Глава 2. Природа антител

Введение

Большое значение в иммунитете имеют антитела. Рас­крытие их природы приоткроет завесу тайны многих вопро­сов медицины, ветеринарии и вообще биологии. По иммуно­логии издано много научной литературы, где обязательно рассматриваются антитела. Кроме того, по антителам имеет­ся много литературы. Это: «Биохимия антител» (Р. С. Нез-лин, 1966), «Образование антител» (Р. Паркхаус, Д. Согн и др., 1983), «Структура и функция антител» (М. Тернер, Ф. Ричардс и др., 1983), «Иммунитет и инфекция. Эволюция взглядов» (В. Макаров, 1995) и другие.

По современному определению антитела являются бел­ками и принадлежат к высокоспециализированной группе белков, получивших название иммуноглобулины. В настоя­щее время синонимом «антитела» стал иммуноглобулин. Опи­саны механизм их образования, биохимия, структура и функ­ция. В белок иммуноглобулина входит много органических соединений. Это ферменты, их активаторы и ингибиторы, гор­моны, простогландины и другие вещества. Что является дей­ствующим началом антитела? Непосредственно комплекс этих соединений, именуемый иммуноглобулином, или какое-то отдельное вещество, входящее в этот комплекс?

В настоящее время иммунология — наука об иммуните­те, изучающая генетические, молекулярные и клеточные ме­ханизмы реагирования организма на чужеродные субстанции, оформилась как самостоятельная научно-практическая дис­циплина. И в современной биологии во многих источниках иммуноглобулины представлены как отдельные образования, предназначенные специально действовать именно против той; чужеродной субстанции, которая была причиной их возник­новения.

Что это? Отдельная система в организме, подобно сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и другим, предназначенная специально, как пишет Р. В. Петров (1982), для защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетической чужеродности Или это физиологический процесс многих систем организма, дополнительной функцией которого является в том числе и иммунитет? Еще Фрэнк Вернет иммунной системе отводил роль выполнения! прежде всего физиологической функции, осуществляя иммунологический надзор за целостностью организма. Сейчас воз­никла необходимость явление иммунитета из обособленного положения в биологии поместить в соответствующий раздел физиологии. Это даст новое направление в исследовании ме­ханизма возникновения и мер борьбы с инфекционными, ин­вазионными, аутоиммунными, онкологическими и другими за­болеваниями. В том числе даст возможность проводить ис­следования трансплантационного иммунитета, явления толе­рантности с новых позиций и еще много других факторов, связанных с иммунитетом.

Понятие об иммунитете, реактивности, резистентности и гомеостазе

Начальным этапом развития иммунологии был практицизм. Э. Дженнер в 1796 г. разработал способ предохранения людей от оспы, прививая им содержимое пустул крупного рогатого скота, болевшего оспой. Л. Пастер в 1881 году впер­вые, случайно, не объясняя механизма действия, стал в ка­честве вакцины использовать ослабленные культуры возбу­дителя. Он заразил кур старой культурой возбудителя холе­ры. При этом к удивлению Пастера куры не погибли. Тогда он вновь их заразил высоковирулентной молодой культурой холеры. И вновь куры остались живы. Для предохранения заболеваний, положа в основу принцип введения ослаблен­ных культур возбудителя, Л. Пастер разработал способ пре­дохранения от инфекционных заболеваний. Работая с возбу­дителями сибирской язвы и бешенства и создав методы защи­ты от этих заболеваний, он по существу разработал способы создания иммунитета.

Ученые периода Э. Дженнера и Л. Пастера, используя ослабленные культуры возбудителей в качестве вакцины, практически начали бороться с инфекционными заболевания­ми. Но механизм действия ослабленных микроорганизмов и при этом действующее начало в организме, приводящее к не­заболеванию инфекцией, не был понят. В 1890 г Э. Беринг и другие исследователи установили, что в ответ на внедрение микроорганизмов или их токсинов в организме вырабатыва­ются специальные вещества, получившие название антител. В тогдашних представлениях иммунитет был связан с анти­телами — защитными факторами крови. Возникла гумораль­ная теория иммунитета, основоположником которой был П. Эрлих, удостоенный в 1908 году за создание метода количественного определения антител Нобелевской премии. Сторонниками этого иммунитета были лауреаты Нобелевской пре­мии 1901 г. Э. Беринг и 1905 г. Р. Кох. Латинское «гумор» или «юмор» означает жидкость, в данном случае имелась в виду кровь и лимфа. Все сторонники этой теории считали, что организм защищается от микробов с помощью особых ве­ществ, плавающих в гуморах и названных антителами и ан­титоксинами.

В те же годы И. И. Мечников обнаружил феномен фаго­цитоза и создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммуни­тета. В своей работе «Невосприимчивость в болезнях» И. И. Мечников впервые употребил слово «иммунитет». Он ис­пользовал это слово для обозначения системы защиты орга­низма от внешнего инфекционного агента, которая делает его свободным от болезней. В основу этой системы Мечников ставил фагоцит или клетку. По существу, он является осно­воположником клеточной теории иммунитета. За открытие фагоцита — первой клетки иммунитета—в 1908 г. И. И. Меч­ников был удостоен Нобелевской премии. Так долгие годы и существовали две теории иммунитета — гуморальная и кле­точная (фагоцитарная).

В эти годы происходят открытия в области биологии и медицины, напрямую связанные с иммунитетом. Это лечебное применение антитоксичных сывороток, за что в 1902 г. Э. Бе­ринг был удостоен Нобелевской премии. Нобелевская премия была присуждена в 1930 г. К. Ландштейнеру за открытие групп крови и строение антигенов, в 1913 г. Ш. Рише за от­крытие анафилаксии и механизма ее возникновения, в 1919 г. Ж- Борде за открытие иммунного белка комплемента.

Основу современных представлений об иммунной систе­ме в 1955 г. заложил Н. Ерне (лауреат Нобелевской премии 1984 г.). Он, по существу, возродил принцип П. Эрлиха о предшествовании в клетках способности синтезировать специ­фические структуры — антитела до контакта с антигеном и предположил, что иммунная реактивность основана на прин­ципе дарвиновского естественного отбора. По теории Е. Ерне во всяком организме имеется небольшое количество антител. Действительно, в крови человека и животных для многих ан­тигенов обнаруживается небольшое количество так называе­мых нормальных антител. Когда в организм попадает анти­ген, способные связаться с ним антитела образуют комплекс, который служит сигналом для производства антител. Эти ан­титела подвергаются позитивному отбору (в терминологии Дарвина) и их количество возрастает. В этом случае антиген выступает в роли не инструктора, а селектора. Итак, возрож­дение Н. Ерне идеи П. Эрлиха в современном объяснении по­служило стимулом для разработки селективной концепции. В дальнейшем принцип селекционирующего эффекта антиге­на был перенесен с уровня отбора молекул нормальных (ес­тественных) антител на уровень отбора преадаптированных клеток обширной клеточной популяции лимфоидной ткани.

Перелом наступил, когда Ф. Вернет (лауреат Нобелев­ской премии 1960 г. за формирование клональной теории син­теза антител) разработал и опубликовал в своей книге «Клонально-селекционная теория приобретенного иммунитета» клеточные основы гипотезы отбора Ерне. Он предположил, что каждый вид молекул антител является продуктом одной клетки. Бернет исходил из того, что каждый отдельно взя­тый лимфоцит обладает антигенной специфичностью, то есть способен реагировать лишь с антигеном какого-то одного ти­па. Причем клетка, образующая антитела, после избиратель­ной активации антигеном размножается и возникает клон, то есть множество клеток, происходящих от одного предшест­венника. Как пишет Р. В. Петров (19S2): «Клон — популя­ция организмов, происходящая от одного предшественника путем размножения, исключающего обмен генетическим ма­териалом. Для растений такой формой является вегетатив­ное размножение черенками, отводками и др., для клеток деление без предварительной конъюгации. Все особи внутри одного клона генетически идентичны. Если у какой либо особи происходит мутационное изменение генома, то она и все ее потомки представляют собой вновь возникший клон». Те­ория клональной селекции Ф. Бернета привлекала ясностью и простотой.

В дальнейшем открыли, что существует два типа лим­фоцитов: В-клетки, созревающие в костном мозге, и Т-клетки, созревающие в вилочковой железе (тимусе). В-лимфоциты, переходя в плазматические клетки, распознают антигены в крови и производят антитела. В настоящее время их счита­ют ответственными за гуморальный иммунитет. Т-лимфоциты, в свою очередь, подразделяются на два типа: цитотоксические клетки, или киллеры и клетки-помощники, или хелперы. Сейчас их считают ответственными за клеточный иммунитет.

Однако и теория Ф. Бернета, главной предпосылкой ко­торой является клонирование лимфоидных клеток, имеет свои слабые стороны, особенно при объяснении механизма иммунологической толерантности. Было установлено, что при боль­шинстве форм толерантности исчезновение соответствующего клона не происходит. Как пишет Р. В. Петров: «Состояние специфической неотвечаемости не пассивно. Оно связано с активацией соответствующих клонов Т-супрессоров. Фактичес­ки, с осмысливания существования регуляторных Т-клеток — помощников и супрессоров, началось осмысливание современ­ного этапа дальнейшего развития теорий иммунитета. Воз­никла идея определяющего значения взаимодействия различ­ных популяций и субпопуляций лимфоидных клеток в реали­зации иммунного ответа, его высоты и характера, стимуля­ции или торможения. Возникла идея сетевой регуляции сово­купности популяций и клонов, которые постоянно находятся в определенном равновесном состоянии. Антигенный сигнал выводит систему из данного равновесного состояния и пере­водит в другое... Кульминационным пунктом развития сете­вой теории явилось формирование Н. Ерне теории идиотип-антиидиотипической регуляции. Ее дальнейшая разработка является современным этапом развития теорий иммунитета».

По современным представлениям основными клетками иммунной системы являются лимфоциты и макрофаги. Т-лимфоциты специфично взаимодействуют с антигенами. Один тип этих клеток, секретируя токсические вещества, убивает зараженные клетки вместе с проникшими в них микроорга­низмами, а другой тип этих клеток, то есть хелперы, секре­тируя факторы роста, называемые интерлейкинами, усилива­ет иммунный ответ В-лимфоциты непосредственно не взаимо­действуют с чужеродными агентами. После стимуляции анти­геном В-клетки претерпевают дифференцировку и превращаются в плазматические клетки, секретирующие специфичес­кие антитела. Кроме того, к клеткам иммунной системы от­носят и макрофаги. Они поглощают чужеродные агенты У представляют антигены Т-лимфоцитам, что стимулирует антигеноспецифичный иммунный ответ.

Итак, чем глубже становятся исследования иммунной си стемы, тем сложнее и запутаннее она представляется. В на стоящее время наряду с иммунитетом широко применяются такие понятия как реактивность, резистентность, гомеостаз другие термины.

Как иммунитет, так и понятие реактивность органически вошло в современную патологическую физиологию. Представление о болезни как процессе, развивающемся в результат борьбы против повреждения организма и противодействие организма этому повреждению, признание громадной роли адаптационных, компенсационных и защитных реакций орга­низма при действии на него факторов внешней среды неиз­бежно приводят к необходимости и качественной характери­стике способности организма отвечать той или иной реакци­ей, то есть к понятию о реактивности организма. Реактив­ность — это реакция со стороны отдельных систем или орга­низма в целом на неблагоприятные факторы внешней среды (микробы, токсины, температура, недостаток или избыток ор­ганических и минеральных веществ, травмы и другие факто­ры), которые ведут к нарушению индивидуальности. Как ос­новой жизни является форма существования белковых тел, так и реактивность живой материи связана прежде всего с реактивностью белков, с их способностью взаимодействовать почти с любыми химическими соединениями, способностью₁ обуславливающей многогранность функции белков и их роль как в ^регулировании процессов обмена, так и защите ор­ганизма.

Понятие реактивность немного шире, чем иммунитет. Ее- Ј/ ли иммунитет — защита организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки чужеродной генетической инфор­мации, то реактивность — это реакция со стороны организма с целью его защиты не только от белковых тел, несущих при­знаки чужеродной информации, а также и от других факто­ров (температура, травмы, кормление, стрессы, отравление и др.), не несущих белка, но влияющих на обменные процессы, которые могут привести к гибели индивидума. В понятие ре­активность отдельно выносятся иммунологическая или специ­фическая реактивность и неиммунологическая реактивность. Реактивность организма, в конечном счете, определяется ха­рактером и функциональным состоянием нервной системы, с одной стороны, и функциональным состоянием реагирующих образований (клеток, тканей, органов) — с другой стороны.

На низших уровнях развития жизни свойство, связанное с обменом веществ, как основным признаком жизни, прояв­ляется в виде раздражимости живой материи и играет роль в приспособляемости живых существ к условиям их обита­ния. По мере появления и развития нервной системы, осо­бенно высших ее отделов, владеющих, по И. П. Павлову, «на­ивысшей реактивностью», нервная система берет на себя связи организма с внешней средой и обуславливает возмож­ность непрерывного «уравновешивания» организма с изменя­ющимися условиями его существования. Реактивность же выражает форму взаимоотношений (уравновешивания) ор­ганизма с окружающей средой.

Под реактивностью, таким образом, понимаем способ­ность организма отвечать той или иной реакцией на раздра­жения, действующие на него из внешней среды. В основе ре­активности организма лежит раздражимость, свойственная всей живой материи, однако в понятие реактивности мы включаем не только способность организма воспринимать то или иное раздражение, но и отвечать на него определенной реакцией.

Реактивность — свойство организма воспринимать то или иное раздражение из окружающей среды, отвечать на не­го соответствующей защитной реакцией, сохраняя при этом состояние гомеостаза. Она определяется функциональным состоянием эндокринной, .нервной, кроветворной и других систем организма. Реактивность изменяется с возрастом и во многом связана с генетическими особенностями и состояни­ем обмена веществ, Реактивность следует рассматривать как проявление совокупности защитно-приспособительных реак­ций организма к изменяющимся условиям среды (И. А. Бо­лотников, 1979).

В патологии значение реактивности организма вытекает из представления о болезни как процессе, возникающем и развивающемся в результате взаимодействия двух противо­положных по своему характеру и биологическому значению явлений: «повреждения» организма под влиянием болезне­творных факторов и противодействия организма этому пов­реждению, проявляющегося в пуске в ход выработавшихся в процессе эволюции компенсаторных и защитных механизмов. Понятие реактивности тесным образом связано с резистентностью и они отражают определенные свойства организма. Взаимодействия их таковы, что реактивность характеризует механизмы резистентности организма к «вредностям», а резистентность выражает процессы реактивности как защитно­го приспособительного акта (А. Д. Адо, 1961).

Резистентность (сопротивляемость, упругость) — естест­венная неспецифическая устойчивость к действию раздражи­теля, в том числе и патогенных микробов. Она связана с многочисленными факторами и изменяется в процессе жизне­деятельности организма. Резистентность связывают с защит­ными реакциями общего характера. Важную роль в ее про­явлении играют клеточные, гуморальные факторы, генетичес­кие особенности обмена веществ, наследственная, приобре­тенная устойчивость к инфекции, половые и возрастные различия (И. А. Бакулов и др., 1975; И. А. Болотников, 1979).

Н. Н. Сиротинин (1964) указывает, что реактивность сле­дует понимать тоже как свойство живого организма реагиро­вать определенным образом на воздействие окружающей среды. Резистентность — это устойчивость организма к дей­ствию патогенных факторов.

П. Д. Горизонтов и Н. Г. Даренская (1968) указывают, что реактивность — это свойство организма отвечать измене­нием жизнедеятельности на воздействия окружающей среды. Представление о реактивности тесно связано с резистентностью.

Под естественной резистентностью принято понимать спо­собность животного организма противостоять неблагоприят­ному воздействию факторов внешней среды. Состояние есте­ственной (общей) резистентности определяют неспецифичес­кие защитные факторы организма животных, органически связанные с их видовыми, индивидуальными, конституцион­ными особенностями.

Понятие об естественной резистентности организма тес­но связано с понятием о физиологической реактивности его, которая характеризуется способностью организма отвечать на те или иные раздражения окружающей среды определен­ными физиологическими реакциями. В связи с этим ответные реакции животного организма на внедрение микробов или их продуктов жизнедеятельности называются иммунологической (иммунобиологической) реактивностью, с которой связаны защитные силы организма, способность его сопротивляться инфекционному началу и вырабатывать иммунитет к той или иной болезни. Как видно, все приведенные выше понятия тес­но связаны и взаимно обуславливают друг друга.

Резистентность, как физиологическая функция состояния органов и систем, связана с деятельностью гормональной и вегетативной нервной системой (С. И. Плященко, В. Т. Си­доров, 1979).

С понятием резистентность организма тесно соприкасается и такой термин как гомеостаз. «Постоянство внутренней среды есть условие свободной жизни организма», по опреде­лению Клода Бернара (1878). Уолтер Кэннон ввел термин «гомеостаз», что означает еще более широкое понятие — под­держание относительного динамического постоянства всего организма. При этом был вскрыт механизм поддержания этого постоянства — автоматическая саморегуляция — ре­зультат совершенствования приспособительной деятельности в процессе эволюции. В одной из своих монографий под наз­ванием «Мудрость тела» Кэннон пишет о том, что тайна муд­рости тела — в гомеостазе, достигаемом совершенной адап­тационной деятельностью (Л. X. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977). Он напоминает, что живые существа представляют собой открытую систему, имеющую множество связей с окружающей средой. Эти связи осуществляются че­рез посредство дыхательного и пищеварительного трактов, поверхностных кожных рецепторов, нервно-мышечных орга­нов и костных рычагов. Изменения в окружающей среде пря­мо или опосредованно воздействуют на указанные системы, вызывая в них соответствующие изменения.

Термин «гомеостаз» не обозначает простое постоянство химических или физико-химических свойств организма. Этим термином Кэннон прежде всего обозначал физиологические механизмы, обеспечивающие устойчивость живых существ. Эта особая устойчивость не характеризуется стабильностью процессов — они постоянно меняются, однако в условиях «нормы» колебания физиологических показателей ограничены сравнительно узкими пределами. Явления гомеостаза могут служить хорошим биологическим примером диалектического единства противоположностей: постоянства и изменчивости (И. Д. Горизонтов, 1976).

Итак, механизмы, лежащие в основе иммунитета, реак­тивности, резистентности, адаптации и гомеостаза, могут быть сходными. Но в широком понятии они не равнозначны, хотя их в биологии часто не разделяют вообще. Резистентность же организма охватывает более широкий круг явлений сопротивляемости, чем иммунитет или иммунобиологическая реактивность.

Таким образом, иммунобиологическая реактивность, все виды реактивности вообще и резиетентность организма к действию внешней среды и вредоносных агентов — это про­явления одного и того же состояния приспособительной и за­щитной деятельности организма, включающие в себя явления адаптации и гомеостаза.

В термин «резистентность организма» включается более широкое биологическое понятие. Он включает в себя все ви­ды реактивности — специфической и неспецифической, иммунологической, нервной и других, присущие для живых орга­низмов. Они обусловлены физиологическим состоянием и про­явлением ответных реакций на воздействие различных раз­дражителей внешней среды. В нее включаются все естественные, приспособительные, иммунологические, биохимические и адаптационные реакции, всякие проявления гомеостаза, явле­ния стрессовых реакций, характер протекания обменных про­цессов, клинические и морфологические показатели, продук­тивность животных и их устойчивость к заболеваниям инфек­ционного, паразитарного и незаразного характера. Одним из действующих механизмов в иммунитете, иммунологической реактивности, резистентности, гомеостазе являются антитела.

Понятие об антителах

По современному определению, антитела являются бел­ками из класса иммуноглобулинов, которые способны соеди­няться с веществами — антигенами, вызвавшими их образо­вание. Для характеристики основных свойств антител их классифицировали по функциональным и физическим свойст­вам и иммунологическим данным. По функциональным свой­ствам антитела подразделяют на лизины, которые вызывают распад или лизис бактерий и эритроцитов; агглютинины, ко­торые вызывают слеивание бактерий, простейших и эритро­цитов; опсонины, обуславливающие фагоцитоз; и преципитины, образующие преципитат с антигеном. В зависимости от физических свойств белки обладают различной подвижно­стью в электрическом поле. С помощью электрофореза уда­лось установить, что антитела локализуются во фракциях гамма- и бета-глобулинов. Усовершенствование физических методов разделения сывороточных белков позволило устано­вить существование более двух типов молекул антител, кото­рые могут обладать разными свойствами. Достижения в об­ласти иммунологии создали основу для последней классифи­кации. Согласно этой классификации, белковые молекулы антител, иммуноглобулины, идентифицируются по их моле­кулярному составу. Используя для иммунизации кроликов высокоочищенные фракции гамма-глобулинов, можно полу­чить специфические реагенты для идентификации молекул иммуноглобулина каждого класса. Пять классов иммуногло­булинов человека, подразделенные таким способом, получи­ли следующие обозначения: IgG, IgM, Ig A, IgD IgE. Иног­да знак Ig заменяется греческой буквой f (гамма), и их именуют гамма-глобулинами разных классов (О,М,А,ВиЕ).

Кроме этих классов в настоящее время методом иммуноэлектрофореза установлено еще много подклассов (IgGi. lgG₂ и т.д., IgМ„ IgM, и. д., IgAj, IgA₂ и т. д., IgDj, IgD₂ и т. д. и т. д.).

Антитела находятся в сыворотке крови в смеси с другими белками, поэтому их определяют по какой-либо видимой ре­акции, возникающей вслед за соединением антител с гомо­логичным антигеном (агглютинация, лизис, преципитация и т. д.) или же после выделения антител из сыворотки с по­мощью антигена, а также методом разделения антител высоко­скоростным ультрацентрифугированием (Р. В. Петров, 1968, 1982; Методы исследований в иммунологии под ред. И. Лефковитса, Б. Перниса, 1981; И. Л. Вейсман и д,р., 1983; В. Га­лактионов, 1986).

Сейчас хорошо описан механизм образования антител (Р Паркхаус, Д. Согн, Т. Киндт и др., 1983), их биохимия, структура и функция (Р. С. Незлин, 1966; М. Тернер, Ф. Ри­чарде, Д. Варга и др., 1983). Но это изучены иммуноглобулины, в которых содержатся антитела. Как пишет У. Гер­берт (1974), «С помощью электрофореза удалось установить, что антитела локализуются во фракциях f- и р -глобулинов. Не установлена активность антител у альбуминов и а-глобу­линов. Здесь уместно напомнить, что в сыворотке крови со­держится очень много различных веществ, а именно: гормо­ны, ферменты, коферменты, витамины, липиды, глюкоза и другие углеводы, свободные аминокислоты и различные про­межуточные продукты метаболизма. Все они разделяются при электрофорезе, и их положение можно определить с по­мощью соответствующей окраски или другими способами. Поэтому нельзя полагать, что весь материал, обнаруженный в области гамма- и бета-глобулинов, представляет собой ан­титела». До сих пор не выяснен вопрос, что собой представ­ляют антитела в чистом виде и есть ли они таковые, или их роль выполняют вещества, имеющиеся в крови и других ча­стях организма?

Антитела являются одним из важных защитных механи­змов организма Неудивительно поэтому, что в течение дли­тельного времени антителами, как одними из главных в иммунологических реакциях, интересовались главным образом микробиологи и иммунологи, а также врачи, видевшие в этих белках исключительно «ильное и специфическое лечебное средство (Р. С. Незлин, 1966).

