Лекция Введение в микробиологию
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
2. Классы иммуноглобулинов и их свойства Существует пять классов иммуноглобулинов у человека. 1. Иммуноглобулины G – это мономеры, включающие в себя четыре субкласса (IgG1; IgG2; IgG3; IgG4), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. Антитела субклассов IgG1 и IgG4 специфически связываются через Fc-фрагменты с возбудителем (иммунное опсонирование), а благодаря Fc-фрагментам взаимодействуют с Fc-рецепторами фагоцитов, способствуя фагоцитозу возбудителя. IgG4 участвует в аллергических реакциях и неспособен фиксировать комплемент. Свойства иммуноглобулинов G: 1) играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях; 2) проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных; 3) способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации. 2. Иммуноглобулины М включают в себя два субкласса: IgM1 и IgM2. Свойства иммуноглобулинов М: 1) не проникают через плаценту; 2) появляются у плода и участвуют в антиинфекционной защите; 3) способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент; 4) играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, активации фагоцитоза; 5) образуются на ранних сроках инфекционного процесса; 6) отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий. 3. Иммуноглобулины А – это секреторные иммуноглобулины, включающие в себя два субкласса: IgA1 и IgA2. В состав IgA входит секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию ферментов. Свойства иммуноглобулинов А: 1) содержатся в молоке, молозиве, слюне, слезном, бронхиальном и желудочно-кишечном секрете, желчи, моче; 2) участвуют в местном иммунитете; 3) препятствуют прикреплению бактерий к слизистой; 4) нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент. 4. Иммуноглобулины Е – это мономеры, содержание которых в сыворотке крови ничтожно мало. К этому классу относится основная масса аллергических антител – реагинов. Уровень IgE значительно повышается у людей, страдающих аллергией и зараженных гельминтами. IgE связывается с Fc-рецепторами тучных клеток и базофилов. Свойства иммуноглобулинов Е: при контакте с аллергеном образуются мостики, что сопровождается выделением БАВ, вызывающих аллергические реакции немедленного типа. 5. Иммуноглобулины D – это мономеры. Функционируют в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена. Плазматические клетки, секретирующие IgD, локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани. Свойства иммуноглобулинов D: 1) участвуют в развитии местного иммунитета; 2) обладают антивирусной активностью; 3) активируют комплемент (в редких случаях); 4) участвуют в дифференцировке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа; 5) участвуют в аутоиммунных процессах. ЛЕКЦИЯ № 13. Иммунопатология 1. Иммунодефицитные состояния 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 причины 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-супресоров; 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: 1) рецидивирование острых инфекций; 2) затяжной, вялотекущий характер заболеваний; 3) выраженная склонность к генерализации инфекционного процесса; 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. 2. Аллергические реакции. Особенности инфекционной аллергии Аллергия – это состояние повышенной чувствительности организма к повторной сенсибилизации антигенами. Аллергия возникает на повторное внедрение аллергена. Реакция идет через продолжительный иммунный ответ и проявляется через определенный латентный период. Аллергены – это антигены, на которые в организме возникает аллергическая реакция. Аллергены могут иметь различное происхождение: 1) бытовыми; 2) лекарственными; 3) животного происхождения; 4) растительными; 5) пищевыми; 6) инфекционными. Любая форма аллергии – это защитная реакция организма, но она может носить патологический характер, так как элиминация антигенов осуществляется за счет гибели собственных клеток и тканей организма. В основе аллергии могут лежать гуморальный и клеточный иммунный ответ. По механизмам и клиническим проявлениям выделяют четыре типа аллергии. 1. Анафилактический. Образуются комплексы АГ – АТ, которые фиксируются на различных клетках-мишенях, тучных клетках, базофилах, сенсибилизируя их к соответствующему аллергену. При повторном попадании аллергена в организм происходит выделение медиаторов аллергии, которые вызывают соответствующую клиническую картину. 