гуморальные факторы - система комплемента. Комплемент - это комплекс 26 белков в сыворотке крови. Обозначается каждый белок, как фракция, латинскими буквами: С4, С2, СЗ и т. д. В условиях нормы система комплемента находится в неактивном состоянии. При попадании антигенов он активируется, стимулирующим фактором является комплекс антиген - антитело. С активации комплемента начинается любое инфекционное воспаление. Комплекс белков комплемента встраивается в клеточную мембрану микроба, что приводит к лизису клетки. Также комле-мент участвует в анафилаксии и фагоцитозе, так как обладает хемотаксической активностью. Таким образом, комплемент является компонентом многих им-мунолитических реакций, направленных на освобождение организма от микробов и других чужеродных агентов;

Спид

Открытию ВИЧ предшествовали работы Р. Галло и его со­трудников, которые на полученной ими культуре клеток Т-лимфоцитов выделили два Т-лимфотропных ретровируса человека. Один из них - HTLV-I (англ., humen T-lymphotropic virus type I), обнаруженный в конце 70-х годов, является возбудителем редкого, но злокачественного Т-лейкоза человека. Второй вирус, обозначенный HTLV-II, также вызывает Т-клеточные лейкозы и лимфомы.

После регистрации в США в начале 80-х годов первых боль­ных с синдромом приобретенного иммунодефицита (СПИД), тогда еще никому не известного заболевания, Р. Галло высказал предположение, что его возбудителем является ретровирус, близкий к HTLV-I. Хотя это предположение через несколько лет было опровергнуто, оно сыграло большую роль в открытии истинного возбудителя СПИДа. В 1983 г. из кусочка ткани увеличенного лимфатического узла гомосексуалиста Люк Монтенье с группой сотрудников Пастеровского института в Париже выделили в культуре Т-хелперов ретровирус. Дальнейшие иссле­дования показали, что этот вирус отличался от HTLV-I и HTLV-II - он репродуцировался только в клетках Т-хелперов и эффекторов, обозначаемых Т4, и не репродуцировался в клет­ках Т-супрессоров и киллеров, обозначаемых Т8.

Таким образом, введение в вирусологическую практику куль­тур лимфоцитов Т4 и Т8 позволило выделить три облигатно-лимфотропных вируса, два из которых вызывали пролиферацию Т-лимфоцитов, выражающуюся в разных формах лейкоза человека, а один - возбудитель СПИДа - вызывал их деструк­цию. Последний получил название вируса иммунодефицита человека - ВИЧ.

Структура и химический состав. Вирионы ВИЧ имеют сфери­ческую форму 100-120 нм в диаметре и по своей структуре близки к другим лентивирусам. Внешняя оболочка вирионов образована двойным липидным слоем с расположенными на нем гликопротеиновыми «шипами» (рис. 21.4). Каждый «шип» состо­ит из двух субъединиц (gp41 и gp!20). Первый пронизывает липидный слой, второй находится снаружи. Липидный слой происходит из внешней мембраны клетки хозяина. Образование обоих белков (gp41 и gp!20) с нековалентной связью между ними происходит при разрезании белка внешней оболочки ВИЧ (gp!60). Под внешней оболочкой расположена сердцевина вириона цилиндрической или конусовидной формы, образован­ная белками (р!8 и р24). В сердцевине заключены РНК, обрат­ная транскриптаза и внутренние белки (р7 и р9).

В отличие от других ретровирусов ВИЧ имеет сложный геном за счет наличия системы регуляторных генов. Без знания основных механизмов их функционирования невозможно понять уникальные свойства этого вируса, проявляющиеся в разнооб­разных патологических изменениях, которые он вызывает в ор­ганизме человека.

В геноме ВИЧ содержится 9 генов. Три структурных гена gag, pol и env кодируют компоненты вирусных частиц: ген gag - внутренние белки вириона, входящие в состав сердцевины и капсида; ген pol - обратную транскриптазу; ген env - типо-специфические белки, находящиеся в составе внешней оболочки (гликопротеины gp41 и gp!20). Большая молекулярная масса gp!20 обусловлена высокой степенью их гликозирования, что является одной из причин антигенной вариабельности данного вируса.

В отличие от всех известных ретровирусов ВИЧ имеет слож­ную систему регуляции структурных генов (рис. 21.5). Среди них наибольшее внимание привлекают гены tat и rev. Продукт гена tat увеличивает скорость транскрипции как структурных, так и регуляторных вирусных белков в десятки раз. Продукт гена rev также является регулятором транскрипции. Однако он контролирует транскрипцию либо регуляторных, либо структур­ных генов. В результате такого переключения транскрипции вместо регуляторных белков синтезируются капсидные белки, что увеличивает скорость репродукции вируса. Тем самым при участии гена rev может определиться переход от латентной инфекции к ее активной клинической манифестации. Ген nef контролирует прекращение репродукции ВИЧ и его переход в латентное состояние, а ген vif кодирует небольшой белок, усиливающий способность вириона отпочковываться от одной клетки и заражать другую. Однако эта ситуация еще более усложнится, когда окончательно будет выяснен механизм регу­ляции репликации провирусной ДНК продуктами генов vpr и vpu. Вместе с тем на обоих концах ДНК провируса, интегри­рованного в клеточный геном, имеются специфические марке­ры- длинные концевые повторы (ДКП), состоящие из идентич­ных нуклеотидов, которые участвуют в регуляции экспрессии рассмотренных генов. При этом существует определенный алгоритм включения генов в процессе вирусной репродукции в раз­ные фазы заболевания.

Антигены. Антигенными свойствами обладают белки серд­цевины и оболочечные гликопротеины (gp!60). Последние характеризуются высоким уровнем антигенной изменчивости, который определяется высокой скоростью замен нуклеотидов в генах env и gag, в сотни раз превышающей соответствующий показатель для других вирусов. При генетическом анализе многочисленных изолятов ВИЧ не оказалось ни одного с полным совпадением нуклеотидных последовательностей. Более глубокие различия отмечены у штаммов ВИЧ, выделенных от больных, проживающих в различных географических зонах (географиче­ские варианты).

Вместе с тем у вариантов ВИЧ имеются общие антигенные эпитопы. Интенсивная антигенная изменчивость ВИЧ происходит в организме больных в ходе инфекции и вирусоносителей. Она дает возможность вирусу «скрыться» от специфических антител и факторов клеточного иммунитета, что приводит к хронизации инфекции.

Повышенная антигенная изменчивость ВИЧ существенно ограничивает возможности создания вакцины для профилактики СПИДа.

В настоящее время известны два типа возбудителя - ВИЧ-1 и ВИЧ-2, которые различаются между собой по антигенным, патогенным и другим свойствам. Первоначально был выделен ВИЧ-1, который является основным возбудителем СПИДа в Европе и Америке, а через несколько лет в Сенегале - ВИЧ-2, который распространен в основном в Западной и Центральной Африке, хотя отдельные случаи заболевания встречаются и в Европе.

В США с успехом применяется живая аденовирусная вакцина для иммунизации военнослужащих.

Лабораторная диагностика. Для выявления вирусного антиге­на в эпителиальных клетках слизистой оболочки дыхательных путей применяют иммунофлюоресцентный и иммуноферментный методы, а в испражнениях - иммуноэлектронную микроскопию. Выделение аденовирусов проводится путем заражения чувстви­тельных культур клеток с последующей идентификацией вируса в РНК, а затем в реакции нейтрализации и РТГА.

