Вопросы к экзамену по микробиологии. Медицинская микробиология. Предмет, задачи, методы, связь с другими науками
 Скачать 1.02 Mb.
|
|
Поскольку в формировании иммунитета принимают участие клетки иммунной сис темы и гуморальные факторы, принято ак тивный иммунитет дифференцировать в за висимости 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 транс плантационный иммунитет, когда ведущую роль в иммунитете играют цитотоксические Т-лимфоциты-киллеры; иммунитет при ток-синемических инфекциях (столбняк, боту лизм, дифтерия) обусловлен в основном ан тителами (антитоксинами); при туберкулезе ведущую роль играют иммунокомпетентные клетки (лимфоциты, фагоциты) с участием специфических антител; при некоторых ви русных инфекциях (натуральная оспа, корь и др.) роль в защите играют специфические антитела, а также клетки иммунной системы. В инфекционной и неинфекционной пато логии и иммунологии для уточнения харак тера иммунитета в зависимости от природы и свойств антигена пользуются также такой терминологией: антитоксический, противо вирусный, противогрибковый, противобактериальный, противопротозойный, трансплан тационный, противоопухолевый и другие ви ды иммунитета. Наконец, иммунное состояние, т. е. актив ный иммунитет, может поддерживаться, со храняться либо в отсутствие, либо только в присутствии антигена в организме. В первом случае антиген играет роль пускового фак тора, а иммунитет называют стерильным. Во втором случае иммунитет трактуют как не стерильный. Примером стерильного иммуни тета является поствакцинальный иммунитет при введении убитых вакцин, а нестерильно го— иммунитет при туберкулезе, который со храняется только в присутствии в организме микобактерий туберкулеза. Иммунитет (резистентность к антигену) может быть системным, т. е. генерализован ным, и местным, при котором наблюдается более выраженная резистентность отдельных органов и тканей, например слизистых верх них дыхательных путей (поэтому иногда его называют мукозальным). 36. Неспецифические защитные факторы организма против инфекции. Роль И.И. Мечникова в формировании клеточной теории иммунитета. Факторы неспецифической защиты
Характеристика функциональной защиты
Характеристика клеточных механизмов 1883 г. – И.И. Мечников создал фагоцитарную теорию иммунитета. Все фагоцитарные клетки делятся:
Основные функции макрофагов:
Фагоцитоз – поглощение фагоцитом корпускул, микробов или макромолекулярных комплексов. 4 стадии фагоцитоза:
Механизмы незавершенного фагоцитоза:
Характеристика гуморальной защиты Одним из важнейших гуморальных факторов является система комплемента. Комплемент – это сложный комплекс белков сыворотки крови, который находится в неактивном состоянии и, при наличии в организме чужеродного антигена, могут каскадно последовательно активироваться. Компоненты комплемента обозначают буквой «С» и цифрой (С1-С9). Комплемент образуется клетками печени и мононуклеарными фагоцитами. Функции комплемента:
 Классический путь: Активация комплемента начинается с присоединения фракции С1 к комплексу антиген-антитело. Комплементсвязывающей активностью обладают антитела классов G (IgG1, IgG3) и М (IgM). Дальнейшая активация комплемента приводит к образованию мембраноатакующего комплекса, который приводит к гибели клетки-мишени. Альтернативный путь: Происходит без участия антител и задолго до их появления. Этот путь характерен для защиты от Гр «-» микробов, иммунных комплексов, вирусов и др. Активация комплемента развивается в результате активации системы комплемента компонентами микробов или агрегатами белков (Аг). Кальций зависимый процесс. В начале активируется С3 и факторы В,D,P,H с образованием С3/С5-конвертаз (протеаз) альтернативного пути. В дальнейшем также образуется мембраноатакующий комплекс, который лизирует клетку-мишень. 37. Антигены: определение, основные свойства. Антигены бактериальной клетки. Практическое использование антигенов бактерий. 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 потенциаль ную способность молекулы антигена акти вировать компоненты иммунной системы и специфически взаимодействовать с фактора ми иммунитета (антитела, клон эффекторных лимфоцитов). Иными словами, антиген дол жен выступать специфическим раздражителем по отношению к иммунокомпетентным клет кам. При этом взаимодействие компоненты иммунной системы происходит не со всей молекулой одновременно, а только с ее не большим участком, который получил название «антигенная детерминанта», или «эпитоп». Чужеродность является обязательным усло вием для реализации антигенности. По этому критерию система приобретенного иммунитета дифференцирует потенциально опасные объ екты биологического мира, синтезированные с чужеродной генетической матрицы. Понятие «чужеродность» относительное, так как имму-нокомпетентные клетки не способны напря мую анализировать чужеродный генетический код. Они воспринимают лишь опосредованную информацию, которая, как в зеркале, отражена в молекулярной структуре вещества. Иммуногенность — потенциальная