Понятие об инфекции. Условия возникновение инфекционного процесса

Инфекция подразумевает проникновение микроорганизма в макроорганизм, размножения в нем =› возникновение инфекции. Инфекционное заболевание есть одна из форм инфекции, самая крайняя(тяжелая), но не единственная форма ее проявления. На заре развития микробиологии господствовала триада Генле-Коха, которая подчеркивала ведущую роль в развитии инфекционного процесса микроорганизма в возбудителя заболевания. В соответствии с ней:

микроорганизм всегда должен встречаться при данной болезни и не встречаться у здоровых людей и у больных другими болезнями

микроорганизм должен быть выделен от больного в чистой культуре

чистая культура микроорганизма должна вызвать то же самое заболевание

Однако многочисленные наблюдения со временем привели к пересмотру этой доктрины. Стало очевидным, что развитие болезни зависит не только от свойств возбудителя, но во многом и от состояния макроорганизма, которое, в свою очередь, зависит от условий его существования. Вместе с тем было бы ошибочно сущность инфекционного процесса рассматривать без учета роли микроорганизма – возбудителя данного заболевания.

36 - Патогенность и вирулентность микроорганизмов. Факторы патогенности

Патогенность – способность вызывать заболевание – видовое свойство бактерий, присущее виду в целом, но она может появляться в разной степени у разных представителей данного вида, Поэтому для оценки степени патогенности используют термин вирулентность. Патогенность и вирулентность означают одно и то же – способность вызывать заболевание, но под вирулентностью понимают количественную оценку, то есть меру, степень патогенности. Вирулентность может быть усилена (повышена) и ослаблена (понижена). Это достигается разными способами воздействия на соответствующего возбудителя.

Патогенность, обусловлено наличием у патогенных бактерий конкретных факторов патогенности:

Хемотаксис и подвижность (у бактерий, имеющих жгутики). С помощью хемотаксиса бактерии ориентируются в отношении своих клеток-мишеней, а наличие жгутиков ускоряет их приближение к клеткам.

Ферменты, разрушающие субстраты слизи, которая покрывает эпителиальные клетки слизистых оболочек. Протеазы, нейраминидазы, лецитиназы разрушая слизь, способствуют высвобождению рецепторов, с которыми взаимодействуют микроорганизмы

Факторы адгезии и колонизации, с помощью которых бактерии распознают рецепторы на мембранах клеток, прикрепляются к ним и колонизируют клетки. У бактерий функцию факторов адгезии выполняют различные структуры клеточной стенки: фимбрии, белки наружной мембраны, ЛПС и др.

Факторы инвазии, т.е. факторы, с помощью которых бактерии проникают в клетку. Обычно они сопряжены с факторами, подавляющими клеточную активность и способствующими внутриклеточному размножению бактерий. Факторы инвазии у Гр- бактерий обычно представлены белками наружной мембраны

Факторы, препятствующие фагоцитозу, т.е. защищающие от фагоцитоза. Они также связаны с компонентами клеточной стенки и либо маскируют бактерии от фагоцитов, либо подавляют их активность.

Факторы, подавляющие фагоцитоз. Наличие таких факторов обусловливает незавершенный характер фагоцитоза. Чаще всего он связан с образованием бактериями веществ, которые подавляют окислительный взрыв фагоцитов. Незавершенный фагоцитоз – одна из важных причин хронизации течения болезни

Ферменты защиты и агрессии бактерий. С помощью таких ферментов, как фибринолизин, лицитиназа, геалуронедаза, протеазы и т.п., бактерии реализуют свои агрессивные свойства. Эти ферменты способствуют их распространению в тканях организма.

Токсины микробов. Различают эндотоксины и экзотоксины. Эндотоксины имеются только у Гр- бактерий. Они представлены липополисахаридами и связанными с ними белками. Особенность эндотоксинов в том, что они термостабильны и высвобождаются из бактериальных клеток после их разрушения. Их токсичность и пирогенность обусловлены липидом А, входящим в состав ЛПС и имеющим сходную структуру у Гр- бактерий. Эндотоксины являются воспалительными агентами: они увеличивают проницаемость капилляров и оказывают разрушающее действие на клетки.

