Лекции по микре
.pdfполисахариды, протеин А у St. aureus и М у Str. pyogenes |
вещества, |
участвующие |
в |
|
пенетрации |
|
|
ферменты, участвующие в инвазии (гиалуронидаза, |
резистентность |
к |
|
нейраминидаза и др.) |
антибиотикам |
|
|
холероген, эксфолиатин St. aureus, энтеротоксин Cl. |
токсино- |
|
и |
perfringens и др. |
бактериоцинообразование |
|
|
протеазы для активации протоксинов |
протоксины |
|
Инфекционные свойства вирусов.
У вирусов на применяют понятия патогенность и вирулентность, а вместо этих понятий используют термин инфекционность.
Инфекционность вирусов обусловлена:
ДНК или РНК вируса.
Внутриклеточным паразитированием вирусов.
Белками капсида, которые могут обладать токсичностью;
Способностью образовывать внутриклеточные включения (например, тельца БабешаНегри при бешенстве – в цитоплазме клеток ЦНС, тельца Гварниери при оспе – в цитоплазме эпителиальных клеток);
Антигенами суперкапсида: гемагглютинином, нейраминидазой, F-белком слияния.
Особенности вирусных инфекций.
Способность вирусов (большинство ДНК-содержащие) встраивать свою нуклеиновую кислоту в хромосому клетки хозяина при отсутствии стадии репродукции, сборки и выхода вируса из клетки, вызывая интегративную инфекцию (вирогению).
Наличие стадии вирусемии, во время которой вирус циркулирует в крови. Исключение
–вирусы, распространяющиеся нейрогенным путем (вирусы бешенства, простого герпеса и др.)
Поражение вирусами лимфоцитов (вирусы гриппа, герпеса, полиомиелита и др.), что приводит к возникновению иммунодефицитных и других иммунопатологических состояний.
Образование внутриядерных или внутрицитоплазматических включений,
представляющих собой внутриклеточные скопления вируса (имеют диагностическое значение).
Формы вирусных инфекций.
Форма |
|
Характеристика |
Острая (продуктивная): |
Быстрое внедрение, репродукция и освобождение |
|
|
|
организма от возбудителя. Например, грипп. |
|
Очаговая |
Проявляются в месте локальной репродукции вируса. |
|
Генерализованная |
Когда из первичного очага вирус распространяется по |
|
|
организму, формируя вторичные очаги инфекции |
Персистенция: |
Длительное, иногда пожизненное носительство вируса. |
|
|
|
Например, герпес. |
|
Латентная |
Длительная, бессимптомная инфекция, вирус не |
(бессимптомная) |
выделяется в окружающую среду. |
|
|
|
В периоды обострения возбудитель выделяется из |
|
Хроническая |
организма. |
(периоды ремиссии и обострения) |
|
|
|
Медленная |
Длительный инкубационный период (месяцы, годы), |
|
|
постепенное нарастание симптомов и гибель. |
ТЕМА ЛЕКЦИИ: «Учение об иммунитете.»
Иммунология как наука. Этапы становления и развития иммунологии.
Иммунология – наука о защитных реакциях организма на внедрение любых чужеродных веществ и структур.
Исторические этапы становления и развития иммунологии как науки:
I этап – защита от инфекции при помощи эмпирической иммунизации.
С древних времен применялась эмпирическая вакцинация (вариоляция – от греч. variola – оспа) для профилактики оспы (введение высушенных и измельченных корочек, формирующихся на местах оспенных пустул у больных, в носовую полость путем вдувания или втирания в надрезы на коже здоровых людей). Применение вариоляции практиковалось в Древнем Китае, Персии, Сирии и даже
вРоссии.
В1796 году Эдвард Дженнер успешно применил прививку против натуральной оспы, положив начало вакцинации – метода профилактики инфекционных заболеваний.
II этап – экспериментальной иммунология (XIX век).
Создание Луи Пастером вакцины против бешенства у человека, для профилактики куриной холеры и сибирской язвы у животных; разработка общего принципа стимуляции иммунитета с помощью вакцин (заложил теоретические основы вакцинологии).
