Учение об инфекции. Факторы патогенности бактерий. Роль микроорганизма, внешней среды и социальных условий в развитии инфекции. Формы инфекции
 Скачать 0.88 Mb.
|
|
Опсонины- белки, усиливающие фагоцитоз: IgG, белки острой фазы ( С-реакгивный протеин, маннансвязывающий лектин); липополисахаридсвязывающий протеин, компоненты комплемента – С3b, C4b; сурфактантные протеины легких SP-A, SP-D. 5. Антигены и их свойства. Полноценные и неполноценные антигены. Химическая природа антигенов, их структура и свойства. Антиген - это инициатор и движущая сила всех реакций приобретенного иммунитета. Иммунная система возникла для распознавания и разрушения чужеродных агентов, а также устранения источника их образования - бактерий, инфицированных вирусом клеток и т.п. Когда антиген элиминирован, иммунный ответ прекращается. Антигены - вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и вызывающие развитие иммунных реакций (гуморальных, клеточных, состояние иммунной толерантности, индуцирование иммунной памяти). Свойства антигена определяются комплексом признаков: иммуногенность, антигенность, специфичность. Иммуногенность- способность антигена индуцировать в организме иммунный ответ. Антигенность- способность антигена взаимодействовать только с гомологичными антителами и лимфоцитами определенного клона. Специфичность- структурные особенности, отличающие один антиген от другого. Способность вызывать развитие иммунного ответа и определять его специфичность обладает фрагмент молекулы антигена - антигенная детерминанта (эпитоп), избирательно реагирующая с антигенраспознающими рецепторами и антителами. Молекула антигена может иметь несколько эпитопов, то есть быть поливалентной. Чем сложнее молекула антигена и чем больше у нее эпитопов, тем больше вероятность развития иммунной ответа. Иммуногены или полные антигены -это вещества, вызывающие полноценный иммунный ответ и обладающие свойствами: иммуногенностью, антигенностью и специфичностью. Иммуногенами являются биополимеры - белки, их комплексы с углеводами (гликопротеиды), а также сложные полисахариды, липополисахариды с высокой молекулярной массой. Чем дальше от человека в эволюционном отношении отстоят организмы, тем бoльшую иммуногенность проявляют их белки. Гаптены - неполные антигены, относительно простые вещества, способные участвовать в иммунологических взаимодействиях, но не способные самостоятельно индуцировать иммунный ответ. Гаптены обладают свойствами антигенностью и специфичностью, но не обладают иммуногенностью. Гаптены после присоединения к крупным, обычно белковым молекулам (носителям), могут приобретать свойства полного антигена. Толерогены - антигены, способные подавлять иммунные реакции с развитием специфической неспособности отвечать на них. Полноценные антигены вызывают в организме синтез антител или сенсибилизацию лимфоцитов и вступают с ними в реакцию как in vivo, так и in vitro. Для полноценных антигенов характерна строгая специфичность, т. е. вызывают в организме выработку только специфических антител, вступающих в реакцию только с данным антигеном. К таким антигенам относят белки животного, растительного и бактериального происхождения. Неполноценные антигены (гаптены)представляют собой сложные углеводы, липиды и другие вещества, не способные вызывать образование антител, но вступающие с ними в специфическую реакцию. Гаптены приобретают свойства полноценных антигенов лишь при условии введения их в организм в комплексе с белком. Типичными представителями гаптенов являются липиды, полисахариды, нуклеиновые кислоты, а также простые вещества: краски, амины, йод, бром и др. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА АНТИГЕНОВ По химической природе антигены - белки, полисахариды, липиды, и их соединения. Вещества с более сложной химической структурой обладают более высокой иммуногенность Химические соединения Происхождение 1. Белки 2. Липопротеины 3. Полисахариды 4. Липополисахариды 5. Гликопротеины 6. Полипептиды 7. Нуклеиновые кислоты сыворотки крови, ферменты, микробные токсины липопротеины клеточной мембраны клеточной стенки бактерий, капсульные субстанции эндотоксины гр. – бактерий групповые субстанции крови H, A, B гормоны, синтетические полипептиды клеточной стенки и цитомембраны бактерий однонитчатые ДНК, денатурированные ДНК, ДНК комплексе с белками, рибосомальные РНК 6.