Экзотоксины. Их продуцируют как Гр+, так и Гр- бактерии. У Гр+ бактерий экзотоксины активно секретируются через ЦМ и клеточную стенку в окружающую среду с использованием специальных секретирующих систем. У Гр- бактерий некоторые экзотоксины синтезируются только при определенных условиях непосредственно в инфицированном организме и не редко сохраняются в цитоплазме, освобождаясь из клетки только после ее разрушения.

36 - Формы инфекции

Абортивная. Возбудитель проникает в организм, но не размножается в нем. Т.о. инфекционный процесс обрывается, и возбудитель рано или поздно погибает или удаляется из организма

Латентная (инаппаратная). Возбудитель проникает в организм, размножается в нем, макроорганизм отвечает на него соответствующими иммунобиологическими реакциями, ведущими к формированию приобретенного иммунитета и удалению возбудителя из организма. Однако никаких внешних клинических проявлений этой инфекции нет, она протекает скрыто(латентно)

Дремлющая. Бессимптомное пребывание возбудителя в организме может сохранятся долгое время после латентной инфекции или после перенесенного заболевания (туберкулез). Под влиянием условий, понижающих сопротивляемость организма, сохраняющиеся в нем живые микроорганизмы активизируются и вызывают заболевание или его рецидив. Т.о., патогенные микробы находятся некоторое время как бы в дремлющем состоянии.

Типичная для данного возбудителя форма инфекции. Возбудитель проникает в организм, активно в нем размножается, вызывая характерные (типичные) для данной болезни клинические проявления, которые так же характеризуются определенной цикличностью

Атипичная. Возбудитель проникает в организм, активно в нем размножается, организм отвечает соответствующими иммунобиологическими реакциями, которые приводят к формированию активного иммунитета, но клинические симптомы болезни не выражены

Персистентная (хроническая). Механизм L-трансформации (нечувствительность к антибиотикам и хим. препаратам). Попадает в организм, вызывает инфекцию, начинается лечение

Медленная. Возбудитель проникает в организм, очень долго сохраняется внутриклеточно в латентном состоянии. Опасность: длительный инкубационный период; длительное развитие болезни; слабый иммунный ответ; летальный исход. Пример: ВИЧ

Бактерионосительство. Очень часто после либо латентной инфекции, либо перенесенного заболевания организм человека не в состоянии полностью освободиться от возбудителя, при этом человек, будучи практически здоровым, становится его носителем в течение многих месяцев и даже лет.

38 - Источники инфекционных заболеваний. Механизмы заражения. Пути и факторы передачи

Источники инфекции:

Человек (больной, реконвалесцент, бактерионоситель)

Животные

Объекты внешней среды, служащие естественной средой обитания некоторых патогенных бактерий или контаминирванными от больных людей или животных

Пути заражения человека. Заражение человека патогенными микроорганизмами может произойти только через поврежденную кожу и слизистые оболочки глаза, дыхательных, пищеварительных и мочеполовых путей. Место проникновения возбудителя в организм человека или животного называется входными воротами инфекции.

Способы заражения:

Воздушно-капельный или воздушно-пылевой

Фекально-оральный. Возбудитель выделяется с испражнениями или мочой, заражение происходит через рот при употреблении инфицированных пищевых продуктов или воды

Трансмиссивный. Через укусы кровососущих членистоногих

Контактный. Прямой контакт с больным, реконвалесцентом, бактерионосителем или через загрязненные предметы обихода, т.е. непрямым контактом

Половой

При использовании нестерильных мед. приборов, особенно шприцев

Вертикальный. От матери ребенку через плаценту, во время родов или сразу после них

39- Понятие об иммунитете. Виды иммунитета

Иммунитет – совокупность механизмов и свойств, обеспечивающих гомеостаз и защиту организма от всего чужеродного.

Иммунологические функции осуществляются на двух уровнях:

Филогенетический – неспецифические механизмы иммунного ответа. Функционируют постоянно. Обеспечивают дестабилизирующее воздействие на микробную флору, т.е. воспалительная реакция одинаковая для разных возбудителей

Специфический – более сильный, более эффективный, т.к. идет избирательное воздействие на чужеродные агенты (антигены)

Естественный иммунитет обуславливает постоянный уровень резистентности организма к любому антигену. Как врожденный, так и приобретенный иммунитет реализуется действием клеток и гуморальных факторов.