III этап – создание научного фундамента иммунологии (конец XIX – начало XX веков): 1883-84
гг. – И.И. Мечников создал теорию клеточного иммунитета (в работе «О защитных силах организма» описал фагоцитоз), а П. Эрлих – теорию гуморального иммунитета. В 1908 г. после 15-летних споров и взаимных опровержений обоим ученым одновременно была присуждена Нобелевская премия.
IV зтап – возникновение неинфекционной иммунологии:
1899 г. – Ф.Я. Чистович показал, что не только микроорганизмы вызывают выработку антител, но и другие субстанции.
1900 г. – К. Ландштейнер открыл два антигены (А и В) эритроцитов человека, по которым человеческая популяция была разделена на 4 группы.
1906 г. – К. Пирке опубликовал работы, посвященные проблеме аллергии.
1958 г. – П. Медавар и Гашек описали явление иммунологической толерантности; Жан Доссе описал систему антигенов гистосовместимости человека (первый лейкоцитраный антиген HLA-A2, в 1980 г. присуждена Нобелевская премия).
1959 г. – Р. Портер и Д. Эдельман смоделировали молекулу иммуноглобулина.
Основные достижения иммунологии на современном этапе:
Созданы и успешно применяются вакцины, предназначенные для профилактики многих инфекционных заболеваний (натуральной оспы, бешенства, туберкулеза, дифтерии, столбняка, коклюша, полиомиелита и других), что привело к значительному снижению заболеваемости этими инфекциями. На земном шаре ликвидирована натуральная оспа!
Решена проблема переливания крови.
Решена проблема болезни новорожденных, обусловленной иммунологической несовместимостью по резус-фактору в системе матьплод.
|
Решены многие |
проблемы в |
трансплантологии в связи с изучением |
вопросов |
гистосовместимости тканей. |
|
|
|
|
|
Разработаны и |
внедрены |
в практику многочисленные иммунологические |
|
методы диагностики, профилактики и лечения различных заболеваний. |
|
Получены эффективные лечебные сывороточные препараты.
За последние годы возникли новые направления в иммунологии: иммуногенетика, иммунохимия, иммунобиология, трансплантационная иммунология, клиническая иммунология.
Невосприимчивость организма человека к возбудителям инфекционных заболеваний. Иммунитет. Виды иммунитета.
Иммунитет (от лат. immunitas – освобождение) – это наследственно закрепленная или индивидуально приобретенная способность организма защищаться от живых тел или веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродности.
Задачи иммунитета: |
|
|
распознать; |
|
обезвредить; |
|
элиминировать; |
|
запомнить чужеродный агент. |
Невосприимчивость к возбудителям инфекционных заболеваний (иммунитет)
Врожденный |
Приобретенный (адаптивный) иммунитет |
|
|
|
||||||
(видовой) иммунитет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Видо |
Не |
Естественный |
|
|
|
Искусственный |
||||
вая |
специ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
невосприи |
фическа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м-чивость |
я резис- |
Активный |
|
Пас |
|
Активный |
Пас |
|||
|
тентност |
(постинфекционный) |
|
сивный |
|
(поствакцин |
сивный |
|||
|
ь |
|
|
|
|
(пла |
|
альный) |
|
|
|
|
антимикробный |
|
ан |
цен- |
|
ан |
ан |
|
|
|
|
|
|
|
титок- |
тарный) |
|
тимик- |
титок- |
|
|
|
стер |
нестер |
|
сически |
|
|
ро |
сически |
|
|
|
ильный |
ильный |
|
й |
|
|
бный |
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Существует врожденный и приобретенный иммунитет к возбудителям инфекционных заболеваний.
Врожденная невосприимчивость (врожденный/видовой иммунитет) генетически детерминирована, передается по наследству и включает в себя видовую невосприимчивость и неспецифическую резистентность.
Видовая невосприимчивость – это генетически закрепленную невосприимчивость одного вида животных к возбудителю, вызывающему инфекционное заболевание у другого вида (например,
человек не болеет чумкой собак и кошек, а крысы не болеют дифтерией, гонореей, дизентерией).
Причины видовой невосприимчивости:
различия в температуре тела у животных разных видов;
отсутствие факторов роста в инфицируемых тканях;
отсутствие рецепторов для адгезии.