Антигены млекопитающих (антигены групп крови, аутоантигены, эмбриоспецифические, опухолевые, трансплантационные антигены человека. Главный комплекс гистосовместимости, антигены гистосовместимости I и II классов). Опухолевые антигены . Онкогенныевирусы. вызывающие трансформацию нормальных клеток в опухолевые, могут индуцировать в них образование специфических антигенов, отсутствующих как в составе нормальных клеток, так и в самих вирионах. Проводятся исследования по выявлению специфических опухолевых Т-антигенов (tumor — опухоль), что имеет практическое значение для разработки иммунологических методов ранней диагностики различных опухолей человека. Аутоантигены . Собственные антигены организма, которые, не проявляя своих антигенных свойств в норме, вызывают в определенных условиях образование антител (аутоантитед), называются аутоантигенами. В эмбриональном периоде формируется естественная толерантность организма к аутоантигенам, которая обычно сохраняется на протяжении всей жизни индивидуума. Утрата естественной толерантности к аутоантигенам может привести к развитию аутоиммунных заболеваний. Изоантигены (isos — одинаковый). Это антигены, по которым отдельные индивидуумы или группы особей одного определенного вида различаются между собой. Еще в конце XIX века было показано, что эритроциты одного и того же вида животных характеризуются индивидуальными особенностями. Эти исследования послужили основой для последующего разделения людей по группам крови. В эритроцитах, лейкоцитах, тромбоцитах, а также в плазме крови людей открыто несколько десятков антигенов. Антигены групп крови. Антигены опухолевые эмбриоспецифические - антигены, присущие организму в период эмбрионального развития и вновь появляющиеся при некоторых опухолях. Трансплантационные антигены (антигены гистосовместимости). Иммунологическая реактивность против пересаженных клеток может быть направлена против большого количества антигенов на поверхностной мембране клеток. Антигены на эритроцитах: хотя антигены ABO, Rh, MNS и других систем групп крови не являются собственно антигенами гистосовместимости, совместимость между эритроцитами донора и сывороткой реципиента очень важна и при переливаниях крови, и при трансплантации тканей. Антигены на поверхности клеток тканей: • HLA-комплекс — антигены HLA-комплекса (HLA — человеческий антиген лейкоцитов) — антигены гистосовместимости. У человека главный комплекс гистосовместимости (MHC) — это участок хромосомы, содержащий гены, которые определяют синтез антигенов гистосовместимости — находится на коротком плече 6 хромосомы. • MHC кодирует два набора высокополиморфных клеточных белков, названных молекулами MHC класса I и класса II. Молекулы класса I способны связывать пептиды из 8-9 аминокислотных остатков, молекулы класса II - несколько более длинные. • Существуют еще и молекулы MHC класса III , но молекулы MHC класса I и молекулы MHC класса II являются наиболее важными в иммунологическом смысле. 7.Антигенная структура грамположительных и грамотрицательных бактерий, их локализация, химический состав. Антигенная специфичность и антигенное строение бактерий. Для характеристики микроорганизмов выделяют родовую, видовую, групповую и типовую специфичность антигенов. Наиболее точная дифференциация осуществляется с использованием моноклональных антител (МКА), распознающих только одну антигенную детерминанту. Обладая сложным химическим строением, бактериальная клетка представляет целый комплекс антигенов. Антигенными свойствами обладают жгутики, капсула, клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, рибосомы и другие компоненты цитоплазмы, токсины, ферменты. Основными видами бактериальных антигенов являются: - соматические или О- антигены (у грамотрицательных бактерий специфичность определяется дезоксисахарами полисахаридов ЛПС); - жгутиковые или Н- антигены (белковые); - поверхностные или капсульные К- антигены. Выделяют протективные антигены, обеспечивающие защиту (протекцию) против соответствующих инфекций, что используется для создания вакцин. Суперантигены (некоторые экзотоксины, например- стафилококковый) вызывают чрезмерно сильную иммунную реакцию, часто приводят к побочным реакциям, развитию иммунодефицита или аутоиммунных реакций. 