Серодиагностика проводится в тех же реакциях с парными сыворотками больных людей.

Билет 38

Питательные среды

Микробиологическое исследование - это выделение чистых культур микроорганизмов, культивирование и изучение их свойств. Чистыми называются культуры, состоящие из микроорганизмов одного вида. Они нужны при диагностике инфекционных болезней, для определения видовой и типовой принадлежности микробов, в исследовательской работе, для получения продуктов жизнедеятельности микробов (токсинов, антибиотиков, вакцин и т. п.).

Для культивирования микроорганизмов (выращивание в искусственных условиях in vitro) необходимы особые субстраты - питательные среды. На средах микроорганизмы осуществляют все жизненные процессы (питаются, дышат, размножаются и т. д.), поэтому их еще называют «средами для культивирования».

Питательные среды

Питательные среды являются основой микробиологической работы, и их качество нередко определяет результаты всего исследования. Среды должны создавать оптимальные (наилучшие) условия для жизнедеятельности микробов.

Требования, предъявляемые к средам

Среды должны соответствовать следующим условиям:

1) быть питательными, т. е. содержать в легко усвояемом виде все вещества, необходимые для удовлетворения пищевых и энергетических потребностей. Ими являются источники органогенов и минеральных (неорганических) веществ, включая микроэлементы. Минеральные вещества не только входят в структуру клетки и активизируют ферменты, но и определяют физико-химические свойства сред (осмотическое давление, рН и др.). При культивировании ряда микроорганизмов в среды вносят факторы роста - витамины, некоторые аминокислоты, которые клетка не может синтезировать;

Внимание! Микроорганизмы, как все живые существа, нуждаются в большом количестве воды.

2) иметь оптимальную концентрацию водородных ионов - рН, так как только при оптимальной реакции среды, влияющей на проницаемость оболочки, микроорганизмы могут усваивать питательные вещества.

Для большинства патогенных бактерий оптимальна слабощелочная среда (рН 7,2-7,4). Исключение составляют холерный вибрион - его оптимум находится в щелочной зоне

(рН 8,5-9,0) и возбудитель туберкулеза, нуждающийся в слабокислой реакции (рН 6,2-6,8).

Чтобы во время роста микроорганизмов кислые или щелочные продукты их жизнедеятельности не изменили рН, среды должны обладать буферностью, т. е. содержать вещества, нейтрализующие продукты обмена;

3) быть изотоничными для микробной клетки, т. е. осмотическое давление в среде должно быть таким же, как внутри клетки. Для большинства микроорганизмов оптимальна среда, соответствующая 0,5% раствору натрия хлорида;

4) быть стерильными, так как посторонние микробы препятствуют росту изучаемого микроба, определению его свойств и изменяют свойства среды (состав, рН и др.);

5) плотные среды должны быть влажными и иметь оптимальную для микроорганизмов консистенцию;

6) обладать определенным окислительно-восстановительным потенциалом, т. е. соотношением веществ, отдающих и принимающих электроны, выражаемым индексом RH2. Этот потенциал показывает насыщение среды кислородом. Для одних микроорганизмов нужен высокий потенциал, для других - низкий. Например, анаэробы размножаются при RH2 не выше 5, а аэробы - при RH2 не ниже 10. Окислительно-восстановительный потенциал большинства сред удовлетворяет требованиям к нему аэробов и факультативных анаэробов;

7) быть по возможности унифицированным, т. е. содержать постоянные количества отдельных ингредиентов. Так, среды для культивирования большинства патогенных бактерий должны содержать 0,8-1,2 гл амин-ного азота NH2, т. е. суммарного азота аминогрупп аминокислот и низших полипептидов; 2,5-3,0 гл общего азота N; 0,5% хлоридов в пересчете на натрия хлорид; 1% пептона.

Желательно, чтобы среды были прозрачными - удобнее следить за ростом культур, легче заметить загрязнение среды посторонними микроорганизмами.

Классификация сред

Потребность в питательных веществах и свойствах среды у разных видов микроорганизмов неодинакова. Это исключает возможность создания универсальной среды. Кроме того, на выбор той или иной среды влияют цели исследования.

В настоящее время предложено огромное количество сред, в основу классификации которых положены следующие признаки.

1. Исходные компоненты. По исходным компонентам различают натуральные и синтетические среды. Натуральные среды готовят из продуктов животного и

растительного происхождения. В настоящее время разработаны среды, в которых ценные пищевые продукты (мясо и др.) заменены непищевыми: костной и рыбной мукой, кормовыми дрожжами, сгустками крови и др. Несмотря на то, что состав питательных сред из натуральных продуктов очень сложен и меняется в зависимости от исходного сырья, эти среды нашли широкое применение.

Синтетические среды готовят из определенных химически чистых органических и неорганических соединений, взятых в точно указанных концентрациях и растворенных в дважды дистиллированной воде. Важное преимущество этих сред в том, что состав их постоянен (известно, сколько и какие вещества в них входят), поэтому эти среды легко воспроизводимы.

2. Консистенция (степень плотности). Среды бывают жидкие, плотные и полужидкие. Плотные и полужидкие среды готовят из жидких веществ, к которым для получения среды нужной консистенции прибавляют обычно агар-агар или желатин.

Агар-агар - полисахарид, получаемый из определенных

сортов морских водорослей. Он не является для микроорганизмов питательным веществом и служит только для уплотнения среды. В воде агар плавится при 80- 100°С, застывает при 40-45°С.

Желатин - белок животного происхождения. При 25- 30°С желатиновые среды плавятся, поэтому культуры на них обычно выращивают при комнатной температуре. Плотность этих сред при рН ниже 6,0 и выше 7,0 уменьшается, и они плохо застывают. Некоторые микроорганизмы используют желатин как питательное вещество - при их росте среда разжижается.

Кроме того, в качестве плотных сред применяют свернутую сыворотку крови, свернутые яйца, картофель, среды с селикагелем.

3. Состав. Среды делят на простые и сложные. К первым относят мясопептонный бульон (МПБ), мясопептонный агар (МПА), бульон и агар Хоттингера, питательный желатин и пептонную воду. Сложные среды готовят, прибавляя к простым средам кровь, сыворотку, углеводы и другие вещества, необходимые для размножения того или иного микроорганизма.

4. Назначение: а) основные (общеупотребительные) среды служат для культивирования большинства патогенных микробов. Это вышеупомянутые МП А, МПБ, бульон и агар Хоттингера, пептонная вода;

б) специальные среды служат для выделения и выращивания микроорганизмов, не растущих на простых средах. Например, для культивирования стрептококка к средам прибавляют сахар, для пневмо- и менингококков - сыворотку крови, для возбудителя коклюша - кровь;

в) элективные (избирательные) среды служат для выделения определенного вида микробов, росту которых они благоприятствуют, задерживая или подавляя рост сопутствующих микроорганизмов. Так, соли желчных кислот, подавляя рост кишечной палочки, делают среду

элективной для возбудителя брюшного тифа. Среды становятся элективными при добавлении к ним определенных антибиотиков, солей, изменении рН.