В настоящее время под антителами подразумеваются \ специфические иммуноглобулины, образующиеся на какое-то чужеродное вещество. Как пишет Р. В. Петров (1982): «Ан­титела — белки, относящиеся к тому или иному классу иммуноглобулинов, синтез которых стимулируется после парентерального поступления антигена...». Сама приставка анти (греч. anti) обозначает «против». Значит антитело — это спе­цифическое образование против чужеродного вещества. А ес­ли эти чужеродные вещества не поступают в организм извне? Будут ли в этом случае, в здоровом, нормально развиваю­щемся, функционирующем организме образовываться анти­тела? Раньше считали, что нет. Сейчас считают, что да. Как пишет У. Герберт (1974): «Установлено, что собственные (преобразованные) антитела, присутствующие в сыворотке крови, могут принимать участие в неспецифической защите. Их называют натуральными антителами, указывая тем самым, что они образованы организмом как нормальные компонен­ты сыворотки, а не в ответ на стимуляцию патогенным орга­низмом». И здесь же он пишет: «что, однако, вряд ли это вер­но. Более вероятно, что описанный факт является результа­том перекрестнореагирующих антител». С. И. Плященко, В. Т. Сидоров (1979) и В. М. Митюшников (1985) эти нату­ральные антитела называют уже нормальными (естествен­ными). Это название используют и другие ученые. Как пи­шет Я. Е. Коляков (1986): «Открытие Ландштейнером анти­генных вариантов эритроцитов и естественных антител у лю­дей дало гарантию безопасности при переливании крови».

В медицинской практике широкое применение нашли неспецифические глобулины, в том числе и гамма-глобулины. Учитывая то, что в последнее время между антителами и гамма-глобулинами ставят знак равенства, целесообразно бы у эти антитела именовать неспецифическими.

Считали, что антитела имеются только в жидкой части крови. Но потом открыли их в клетках крови и других тканей. В настоящее время наличие иммуноглобулинов установ­лено в дыхательной, мочеполовой и пищеварительной систе­мах (Я. С. Шварцман, Л. Б. Хазенсон, 1978).

Сейчас практически во всех секретах пищеварительного, тракта (слюна, желудочный, панкреатический и дуоденальный соки, отделяемое тонкой и толстой кишки) удается обна­ружить те же иммуноглобулины, что и в сыворотке крови.

Как пишет У. Герберт (1974): «Иммуноглобулин А при­сутствует в сыворотке крови человека в большем количестве, чем иммуноглобулин М. Это представляет особый интерес, в связи с тем, что иммуноглобулин А является основным клас­сом иммуноглобулинов, содержащихся в таких секретах, как слеза, слюна, выделения слизистых мембран трахеи и брон­хов, а также желез пищеварительного тракта... Он обнаружен в выделениях специальных клеток слюнных желез, дуо­денальных крипт и т. д. Более того, наличие иммуноглобулина А в слюне и пищеварительном тракте является уникальным в том смысле, что он устойчив к действию трипсина и пепсина.,. Антитела были обнаружены в содержимом кишок и фекалиях. Они названы копроантителами, причем в прош­лом подвергались сомнению как их полезность, так и то, что они выполняют определенные функции.. . Иммуноглобулин А /является основным типом иммуноглобулинов, обнаруженных в молозиве большинства животных».

Все это указывает на то, что неспецифические антитела иг­рают большую роль в естественной резистентности организма. Хорошо изучена структура состава многих ферментов, гормонов, витаминов и других соединений, чего нельзя ска­зать об антителах. Известно, что они имеют активный центр, как и ферменты. Но этот активный центр принадлежит непо­средственно белку антитела или другому белковому соедине­нию, входящему в иммуноглобулин? Ведь только по видимым реакциям (агглютинация, лизис, преципитация, иммуноэлектрофорез и др.) мы определяем, какое антитело и к какому иммуноглобулину оно относится. Назначение специфических и неспецифических гамма-глобулинов — только ли защитная функция или еще какая-либо физиологическая, необходимая для жизнедеятельности организма?

Итак, по современному представлению, защиту организ­ма от вредных агентов защищают две самостоятельные си­стемы специфического иммунитета — гуморальная (ее обес­печивают В-лимфоциты) и клеточная (ее обеспечивают Т-лимфоииты). Имеются данные (У. Герберт, 1974) о сущест­вовании третьей системы специфического иммунитета. Эта специфическая иммунологическая компетенция макрофагов и других фагоцнтирующих клеток носит название фагоцитар­ного иммунитета. Но одновременно с фагоцитарной теорией И. И. Мечникова и гуморальной П. Эрлиха существовала не­заслуженно забытая, и третья. Это ферментная теория имму­нитета, сформулированная В. И. Госом описанная в книге: «Инфекция и иммунитет как ферментативные процессы (ферментная теория иммунитета)», изданной в 1911 г. в С-Петербурге типографией «Жизнь». Лучшего объяснения по­явления этой теории, чем оно изложено во «Введении» этого труда, не придумаешь.

В настоящее время в области иммунитета господствуют и конкурируют друг с другом две теории: фагоцитарная теория Мечникова и теория «боковых цепей» Эрлиха. Обе тео­рии пользуются такой широкой известностью, что я не буду излагать их сущности. Скажу только в нескольких словах о значении этих теорий в учении об иммунитете.

Первой по времени была теория Мечникова. Почти чет­верть века тому назад выступил Мечников со своей знамени­той фагоцитарной теорией. Несмотря на долгое скептическое отношение к ней по преимуществу со стороны немецких ис­следователей, автор этой теории благодаря ряду блестящих исследований доказал, что его теория имеет под собой твер­дую физиологическую основу. Это была первая попытка про­никнуть в область внутриклеточного пищеварения и она дала чрезвычайно ценные результаты, которые в конце концов бы­ли признаны даже самыми крайними противниками этой теории.

Однако теория Мечникова осветила только одну часть явлений иммунитета и не дала никакого ответа на другую часть, которая, постепенно разрастаясь, настоятельно тре­бовала ответа.

Эту задачу взял на себя Эрлих. Он построил свою бле­стящую, остроумную теорию боковых цепей, которая в корот­кое время завоевала ему массу горячих сторонников, старав­шихся вместе со своим руководителем показать универсаль­ное значение этой теории для многоразличных и сложных би­ологических явлений, соединенных в одну группу под назва­нием иммунитета. Однако, несмотря на свои крупные досто­инства, в числе которых можно указать в особенности на се­рьезную биологическую основу (закон Wegert'a) и чрезвы­чайно остроумное и широкое развитие основных идей, давшее толчок к разностороннему экспериментальному изучению во­просов иммунитета, эта теория имеет и свои слабые стороны, которые заключаются в ее абстрактности и искусственности объяснения биологических явлений.

Являясь в сущности теорией образования антитоксинов, теория Эрлиха ясно и просто объяснила явления этой обла­сти иммунитета и тем завоевал? себе такой крупный успех, При дальнейшем ее развитии, по море ее стремления стать универсальной теорией иммунитета, сказались слабые сторо­ны этой теории. Уже в учении о токсинах выразился ее абст­рактный характер (учение о гаптофорной и токсофорной группах).

По мере развития этой теории и распространения ее на явления гемолиза, бактериолиза, агглютинации и преципитации усиливались вышеупомянутые отрицательные ее стороны. Мало того, основных положений теорий и их естественного развития оказалось недостаточно для объяснения различных явлений иммунитета. Пришлось неоднократно прибегать к добавочным гипотезам ad hoc. Почти каждое новое явление в области иммунитета требовало добавочной гипотезы.

Далее, благодаря своему стремлению к абстракции, те­ория Эрлиха в 'некоторых своих построениях настолько удали­лась от реальных, конкретных форм объяснения, что переста­ла удовлетворять своему назначению: построения Эрлиха и его последователей, созданные для объяснения некоторых яв­лений иммунитета, в сущности не объясняли этих явлений, а только описывали их своим абстрактным языком. Но и этот, маскирующий реальное объяснение, гибкий язык Эрлиховской теории в конце концов не в силах был справиться с мас­сой новых фактов, открытых исследователями иммунитета: некоторые из этих фактов в явном противоречии с теорией Эрлиха. Однако последняя продолжает существовать и стой­ко выдерживает нападения авторитетных представителей науки (Arrhenius и др.). Объясняется это тем, что лучшей те­ории не существует.

Итак, явление иммунитета в настоящее время объясня­ется двумя господствующими теориями, которые долгое вре­мя существовали рядом и независимо друг от друга. Они объ­ясняли явления различных категорий и конкурировали друг с другом только в некоторых вопросах, которые касались яв­лений, объясняемых той и другой теорией.

После открытия олсонинов возникла попытка (W right) слить эти теории вместе. Однако эта задача оказалась труд­ной. Удалось только перекинуть мост между обеими теори­ями, но не слить их вместе. Потребность в единой теории им­мунитета, которая объяснила бы все явления этой области] биологии, осталась неудовлетворенной.

Настоящая работа является попыткой дать такую тео­рию. Теория, развиваемая на страницах этой книги, исходит из тех же физиологических оснований, на которых построена теория Мечникова: в основе ее лежит учение о ферментах. Но стремления Мечникова были направлены по преимуществу па то, чтобы объяснить невосприимчивость животного орга­низма к инфекции, показать, что борьба животного организма с микробами сводится на борьбу фагоцитов с последними. Орудием такой борьбы, по этой теории, служили ферменты фагоцитов. Таким образом, все явления иммунитета, выходя­щие из сферы фагоцитоза, как образование иммунных тел, агглютинация, преципитация и пр., остались необъясненными.

Задача развиваемой нами теории пополнить эти пробелы, показать, что ферментативный процесс, лежит не только в основе фагоцитоза, но и в основе всех вообще иммунных ре­акций. Развитие учения о ферментах в общей форме (гипо­теза строения и механизма действия ферментов) и в специ­альной (применение этой гипотезы к явлениям иммунитета) составляет предмет этого труда. Цель его — показать, что развитие основных положений теории дает возможность объ­яснить все явления иммунитета, не исключая и анафилаксии, как частный случай физиологии пищеварения.

Почему об этой теории не упоминается в литературных источниках других авторов и почему она не получила даль­нейшего развития — это вопрос, требующий еще своего раз­решения. То ли это преклонение перед зарубежными стра­нами (ведь и И. И. Мечников стал признанным ученым, ра­ботая в Пастеровском институте, не говоря уже о сторонни­ках гуморального иммунитета Э. Беринге, Р. Кохе и П. Эрлихе), то ли сыграли роль фактор авторитета и своеобразная система отношений между учеными. Новое всегда восприни­мается с трудом, потому что его очень трудно доказать лю­дям, уже имеющим свои взгляды на эти процессы. То ли в тот период, когда была опубликована эта теория, мало было сведений вообще о процессах пищеварения, не говоря уже о парентеральном. Ведь за фундаментальные работы в области физиологии пищеварения в тот период (1904 г.) только И. П. Павлову была присуждена Нобелевская премия.

Итак, еще с начала века иммунитет обособился как от­дельная система, предназначенная для борьбы с микробами. А В. И. Гос не выделял ее как отдельную систему. В «Зак­лючении» своей книги в кратких словах он резюмировал предложенную теорию. В. И. Гос (1911) пишет: «Заканчивая этот труд, я хотел бы еще раз отметить, что изложенная выше теория является попыткой вывести явления иммунитета из обособленного положения в биологии и дать им место в от­деле физиологии пищеварения, иначе говоря, ферментная те­ория иммунитета является учением о «парентеральном» пи­щеварении».

О каком парентеральном пищеварении в то время могла идти речь, когда на начальном познании были сведения толь­ко о пищеварении в желудочно-кишечном тракте и совершенно не знали о пристеночном или мембранном. И не было ни каких, по существу, сведений об органах, выполняющих функ­цию парентерального пищеварения и его основной задачи в организме.

Ведь десятилетия спустя считали и в настоящее время некоторые авторы считают, что, наряду с всасывательной функцией, органы пищеварения обладают и выделительной. Здесь имеется в виду не выделение пищеварительных соков, а выведение субстратов погибших клеток из внутренней сре­ды организма. И вот как раз эти ученые считают, что вместе с секретами пищеварительных желез эти субстраты выделя­ются из организма в просвет желудочно-кишечного тракта, где и происходит их разрушение Даже в учебниках по физи­ологии ничего не говорится о наличии парентерального пище­варения, хотя о парентеральном питании написаны целые мо­нографии. В целом в биологии различают три основных типа пищеварения: внутриклеточное, внеклеточное и мембранное. В организме млекопитающих внутриклеточное пищеварение свойственно и лейкоцитам - фагоцитам крови. Но до настоя­щего времени мы клетки белой крови относим не к механиз­му парентерального пищеварения, а к иммунитету, вначале фагоцитарному (фагоциты), а затем клеточному (Т-лимфоциты), в настоящее время — и гуморальному (В-лимфоциты). Почему? А потому, что еще не изучена основная физиологи­ческая роль лейкоцитов. Не изучено основное их назначение— расщепляющая способность, потому что не был известен суб­страт — постоянный объект расщепления.

На клеточное обновление и его роль в механизме имму­нитета еще мало обращают внимание. В. И. Гос, пытаясь вы­вести явления иммунитета из обособленного положения и поместить его в отдел «парентеральное» пищеварение, по су­ществу, кроме термина, не раскрыл его сути, не раскрыл и механизма гуморальных реакций (нейтрализации, агглюти­нации, лизиса, преципитации и других реакций) и соответст­венно не объяснил природы антител.

Понятие об антигенах

Слово «антиген» образовалось путем сокращения слова «антисоматоген», что буквально означает «порождающий ан­титела» (от греческого слова анти — против, сома—тело, генан—порождать) (Г Боген, 1970). Под антигеном понимают вещество, которое, будучи парентерально введено в организм, вызывает образование антитела.

Р. В. Петров (1968) указывает, что антигены — это все те вещества, которые несут признаки генетически чужерод­ной информации и при введении в организм вызывают раз­витие специфических иммунологических реакций. Он пишет, что в практической иммунологии термин «антиген» использу­ется в двояком смысле: во-первых, для обозначения опреде­ленного химически очерченного и очищенного от примесей молекулярно-гомогенного вещества (например, кристалличес­кий бычий сывороточный альбумин, С-реактивный протеин и т. д.), во-вторых, в собирательном смысле для обозначения сложных препаратов, целых клеток или тканей, содержащих большое количество отдельных антигенных веществ Далее он пишет, что по поводу природы антигенов среди исследо­вателей длительно существовал спор Одни считали, что ан­тигеном могут быть только белки или другие вещества, свя­занные с белками, и, следовательно, об антигенности говори­лось только в связи с белками. После работ по выделению из бактерий кишечной группы чистого полисахарида, который вызывал при введении в организм нммунологические реакции и, следовательно, обладал свойствами антигена (так называ­емый буавеновский антиген), накопилось много данных, сви­детельствующих о небелковой природе некоторых антигенов. Сейчас этот спор имеет только историческое значение. Есть неопровержимое доказательство того, что антигенность при­суща не только белкам, но и некоторым сложным полисахаридам, липолисахаридам, полипептидам, а также высокомо­лекулярным препаратам нуклеиновых кислот (Р. В. Петров, 1968).

Антиген должен быть чужеродным веществом для живот­ного данного вида, иначе специфическое для него антитело не образуется. Он обладает двумя свойствами: вызывает в ор­ганизме образование антитела и реагирует с образовавшимся антителом как в животном организме, так и в пробирке (Я. Е. Коляков, 1975) Антигены, обладающие этими свойст­вами, названы полноценными антигенами К ним относятся белки животного, растительного и микробного происхожде­ния Такими антигенными свойствами могут обладать поли-сахариды и липоидо-углеводо-белковые комплексы.

Существует, однако, много веществ, которые сами не вы­зывают образования антител в организме, но способны реа­гировать с антителами. Такие антигены называют неполно­ценными или гаптенами. Гаптсны могут приобретать свойства антигенов лишь при условии введения их в организм в смеси или в соединении с белками. В этих случаях белок играет роль только проводника или макромолекулярного носителя, так как появляющиеся антитела специфичны в отношении неполноценного антигена, Гаптенами могут быть липаза, полисахариды и относительно простые вещества — краски, амины (Я. Е. Коляков, 1975). То есть, как мы видим, в опре­деление антигена положен принцип образования, появления в крови субстанции (антитела), обязательно реагирующего с попавшим в кровь веществом (антигеном).

Антигенное вещество определяется по меньшей мере пятью моментами: чужеродностью антигена для организма; способностью быть ассимилированным организмом; высоким молекулярным весом (не менее 10000); его коллоидным сос­тоянием и химической природой (Я. Е. Коляков, 1975).

По данным других авторов (Р. В. Петров, 1968) харак­теризуют вещество как антиген признаки: чужеродность, антигенность, иммуногенность и специфичность, по существу, те же понятия, которые приводит и Я. Е. Коляков.

Растворимый антиген, введенный внутривенно, выводится из крови постепенно — в течение нескольких дней. Выделяют несколько этапов этого процесса: 1) быстрое понижение кон­центрации введенного белка-антигена в течение первых суток, обусловленное установлением равновесия с жидкостями вне­клеточных пространств; 2) постепенное понижение содержа­ния антигена вследствие его распада, который происходит с такой же скоростью, как и распад гомологичного белка, вве­денного одновременно с антигеном; 3) фазу быстрого исчез­новения антигена из крови, вызванную начавшимся синтезом антител. Последней фазы не наблюдается, естественно, в слу­чае гомологического белка или при выведении антигена у толерантных животных, не способных к образованию антител (Р. С. Незлин, 1966).

Итак, главная задача иммунитета—уничтожение клеток, которые генетически отличаются от собственных, будь то клетка чужая или своего тела, но изменившаяся в генетичес­ком отношении (Р. В. Петров, 1976).

Основная судьба антигена в организме — это его разру­шение и в этом основную функцию выполняет иммунологическая система. Антиген и антитело — понятие сопряженное. Антитело — белковое вещество иммунной сыворотки, иммун­ный глобулин, образующееся в организме под действием ан­тигена, при введении его парентеральным путем. Антитела обладают способностью специфически взаимодействовать с данным антигеном. Благодаря последнему качеству антитела —один из основных специфических факторов иммунитета, на­правленных именно против той чужеродной субстанции, кото­рая была причиной их возникновения. Известны пять классов иммуноглобулинов. Антитела циркулируют в крови и других жидкостях организма (Р. В. Петров, 1976).

Основную роль в разрушении, уничтожении антигена в организме выполняют антитела. Но до сих пор не ясен во­прос, что это за вещества в чистом виде, ведь мы знаем толь­ко, что они относятся к классу иммуноглобулинов. И, несмо­тря на богатейший материал накопленных теоретических и практических данных в области иммунитета, многие вопросы в нем до сих пор не разрешены или необъяснимы. В част­ности, окончательно не выяснена природа антител, а поэтому возникает вопрос, имеем ли мы дело с большим разнообра­зием антител или существует одно антитело, многоликое в своих проявлениях? Почему у животных, иммунизированных одним антигеном, одновременно могут образовываться анти­тела различного действия — агглютинины, лизины, преципитины и другие Почему единичная клетка способна синте­зировать два или более вида антител, различающихся по иммунологической специфичности? Не ясным остается вопрос, в какой мере с синтезом антител связаны клетки других мор­фологических типов. Требуется объяснение и обобщение, на которое следует опираться при интерпретации всех иммунологических данных. Оно состоит в том, что антиген захваты­вается клетками, не продуцирующими антитела, различного рода макротагами; антитела же продуцируются плазматичес­кими клетками, в которых антиген не обнаруживается (Ф. Вернет, 1971). Не ясен также вопрос о взаимосвязи не­специфических и специфических антител.

J3ce эти, а также и другие вопросы станут понятными при раскрытии механизма серологических реакций и природы ан­тител. Незря ученые называют реакцию антиген—антитело ключом к открытию тайн (Я. Е. Коляков, 1975).

Стадии расщепления субстратов

В пищеварительной трубке гидролиз субстрата идет не­посредственно в полости трубки и на клетках эпителия ки­шечника (так 'называемое мембранное пищеварение). Иден­тично отмечается и в крови. Процесс гидролиза идет в жид­кой части крови и клетках (фагоцитоз). Назначение этих систем гидролизовать, разрушать чужеродные в генетическом отношении сложные органические вещества до простых форм. Такая же задача стоит и перед иммунитетом, то есть уничто­жение клеток, которые генетически отличаются от собствен­ных. Иммунитет, считалось долгое время, включается в ра­боту при условии попадания вещества парентеральным путем или через пищеварительный канал, только в неразрушенном состоянии, то есть, разрушение вещества (антигена) при им­мунитете идет не в органах пищеварения. На основании боль­шого фактического материала (И. Б. Куваева, 1976 и др ) выдвинута концепция, что в организме в большей мере само­стоятельно существуют две иммунологические системы. Пер­вая — иммунологическая система крови, которая образована циркулирующими иммуноглобулинами, синтезированными в лимфоидных органах. Вторая — это иммунологическая сис­тема внешних секретов. Под внешними секретами понимают жидкости, выделяемые слизистыми оболочками органов, со­общающихся с внешней средой; сюда относятся слезная, на­зальная, трахеобронхиальная жидкость, слюна, желудочный, панкреатический и кишечный соки, желчь. Сюда отнесены также моча и молозиво В отличие от лимфоидных органов в субэпителиальных слоях слизистых оболочек, выделяющих внешние секреты, преобладают плазматические клетки, син­тезирующие в основном иммуноглобулины.

Утверждается положение о том, что иммуноглобулины внешних секретов принимают участие в защите слизистых оболочек от патогенных бактерий, вирусов, пищевых антиге­нов. Все это указывает на взаимосвязь иммунитета с процес­сами гидролиза в пищеварительном канале. В чем же она за­ключается? Какая существует взаимосвязь Разрушение вещества в русле крови, как сейчас счита­ется, идет антителами, и процесс гидролиза улавливается с по­мощью реакций, положенных в основу принципа нейтрализа­ции, агглютинации, лизиса и преципитации. Но там идет и процесс расщепления чужеродного вещества гидролазами при парентеральном пищеварении

В желудочно-кишечном тракте разрушение вещества идет гидролазами, выделяемыми органами пищеварения. Но там имеются и антитела (Я- С. Шварцман, Л. Б. Хазенсон, 1978). Возникает вопрос, воспроизводятся ли реакции, в основу ко­торых положен принцип нейтрализации, агглютинации, лизи­са и преципитации, с пищеварительными соками

Фунгицидной, бактерицидной, бактерисстатической и вируснейтралнзующей способностью обладают и некоторые вещества (салициловая, бензойная, карболовая и соляная кис­лоты, хинозол и другие вещества). В них нет ни антител, ни гидролитических ферментов. Но, обладая свойствами нейтра­лизовать действие грибков, микроорганизмов и вирусов, воз­никает вопрос, воспроизводятся ли эти серологические реак­ции, опять же в основу которых положен принцип нейтрали­зации, агглютинации .лизиса и преципитации, с этими веще­ствами

Нейтрализующая способность пищеварительных соков и неорганических веществ

Реакция нейтрализации направлена на обезвреживание живого возбудителя (бактерии, вирусы и др.) и продук­тов его жизнедеятельности (токсины, метаболиты).

Присутствующие в иммунных сыворотках антитела предо­твращают развитие микроорганизмов и вирусов. Действие антител на микроорганизмы и вирусы, то есть нейтрализация живых существ, улавливается после введения смеси (анти­гена с антителом) в организм животных, культуру тканей, куриные эмбрионы. Если произошла нейтрализация живого микроорганизма или вируса, то его действие в различных чувствительных системах не проявляется. Если же не прои­зошла, то начинает проявляться действие микроорганизма или вируса, которое улавливается по характерным для дейст­вия этого микроорганизма, вируса или токсина признакам. Суть этой реакции состоит в том, что антитела предотвраща­ют развитие микроорганизмов и вирусов. Как же в этом от­ношении действуют пищеварительные соки?

О бактерицидных свойствах слюны написано много лите­ратуры и эти ее свойства не вызывают сомнений. Кроме слю­ны бактерицидными свойствами обладают и другие пищева­рительные соки, в частности желудочный сок. О его действии на тифозные бактерии указывал И. К. Конаржевский (1902), при лечении инфицированных ран — Г. Г. Степанян (1948)

и другие.

В качестве характеристики нейтрализующего действия мы брали натуральный желудочный сок, получаемый от ло­шадей. Другие соки — как слюна, поджелудочный сок — по­лучали в острых опытах или через фистулу у собак.

