Ответы на коллоквиум по микробиологии. Ответы на микробу 2 коллок. Занятие инфекция, иммунитет, аллергия

• Название: Занятие инфекция, иммунитет, аллергия
• Анкор: Ответы на коллоквиум по микробиологии
• Дата: 08.02.2022
• Размер: 0.51 Mb.
• Имя файла: Ответы на микробу 2 коллок.doc
• Тип: Занятие; #355156
• страница: 3 из 5

Ответ: Природа и характеристика комплемента. Комплемент является одним из важных фак­торов гуморального иммунитета, играющим роль в защите организма от антигенов. Комплемент представляет со­бой сложный комплекс белков сыворотки крови, находящийся обычно в неактивном состоянии и активирующийся при соедине­нии антигена с антителом или при агрега­ции антигена. В состав комплемента входят 20 взаимодействующих между собой белков, девять из которых являются основными ком­понентами комплемента; их обозначают циф­рами: С1, С2, СЗ, С4... С9. Важную роль играют также факторы В, D и Р (пропердин). Белки комплемента относятся к глобулинам и отличаются между собой по ряду физико-химических свойств. В частности, они сущес­твенно различаются по молекулярной массе, а также имеют сложный субъединичный состав: Cl-Clq, Clr, Cls; СЗ-СЗа, СЗЬ; С5-С5а, С5b и т. д. Компоненты комплемента синтези­руются в большом количестве (составляют 5—10% от всех белков крови), часть из них образуют фагоциты.

Функции комплемента многообразны: а) участвует в лизисе микробных и других клеток (цитотоксическое действие); б) обладает хемотаксической активностью; в) принимает учас­тие в анафилаксии; г) участвует в фагоцитозе. Следовательно, комплемент является компонен­том многих иммунологических реакций, направ­ленных на освобождение организма от микробов и других чужеродных клеток и антигенов (на­пример, опухолевых клеток, трансплантата).

Механизм активации комплемента очень сложен и представляет собой каскад фер­ментативных протеолитических реакций, в результате которого образуется активный цитолитический комплекс, разрушающий стен­ку бактерии и других клеток. Известны три пути активации комплемента: классический, альтернативный и лектиновый.

По классическому пути комплемент активирует­ся комплексом антиген-антитело. Для этого достаточно участия в связывании антигена одной молекулы IgM или двух молекул IgG. Процесс начинается с присоединения к ком­плексу АГ+АТ компонента С1, который рас­падается на субъединицы Clq, Clr и С Is. Далее в реакции участвуют последовательно активированные «ранние» компоненты комплемента в такой последовательности: С4, С2, СЗ. Эта реакция имеет характер усиливающе­гося каскада, т. е. когда одна молекула пре­дыдущего компонента активирует несколько молекул последующего. «Ранний» компонент комплемента С3 активирует компонент С5, который обладает свойством прикрепляться к мембране клетки. На компоненте С5 путем последовательного присоединения «поздних» компонентов С6, С7, С8, С9 образуется литический или мембраноатакующий комплекс который нарушает целостность мембраны (образует в ней отверстие), и клетка погибает в результате осмотического лизиса.

Альтернативный путь активации комплемен­та проходит без участия антител. Этот путь характерен для защиты от грамотрицательных микробов. Каскадная цепная реакция при аль­тернативном пути начинается с взаимодействия антигена (например, полисахарида) с протеи­нами В, D и пропердином (Р) с последующей активацией компонента СЗ. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути — образу­ется мембраноатакующий комплекс.

Лектиновыи путь активации комплемента также происходит без участия антител. Он ини­циируется особым маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодейс­твия с остатками маннозы на поверхности мик­робных клеток катализирует С4. Дальнейший каскад реакций сходен с классическим путем.

В процессе активации комплемента обра­зуются продукты протеолиза его компонен­тов — субъединицы СЗа и СЗb, С5а и С5b и дру­гие, которые обладают высокой биологической активностью. Например, СЗа и С5а принимают участие в анафилактических реакциях, являют­ся хемоаттрактантами, СЗb — играет роль в опсонизации объектов фагоцитоза, и т. д. Сложная каскадная реакция комплемента происходит с участием ионов Са²⁺ и Mg²⁺.

21. 
    Антигены: понятие, основные свойства (антигенность, иммуногенность, специфичность) и условия их проявления.
    

Ответ: Антигены  – вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и при введении в организм вызывающие развитие специфических иммунологических реакций.

Основные свойства антигенов:

1. Иммуногенность – способность вызывать иммунитет, невосприимчивость к инфекции (применяется для характеристики инфекционных агентов).