Жидкие элективные среды называют средами накопления. Примером такой среды служит пептонная вода с рН 8,0. При таком рН на ней активно размножается холерный вибрион, а другие микроорганизмы не растут;

г) дифференциально-диагностические среды позволяют отличить (дифференцировать) один вид микробов от другого по ферментативной активности, например среды Гисса с углеводами и индикатором. При росте микроорганизмов, расщепляющих углеводы, изменяется цвет среды;

д) консервирующие среды предназначены для первичного посева и транспортировки исследуемого материала; в них предотвращается отмирание патогенных микроорганизмов и подавляется развитие сапрофитов. Пример такой среды - глицериновая смесь, используемая для сбора испражнений при исследованиях, проводимых с целью обнаружения ряда кишечных бактерий.

Гепатит (А,Е)

Возбудитель гепатита A (HAV-Hepatitis A virus) относится к семейству пикорнавирусов, роду энтеровирусов. Вызыва­ет наиболее распространенный вирусный гепатит, который имеет несколько исторических названий (инфекционный, эпидемический гепатит, болезнь Боткина и др.). В нашей стране около 70 % случаев вирусного гепатита вызывается вирусом гепатита А. Вирус впервые был обнаружен С. Фейстоуном в 1979 г. в фекалиях боль­ных методом иммунной электронной микроскопии.

Структура и химический состав. По морфологии и структуре вирус гепатита А близок ко всем энтеровирусам (см. 21.1.1.1). В РНК вируса гепатита А обнаружены нуклеотидные после­довательности, общие с другими энтеровирусами.

Вирус гепатита А имеет один вирусспецифический антиген белковой природы. HAV отличается от энтеровирусов более высокой устойчивостью к действию физических и химических факторов. Он частично инактивируется при нагревании до 60°С в течение 1 ч, при 100 °С разрушается в течение 5 мин, чувст­вителен к действию.формалина и УФ-излучению.

Культивирование и репродукция. Вирус гепатита обладает пониженной способностью к репродукции в культурах клеток. Однако его удалось адаптировать к перевиваемым линиям кле­ток человека и обезьян. Репродукция вируса в культуре кле­ток не сопровождается ЦПД. HAV почти не выявляется в куль-туральной жидкости, поскольку ассоциирован с клетками, в ци­топлазме которых он репродуцируется:

Патогенез заболеваний человека и иммунитет. HAV так же, как и другие энтеровирусы, с пищей попадает в желудочно-кишечный тракт, где репродуцируется в эпителиальных клетках слизистой оболочки тонкой кишки и регионарных лимфатичес­ких узлах. Затем возбудитель проникает в кровь, в которой он обнаруживается в конце инкубационного периода и в первые дни заболевания.

В отличие от других энтеровирусов основной мишенью по­ражающего действия HAV являются клетки печени, в цитоплазме которых происходит его репродукция. Не исключена возможность поражения гепатоцитов NK-клетками (натуральными киллера­ми), которые в активированном состоянии могут взаимодейство­вать с ними, вызывая их разрушение. Активация NK-клеток происходит и в результате их взаимодействия с интерфероном, индуцированным вирусом. Поражение гепатоцитов сопровожда­ется развитием желтухи и повышением уровня трансаминаз в сыворотке крови. Далее возбудитель с желчью попадает в про­свет кишечника и выделяется с фекалиями, в которых отме­чается высокая концентрация вируса в конце инкубационного периода и в первые дни заболевания (до развития желтухи). Гепатит А обычно заканчивается полным выздоровлением, ле­тальные исходы редки.

После перенесения клинически выраженной или бессимптом­ной инфекции формируется пожизненный гуморальный иммуни­тет, связанный с синтезом противовирусных антител. Иммуно­глобулины класса IgM исчезают из сыворотки через 3-4 мес после начала заболевания, в то время как IgG сохраняются в течение многих лет. Установлен также синтез секреторных им­муноглобулинов SlgA.

Эпидемиология. Источником инфекции являются больные люди, в том числе и с распространенной бессимптомной фор­мой инфекции. Вирус гепатита А широко циркулирует среди на­селения. На Европейском континенте сывороточные антитела против HAV содержатся у 80 % взрослого населения, достигше­го 40-летнего возраста. В странах с низким социально-экономи­ческим уровнем инфицирование происходит уже в первые годы жизни. Гепатитом А часто болеют дети.

Больной наиболее опасен для окружающих в конце инкуба­ционного периода и в первые дни разгара болезни (до появле­ния желтухи) в связи с максимальным выделением вируса с фекалиями. Основной механизм передачи - фекально-ораль-ный - через пищу, воду, предметы обихода, детские игрушки.

Лабораторная диагностика проводится путем выявления ви­руса в фекалиях больного методом иммуноэлектронной микро-скопии. Вирусный антиген в фекалиях может Оыть также обна^ ружен с помощью иммуноферментного и радиоиммунного ана­лиза. Наиболее широко применяется серодиагностика гепатита - выявление теми же методами в парных сыворотках крови анти­тел класса IgM, которые достигают высокого титра в течение пер­вых 3-6 нед.

Специфическая профилактика. Вакцинопрофилактика гепа­тита А находится в стадии разработки. Испытываются инактивированная и живая культуральные вакцины, производство которых затруднено в связи со слабой репродукцией вируса в культурах клеток. Наиболее перспективной является разработка генно-инженерной вакцины. Для пассивной иммунопрофилактики гепатита А используют иммуноглобулин, полученный из смеси донорских сывороток.

Возбудитель гепатита Е имеет некоторое сходство с кали-цивирусами. Размер вирусной частицы 32-34 нм. Генетичес­кий материал представлен РНК. Передача вируса гепатита Е, так же как HAV, происходит энтеральным путем. Серодиагно­стика проводится путем определения антител к антигену Е-вируса.

Гуморальные факторы неспецифической защиты организма включают в себя нормальные (естественные) антитела, лизоцим, пропердин, бета-лизины (лизины), комплемент, интерферон, ин­гибиторы вирусов в сыворотке крови и ряд других веществ, посто­янно присутствующих в организме.

Антитела (естественные). В крови животных и человека, которые ранее никогда не болели и не подвергались иммуниза­ции, обнаруживают вещества, вступающие в реакцию со многими антигенами, но в низких титрах, не превышающих разведения 1:10 ... 1:40. Эти вещества были названы нормальными или при­родными антителами. Считают, что они возникают в результате естественной иммунизации различными микроорганизмами.

Л и з о ц и м. Лизосомальный фермент присутствует в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови и экстрактах органов и тканей, в молоке; много лизоцима в белке куриных яиц. Лизоцим устойчив к нагреванию (инактивируется при кипячении), обладает свойством лизировать живые и убитые в основном грамположительные микроорганизмы.

Метод определения лизоцима основан на способности сыво­ротки действовать на культуру микрококкус лизодектикус, выра­щенную на косом агаре. Взвесь суточной культуры готовят по оп­тическому стандарту (10 ЕД) на физиологическом растворе. Ис­следуемую сыворотку последовательно разводят физиологическим раствором в 10, 20, 40, 80 раз и т. д. Во все пробирки добавляют равный объем взвеси микробов. Пробирки встряхивают и ставят в термостат на 3 ч при 37 °С. Учет реакции производят по степени просветления сыворотки. Титр лизоцима - это последнее разве­дение, в котором происходит полный лизис микробной взвеси.