Желудочный сок получали от клинически здоровых ло­шадей, содержащихся на обычном рационе (сено, овес) с по­мощью аппарата А. М. Смирнова. Полученный сок вначале фильтровали через марлю, а затем через бактерицидные фильтры. Консервирование не проводили. Растворы кислот и хинозола готовили на стерильном физиологическом растворе. В качестве живой культуры использовали кишечную палочку из штаммов 078 и 83. Исследуемый желудочный сок и раст­воры кислот предварительно проверяли на стерильность пу­тем высева их на МПА и бульон. Использовали только сте­рильные пробы.

В пробирку брали по 1 мл натурального желудочного сока и делали разведение его стерильным физиологическим раствором в двукратновозрастающих разведениях. В каж­дую пробирку добавляли по 0,1 мл одномиллиардной взвеси суточной агаровой культуры соответствующего штамма. Пос­ле выдерживания в термостате при температуре 37—38 °С (20 мин, 40 мин, 60 мин, 90 мин, 2, 4 и 24 час.) проводили по­сев на скошенный агар. Посевы выдерживали в термостате при температуре 37—38 °С в течение суток. Затем учитывали степень роста кишечной палочки.

Натуральный желудочный сок обладал очень хорошими бактерицидными свойствами по отношению к кишечной па­лочке. Эффективность его зависела от активности желудоч­ного сока и вирулентности микроорганизмов. Чем выше была активность желудочного сока, тем выше проявлялась его эф­фективность. Вирулентность штаммов 07'8 и 83 была неоди­накова. Микробы кишечной палочки штамма 83 были виру-лентнее штамма 078. Это сказывалось и на бактерицидных свойствах желудочного сока. Его нейтрализующая способ­ность по отношению к микроорганизмам штамма 078 была выше, чем к бактериям штамма 83.

Нейтрализующее действие химических веществ опреде­ляли на примере салициловой и бензойной кислот и хинозола. В каждую пробирку брали по 1 мл 0,07 % концентрации са­лициловой и бензойной кислот и хинозола. Затем делали раз­ведение этих веществ стерильным физиологическим раствором в двукратновозрастающих разведениях. В каждую пробирку добавляли по 0,1 мл одномиллиардной взвеси суточной ага­ровой культуры кишечной палочки из штаммов 078 и 83. Пос­ле выдерживания в термостате при температуре 37—38 °С (20 мин, 40 мин, 60 мин, 90 мин, 2, 4 и 24 час.) проводили по­сев на скошенный агар. Посевы выдерживали в термостате при температуре 37—38 °С в течение суток. Затем учитывали степень роста кишечной палочки.

Хинозол, салициловая и бензойная кислоты обладали нейтрализующими свойствами. Лучше на кишечную палочку действовала салициловая кислота, хуже бензойная и еще хуже хинозол. Нейтрализующее действие их зависело не только от вещества, но и его концентрации. Чем выше была его концентрация, тем выше была и нейтрализующая способ­ность.

Бактерицидное свойство зависит от вещества, его концен­трации и вирулентности микроорганизма. Если сравним ней­трализующие свойства сыворотки крови и бактерицидные свойства пищеварительных соков, то найдем прямое сходство. Нейтрализующие свойства сыворотки крови проявляются только к живым микроорганизмам и вирусам. Эти же микро­организмы или вирусы при попадании в желудочно-кишечный тракт нейтрализуются его соками. Как нейтрализующие свой­ства сыворотки крови зависят от вирулентности микроорга­низмов и активности самой сыворотки, так и нейтрализующие свойства пищеварительных соков зависят тоже от вирулент­ности возбудителя, и активности пищеварительных соков. При поступлении в пищеварительный канал корма насту­пает адаптация ферментов к его веществам, а при введении антигена (вещества) парентеральным путем начинают выра­батываться специфические антитела.

Наличие гидролитических ферментов, их активаторов и ингибиторов в сыворотке крови, подобных ферментам и их активаторам и ингибиторам пищеварительных соков, а так­же ингибирующие свойства химических веществ, дает осно­вание предположить, что при попадании в организм, незави­симо через рот или парентеральным путем, наступает ингибиция микроорганизмов и вирусов, этим самым предотвращая их возможность расщеплять субстрат.

Постановка реакции нейтрализации на белых мышах, ку­риных эмбрионах, культурах тканей—это то же, что проверка нейтрализующих свойств этих соков и веществ на питатель­ной среде.

Агглютинирующая способность пищеварительных соков и неорганических кислот

При соединении клеток, выступающих в качестве анти­гена с антисыворотками, наступает их агглютинация. Отме­чается ли процесс агглютинации клеток при их разрушении пищеварительными соками или кислотами? Для этого мы в качестве тканевых клеток брали отмытые эритроциты кур, крупного рогатого скота и лошадей, а в качестве микробных —суточные культуры кишечной палочки, бруцеллезный, пул-лорозный и паратифозный антигены. В качестве пищеварительных соков служили слюна, натуральный желудочный сок лошади и 1н растворы соляной, азотной и серной кислот в двухкратновозрастающих разведениях. Реакцию ставили в объеме 1 мл при комнатной температуре.

Агглютинация эритроцитов крупного рогатого скота за­висела от активности желудочного сока. Чем выше была ак­тивность желудочного сока, тем в большем разведении отме­чалась агглютинация эритроцитов.

Степень агглютинации клеток бактериального происхож­дения натуральным желудочным соком была ниже по срав­нению с эритроцитами. Она зависела от вида агглютиниру­ющих клеток и активности желудочного сока Наименьшая степень агглютинации отмечалась с бруцеллезным антигеном и наибольшая с кишечной палочкой. Кишечная палочка была двух штаммов 83 и 078 И среди них степень агглютинации была различной. Кишечная палочка штамма 83 была вирулентнее, нежели штамма 078 При этом степень агглютинации микробов из штамма 83 была слабее в сравнении с микро­бами штамма 078.

Слюна и нормальные растворы соляной, азотной и сер­ной кислот агглютинировали эритроциты крупного рогатого скота и птицы. Степень агглютинации зависела от расщеп­ляющих соков и кислот и вида эритроцитов. Степень агглю­тинации эритроцитов крупного рогатого скота и птицы была неодинаковой.

При этом отмечалось, что агглютинирующей способно­стью слабее обладала слюна, затем поджелудочный сок и сильнее обладали кислоты. При этом различные кислоты об­ладали различной степенью агглютинации.

Поджелудочный сок, слюна и нормальный раствор соля­ной, азотной и серной кислот обладали агглютинирующей способностью к клеткам бактериального происхождения. Сте­пень агглютинации кишечной палочки, пуллорозного, бруцел­лезного и паратифозного антигенов была различной. Хорошей агглютинирующей способностью обладали кислоты. Необхо­димо отметить, что степень агглютинации зависела от кислот. Каждая кислота обладала различной агглютинирующей спо­собностью. Слабой степенью агглютинации обладали подже­лудочный сок и слюна.

Степень агглютинации зависела также и от вирулентнос­ти микробов. Кишечная палочка различных штаммов и раз­личной степени вирулентности неоднократно агглютинирова­лась поджелудочным соком и слюной.

Ввиду того, что желудочный сок лошадей обладает аг­глютинирующей способностью, а также этой способностью об­ладает и соляная кислота, входящая в состав желудочного сока, мы решили выяснить роль агглютинации самих фермен­тов, входящих в состав желудочного сока. Для этого взяли натуральный желудочный сок от трех лошадей и установили степень агглютинации 0,5 % взвеси эритроцитов крупного ро­гатого скота. Затем желудочный сок подвергали кипячению в течение 5 мин. После кипячения снова определяли его агглю­тинирующую способность к этим же эритроцитам. Особой разницы в агглютинирующей способности некипяченого и ки­пяченого желудочного сока мы не отметили.

Агглютинирующую способность различных компонентов решили проверить и на солянокислом растворе пепсина. Рас­твор приготовили по прописи: пепсин — 5 г, соляная кислота концентрированная — 2,5 мл и 0,9 % раствор поваренной со­ли — 500 мл. Затем приготовили растворы из компонентов. Реакцию ставили в объеме 1 мл с 0,5 % взвесью эритроцитов крупного рогатого скота. Было установлено, что степень аг­глютинации солянокислым раствором пепсина и соляной кис­лотой была почти одинаковой. Пепсин и физиологический ра­створ агглютинирующей способностью не обладали.

Итак, при разрушении вещества клеточного состава пи­щеварительными соками имеет место процесс агглютинации.

Некоторые кислоты также обладают разрушающей спо­собностью, например, метод приготовления гидролизатов, где в качестве разрушающего средства используют кислоты. На­ми было установлено, что и кислоты обладают агглютиниру­ющими свойствами.

Таким образом, процесс агглютинации, склеивания - это определенная стадия при разрушении вещества клеточного состава.

В заключение, по агглютинации клеток пищеварительны­ми соками и неорганическими кислотами, необходимо отме­тить, что при агглютинации бактериальных клеток слабо на­блюдался лизис, в то время как при соединении пищевари­тельных соков и кислот с эритроцитами крови после агглюти­нации наступал их лизис. И по существу, в лунках, где ста­вили реакцию с клетками крови, впоследствии находились не конгломераты клеток, как с бактериальными, а их содержи­мое. То есть после агглютинации наступал лизис и содержи­мое клеток подвергалось денатурации.

Лизирующая способность пищеварительных соков и неорганических кислот

При соединении клеток с пищеварительными соками и неорганическими кислотами вначале при их гидролизе насту­пает агглютинация. В дальнейшем после агглютинации, под действием расщепляющего вещества наступает разрушение клеток. Степень разрушения зависит от многих факторов. А именно: от типа клеток, расщепляющего вещества, адаптации ферментов к веществу оболочки клетки и длительности кон­такта клеток с расщепляющим веществом.

По типу клетки можно разделить на тканевые и бактери­альные. К тканевым относятся клетки различных тканей — эпителиальные, клетки крови и другие. К бактериальным

—клетки различных микроорганизмов. При этом они могут быть в активном состоянии и в стадии анабиоза, а некоторые

—в виде спор. Соответственно у различных клеток толщина и состав оболочек различны. Соответственно, при воздействии на них одним и тем же разрушающим веществом степень гидролиза различная.

В проведенных нами экспериментах было установлено, что разрушение тканевых клеток происходит быстрее и луч­ше, в сравнении с бактериальными. В качестве примера мож­но взять натуральный желудочный сок лошади. При соедине­нии его с эритроцитами крови, через 5—10 мин наступал пол­ный гемолиз эритроцитов. В то же время при соединении его с бруцеллезными клетками, клетками паратифа и кишечной палочки после агглютинации через 30—40 мин отмечалось незначительное разрушение клеток. Если при наблюдении под микроскопом разрушение клеток тканей протекало прямо «на глазах», то этого нельзя сказать о бактериальных клет­ках. Процесс их гидролиза более замедлен. При этом отме­чено, что клетки бруцеллеза, паратифа более слабее и мед­леннее разрушались, нежели кишечной палочки.

Более сильный гидролиз клеток отмечался при воздейст­вии на них неорганических кислот нормальной концентрации в различных разведениях — соляной, серной и азотной. Но и здесь отмечалась та же закономерность. Не все клетки раз­рушались в одинаковой степени. Быстрее разрушались клет­ки тканевого происхождения, нежели бактериальные. Но и бактериальные в свою очередь разрушались неодинаково.

При соединении клеток со слюной в основном разруша­лись клетки тканей. Расщепление бактериальных клеток было незначительно. Как известно, в слюне находится большое количество лизоцима, который в основном воздействует на полисахариды оболочек клеток, способствуя их разрушению. Лнзоцим имеется и в желудочном соке. Соляная кислота, на­ходящаяся в желудочном соке, кроме активации пепсина, по-видимому, тоже способствует разрушению клеток, особенно у плотоядных. Гидролиз клеток зависит от химического состава клеток. Различные клетки, расщепляемые одним и тем же веществом, подвергались различной степени разрушения.

Бактериальные клетки и клетки тканевого происхожде­ния подвергали гидролизу неорганическими кислотами (соля­ной, серной и азотной), желудочным соком н слюной. Более сильными гидролитическими свойствами обладали неоргани­ческие кислоты нормальной концентрации, меньшей - желу­дочный сок и слюна.

Было установлено, что степень разрушения клеток зави­села и от длительности контакта их с расщепляющим веще­ством и температуры.

Денатурация белков пищеварительными соками и неорганическими кислотами

В пищеварительный тракт белки попадают в бесклеточ­ном состоянии и в клеткам Белки, попавшие в клетках, ос­вобождаются в результате разрушения оболочки клеток пи­щеварительными соками. Освободившийся белок подверга­ется гидролизу. Происходит ли при этом его свертывание? Для выяснения этого вопроса в качестве белка брали белок куриного яйца, сыворотку крови лошадей и крупного рогатого скота. В качестве расщепляющего вещества нам служил же­лудочный сок лошадей и неорганические кислоты. При соеди­нении белка с расщепляющим средством наступала его дена­турация. Под денатурацией мы имеем в виду переход белка из нативного состояния в свернувшееся, коагулирующее. Де­натурацию белка вызывают многие факторы: тепло, высокое давление, механическое воздействие, ультразвук, старение, ионизирующее излучение, изменение рН, ионы металлов, хи­мические денатурирующие агенты, ферменты. Имеются ве­щества, усиливающие и ингибирующие денатурацию.

Молекулы белков обычно обладают биологической актив­ностью только в нативном состоянии. Переход молекулы бел­ка из активного (нативного) состояния в неактивное (дена­турирующее) означает потерю его активности (Введение в прикладную эпзимологию. Учебное пособие /Под ред. И. В. Березина и К. Мартннека. —М., Изд-во Моск. ун-та, 1982.— 384 с.).

При соединении белков с пищеварительными соками и кислотами мы отмечали их денатурацию. Соединение белков с расщепляющими средствами проводили по методикам иммунологических реакций. Соединяли белки с расщепляющими средствами в агаровом геле и путем наслаивания в пробир­ках. В агаровом геле с расщепляющим средством соединяли нативный белок и подвергнутый электрофорезу. Было уста­новлено, что подвижность белков в агаровом геле более за­медлена, чем желудочною сока л кислот. На месте соединения образовывалась белая линия, представляющая собой дена­турированный белок. При соединении белков сыворотки кро­ви лошадей и крупного рогатого скота с натуральным желу­дочным соком в агаровом геле денатурации белков не отме­чалось, в то же время при наслаивании белков на желудоч­ный сок в пробирках на месте соединения образовывалось белое кольцо из денатурированного белка.

О денатурации белков гидролитическими ферментами указывают многие факторы. Так, например, использование протеолитических ферментов, получаемых из слизистой же­лудка, сычуга, грибов в сыроварении, где используют их для створаживания молока. Молочнокислые бактерии, попав в молоко, створаживают его белки. Помутнение сыворотки кро­ви при ее «загнивании» называет на денатурацию белков ферментами микрофлоры. То есть, при гидролизе белков наступает их денатурация, свертывание. По-видимому, при де­натурации белка происходит изменение конфигурации моле­кулы, расположение которой способствует лучшему ее рас­щеплению. При этом теряется и активность белка, что имеет немаловажное значение при разрушении его ферментами, то­же как правило, имеющими белковую структуру и находящи­мися в активном состоянии.

При диагностике инфекционных заболеваний применя­ются реакции, в основу которых положен принцип нейтрали­зации, агглютинации, лизиса и преципитации. Это: реакция кольцепреципитапии, реакция диффузной преципитации в ге­ле, радиальная иммуподиффузия, иммуноэлектрофорез, реак­ция флокуляции, реакция пассивной гемагглютинащш, реакция нейтрализации антител, реакция нейтрализации антигена, реакция торможения гемагтлютинации, реакция связывания комплемента, реакция Кумбса, иммуноферментный метод или реакция энзиммеченых антител и другие.

Реакции, с помощью которых устанавливаем наличие нейтрализующих, агглютинирующих и коагулирующих анти­тел, воспроизводятся с пищеварительными соками и неорга­ническими кислотами, то есть с веществами, обладающими расщепляющими свойствами.

Стадии разрушения антигена

В желудочно-кишечном тракте для гидролиза субстратов существует целая система органов и тканей, выделяющих комплекс ферментов гидролаз, их активаторов и ингибито­ров. Если в желудочно-кишечный тракт попадает субстрат, состоящий из углеводов или жиров, то видимых проявлений в изменении их конфигурации не наблюдается. Идет постоян­ный гидролиз н затем их усвоение. При попадании в желу­дочно-кишечный тракт более сложных веществ, например белков, конфигурация белковой молекулы изменяется. То есть, прежде чем начнется гидролиз попавшего белка, насту­пает его денатурация. В качестве денатураторов выступают многие факторы: ферменты, кислоты, особенно соляная, рН и другие вещества. Изменения конфигурации белковой моле­кулы, часто даже весьма незначительные, существенно отра­жаются на скорости се протеолнтичсского гидролиза.

Известно, что нативные белки гораздо устойчивее дена­турированных к расщеплению их протенназами. Так, гемо­глобин, денатурированный мочевиной, переваривается папайном в сто раз быстрее. Есть белки, например бактерицин, ко­торые в нативном состоянии многими протеиназпми вообще не расщепляются. Тепловая денатурация повышает перевариваемость сывороточного альбумина трипсином. В опытах на живых инфузориях было показано, что и внутриклеточные протеиназы—катепсины—легче переваривают денатурированные, чем нативные белки. Катепсины, содержащиеся в лизосомах печени крыс, также гидролизуют белки, предваритель­но денатурированные. Многие протеиназы расцепляют лишь денатурированный белок и при згсм они сами катализируют переход глобулярного белка из нативной формы в денатури­рованную. Сравнивали по ряду критериев нативный сыворо­точный альбумин с альбумином, денатурированным после де­натурации мочевиной и гуанидином. Оба белка не отличались по гидродинамическим и электрофоретическим свойствам, но ренативированный белок, подобно денатурированному, пере­варивался трипсином гораздо быстрее. Сходный результат получали при сравнении нативных сывороточного альбумина и псевдоглобулина с реиативированными после денатурации мочевиной. Обрабатывали сывороточный альбумин трихлоруксусной кислотой и этанолом, а затем его диализировали и лнофилпзировали. Полученный белок не отличался от исход­ного нативного по следующим показателям: кристаллизации, седиментации, электрофоретнческой подвижности, теплоустой­чивости, взаимодействию с антисывороткой. Однако он пере­варивался трипсином быстрее нативного. Таким образом, в организме прежде, чем наступит гидролиз белка, происходит его денатурация.

После гибели клеток часть белка (ферменты, гормоны и др.) находится в деятельном состоянии. И он вначале подвер­гается действию ингибиторов плазмы и переходит в недея­тельный белок. Как идет этот процесс, как в организме про­исходит разделение иа деятельный белок погибших клеток и функционирующих — это вопросы, требующие дальнейших разработок. Раскрытие системы регуляции ингибицни дея­тельных белков функционирующих клеток и деятельных бел­ков тканей при клеточном обновлении во многом прояснит вопрос об аутоиммунных заболеваниях. Ведь при этих болез­нях нарушается система регуляции ингибиции ферментов и их субстратной специфичности , в результате чего начинают подвергаться гидролизу ке только белки тканей, погибших после клеточного обновления, но и белки тканей деятельных клеток. После ингибиции наступает денатурация белков. При нормально протекающих процессах гидролиза в крови про­цесс денатурации не заметен, по-видимому, это связано с не­прерывностью течения реакции. В результате длительного времени наступает адаптация гидролитических ферментов не только в субстратном отношении, но и в качественном. То есть, по мере поступления белок быстрее из нативного пере­ходит в денатурированный, а последний подвергается гидро­лизу как в самой крови, так и в клетках, обладающих фаго­цитарной или пинотической способностью. Процесс денатура­ции белков хорошо заметен в пробирке, если взять в нее сте­рильно кровь и затем получить сыворотку. Свежая сыворотка прозрачна и имеет светло-желтый оттенок. В результате сто­яния при комнатной температуре (быстрее в термостате при температуре +39—40 ^СС) через несколько дней отмечается ее помутнение, а затем и образование видимых хлопьев. Это происходит денатурация белков. После денатурации идет гид­ролиз до мономеров (рис. 3).

Если же в кровь попадают недеятельные тканевые или бактериальные клетки, то они тоже подвергаются разруше­нию, подобно гидролизу клеток при физиологической регене­рации, то есть клеточном обновлении. На них начинают дей­ствовать гидролазы, которые имеются в организме и обла­дают широкой субстратной специфичностью. Действие их за­висит от сходства погибших клеток при клеточном обновле­нии с субстратами попавших клеток. Чем ближе их сходство, тем быстрее начинается гидролиз. Кроме того, большое дей­ствие здесь оказывает активность ферментов организма. Но в попавших клетках находятся сложные вещества, к которым в организме не адаптированы ферменты, а имеющиеся с ши­рокой субстратной специфичностью — не способны проводить гидролиз данного вещества. В этом случае наступает адапта­ция ферментов организма к этому веществу. Для этого необ­ходим определенный промежуток времени. Он будет зависеть, как видно из данных применения убитых вакцин, от схожести микробов с субстратом тканей организма, к которым адапти­рованы ферменты, а также от активности этих ферментов и количества попавших в организм клеток. Наступает, после выработки специфических ферментов, при их соединении с клетками, концентрация этих клеток. Мы отмечали это скле­иванием. Попавшие клетки концентрируются. В организме концентрация их отмечается возле клеток белой крови, кото­рую осуществляют опсонины (так называемое «прилипание»). Часть згих клеток подвергается гидролизу в русле крови (по­добно гидролизу кормового субстрата в полости пищевари­тельной трубки), другая часть, прилипая к клеткам белой крови, подвергается гидролизу в них (фагоцитоз), подобно пристеночному пищеварению в желудочно-кишечном тракте. По мере разрушения клеток в кровь поступают продукты распада. На них действуют гидролитические ферменты, ко­торые имелись в крови к лимфе, к гндролазы, которые адап­тированы к новому веществу. Сколько и каких ферментов бу­дет выделяться для гидролиза этих клеток, чтобы довести их расщепление до мономеров, зависит от химического состава самих клеток и степени адаптации ферментов. Ферментов, чтобы разрушить клетку, будет много, представив строение животной и бактериальной клеток (рис. 4, 5).

В общих чертах химический состав бактериальной клет­ки сходен с химическим составом животных клеток. Большинство компонентов бактериальной клетки содержит в форме органических молекул углерод, кислород, водород, азот. В свою очередь структура органических макромолекул сходна со структурой, наблюдаемой у других организмов. Следовательно, в биохимический состав бактериальной клет­ки входят те же большие группы биокомпонентов, которые встречаются в биологии: вода, минеральные соли, углеводы, липиды, протеины и нуклеопротеины. Из этих веществ и сос­тоят жгутики, клеточные оболочки, ядра, протоплазма, раз­личные включения. В зависимости от выполнения функции в количественном и качественном отношении соответственно их химический состав будет различен. В соответствии с этим будут наблюдаться и различные стадии адаптированных свойств ферментов системы гидролаз. Попавшие в кровь убитые микроорганизмы будут находиться на различных ста­диях гидролиза. Одни в начальной стадии, другие в середине и третьи в конце. По мере разрушения клеток и попадания в кровь новых веществ будет идти и адаптация ферментов. Итак, в организме в какой-то промежуток времени, от попа­дания и до полного гидролиза всех микроорганизмов, будут находиться клетки на различных стадиях гидролиза и конеч­ные продукты расщепления. Длительность этого периода бу­дет зависеть от химического состава попавших клеток, их ко­личества, специфичности и активности ферментов, а также адаптационной способности ферментов.

Таким образом, при разрушении недеятельных клеток или убитых микроорганизмов наступает их агглютина­ция. Вне организма в результате взаимодействия этих кле­ток (в данном случае антигена) и антител из микробных тел образуются зерна, хлопья, комочки, различаемые невооружен­ным глазом (иногда приходится прибегать к лупе). Образо­вавшиеся хлопья или зерна представляют собой иммунный комплекс антиген - антитело, а при дальнейшем выпадении на дно пробирки их называют агглютинатом. То же самое наблюдается и при расщеплении субстрата ферментами, где образуется единый комплекс фермент—субстрат, затем в дальнейшем наступает денатурация белков, которые и пред­ставляют собой зерна или хлопья (в зависимости от клеток).