2. Антигенность – способность вызывать образование специфических антител (частный вариант иммуногенности).

3. Специфичность – свойство, по которому антигены различаются между собой и определяющее способность избирательно реагировать со специфическими антителами или сенсибилизированными лимфоцитами.

Факторы, определяющие антигенность:

- Чужеродность (гетерогенность) – генетически обусловленное свойство антигенов одних видов животных отличаться от антигенов других видов животных (чем дальше друг от друга в фенотипическом отношении находятся животные, тем большей антигенностью по отношению друг к другу они обладают).

- Молекулярный вес должен быть не менее 10000 дальтон, с увеличением молекулярного веса антигенность возрастает.

- Химическая природа и химическая однородность: наибольшей антигенностью обладают белки, их комплексы с липидами (липопротеиды), с углеводами (гликопротеиды), с нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды), а также сложные полисахариды (при массе более 100000 D), липополисахариды; сами по себе нуклеиновые кислоты, липиды вследствие недостаточной жесткости структуры неиммуногенны.

- Жесткость структуры (помимо определенной химической природы антигены должны обладать определенной жесткостью структуры, например, денатурированные белки не обладают антигенностью).

- Растворимость (нерастворимые белки не могут находиться в коллоидной фазе и не вызывают развитие иммунных реакций).

Факторы, определяющие иммуногенность:

- Свойства антигенов.

- Способ введения антигена (перорально, внутрикожно, внутримышечно).

- Доза антигена.

- Интервал между введением.

- Состояние иммунизированного макроорганизма.

- Скорость разрушения антигена в организме и выведения его из организма.

Иммуногенность и антигенность могут не совпадать! Например, дизентерийная палочка обладает высокой антигенностью, но выраженного иммунитета против дизентерии не вырабатывается.

Факторы, определяющие специфичность:

- Химическая природа антигенной детерминанты.

- Строение антигенной детеминанты (вид и последовательность аминокислот в первичной полипептидной цепи).

- Пространственная конфигурация антигенных детерминант.

22. 
    Антигены: химическая природа, свойства, условия проявления антигенности. Гаптены. Суперантигены.
    

Ответ: Антигены состоят из 2 частей:

1. Высокомолекулярный носитель (шлеппер) – высокополимерный белок, определяющий антигенность и иммуногенность антигена.

2. Детерминантные группы (эпитопы) – поверхностные структуры антигена, комплементарные активному центру антител или рецептору Т-лимфоцита и определяющие специфичность антигена. На одном носителе может быть несколько разных эпитопов, состоящих из пептидов или липополисахаридов и располагающихся в разных частях молекулы антигена. Их разнообразие достигается за счет мозаики аминокислотных или липополисахаридных остатков, располагающихся на поверхности белка.

Гаптены (неполноценные антигены) – это чистая детерминантная группа (имеют небольшую молекулярную массу, не распознаются иммунокомпетентными клетками, обладают только специфичностью, т.е. не способны вызывать образование антител, но вступают с ними в специфическую реакцию):

- простые – взаимодействуют с антителами в организме, но не способны реагировать с ними in vitro;

- сложные – взаимодействуют с антителами in vivo и in vitro.

Количество детерминантных групп или эпитопов определяет валентность антигена.

Валентность антигена – количество одинаковых эпитопов на молекуле антигена, равное числу молекул антител, которые могут к ней присоединяться.

Суперантигены — Аг, способные непосредственно и без предварительной «переработки» Аг-представляющими клетками взаимодействовать с молекулами МНС. В подобных ситуациях распознавание Аг теряет строгую избирательность, перестаёт быть «правом» Аг-специфических лимфоцитов и вовлекает большие группы Т-клеток. Их активация сопровождается избыточной продукцией различных медиаторов иммунного ответа, что приводит к ряду нежелательных реакций. Избыток цитокинов вызывает интоксикацию организма. В поликлональную активацию могут быть вовлечены Т-клетки, способные распознавать аутоантигены, что может привести к развитию аутоиммунных реакций. Свойства суперантигены проявляют Аг микоплазм, стрептококков, кампилобактеров и др.

23. 
    Антигены микроорганизмов, локализация, химический состав, их роль в инфекционном процессе и развитии иммунного ответа.
    