2. Цитотоксический. При повторной сенсибилизации антиген адсорбируется на мембране соответствующих клеток, поэтому выработанные антитела являются антителами и к тканевым антигенам. Образующийся комплекс АГ – АТ ведет к цитолизу – гибели собственных клеток. 3. Иммунокомплексный. При повторном введении антигена избыток комплекса АГ – АТ приводит к мощной активизации комплемента, он оказывает повреждающее действие на клетки тканей организма. 4. Клеточный. В его основе преобладает клеточный иммунный ответ. За развитие реакции ответственны Т-киллеры. Развивается гиперчувствительность замедленного типа. Лежит в основе инфекционной аллергии. Инфекционный аллерген – слабый аллерген, состояние аллергии развивается только в его присутствии. Инфекционная аллергия развивается: 1) при хронической форме дизентерии, гонореи, туберкулезе, в третичном периоде сифилиса; при этом образуются гуммы – опухолеподобные разрастания лимфоидной ткани; 2) при особо опасных инфекциях: чуме, сибирской язве, туляремии, бруцеллезе; 3) при глубоких микозах; 4) в период реконвалесценции при тифопаратифозных заболеваниях. При ряде инфекций может быть использован аллергологический метод диагностики, который заключается в постановке аллергических проб: 1) при туберкулезе – проба Манту с туберкулином; 2) при хронической форме дизентерии – проба Цуверкалова с дизентерином; 3) при гонорее – проба с гоновакциной; 4) при бруцеллезе – проба Бюрне с бруцеллином; 5) при туляремии – проба с туляремином; 6) при сибирской язве – проба с антраксином. Положительные аллергические пробы дают больные, бактерионосители и вакцинированные живой вакциной. 3. Аутоиммунные процессы Аутоиммунные процессы – это такие состояния, при которых происходит выработка аутоантител (или накопление клона сенсибилизированных 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 (отмена толерантности); 3) размножение 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 (или она утрачена). В результате иммунная система при контакте с аутоантигенами реагирует с ними как с чужеродными. Утрата естественной иммунологической толерантности к определенным антигенам может быть следствием: 1) антигенной стимуляции модифицированными или перекрестно реагирующими антигенами; 2) нарушения иммунорегуляторных 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 (десквамироваться) 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. ЛЕКЦИЯ № 14. Прикладная иммунология 1. Иммунодиагностика Иммунодиагностика – это использование реакций иммунитета для диагностики инфекционных и неинфекционных заболеваний. Реакции иммунитета – это взаимодействие антигена с продуктами иммунного ответа. В любой реакции иммунитета выделяют две фазы: 1) специфическую – обусловлена взаимодействием антигена с антителом и образованием комплекса АГ – АТ; 2) неспецифическую. Все реакции иммунитета делятся на: 1) простые; участвуют два компонента (антиген и антитело); 2) сложные; участвуют три компонента и более (антиген, антитело, комплемент и т. д.). Выделяют также: 1) прямые; результат учитывается визуально без специальных индикаторных систем; 2) непрямые; для учета требуются специальные системы индикации. Для иммунодиагностики используются следующие реакции иммунитета. 1. Реакция агглютинации – это склеивание и осаждение корпускулярного антигена под действием антитела в присутствии электролита. Различают следующие модификации реакции агглютинации: 1) реакцию пассивной гемагглютинации (РПГА); 2) латекс-агглютинацию; 3) ко-агглютинацию; 4) антиглобулиновый тест (реакция Кумбса). Самая распространенная реакция – РПГА. В ней один из компонентов (антиген или антитело) адсорбирован на эритроцитах, которые при образовании комплекса АТ – АГ склеиваются и выпадают в осадок. В латекс-агглютинации в качестве сорбента используют частицы латекса, а в ко-агглютинации – клетки золотистых стафилококков. Реакция Кумбса используется для выявления неполных антител. 2. Реакция преципитации – это осаждение антигена из раствора под действием антитела преципитирующей сыворотки в присутствии электролита. В реакции участвует растворимый антиген. 