8. Общая характеристика реакций антиген - антитело, стадии, механизмы. Серологический метод диагностики. Реакция антиген-антитело — образование комплекса между антигеном и направленными к нему антителами. Результатом реакции является нейтрализация вирусов, обездвиживание вирулентных бактерий, связывание токсинов. Антигенсвязывающие центры антитела способны связать несколько антигенов, обладающих сходством, но не родственных. Такие антигены называются перекрестно реагирующими. Некоторые антитела могут связывать совсем несхожие молекулы или молекулы с малым структурным сходством, это явление носит название мультиспецифического связывания. Реакция антиген-антитело проходит в 2 фазы. Первая фаза — специфическое соединение антигенсвязывающего центра антитела с соответствующими группами антигена или гаптена. Вторая фаза – визуально наблюдаемая реакция. Вторая фаза является неспецифической и следует за первой. В случае, когда антитело взаимодействует с простыми гаптенами, вторая фаза может отсутствовать. Первая фаза протекает очень быстро, вторая значительно медленнее. Соединение антиген-антитело может вновь распасться, прочность соединения называется аффинитетом, измеряется в количественных единицах. Когда антитело связывается с гаптеном, возникает конформационная перестройка молекулы антитела, благодаря чему молекула антитела становится устойчивой к гидролизу протеолитическими ферментами и воздействию денатурирующих агентов. Из этого следует вывод, что происходит перестройка активного центра антитела. Взаимодействие антитела и антигена приводит также к перестройке пространственной структуры антигена. Характер второй фазы реакции антиген-антитело зависит от физических свойств антигена и проявляется несколькими феноменами: • нейтрализация токсинов; • агглютинация; • преципитация. Реакция нейтрализации токсинов протекает при помощи антител против токсинов (антитоксинов), они соединяются с токсинами и нейтрализуют их вредное воздействие. Во время реакции агглютинации под влиянием антител животные клетки, микроорганизмы, которые находятся во взвеси, склеиваются между собой. Благодаря этой реакции можно определить группу крови и резус-фактор. При преципитации образуются нерастворимые комплексы антиген-антитело, которые выпадают в осадок. Антитела благодаря взаимодействию с антигенами выполняют ряд функций: • связывание комплимента; • лизис; • антителозависимая цитотоксичность; • опсонизация. К комплексу антиген-антитело присоединяется комплемент (связывание комплемента) – специальная система белков крови, которая имеет большое значение в протекании иммунного гомеостаза. Феномен лизиса заключается в возможности растворения антигенов некоторыми антителами, которые выработаны против них. Феномен антителозависимой клеточной цитотоксичности – не зависящий от системы комплемента процесс контактного лизиса чужеродных клеток клетками-киллерами. Опсонизация заключается в усилении фагоцитарной активности макрофагов и нейтрофилов в отношении антигенов. Серологический анализ крови представляет собой способ лабораторного исследования определенных антигенов или антител (специфических белков) в сыворотке крови пациента, основанный на иммунных реакциях организма. Данный метод применяется при диагностике инфекционных заболеваний для выявления наличия антител в крови больного к определенному виду вирусов или бактерий, а также для определения групповой принадлежности крови. Исследуемый материал В первую очередь для проведения серологического анализа используют биологический материал, собранный от пациента: •сыворотка крови •слюна •фекальные массы В некоторых случаях исследуется материал, выделенный из определённых объектов окружающей среды: •Вода •почва Методика проведения анализа или забора крови Данный анализ не требует специальной подготовки пациента. Забор крови проводится утром натощак и, производится в процедурных кабинетах лечебных учреждений, согласно общепринятым гематологическим методикам. Для серологического исследования забор крови производится двумя методами: венозную кровь забирают из локтевой вены пациента, а капиллярную кровь – из безымянного пальца. Кровь помещают в стерильные герметичные пробирки. Серологические методы лабораторной диагностики используются для выявления таких заболеваний как эхинококкоз, трихинеллёз, токсокароз, описторхоз, цистицеркоз, токсоплазмоз, амебиаз, лямблиоз, для определения эффективности проведённого курса лечения и, наконец, для обнаружения повторного заболевания после полного выздоровления пациента. 