Ответ: Антигены-вещества или классы эндогенного или экзогенного происхождения, несущие признаки генетически чуродную информацию и вызывающие при введении в организм ту или иную форму именного ответа.
Антигены по хим.структуре: белки,полисахариды,липиды,липопротеиды, ЛПС,НК.
Свойства АГ определяются комплексом признаков:иммуногенность, антигенность, специфичность, чужеродность.
-Иммуногенность-способноность индуцировать иммунный ответ(полноценные-обладают выраженной антигенностью и имменогенностью, неполноценные- гаптены-не обладают выр. иммуноген-тью, но есть Аг-ность)
-Антигенность(чужеродность)-способность молекулы АГ активировать компоненты иммун.системы и специфически взаимодействовать с факторами иммунитета(должны быть коллоидны, жесткие, молек.масса, чужеродны с опред. Хим.структурой)
-Специфичность-структурные особенности, отличающие один АГ от другого.
Способностью вызывать развитие иммунного ответа и определять его специфичность обладает фрагмент молекулы АГ-антигенная детерминанта(эпитоп),которая вступает в реакции с иммунной системой (т,в-лимфоциты)

24. 
    Анатоксины: свойства, получение и применение (примеры).
    

Ответ: Анатоксины – препараты, полученные из бактериальных экзотоксинов, полностью лишенные своих токсических свойств, но сохранившие антигенные и иммуногенные свойства. Получение: токсигенные бактерии выращивают на жидких средах, фильтруют с помощью бактериальных фильтров для удаления микробных тел, к фильтрату добавляют 0,4% формалина и выдерживают в термостате при 30-40t на 4 недели до полного исчезновения токсических свойств, проверяют на стерильность, токсигенность и иммуногенность. Эти препараты называются нативными анатоксинам, в настоящее время почти не используются, т. к. содержат большое количество балластных веществ, неблагоприятно влияющих на организм. Анатоксины подвергаю физической и химической очистке, адсорбируют на адъювантах. Такие препараты называются адсорбированными высокоочищенными концентрированными анатоксинами.

Титрование анатоксинов в реакции флокуляции производят по стандартной флокулирующей атитоксической сыворотке, в которой известно количество антитоксических единиц. 1 антигенная единица анатоксина обозначается Lf, это то количество анатоксина, которое вступает в реакцию флокуляции с 1 единицей дифтерийного анатоксина.

Анатоксины применяются для профилактики и реже, для лечения токсинемических инфекций (дифтерия, газовая гангрена, ботулизм, столбняк). Так же анатоксины применяются для получения антитоксических сывороток путем гипериммунизации животных.

Примеры препаратов: АКДС, АДС, адсорбированный стафилококковый анатоксин, ботулинистический анатоксин, анатоксины из экзотоксинов возбудителей газовых инфекций.

25. 
    Уровни реализации антигенной специфичности: видовая, типовая, гетероспецифическая.
    

Ответ: Антигены-вещества или классы эндогенного или экзогенного происхождения, несущие признаки генетически чуродную информацию и вызывающие при введении в организм ту или иную форму именного ответа. Молекулярн масса,жесткость структуры,колоидность,чужеродность.

Специфичность-структурные особенности, отличающие один АГ от другого

Видовые Аг представленны антигенными детерминантами, присутствующими у особей одного вида. Отдельные штаммы микроорганизмов могут содержать внутривидовые Аг, по которым их разделяют на серологические варианты (серовары).
Групповые Аг представленны антигенными детерминантами, обуславливающими внутривидовые различия у особей одного вида, что позволяет разделять их на группы.
Гетерогенные Аг представленны антигенными детерминантами, общими для организмов разных таксономических групп.
Аллоантигеные-Аг конкретного индивидуума, обладающие иммуногенностью по отношению к другим представителям этого вида, но не к организму-донору трансплантата.

26. 
    Антитела: определение, строение, свойства. Динамика образования антител при первичном и вторичном иммунном ответе.
    

Ответ: 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 молекулыIgобладает доменным строением. Это означает, что отдельные участки цепи свернуты в глобулы (домены). Выделяют С-домены- с постоянной структурой полипептидной цепи иV-домены (вариабельные с переменной структурой). Вариабельные домены легкой и тяжелой цепи совместно образуют участок, который специфически связывается с антигеном. Это антигенсвязывающий центр молекулыIg, или паротоп. При ферментативном гидролизеIgобразуется три фрагмента. Два из них способны специфически связываться с антигеном и получили названиеFab-фрагменты, связывающиеся с антигеном. Третий фрагмент, способный образовывать кристаллы, получил названиеFc. Он ответствен за связывание с рецепторами на мембране клеток макроорганизма. В структуре молекулIgобнаруживают дополнительные полипептидные цепи. Так, полимерные молекулыIgМ иIgА содержатJ- пептид, который обеспечивает превращение полимерногоIgв секреторную форму. Молекулы секреторныхIgв отличие от сывороточных, обладают особымS- пептидом, называемым секреторным компонентом. Он обеспечивает перенос молекулыIgчерез эпителиальную клетку в просвет органа и предохраняет ее в секрете слизистых от ферментативного расщепления. РецепторныйIg, который локализуется на цитоплазматической мембране В-лимфоцитов, имеет дополнительный гидрофобный трансмембранный М-пептид.