С е к р е т о р н ы й и м м у н о г л о б у л и н А. Постоянно присутствует в содержимом секретов слизистых оболочек, молоч­ных и слюнных желез, в кишечном тракте; обладает выраженны­ми противомикробными и противовирусными свойствами.

П р о п е р д и н (от лат. pro и perdere - подготовить к разруше­нию). Описан в 1954 г. в виде полимера как фактор неспецифичес­кой защиты и цитолизина. Присутствует в нормальной сыворотке крови в количестве до 25 мкг/мл. Это сывороточный белок (бета-глобулин) с молекулярной массой

220 000. Пропердин принимает участие в разрушении микробной клетки, нейтрализации вирусов. Пропердин действует в составе пропердиновой системы: пропер­дин комплемент и двухвалентные ионы магния. Нативный пропер­дин, играет значительную роль в неспецифической активации комплемента (альтернативный путь активации).

Л и з и н ы. Белки сыворотки крови, обладающие способнос­тью лизировать (растворять) некоторые бактерии и эритроциты. В сыворотке крови многих животных присутствуют бета-лизины, вызывающие лизис культуры сенной палочки, а также многих патогенных микробов.

Л а к т о ф е р р и н. Негеминовый гликопротеид, обладающий железосвязывающей активностью. Связывает два атома трехвалент­ного железа, конкурируя с микробами, в результате чего рост мик­робов подавляется. Синтезируется полиморфноядерными лейко­цитами и гроздевидными клетками железистого эпителия. Яв­ляется специфическим компонентом секрета желез - слюнных, слезных, молочных, дыхательного, пищеварительного и моче­полового, трактов. Лактоферрин - фактор местного иммунитета, защищающий от микробов эпителиальные покровы.

К о м п л е м е н т. Многокомпонентная система белков сыво­ротки крови и других жидкостей организма, которые играют важ­ную роль в поддержании иммунного гомеостаза. Впервые его опи­сал Бухнер в 1889 г. под названием «алексин» - термолабильный фактор, в присутствии которого происходит лизис микробов. Тер­мин «комплемент» ввел Эрлих в 1895 г. Комплемент весьма не ус­тойчив. Было замечено, что специфические антитела в присутствии свежей сыворотки крови способны вызывать гемолиз эритроцитов или лизис бактериальной клетки, но если сыворотку перед поста­новкой реакции прогревать при 56 "С в течение 30 мин, то лизис не произойдет. Оказалось, что гемолиз (лизис) происходит за счет наличия комплемента в свежей сыворотке. Наибольшее количе­ство комплемента содержится в сыворотке морской свинки.

Система комплемента состоит не менее чем из девяти различ­ных белков сыворотки крови, обозначаемых от С1 до С9. С1 в свою очередь имеет три субъединицы - Clq, Clr, Cls. Активиро­ванная форма комплемента обозначается черточкой сверху (с).

Существует два пути активации (самосборки) системы компле­мента - классический и альтернативный, отличающиеся пуско­выми механизмами.

При к л а с с и ч е с к о м пути активации происходит связы­вание компонента комплемента С1 с иммунными комплексами (антиген + антитело), куда включаются последовательно субком­поненты (Clq, Clr, Cls), С4, С2 и СЗ. Комплекс С4, С2 и СЗ обес­печивает фиксацию на клеточной мембране активированного С5 компонента комплемента, а затем включаются через ряд реакций С6 и С7, которые способствуют фиксации С8 и С9. В результате происходит повреждение клеточной стенки или лизис бактериаль­ной клетки.

При а л ь т е р н а т и в н о м пути активации комплемента активаторами служат непосредственно сами вирусы, бактерии или экзотоксины. В альтернативном пути активации не участвуют компоненты С1, С4 и С2. Активация начинается со стадии СЗ, куда включается группа белков: Р (пропердин), В (проактиватор), конвертаза проактиватора СЗ и ингибиторы j и Н. Пропердин в реакции стабилизирует конвертазы СЗ и С5, поэтому этот путь ак­тивации называют также системой пропердина. Реакция начина­ется с присоединения фактора В к СЗ, в результате ряда последо­вательных реакций в комплекс (конвертаза СЗ) встраивается Р (пропердин), который воздействует как фермент на СЗ и С5,"и на­чинается каскад активации комплемента с С6, С7, С8 и С9, что приводит к повреждению клеточной стенки или лизису клетки.

Таким образом, система комплемента служит эффективным механизмом защиты организма, которая активируется в результате иммунных реакций или при непосредственном контакте с микро­бами или токсинами. Отметим некоторые биологические функ­ции активированных компонентов комплемента: участвуют в ре­гуляции процесса переключения иммунологических реакций с клеточных на гуморальные и наоборот; С4, связанный с клеткой, способствует иммунному прикреплению; СЗ и С4 усиливают фа­гоцитоз; С1 и С4, связываясь с поверхностью вируса, блокируют рецепторы, ответственные за внедрение вируса в клетку; СЗа и С5а идентичны анафилактоксинам, они воздействуют на нейтрофильные гранулоциты, последние выделяют лизосомные ферменты, разрушающие чужеродные антигены, обеспечивают направлен­ную миграцию макрофагов, вызывают сокращение гладких мышц, усиливают воспаление.

Установлено, что макрофаги синтезируют С1, С2, СЗ, С4 и С5; гепатоциты - СЗ, Со, С8; клетки паренхимы печени - СЗ, С5 и С9.

И н т е р ф е р о н. Выделен в 1957г. английскими вирусоло­гами А. Айзексом и И. Линдерманом. Интерферон первоначально рассматривался как фактор противовирусной защиты. В даль­нейшем выяснилось, что это группа белковых веществ, функция которых заключается в обеспечении генетического гомеостаза клетки. В качестве индукторов образования интерферона, поми­мо вирусов, выступают бактерии, бактериальные токсины, мито-гены и др. В зависимости от клеточного происхождения интер­ферона и индуцирующих его синтез факторов различают а-ин-терферон, или лейкоцитарный, который продуцируют лейкоциты, обработанные вирусами и другими агентами; (3-интерферон, или фибробластный, который продуцируют фибробласты, обработан­ные вирусами или другими агентами. Оба эти интерферона отне­сены к типу I. Иммунный интерферон, или у-интерферон, проду­цируют лимфоциты и макрофаги, активированные невирусными индукторами.

Интерферон принимает участие в регуляции различных меха­низмов иммунного ответа: усиливает цитотоксическое действие сенсибилизированных лимфоцитов и К-клеток, оказывает анти-пролиферативное и противоопухолевое действие и др. Интерфе­рон обладает видотканевой специфичностью, т. е. более активен в той биологической системе, в которой выработан, защищает клет­ки от вирусной инфекции лишь в том случае, если воздействует на них до контакта с вирусом.

Процесс взаимодействия интерферона с чувствительными клет­ками включает в себя несколько этапов: адсорбция интерферона на клеточных рецепторах; индукция антивирусного состояния; разви­тие вирусной резистентности (наполнение интерферониндуцированных РНК и белков); выраженная резистентность к вирусному инфицированию. Следовательно, интерферон не вступает в прямое взаимодействие с вирусом, а препятствует проникновению вируса и ингибирует синтез вирусных белков на клеточных рибосомах в пе­риод репликации вирусных нуклеиновых кислот. У интерферона также установлены радиационно-защитные свойства.