Врожденный и приобретенный иммунитет бывает клеточным и гуморальным. Особенностью приобретенного иммунитета является развитие иммунологической памяти – способность к быстрому и сильному ответу на повторное воздействие антигена. После перенесенного заболевания в организме формируется постинфекционный иммунитет – препятствует повторному заражению.

Аналогией постинфекционного иммунитета является поствакцинальный иммунитет – после введения вакцины.

Формирование приобретенного иммунитета – процесс активный, который ведет либо к образованию или активации специфических клонов иммунных клеток, либо к образованию антител или гуморальных факторов. Это приводит к полной перестройке иммунного ответа как следствие развития иммунной реакции – активный иммунитет. Антитела и клетки организма способны вызвать иммунный ответ в другом организме, куда они будут перенесены естественным или искусственным путем – пассивный иммунитет: введение профилактических или лечебных сывороток, либо выделенных из них иммуноглобулинов (например, от матери к новорожденному через плаценту с молоком).

Адаптивный или воспринятый иммунитет. Для создания пассивного иммунитета используют пересадку лимфоцитов, активированных антигенами или цитокинами вне организма. Виды адаптивного иммунитета: антимикробный; антитоксический; антивирусный; противоопухолевый.

Трансплантационный И возникает при трансплантации несовместимых тканей. Местный И – поступление Аг через дыхательные пути, ЖКТ, участки слизистых и кожи, которое приводит к развитию выраженной локальной иммунологической реакции.

40 - Неспецифические факторы защиты организма (фагоцитоз и др.)

Неспецифические факторы защиты организма:

§ Нормальная микрофлора организма человека. Микроорганизмы, которые населяют кожу и слизистые оболочки, сообщающиеся с внешней средой, составляют нормальную микрофлору организма. Защитный эффект нормальной микрофлоры заключается в том, что между ее представителями и патогенными микроорганизмами, которые попадают в данную область, неизбежно возникают сложные формы взаимоотношений, от конкуренции до прямого антагонизма, природа которых может быть самой различной.

§ Внешние барьеры:

- Кожа. Бактерицидные свойства кожи обусловлены наличием в секрете сальных и потовых желез ненасыщенных жирных кислот, особенно олеиновой. Бактерицидное и бактериостатическое действие оказывают также содержащиеся в секрете потовых желез перекись водорода, уксусная кислота, аммиак, мочевина, желчные пигменты и др.

- Слизистые оболочки. Покрытые слизью реснички мерцательного эпителия адсорбируют на себе микроорганизмы, содержащиеся во вдыхаемом воздухе, и способствуют его очищению. Бактерии, попавшие на слизистую глаза, относительно быстро удаляются путем вымывания слезной жидкостью. В слюне, в слезной жидкости, в носовом секрете и в различных тканевых соках содержится фермент лизоцим, разрушающий клеточную стенку бактерий. Мощный антимикробным действием обладает нормальный желудочный сок с его кислой реакцией. Большинство бактерий, попадающих в желудок, разрушаются здесь.

§ Внутренние барьеры – система лимфатических сосудов и лимфатических узлов. В случае проникновения через кожу или слизистые оболочки микроорганизмы, как и иные чужеродные частицы, током лимфы заносятся в лимфатические узлы, задерживаются в них и становятся объектом действия макрофагов. Т.о., лимфатические узлы не просто фильтруют лимфу, но и активно удаляют из нее микробов, выполняя важнейшую неспецифическую защитную функцию.

§ Клеточные факторы – фагоцетирующие клетки. В 1883г. Мечников доказал защитные свойства подвижных клеток крови – фагоцитов. Сформулировал основные положения фагоцитарной теории. Все клетки делятся на макрофаги и микрофаги. Микрофаги – полиморфноядерные гранулоциты крови(нейрофилы, базофилы). Макрофаги различных тканей организма вместе с моноцитами крови и их костномозговыми предшественниками объединены в систему мононуклеарных фагоцитов. Все фагоциты характеризуются общностью основных функций, сходством структур; имеют одинаковую наружную плазмотическую мембрану. Высоко организованный лизосомный аппарат. Функции фагоцитов: защитная(защищает от Аг и продуктов распада тканей); антигенпрезентирующая(представляет лимфацитам Аг эпитопы на своей мембране); секреторная(секреция лизосомных ферментов и цитокинов).

