во всех случаях антигены подвергают высокой степени очистки. Такие антигены используются для постановки РА, РСК, РДСК. Корпускулярные риккетсиозные, вирусные антигены-диагностикумы готовят из тканей зараженных животных, желтков зараженных эмбрионов или из культур клеток. Такие материалы предварительно подвергают обработке эфиром и дифференциальному центрифугированию для максимального освобождения от тканевых элементов. Очищенную взвесь риккетсий или вирусов консервируют 0,25—0,5%-м раствором фенола или 0, 2%-м раствором формалина. Растворимые антигены готовят в виде экстрактов из агаровых культур соответствующих микробов. Они используются для постановки серологического диагноза с применением РСК при сапе, бруцеллезе, инфекционном эпидидимите баранов и других заболеваниях, а также при постановке реакции иммунодиффузии (РИД) на бруцеллез, лейкоз и многие другие инфекции. 1. Растворимые (белки, полисахариды, нуклеопротеины); 2. Нерастворимые (бактерии, простейшие, опухолевые клетки или клетки, заражённые вирусом). 25. Антигенная структура вирусов. Примеры. В структуре вирусной частицы различают несколько групп антигенов: ядерные, капсидные и суперкапсидные. На поверхности некоторых вирусных частиц встречаются особые V-антигены — гемагглютинин и фермент нейраминидаза. Антигены вирусов различаются по происхождению. Часть из них — вирусоспецифические. Информация об их строении картирована в нуклеиновой кислоте вируса. Другие антигены вирусов являются компонентами клетки хозяина (углеводы, липиды), они захватываются во внешнюю оболочку вируса при его рождении. Антигенный состав вириона зависит от строения самой вирусной частицы. Антигенная специфичность простоорганизованных вирусов связана с рибо- и дезоксирибонуклеопротеинами. Эти вещества хорошо растворяются в воде и поэтому обозначаются как S-антигены (от лат. solutio — раствор). У сложноорганизованных вирусов часть антигена связана с нуклеокапсидом, а другая — локализуется во внешней оболочке — суперкапсиде. Антигены многих вирусов отличаются высокой степенью изменчивости. Это связано с постоянным мутационным процессом, который претерпевает генетический аппарат вирусной частицы. Примером могут служить вирус гриппа, вирусы иммунодефицитов человека. 26.Основные клетки иммунной системы: антигенопредставляющие клетки (АПК), Т- и В-лимфоциты, их субпопуляции (Т-хелперы 1, 2(CD4+); Т-киллеры (CD8+), В1(CD5+), В2 (CD5-), В-киллеры, клетки иммунологической памяти и др.). Рецепторы (антигеноспецифические, Fc-, С3- и др.) и СD-маркеры. Антиген-представляющие клетки (АПК), захватывающие антигены, перерабатывающие их и представляющие другим иммунокомпетентным клеткам; Способностью представлять антигены обладают дендритные АПК, моноциты и макрофаги, а также В-лимфоциты. Функции АПК включают: · захват антигенного материала путем фагоцитоза, пиноцитоза или рецепторно-опосредованного эндоцитоза; · частичный протеолиз антигенного материала в эндосомах с высвобождением антигенных детерминант - линейных пептидных цепочек длиной 8-11 аминокислот, определяющих специфичность реакции антигена с антителом; · синтез гликопротеиновых молекул главного комплекса гистосовместимости, или МНС (от англ. Major Histocompatibility Complex), называемого у человека также системой HLA · связывание синтезированных молекул МНС с эпитопами антигенов; · транспорт комплексов молекулы МНС/эпитоп антигена на поверхность АПК, где они представляются распознающим их лимфоцитам; · экспрессию на поверхности клетки (наряду с комплексом молекулы МНС/антиген) ряда добавочных молекул, усиливающих процесс взаимодействия с лимфоцитами; наиболее важной из них является В7; · секрецию растворимых медиаторов (преимущественно ИЛ-1), которые вызывают активацию лимфоцитов. Первая группа- помощники (активаторы), в состав которых входят Т- хелперы1, Т- хелперы2, индукторы Т- хелперов, индукторы Т- супрессоров. 1. Т- хелперы1 несут рецепторы CD4 (как и Т- хелперы2) и CD44, отвечают за созревание Т- киллеров, активируют Т- хелперы2 и цитотоксическую функцию макрофагов, секретируют ИЛ-2, ИЛ-3 и другие цитокины. 2. Т- хелперы2 имеют общий для хелперов CD4 и специфический CD28 рецепторы, обеспечивают пролиферацию и дифференцировку В- лимфоцитов в антителпродуцирующие (плазматические) клетки, синтез антител, тормозят функцию Т- хелперов1, секретируют ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-6. 5. Т- киллеры. Имеют специфический рецептор CD8, лизируют клетки- мишени, несущие чужеродные антигены или измененные аутоантигены (трансплантант, опухоль, вирус и др.). ЦТЛ распознают чужеродный эпитоп вирусного или опухолевого антигена в комплексе с молекулой класса 1 HLA в плазматической мембране клетки- мишени. В-лимфоциты иммунологической памяти. Они активируются при вторичном иммунном ответе и пролиферируют с образованием клона плазматических клеток, синтезирующих иммуноглобулины того же класса, что и клетка иммунологической памяти. На поверхности В-лимфоцита имеется ряд рецепторов. 