И н г и б и т о р ы. Неспецифические противовирусные ве­щества белковой природы, присутствуют в нормальной нативной сыворотке крови, секретах эпителия слизистых оболочек дыха­тельного и пищеварительного трактов, в экстрактах органов и тка­ней. Обладают способностью подавлять активность вирусов в кро­ви и жидкостях вне чувствительной клетки. Ингибиторы подраз­деляют на термолабильные (теряют свою активность при прогревании вании сыворотки крови до 6О...62°С в течение 1 ч) и термоста­бильные (выдерживают нагревание до 100 °С). Ингибиторы обла­дают универсальной вируснейтрализующей и антигемагглютинирующей активностью в отношении многих вирусов.

Ингибиторы тканей, секретов и экскретов животных оказались активными в отношении многих вирусов: например, секреторные ингибиторы респираторного тракта обладают антигемагглютинирующей и вируснейтрализующей активностью.

Бактерицидная активность сыворотки крови (БАС). Свежая сы­воротка крови человека и животных обладает выраженными бактериостатическими свойствами в отношении ряда возбудителей инфекционных болезней. Основные компоненты, подавляющие рост и развитие микроорганизмов, - это нормальные антитела, лизоцим, пропердин, комплемент, монокины, лейкины и другие вещества. Поэтому БАС является интегрированным выражением противомикробных свойств гуморальных факторов неспецифи­ческой защиты. БАС зависит от состояния здоровья животных, условий их содержания и кормления: при плохом содержании и кормлении активность сыворотки значительно снижается.

Определение БАС основано на способности сыворотки крови подавлять рост микроорганизмов, что зависит от уровня нормаль­ных антител, пропердина, комплемента и др. Реакцию ставят при температуре 37 °С с различными разведениями сыворотки, в кото­рые вносят определенную дозу микробов. Разведение сыворотки позволяет установить не только ее способность подавлять рост микробов, но и силу бактерицидного действия, что выражается в единицах.

Защитно-адаптационные механизмы . К неспецифическим фак­торам защиты также принадлежит стресс. Факторы, вызывающие стресс, были названы Г. Силье стрессорами. По Силье стресс - особое неспецифическое состояние организма, возникающее в от­вет на действие различных повреждающих факторов окружающей среды (стрессоров). Кроме патогенных микроорганизмов и их токсинов в качестве стрессоров могут выступать холод, голод, теп­ло, ионизирующее излучение и другие агенты, обладающие спо­собностью вызывать ответные реакции организма. Адаптационный синдром может быть общим и местным. Он обусловливается действием гипофизарно-адренокортикальной системы, связанной с гипоталамическим центром. Под влиянием стрессора щпофиз начинает усиленно выделять андренокортикотропный гормон (АКТГ), стимулирующий функции надпочечников, вызывая у них усиленное выделение противовоспалительного гормона типа кор­тизона, снижающего защитно-воспалительную реакцию. Если действие стрессора слишком сильно или продолжительно, то в процессе адаптации возникает болезнь.

При интенсификации животноводства количество стрессовых факторов, воздействию которых подвергаются животные, значи тельно возрастает. Поэтому профилактика стрессовых воздей­ствий, снижающих естественную резистентность организма и обусловливающих заболевания, является одной из важнейших за­дач ветеринарной службы.

Гуморальные факторы неспецифической защиты организма включают в себя нормальные (естественные) антитела, лизоцим, пропердин, бета-лизины (лизины), комплемент, интерферон, ин­гибиторы вирусов в сыворотке крови и ряд других веществ, посто­янно присутствующих в организме.

Антитела (естественные). В крови животных и человека, которые ранее никогда не болели и не подвергались иммуниза­ции, обнаруживают вещества, вступающие в реакцию со многими антигенами, но в низких титрах, не превышающих разведения 1:10 ... 1:40. Эти вещества были названы нормальными или при­родными антителами. Считают, что они возникают в результате естественной иммунизации различными микроорганизмами.

Л и з о ц и м. Лизосомальный фермент присутствует в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови и экстрактах органов и тканей, в молоке; много лизоцима в белке куриных яиц. Лизоцим устойчив к нагреванию (инактивируется при кипячении), обладает свойством лизировать живые и убитые в основном грамположительные микроорганизмы.

Метод определения лизоцима основан на способности сыво­ротки действовать на культуру микрококкус лизодектикус, выра­щенную на косом агаре. Взвесь суточной культуры готовят по оп­тическому стандарту (10 ЕД) на физиологическом растворе. Ис­следуемую сыворотку последовательно разводят физиологическим раствором в 10, 20, 40, 80 раз и т. д. Во все пробирки добавляют равный объем взвеси микробов. Пробирки встряхивают и ставят в термостат на 3 ч при 37 °С. Учет реакции производят по степени просветления сыворотки. Титр лизоцима - это последнее разве­дение, в котором происходит полный лизис микробной взвеси.

С е к р е т о р н ы й и м м у н о г л о б у л и н А. Постоянно присутствует в содержимом секретов слизистых оболочек, молоч­ных и слюнных желез, в кишечном тракте; обладает выраженны­ми противомикробными и противовирусными свойствами.

П р о п е р д и н (от лат. pro и perdere - подготовить к разруше­нию). Описан в 1954 г. в виде полимера как фактор неспецифичес­кой защиты и цитолизина. Присутствует в нормальной сыворотке крови в количестве до 25 мкг/мл. Это сывороточный белок (бета-глобулин) с молекулярной массой

220 000. Пропердин принимает участие в разрушении микробной клетки, нейтрализации вирусов. Пропердин действует в составе пропердиновой системы: пропер­дин комплемент и двухвалентные ионы магния. Нативный пропер­дин, играет значительную роль в неспецифической активации комплемента (альтернативный путь активации).

Л и з и н ы. Белки сыворотки крови, обладающие способнос­тью лизировать (растворять) некоторые бактерии и эритроциты. В сыворотке крови многих животных присутствуют бета-лизины, вызывающие лизис культуры сенной палочки, а также многих патогенных микробов.

Л а к т о ф е р р и н. Негеминовый гликопротеид, обладающий железосвязывающей активностью. Связывает два атома трехвалент­ного железа, конкурируя с микробами, в результате чего рост мик­робов подавляется. Синтезируется полиморфноядерными лейко­цитами и гроздевидными клетками железистого эпителия. Яв­ляется специфическим компонентом секрета желез - слюнных, слезных, молочных, дыхательного, пищеварительного и моче­полового, трактов. Лактоферрин - фактор местного иммунитета, защищающий от микробов эпителиальные покровы.

К о м п л е м е н т. Многокомпонентная система белков сыво­ротки крови и других жидкостей организма, которые играют важ­ную роль в поддержании иммунного гомеостаза. Впервые его опи­сал Бухнер в 1889 г. под названием «алексин» - термолабильный фактор, в присутствии которого происходит лизис микробов. Тер­мин «комплемент» ввел Эрлих в 1895 г. Комплемент весьма не ус­тойчив. Было замечено, что специфические антитела в присутствии свежей сыворотки крови способны вызывать гемолиз эритроцитов или лизис бактериальной клетки, но если сыворотку перед поста­новкой реакции прогревать при 56 "С в течение 30 мин, то лизис не произойдет. Оказалось, что гемолиз (лизис) происходит за счет наличия комплемента в свежей сыворотке. Наибольшее количе­ство комплемента содержится в сыворотке морской свинки.