Стадии фагоцитоза:

Хемотаксис – целенаправленное передвижение фагоцитов в сторону Аг

Адгезия – прикрепление

Захват по типу эндоцитоза – основная физиологическая функция профессиональных фагоцитов

Внутриклеточное переваривание

41- Иммунная система организма человека, ее особенности

Иммунная система представлена лимфоидной тканью. Это специализированная, анатомически обособленная ткань, разбросанная по всему организму в виде различных лимфоидных образо­ваний.

К лимфоидной ткани относятся:

-вилочковая, или зобная железа

-костный мозг

-селезенка

-лимфатические узлы(групповые лимфатические фолликулы, или пейеровы бляшки

-миндалины

-подмышечные, паховые и другие лимфатические образования, разбросанные по всему организму, а также циркулирующие в крови лимфоциты.

Лимфоидная ткань состоит из ретикулярных клеток, составляющих остов ткани, и лимфо­цитов, находящихся между этими клетками. Основными функ­циональными клетками иммунной системы являются лимфоци­ты, подразделяющиеся на Т- и В-лимфоциты и их субпопуля­ции. Общее число лимфоцитов в человеческом организме дос­тигает 10¹², а общая масса лимфоидной ткани составляет при­мерно 1—2 % от массы тела.

Лимфоидные органы делят на:

-центральные (первичные)

-периферические (вторичные)

К центральным относят: вилочковую железу и костный мозг, так как клетки этих лимфоид­ных образований осуществляют инструктивные функции, обес­печивая иммунологическую компетентность клеток-предшествен­ников, а также выполняют регуляторные функции. У птиц центральным органом иммунитета является сумка Фабрициуса. Ви­лочковая железа формирует (инструктирует) Т-лимфоциты, а костный мозг человека и сумка Фабрициуса (bursa Fabricii) у птиц формируют В-лимфоциты.

К периферическим органам относят: селезенку, лимфатические узлы и скопления лимфоидных тканей по всему организму. Клетки периферических органов непосредственно осуществляют реакции клеточного и гуморального иммунитета (образование антител, цитотоксическая, киллерная функция и др.) и поэтому называются иммунокомпетентными клетками (иммуноцитами).

Вилочковая железа - центральный орган лимфоцитопоэза позвоночных. Эта железа появляется в период внутриутроб­ного развития и к моменту рождения достигает массы 10-15 г, окончательно созревая к пятому году жизни и достигая макси­мальных размеров (30-40 г) к 10-12 годам; после 30 лет на­чинается обратное развитие железы.

В корковом веществе вилочковой железы стволовые клетки костного мозга превращаются в тимоциты на разных стадиях дифференцировки. По мере созревания они покидают железу че­рез лимфатические сосуды и попадают в кровь. Клеточный цикл протекает в железе в течение 4-6 ч, а полный обмен всей популяции тимоцитов завершается за 4-6 дней. Кроме того, в железе секретируются гормоноподобные вещества: тимозин, тимопоэтин и другие лимфоцитокины, способствующие созреванию Т-лимфоцитов.

Дети с врожденным отсутствием вилочковой железы нежизнеспособны из-за иммунологической некомпетентности лимфоцитов. При удалении железы у взрослых, а также при старении снижается функция иммунитета. Иногда отмечаются врожденные поражения железы — гипоплазия (синдром Ди Джорджи), им­мунологическая недостаточность с тимомой, агаммаглобулинемия Брутона и др.

В костном мозге формируются клетки-предшественники, полипотентные стволовые клетки костного мозга чело­века и других млекопитающих, которые затем трансформируют­ся в Т- и В-лимфоциты или другие клетки крови, что позволя­ет считать его центральным органом иммунитета.

Групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки) это скопление лимфоидной ткани в слизистой обо­лочке тонкой кишки. Их продукция в значительной степени обеспечивает местный иммунитет слизистой оболочки кишечника и регулирует видовой состав его микрофлоры.

Небные миндалины представляют собой скопление лимфоидных элементов глоточного кольца, защищают верхние дыхательные пути от возникновения воспалительных заболеваний и регулируют нормофлору полости рта и носоглотки.

Лимфатические узлы - мелкие округлые образования по ходу лимфатических сосудов; 95 % лимфоцитов в лимфатичес­ких узлах постоянно циркулируют в лимфатических и кровенос­ных сосудах.