1) Антигенспецифические рецепторы или Ig-ны клеточной поверхности (sIg). Они представлены в основном IgM и IgD в форме мономеров. Связывание антигена с антигенспецифическими рецепторами В-клеток вызывает дифференцировку В-лимфоцитов, что приводит к образованию антителпродуцирующих клеток и В-лимфоцитов иммунологической памяти. 2) Рецепторы к факторам роста и дифференцировки. Эта группа рецепторов вызывает деление В-клеток и секрецию ими иммуноглобулинов. 3) Fc-рецепторы - специфически узнающие детерминанты, локализованные в Fc-фрагменте иммуноглобулина и связывающие эти Ig. Fc-рецепторам отводится существенная роль в регуляции иммунного ответа. Различают В1- и В2-субпопуляции В-лимфоцитов, участвующие в реакциях врожденного и адаптивного иммунитета. В1-лимфоциты (CD5+). Возникают в эмбриогенезе, локализуются преимущественно в брюшной и плевральной полости и lamina propria, распознают тимуснезависимые антигены и секретируют в основном IgM; не формируют клеток памяти. В отличие от «обычных» В-лимфоцитов Bl-клетки способны к самоподдержанию и играют важную роль в защите от патогенных микроорганизмов. Известны 2 субпопуляции В-1-лимфоцитов: B-la (CD5+) и B-lb (CD5). В2-лимфоциты (CD5) проходят дифференцировку в эмбриональном периоде в печени, затем в костном мозге, а антигензависимый этап дифференцировки — в фолликулах периферических лимфоидных органов. В2-лимфоциты характеризуются широким разнообразием BCR, распознают Т-зависимые антигены, продуцируют иммуноглобулины разных классов, формируют иммунологическую память. При дифференцировке Т-лимфоцитов на их плазмолемме появляются специфические Аг, выступающие в роли маркёров. Эти так называемые «кластеры дифференцировки» — CD-маркёры [от англ. cluster of differentiation] — указывают на функциональные способности лимфоцитов и некоторых других клеток. CD-маркёры идентифицируют с помощью моноклональных AT. После выхода зрелых клеток из тимуса они экспрессируют CD4 или CD8, а также CD3. При некоторых иммунодефицитах обнаруживают нарушения нормального содержания клеток с тем или иным маркёром (например, СD4+-клеток при СПИДе). Т-клетки подразделяют на субпопуляции в соответствии с их функцией и профилем мембранных маркёров, в частности CD-Aг. На поверхности лимфоцитов, макрофагов и некоторых других клеток (например, эритроцитов и тромбоцитов некоторых биологических видов, клеток паренхимы почек) находятся рецепторы для модифицированного третьего компонента комплемента. 27. Антитела, классы иммуноглобулинов, структурные и функциональные особенности. Активные центры иммуноглобулинов, их функция. Неполные антитела, аутоантитела, лизины, опсонины, агглютинины, преципитины, антитоксины и др. Антитела - специфические белки гамма-глобулиновой природы, образующиеся в организме в ответ на антигенную стимуляцию и способные специфически взаимодействовать с антигеном (in vivo, in vitro). В соответствии с международной классификацией совокупность сывороточных белков, обладающих свойствами антител, называют иммуноглобулинами. Уникальность антител заключается в том, что они способны специфически взаимодействовать только с тем антигеном, который вызвал их образование. Любая молекула антител имеет сходное строение (Y- образную форму) и состоит из двух тяжелых (Н) и двух легких (L) цепей, связанных дисульфидными мостиками. Каждая молекула антител имеет два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab (fragment antigen binding), определяющих антительную специфичность, и один Fc (fragment constant) фрагмент, который не связывает антиген, но обладает эффекторными биологическими функциями. Он взаимодействует со “своим” рецептором в мембране различных типов клеток (макрофаг, тучная клетка, нейтрофил). Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы иммуноглобулина вариабельны по составу (аминокислотным последовательностям) и обозначаются как VL и VH области. В их составе выделяют гипервариабельные участки, которые определяют структуру активного центра антител (антигенсвязывающий центр или паратоп). Именно с ним взаимодействует антигенная детерминанта (эпитоп) антигена. Антигенсвязывающий центр антител комплементарен эпитопу антигена по принципу “ключ - замок” и образован гипервариабельными областями L- и Н- цепей. Антитело свяжется антигеном (ключ попадет в замок) только в том случае, если детерминантная группа антигена полностью вместится в щель активного центра антител. Легкие и тяжелые цепи состоят из отдельных блоков- доменов. В легких (L) цепях - два домена- один вариабельный ( V ) и один константный ( C ), в тяжелых ( H ) цепях- один V и 3 или 4 ( в зависимости от класса иммуноглобулина ) C домена. Существуют легкие цепи двух типов- каппа и лямбда, они встречаются в различных пропорциях в составе различных (всех) классов иммуноглобулинов. Выявлено пять классов тяжелых цепей- альфа (с двумя подклассами), гамма (с четырьмя подклассами), эксилон, мю и дельта. Соответственно обозначению тяжелой цепи обозначается и класс молекул иммуноглобулинов- А, G, E, M и D. Именно константные области тяжелых цепей, различаясь по