Система комплемента состоит не менее чем из девяти различ­ных белков сыворотки крови, обозначаемых от С1 до С9. С1 в свою очередь имеет три субъединицы - Clq, Clr, Cls. Активиро­ванная форма комплемента обозначается черточкой сверху (с).

Существует два пути активации (самосборки) системы компле­мента - классический и альтернативный, отличающиеся пуско­выми механизмами.

При к л а с с и ч е с к о м пути активации происходит связы­вание компонента комплемента С1 с иммунными комплексами (антиген + антитело), куда включаются последовательно субком­поненты (Clq, Clr, Cls), С4, С2 и СЗ. Комплекс С4, С2 и СЗ обес­печивает фиксацию на клеточной мембране активированного С5 компонента комплемента, а затем включаются через ряд реакций С6 и С7, которые способствуют фиксации С8 и С9. В результате происходит повреждение клеточной стенки или лизис бактериаль­ной клетки.

При а л ь т е р н а т и в н о м пути активации комплемента активаторами служат непосредственно сами вирусы, бактерии или экзотоксины. В альтернативном пути активации не участвуют компоненты С1, С4 и С2. Активация начинается со стадии СЗ, куда включается группа белков: Р (пропердин), В (проактиватор), конвертаза проактиватора СЗ и ингибиторы j и Н. Пропердин в реакции стабилизирует конвертазы СЗ и С5, поэтому этот путь ак­тивации называют также системой пропердина. Реакция начина­ется с присоединения фактора В к СЗ, в результате ряда последо­вательных реакций в комплекс (конвертаза СЗ) встраивается Р (пропердин), который воздействует как фермент на СЗ и С5,"и на­чинается каскад активации комплемента с С6, С7, С8 и С9, что приводит к повреждению клеточной стенки или лизису клетки.

Таким образом, система комплемента служит эффективным механизмом защиты организма, которая активируется в результате иммунных реакций или при непосредственном контакте с микро­бами или токсинами. Отметим некоторые биологические функ­ции активированных компонентов комплемента: участвуют в ре­гуляции процесса переключения иммунологических реакций с клеточных на гуморальные и наоборот; С4, связанный с клеткой, способствует иммунному прикреплению; СЗ и С4 усиливают фа­гоцитоз; С1 и С4, связываясь с поверхностью вируса, блокируют рецепторы, ответственные за внедрение вируса в клетку; СЗа и С5а идентичны анафилактоксинам, они воздействуют на нейтрофильные гранулоциты, последние выделяют лизосомные ферменты, разрушающие чужеродные антигены, обеспечивают направлен­ную миграцию макрофагов, вызывают сокращение гладких мышц, усиливают воспаление.

Установлено, что макрофаги синтезируют С1, С2, СЗ, С4 и С5; гепатоциты - СЗ, Со, С8; клетки паренхимы печени - СЗ, С5 и С9.

И н т е р ф е р о н. Выделен в 1957г. английскими вирусоло­гами А. Айзексом и И. Линдерманом. Интерферон первоначально рассматривался как фактор противовирусной защиты. В даль­нейшем выяснилось, что это группа белковых веществ, функция которых заключается в обеспечении генетического гомеостаза клетки. В качестве индукторов образования интерферона, поми­мо вирусов, выступают бактерии, бактериальные токсины, мито-гены и др. В зависимости от клеточного происхождения интер­ферона и индуцирующих его синтез факторов различают а-ин-терферон, или лейкоцитарный, который продуцируют лейкоциты, обработанные вирусами и другими агентами; (3-интерферон, или фибробластный, который продуцируют фибробласты, обработан­ные вирусами или другими агентами. Оба эти интерферона отне­сены к типу I. Иммунный интерферон, или у-интерферон, проду­цируют лимфоциты и макрофаги, активированные невирусными индукторами.

Интерферон принимает участие в регуляции различных меха­низмов иммунного ответа: усиливает цитотоксическое действие сенсибилизированных лимфоцитов и К-клеток, оказывает анти-пролиферативное и противоопухолевое действие и др. Интерфе­рон обладает видотканевой специфичностью, т. е. более активен в той биологической системе, в которой выработан, защищает клет­ки от вирусной инфекции лишь в том случае, если воздействует на них до контакта с вирусом.

Процесс взаимодействия интерферона с чувствительными клет­ками включает в себя несколько этапов: адсорбция интерферона на клеточных рецепторах; индукция антивирусного состояния; разви­тие вирусной резистентности (наполнение интерферониндуцированных РНК и белков); выраженная резистентность к вирусному инфицированию. Следовательно, интерферон не вступает в прямое взаимодействие с вирусом, а препятствует проникновению вируса и ингибирует синтез вирусных белков на клеточных рибосомах в пе­риод репликации вирусных нуклеиновых кислот. У интерферона также установлены радиационно-защитные свойства.

И н г и б и т о р ы. Неспецифические противовирусные ве­щества белковой природы, присутствуют в нормальной нативной сыворотке крови, секретах эпителия слизистых оболочек дыха­тельного и пищеварительного трактов, в экстрактах органов и тка­ней. Обладают способностью подавлять активность вирусов в кро­ви и жидкостях вне чувствительной клетки. Ингибиторы подраз­деляют на термолабильные (теряют свою активность при прогревании вании сыворотки крови до 6О...62°С в течение 1 ч) и термоста­бильные (выдерживают нагревание до 100 °С). Ингибиторы обла­дают универсальной вируснейтрализующей и антигемагглютинирующей активностью в отношении многих вирусов.

Ингибиторы тканей, секретов и экскретов животных оказались активными в отношении многих вирусов: например, секреторные ингибиторы респираторного тракта обладают антигемагглютинирующей и вируснейтрализующей активностью.

Бактерицидная активность сыворотки крови (БАС). Свежая сы­воротка крови человека и животных обладает выраженными бактериостатическими свойствами в отношении ряда возбудителей инфекционных болезней. Основные компоненты, подавляющие рост и развитие микроорганизмов, - это нормальные антитела, лизоцим, пропердин, комплемент, монокины, лейкины и другие вещества. Поэтому БАС является интегрированным выражением противомикробных свойств гуморальных факторов неспецифи­ческой защиты. БАС зависит от состояния здоровья животных, условий их содержания и кормления: при плохом содержании и кормлении активность сыворотки значительно снижается.

Помимо фагоцитов, в крови находятся растворимые неспецифические вещества, губительно действующие на микроорганизмы. К ним относятся комплемент, пропердин, β-лизины, х-лизины, эритрин, лейкины, плакины, лизоцим и др.

Комплемент (от лат. complementum - дополнение) представляет собой сложную систему белковых фракций крови, обладающую способностью лизировать микроорганизмы и другие чужеродные клетки, например эритроциты. Различают несколько компонентов комплемента: С 1 , С 2 , С 3 и т. д. Комплемент разрушается при температуре 55° С в течение 30 мин. Это свойство называется термолабильностью. Он разрушается также при встряхивании, под влиянием УФ-лучей и т. п. Помимо сыворотки крови, комплемент обнаружен в различных жидкостях организма и в воспалительном экссудате, но отсутствует в передней камере глаза и спинномозговой жидкости.