В селезенке существуют Т- и В-зависимые зоны расположения лимфоцитов. В селезенке в основном концентрируются плазматические клетки - продуценты антител.

Кровь относится к периферическим органам иммунитета. В ней циркулируют Т- и В-лимфоциты, полиморфно-ядерные лейкоциты. Лимфоциты составляют 30 % от числа лейкоцитов.

Родоначальницей большинства клеток крови, в том числе и лимфоцитов, является полипотентная стволовая клетка ко­стного мозга (морфологически не идентифицируется), которая при дифференцировке и пролиферации может превращаться в предшественников Т- и В-лимфоцитов. Предшественники

Т-лимфоцитов мигрируют в вилочковую железу, где под влиянием тимозина, тимопоэтина и других медиаторов созревают и дифференцируются, образуя разновидности лимфоцитов:

Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-эффекторы. Предшественники

В-лимфоци­тов мигрируют в костный мозг и превращаются в костномозго­вые В-лимфоциты, которые затем переходят в плазматические клетки, продуцирующие антитела

42 - Иммунокомпетентные клетки, кооперация клеток в иммунном ответе

Функции иммунитета осуществляют три вида иммунокомпетентных клеток:

-макрофаги;

-T-лимфоциты;

-В-лимфоциты;

Макрофаги, гранулоциты также происходят от общего пред­шественника — кроветворной стволовой клетки.

Ведущая эффекторная роль в деятельности иммунной системы принадлежит мигрирующим лимфоцитам. Лимфоцит является функциональным элементом в реакциях клеточного иммунитета, предшественником плазматической клетки, продуцирующей иммуно­глобулины, носителем иммунологической памяти, индуктором иммунологической толерантности (неотвечаемости на антиген).

Т-лимфоциты обеспечивают клеточные формы иммунного ответа (гиперчувствительность замедленного типа, трансплантационный иммунитет, противоопухолевый иммунитет и т. д.), а В-лимфоциты отвечают за гуморальный иммунитет (все виды антителообразования). Т- и В-системы лимфоцитов взаимодействуют между собой и макрофагальной системой, при этом Т-система по отношению к В-системе является регулирующей.

К мононуклеарным фагоцитам (макрофагам) относятся фа­гоциты, циркулирующие в периферической крови, а также тка­невые макрофаги. Они образуются в костном мозге из полипотентной стволовой клетки, после нескольких стадий развития по­падают в кровоток в виде моноцитов. Тканевые макрофаги фор­мируются частично из моноцитов, а частично — в процессе про­лиферации макрофагов.

Под микроскопом или путем окрашивания различать Т- и В-клетки не удается — это возможно только с помощью растро­вой электронной микроскопии. Для В-лимфоцитов характерна ворсинчатая поверхность, Т-клетки более гладкие, ворсинок очень мало. Когда В-клетки начинают продуцировать иммуногло­булины, на их поверхности возникают шарообразные структуры.

Моноциты имеют дольчатую структуру. Зрелые В-лимфоциты на клеточной мембране имеют иммуноглобулины, играющие роль антигенспецифических рецепторов. После антигенной стимуляции В-лимфоциты переходят в плаз­матические клетки, которые резко усиливают синтез иммуногло­булинов определенной специфичности.

Т-лимфоциты имеют несколько субпопу­ляций с различными физиологическими функциями.

T-хелперы относятся к регулирующим клеткам. Получив от макрофагов информацию об антигене, Т-хелперы с помощью иммуноцитокинов (ИЛ-2) передают сигнал, усиливающий про­лиферацию Т- и В-лимфоцитов нужных клонов, превращая их в активированные Т-эффекторы или плазматические антителопродуцирующие клетки.

Т-супрессоры тоже относятся к регуляторам иммунного от­вета. Эти клетки являются антагонистами Т-хелперов и блоки­руют развитие гуморального и клеточного иммунитета.

Т-эффекторы (или Т-киллеры) ответственны за клеточный иммунитет в различных его проявлениях: разрушают опухолевые клетки, трансплантированные клетки, мутировавшие клетки собственного организма, участвуют в гиперчувствительности замедленного типа. Это цитоцидные клетки, разрушающие клеткимишени при непосредственном контакте за счет выделяемых ферментов-токсинов или в результате активации в

клетках-мишенях лизосомальных ферментов.