Все это способствует быстрейшему гидролизу попавших клеток, как обычного субстрата, но имеющего более сложную химическую структуру (рис. 6). После агглютинации насту­пает разрушение (лизис) оболочек клеток. Здесь большую роль играет лизоцим (фермент мурамидаза). После разрушения оболочек клеток их Содержимое подвергается действию гидролаз крови и их ингибиторов. Если остались в недея­тельных клетках, при клеточном обновлении, или микробах остатки деятельных белков (ферменты, гормоны и другие ак­тивные белки), они инактивируются. Затем наступает дена­турация (коагуляция) белков. В дальнейшем при разрушении белков, жиров и углеводов образуются промежуточные про­дукты распада (метаболиты). При этом видимых проявлений при разрушении метаболитов мы не отмечаем. Конечными продуктами разрушения белков, жиров, углеводов, РНК, ДНК и других соединений будут простые формы этих ве­ществ, которые именуют мономерами.

Очень сложные процессы протекают в организме при по­падании в кровь живых микробов. Микробы обладают весьма сложным ферментативным снаряжением. Необычная деятель­ность, которую развивают микроорганизмы, создает в при­роде условия, обеспечивающие существование одного из са­мых больших процессов, а именно — процесса круговорота живой материи. Микроорганизмы расщепляют комплексные органические вещества вплоть до самых простых производ­ных, которые затем могут вновь ассимилироваться растениями и животными. Некоторые молочные бактерии могут гидролизовать 180—15000 г лактозы в течение одного часа. Если бы человек был в состоянии метаболнзировать с такой же ин­тенсивностью различные пищевые субстраты, количество этих продуктов должно было бы исчисляться многими тысячами тонн пищи в течение одного часа (Л. Месробяну и Э. Пэунеску, 1963).

Помимо ферментативного снаряжения, осуществляющего соответствующие превращения, у микроорганизмов имеется еще и другое обстоятельство, обеспечивающее развертывание колоссальной деятельности, а именно — «поверхность» вса­сывания субстрата. У одноклеточных существ эта поверх­ность во много раз больше, чем у остальных живых существ. Для примера можно привести соотношение между весом и поверхностью, которое у микробов примерно в 200 тысяч раз больше, чем у человека. Это можно объяснить тем, что у человека и животных только небольшая часть всей по­верхности, находящейся в контакте с наружной средой, спе­циализирована в целях всасывания питательных веществ, в то время как у микроорганизмов вся их поверхность выпол­няет эту функцию. Становится ясен вопрос, почему порой при попадании в организм нескольких микробов ферментативные силы организма не могут их подавить. Идет быстрое размножение микробов и результатом является появление заболева­ния макроорганизма.

В бактериальной клетке имеются все ферменты, обеспе­чивающие ее жизненный цикл. Это оксиредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы и синтетазы. Ферменты этих групп обеспечивают обмен веществ микробной клетки, включающих два основных процесса, характерных для живот­ного. Это диссимиляция и ассимиляция.

В бактериальной клетке имеются две категории фермен­тов. К первой категории относятся ферменты, которые неза­висимо от условий среды постоянно находятся в клетке как в присутствии, так и в отсутствие катализируемого ими суб­страта. Эти ферменты осуществляют катализ основных эле­ментов клеточного обмена, какими являются, например, ли-назы, карбогидразы, протеиназы, оксидазы и другие.

Ко второй группе относятся адаптивные ферменты, кото­рые появляются только в присутствии соответствующего суб­страта. Появление этих ферментов является результатом адаптации, для которой бактериям необходим определенный промежуток времени (определенного числа поколений) для того, чтобы привыкнуть к соответствующему веществу. В на­чале этого периода времени, когда имеется небольшое коли­чество фермента, рост (размножение) соответствующей бак­терии происходит чрезвычайно медленно; позже наряду с увеличением числа пассажей на индуцирующий субстрат культуры становятся все более обильными в результате коли­чественного роста фермента.

Адаптация фермента может осуществляться в оптималь­ных условиях, когда индуцирующий субстрат представляет собой основное питательное вещество, необходимый фактор роста или же вредный для клеток фактор, ферментативное расщепление которого обеспечивает надлежащие условия

развития.

Явление ферментативной адаптации наблюдается всякий раз, когда бактерия переносится из среды, в которой она вы­ращивалась продолжительное время, в другую питательную среду другого состава. При адаптации отмечают три различ­ные реакции:

а) бактериальные клетки могут делиться обычным путем без всякого замедления или же какого-либо другого измене­ния, что указывает на то, что новая питательная среда не обуславливает существенных изменений их обменных про­цессов;

б) бактериальные клетки не могут совершенно размно­жаться, это указывает на то, что они уже не могут пользо­ваться новым субстратом, содержащимся в питательной среде;

в) вначале не наблюдается признаков развития бакте­рий, но спустя определенный промежуток времени микроор­ганизмы начинают размножаться — вначале более медленно, а затем все быстрее.

В последнем случае происходит изменение, которое осу­ществляется во времени, то есть ферментативная адаптация. Бактериальные клетки при первом засеве в новую питатель­ную среду не могут развиваться, так как они не способны ис­пользовать новый тип субстрата, ввиду отсутствия у них адаптивной ферментативной системы. Однако, со временем, в результате процесса адаптации, микробы приобретают воз­можность использовать новый субстрат, создавая для себя (синтезируя) надлежащую ферментативную систему, в связи с чем начинается размножение.

Для своего роста и развития микроорганизмам также не­обходимы питательные вещества, без которых они не могут существовать. В качестве питательных веществ могут слу­жить различные органические и неорганические вещества. Приспособляемость микроорганизмов к ним огромна. Но од­но из необходимых условий для жизнедеятельности микроор­ганизмов, как и организмов вообще — усвоение, синтез пита­тельных веществ идет только в простых расщепляемых фор­мах.

По приспособляемости к субстрату можно разделить мик­роорганизмы на три группы:

а) к первой группе можно отнести те микроорганизмы, где в качестве субстратов служат вещества, расщепленные до конечных продуктов (отдельные питательные среды при вы­ращивании микроорганизмов, в какой-то степени сапрофитная микрофлора в кишечнике);

б) ко второй группе можно отнести те микроорганизмы, которые используют в качестве субстратов мертвые вещества органической природы. К ним относится множество микроор­ганизмов. Они ведут разрушение неживой органической мате­рии. Если для первой группы микроорганизмов выделение протеолитических ферментов почти не обязательно, они и не обнаруживаются в фильтратах, то для второй группы обяза­тельно. И соответственно в фильтратах обнаруживаются гид­ролитические ферменты. Состав их будет зависеть от состава среды и соотношения белков, жиров и углеводов, а активность от длительности использования данного субстрата микроорганизмами, то есть от адаптации. Разрушение субст­рата идет не только экзоферментами, но и внутриклеточными ферментами, высвобождаемыми при распаде микроорганиз­мов;

в) к третьей группе можно отнести те микроорганизмы, которые используют в качестве субстрата живую, деятельную ткань. К этой группе тоже относится большое количество микробов, то есть все микроорганизмы, выделяемые при ин-фе! цпонных заболеваниях. Они используют в качестве суб­страта живую ткань, а тзкже субстраты погибших клеток при клеточном обновлении. Если для первых двух групп микроор­ганизмов выделение ингибиторов ферментов не обязательно, то для третьей группы они необходимы для инактивации ор­ганизма, в котором они живут. Явление ингибиции очень хо­рошо изучено у антибиотиков (Молекулярные основы дейст­вия антибиотиков, 1975). После ингибиции бактериальная клетка гндролазами расщепляет субстрат до усвояемой фор­мы и затем идет его усвоение. То есть, эта группа микробов отличается от второй группы способностью к выделению ин­гибиторов.

При попадании в организм энтерально или парентераль­но микробов первой группы вначале идет разрушение у них жгутиков гидролазами желудочно-кишечного тракта и крови, затем бактериальной стенки. После разрушения клетки во6ожпаются, кроме недеятельных белков, жиров, углеводов и других веществ, и деятельные белки. Это все ферменты, осуществляющие обмен веществ в микробной клетке, ингибиторы и активаторы. Пос­ле подавления активности деятельных веществ ингибиторами и гидролазями макроорганизма содержимое бактериальной клетки вместе с капсулой становится для организма просто субстратом, при расщеплении которого в организме образу­ются метаболиты и конечные продукты расщепления. При этом у белков отмечается инактивированне и коагуляция (дегатурацпя) (рис. 7).

При попадании в организм животного или человека бак­териальных клеток, адаптированных к неживым субстратам органической природы и в результате этого выделяющих экзоферменты, в основном гидролазы, предварительно идет по­давление активности этих ферментов ингибиторами макроорганпзма, и затем расщепленче бактерий идет по типу разру­шения микробов первой группы (рис. 8).

При попадании в организм животного или человека мик­робов третьей группы ингибиторами и гидролазами этих мак­роорганизмов вначале идет подавление активности «внеш­них», если можно так выразиться ингибиторов бактерий, за­тем идет подавление активности их гидролитических экзоферментов, а после этого бактериальные клетки расщепляются по типу расщепления микробов первой группы (рис. 9).

От чего будет зависеть степень расщепления микроорга­низмов, попавших в организм животного или человека? Это: от химического состава и активности обменных процессов у микроорганизмов и активности обменных процессов у живот­ных или человека. О роли микроорганизмов в их разрушении макроорганизмом разберем на примере микробов третьей группы, потому что расщепление микробов этой группы вклю­чает стадии расщепления микробов второй и первой групп.

Степень гидролиза микробов будет зависеть от актив­ности ингибиторов ферментов, выделяемых бактериями, то есть степени их инактивации (ингибирования) ферментами и ингибиторами, содержащимися в пищеварительных соках или в крови и лимфе. Это зависит от того, куда попадут микроор­ганизмы.

Следующий фактор, влияющий на степень гидролиза микробов, — это активность гидролаз, выделяемых бактери­ями. Их количество, вид гидролитических ферментов (протеиназы, липазы, карбогидразы и другие), активность будут зависеть от обменных процессов, протекающих в самой мик­робной клетке, от соотношения и количества в тканях орга­низма белков, жиров, углеводов и других соединений и от субстратной специфичности.

Гидролиз бактериальной стенки будет зависеть от ее хи­мического состава.

Разрушение содержимого бактериальной стенки будет зависеть от количества и активности ферментов, содержащих­ся в протоплазме, лизосомах, митохондриях, ядре, которые осуществляют обменные процессы в клетке. Чем выше их ак­тивность, тем больше надо усилий со стороны макроорганиз­ма для подавления их активности. После инактивации этих ферментов и других деятельных белков идет гидролиз со­держимого бактерий. Он будет зависеть от химического сос­тава содержимого микробной клетки.

Разрушение микроорганизмов, попавших в организм жи­вотного или человека, будет зависеть и от обменных процес­сов в макроорганнзме. Чем выше активность обменных процессов, тем выше активность ингибиторов и гидролаз, осу­ществляющих этот процесс.

Степень разрушения микробной клетки будет зависеть от субстратной специфичности ферментов животного организма и их адаптации к составным бактериальной клетки.

Какие стадии претерпевает микробная клетка при ее гидролизе? Это нейтрализация активности ингибиторов и ферментов, в основном, гпдролаз, выделяемых микробной клеткой. В иммунологии их именуют экзотоксинами. Этот процесс мы улавливаем реакциями, связанными с процессом нейтрализации.

В дальнейшем наступает разрушение клеточной оболоч­ки. Этот процесс сопровождается склеиванием, скучиванием микробов с образованием компактных агглютинатов в виде зернышек, крупинок (такой осадок наблюдается у безжгути­ковых О-форм бактерий) или образованием крупных рыхлых скоплений бактерий в виде хлопьев (такой осадок наблюда­ется у жгутиковых Н-форм бактерий).

Агглютинаты представляют собой конгломерат, содержа­щий бактерии с неразрушенной и разрушенной клеточной оболочкой и денатурированным белком содержимого клеток. По существу, в этом акте слились воедино три процесса: ко­операция клеток, разрушение оболочек (лизис) и денатурация белков. В иммунологии этот процесс мы улавливаем реак­цией агглютинации. Части этого процесса — разрушение кле­точных оболочек и денатурацию белков - устанавливаем ре­акциями лизиса и преципитации.

После разрушения бактериальной клетки наступает ингибиция ферментов клетки и всех ее составных веществ. В иммунологии их называют эндотоксинами.

При этом идет коагуляция белков и дальнейшее расщеп­ление до мономеров (с наличием промежуточных продуктов— метаболитов) всех пластических веществ, составляющих бак­териальную клетку. Разрушение промежуточных продуктов до простейших идет без проявления ингибиции, агглютина­ции, лизиса и коагуляции, поэтому мы и не улавливаем этот процесс серологическими реакциями. Но этот процесс улав­ливается другими реакциями, с так называемыми гаптенами, то есть неполными антигенами.

В организме эти стадии протекают почти одновременно, но не в разных силах, зависящих от химического состава мик­робных клеток, их количества, активности ферментов и ингибиторов, а также от активности и степени адаптации фермен­тов макроорганизма.

Несколько слов о вирусах, как о мельчайших частицах, вызывающих нммунологические реакции у организмов. Хи­мический состав ряда вирусов изучен достаточно полно. У всех вирусов, независимо от сложности их структуры, ос­новными компонентами являются белок и нуклеиновые кис­лоты. Многие виды их имеют более сложный химический сос­тав и кроме белка и нуклеиновых кислот содержат липоиды и углеводы. Вирусы локализуются в клетках.

Механизм размножения вирусов окончательно не ясен и согласно распространенному представлению состоит из сле­дующих основных этапов: прикрепление вируса на поверх­ности восприимчивой клетки, проникновение его в клетку, распад вирусной частицы н, наконец, выход зрелых форм из клетки. На прикрепление вируса к оболочке клетки большое влияние оказывают такие факторы, как температура, рН и солевой состав среды. Затем идет проникновение вируса в клетку. Вслед за проникновением наступает следующая ста­дия его развития — латентная фаза. В этом периоде проис­ходит распад вирусной частицы на основные компоненты с последующим синтезом нуклеиновой кислоты и белка вируса. Еще много неясного как о способах биосинтеза компо­нентов вируса, так и о формировании зрелой вирусной части­цы. Это, в частности, относится и к заключительной стадии развития вирусов — выхода их из клетки.

Обменные процессы у вирусов еще достаточно не изу­чены и вопрос использования ими питательных веществ оста­ется открытым. Для своего развития, размножения и в целом .жизнедеятельности (имеется в виду активное состояние) ви­русы требуют, как правило, деятельную ткань. Отсутствие гидролитических ферментов в вирусах, присутствие в качест­ве среды деятельной ткани (клеток) наталкивает на мысль, что для своего размножения и развития вирусы используют компоненты питательных веществ, расщепленных до синтези­руемых свойств гидролазами клеток. Этим можно объяснить гибель клеток при проникновении и размножении в них виру­сов, так как лишенная питательных веществ клетка погибает, а ее субстанция в дальнейшем подвергается гидролизу. То есть, клетка из деятельной формы переходит в недеятельную и подвергается воздействию гидролаз крови с разрушением ее оболочки и оставшейся субстанции. С разрушенной клетки вирусы выходят наружу и имеют возможность внедряться в другую клетку. В этом, то есть в механизме внедрения вируса в клетку, и какие факторы на это влияют, еще много неяс­ного. Не внедряется ли вирус на «законах» пиноцитоза и фа­гоцитоза. То есть клетка захватывает вирус как инородную частицу, как субстрат. Неясным вопросом является синтез белка, так как в вирусах не обнаружены пока системы, регу­лирующие н производящие этот синтез. В какой-то степени, по-видимому, вирус использует для синтеза набор ферментов клеток. Действительно ли вирусы используют ферменты клет­ки и каким образом, непонятно. А раз так, то не понятен и вопрос, в каком состоянии вирус активен и в каком неакти­вен, то есть его деятельное состояние. Если в микробах и дру­гих организмах основным является гидролиз н синтез, то этого, в какой-то степени, нельзя сказать о вирусах, так как в них самих эти процессы не протекают. По существу неиз­вестно, что положить в основу жизнедеятельности вируса. Когда его считать живым (а значит деятельным) и не живым (а значит и недеятельным). Раз в состав вируса входит бе­лок, то для развития и размножения вирусов этот белок вы­полняет какую-то функцию, и значит он деятельный. Весь вопрос в том, какую функцию?

При проникновении вируса в клетку для его гидролиза вначале наступает подавление активности его белков ингиби­торами ферментов клетки, находящихся в ней или вырабо­тавшихся в результате адаптации, а затем уже идет гидролиз веществ, составляющих основу вируса, как идет расщепление начавшегося мертвого субстрата гидролитическими фермен­тами широкой и узкой специализации. Поэтому в основе се­рологической диагностики вирусов используется реакция ней­трализации. То есть, о наличии вирусов и их активности су­дят по результатам их деятельности. Это гибель лаборатор­ных животных, эмбрионов, клеток и других видимых проявле­ний их деятельности.

Реакции организма при гидролизе субстратов и антигенов

Какие изменения в организме происходят при разруше­нии веществ? То есть, какие проявляются реакции со стороны организма? Эти реакции будут зависеть от состава попав­шего вещества, места его внедрения в организм, частоты по­падания и от физиологических свойств самого организма. Ко­нечной судьбой попавшего вещества в организм является его гидролиз. И прежде всего реакции организма будут направ­лены на его скорейшее разрушение. В зависимости от соста­ва вещества и будут проявляться различные реакции, но эти реакции тесно взаимосвязаны с местом внедрения вещества, частотой попадания и физиологическими свойствами организ­ма. Различных комбинаций будет много. Разберем отдельно каждый фактор.

Реакция будет зависеть от места внедрения вещества. Естественный путь внедрения и гидролиза субстрата — это желудочно-кишечный тракт. Об изменениях со стороны желу­дочно-кишечного тракта на попавшее вещество уже указы­вали. Это субстратная специфичность ферментов, адаптация органов и ферментов к субстрату, выделение пищеваритель­ных соков, компенсаторная функция органов, выделяющих пищеварительные соки. Эти физиологические изменения, ко­торые клинически у здоровых организмов почти не проявля­ются. Кроме этих изменений могут прояляться клинические признаки при заболеваниях. Одним из них является измене­ние фекальных масс. Это их сгущение или разжижение и другие изменения их физических, химических свойств, мик­роскопического и бактериологического состава. Изменения будут наблюдаться и со стороны двигательной функции ор­ганов желудочно-кишечного тракта. Одним из них является разжижение фекальных масс, то есть понос. Он является од­ним лз клинических признаков нарушения гидролитической функции пищеварительного аппарата. Понос может проявля­ться при заболеваниях органов желудочно-кишечного тракта, при снижении активности пищеварительных соков, а также при адаптации ферментов. Известно, что у здоровых живот­ных при резкой смене корма может наблюдаться разжижение субстрата и быстрое его выведение из пищеварительного тракта. Ферменты желудочно-кишечного тракта при длитель­ном кормлении одним кормом адаптируются к химическим структурам поступающего субстрата и при резкой смене кор­ма они не в состоянии его сразу гидролизовать. Необходимо время на адаптацию ферментов. Негидролизуемый субстрат начинает частично подвергаться расщеплению ферментами микрофлоры и, по-видимому, продукты обмена и другие фак­торы выводят его из организма. Это при поступлении в желу­дочно-кишечный тракт обычного корма. Но в пищеваритель­ный канал постоянно попадает микрофлора. Реакция орга­низма на нее будет зависеть от вида микробов, их адаптив­ных свойств к субстратам. Примером может служить кишеч­ная микрофлора, вызывающая заболевание желудочно-ки­шечного тракта у молодняка животных. При длительном пас­саже у одних микроорганизмов резко повышаются их вирулентные свойства, и для того, чтобы снизить действие мик­робного фактора, вновь нарождаемых животных переводят в другое место, то есть не дают возможности дальнейшего пас­сажа. Микробы в результате отсутствия организмов, ткани которых служили им в качестве субстрата, начинают адапти­роваться к другим условиям среды или при отсутствии пита­тельных веществ погибают, или впадают в анабиоз. На прак­тике это свойство микроорганизмов очень хорошо использу­ют, оставляя на определенный промежуток времени помеще­ния без животных («отдых животноводческих помещений»). И он в сочетании с дезинфекцией приносит наибольший ус­пех.

Гидролиз попавших микробов начинается с ротовой по­лости. Они попадают туда с кормом или в чистом виде. Там они подвергаются действию слюны. Часть микробов попадает в желудок. О бактерицидных свойствах слюны и желудочного сока известно. Уже один этот факт указывает на то, что при нормальном функционировании желез среда желудка, как правило, стерильна. О бактерицидных свойствах слюны и желудочного сока указывают многие авторы (Л. Месробяну, Э. Пэунеску, 1%3; А М. Смирнов, 1965).

Касаться подробно развития сапрофитной микрофлоры и вопроса нормального функционирования желудочно-кишеч­ного тракта не будем. Мы только рассмотрим вопрос, какие изменения со стороны желудочно-кишечного тракта проявля­ются при попадании микроорганизмов, которые в результате пониженной ферментативной функции пищеварения или боль­шой вирулентности бактерий не подверглись расщеплению. Затем на эти микроорганизмы начинают действовать факто­ры парентерального пищеварения, а именно гидролитические свойства клеток, крови, лимфы и межтканевой жидкости. На­ступает воспаление, которое вызывает прилив крови, увели­чивая соответственно в местах гиперемии количество лейко­цитов и их выход в полость желудочно-кишечного тракта. Характер и площадь воспаления в пищеварительном канале будут зависеть от функционального состояния желудочно-кишечного тракта и активности микроорганизмов. Если при подключении и этой системы организм не в состоянии инак-тивировать и гидролизовать попавшие в желудочно-кишеч­ный тракт микроорганизмы, они проникают в кровь и лимфу.

Следующим путем проникновения микроорганизмов в кровь и лимфу являются кожные покровы. У здоровых жи­вотных они представляют собой важный барьер. Поверхность кожи не может представлять подходящую питательную среду для развития микроорганизмов вследствие неблагоприятных условий, создаваемых влажностью, концентрацией солей, со­ответствующим рН, питательными факторами и т. д. Разви­тию бактерий на поверхности кожи не благоприятствует так­же и наличие липидных веществ, которые могут оказать тензиоактивное действие (Л. А. Первушин, 1955).

Кроме того, кожные покровы на своей поверхности со­держат лизоцим, назначение которого, как мы уже показали, гидролизовать отмершие клетки эпидермиса при клеточном обновлении. Тал, например, после смазывания взвесью гемолитических стрептококков целостных кожных покровов, на поверхности которых спустя три минуты обнаруживается 30000000 кокков/см², отмечается, что спустя один час на этой же поверхности имеется всего 1000000 жизнеспособных микроорганизмов, а спустя два часа из них остается всего 700 (Л. Месробяну и Э. Пэунеску, 1963).

При нарушении физиологической функции кожи, связан­ной с уменьшением или изменением ее биохимических про­цессов, а особенно с нарушением целостности, микроорга­низмы попадают внутрь макроорганизма. Здесь тоже, в зави­симости от тяжести поражения или нарушения функции ко­жи, а также от вида и активности микроорганизмов, попав­ших на пораженные участки кожи, развиваются различной степени воспалительные реакции. Назначение их — также быстрее расщеплять, гидролизовать попавшие микроорганиз­мы, а также мертвые ткани, если таковые появятся при травмах и других поражениях. В этих случаях при наличии благоприятных условий микроорганизмы также попадают в организм.

Могут попадать микроорганизмы в кровь через слизис­тые оболочки дыхательных путей, глаз, мочеполовых органов. Эти покровы содержат также значительное количество лизоцима, который не дает возможности размножению бактерий. Но при нарушении тех же факторов, что и кожи, микроорга­низмы проникают в кровь и лимфу. Частое проникновение в организм микробов, минуя желудочно-кишечный тракт, это введение вакцин.