аминокислотному составу у различных классов иммуноглобулинов, в конечном результате и определяют специфические свойства иммуноглобулинов каждого класса. Известно пять классов иммуноглобулинов, отличающихся по строению тяжелых цепей, молекулярной массе, физико- химическим и биологическим характеристикам: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. В составе IgG выделяют 4 подкласса (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), в составе IgA- два подкласса (IgA1, IgA2). Структурной единицей антител является мономер, состоящий из двух легких и двух тяжелых цепей. Мономерами являются IgG, IgA (сывороточный), IgD и IgE. IgM- пентамер (полимерный Ig). У полимерных иммуноглобулинов имеется дополнительная j (joint) полипептидная цепь, которая объединяет (полимеризует) отдельные субъединицы (в составе пентамера IgM, ди- и тримера секреторного IgA).  Неполные антитела содержат один Аг-связывающий центр и, поэтому, одновалентны (например, антитела, вырабатываемые при бруцеллёзе). Второй Аг-связывающий центр у подобных Ig экранирован различными структурами либо обладает низкой авидностью. Неполные антитела функционально дефектны, так как не способны агрегировать Аг. Неполные AT могут связывать эпитопы Аг, препятствуя контакту с ними полных антител; поэтому их также называют блокирующими антителами. Аутоантитела антитела к молекулам веществ, входящих в состав собственных клеток или тканей организма. Продукция А. возникает в результате иммунного ответа на аутоантигены, появления «запрещенных» клонов В-лимфоцитов или нарушения механизма иммунного распознавания «своего» и «чужого». Лизинами называют специфические антитела, вызывающие растворение бактерий, клеток растений и животных. Растворение микробных тел (бактериолиз) происходит под влиянием антител и вещества нормальной сыворотки — комплемента. Таким образом, лизис бактерий происходит при участии двух ингредиентов: специфического антитела, содержащегося в иммунной сыворотке, и неспецифического вещества любой нормальной или иммунной сыворотки — комплемента. Опсонинами (греч. opson — пища) называют антитела нормальных и иммунных сывороток, изменяющие микроорганизмы и подготавливающие их к более интенсивному фагоцитированию. Под влиянием опсонинов происходит изменение поверхности микробных тел, в частности их электрического потенциала, вследствие чего они легко подвергаются фагоцитозу. Опсонины обусловливают специфическую сенсибилизацию, повышенную чувствительность бактерий к фагоцитозу. Агглютинины — антитела, обладающие способностью вызывать склеивание соответствующих микробов, эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, клеток тканей, корпускулярных химических частиц с адсорбированными на них антигенами или антителами с образованием видимых простым глазом конгломератов. Преципитинами называются антитела, вызывающие при контакте со специфическим антигеном образование мелкого осадка (преципитат). Реакция преципитации представляет собой взаимодействие растворимого антигена (преципитиногена) и антитела (преципитина) в присутствии электролита (0,85% раствор NaCl) с образованием преципитата. Антитоксины — это антитела, возникающие в сыворотке крови при попадании в организм токсинов или анатоксинов. Способны взаимодействовать с токсинами (см.), нейтрализуя их активность. 28.Защитная роль антител в приобретенном иммунитете: участие антител в реакциях гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ), комплементзависимый цитолиз, иммунный фагоцитоз, антителозависимая клеточная цитотоксичность и др. Аллергические реакции гуморального (немедленного) типа обусловлены главным образом функцией антител классов IgG и особенно IgE (реагинов). В них принимают участие тучные клетки, эозинофилы, базофилы, тромбоциты. ГНТ делят на три типа. ГНТ характеризуется быстрым развитием после контакта с аллергеном (минуты), в ней участвуют антитела. Тип 1. Анафилактические реакции — немедленного типа, атопические, реагиновые. Они вызываются взаимодействием поступающих извне аллергенов с антителами класса IgE, фиксированными на поверхности тучных клеток и базофилов. Реакция сопровождается активацией и дегрануляцией клеток- мишеней с высвобождением медиаторов аллергии (главным образом гистамина). Примеры реакций типа 1 — анафилактический шок, атопическая бронхиальная астма, поллиноз. Тип 2. Цитотоксические реакции. Комплиментзависимый цитолиз. В них участвуют цитотоксические антитела (IgM и IgG), которые связывают антиген на поверхности клеток, активируют систему комплемента и фагоцитоз, приводят к развитию антитело-зависимого клеточно-опосредованного цитолиза и повреждения тканей. Пример - аутоиммунная гемолитическая анемия.  Тип 3. Реакции иммунных комплексов. Имунный фагоцитоз. Комплексы антиген-антитела откладываются в тканях (фиксированные иммунные комплексы), активируют систему комплемента, привлекают к месту фиксации иммунных комплексов полиморфноядерные лейкоциты, приводят к развитию воспалительной реакции. Примеры- острый гломерулонефрит, феномен Артюса. |