Пропердин (от лат. properde - подготовлять) - группа компонентов нормальной сыворотки крови, активирующая комплемент в присутствии ионов магния. Он сходен с ферментами и играет важную роль в устойчивости организма к инфекции. Снижение уровня пропердина в сыворотке крови свидетельствует о недостаточной активности иммунных процессов.

β-лизины - термостабильные (устойчивые к действию температуры) вещества сыворотки крови человека, обладающие антимикробным действием, в основном по отношению к грамположительным бактериям. Разрушаются при 63° С и под действием УФ-лучей.

Х-лизин - термостабильное вещество, выделенное из крови больных с высокой температурой. Обладает способностью без участия комплемента лизировать бактерии, главным образом грамотрицательные. Выдерживает нагревание до 70-100° С.

Эритрин выделен из эритроцитов животных. Оказывает бактериостатическое действие на возбудителей дифтерии и некоторые другие микроорганизмы.

Лейкины - бактерицидные вещества, выделенные из лейкоцитов. Термостабильны, разрушаются при 75-80° С. Обнаруживаются в крови в очень небольших количествах.

Плакины - сходные с лейкинами вещества, выделенные из тромбоцитов.

Лизоцим - фермент, разрушающий оболочку микробных клеток. Он содержится в слезах, слюне, жидкостях крови. Быстрое заживление ран конъюнктивы глаза, слизистых оболочек полости рта, носа объясняется в значительной степени наличием лизоцима.

Бактерицидными свойствами обладают также составные компоненты мочи, простатическая жидкость, экстракты различных тканей. В нормальной сыворотке содержится в небольшом количестве интерферон.

Контрольные вопросы

1. Что такое гуморальные факторы неспецифической защиты?

2. Какие гуморальные факторы неспецифической защиты Вы знаете?

Специфические факторы защиты организма (иммунитет)

Перечисленные выше компоненты не исчерпывают всего арсенала факторов гуморальной защиты. Главными среди них являются специфические антитела - иммуноглобулины, образующиеся при введении в организм чужеродных агентов - антигенов.

Антигены

Антигены - генетически чужеродные для организма вещества (белки, нуклеопротеиды, полисахариды и др.), на введение которых организм отвечает развитием специфических иммунологических реакций. Одна из таких реакций - образование антител.

Антигены обладают двумя основными свойствами: 1) иммуногенностью, т. е. способностью вызывать образование антител и иммунных лимфоцитов; 2) способностью вступать с антителами и иммунными (сенсибилизированными) лифоцитами в специфическое взаимодействие, которое проявляется в виде иммунологических реакций (нейтрализации, агглютинации, лизиса и др.). Антигены, обладающие обоими признаками, называются полноценными. К ним относятся чужеродные белки, сыворотки, клеточные элементы, токсины, бактерии, вирусы.

Вещества, не вызывающие иммунологических реакций, в частности выработку антител, но вступающие в специфическое взаимодействие с готовыми антителами, получили название гаптенов - неполноценных антигенов. Гаптены приобретают свойства полноценных антигенов после соединения с крупномолекулярными веществами - белками, полисахаридами.

Условиями, определяющими антигенные свойства различных веществ, являются: чужеродность, макромолекулярность, коллоидное состояние, растворимость. Проявляется антигенность при попадании вещества во внутреннюю среду организма, где происходит встреча его с клетками иммунной системы.

Специфичность антигенов, способность их соединяться только с соответствующим антителом - уникальное биологическое явление. Оно лежит в основе механизма сохранения постоянства внутренней среды организма. Это постоянство обеспечивает иммунная система, распознающая и уничтожающая генетически чужеродные вещества (в том числе и микроорганизмы, их яды), находящиеся в его внутренней среде. Иммунная система человека несет постоянный иммунологический надзор. Она способна распознавать чужеродность при отличии клетки всего по одному гену (раковые).

Специфичность - особенность строения веществ, по которой антигены отличаются друг от друга. Она определяется антигенной детерминантой, т. е. небольшим участком молекулы антигена, который и соединяется с антителом. Число таких участков (группировок) у разных антигенов различно и определяет число молекул антител, с которыми может соединяться антиген (валентность).

Способность антигенов соединяться только с теми антителами, которые возникли в ответ на активацию иммунной системы данным антигеном (специфичность), используется в практике: 1) диагностика инфекционных болезней (определение специфических антигенов возбудителя или специфических антител в сыворотке крови больного); 2) профилактика и лечение больных инфекционными болезнями (создание невосприимчивости к определенным микробам или токсинам, специфическая нейтрализация ядов возбудителей ряда болезней при иммунотерапии).

Иммунная система четко дифференцирует "свои" и "чужие" антигены, реагируя только на последние. Однако возможны реакции на собственные антигены организма - аутоантигены и возникновение против них антител - аутоантител. Аутоантигенами становятся "забарьерные" антигены - клетки, вещества, которые в течение жизни идивидуума не контактируют с иммунной системой (хрусталик глаза, сперматозоиды, щитовидная железа и др.), а приходят в соприкосновение с ней при различных повреждениях, всасываясь обычно в кровь. А поскольку при развитии организма эти антигены не распознавались как "свои", то не сформировалась естественная толерантность (специфическая иммунологическая безответность), т. е. в организме остались клетки иммунной системы, способные к иммунному ответу на эти собственные антигены.

В результате появления аутоантител могут развиться аутоиммунные заболевания как следствие: 1) прямого цитотоксического действия аутоантител на клетки соответствующих органов (например, зоб Хасимото - повреждение щитовидной железы); 2) опосредованного действия комплексов аутоантиген - аутоантитело, которые откладываются в поражаемом органе и вызывают его повреждение (например, системная красная волчанка, ревматоидный артрит).

Антигены микроорганизмов . Микробная клетка содержит большое число антигенов, имеющих разное расположение в клетке и разное значение для развития инфекционного процесса. У разных групп микроорганизмов антигены имеют различный состав. У кишечных бактерий хорошо изучены О-, К-, Н-антигены.

О-антиген связан с клеточной стенкой микробной клетки. Его обычно называли "соматическим", так как считали, что этот антиген заключен в теле (соме) клетки. О-антиген грамотрицательных бактерий - сложный липополисахаридно-протеиновый комплекс (эндотоксин). Он термостабилен, не разрушается при обработке спиртом и формалином. Состоит из основного ядра (core) и боковых полисахаридных цепей. Специфичность О-антигенов зависит от строения и состава этих цепей.

К-антигены (капсульные) связаны с капсулой и клеточной стенкой микробной клетки. Их называют также оболочечными. К-антигены расположены более поверхностно, чем О-антигены. Они являются главным образом кислыми полисахаридами. Имеется несколько видов К-антигенов: А, В, L и др. Эти антигены отличаются друг от друга по устойчивости к температурным воздействиям. А-антиген наиболее устойчив, L - наименее. К поверхностным антигенам относят и Vi-антиген, который имеется у возбудителей брюшного тифа и некоторых других кишечных бактерий. Он разрушается при 60° С. Наличие Vi-антигена связывали с вирулентностью микроорганизмов.

Н-антигены (жгутиковые) локализуются в жгутиках бактерий. Они представляют собой особый белок - флагеллин. Разрушаются при нагревании. При обработке формалином сохраняют свои свойства (см. рис. 70).