Все эти явления, как правило, сопровождаются воспали­тельной реакцией, в результате которой отмечается прилив крови, увеличение содержания в месте внедрения лейкоцитов и повышение температуры, как местной, так и в некоторых случаях общей. Повышение температуры тела наблюдается и при непосредственном попадании в кровь микроорганизмов (введение вакцин, травмы с кровотечениями).

В результате длительного развития при определенных температурах работа ферментов, выполняющих обменные процессы, адаптировалась к этой температуре. Известно, что жизненные процессы у разных живых существ протекают при различной температуре. При изменении температуры изменя­ется и скорость ферментативных реакций. При повышении температуры повышается и активность работы ферментов (В. Я. Александров, 1975). При гидролизе бактерий нередко отмечается повышение температуры тела. Кроме того отмеча­ется увеличение лимфатических узлов и селезенки.

Таким образом, при попадании в кровь микроорганизмов отмечается повышение температуры тела, нередко увеличе­ние лимфоузлов, лейкоцитоз, изменения в лейкоцитарной формуле, повышается фагоцитарная активность нейтрофилов. Все это направлено на скорейший гидролиз микроорганизмов и их ферментов.

Каким образом происходит сам процесс гидролиза, его механизм? Это представление легло в основу взглядов ферментологов, которые считают, что фермент обладает «актив­ными точками» или «активными центрами», служащими ос­новными очагами каталитического действия.

Одним из условий нормального течения ферментативного катализатора является образование комплекса фермента с субстратом. При этом активация происходит как раз путем образования этого специфического активированного комплек­са, которое сопровождается изменением как кинетической, так и потенциальной энергии. В ферментативных реакциях активация субстрата происходит путем образования фермент-субстратного комплекса. Этот процесс имеет много общего с процессом образования активированного комплекса. Однако, фермент-субстратный комплекс представляет собой более ста­бильное соединение, нежели активированный комплекс; в процессе своего образования и распада он проходит через стадию активированных комплексов (М. Диксон и Э. Уэбб-1961).

Изучение специфичности позволило установить, что суб­страт соединяется не со всей молекулой фермента, а с опре­деленным ее участком, получившим название активного цент­ра. Этот активный центр, участвующий в процессе активации и в самой реакции, обладает выраженным сходством к соот­ветствующему субстрату. Первоначально предполагалось, что в каждой молекуле фермента много активных центров. Однако в последнее время стало ясным, что в большинстве случа­ев на каждою молекулу фермента приходится только один или два активных центра. Наличие активных центров харак­терно для всех ферментов, в том числе и гидролаз (М. Дик-сол и Э. Уэбб, 1961).

В последние годы быстро возрастает количество экспери­ментальных работ, посвященных выделению и исследованию протеиназ микроорганизмов, в частности их главных свойств — строению активного центра и субстратной специфичности. Стало возможным, подобно протеиназам из других источни­ков, классифицировать их по типу действия и характеру ак­тивных участков.

Для ряда микробных протеиназ расшифрована последо­вательность аминокислот активного центра, причем найдены разные, иногда необычные сочетания, отсутствие у некоторых из этих ферментов цистеина, позволяет предполагать у них большую гибкость активного центра. Совокупность разноха­рактерных данных свидетельствует о близости механизмов действия протеиназ микробов и животных, микробов и расте­ний.

На различных синтетических субстратах инсулина пока­зано, что специфичность сериновых протеиназ микроорганиз­мов и животных сходна (обнаружены микробные протеиназы трипсинового, химотрипсинового и эластазного типа), хотя имеется и ряд отличий. Близка специфичность сериновых протеиназ и у различных видов бактерий, актиномицетов и плесневых грибов, выявленные отличия имеют количествен­ный характер. Отмечается важная роль соседних групп в суб­страте при действии этих ферментов Накапливаются данные об активных центрах и специфичности металлопротеиназ, тиоловых и карбоксильных протеиназ. Изучение карбоксиль­ных протеиназ расширяется благодаря открытию специфичес­ких ингибиторов и их активного центра (А С. Цыперович и др., 1974).

Микроорганизмы могут быть разными по виду и степени активности, а также по адаптации к субстратам перед попа­данием в организм. Но кроме мельчайших живых существ — вирусов, микроорганизмов, простейших — могут попадать в кровь и лимфу различные вещества органической и слож­ные — неорганической природы. В естественных условиях они попадают редко, а в основном исскуственным путем (кровь, сыворотка крови, глобулины, различные белки, сахара и дру­гие). Поэтому и реакция организма будет различной в зависимости от вида попавшего вещества. Здесь рассматриваем живые существа, внедрившиеся в организм, как субстрат по­тому, что конечной целью организма является их инактивация и гидролиз. Но при этом нельзя забывать, что макроорганизм для внедрившихся живых существ является средой их суще­ствования и степень разрушения живых существ будет зави­сеть от физиологического состояния самого организма.

Итак, при гидролизе субстратов в желудочно-кишечном тракте отмечаются различные проявления реакции со сторо­ны организма. Они отмечаются и при попадании субстратов в кровь. Это лейкоцитоз. Его можно объяснить реакцией ор­ганизма на субстрат путем увеличения ферментов. Значитель­ными поставщиками гидролаз в крови являются лейкоциты. Если в желудочно-кишечном тракте на увеличение субстрата отмечается повышение количества пищеварительных соков, соответственно и ферментов, то в крови количество фермен­тов увеличивается за счет лейкоцитоза. При длительном на­хождении субстрата в крови, связанным с усиленным посту­плением клеток, несущих гидролазы, отмечается увеличение органов, их продуцирующих. Это лимфоузлы и селезенка. Эти органы увеличиваются при попадании субстратов, редко проникающих в организм и требующих для их гидролиза уси­лий со стороны организма. То есть, системы, выполняющие гидролитические функции, при обычных физиологических ус­ловиях не в состоянии справиться и тогда наступают измене­ния, если так можно выразиться, гипертрофии, то есть увели­чение органа в связи с повышением его функции.

В связи с повышением функции лейкопоэза часто отме­чается и гипертрофия органов, продуцирующих клетки, выра­батывающих соответствующие ферменты. Наступают измене­ния в лейкоцитарной формуле. Они будут зависеть от хими­ческого состава и «активности» расщепляемого вещества, имеются в виду живые существа, которые выступают в роли субстратов. Если в желудочно-кишечном тракте в какой-то степени отмечается разделение органов по гидролизу субстра­та, являющееся относительным, то в желудке кроме белков подвергаются гидролизу, в какой-то степени, жиры и углево­ды, а соками поджелудочной железы — белки, слизистой ки­шечника — все органические вещества. То есть нет опреде­ленной границы и градации в гидролизе субстратов. Так раз­деляются по функциональной значимости и отдельные виды лейкоцитов.

Количество ингибиторов и содержание гидролаз в базофилах, эозинофилах, нейтрофилах и моноцитах неодинаково.

В одних клетках больше гидролаз, расщепляющих белки, в других жиры, в третьих — углеводы. Если в желудочно-ки­шечном тракте в зависимости от химического состава субст­рата изменяется количество и качество пищеварительных со­ков, выделяемых органами пищеварения, то в крови изменя­ется количество отдельных форм лейкоцитов. Большое значе­ние в разрушении субстрата, попавшего в кровь, имеет и суб­стратная специфичность к нему гидролаз. Если попавшее ве­щество близко по химическому составу к тканям организма при клеточном обновлении, то наступает гидролиз сразу, если нет, то наступает адаптация и через определенный промежу­ток времени, после выработки специфических ферментов, идет разрушение. В этом еще недостаточно ясен вопрос механиз­ма адаптации. Каким образом она происходит? Непосредст­венно ли при контакте субстрата с уже сформировавшимися клетками или в период их образования? Ведь кровь проходит совместно с субстратом и через органы — лимфоузлы, про­дуцирующие эти клетки. Если в желудке и кишечнике суб­страт контактируется с пищеварительными железами, то в поджелудочной железе прямого контакта нет, но все равно она очень тонко реагирует на химический и количественный состав субстрата. Но адаптация клеток крови отмечается не у всех. Только определенное количество клеток начинает вы­делять на эти субстраты соответствующие ферменты.

При гидролизе в крови попавшего субстрата часть его захватывается фагоцитами и в них он разрушается. В желу­дочно-кишечном тракте отмечается распределение функции органов. Каждый орган расщепляет один вид субстрата, но не исключается возможность расщепления ими и других ве­ществ. Например, в желудке, в основном расщепляются бел­ки, но в нем выделяются и липазы, и карбогидразы, расщеп­ляющие жиры и углеводы.

Для более глубокого расщепления, может и другой цели, в желудочно-кишечном тракте наблюдается регургитация. Не поэтому ли отмечается кооперирование лейкоцитов при рас­щеплении веществ? Одни клетки расщепляют белки, другие— жиры, третьи — полипептиды. У одних лейкоцитов уже име­ются ферменты, «настроенные» на субстрат, у других проис­ходит адаптация. В связи с этим, если в желудочно-кишеч­ном тракте полный гидролиз субстрата осуществляется за счет продвижения и временного возврата в пищеварительном кгнале, то в русле крови происходит наоборот — возле суб­страта концентрируются лейкоциты, выполняющие различную функцию гидролиза.

В некоторых случаях, особенно при попадании микроор­ганизмов в кровь, отмечается повышение температуры тела. Итак, при попадании микооорганизмов и других веществ в кровь отмечается изменение в содержании лейкоцитов, от­дельных видов лейкоцитов, повышение температуры и коопе­рация клеток. Эти изменения будут отмечаться не только в крови, но и в других органах и системах.

В заключение можно сказать, что основная цель организ­ма — гидролизовать попавший субстрат. В зависимости от места локализации, состава субстрата, физиологического со­стояния организма в различной степени наступают и измене­ния не только со стороны органов и систем, участвующих в гидролизе, но и всего организма, как обеспечивающего со­стояние «гидполизирующих» систем. Это аллергия и другие заболевания, связанные с расстройством иммунной системы.

Каким образом происходит регуляция всех этих систем, каким образом идет управление этими процессами?

Регуляция процессов гидролиза субстратов

Приспособительные реакции включают в себя всю дея­тельность организма. Сейчас накопилось достаточно факто­ров, свидетельствующих о том, что тип нервной системы ока­зывает влияние на характер деятельности внутренних орга­нов, трофических процессов, вегетативных и обменных реак­ций организма.

И. П. Павлов (1951) писал: «В настоящее время услов­ность, — а она должна быть связана с высшим отделом цент­ральной нервной системы, — получает широкое биологичес­кое значение, раз доказаны условный лейкоцитоз, иммунитет и разные другие органические процессы, хотя мы еще не рас­полагаем точно указанными нервными связями, участвующи­ми в этом прямым или каким-нибудь непрямым образом. Только эта последняя возможность влияния из коры произ­вольно утилизируется и обнаруживается очень редко при ис­ключительных, исскуственных ти ненормальных условиях. Причина этого та, что с одной стороны, деятельность других органов и тканей, кроме скелетно-двпительного аппарата, саморегулируется главным образом в низших отделах цент­ральной нервной системы, а с дпугой, — замаскировывается основной деятельностью больших полушарий, направленной на сложнейшие отношения с окружающей внешней средой».

Тип нервной системы животного оказывает определенное влияние на индивидуальные особенности восстановления нарушенных функций организма. Была выяснена точная корре­ляция между типом нервной системы и интенсивностью бел­кового и углеводного обмена.

Имеются данные, указывающие на то, что нервная си­стема откладывает свой отпечаток и на жировой обмен (А. А. Скворцова и др., 1962).

Капитальный труд о влиянии нервной системы на иммунологическую реактивность представляет монография А. М. Монаенко (1970). В ней обосновывается представление о со­стоянии нервной системы как значительном показателе фи­зиологической конституции организма. Им показана корреля­ция между основными индивидуальными градациями иммунологической реактивности и типом нервной системы. В част­ности, он указывает, что при активной иммунизации живот­ных слабого типа нервной системы выявлена их иммунологическая инертность, в то же время особи с сильным типом нервной системы активно вырабатывали антитела.

Кроме нервной системы работу ферментов регулируют гормоны. Данных работ об участии гормонов в регуляции ак­тивности и синтеза ферментов очень много. Мы касаемся только одной монографии (Т. Н. Протасова, 1975), в которой приведены литературные данные по этому вопросу за послед­ние 20 лет о влиянии гормонов на активность около 100 фер­ментов. В данной работе убедительно представлены данные о влиянии гормонов на биосинтез белковой части ферментов, на образование коферментов, проницаемость клеточных мем­бран, рассмотрены взаимодействия гормонов с другими фак­торами, регулирующими активность ферментов.

Новосибирские ученые открыли и доказали, что регуля­ция и передача информации от клетки к клетке и влияние на се обменные процессы осуществляются с помощью света. В результате многочисленных опытов они показали, что при полной изоляции соседние ничем не зараженные клетки забо­левали и погибали точно так же, как и обреченные на смерть. Передача информации, несущей в себе болезнь, и есть тот са­мый зеркальный цитопатический эффект, который вписан в государственный реестр открытий под номером 122 (Ю. Яро­вой, 1974).

Итак, можно сказать, что работа ферментов, в том чис­ле н регуляция их функций, находится под контролем и за­висит от состояния многих нервно-гуморальных факторов, раскрытие механизмов которых позволит целенаправленно управлять работой ферментов, а это значит, в какой-то степени и обменными процессами организма в целом.

Сходство гидролаз и антител

Реакции нейтрализации, агглютинации, лизиса и преци­питации воспроизводятся с пищеварительными соками и ки­слотами. В желудочно-кишечном тракте основной гидролиз субстрата ведут ферменты. В крови разрушение антигена улавливаем с помощью серологических реакций. Мы показа­ли сходство стадий разрушения субстрата в пищеваритель­ном канале и антигена в крови. Имеется ли сходство гидро­лаз и антител?

Антитела—специфические иммуноглобулины, выраба­тываемые иммунокомпетентными клетками лимфоидной тка­ни, преимущественно В-клетками костномозгового происхож­дения, в ответ на введение в организм антигена, с которым они вступают в специфическую реакцию. Согласно определе­нию специального комитета Всемирной организации здраво­охранения (А. Е. Гурвнч, Р. С. Незлин, 1965) к иммуногло-булинам относятся белки животного происхождения, которые могут обладать определенной активностью антитела, а также белки, сходные с ними по химической структуре, и, следова­тельно, по антигенной специфичности. У человека, в частно­сти, в эту группу включены белки, у которых активность ан­титела не обнаружена. Например, миеломные белки, так на­зываемые белки Бенс-Джонса и встречающиеся в организме субъединицы иммуноглобулинов.

«Антитела принадлежат к высокоспециализированной группе белков, получивших название иммуноглобулинов, что отражает как функциональные, так и структурные свойства этих молекул. Основной особенностью антител является их исключительная специфичность. Способностью индуцировать синтез антител обладает бесчисленное множество антигенов, в том числе и искусственно синтезированные, то есть такие, с которыми организм в обычной жизни никогда ранее не встречался. Это означает, что организм потенциально спосо­бен синтезировать огромное количество различающихся по специфичности молекул иммуноглобулина; действительно, в настоящее время считается, что их число составляет 10 — 20 млн.» (Р. Паркхаус, Д. Согн и др., 1983).

Антитела, в основном, накапливаются в сыворотке крови. Нормальные антитела, преимущественно иммуноглобулины М, в незначительном количестве содержатся в сыворотках крови животных и людей, не иммунизированных данным ан­тигеном и не контактировавших с ним ранее. Они отличают­ся, как правило, низкой специфичностью. Антитела секретор­ные, преимущественно иммуноглобулины А, в основном секре-тируются клетками железистого эпителия. Предполагают, что они возникают в процессе эволюции для защиты слизистых оболочек.

Антитела циркулирующие, преимущественно иммуногло­булины G и М, накапливаются и циркулируют в кровяном русле.

Антитела цитофильные, преимущественно иммуноглооу-лины А, обладают высоким сродством к клеткам и легко прикрепляются к ним. Антитела, фиксированные на поверхно­сти макро- и микрофагов, могут играть роль опсонинов при фагоцитозе.

Ферменты в физико-химическом отношении являются то­же белками. Основная особенность их заключается в боль­шом молекулярном весе, который колеблется от 10000 до не­скольких сотен тысяч. При ультрацентрифугировании фермен­ты тоже оседают с такой же скоростью, как и белки. Молеку­лярный вес антител зависит от того, к какому классу иммуноглобулинов они принадлежат. В основном он колеблется в пределах 14000 — 190000.

В качестве компонентов фагоцитирующих клеток при разрушении антигена ферменты и антитела играют важную роль. Между антителами и ферментами существует большое сходство. И те, и другие являются относительно крупными белковыми молекулами, имеют специфическое сходство к субстрату или антигену, с первым они реагируют, а со вто­рым индуцируются. И наконец, анамнестические способности, или память, ассоциируются как с ферментами, так и с анти­телами (Э. Купер, 1980).

Одним из основных условий нормального течения фер­ментативного катализа является образование комплекса фер­мента с субстратом. Образование комплекса фермент — субстрат является первой стадией каталитического действия фермента. Антитело с антигеном тоже образует комплекс анти­ген — антитело.

Одно из исключительных свойств ферментов — их специфнчность. Она проявляется в том, что, в отличие от неорга­нических катализаторов, ферменты обладают более высоко! субстратной специфичностью. По этому признаку различают абсолютную специфичность, абсолютную групповую и оптическую пли стереохимическую специфичность.

К абсолютно специфичным относятся ферменты, действу­ющие только на один субстрат. Под абсолютно групповой спе­цифичностью понимают способность определенного фермента действовать на химически родственную группу субстратов. Относительно групповой специфичностью обладают фермен­ты, действующие на один вид соединения, хотя они могут действовать и на представителей других групп.

Антитела по отношению к антигену тоже проявляют спе­цифичность. В зависимости от специфичности антитела раз­деляют на специфические и неспецифические. Специфические антитела действуют строго на один антиген, а неспецифичес­кие — на группу.

И ферменты, и антитела имеют активный центр. И фер­менты, и антитела белковой природы, против которых в орга­низме вырабатываются антифермепты и анти-антитела. Фер­менты обладают адаптационной способностью к субстрату, при выработке специфических антител проходит промежуток времени — латентный период. В крови и лимфе имеется пол­ный набор гидролитических ферментов, их активаторов и ин­гибиторов, так же как и там присутствует целая популяция антител. Раньше считали, что антитела имеются только в жидкой части крови. В монографии Я. С. Шварцмана и Л. Б. Хазенсона (1978) достаточно представлено данных о том, что антитела обнаруживаются в секретах дыхательной и мочеполовой систем, на слизистых оболочках уха, в слезной жидкости и во всех секретах пищеварительной трубки. Та­ким образом, оказывается, во всех участках организма, где идет процесс гидролиза, присутствуют антитела и гидролазы, их активаторы и ингибиторы В жидкой части крови разру­шение попавшего вещества (антигена) считается идет под действием антител, но там, оказывается, присутствует полный набор гидролаз.

В пищеварительном канале гидролиз пластических ве­ществ идет под действием гидролитических ферментов, но оказывается, что в нем обнаруживаются антитела с такими же свойствами, как и антитела крови. Это указывает на то, что где есть антитела, там есть и гидролазы. Где есть гидро­литические ферменты, там присутствуют и антитела. Но раз­рушающей способностью органических веществ обладают и неорганические кислоты. В них отсутствуют ферменты и антитела. Но при разрушении пластических веществ кисло­тами стадии гидролиза с процессами нейтрализации, агглю­тинации, лизиса и коагуляции наблюдаются как с фермен­тами, так и антителами.

Итак, что же представляют собой реакции, применяемые при серодиагностике? Мы показали, что антитела по своим свойствам схожи с ферментами. В то же время с ферментами класса гидролаз и неорганическими кислотами воспроизво­дятся все реакции, в основу которых положен принцип ней­трализации, агглютинации, лизиса и коагуляции. Эти реакции есть нечто иное, как различные стации гидролиза (разруше­ния) органического вещества (антигена) гидролитическими ферментами кровл и лимфы. В зависимости от того, какое вещество (антиген) попадает в кровь, такая и будет прояв­ляться реакция. Если попадает белок, стадия расщепления улавливается только реакцией преципитации. Если попадают тканевые или микробные клетки различных типов, то стадии расщепления улавливаются реакциями, в основу которых по­ложен принцип агглютинации, лизиса, нейтрализации и пре­ципитации. Если в организм попадает вирус, то стадия гид­ролиза улавливается только реакцией нейтрализации.

Таким образом, становится ясным картина антигенности. Если мы вводим парентерально чистый белок или он попада­ет в кровь и лимфу через желудочно-кишечный тракт в не­разрушенном состоянии, то начало наступления разрушения мы улавливаем с помощью реакции преципитации. Степень его разрушения будет зависеть от адаптационных свойств протеолитических ферментов к введенному белку. Если по­падает в кровь клетка, то она должна нейтрализоваться, за­тем разрушиться. Содержимое клетки имеет сложный биоло­гический состав — ферменты, белки, жиры, углеводы. Все это должно вначале нейтрализоваться, затем разрушиться. На каждое соединение должны быть ферменты. Экзотоксины — это ингибиторы и гидролазы микробных клеток, живущих в живой органической среде. Эндотоксины — это ферменты и другие вещества клеток, которые необходимы для ее жизне­деятельности.

Природа антител

Что такое антитело? Его раскрытие несет в себе даль­нейшее развитие иммунологии как в теоретическом, так н в практическом отношении. Еще раз напомним, как писал Ко-ляков Я. Е. (1973): «Не зря ученые называют реакцию анти­ген—антитело — ключом к открытию тайн».

Антитела, гак особой субстанции, нет. Нейтрализация, агглютинация и преципитация—эти процессы, как счи­тают, выполняют антитела. На самом деле это различные стадии разрушения вещества (белки, клетки и их содержи­мое, вирусы н другие сложные вещества), которые мы уста­навливаем реакциями, в основу которых положен принцип нейтрализации, лизиса, агглютинации и преципитации, в орга­низме выполняют гидролитические ферменты, их активаторы и ингибиторы.

Прежде всего разберем процесс коагуляции белков, ко­торый лежит в основе реакций преципитации (реакция кольцепрецнпитании, реакция диффузной преципитации в геле, радиальная иммунодиффузня, иммуноэлектрофорез, реакция флокуляции). Видимым явлением этих реакций при расщеп­лении белка является его переход из несвернувшегося, нативного состояния в свернувшееся, коагулирующее. Это одна из видимых стадий процесса разрушения белков. В организ­ме в качестве преципитинов в данном случае выступают протеазы. В этой реакции в качестве антигена (субстрата) выс­тупают только белки животного и растительного происхожде­ния, а также различных микроорганизмов. При соединении белка с расщепляющим средством на границе соединения на­ступает коагуляция белка (в иммунологии его называют пре­ципитатом, то есть комплексом антиген—антитело). В этих реакциях при соединении с ферментами, расщепляющими белки, тоже образуется комплекс фермент—субстрат. Этих комплексов при расщеплении белка до аминокислот будет много (расщепление метаболитов). Но реакцией преципита­ции улавливается только один из видимых проявлений при гидролизе, это переход белка из нативного состояния в свер­нувшееся, коагулирующее. Что же представляет собой пре­ципитат? Это свернувшиеся, то есть коагулировавшиеся протеазами желудочно-кишечного тракта пли крови, лимфы бел­ки животного, растительного или микробного происхождения. В клинической практике этот процесс положен в основу опре­деления активности пепсина по Метту и другим методам.

Некоторые неорганические кислоты тоже разрушают белки. Например, при изготовлении гидролизина Л-103 и аминокровина в качестве расщепляющего средства исполь­зуют соляную кислоту, а гидролизата ЦОЛИПК— серную. В этих кислотах нет ни протеаз, ни антител. Но при соедине­нии их с белками по методу реакций диффузной преципитации тоже отмечается процесс коагуляции. Это еще раз подтверждает, что преципитат есть ничто иное, как коагулировавшийся белок при переходе его из нативного в свернувшееся состояние.