Т-амплифайеры -клетки, усиливающие действие тех или иных субпопуляций Т-лимфоцитов.

Нулевые клетки - лимфоциты без отличительных признаков Т- и В-клеток. Тот факт, что они встречаются среди лимфоци­тов костного мозга в 50 % случаев, а среди лимфоцитов крови в 5 % случаев, позволяет предположить, что это незрелые фор­мы лимфоцитов, хотя и обладающие цитотоксической активно­стью.

Естественные киллеры Natural killer, или NK-клетки, также нельзя по морфологическим или антигенным свойствам отнести ни к Т-, ни к В-лимфоцитам, но они активно участвуют в противоопухолевом иммунитете, отторжении трансплантата.

Существуют В- и Т-клетки памяти. Это долгоживущие лим­фоциты, сохраняющие после первичного контакта с антигеном информацию о нем в течение месяцев, лет, десятилетий. При вторичном попадании того же антигена происходит стимуляция этого клона клеток. В-клетки быстро пролиферируют и превращаются в плазматические. Которые антитела наружной специфичности.

Деятельность этих клеток (макрофаги, T- и B-лимфоциты) направлена на распознавание и уничтожение генетически чужеродных веществ, т.е. поддержание гомеостаза (гомеостаз –это физиологический процесс поддержания постоянства внутренней среды организма), осуществляется в содружестве друг с другом. В так называемом кооперативном взаимодействии. Кооперацию клеток осуществляют медиаторы, иммуноцитоксины и другие регуляторные вещества и механизмы.

43 - Антигены. Антигенная структура бактериальной клетки. Антигены человека

Антигены – это любые генетически чужеродные для данного организма вещества (обычно биополимеры), которые, попав во внутреннюю среду организма или образуясь в организме, вызывают ответную специфическую иммунологическую реакцию: синтез антител, появление сенсибилизированных лимфоцитов или возникновение толерантности к этому веществу, гиперчувствительности немедленного и замедленного типов иммунологической памяти. Антитела, вырабатываемые в ответ на введение антигена,, специфически взаимодействуют я этим антигеном in vitro in vivo, образуя комплекс антиген-антитело.

Антигены, вызывающие полноценный иммунный ответ, называются полноценными антигенами. Это органические вещества микробного, растительного и животного происхождения. Химические элементы, простые и сложные неорганические соединения антигенностью не обладают. Антигенами могут быть как вредные, так и безвредные для организма вещества.

Антигенами являются также:

бактерии; грибы; простейшие вирусы; клетки и ткани животных, попавшие во внутреннюю среду макрооганизма; а также клеточные стенки; цитоплазматические мембраны; рибосомы; митохондрии; микробные токсины; экстракты гельминтов; яды многих змей и пчел; природные белковые вещества, некоторые полисахаридные вещества микробного происхождения; растительные токсины и т.д.

Некоторые вещества самостоятельно не вызывают иммунного ответа, но приобретают эту способность при конъюгации с высокомолекулярными белковыми носителями или в смеси с ним. Такие вещества называют неполными антигенами, или гаптенами. Гаптенами могут быть химические вещества с малой молекулярной массой или более сложные химические вещества, не обладающие свойствами полного антигена: некоторые полисахариды, полипептид туберкулезной палочки (PPД), ДНК, РНК, липиды, пептиды. Гаптен является частью полного или конъюгированного антигена. Гаптены иммунного ответа не вызывают. Но они вступают в реакцию с сыворотками, содержащими антитела.

Антигены обладают специфичностью, которая связана с какой-либо определенной химической группой в составе молекулы, называемой детерминантой, или эпитопом. Детерминанты антигена – это те его части, которые распознаются антителами и иммунокомпетентными клетками.

Полные антигены могут иметь в своем составе две или более однозначные детерминантные группировки, поэтому они являются двухвалентными или поливалентными. Неполные антигены (гаптены) имеют лишь одну детерминантную группировку, т.е. являются одновалентными.

Наиболее выраженными антигенными свойствами обладают белки как биополимеры с выраженной генетической чужеродностью. Чем дальше друг от друга в филогенетическом развитии отстоят животные, тем большей антигенностью будут обладать белки по отношению к друг другу. Это свойство используется для выявления филогенетического родства животных различных видов, а также судебно-медицинской экспертизе.