3. Реакция связывания комплемента (РСК) – сложная, многокомпонентная непрямая реакция иммунитета. Включает в себя две системы: 1) исследуемую, состоящую из антигена и антитела (один из них неизвестен), в которую вносится также комплемент; 2) индикаторную, состоящую из эритроцитов барана и гемолитической сыворотки, содержащей антитела к ним. Если в исследуемой системе антиген и антитело соответствуют друг другу, то они образуют комплекс, связывающий комплемент. В этом случае в индикаторной системе не произойдет изменений. Если же в исследуемой системе антиген и антитело не соответствуют друг другу, то комплекс АГ – АТ не образуется, комплемент остается свободным. Он связывается комплексом АГ – АТ индикаторной системы и тем самым обуславливает гемолиз эритроцитов. 4. Реакции с участием меченых антигенов или антител: 1) радиоиммунный анализ (РИА); основан на использовании меченных радиоактивным йодом или водородом антител. Образующийся комплекс АГ – АТ с радиоактивной меткой обнаруживается с помощью радиометров; 2) реакция иммунофлюоресценции; основана на том, что антитела иммунной сыворотки метят флюорохромами. Комплекс АГ – АТ обнаруживают при флюоресцентной микроскопии; 3) иммуноферментный анализ (ИФА); компонент реакции метят ферментом, который при положительном результате включается в комплекс АГ – АТ. При добавлении соответствующего субстрата происходит изменение окраски. 5. Реакция токсиннейтрализации (для определения типа токсина возбудителя). Смесь токсина и антитоксической сыворотки вводят белым мышам, и, если они соответствуют друг другу, т. е. нейтрализуются, мыши не погибают. 2. Иммунопрофилактика Иммунопрофилактика – это использование иммунологических закономерностей для создания искусственного приобретенного иммунитета (активного или пассивного). Для иммунопрофилактики используют: 1) антительные препараты (вакцины, анатоксины), при введении которых у человека формируется искусственный активный иммунитет; 2) антительные препараты (иммунные сыворотки), с помощью которых создается искусственный пассивный иммунитет. Вакцинами называют антигенные препараты, полученные из возбудителей или их структурных аналогов, которые используют для создания искусственного активного приобретенного иммунитета. По способу приготовления различают: 1) живые вакцины. Готовятся из авирулентных штаммов возбудителя. По сути дела, они воспроизводят в организме человека легко протекающую инфекцию, но не инфекционную болезнь, в ходе которой формируются и активируются те же механизмы защиты, что и при развитии инфекционного иммунитета. Они создают напряженный и длительный иммунитет; 2) убитые вакцины. Их готовят из микроорганизмов, инактивированных прогреванием, УФ-лучами, химическими веществами, в условиях, исключающих денатурацию антигенов; 3) химические вакцины. Содержат химически чистые антигены возбудителей. Обладают слабой иммуногенностью; 4) генно-инженерные вакцины. Разрабатываются в вирусологии, при этом создаются гибридные вакцинные штаммы. В геном известного вакцинного штамма вводятся гены, отвечающие за его главные антигенные маркеры; 5) комбинированные вакцины. Представляют собой препараты, состоящие из микробного антигенного компонента и синтетических полиионов – мощных стимуляторов иммунного ответа; 6) ассоциированные вакцины. Представляют собой комплекс убитой вакцины и анатоксина. Анатоксины – это антигенные препараты, полученные из экзотоксинов при их стерилизационной обработке. При этом анатоксин лишен токсичности исходного экзотоксина, но сохраняет его антигенные свойства. При введении анатоксинов формируется антитоксический иммунитет, так как они индуцируют синтез антитоксических антител – антитоксинов. Пассивная иммунопрофилактика проводится как экстренная профилактика контактным лицам, когда необходимо быстро создать пассивный искусственный иммунитет. Проводится готовыми антительные препаратами – антимикробными и антитоксическими иммунными сыворотками. Антибактериальные сыворотки одержат антитела к целлюлярным антигенам бактерий. Антитоксические сыворотки содержат антитела к экзотоксинам белков. Их получают путем иммунизации лошадей анатоксинами. В организм человека эти сыворотки вводят дробно по методу Безредка во избежание анафилактического шока. Единица действия антитоксической сыворотки – 1 МЕ. 1 МЕ – это минимальное количество антитоксической сыворотки, которое способно нейтрализовать 100 летальных доз соответствующего экзотоксина. |