Было установлено, что фракции белка имеют разную электрическую подвижность. Поместив белок в гель в элек­трическом поле, его разделили на две фракции — альбумины и глобулины. При этом было подмечено, что альбумины раз­делялись на преальбу меновую (в зависимости от вида белка) н альбуминовую фракции. Глобулины разделяются на три фракции, которые назвали альфа, бега и гамма.

Белки сыворотки крови иммунизированного животного, иногда и неиммунизированного, разделили на фракции. Затем в канавку напротив фракций поместили антиген. Через опре­деленный промежуток времени между фракциями белков сыворотки крови н антигеном (тоже обязательно белок) об­разовывались преципитационные дуги.

Методика постановки этих реакций и реакций, основанных на процессах нейтрализации, лизиса и агглютинации, мы не будем касаться. Метод их постановки классический н хорошо описан в справочниках и руководствах по серологической ди­агностике инфекционных и инвазионных заболеваний.

Преципитационные дуги образовывались между антиге­ном и фракциями, в основном гамма, иногда бета. Поэтому посчитали, что антитела находятся в гамма-глобулиновой фракции белка. И гамма-глобулин, в настоящее время его именуют пммуноглобулин, стал синонимом слова «антитело⁴». В дальнейшем, используя электрофорез, удалось разделить иммуноглобулин на подфракции (классы), которые обозна­чили: гамма (-(UgG,Mio(iA),IgM, альфа (a) IgA, дельта (5) IgD, эпсилон е IglE). Каждую подфракиию иммуноглобули-на удается еще разделить. И появились fgG,, IgG,, и т. д., IgM,; IgM₂ и т. д.; IgA,; lgA₂ и т д. и так далее.

Детально разберем, что происходит при иммуноэлектрофорезе и в чем суть, при его постановке, реакции антиген— антитело. При этой реакции в качестве материала должна быть сыворотка крови. Возможна плазма и лимфа. Но в них имеется фибрин, присутствие которого отрицательно (то есть непоказательно) сказывается на ходе и результатах реакции. В сыворотке крови присутствуют антитела.

В качестве антигена должен быть бесклеточный субст­рат (разрушенные микроорганизмы, вытяжки из животных или растительных тканей). В сыворотке крови имеется пол­ный набор гидролаз, а в антигене — вещества, содержащие белки, жиры и углеводы. При соединении в пробирке или геле сыворотки крови, содержащей протеазы, липазы, карбогидразы и другие гидролитические ферменты с белками, жи­рами, углеводами и другими сложными веществами, содержа­щимися в антигене (субстрате), мы улавливаем, то есть уста­навливаем (можем видеть) одну из стадий разрушения толь­ко белка, то есть переход его из нативного состояния в коагу­лирующее. Что собой представляет преципитат? Это комп­лекс соединений «фермент—субстрат», где белок находится в коагулирующем состоянии (протеазы + белок). При дальней­шем его разрушении белок принимает уже невидимую нево­оруженным глазом форму. Что касается других ферментов — липаз, амилаз, ДНКаз, РПКаз и других, то они имеются в сыворотке крови. Для них имеются в антигене соответствую­щие вещества—жиры, углеводы и другие соединения. Разру­шение этих веществ тоже идет. Образуются соответствующие комплексы «фермент—субстрат». Но в этой реакции мы их не улавливаем.

Что касается иммуноэлектрофореза? Ферменты, в том числе гидролитические, белковой природы. В электрическом поле протеизы, липазы, карбогидразы и другие ферменты имеют различную подвижность. Неизвестно, в какой фрак­ции — альбуминовой или глобулиновон находятся липазы, карбогидразы и другие гидролазы, а вот ферменты, расщеп­ляющие белки (протеазы), определенные путем электрофо­реза, содержатся в гамма-глобулиновой фракции.

Почему сейчас идентифицировали иммуиоглобулин с ан­тителом? Почему не взяли антитела, выполняющие роль нейтрализинов, бактериолизинов и агглютининов? Да потому, что при иммуноэлектрофорезе имеется преципитат, то есть соединение, как оно именуется в иммунологии, антиген—анти­тело. На самом деле это соединение фермент—субстрат, ко­торый можно выделить, изучить его физические, химические и другие свойства. И основное, можно выделить фракцию белка, участвующего в реакции. Эта фракция белка и есть гамма-глобулин. Нейтрализины, бактериолизины, агглюти­нины, если они есть, в этой реакции не проявляются. И по­этому в биологии изучены иммуноглобулнны, как считают, выполняющие роль антител (Р. С. Незлин, Г9'66. «Биохимия антител»).

А вот кроме преципитинов, имеются ли антитела, как принято их называть в иммунологии нейтрализинами, лизинами, агглютининами, в гамма-глобулиновой фракции — не­известно. Согласно нашим представлениям, вопрос состоит в том, имеются ли в гамма-глобулиновой фракции гидролазы, их активаторы и ингибиторы, расщепляющие жиры, углеводы Н-формы бактерий и, склеивая, скучивая их, выпадает кон­гломератом в виде крупных рыхлых хлопьев.

Если разрушаются безжгутиковые (О-формы) бактерии, эритроциты или другие клетки, то высвобождающийся белок, коагулируясь, вовлекая в процесс неразрушенные и разру­шенные клетки, выпадает в осадок в виде зернышек, крупи­нок.

Какие мы видим физические процессы при разрушении клеток в реакциях агглютинации? Это разрушение оболочки клетки, коагулнрованис, свертывание ее белков и склеивание этим белком неразрушенных и разрушенных клеток. О клея­щей способности белков известно давно. Эта способность широко используется в народном хозяйстве. Например, казе­иновый клей.

Если рассматривать реакции, идущие с процессом агглю­тинации, то с иммунологической стороны мы должны конста­тировать, а иммунологи считают, что в ее протекании участ­вуют бактериолизины (разрушение клеток), преципитины (коагуляция белка) и агглютинины (склеивание, скучивание клеток).

На самом деле при соединении сыворотки крови с жи­выми бактериями (как при парентеральном пищеварении) идет нейтрализация ингибиторов и зкзоферментов клетки. Затем идет разрушение оболочек клеток. Здесь в разрушении целостности клегок основную роль, видимо, играет лизоцим. Он катализирует гидролиз полисахарида, являющегося ос­новным компонентом оболочки бактерий и других клеток. Мы при освещении парентерального пищеварения указывали, где есть соки, участвующие в разрушении клеток, там при­сутствует и лизоцим. Затем активные соединения живой клет­ки инактивируются и в дальнейшем разрушенные оболочки и содержимое клеток подвергаются гидролизу. Жиры расщеп­ляются липазами, углеводы — карбогидразами и так далее до простых форм. Физические проявления расщепления этих веществ в реакциях, сопровождающихся процессом агглюти­нации, мы не наблюдаем. И только процесс расщепления белков протеазами мы отмечаем как переход его из натив-ного состояния в коагулирующее. При свертывании белка отмечается процесс склеивания, скучивания клеток. Это уже, по-видимому, не ферментативный, а чисто физический про­цесс, на что указывает протекание его при разрушении кле­ток неорганическими веществами.

Что собой представляют лизины? В иммунологии их отно­сят к антителам, которые разрушают оболочку клетки. Фактор разрушения клеток при серологической диагностике ис­пользуется в реакции связывания комплемента. Основой этой реакции являются два феномена: бактериолиз и гемолиз. В ней кроме антитела и антигена участвует и третий компо­нент — это комплемент. Что собой представляет комплемент? Как пропердиновая система, так и комплемент представля­ет собой комплекс различных гидролаз, их активаторов и ин­гибиторов. В данной реакции, в качестве комплемента, по-видимому, выступают ингибиторы или активаторы гидроли­тических ферментов, которые при температуре выше 60 °С инактивируются, и как лизоцим участвуют в расщеплении составных частей клеточной оболочки. В качестве антигенов в этой реакции используют обычно экстракты из микробных тел, животных тканей и любые белковые вещества.

В бактериолитической системе реакции связывания ком­племента участвуют три компонента. Это сыворотка крови, в которой имеются гидролазы, их активаторы и ингибиторы и пластический материал (экстракты микробных тел, живот­ных тканей и другие сложные органические соединения). Чтобы началось разрушение этих веществ, кроме ферментов и субстрата должны присутствовать и другие вещества, уча­ствующие в катализе этих реакций, которые в данном случае присутствуют в комплементе. В экстрактах микробных тел, животных тканей имеются органические соединения (белки, жиры, углеводы и другие сложные вещества), которые под­вергаются разрушению специфическими гидролазами и инги­биторами сыворотки крови. При разрушении пластических веществ антигена видимых изменений мы не отмечаем. Но в процессе гидролиза этих веществ (белков, жиров или угле­водов) требуются и соединения, которые имеются в компле­менте. Поскольку видимых изменений в разрушении пласти­ческих веществ антигена не проявляется, то и нельзя физи­чески установить, идет ли гидролиз или нет. Если идет раз­рушение антигена, то вещества комплемента вовлекаются в этот процесс. Если не идет гидролиз, то вещества комплемен­та остаются свободными.

Для выявления наличия комплемента в качестве инди­катора в эту систему вводят компоненты гемолитической си­стемы — гемолитическую сыворотку + эритроциты. В сыво­ротке крови этой системы есть гидролазы, их ингибиторы и активаторы, пропердиновая система, в том числе и компле­мент, которые участвуют в разрушении оболочек эритроци­тов. При этом характерно, что без комплемента лизис эрит­роцитов не происходит. Комплемент — это комплекс гидролаз видимо, белковой природы, потому что его в бактериологической системе инактивируют нагреванием до bU С.

Как пишет Коляков Я- К. (1986): «Комплемент представ­ляет собой многокомпонентную систему из белков сыворотки (преимущественно бетаглобулинов). Активированные белки (компоненты) последовательно взаимодействуют друг с дру­гом в виде протеолитического каскада, вызывая расщепление последующего продукта предыдущим, что в конечном итоге приводит к образованию низкомолекулярных продуктов оп­ределенного биологического действия (лизис клеток — эри­троцитов, бактерий и др.)».

Если в бактериолитнческой системе идет гидролиз, то ве­щество комплемента вовлекается в этот процесс и в гемолитической системе не отмечается разрушения эритроцитов. Ес­ли в бактериолитической системе не идет гидролиза, то ве­щество комплемента участвует в реакции гемолитической си­стемы. В результате этого наступает гемолиз эритроцитов, что мы и регистрируем.

Что можно сказать об этой реакции? Процессы гидролиза ферментами сыворотки крови (как в иммунологии мы их на­зываем антителами) белков, жиров, углеводов и других пла­стических веществ (то есть антигенов) протекают без види­мых проявлений. И только видимый фактор — это окраши­вание жидкости в реакции в красный цвет, указывающий о разрушении эритроцитов. Если с точки зрения иммунологии, в этой реакции в качестве антител выступали лизины. Но ведь в бактериолитической системе в основном выступают ткани уже разрушенных клеток микроорганизмов или тканей. Лизинам там делать нечего. Одним из многих гидролитичес­ких ферментов в комплементе содержится и лизоцим. Этот фермент, мы уже писали об этом, гидролизует полисахариды, которые содержатся в оболочках клеток. Так не при гидро­лизе ли полисахаридов, содержащихся в субстратах антиге­на, участвует лизоцим гемолитической системы? Если насту­пает расщепление полисахаридов, содержащихся в антигене (ведь при разрушении клеток, выступающих в роли антигена, механически, термически или другими способами полисахари­ды содержатся в экстратах клеток), то лизоцим, связываясь с веществом, образует комплекс фермент — субстрат. И со­ответственно гемолиз не наступает. И наоборот.

Итак, в основе реакции связывания комплемента идет процесс разрушения пластических веществ антигена гидрола­зами крови, в котором участвует и комплемент. С иммуноло-гической точки зрения, какие же в этой реакции определяются антитела? Их просто нет, потому что в бактериолитичес­кой системе разрушение пластических веществ (белки, жи­ры, углеводы и др.) антигена гидролазами крови (протеазы, липазы, карбогидразы и другие ферменты) идет без видимых проявлений. В гемолитической системе при разрушении эри­троцитов будет также участвовать комплекс различных гид-ролаз, воздействующих на полисахариды, белки, жиры и дру­гие вещества, приводящие к разрушению (лизису) их клеточ­ной оболочки. При этом будет наблюдаться окрашивание жидкости в красный цвет.

В серологической диагностике применяются различные модификации РСК. Это: реакция длительного связывания комплемента (РДСК), реакция потребления комплемента, ре­акция подавления связывания комплемента (РПСК) или не­прямая РСК, парциальная или количественная РСК, РСК на бумаге, РСК на агаре и другие. Модификаций этой реакции много. Но принцип, который взят за основу этого метода, один и тот же.

Итак, реакций, определяющих титр лизинов, как агглю­тининов, приципитинов, летальной дозы и индекса нейтрали­зации, нет. Процесс разрушения клеток отмечается в реак­циях связывания комплемента и агглютинации, но там этими реакциями, в иммунологии определяют титр других антител.

Что собой представляют нейтрализины? В иммунологии они определяются реакциями нейтрализации. В основе этих реакций лежит определение обезвреживания живого возбу­дителя (бактерии, вирусы, и др.) и ядовитых продуктов его жизнедеятельности (токсины, метаболиты). Особенно широ­кое применение эти реакции нашли в вирусологических иссле­дованиях. Иммунная сыворотка (антитело) соединяется с живым существом (антигеном), которое через определенный промежуток времени для проверки его обезвреживания (ней­трализации) вводят в другую систему (организм, эмбрион, культура ткани, питательная среда), где, если возбудитель не уничтожился, начинается его действие. И по результатам деятельности этого возбудителя делают оценку этой реакции.

Что же на самом деле представляют собой нейтрализи­ны с ферментативной теории иммунитета? Берется сыворот­ка крови, в которой содержатся гидролитические ферменты (протеазы, липазы, карбогидразы и другие ферменты), их ак­тиваторы и ингибиторы, и соединяются с живыми существа­ми, в основном, вируссодержащим материалом или токсина­ми. Что собой представляет вируссодержащий материал? Это различные соединения, в основном органической природы (клетки, чешуйки, кровь, слизь, вытяжки из органов или тка­ней и т. д.), содержащие вирус. Гидролазы, их активаторы и ингибиторы, содержащиеся в сыворотке крови, начнут раз­рушать белки, жиры, углеводы, инактивировать вирусы, со­держащиеся во введенном веществе. Если в качестве субстра­та выступают токсины, то это могут быть экзоферменты, их активаторы и ингибиторы или эндоферменты, их активаторы н ингибиторы. Здесь тоже наступает инактивация и разруше­ние гидролазами и ингибиторами сыворотки крови, ингиби-ция гидролаз, их активаторов и ингибиторов субстрата, а в дальнейшем разрушение этих пластических веществ. Ввиду того, что при постановке реакции нейтрализации прежде все­го проверяется действенность введенного вещества (вирус, бактерия, токсин), никакими видимыми изменениями гибель, инактивацию введенного вещества проверить в настоящее время невозможно. Остается одно. Сыворотку крови с пла­стическим веществом, составляющим антиген, через опреде­ленный промежуток времени, вводят в объект, на который действует определяемое вещество, то есть антиген. Этими объектами могут быть восприимчивые животные (обезьяны, куры, хомячки, белые мыши и другие животные), эмбрионы, культуры тканей или питательные среды (в основном для бактерий). И по изменению этих объектов (смертность жи­вотных, гибель эмбрионов, цитопатогенный эффект клеток в культуре ткани или рост бактерий на питательной среде и другие видимые изменения) судят о результатах реакции.

При разрушении гидролазами и ингибиторами пласти­ческих веществ вирусов и вируссодержащих материалов, бак­терий или токсинов протекает множество реакций. Это ингибиция ферментов и ингибиторов, расщепление белков, жиров, углеводов и других органических соединений оболочки клет­ки (если это бактерии) и пластических веществ бесклеточ­ного органического соединения (вирусы, токсины и другие вещества). В какой стадии разрушения теряется активность действующего вещества (вируса, бактерии, токсина), мы не определяем. Мы только определяем, устанавливаем его ги­бель или потерю действенности, то есть наступила нейтрали­зация или нет.

Итак, реакции нейтрализации, агглютинации, лизиса и преципитации, применяемые в серологической диагностике, есть ничто иное как видимые (определяемые, заметные, фик­сируемые) проявления различных стадий разрушения различ-J ных веществ (антигенов) гидролазами (протеазами, липаза-; ми, карбогидразами и другими ферментами) и ингибиторами.]

Итак, что же представляет собой антитело? Это комп­лекс гидролаз, их активаторов и ингибиторов, выполняющих разрушение мертвых веществ органической природы собст­венного и чужого организма, а также биологически активных органических веществ, чуждых в генетическом отношении, с видимыми проявлениями процесса нейтрализации, агглюти­нации, лизиса и преципитации. Если процесс разрушения идет без видимых проявлений, например, разрушение липа­зами жиров, карбогидразами углеводов, протеиназами проме­жуточных продуктов (метаболитов) белка, то видимых про­явлений не отмечается. Комплекс гидролаз, их активаторов и ингибиторов, ведущих разрушение веществ без видимых проявлений агглютинации, лизиса и преципитации, относится к неполным антителам.

Неспецифические антитела — это не адаптированные к определенному веществу гидролитические ферменты, их инги­биторы и активаторы, имеющиеся в здоровом организме и выполняющие расщепляющую способность при парентераль­ном пищеварении пластических веществ, образующихся при клеточном обновлении. Эти ферменты, их активаторы и инги­биторы обладают широкой субстратной специфичностью. В некоторых случаях наступает при парентеральном пищеваре­нии гидролиз пластических веществ, попавших в организм извне. Если этого не происходит, то наступает адаптация ги­дролаз и ингибиторов к пластическим веществам чужеродно­го соединения. То есть роль специфических антител выполня­ют адаптированные гидролазы или ингибиторы. Здесь и ста­новится понятным вопрос взаимосвязи неспецифических и специфических антитеч. Чем лучше функционируют органы парентерального пищеварения, тем выше активность имею­щихся в крови, лимфе, межтканевой жидкости, клетках тка­ней и лейкоцитах гидролитических ферментов, их активато­ров и ингибиторов В этом случае отмечается и лучшая их адаптация к чужеродным веществам. Таким образом, наблю­дается прямая взаимосвязь неспецифических и специфичес­ких антител.

Теперь становится понятным и механизм неспецифичес­ких реакций, наблюдаемых при серологической диагностике. Это:

а) способность неадаптированными гидролазами само­стоятельно или с их активаторами, или с ингибиторами сы­воротки крови расщеплять чужеродное вещество (антиген);

б) способность адаптированных гидролаз самостоятель­но, или с их активаторами, или ингибиторами сыворотки крови к пластическим веществам одного субстрата расщеплять пластические вещества другого субстрата (антигена). Напри­мер, гидролазы пли ингибиторы крови, адаптированные к кислоустойчивым бактериям, способны расщеплять и палоч­ки Коха;

в) наличие в лабораторной посуде или реактивах неорганичрских веществ (кислоты, щелочи), обладающих расщеп­ляющими свойствами. Проще говоря, тщательно непромытая лабораторная посуда или некачественная вода, в которой имеются эти вещества.

Это мы рассмотрели гуморальный иммунитет, то есть расщепление вещества в крови, лимфе и межтканевой жид­кости и дали ответ на вопросы, что же собой представляют антитела и применяемые для их определения в серологичес­кой диагностике реакции.

Расщепляющей способностью обладают лейкоциты и клетки других тканей. Мы кратко рассмотрим расщепляю­щую функцию лейкоцитов, в отношении расщепляющей спо­собности других клеток (мышечной ткани и тканей других органов) много неясного. Что в самой клетке идет обновле­ние тканей и в этом процессе участвуют гидролазы лизосом— это известно. Но эти клетки не обладают фагоцитарной спо­собностью и не выделяют гидролазы наружу, то есть в меж­тканевую жидкость, как при экзоцитозе лейкоцитов и лейкоцитолизе. Поэтому расщепление лейкоцитами пластических веществ своего организма и попавших извне относят к кле­точному иммунитету. Что лейкоциты при фагоцитозе выпол­няют пищеварительную функцию, ни у кого нет сомнений. как мы уже писали об этом, выполняет комп­лекс гидролаз, их активаторов и ингибиторов. Лейкоциты яв­ляются поставщиками этих гидролитических ферментов, их активаторов и ингибиторов в межтканевую жидкость, а за­тем в лимфу и кровь (экзоцитоз, лейкоцитолиз). Итак, в крови, лимфе, межтканевой жидкости и лейкоцитах идет разрушение пластических веществ (как в иммунологии их именуют анти­генами). Существует прямая связь разрушений пластических веществ, мы их не будем классифицировать по составу (клет­ки, бактерии, вирусы, токсины, белки, жиры и другие соеди­нения), есть антигена, в крови, лимфе, межтканевой жид­кости и лейкоцитами, так же как разрушение субстрата в же­лудочно-кишечном тракте при полостном и мембранном пищеварении.

Процесс фагоцитоза многоэтапный. На первом этапе осу­ществляется хемотаксис — притягивание к себе чужеродного объекта (микроб, клетка, краска) к клеточной мембране фагоцитирующей клетки. Этот процесс осуществляется и при мембранном пищеварении, иначе как бы попали пластичес­кие вещества на мембрану эпителия ворсинки? Но это состо­яние, то есть активность притягивания пластических веществ к мембране эпителия при пристеночном пищеварении, еще не учитывается. А вот в иммунологии этот процесс определяется опсонофагоцитарной реакцией. На каких стадиях идет разру­шение веществ в крови, лимфе, на каких стадиях разруша­ются, это, видимо, будет зависеть от состава разрушаемого вещества, его активности (если оно живое) и гидролитичес­кой способности ферментов и ингибиторов при парентераль­ном пищеварении.

В желудочно-кишечном тракте разрушение субстрата нет пищеварительными соками, ферментами простейших и микробов в полости и на мембранах эпителия. Состояние рас­щепляющей способности корма в желудочно-кишечном трак­те в клинической практике оценивают по многим факторам. Это морфологическое и функциональное состояние самого ор­гана (слюнные железы, желудок, кишечник, печень, подже­лудочная железа, простейшие и микрофлора), его выдели­тельная способность, содержание и активность выделяемых пищеварительных соков. Методик много и все они описаны в соответствующих руководствах.

При характеристике парентерального пищеварения мы указали, что отдельные виды лейкоцитов — это те же пище­варительные органы, как и в желудочно-кишечном тракте. Но в отличие от них клетки отдельных видов лейкоцитов не собраны в одном месте как жечудок, кишечник, печень, под­желудочная железа, а находятся в разбросанном состоянии. В крови отмечается смесь всех гидролаз, их активаторов и ингибиторов, расщепляющих белки, жиры, углеводы и другие органические соединения. В желудочно-кишечном тракте то­же почти так наблюдается. Корм (субстрат) при прохожде­нии через пищеварительную трубку пропитывается пищева­рительными соками всех органон. То есть с субстрате кроме пластических веществ будут находиться гидролазы, их акти­ваторы и ингибиторы, ведущие гидролиз па различных ста­диях разрушения различных органических соединений. Эти вещества, как при фагоцитозе, попадают на мембраны эпите­лия желудка и кишечника. В клинической практике состоя­ние клеток пищеварительных органов, продуцирующих фер­менты, гистологическими, гистохимическими и другими мето­дами определяют возраст этих клеток, регенеративное или дегенеративное их состояние, ферментативное снаряжение н другие показатели. Но это определение проводится не с целью оценки их иммунологической оценки, а их морфологи­ческого и функционального состояния с физиологической или патологической точки зрения.

В зависимости от состава и количества пластических ве­ществ, попавших в кровь, лимфу или межтканевую жидкость, будут изменяться общее содержание лейкоцитов, их отдель­ных видов, возраст, стадии развития и разрушения. Эти из­менения хорошо описаны в различной литературе по гема­тологии.