Видовая невосприимчивость бывает абсолютной (ни при каких обстоятельствах нельзя воспроизвести инфекционное заболевание) и относительной (при определенных условиях можно привить болезнь, так, например, Л. Пастеру показал, что у кур, обладающих невосприимчивостью к сибирской язве, можно вызвать данное заболевание путем понижения температуры тела).
Неспецифическая резистентность (от лат. resistentia – сопротивление) – это способность организма противостоять действию чужеродных агентов стереотипными механизмами, выработанными в процессе многовековой эволюции.
Приобретенная |
невосприимчивость (приобретенный/адаптивный иммунитет) |
|||
вырабатывается индивидуально каждым организмом в процессе его жизнедеятельности. |
||||
Приобретенный иммунитет может быть естественным и искусственным. |
||||
Приобретенный естественный иммунитет приобретается само собой (естественными |
||||
путями) и подразделяется на: |
|
|
|
|
Приобретенный |
естественный |
активный |
иммунитет |
(постинфекционный) |
вырабатывается после перенесенного заболевания, формируется со второй недели заболевания и предохраняет от повторного заболевания в течение нескольких лет (иногда – пожизненно). Различают антимикробный и антитоксический естественный активный иммунитет. Антимикробный естественный активный иммунитет бывает стерильным (возбудитель обезвреживается и выводится из организма, например, при гриппе) и нестерильным (возбудитель или его фрагменты длительное время циркулируют в организме, предохраняя его от повторного заражения, как, например, при туберкулезе, сифилисе).
Приобретенный естественный пассивный иммунитет (плацентарный/ материнский)
передается от матери ребенку, обеспечивается материнскими антителами, которые циркулируют в крови новорожденных, в среднем, 6-8 месяцев, при грудном вскармливании – несколько дольше (к 12 годам материнские антитела окончательно выводятся из организма ребенка, а свои еще не выработались, поэтому в возрасте от 10 месяцев до 2 лет дети наиболее восприимчивы к различным инфекциям).
Приобретенный искусственный приобретенный иммунитет приобретается вследствие целенаправленного воздействия на иммунную систему и подразделяется на:
Приобретенный искусственный активный иммунитет (поствакцинальный) формируется в результате введения в организм веществ антигенной природы (вакцин и анатоксинов) на 10-12
день и сохраняется несколько лет. Выделяют антимикробный и антитоксический искусственный активный иммунитет.
Приобретенный искусственный пассивный иммунитет образуется в результате введения в
организм готовых антител, полученных от другого организма в виде иммунных сывороток или иммуноглобулиновых препаратов, получаемых от здоровых людей или животных, иммунизированных соответствующими антигенными препаратами, держится непродолжительное время (около 1 месяца).
Местный иммунитет – это иммунитет определенных органов и тканей (на слизистых оболочках обусловлен, в основном, Jg А).
Факторы неспецифической резистентности.
Множественные факторы неспецифической резистентности условно можно разделить на группы (но действуют сообща): общефизиологические (функциональные), клеточные (тканевые) и гуморальные (наиболее ранние в эволюционном отношении факторы невосприимчивости).
1.Общефизиологические (функциональные) признаки обеспечивают удаление патологических агентов из организма. К ним относятся:
выделительная система (мочевыдление, потоотделение); реснитчатый эпителий слизистой верхних дыхательных путей;
защитные физиологические и патологические акты (насморк, кашель, чихание, рвота, слущивание поверхностного слоя кожи – эпидермиса).
2.Клеточные (тканевые) факторы:
клеточная ареактивность (неспособность тканей поддерживать размножение
возбудителя);
кожные покровы и слизистые оболочки (механический барьер, секреты потовых, сальных и слюнных желез, оказывающие губительное антимикробное действие на возбудителей – высокое содержание жирных кислот и кислая рН);
желудочный сок (кислая рН, выдерживают только кислотоустойчивые микроорганизмы);
нормальная микрофлора (антагонистическое действие);
естественные/нормальные киллеры (ЕК/NК) – не имеют основных маркеров Т- и В-
лимфоцитов, поэтому их также называют нулевыми лимфоцитами (большими зернистыми лимфоцитами), способны самостоятельно распознавать «свое-чужое» на поверхности клеткимишени, уничтожают клетки, инфицированные вирусами, опухолевые клетки и клетки трансплантанта посредством выработки белков-«перфоринов» (гранзимов);
воспаление;
фагоцитоз.