Антигенность связывают с жесткой поверхностной структурой детерминант, расположением аминокислот, составляющих полипептидные цепи, особенно их концевые части.

Антигенные свойства желатина, гемоглобина и других слабых антигенов можно усилить, адсорбируя их на различных носителях (каолин, активированный уголь, химические полимеры, гидроокись алюминия и др.). Эти вещества повышают иммуногенность антигена. Они называются адъювантами.

На иммунный ответ влияет большое количество поступающего антигена: чем больше, тем более выражен иммунный ответ. При слишком большой дозе антигена может наступить иммунологическая толерантность.

Важным условием антигенности является растворимость антигена. Кератин - высокомолекулярный белок, не может быть представлен в виде коллоидного раствора и не является антигеном.

Гаптены из-за небольшой молекулярной массы не фиксируются иммунокомпетентными клетками макроорганизма и не могут вызывать ответную иммунологическую реакцию.

Полугаптены – неорганические радикалы (йод, бром, нитрогруппа, азот и т.д.), присоединившиеся к белковой молекуле, могут менять иммунологическую специфичность белка. Такие йодированные или бромированные белки вызывают образование антител, специфичных к йоду и брому соответственно, т.е. к тем детерминантам, которые располагаются на поверхности полного антигена.

Проантигены – гаптены, которые могут соединяться с собственными белками организма и сенсибилизировать его как аутоантигены. Например, продукты расщепления пенициллина в соединении с белками организма могут быть антигенами.

Гетероантигены – общие антигены, встречающиеся у разных видов животных. Гетероантигены обнаружены у человека и некоторых видов бактерий. Например, возбудитель чумы и эритроциты человека с 0 группой крови имеют общие антигены. В результате иммунокомпетентные клетки этих людей не реагируют на возбудителя чумы как чужеродный антиген и не развивают полноценной иммунологической реакции, что нередко приводит к летальному исходу.

Аллоантигены (изоантигены) – различные антигены внутри одного вида. В настоящее время в эритроцитах человека обнаружено более 70 антигенов, которые дают около 200 000 сочетаний.

Клетки злокачественных опухолей также содержат антигены.

Антигены бактерий, вирусов, грибов, простейших являются полными антигенами.

В процессе эволюции антигенная структура некоторых микрооганизмов может меняться. Особенно большей изменчивостью антигенной структуры обладают вирусы (гриппа, ВИЧ).

Антигены, как генетически чужеродные вещества, осуществляют запуск иммунной системы. Приведение ее в функционально активное состояние, выражающееся в проявлении тех или иных иммунологических реакций, направленных на устранение неблагоприятного воздействия антигена.

44 - Иммуноглобулины (антитела), структура и свойства. Классы иммуноглобулинов, их характеристика

В соответствии с Международной классификацией гамма-глобулины, несущие функции антител, получили название иммуноглобулинов и обозначаются символом Ig.

Антитела – это иммуноглобулины, вырабатываемые в ответ на введение антигена и способные специфически взаимодействовать с этим же антигеном.

§ Первичная функция антител состоит во взаимодействии их активных центров с комплементарными им детерминантами антигенов.

§ Вторичная функция антител состоит в их способности:

связывать антиген с целью нейтрализации и элиминации из организма, т.е. принимать участие в формирование защиты от антигена;

участвовать в распознании «чужого» антигена;

участвовать в различных формах иммунного ответа (фагоцитоз, киллерная функция, ГНТ, ГЗТ, иммунологическая толерантность, иммунологическая память).

Антитела используют для диагностики инфекционных и неинфекционных заболеваний, определения иммунного статуса организма, профилактики и терапии ряда инфекционных и неинфекционных болезней.

Структура антител: белки иммуноглобулинов по химическому составу относятся к гликопротеидам, так как состоят из протеина и сахаров, построены из 18 аминокислот. Имеют видовые отличия, связанные главным образом с набором аминокислот. Молекулярная масса иммуноглобулинов находится в пределах 150-900кД. Их молекулы имеют цилиндрическую форму, они видны в электронном микроскопе. До 80% иммуноглобулинов имеют константу седиментации 7S; устойчивы к слабым кислотам, щелочам, нагреванию до 60С. Выделить иммуноглобулины из сыворотки крови можно физическими и химическими методами (электрофорез, изоэлектрическое осаждение спиртом и кислотами, высаливание, аффинная хроматография и др.) Эти методы используют в производстве при приготовлении иммунобиологических препаратов.