способ ность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфическую за щитную 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, струк тура и некоторые другие характеристики. Иммуногенность в значительной степени за висит от природы антигена. Важна также оптическая изомерия аминокислот, составляющих молекулу белка. Большое значение имеет размер и молекулярная масса антигена. На степень иммуногенности также оказыва ет влияние пространственная структура анти гена. Оказалась также существенной стерическая стабильность молекулы антигена. Еще одним важным условием иммуно генности является растворимость антигена. Вторая группа факторов связана с динамикой поступления антигена в организм и его выведе ния. Так, хорошо известна зависимость иммуногенности антигена от способа его введения. На иммунный ответ влияет количество пос тупающего антигена: чем его больше, тем более выражен иммунный ответ. Третья группа объединяет факторы, опреде ляющие зависимость иммуногенности от со стояния макроорганизма. В этой связи на пер вый план выступают наследственные факторы. Специфичностьюназывают способность ан тигена индуцировать иммунный ответ к строго определенному эпитопу. Это свойство обуслов лено особенностями формирования иммунно го 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 раз дражение всегда отвечает поликлональными им мунным ответом. Антиге ны бактериальной клетки. В структуре бактериальной клетки разли чают жгутиковые, соматические, капсульные и некоторые другие антигены. Жгутиковые, или Н-антигены,локализуют ся в локомоторном аппарате бактерий — их жгутиках. Они представляют собой эпитопы сократительного белка флагеллина. При на гревании 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 со ставляют ЛПС. О-антиген проявляет термос табильные свойства — он не разрушается при длительном кипячении. Однако соматичес кий 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 по липептидных цепей. По чувствительности к нагреванию различают три типа К-антигена: А, В, и L. Наибольшая термостабильность ха рактерна для типа А, он не денатурирует даже при длительном кипячении. Тип В выдержи вает непродолжительное нагревание (около 1 часа) до 60 "С. Тип L быстро разрушается при этой температуре. Поэтому частичное удале ние К-антигена возможно путем длительного кипячения бактериальной культуры. На поверхности возбудителя брюшного ти фа и других энтеробактерий, которые облада ют высокой вирулентностью, можно обнару жить особый вариант капсульного антигена. Он получил название антигена вирулентнос ти, или Vi-антигена.Обнаружение этого ан тигена или специфичных к нему антител име ет большое диагностическое значение. Антигенными свойствами обладают также бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые другие белки, которые секретируются бактериями в окружающую среду (на пример, туберкулин). При взаимодействии со специфическими антителами токсины, фер менты и другие биологически активные моле кулы бактериального происхождения теряют свою активность. Столбнячный, дифтерий ный и ботулинический токсины относятся к числу сильных полноценных антигенов, поэ тому их используют для получения анатокси нов для вакцинации людей. В антигенном составе некоторых бактерий выделяется группа антигенов с сильно выра женной иммуногенностью, чья биологическая активность играет ключевую роль в формиро вании патогенности возбудителя. Связывание таких антигенов специфическими антителами практически полностью инактивирует виру лентные свойства микроорганизма и обеспечи вает иммунитет к нему. Описываемые антиге ны получили название протективных. Впервые протективный антиген был обнаружен в гнойном отделяемом карбункула, вызванного ба циллой сибирской язвы. Это вещество являет ся субъединицей белкового токсина, которая ответственна за активацию других, собственно вирулентных субъединиц — так называемого отечного и летального факторов. 38. Структура и функции иммунной системы. Кооперация иммунокомпетентных клеток. Формы иммунного ответа. Структура иммунной системы. Иммунная система представлена лимфоидной тканью. Это спе циализированная, анатомически обособленная ткань, разбросан ная по всему организму в виде различных лимфоидных образо ваний. К лимфоидной ткани относятся вилочковая, или зобная, железа, костный мозг, селезенка, лимфатические узлы (группо вые лимфатические фолликулы, или пейеровы бляшки, минда лины, подмышечные, паховые и другие лимфатические образо вания, разбросанные по всему организму), а также циркулиру ющие в крови лимфоциты. Лимфоидная ткань состоит из ретикулярных клеток, составляющих остов ткани, и лимфо цитов, находящихся между этими клетками. Основными функ циональными клетками иммунной системы являются лимфоци ты, подразделяющиеся на Т- и В-лимфоциты и их субпопуля ции. Общее число лимфоцитов в человеческом организме дос тигает 1012, а общая масса лимфоидной ткани составляет при мерно 1—2 % от массы тела. Лимфоидные органы делят на центральные (первичные) и периферические (вторичные). Функции иммунной системы. Иммунная система выполняет функцию специфической зашиты от анти генов, представ ляющую собой лимфоидную ткань, способную комплексом клеточных и гуморальных реак ций, осуществляемых с помощью набора иммунореагентов, нейтрализовать, обезвредить, удалить, разрушить генетически чужеродный антиген, попавший в организм извне или об разовавшийся в самом организме. Специфическая функция иммунной системы в обезвреживании антигенов дополняется ком плексом механизмов и реакций неспецифичес кого характера, направленных на обеспечение резистентности организма к воздействию любых чужеродных веществ, в том числе и антигенов. Кооперация иммунокомпетентных клеток. Иммунная реакция организма может иметь различный характер, но всегда начинается с захвата антигена макрофагами крови и тканей или же со связывания со стромой лимфоидных органов. Нередко антиген адсорбируется также на клетках паренхиматозных органов. В макрофагах он может полностью разрушаться, но чаше подвергается лишь частичной деградации. В частности, большинство антигенов в лизосомах фагоцитов в печение часа подвергается ограниченной денатурации и протеолизу. Оставшиеся от них пептиды (как правило, два-три остатка аминокислот) комплексируются с экспрессированными на внешней мембране макрофагов молекулами МНС. Макрофаги и все другие вспомогательные клетки, несущие на внешней мембране антигены, называются антигенпрезентирующими, именно благодаря им Т- и В-лимфоциты, выполняя функцию презентации, позволяют быстро распознавать антиген. Иммунный ответ в виде антителообразования происходит при распознавании В-клетками антигена, который индуцирует их пролиферацию и дифференциацию в плазмоцит. Прямое воздействие на В-клетку без участия Т-клеток могут оказать только тимуснезависимые антигены. В этом случае В-клетки кооперируются с Т-хелперами и макрофагами. Кооперация на тимусза-висимый антиген начинается с его презентации на макрофаге Т-хелперу. В механизме этого распознавания ключевую роль имеют молекулы МНС, так как рецепторы Т-хелперов распознают номинальный антиген как комплекс в целом или же как модифицированные номинальным антигеном молекулы МНС, приобретшие чужеродность. Распознав антиген, Т-хелперы секретируют γ-интерферон, который активирует макрофаги и способствует уничтожению захваченных ими микроорганизмов. Хелперный эффект на В-клетки проявляется пролиферацией и дифференциацией их в плазмоциты. В распознавании антигена при клеточном характере иммунного ответа, кроме Т-хелперов, участвуют также Т-киллеры, которые обнаруживают антиген на тех антигенпрезентирующих клетках, где он комплексируется с молекулами МНС. Более того, Т-киллеры, обусловливающие цитолиз, способны распознавать не только трансформированный, но и нативный антиген. Приобретая способность вызывать цитолиз, Т-киллеры связываются с комплексом антиген + молекулы МНС класса 1 на клетках-мишенях; привлекают к месту соприкосновения с ними цитоплазма-тические гранулы; повреждают мембраны мишеней после экзоцитоза их содержимого. В результате продуцируемые Т-киллерами лимфотоксины вызывают гибель всех трансформированных клеток организма, причем особенно чувствительны к нему клетки, зараженные вирусом. При этом наряду с лимфотоксином активированные Т-киллеры синтезируют интерферон, который препятствует проникновению вирусов в окружающие клетки и индуцирует в клетках образование рецепторов лимфотоксина, тем самым повышая их чувствительность к литическому действию Т-киллеров. Кооперируясь в распознавании и элиминации антигенов, Т-хелперы и Т-киллеры не только активируют друг друга и своих предшественников, но и макрофагов. Те же, в свою очередь, стимулируют активность различных субпопуляций лимфоцитов. Регуляция клеточного иммунного ответа, как и гуморального, осуществляется Т-супрессорами, которые воздействуют на пролиферацию цитотоксических и антигенпрезентирующих клеток. Цитокины. Все процессы кооперативных взаимодействий им-мунокомпетентных клеток, независимо от характера иммунного ответа, обусловливаются особыми веществами с медиаторными свойствами, которые секретируются Т-хелперами, Т-киллерами, мононуклеарными фагоцитами и некоторыми другими клетками, участвующими в реализации клеточного иммунитета. Все их многообразие принято называть цитокинами. По структуре цитокины являются протеинами, а по эффекту действия — медиаторами. Вырабатываются они при иммунных реакциях и обладают потенциирующим и аддитивным действием; быстро синтезируясь, цитокины расходуются в короткие сроки. При угасании иммунной реакции синтез цитокинов прекращается. 39. Иммуноглобулины, их молекулярная структура и свойства. Классы иммуноглобулинов. Первичный и вторичный иммунный ответ. Иммуноглобулины по структуре, антигенным и иммунобио логическим свойствам разделяются на пять классов: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Свойства IgM: 
Свойства IgG:
Свойства IgA: 
Свойства IgD: 
Строение IgE: 0,002% от всех Ig=3,9 на 10 в -9 г/л 
|