Существует 5 классов иммуноглобулинов у человека:

1. 
   иммуноглобулин класса G– это мономер, включающий в себя 4 субкласса (IgG1,IgG2,IgG3,IgG4), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам, имеет 2 антигенсвязывающих центра. На долю его приходится 70-80% всех сывороточныхIg. Период полураспада 21 день. К основным свойствамIgGотносятся: играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях; проникает через плаценту и формирует антиинфекционный иммунитет у новорожденных; способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации. Хорошо определяется в сыворотке крови на пике первичного и при вторичном иммунном ответе.IgG4 участвует в развитии аллергической реакции 1 типа.
   
2. 
   иммуноглобулин класса М– пентамер, который имеет 10 антигенсвязывающих центров. Период полураспада 5 дней. На его долю приходится около 5-10% всех сывороточныхIg. Образуется в начале первичного иммунного ответа, также первым начинает синтезироваться в организме новорожденного – определяется уже на 20-й неделе внутриутробного развития. Свойства: не проникает через плаценту; появляется у плода и участвует в антиинфекционной защите; способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент; играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, активации фагоцитоза; образуются на ранних сроках инфекционного процесса; отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.
   
3. 
   иммуноглобулин класса А – существует в сывороточной и секреторной формах. На долю сывороточногоIgприходится 10-15%, мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра, период полураспада 6 дней. СекреторныйIgсуществует в полимерной форме. Содержатся в молоке, молозиве, слюне, слезном, бронхиальном, желудочно-кишечном секрете, желчи, моче; участвуют в местном иммунитете, препятствуют прикреплению бактерий к слизистой, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент.
   
4. 
   иммуноглобулин класса Е- мономеры, на долю которых приходится 0,002%. К этому классу относится основная масса аллергических антител – реагинов. УровеньIgЕ значительно повышается у людей, страдающих аллергией и зараженных гельминтами.
   
5. 
   иммуноглобулин класса Д – это мономер, на долю которого приходится 0,2%. Плазматические клетки, секретирующиеIgД локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани. Участвует в развитии местного иммунитета, обладает антивирусной активностью, в редких случаях активирует комплемент, участвует в дифференцеровке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвует в аутоиммунных процессах.
   

Динамика образования антител имеет различный характер в зависимости от силы антигенного воздействия (дозы антигена), частоты воздействия антигена и его иммунной системы. Антителообразование протекает в несколько стадий:

1) латентная фаза - происходит переработка и представление антигена иммунокомпетентным клеткам и размножение клона плазматических клеток. Начинается синтез антител. В этом периоде антитела в крови не обнаруживаются;

2) логарифмическая фаза - синтезированные антитела высвобождаются из плазмоцитов и поступают в лимфу и кровь;

3) стационарная фаза - количество антител достигает максимума и стабилизируется;

4) фаза снижения уровня антител.

При первичном введении антигена (первичный иммунный ответ) латентная фаза составляет 3-5 суток, стационарная - 15-30 суток, фаза снижения - 1-6 месяцев и более.

Особенностью первичного иммунного ответа является то, что первоначально синтезируется IgM, затем IgG, а позже IgA.

Основные отличия вторичного ответа от первичного следующие:

• укороченный латентный период (до нескольких часов или 1-2 дня); • более быстрый подъем и более высокий уровень концентрации антител (максимальная концентрация увеличивается в 3 раза); • медленное снижение уровня антител, иногда в течение нескольких лет; • синтезируется главным образом IgG.

Такое различие антителообразования при первичном и вторичном иммунном ответе объясняется тем, что после первичного введения антигена в иммунной системе формируется клон лимфоцитов с иммунологической памятью о данном антигене. После повторной встречи с этим же антигеном клон лимфоцитов с иммунологической памятью быстро размножается и интенсивно включает процесс антителогенеза.

Очень быстрое энергичное антителообразование при повторной встрече с антигеном используется для получения высоких титров антител при производстве диагностических и лечебных сывороток от иммунизированных животных, а также для экстренного создания иммунитета при вакцинации.

27. 
    Авидность антител: понятие, использование в медицинской практике.