При этом будет изменяться и химическая структура са­мих лейкоцитов, то есть способность образования различных ферментов. Если в желудочно-кишечном тракте корм прохо­дит через пищеварительную трубку, несколько раз возвра­щаясь (антиперистальтические движения, регургитация). где на него изливаются пищеварительные соки, то при паренте­ральном пищеварении, в зависимости от места внедрения, ко­личества и качества попавшего вещества, будет отмечаться изменение содержания отдельных видов лейкоцитов, их ко­операция. Кооперация отдельных видов лейкоцитов необходи­ма для того, чтобы полностью разрушить пластические ве­щества корма.

В желудочно-кишечном тракте изменяется состояние (морфологическое, гистологическое, гистохимическое и др.) органов, продуцирующих пищеварительные соки. При парен­теральном пищеварении тоже отмечается изменение крове­творных органов: лимфоузлов, костного мозга, селезенки, тимуса и других. Но в этом случае их состояние определяют не с их физиологическим состоянием при парентеральном пище­варении, а с их нммунологической ролью.

Определение процессов изменения в лейкоцитах и орга­нах, их продуцирующих, направленных на разрушение суб­страта (антигена), широко используется в качестве тестов клеточного иммунитета. Это реакция бласттрансформации лимфоцитов, феномен розеткообразования (РОК), реакция торможения миграции лимфоцитов, реакция подавления ми­грации макрофагов, показатель повреждения нейтрофилов in vitro, тест дегрануляции тучных клеток, показатель специ­фического повреждения базофилов, реакция агломерации лейкоцитов, бляшкообразование и бляшкообразующие клет­ки (БОК), фактор переноса (ФП), фактор, подавляющий реакцию макрофагов (МИФ), клеточная кооперация в иммун­ном ответе, реакция трансплантат против хозяина (РТПХ),местный иммунитет, определение общего количества лейко­цитов, анализ лейкограммы, миелограммы и другие тесты.

Итак, иммунологические реакции на различные антиге­ны — это явления гуморального (процессы расщепления ве­щества гидролазами и ингибиторами, содержащимися в кро­ви, лимфе и межтканевой жидкости), клеточного (изменение лейкоцитов и органов, их образующих при разрушении ве­щества) и местного иммунитета, отмечаемые при паренте­ральном пищеварении.

Еще В. И. Гос (1911) предложил ферментативную тео­рию иммунитета. Но он не смог раскрыть механизма гумо­ральных реакций, положенных в основу серологической ди­агностики, соответственно и не смог раскрыть природы анти­тел. Тогда еще мало было сведений о регенерации и соответ­ственно не была объяснена необходимость присутствия гидролаз в крови, лимфе и межтканевой жидкости. Он только попытался вывести явление иммунитета из обособленного положения в биологии и дать ему место в отделе физиоло­гии пищеварения, иначе говоря, как пишет В. И. Гос: «Фер­ментная теория иммунитета является учением о парентераль­ном пищеварении». Это мы сможем и в настоящее время за­явить, что иммунитет не какая-то обособленная система в ор­ганизме, предназначенная для борьбы с чужеродным вещест­вом. Иммунитета, как обособленной системы, в организме нет. Есть гидролитическая система. В пищеварительном ка­нале она хорошо выделяется, в крови и тканях она как бы завуалирована. Но функцию гидролиза выполняют одни и те же вещества — ферменты класса гидролаз, их ингибиторы и активаторы. Назначение гидролитических ферментов желу­дочно-кишечного тракта — разрушение корма (субстрата), в клетках, крови, лимфе и тканях — разрушение ферментами лизосом содержимого клеток при тканевом обновлении и раз­рушение клеток и их содержимого, освобождающегося при клеточном обновлении. Здесь и возникает вопрос, каким об­разом идет отличие деятельных клеток от клеток, выполнив­ших свою функцию и подлежащих разрушению? Если эта ре­гулировка нарушается — появляются аутоиммунные забо­левания.

Кроме сходства парентерального пищеварения с пищева­рением в желудочно-кишечном тракте имеется и различие. А именно — в пищеварительной трубке по мере продвижения субстрата на него изливаются различные ферменты. В крови, лимфе и межтканевой жидкости ферменты как бы окружают субстрат (в иммунологии его именуют антиген). В желудочно-кишечном тракте отмечается повышение количества и ак­тивности пищеварительных соков. В тканях мы отмечаем воспалительную реакцию, а в крови — лейкоцитоз. Ферменты находятся в активном и неактивном состоянии. Для этого имеются их ингибиторы и активаторы. Кроме того, ферменты обладают способностью к адаптации. Время адаптации фер­ментов к антигену мы и называем латентным периодом. Вот здесь и возникает ответ на вопрос, почему при вторичном введении антигена латентный период короче? Поточу, что при повторном введении антигена в организме уже наступила адаптация ферментов к пластическим веществам антигена.

В настоящее время в иммунологии считают, что реакции гуморального типа осуществляются плазматическими клетка­ми — потомками В-лимфоиитов. клеточного типа — Т-лимфоцитпми. Считается, что лимфоциты принимают участие в выработке антител, а также ответственны за реакции на вве­дение чужеродных белков и слторжсние чужеродных тканей при пересадке органов (трансплантационный иммунитет), где ведущую роль играют Т-лимфоциты. Они образуются из кле­ток-предшественников в костном мозге, проходят дифференцировку в тимусе (зобной железе), а затем переходят в лим­фатические узлы, селезенку или циркулирующий) кровь, где на их долю приходится 40 — 70 % всех лимфоцитов. Т-лимфоциты неоднородны Среди них выделяют несколько групп:

1) хелперы (помощники) —взаимодействуют с В-лимфоцитами и превращают их в плазматические клетки, синтези­рующие антитела;

2) супрессоры — подавляют чрезмерные реакции В-лимфоцитов и поддерживают постоянное соотношение различных форм лимфоцитов;

3) киллеры (убийцы) — взаимодействуют с чужеродны­ми клетками и разрушают их;

4) амплифайеры — активируют киллеры;

5) клетки иммунной памяти.

В-лимфоцпты образуются в костном мозге, дифференци­руются у млекопитающих в лимфоидной ткани кишечника, червеобразиого отростка глоточных и небных миндалин. У птиц дефференцировка проходит в Фабрициевой сумке На их долю приходится 29 — 30 видов циркулирующих лимфоцитоз Считается, "то основная функция В-лимфоцитоз — выработка аптите^ и создание гуморального иммунитета. После встречи с антигеном В-лимфоциты переселяются в костный мозг, селезенку, лимфатические узлы, где они размножаются и превращаются в плазматические клетки, обра­зующие антитела, — иммунные гамма-глобулины. Это же, по существу, представлен один из механизмов протекания адаптации гидролаз, их активаторов или ингибиторов, выра­батываемых лимфоцитами. Считают, что В-лимфоциты спе­цифичны- каждая группа их реагирует лишь с одним анти­геном и отвечает за выработку антител только против него. Это еще раз подтверждает то, что лимфоциты выделяют группу гидролаз, подобно пищеварительным железам желуд­ка, которые секретируют пепсин, трипсин, липазу, ами­лазу, лизоцим и другие ферменты. В этом случае при расщеплении различного антигена наблюдаются различные стадии его разрушения, что иммунологами рассматривается как Работа разных антител.

Выделяют еще и так называемые нулевые лимфоциты, которые не проходят дифференцировку в органах иммунной системы, по при необходимости могут превращаться в Т- и В-лимфоциты. Они составляют 10 — 20 % ^всех лимфоцитов.

Вместе с тем установлены особые иммунологические ре­акции, не связанные с антителами, а свойственные только иммунокомпетентным клеткам. Эту форму реакции организ­ма на антиген в связи с особенностями клеточного иммунно­го ответа принято называть клеточным иммунитетом. Наибо­лее яркое проявление его — повышенная чувстительность за­медленного типа, основой которой является не действие гу­моральных антител, а эффекторных антител клеточного по­рядка. Термин «повышенная чувстительность замедленного типа» принято использовать как синоним понятия «клеточ­ный иммунитет. Мы на этом вопросе уже останавливались. И со времен И. И. Мечникова к клеточному иммунитету от­носят фагоцитарную активность к теток крови, так называе­мый фагоцитоз. при этом установлено существование един­ства механизмов клеточного и гуморального иммунитета. Гу­моральный иммунитет оценивают по наличию и активности антител — неспецифических и специфических. Учитывая, что роль антител выполняют гкдролазы и ингибиторы, то к оцен­ке состояния гуморального иммунитета надо бы отнести бак­терицидную активность плазмы крови, литические свойства лимфы, протеолитическую активность плазмы крови, фибринолитическую активность плазмы крови, определение гидро­лаз крови, определение белков, жиров, углеводов и продук­тов их расщепления — метаболитов и мономеров, то есть определение активности обменных процессов при паренте­ральном пищеварении.

Основная задача клеточного иммунитета — участие в расщеплении чужеродного вещества. Проявляемые при этом феномены клеточного иммунитета широко используются в ка­честве иммунологичсских тестов.

Состояние пристеночного пищеварения оценивают по со­держанию гидролитических ферментов на мембранах и внутри клеток кишечного эпителия, а также по их расщепляющей способности субстрата. В парентеральном пищеварении уча­ствуют лейкоциты. Как известно, эозинофилы участвуют в разрушении и обезвреживании чужеродных белков и токси­нов белкового происхождения. Базофилы имеют способность к фагоцитозу. Как и тучные клетки, они синтезируют гепарин. Лимфоциты, особенно как считают, В-лимфоциты, участву­ют в образовании гидролаз. Нейтрофилы и моноциты обла­дают переваривающей способностью.

Переваривающая способность фагоцитов, способность живых лейкоцитов выделять ферменты (зкзоцитоз), лейкоцитолиз — это уже установившиеся факты. В мазках крови у здоровых и больных организмов отмечается различная сте­пень лейкоцитолиза различных видов лейкоцитов. Отмечено, что постоянно в мазках крови находятся разрушенные лим­фоциты, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы. Это и есть вы-хождение ферментов из лейкоцитов. В иммунологии это оце­нивают по состоянию лейкоцитолиза, показателю поврежде­ния нейтрофилов, тесту дегрануляции тучных клеток, показа­телю специфического повреждения базофилов. При этом в клинической практике определяют в крови содержание белка и его фракций, углеводов, жира, их продуктов расщепления и ферментов, осуществляющих этот процесс — пепсин, трип­син, амилазу, липазу и другие ферменты. Но это определя­ют для оценки состояния обменных процессов в организме, а не иммунитета. И наоборот, активность иммунных реакций определяют для оценки состояния защитных сил организма, но не состояния парентерального пищеварения. А ведь содер­жание белков, жиров, углеводов и других веществ в крови, лимфе и межтканевой жидкости, их промежуточных и конеч­ных продуктов распада, содержание различных гидролаз, их активаторов и ингибиторов, состояние гуморального и кле­точного иммунитета — тоже есть показатель парентерального пищеварения.

Как указывают ученые (Я. Е. Коляков, 1975), большой теоретический и практический интерес представляют так на­зываемые нормальные антитела. Количество их обычно неве­лико. Во многих случаях антитела этого типа обладают специфичностью по отношению к определенным микробам или эритроцитам животных определенных видов. В ряде случаев эти антитела генетического или физиологического происхож­дения. Скорее всего физиологического. Это и есть гидролазы, их активаторы и ингибиторы клеток, крови, лимфы и мсжтканевой жидкости, функция которых, — расщеплять погибшие клетки и ткани при клеточном и тканевом обновлении. Фер­менты могут обладать широкой субстратной специфично­стью, что мы в данном случае и отмечаем. Эти гидролазы расщепляют клетки и ткани не только хозяина, но и других животных, которые подходят по своей специфичности.

Природа антигенов

Исходя из того, что антитела, как обособленной субстан­ции, нет, а в роли его выступает комплекс гидролаз, их ак­тиваторов и ингибиторов, выполняющих разрушение мертвых веществ органической природы собственного и чужого орга­низма, а также билогически активных органических веществ, чуждых в генетическом отношении, с видимыми проявления­ми процесса нейтрализации, агглютинации, лизиса и преципи­тации, то напрашивается сама мысль, что антиген — это сложное вещество, подлежащее расщеплению организмом до простых соединений с видимыми (гуморальные, клеточные факторы) и невидимыми проявлениями.

В качестве антигена выступает корм. В желудочно-ки­шечный тракт поступают самые различные пластические ве­щества корма и случайных соединений. Это вещества неорга­нической и органической природы, мертвые и живые, расти­тельного, вирусного, микробного и животного происхождения. На этот корм изливаются пищеварительные соки с неадаптированными или адаптированными гидролазами, их ингиби­торами и активаторами. В зависимости от попавшего веще­ства и активности ферментов пищеварительного аппарата будут проявляться и различные стадии разрушения пласти­ческих веществ корма, что в иммунологии называют антите­лами. В своей работе мы указывали, что сейчас уже ни у ко­го не вызывает сомнений, что в секретах пищеварительного тракта имеются все виды антител. Антитела-то есть. А вот корм и все другие сложные вещества, подвергающиеся рас­щеплению в желудочно-кишечном тракте, антигеном никто не удосужится назвать. А ведь это антиген. Только в имму­нологии никто не ставит серологических реакций с пищевари­тельными соками. Если и вводят в организм через рот ка­кой-либо антиген (то есть пластическое вещество, выступающее в роли антигена), то выработку антител на «его, как правило, определяют в сыворотке крови, а не в пищевари­тельных соках. И от того, до каких стадий этот введенный антиген будет расщеплен и на какой стадии расщепления он попадет в лимфу, и будет зависеть выработка антител.

При поступлении пластических веществ корма и других органических соединений в пищеварительный тракт, в зави­симости от попавшего вещества, при его расщеплении гидро­лазами могут проявляться видимые изменения, так называе­мые антитела, пели в желудочно-кишечный тракт попадают живые организмы — простейшие, бактерии или вирусы, то на определенной стадии их разрушения начинает проявлять­ся потеря их активности, что мы улавливаем реакциями с процессом нейтрализации. В дальнейшем при разрушении клетки отмечаются процессы лизиса и агглютинации. При разрушении белка отмечаются процессы коагуляции.

По вместе с видимыми проявлениями разрушения пла­стических веществ в органах желудочно-кишечного тракта могут проявляться и другие изменения, именуемые в клини­ческой практике симптомами болезни. На введенное вещест­во в пищеварительный тракт может отмечаться реагирование других органов и тканей организма (воспаление, аллергия

и т. д.).

Пищеварительный тракт — это естественный путь посту­пления в организм пластических веществ. И через него в ор­ганизм поступает разное количество самых разнообразных пластических веществ. Поэтому и отмечается большая измен­чивость ферментов пищеварительных соков и органов, их продуцирующих.

Другой путь поступления в организм пластических ве­ществ — это при клеточном и тканевом обновлении. Эти со­единения более стабильные, постоянные. У здорового орга­низма при их расщеплении относительно заметных реакций не отмечается. Хотя эти изменения постоянно наблюдаются. Это изменение температуры тела, изменение содержания бел­ков, жиров, углеводов, метаболитов и простейших соединений, ферментов, осуществляющих этот гидролиз, изменение содер­жания общего и видового состава лейкоцитов и органов, их продуцирующих. Не зря в клинической практике в качестве нормы берется не один показатель, а наименьшее и наивыс­шее число (пределы колебаний).

Остальные пути поступления в организм пластических веществ неестественные. Это поступление пластических ве­ществ через дыхательную систему, слизистые оболочки и кожу, неразрушенные или полуразрушенные вещества через пищеварительный тракт и непосредственно в кровь и лимфу. Эти вещества попадают в организм самостоятельно или ис­кусственно. Они попадают в межтканевую жидкость, лимфу и кровь. В иммунологии сложные вещества, которые должны разрушаться, расщепляться вне желудочно-кишечного трак­та, именуют антигенами. При их разрушении могут прояв­ляться со стороны организма гуморальные и клеточные ре­акции.

Что можно считать антигеном? Это будет зависеть от то­го, с каких позиций рассматривать эти сложные пластические вещества. С физиологических, патологических или иммунологических.

Неотъемлемым свойством антигена должна быть слож­ность и чужеродность. Это должно быть сложное мертвое или живое вещество, чужеродное для организма в генетичес­ком отношении. С физиологических позиций в качестве анти­гена выступают пластические вещества корма растительного или животного происхождения. Это белки, жиры, углеводы и другие вещества растений — село, солома, трава, корнеклуб­неплоды, концентрированные корма, животных — яйцо, мясо, костная мука и др. и минеральные — соль, мел и другие со­единения. Кроме того, с физиологических позиций в качестве антигена выступают и вещества, высвобождаемые при ткане­вом и клеточном обновлении. Это сложные вещества клеток и тканей, прекративших свою функцию и поэтому ставших для организма просто пластическими веществами.

С патологических позиций в качестве антигена выступа­ют пластические веществ т погибших тканей при травмах и другие сложные веществ; неорганической или органической природы, попавших в лимфу и кровь без необходимой цели со стороны человека. Это проникновение в организм челове­ка или животного сложных веществ при заражении его прос­тейшими, бактериями или вирусами естественным путем име­ется в виду без вмешательства человека. Это заражение ор­ганизма через пищеварительный тракт, органы дыхания или парентеральным путем. Эти вещества, как антиген, при их разрушении тоже будут вызывать в организме различные из­менения со стороны гуморальных и клеточных факторов.

С иммунологических позиций в качестве антигена высту­пают сложные вещества, введенные человеком в ткань, лим­фу или кровь, иногда через пищеварительный тракт или ор­ганы дыхания, а зачастую парентеральным путем. Какие вводятся пластические вещества в качестве антигена, это зависит от того, против каких веществ организм должен выра­ботать адаптацию гидролаз или ингибиторов. В качестве ан­тигена могут выступать органические соединения — белки, жиры углеводы. Могут выступать вирусы, бактерии, простей­шие живые или убитые. Или пластические вещества части клетки — жгутиков, оболочек, содержимого клетки, основная задача введения в организм пластических веществ в ка­честве антигена с иммунологических позиций — выработать невосприимчивость к активному веществу (яд, токсин) или живому организму (простейшие, бактерии, вирусы).

В организме при парентеральном пищеварении к введен­ным пластическим веществам, если имеющиеся гидролазы, активаторы или ингибиторы не действуют, наступает их адаптация. В этом случае адаптация каких гидролаз, каких ингибиторов к каким веществам (белкам, жирам, углеводам и другим соединениям) антигена наступает, не определяют. Результативность выработки невосприимчивости определяют по гуморальным, клеточным факторам и действенности, то есть заражением иммунизированного организма.

В качестве антигена могут выступать пластические ве­щества отдельных частей клетки или бактерии. Это ее экзо­токсины (экзоферменты, ингибиторы), пластические вещества жгутиков, оболочки (капсулы), содержимого самой клетки (соматический антиген). На какие вещества каких фермен­тов, ингибиторов наступает в этом случае адаптация, неиз­вестно. Да и не определяют. Ведь по гуморальным (сероло­гические реакции) и клеточным (клеточный иммунитет) фак­торам мы определяем стадию расщепления и изменение кле­точных факторов, а не работу гидролитических ферментов или ингибиторов. При разрушении каких соединений насту­пает потеря деятельности активного вещества (токсины, жи­вые формы простейших, бактерий, вирусов), неизвестно. В этом отношении, в какой-то степени, проясняет этот вопрос механизм действия антибиотиков. Как известно, механизм их действия основывается, в основном, на ингибировании. Ка­кими ингибиторами антибиотики действуют на ингибиторы бактерий или ее ферменты, тем самым делая бактерию не­жизнеспособной, много еще не известно.

В иммунологии принято разделять антитела на неспеци­фические и специфические (неспецифические и специфичес­кие гамма-глобулины). Как мы уже показали, в роли неспе­цифических антител выступают имеющиеся в организме не адаптированные к введенному веществу гидролазы или инги­биторы. В роли специфических антител выступают уже адаптированные гидролазы или ингибиторы. Какие вещества в этом случае считать антигеном? Это будет зависеть от того, какое вещество подлежит разрушению и с какой целью оно поступает в организм. На пластические вещества, высвобож­даемые при тканевом или клеточном обновлении, действуют гидролазы или ингибиторы, адаптированные к этим пласти­ческим веществам. Таким образом, в роли неспецифических антител выступают адаптированные гидролазы или ингиби­торы к пластическим веществам, высвобождаемым при тка­невом или клеточном обновлении. С иммунологических пози­ций в этом случае эти пластические вещества будут высту­пать в роли антигена, а в роли неспецифических антител, в данном случае как раз и будут по отношению к этим пласти­ческим веществам, эти антитела специфическими.

Если в организм попадает вещество извне, то на него на­чинают действовать гидролазы или ингибиторы, которым свойственна и широкая субстратная специфичность, уже име­ющиеся в организме (адаптированные в основном к мертвым пластическим веществам собственного организма), то в этом случае эти специфические антитела по отношению к введен­ным извне пластическим веществам будут выступать уже в роли неспецифических антител. На те введенные соединения, на которые не действуют уже имеющиеся (в данном случае неадаптированные) гидролазы или инигибиторы, начинают вырабатываться адаптированные гидролазы или ингибиторы, то есть специфические антитела. В иммунологии имеются по­нятия — неспецифические и специфические антитела, а вот неспецифических и специфических антигенов — такого поня­тия нет. Также, если рассматривать и антитела в каждом конкретном случае, исходя из того, на какие соединения «настроены», адаптированы гидролазы или ингибиторы. Если гидролазы или ингибиторы «настроены», адаптированы на пластические вещества собственного организма при тканевом или клеточном обновлении, то в этом случае надо их считать специфическими. Если они начинают действовать на введен­ное или попавшее извне вещество, то в этом случае их счи­тают неспецифическими.

Итак, в качестве антигена должно выступать сложное вещество, чужеродное в генетическом отношении для орга­низма. Соответственно, при его расщеплении, в различной степени, на различных стадиях разрушения, могут проявлять­ся различные гуморальные, клеточные реакции и изменения со стороны различных систем: сердечно-сосудистой, дыхатель­ной, пищеварительной, мочевой, нервной, в том числе и систем кроен, которые в клинической практике именуют приз­наками или симптомами.

Если организм не расщепляет введенные чужеродные вещества, то это отмечается при толерантности или ареактнвности. В этих случаях реакций со стороны организма обычно не проявляется.

С иммунологической точки зрения, антиген должен обла­дать иммуногенностыо, то есть вызывать иммунный ответ ор­ганизма. Это тоже с каких позиций рассматривать и какие пластические вещества будут подвергаться расщеплению и, конечно, какими показателями, то есть, что брать за оценку нммуногенности расщепляющих веществ организмом. Неко­торые авторы предлагают различать понятия «иммуногенность» и «антигенность». Если рассматривать антиген, с точ­ки зрения иммуногенности, то в этом случае вещества, выс­тупающие в роли антигена, обязательно, возможно с прояв­лением отдельных гуморальных или клеточных реакций, дол­жны образовать в организме невосприимчивость к данному веществу, имеется в виду инактивация, нейтрализация вве­денного вещества, приводящая к невосприимчивости, незаболеванию организма. Ведь само слово иммунитет обозначает невосприимчивость. В иммунологии известно, что иммунитет может быть естественным и приобретенным. Если вещества, то есть антиген, введенные в организм любым путем, выра­батывают у него невосприимчивость к заболеванию, то впра­ве в этих случаях говорить о иммуногенности антигена. При этом могут проявляться или не очень проявляться, а могут и не проявляться реакции со стороны гуморальных или клеточ­ных факторов. В этом случае, еще раз повторяем, основным показателем иммуноемкости введенного вещества (антигена) является выработка организмом невосприимчивости к забо­леванию. В этом случае в качестве антигена, то есть введен­ных веществ, могут выступать ткани, клетки, части клеток, бактерий (живые, ослабленные, убитые), их части (жгутики, капсулы, содержимое клетки), вирусы. Но критерием иммуно­генности является выработка невосприимчивости к активному веществу (яды, токсины и другие соединения) или живому организму (простейшие, бактерии, вирусы). На какие соеди­нения (белки, жиры, углеводы, ферменты, активаторы, инги­биторы) введенного вещества (антигена) выработал орга­низм адаптированные ферменты или ингибиторы, приводящие потом при гидролизе веществ токсинов, живых существ к по­тере их действенности (то есть к отравлению или заражению), еще неизвестно. Именно в этом смысл иммуногенности антигена и состоит, чтобы определить, на какие соединения введенных пластических веществ (антигена) вырабатывается адаптация каких гидролитических ферментов (протеаз, ли­паз, карбогидраз и других) или ингибиторов, которые потом разрушают эти соединения инфекта или токсина, приводящие к потере их действенности при естественном или искусствен­ном заражении. В этом случае антиген явно вырабатывает, как считают иммунологи, защитную реакцию против токси­нов или инфекции. Именно в основу разработки вакцин и положен принцип иммуногенности антигена.