Фагоцитоз (от греч. phago – пожираю, cytos – клетки) – процесс активного поглощения специализированными клетками организма попадающих в него живых или убитых микроорганизмов и различных инородных частиц с последующим их перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов.
Клетки, участвующие в фагоцитозе (фагоциты):
1. |
Макрофаги: |
|
моноциты периферической крови; |
|
тканевые макрофаги/клетки РЭС – купферовские клетки печени, мезангиальные клетки |
почек, гистиоциты соединительной ткани, клетки микроглии нервной ткани, альвеолярные и перитониальные макрофаги, гигантские эпителиоидные клетки воспалительных очагов и др.);
2. Микрофаги (полиморфно-ядерные лейкоциты=гранулоциты):
нейтрофилы;
базофилы;
эозинофилы.
Функции фагоцитоза:
защита от инородных частиц;
рассасывание гематом;
поглощение нежизнеспособных клеток самого организма и продуктов клеточного
распада.
Стадии фагоцитоза:
1.Хемотаксис – целенаправленное движение фагоцитов в сторону фагоцитируемого
объекта.
К хемоатрактантам (субстанциям стимулирующим хемотаксис фагоцитов) относятся продукты деградации тканей организма, лимфокины, бактериальные компоненты, комплемент (С3в,
С5а, С5в, С6, С7).
2.Адгезия (аттракция) – прикрепление/абсорбция на мембране фагоцита.
3.Поглощение путем эндоцитоза с образованием вакуоли (фагосомы) с заключенными в ней поглощенными частицами.
4.Образование фаголизосомы (пищеварительной вакуоли) – к фагосоме устремляются лизосомы, выстраиваются по ее периметру, затем мембраны фагосомы и лизосом сливаются, лизосомальные ферменты изливаются в образовавшуюся фаголизосому.
5. Переваривание поглощенных объектов внутри фаголизосом с помощью суперактивных кислородных радикалов (Н2О2, атомарный кислород, образующиеся при анаэробном гликолизе), лизосомальных катионных белков и гистонов, клеточных протеаз, пептидаз и прочих ферментов.
6.Экзоцитоз.
Фагоцитоз может быть как завершенным, так и незавершенным.
Завершенный фагоцитоз – это фагоцитоз, при котором поглощенные фагоцитами бактерии погибают и разрушаются, т.е. полностью перевариваются.
Незавершенный фагоцитоз – это фагоцитоз, при котором не происходит переваривания поглощенных частиц или оно происходит не до конца.
Причины незавершенности фагоцитоза:
резистентность к лизосомальным ферментам за счет наличия капсулы или плотной гидрофобной клеточной стенки (например, гонококки и сатафилококки);
способность блокировать слияние фагосом и лизосом (например, микобактерии). Многие внутриклеточные паразиты не только сохраняют жизнеспособность внутри фагоцитов,
но и способны там размножаться.
Факторы, стимулирующие (опсонизирующие) процесс фагоцитоза:
|
специфических антитела (Ig G и M); |
|
комплемент (С3, С3b, С4b); |
|
лизоцим; |
|
интерлейкины (ИЛ-5); |
|
белки острой фазы. |
На |
практике фагоцитарная активность лейкоцитов периферической крови определяется с |
целью оценки иммунного статуса человека. |
|
Показатели активности фагоцитоза: |
|
|
Фагоц |
итарный индекс (фагоцитарная активность) – процент лейкоцитов, участвующих в фагоцитозе
(N=79%). |
|
|
Фагоц |
итарный число (фагоцитарный индекс) – среднее количество частиц, поглощенных одним фагоцитом
(N=1,3-3,0, для частиц латекса=10,2). |
|
|
Завер |
шенность фагоцитоза – процент частиц, переваренных за определенное время одним фагоцитом.
НСТтест – способность фагоцитирующих клеток восстанавливать бесцветный реактив нитросиний
тетразоль в краситель, окрашивающий их в синий цвет (N=48-80%). |
|
|
Опсон |
о-фагоцитарный индекс – отношение ФИ иммунной сыворотки (сыворотки, содержащей опсонины) к ФИ нормальной (неиммунной) сыворотки.
3. Гуморальные факторы:
система комплемента;
лизоцим;
интерферон;
β-лизины;
белки острой фазы;
цитокины.