Протективный антиген (защитный) (от лат. protectio - покровительство, защита) образуется возбудителями в организме больного. Возбудители сибирской язвы, чумы, бруцеллеза способны образовывать протективный антиген. Его обнаруживают в экссудатах пораженных тканей.

Выявление антигенов в патологическом материале является одним из способов лабораторной диагностики инфекционных болезней. Для выявления антигена применяют различные иммунные реакции (см. ниже).

При развитии, росте и размножении микроорганизмов их антигены могут меняться. Происходит утрата некоторых антигенных компонентов, более поверхностно расположенных. Это явление носит название диссоциации. Примером ее может служить "S" - "R"-диссоциация.

Контрольные вопросы

1. Что такое антигены?

2. Каковы основные свойства антигенов?

3. Какие антигены микробной клетки Вы знаете?

Антитела

Антитела - это специфические белки крови - иммуноглобулины, образующиеся в ответ на введение антигена и способные специфически реагировать с ним.

В сыворотке человека имеется два вида белков: альбумины и глобулины. Антитела связаны в основном с глобулинами, измененными под воздействием антигена и названными иммуноглобулинами (Ig). Глобулины неоднородны. По скорости движения в геле при пропускании через него электрического тока их делят на три фракции: α, β, γ. Антитела принадлежат главным образом к γ-глобулинам. Эта фракция глобулинов имеет наибольшую скорость движения в электрическом поле.

Иммуноглобулины характеризуют по молекулярной массе, скорости осаждения при ультрацентрифугировании (центрифугировании с очень большой скоростью) и т. п. Различия этих свойств позволили разделить иммуноглобулины на 5 классов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Все они играют роль в развитии иммунитета против инфекционных заболеваний.

Иммуноглобулины G (IgG) составляют около 75% всех иммуноглобулинов человека. Они наиболее активны в развитии иммунитета. Единственные из иммуноглобулинов проникают через плаценту, обеспечивая пассивный иммунитет плода. Имеют небольшую молекулярную массу и скорость осаждения при ультрацентрифугировании.

Иммуноглобулины М (IgM) образуются в организме плода и первыми появляются после заражения или иммунизации. К этому классу принадлежат "нормальные" антитела человека, которые образуются в течение его жизни, без видимого проявления инфекции или при бытовом многократном инфицировании. Имеют большую молекулярную массу и скорость осаждения при ультрацентрифугировании.

Иммуноглобулины A (IgA) обладают способностью проникать в секреты слизистых (молозиво, слюна, содержимое бронхов и др.). Они играют роль в защите слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов от микроорганизмов. По величине молекулярной массы и скорости осаждения при ультрацентрифугировании близки к IgG.

Иммуноглобулины Е (IgE) или реагины несут ответственность за аллергические реакции (см. главу 13). Играют роль в развитии местного иммунитета.

Иммуноглобулины D (IgD). Обнаружены в небольшом количестве в сыворотке крови. Изучены недостаточно.

Структура иммуноглобулинов . Молекулы иммуноглобулинов всех классов построены одинаково. Наиболее простая структура у молекул IgG: две пары полипептидных цепей, соединенных дисульфидной связью (рис. 31). Каждая пара состоит из легкой и тяжелой цепи, различающихся по молекулярной массе. Каждая цепь имеет постоянные участки, которые предопределены генетически, и переменные, образующиеся под воздействием антигена. Это специфические участки антитела называют активными центрами. Они вступают во взаимодействие с антигеном, который вызвал образование антител. Количество активных центров в молекуле антитела определяет валентность - число молекул антигена, с которым может связаться антитело. IgG и IgA - двухвалентны, IgM - пятивалентны.

Рис. 31. Схематическое изображение иммуноглобулинов

Иммуногенез - антителообразование зависит от дозы, кратности и способа введения антигена. Различают две фазы первичного иммунного ответа на антиген: индуктивную - от момента введения антигена до появления антителообразующих клеток (до 20 ч) и продуктивную, которая начинается к концу первых суток после введения антигена и характеризуется появлением антител в сыворотке крови. Количество антител постепенно увеличивается (к 4-му дню), достигая максимума на 7-10-й день и уменьшается к концу первого месяца.

Вторичный иммунный ответ развивается при повторном введении антигена. При этом индуктивная фаза значительно короче - антитела вырабатываются быстрее и интенсивнее.

Контрольные вопросы

1. Что такое антитела?

2. Какие Вы знаете классы иммуноглобулинов?

Похожая информация.

Фагоцитоз

Процесс фагоцитоза - поглощение инородного вещества клетками-фагоцитами. Фагоцитарной активностью обладают ретикулярные и эндотелиальные клетки лимфоузлов, селезенки, костного мозга, купферовские клетки печени, гистиоциты, моноциты, полибласты, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы. Фагоциты удаляют из организма отмирающие клетки, поглощают и инактивируют микробы, вирусы, грибы; синтезируют биологически активные вещества (лизоцим, комплемент, интерферон); участвуют в регуляции иммунной системы.

Механизм фагоцитоза включает следующие этапы:

1) активация фагоцита и его приближение к объекту (хемотаксис);

2) стадия адгезии -- прилипание фагоцита к объекту;

3) поглощение объекта с образованием фагосомы;

4) образование фаголизосомы и переваривание объекта с помощью ферментов.

Активность фагоцитоза связана с наличием в сыворотке крови опсонинов. Опсонины -- белки нормальной сыворотки крови, вступающие в соединение с микробами, благодаря чему они становятся более доступными фагоцитозу.

Фагоцитоз, при котором происходит гибель фагоцитированного микроба, называют завершенным. Однако в ряде случаев микробы, находящиеся внутри фагоцитов, не погибают, а иногда даже размножаются. Такой фагоцитоз называют незавершенным. Макрофаги кроме фагоцитоза выполняют регуляторные и эффекторные функции, кооперативно взаимодействуя с лимфоцитами в ходе специфического иммунного ответа.

защита организм противомикробный фагоцитоз

Гуморальные факторы неспецифической защиты

К основным гуморальным факторам неспецифической защиты организма относят - лизоцим, интерферон, систему комплемента, пропердин, лизины, лактоферрин.

Лизоцим относится к лизосомальным ферментам, содержится в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови. Он обладает свойством лизировать живые и убитые микроорганизмы.

Интерфероны - белки, обладающие противовирусным, противоопухолевым, иммуномодулирующим действием. Интерферон действует посредством регуляции синтеза нуклеиновых кислот и белков, активируя синтез ферментов и ингибиторов, блокирующих трансляцию вирусных и - РНК.

К неспецифическим гуморальным факторам относят систему комплемента (сложный белковый комплекс, постоянно присутствует в крови и является важным фактором иммунитета). Система комплемента состоит из 20-ти взаимодействующих белковых компонентов, которые могут активироваться без участия антител, образовывать мембраноатакующий комплекс с последующей атакой мембраны чужеродной бактериальной клетки, приводящей к ее разрушению. Цитотоксическая функция комплемента в этом случае активируется непосредственно чужеродным внедрившимся микроорганизмом.

Пропердин принимает участие в разрушении микробной клетки, нейтрализации вирусов и играет значительную роль в неспецифической активации комплемента.

Лизины -- белки сыворотки крови, обладающие способностью лизировать некоторые бактерии.

Лактоферрин является фактором местного иммунитета, защищающий от микробов эпителиальные покровы.