Иммуноглобулины по структуре, антигенным и иммунобиологическим свойствам разделяются на пять классов:

-IgM

-IgG

-IgA

-IgE

-IgD

Иммуноглобулины М, G, А имеют подклассы. Например, IgG имеет четыре подкласса (IgG1, Ig2, IgG3, IgG4). Все классы и подклассы различаются по аминокислотной последовательности. Иммуноглобулины человека и животного сходны по строению.

Р.Портер и Д.Эдельман установили строение молекулы иммуноглобулинов. По их данным, молекулы иммуноглобулинов всех пяти классов состоят из полипептидных цепей: двух одинаковых тяжелых цепей и двух одинаковых легких цепей – L, соединенных между собой дисульфидными мостиками. Соответственно каждому классу иммуноглобулинов, т. е. M, G, A, E, D, различают пять типов тяжелых цепей: мю, гамма, альфа, эпсилон, дельта, имеющих молекулярную массу в пределах 50-70 кД (содержат 420-700 аминокислотных остатков) и различающихся по антигенности. Легкие цепи всех пяти классов являются общими и бывают двух типов: каппа и ламбда имеют молекулярную массу 23 кД (214-219 аминокислотных остатков). L-цепи иммуноглобулинов различных классов могут вступать в соединение (рекомбинироваться) как с гомологичными, так и с гетерологичными Н-цепями. Однако в одной и той же молекуле могут быть идентичные L-цепи (каппа и ламбда).

Как в Н-, так и в L-цепях имеется вариабельная - V область, в которой последовательность аминокислот непостоянная и константная - C область постоянным набором аминокислот. В легких и тяжелых цепях различают NH2- и СООН- концевые группы.

При обработке гамма-глобулина меркаптоэтанолом разрушаются дисульфидные связи и молекула иммуноглобулина распадается на отдельные цепи полипептидов. При воздействии протеолитическим ферментом папаином иммуноглобулин расщепляется на три фрагмента: два некристаллизующихся, содержащих детерминантные группы к антигену и названных Fab-фрагменты I и II и один кристаллизующийся Fc-фрагмент. FabI- FabII-фрагменты сходны по свойствам и аминокислотному и отличаются от Fc-фрагмента; Fab- и Fc-фрагменты являются компактными образованиями, соединенными между собой гибкими участками Н-цепи, благодаря чему молекулы иммуноглобулина имеют гибкую структуру.

Как Н-цепи, так L-цепи имеют отдельные, линейно связанные компактные участки, названные доменами; в Н-цепи их по 4, а в L-цепи их по2.

Типовой структурой молекулы иммуноглобулинов является IgG. Остальные классы иммуноглобулинов отличаются от IgG дополнительными элементами организации их молекулы. Так, IgM представляет собой пентамер, т.е. пять молекул IgG, соединенных полипептидной цепью, обозначаемой буквой J. IgA бывает обычным, т.е. мономерным, а также ди- и тримерным. Различают IgA сывороточный и секреторный. В последнем молекула оединена с секреторным компонентом (SC), выделяемым эпителиальными клетками, что защищает IgA от разрушения ферментами. IgE обладает высокой цитофильностью, т.е. способностью присоединяться к тучным клеткам и базофилам, в результате чего клетки выделяют гистамин и гистаминоподобные вещества, вызывающие ГНТ. IgD склонен к агрегации, имеет дополнительные дисульфидные связи.

В ответ на введение любого антигена могут вырабатываться антитела всех пяти классов. Обычно вначале вырабатывается IgM, затем IgG, остальные – несколько позже. Основную массу сывороточных иммуноглобулинов (70-80%) составляет IgG; на долю IgA приходится 10-15%, IgM – 5-10%, IgE – 0, 002% и IgD – около 0, 2%. Содержание иммуноглобулинов меняется с возрастом. При некоторых патологических расстройствах наблюдаются отклонения в уровне их содержания крови. Например, концентрация IgG возрастает при инфекционных болезнях, аутоиммунных расстройствах, снижается при некоторых опухолях, агаммаглобулинемии. Содержание IgM увеличивается при многих инфекционных болезнях, снижается при некоторых иммунодефицитных состояниях.