9. Реакция агглютинации (РА). Механизмы, диагностическое значение. Реакция непрямой гемагглютинации (РНГА) и коагглютинации. Агглютинирующие сыворотки и диагностикумы. Реакция агглютинации применяется в лабораторной практике для идентификации выделенных микроорганизмов или для обнаружения специфических антител в сыворотке крови. Механизм реакции основан на взаимодействии детерминантных групп антигена с активными центрами иммуноглобулина в электролитной среде. Реакции протекают в две фазы – соединение антигена с антителом, вторая фаза – выделение в осадок образовавшегося комплекса АГ+АТ. Характер осадка зависит от природы антигена: жгутиковые бактерии дают крупнохлопьевый осадок, безжгутиковые и бескапсулярные – мелкозернистый, капсульные – тяжистый (рис. 1). Существуют два способа постановки реакции агглютинации: 1) пластинчатый и 2) пробирочный. Пластинчатый метод является качественной реакцией и служит для предварительного определения вида микроба. Пробирочный метод используется для определения количественного содержания антител, при этом в пробирках ставится развернутая реакция агглютинации. При положительной реакции на дне пробирки образуется осадок (агглютинат). За титр антител принимают последнее разведение, в котором наблюдается четкая агглютинация. Интенсивность оценивается по 4-х крестной системе. Постановка РА должна сопровождаться контролем сыворотки и антигена. Учет реакции агглютинации на стекле производится через 5 – 10 мин, пробирочной – через 18 – 20 часов. Рис. 1. Реакция агглютинации: 1 – микробная клетка; 2 – антиген; 3 – антитело. Реакция непрямой агглютинации (РНПА) является методом обнаружения антигенов и антител, которая основана на способности эритроцитов агглютинироваться при контакте с гомологичными сыворотками или соответствующими генами. С целью определения титра антител в физиологическом растворе смешиваются серийные разведения сыворотки с известным количеством покрытых антигенов клеток или частиц. В случае обнаружения антигенов реакция характеризуется обратной пассивной агглютинацией – РОПГА, а в случае обнаружения антител – непрямой гемагглютинацией РНГА. Нагруженные антигеном эритроциты склеиваются в присутствии специфических антител к данному антигену и выпадают в осадок. Сенсибилизированные антигеном эритроциты используют в РПГА как эритроцитарный диагностикум для обнаружения антител (серодиагностика). Если нагрузить эритроциты антителами (эритроцитарный антительный диагностикум), то его можно применять для выявления антигенов. На сегодняшний день существует несколько методов по изготовлению эритроцитарных диагностикумов, которые отличаются: • По способам сенсибилизации эритроцитов (при помощи танина, глютарового альдегида, хлористого хрома, риванола) • Согласно видовой принадлежности (баран, курица, человек, индюк) • Согласно вариантам постановки реакции • Согласно учетам результатов Реакция непрямой агглютинации является чувствительным методом, который позволяет выявить растворимые антигены даже в низких концентрациях. Реакция пассивной или непрямой гемагглютинации проводятся с целью: • Выявления полисахаридов, белков, экстрактов бактерий и прочих высокодисперсных веществ, риккетсий и вирусов, чьи комплексы являются невидимыми в обыкновенных РА • Идентификации антител в сыворотках больных к этим высокодисперсным веществам и даже мельчайшим микроорганизмам. • Установления в сыворотке больного антител к сальмонеллам, шигеллам и прочим паразитам. С целью получить феномен агглютинации антиген изначально адсорбируют на корпускулярном носителе, в качестве которого выступают инертные частицы, а именно латекс, целлюлоза, полистирол, или такие клетки как эритроциты барана. Эритроциты выступают носителями при реакции непрямой гемагглютинации. Агглютинирующие сыворотки. Агглютинирующую сыворотку получают иммунизацией Кроликов (внутривенно, подкожно или внутрибрюшинно) взвесью убитых бактерий, начиная с дозы 200 млн., затем 500 млн., 1 млрд., 2 млрд., микробных тел в 1 мл, с интервалами 5 дней. Через 7—8 дней после последней иммунизации берут кровь и определяют титр антител. Титром агглютинирующей сыворотки называется то максимальное разведение сыворотки, при котором происходит агглютинация с соответствующим микроорганизмом. Агглютинирующие сыворотки применяются при идентификации микроба в развернутой реакции агглютинации. Если изучаемый микроорганизм агглютинируется сывороткой до титра или до половины значения титра, его можно считать принадлежащим к тому виду, название которого указано на этикетке ампулы. Неадсорбированные агглютинирующие сыворотки обладают высоким титром — до 1 : 12 800 — 1 : 25 600. Недостатком таких сывороток является то, что они способны давать групповые реакции агглютинации, так как они содержат антитела к бактериям, имеющим общие антигены в пределах семейства, группы и рода. |