Наравне с иммуногенностыо антигена со стороны орга­низма проявляются самые разнообразные реакции самых раз­нообразных органов и тканей, направленные на разрушение введенных пластических веществ, то есть антигена. Эти ре­акции будут зависеть от соединений пластических веществ антигена, места введения и состояния систем, органов и тка­ней, направленных на разрушение пластических веществ ан­тигена. В иммунологии к этим реакциям относят гумораль­ные и клеточные факторы. На самом деле их гораздо больше. Разберем несколько из них. Возьмем опять пищеварительный тракт. В него поступает корм различного химического состава в различном количестве. Реакции со стороны органов пище­варения на пластические вещества корма (ведь по составу это тоже антиген) самые различные. Это изменение количест­ва, состава и активности гидролитических ферментов и инги­биторов, изменения со стороны морфологической и гистологи­ческой структуры органов, их двигательной функции и изме­нений со стороны кишечной микрофлоры. При этом будут вы­рабатываться и антитела. Так вот, антитела относят к гумо­ральным факторам иммунологических реакций, а других ре­акций (изменение двигательной функции органов желудочно-кишечного тракта, изменение объема органов пищеваритель­ного аппарата и их клеточной структуры, изменение состоя­ния слизистых оболочек, изменение количества и качества слюны, желудочного и кишечного сока, желчи, соков подже­лудочной железы, простейших у жвачных и кишечной микро­флоры), направленных на расщепление пластических веществ корма, нет.

При попадании антигена в межтканевую жидкость, лим­фу и кровь при расщеплении его пластических веществ будет отмечаться реакция со стороны органов парентерального пи­щеварения. Это гуморальные факторы. В иммунологии к ним относят серологические реакции. Это по существу, состояние расщепляющей способности гидролаз и ингибиторов крови, лимфы и межтканевой жидкости. Оно будет зависеть от их активности, адаптационной способности, состава и активности (если токсин или живое вещество) введенного вещества, то есть антигена. При этом кроме гуморальных факторов, то есть выработки антител, будут отмечаться и другие измене­ния, которые в иммунологии не относят к гуморальным фак­торам. Это изменение содержания в крови и лимфе белков, жиров, углеводов, их метаболитов и конечных продуктов рас­щепления—мономеров и других ферментов, производящих их гидролиз. Это огромный комплекс соединений. Отдельные по­казатели расщепления этих веществ различными гидрола­зами крови и лимфы как тесты используются в клинической практике, но их иммунологи не относят к гуморальным фак­торам. Это: определение в крови содержания белков, жиров, углеводов, промежуточных (метаболиты) и конечных (моно­меры) продуктов их расщепления.

Большое значение имеет определение неорганических веществ. Это кальций, фосфор, железо, медь, кобальт, цинк, селен и другие минеральные вещества. Известно, что эти ве­щества, кроме пластического материала, выступают в роли активаторов или ингибиторов различных ферментов, этим са­мым ускоряя или замедляя ход реакций.

В клинической практике определяют протеолитическую и бактерицидную активность плазмы или сыворотки крови. Все эти изменения, то есть, по существу ракции, отмечающиеся в жидкой части крови, лимфе и межтканевой жидкости в имму­нологии не относят к гуморальным реакциям. А эти измене­ния ведь тоже отмечаются при гидролизе чужеродного веще­ства (антигена). Правда, в иммунологии, кроме антител, к гуморальным факторам относят пропердиновую систему, ком­племент, лизоцим, С-реактивный белок, которые представ­ляют собой комплекс гидролаз. В какой-то степени к гумо­ральным факторам можно отнести гепарин и ферменты, осу­ществляющие фибринолиз. Но их относят не к гуморальным факторам реагирования на антиген, а к процессам свертыва­ния крови.

При попадании антигена в кровь или лимфу отмечаются изменения со стороны лейкоцитов и органов, их продуциру­ющих. Это относят к клеточным факторам. При этом могут проявляться изменения с их стороны, которые не относят к клеточным факторам. Это изменение содержания общего и видового состава лейкоцитов, изменение органов, их проду­цирующих — лимфоузлов, костного мозга, селезенки, которые проявляются увеличением, воспалительными процессами и другими реакциями. Эти изменения обычно относят к клини­ческим признакам болезни. Но ведь это тоже проявление ре­акции организма на введенное чужеродное вещество—антиген.

При попадании чужеродного вещества (антигена) в кожу при его разрушении будут проявляться и соответствующие реакции. Это прежде всего воспалительный процесс Если по­падает большое количество деятельной ткани (трансплантат кожи, почка, печень, сердце), то в этом случае проявляются самые различные реакции со стороны организма, в конечном счете приводящие к гибели трансплантата (гомо или гетеро), и в дальнейшем к его отторжению, разрушению или изоляции от организма (купирование). Что здесь послужило основанием гибели трансплантата, разрушение каких его пластических веществ или клеток-продуцентов — пока еще неизвестно Ведь мы только регистрируем реакции организма, протекающие в связи с разрушением чужеродного органа. Здесь он тоже выступает в качестве антигена. Как идет в этом случае процесс расщепления клеток, их тканей, приво­дящий к гибели пересаженного органа, это еще неизвестно. Здесь протекает множество биохимических реакций. Это ингибирование ферментов, разрушение пластических веществ экзоферментов, клеточных оболочек, эндоферментов и плас­тических веществ содержимого клетки. Ведь в клетках пере­саженных органов тоже идут процессы тканевого и клеточ­ного обновления, в которых участвуют гидролазы лизосом клеток пересаженного органа и гидролазы организма, участ­вующие в разрушении погибших клеток при клеточном об­новлении. Кроме того, на пластические вещества пересажен­ного органа, как на чужеродное вещество, действует комп­лекс гидролаз и ингибиторов организма реципиента. Какая стадия разрушения приводит вначале к гибели пересаженной ткани или органа, а затем к его отторжению, зависит от со­стояния организма реципиента и пересаженной ткани (анти­гена). Соответственно будут проявляться различные реакции и различная степень их протекания.

При введении чужеродных пластических веществ могут проявляться местные реакции. Это воспалительный процесс, характеризующийся гиперемией, болью, повышением местной температуры, эксудацией и другими признаками Но может быть реакция и со стороны систем организма, так называемые общие признаки, не зависящие от места внедрения анти­гена, но зависящие от функционального состояния систем организма, количества и качества введенного вещества. Это изменение температуры тела, аллергические состояния, реак­ция трансплантат против хозяина и другие.

Итак, что же собой представляет антигенность введенных пластических веществ? В иммунологии их именуют антиге­ном. Антигенность антигена — это реакции, проявляемые со стороны организма при расщеплении веществ антигена. Анти­генность не всегда присуща иммуногенности. Реакции на ан­тиген со стороны организма могут проявляться, но невоспри­имчивость, то есть иммуногенность, не всегда вырабатыва­ется. И соответственно, адаптация различных гпдролаз или ингибиторов организма к различным веществам антигена, приводящая к невосприимчивости или проявлению реакций, будет различной.

В клинической практике при оценке иммуногенности ан­тигена за основу берут вещества антигена, приводящие к не­восприимчивости организма. При этом реакции, проявляемые со стороны организма, могут быть и нежелательные. Это уг­нетение, повышение температуры тела, воспаление, аллергия и другие. При опенке же антигенных качеств веществ анти­гена наоборот учитывается проявление реакций со стороны организма, натравленных на гидролиз антигена. Это характер воспалительного процесса при аллергической диагностике, выработка антител при серологической диагностике, состоя­ние клеток и органов при определении состояния клеточного

иммунитета.

Итак, иммувогснные и антигенные свойства антигена это не одно и то же. При их оценке необходимо учитывать состо­яние обменных процессов в организме и состояние антигена (ткань, организм, клетка или ее части), в каком количестве и место введения, приводящее к проявлению реакций со стороны организма (это свойство используется в диагностике) или к его невосприимчивости, при естественном или искусственном заражении Еще раз повторяем, что при оценке иммуноген-ных свойств антигена учитывается прежде всего его свойство вызывать в организме певосприимчиость, при этом проявля­емые реакции со стороны организма, хотя они в некоторых случаях и проявляются, нежелательны.

При опенке ашигенных свойств введенных веществ в ка­честве антигена учитывается состояние проявления реакций со стороны организма, необходимых при постановке диагноза. Но при этом учитывается, чтобы эти реакции не угро­жали здоровью пли жизни организма (анафилактический шок и др.). При этом обычно на иммуногенность не обра­щают внимания. Она не всегда и проявляется.

Антиген обладает специфичностью. Оно и понятно, что при расщеплении вещесгз антигена на его соединения дол­жны иметься соответствующие гидролитические ферменты или ингибиторы. В некоторых случаях на определенные сое­динения антигена в организме уже имеются гидролазы или ингибиторы с широкой субстратной специфичностью (неспе­цифические антитела) или должна произойти адаптация гид-ролаз или ингибиторов. И соответственно, при расщеплении каких веществ антигена проявляются видимые реакции раз­рушения? Если не будет специфичности, то и не образуется соединение фермент—субстрат, как в иммунологии их при­нято называть антиген—антитело.

Считается признанным, что в определении аитигенности имеется в основном пять моментов. Это чужеродность анти­гена для организма. Пластические вещества антигена для организма должны быть чужеродны в генетическом отноше­нии. Иначе они разрушаться организмом не будут. Например, пересадка ткани между однояйцевыми близнецами, или аутотрансплантаты. В этих случаях юмотрансплаптаты и ауто-трансплантаты в роли антигенов выступать не будут. Орга­низм на них реагировать не будет. Чем чужероднее для дан­ного животного антиген, тем активнее и обильнее, как счи­тают иммунологи, образуются против него антитела, тем сильнее проявляются реакции гуморальных и клеточных фак­торов. Наиболее интенсивно проявляются реакции со стороны организма при расщеплении микробных, растительных ве­ществ, выступающих в роли антигенов, а также веществ, введенных о г гетерологических животных.

Другим моментом антигена является способность его быть ассимилированным организмом. В роли антигенов выс­тупают пластические вещества органической природы Судь­ба антигена — это разрушение его до просты:; соединений. В конечном и гэге эти соединения организм ассимилирует, как ассимилирует пластические вещества корма.

Следующим моментом должна быть высокая молекуляр­ная масса антигена. Ан.иген выступает в роли пластического вещества сложного соединения, которые, как правило, имеют высокую молекулярную массу. Простые вещества, которые не разрушаются организмом (конечные продукты расщепле­ния белков, жиров, углеводов — так называемые мономеры),которые используются при ассимиляции организмом, имеют низкую молекулярную массу.

Антиген должен иметь коллоидное состояние. Ведь в ка­честве антигена выступают вещества органической природы (белки, растительные и животные ткани, бактерии, вирусы, простейшие), пластические вещества которых находятся в коллоидном состоянии.

Антиген должен быть химической природы. Физические вещества трудно или совсем не расщепляются организмом (металлы, камни). Они, как правило, изолируются организ­мом путем ипкапсулироваиия или удаляются. Некоторые не­органические соединения, например мел, соль, могут разру­шаться организмом, особенно в желудочно-кишечном тракте, и их составные части могут участвовать в качестве пласти­ческих веществ. Но при их разрушении, как при расщепле­нии организмом органических соединений, видимых проявле­ний и иммунологических реакций со стороны организма не наблюдается.

Какие же вещества выступают в качестве антигенов? Это пластические вещества растительных или животных организ­мов, чужеродные в генетическом отношении. Это белки, жи­ры, углеводы и другие ооганические соединения. Они могут поступать в организм с плазмой, сывороткой крови, молоком, секретами желез, с вытяжками из тканей или органов, в клетках или органах при пересадке органов. Эти вещества для организма могут быть ауто-, гомо- или гетеровещест-вами. Соответственно и проявляемые реакции со стороны ор­ганизма на них будут различными.

В качестве антигенов выступают пластические вещества живых, ослабленных, убитых микроорганизмов или их от­дельных частей (экзоферменты, жгутики, капсулы, содержи­мое клетки и т. д.). Химический состав различных бактерий, грибов, простейших будет различным, соответственно и ха­рактер проявляемых реакций со стороны организма будет различным и поэтому в иммунологии их подразделяют на ан­тигены различных бактерий, грибов или простейших и их части. Это антигены сальмонелл, эшерихий, стрептококков, пневмококков, рожи, листерий, бруиелл, сибирской язвы, ми-кобактерпй туберкулеза и т. д.

Несколько сложнее представляют собой вирусные анти­гены. Выделить вирусы в чистом виде, изолированно от кле­ток, весьма сложно. Тем не менее, некоторые вирусы выде­лены и изучены их компоненты.

Подмечены различные реакции организма при разруше­нии убитых, ослабленных или живых вирусов в отдельности и совместно с клеточными структурами.

Основным фактором определения является то, чтобы оп­ределить, на какое соединение пластических веществ антиге­на (белки, жиры, углеводы, ферменты, активаторы, ингиби­торы), содержащихся в сыворотке крови, плазме, лимфе, клетке, частях клетки, вирусе, органе и других антигенов, имеющихся в организме, адаптированы гидролазы (протеа-зы, липазы, карбогидразы и другие Ферменты или ингибито­ры) или наступает их адаптация при разрушении определен­ных пластических веществ болезнетворного начала, приводя­щая к незаражению организма, то есть его невоспри­имчивости.

В отношении антигенности основным фактором является определение, на какие пластические вещества антигена (бел­ки, жиры, углеводы, ферменты, активаторы и ингибиторы, гормоны и другие соединения), содержащиеся в сыворотке крови, плазме, лимфе, живых или убитых микроорганизмах, вирусах или их частях при их расщеплении, наиболее четко проявляются реакции со стороны гуморальных пли клеточ­ных факторов на уже адаптированные гидролазы или инги­биторы или после адаптации.

От чего будет зависеть «антигенность» антигена, то есть проявляемые реакции со стороны организма на пластические вещества антигена. Характер этих реакций будет зависеть от самого организма, то есть состояния его обменных процес­сов, количества, качества, чужероднсгти и места введения пластических веществ, выступающих в роли антигена. В этих проявляемых реакциях, так называемых в иммунологии гу­моральных и клеточных факторах, будут протекать самые разнообразные биохимические процессы, на котооые в имму­нологии порой и не обращают внимания. Оно как раз порой и является одним рн основных факторов проявления «анти­генности-» антигена. Чтобы было понятно, приведем несколь­ко примеров. Это прежде всего фактор состояния обменных процессов в самом организме. Это активность и адаптивные свойства гидролаз (протеаз, липаз, карбогидрпз и других ги­дролитических ферментов), их активаторов и ингибиторов при парентеральном пищеварении, в некоторых случаях и пи­щеварении в желудочно-кишечном тргкте и других веществ, n чествующих в проявляемых реакциях со стороны организма. Эго вещества, участвующие в воспалительном процессе, сосуднстых факторах при отторжении гомо- или гетеротрансплантатов.

Следующий фактор — что пластические вещества анти­гена и место введения. Разберем несколько примеров. Возь­мем белок. Он может быть неактивным, а может быть и ак­тивным, то есть включать в себя различные ферменты, их ак­тиваторы или ингибиторы, гормоны. В качестве его могут вы­ступать белки инактивиропанной (часто путем нагревания) сыворотки крови, вытяжки из различных растительных или животных тканей, органов, белки свежей сыворотки крови, белки свежевыдоенного молока, свежеснесенного яйца. В этом случае антигешюсть будет зависеть от чужеродности белков антигена. Чем чужероднее, тем больше усилий будет проявлять организм на его расщепление, тем активнее будут работать ферменты и сильнее проявляться реакции со сторо­ны организма. Какие реакции? Если белок попадает в желу­дочно-кишечный тракт естественным путем, наступает его разрушение пищеварительными ферментами. При этом в оп­ределенную стадию его разрушения наступает коагуляция белков. На какой стадии разрушения белковых связей и дей­ствие каких протспз переводит белок в коагулирующее состо­яние, неизвестно. В этом случае этот белок даже не рассмат­ривают как антиген, а как пластическое вещество корма. Хотя в клинической практике в отин из способов определения активности ферментов желудочного сока, в данном случае активности пепсина, положено свойство перехода белка в ко-аг^ лиру ют ее состояние. Это л:етод определения переварива­ющей способности желудочного сока с белком сыворотки крови пли яйца по Метту. Кстати, и другие методы опреде­ления переваривающей способности желудочного сока осно­вываются на принципе перехода белка при его расщеплении в коагулирующее состояние.

Если в пищеварительном тракте поступивший белок не­полностью разрушается, то он или его метаболиты поступа­ют в лимфу или белок вводят парентеральным путем, кото­рый в иммунологии уже называют антигеном.

Если в качестве антигена выступает неживой (неактив­ный) белоч, то в этом сл\чае степень разрушения будет за­висеть от белка г актиснпсти протеаз организма. На какой стадии расщепления белка начинается его коагуляция, неиз­вестно. Мы определяем только, в каком минимальном разве­дении сыворотки крови (титр) содержащиеся в ней гидрола­зы еще вызывают денатурацию белка.

Если в качестве антигена выступает активный белок (эк­зотоксины, эндотоксины), то в нем имеются ферменты, гор­моны, ингибиторы. Наравне с денатурацией белков идет и ингибирование активности этих соединений, то есть фермен­тов, гормонов, ингибиторов, выступающих в роли эндотокси­нов или экзотоксинов. В иммунологии в этом случае опреде­ляют летальную дозу и титр преципитинов. Какое соединение какого фермента, гормона, ингибитора или их комплекс выз­вал смерть животного, от этого и будет зависеть реакция ор­ганизма и летальная доза. Если определяют цитопатический эффект, то он будет зависеть от реакции организма, направ­ленной на разрушение клеточной оболочки. Какие гидрола­зы действуют на пластические вещества оболочек клеток и какая при этом будет реакция со стороны организма, приво­дящая к разрушению клеток, — это будет зависеть от пла­стических веществ клеточной оболочки и активности гидро-лаз организма. Расщепление именно каких соединений — белков, жиров, углеводов или их комплекса — приводит к разрушению оболочки, неизвестно.

Если белки попадают в кожу (туберкулин) или на сли­зистые оболочки (малеин), то при их расщеплении отмечает­ся еще и воспалительная реакция, которая как раз и лежит в оценке антигенных свойств антигена. В этом случае при разрушении белка кроме процесса коагуляции, вызываемого протеазами, участвуют и многие другие соединения организ­ма, вызывающие воспалительный процесс.

Если в качестве антигена выступает белок в активном состоянии (экзоферменты, эндоферменты), то кроме процес­са разрушения с признаками коагуляции организм инактивирует ферменты, ингибиторы антигена. В этом случае анти-генность проявления реакций будет еще зависеть и от вида, активности ферментов, их активаторов или ингибиторов.

Если в качестве антигена выступают неживые клетки тканей или бактерий, то реакции организма будут зависеть от расщепляющей способности пластических веществ оболоч­ки клетки, какие ферменты организма какие расщепляют ве­щества, приводящие к разрушению оболочки клетки, мы не знаем, а только фиксируем, в каком разведении эти фермен­ты еще способны вызвать разрушение. При этом от характе­ра и качества белков будут отмечаться и различные сероло­гические реакции с различной степенью процесса коагуляции и агглютинации.

Если в качестве антигена выступают пластические ве­щества живых клеток, то реакции со стороны организма будут зависеть от ингибирования ферментов, их активаторов пли ингибиторов пластических веществ антигена. И в этом случае антигешюсть будет зависеть от цели ее использова­ния, для выработки иммунитета пли с диагностической целью, и места введения. Соответственно со стороны организма бу­дут проявляться и различные реакции, которые положены в основу оценки антнгенных свойств.

Агглютинирующая способность антител, то есть гидролаз, будет зависеть, кроме их активности, и от пластических ве­ществ и вида антигена. В этом случае, на какие соединения пластических веществ антигена будет лучше проявляться ре­акция со стороны организма — неизвестью. Ведь в процессе агглютинации участвуют гидролазы и ингибиторы, вызываю­щие коагуляцию белка и разрушение клеточной оболочки.

Антигенность (нейтрализующая, агглютинирующая спо­собность) и иммуногенность вирусов будет зависеть от того, в каком виде, то есть изолированно или с клетками, куда и каким способом они будут попадать в организм. В чистом виде изолированно от клеточных структур вирусы попадают в организм естественным путем, то есть при инфицировании, или искусственно пхтем заражения бесклеточными фильтра­тами. В этом случае антигенность и иммуногенность вирусов будет зависеть от пластических веществ самой вирусной ча­стицы и обменных процессов в клетке, куда внедрились вирусы.

В другом случае, когда вирусы попадают в организм ес­тественно или чаще искусственно вместе с клетками или их содержи:.ым. В этом случае вирусы вовлечены в обменные процессы в клетке. И соответственно их антигенность и им­муногенность будет зависеть не только от самих вирусов, но н клеток или тканей, с которыми эти вирусы вовлечены в об­менные процессы. Нарушение обменных процессов в этих клетках пли тканях скажется н на состоянии антигенпости и иммуногенностн вирусов. Здесь и возникает необходимость определения, нарушение какого обмена во внедрившихся клетках пли тканях скажется на аншгенногти или иммуногенности вирусов. При этом необходимо учитывать, что при попадании в организм вирусов с клетками пли тканями мо­жет отмечаться и сочетанное действие пластических веществ клеток или тканей с веществами самих вирусов. То есть ан-тнгенные и нммуногенные свойства отдельно пластических веществ клеток или тканей и отдельно вирусов при введении их совместно могут разниться.

Сложную антигенную структуру представляют собой гомо- или гетеротрансплантаты. Их антигенность, в какой-то степени, адекватна антигенности живых вирулентных бакте­рий. С той лишь разницей, что антигенность и иммуноген­ность этих бактерий прежде всего будет зависеть от их ин­гибиторов и экзоферментов, строения жгутиков, клеточной оболочки, активных веществ содержимого самой клетки. Здесь порой достаточно организму инактивировать ингиби­торы и экзоферменты бактерии, чтобы клетки перестали раз­множаться. Дальше идет разрушение бактерий, процесс ко­торого обязательно будет сказываться на антигенности и пм-муногенности бактерий. Антигенность гомо- и гетеротранс-плантагов так же, как у живых бактерий, будет складываться из состояния обменных процессов в пересаженном органе или ткани, их чужсродности пластических веществ транспланта­та. При этом будут проявляться самые различные реакции на гомо- и гетеротрансплантат. Они 6}дут складываться из реакций, отмечаемых при наступлении гибели трансплантата и его отторжении или разрушении. Некоторые реакции на ги­бель и отторжение или разрушение гомо- или гетеротранс-плантата будут отличаться от иммунологичсских реакций на бактерии. Во-первых, это реакции, указывающие на гибель трансплантата. Это прежде всего появление признаков от­сутствия функционирования пересаженного органа или ткани. Вот здесь и возникает вопрос, что у данного гомотрансплан-тата вызвало реакцию реципиента, приведшую к гибели пе­ресаженной ткани. Прекращение тканевого или клеточного об­новления, или наушение трофики, или нарушение того и дру­гого вместе? Непреложным фактором прежде всего являет­ся гибель пересаженного органа или ткани. Здесь и возника­ет вопрос о чужеродное: и, распознавании организмом «свое­го» и «чужого». Нарушение каких биохимических процессов приводит к гибели трансплантата?

После гибели трансплантата его антигенность будет за­висеть от пластических веществ трансплантата (орган, ткань, клетки), а также от места их введения. Обычно это два пути освобождения организма от трансплантатов — их оттор­жение или разрушение.