Система комплемента (от лат. complementum – пополнение, дополнение; открыта Бухнером в
1889 г.) – это многокомпонентная самособирающаяся система термолабильных (разрушаются при 560С в течении 30 минут) сывороточных белков, играющих важную роль в поддержании гомеостаза организма (вырабатывают макрофаги, лейкоциты и могут гепатоциты).
Система комплемента состоит из 30 отдельных белков, объединенных в 9 фракций (компонентов) – обозначаются С с соответствующими номерами (С1, С2, С3, С4, С5, С6, С7, С8, С9), некоторые из компонентов состоят из отдельных субкомпонентов – обозначаются добавлением к малой буквы латинского алфавита (С1q, С1r, С3s, С3а, С3в…). В норме система комплемента находится в неактивном состоянии, при попадании в организм, например, микробных продуктов, система комплемента активируется. Активация комплемента может осуществляться тремя путями: классическим, альтернативным и лектиновым.
Пути активации комплемента:
Классический путь запускается после взаимодействия с комплексом АГ+АТ и включает
поочередную активацию всех 9 компонентов комплемента: |
|
|
с |
комплексом АГ-АТ (Fc-фрагментом) взаимодействует С1 компонент и все его субкомпоненты (C1q, C1r, C1s);
|
С1 |
компонент выделяет протеазу, под действием которой активируются «ранние» компоненты С4, С2 и
С3; |
|
|
под |
действием С3-конвертазы активируется С5, который прикрепляется к мембране клетки-мишени; это
приводит к образованию литического (мембраноатакующего) комплекса – С5b, С6, С7, С8 и С9. Альтернатитвный путь активации комплемента происходит без участия АТ и АТ, задолго до
их появления и запускается микробными продуктами, такими как эндотоксины или липополисахариды клеточной стенки Грам– бактерий, а также некоторыми вирусами, грибами, простейшими и опухолевыми клетками:
|
связы |
вание с антигенами С3b компонента; |
|
|
при |
участии ряда ферментов – факторов В и D, белка пропердина (Р) С3b образует С3-конвертазу, активирующую С5 и соответственно мембраноатакующий комплекс.
Лектиновый путь активации комплемента начинается со связывания с углеводами (остатками
маннозы) на поверхности микробных клеток белка сыворотки крови – |
маннонсвязывающего |
лектина (МСЛ), который и активирует систему комплемента: |
|
|
МСЛ |
(аналогичен C1q) связывает остатки маннозы на поверхности микробных клеток, что приводит к
активации МСЛ-ассоциированной сериновой протеазы; |
|
|
под |
действием протеазы расщепляются компоненты С4, С2 и С3 с высвобождением С3-конвертазы, а это запускает процесс формирования мембраноатакующего комплекса.
Таким образом, независимо от пути активация комплемента заканчивается образованием мембраноатакующего комплекса (С5b, С6, С7, С8, С9), который приводит к появления каналов в мембране клетки-мишени, через которые в клетку поступает вода, и в результате клетка погибает.
В процессе расщепления С3 и С5 компонентов образуются С3а и С5а субкомпоненты (анафилатоксины) – служат медиаторами воспаления и развития анафилатоксических реакций с участием тучных клеток, нейтрофилов и моноцитов.
Основными функции комплемента: |
|
|
лизис |
микроорганизмов; |
|
|
спосо |
бность адсорбироваться на комплексе АГ+АТ; |
|
|
опсон |
изация (стимуляция) фагоцитоза; |
|
|
участ |
ие в аллергических реакциях; |
|
участие в процессах свертывания крови;
участие в процессе воспаления.
Лизоцим (открыт Лащенко в 1909г. ) – это низкомолекулярный термостабильный белок, синтезирующийся тканевыми макрофагами и моноцитами периферической крови (содержится в
сыворотке крови, слюне, слезной и перитонеальной жидкости, материнском молоке). |
|
Свойства лизоцима: |
|
|
антиб |
актериальная активность против многих Грам+ микроорганизмов (стафилококков, стрептококков,
возбудителей столбняка, сибирской |
язвы и др.) |
за |
счет |
разрушения пептидогликана и |
|
мукополисахаридов клеточной стенки; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опсон |
изация фагоцитоза. |
|
|
|
|
|
Интерферон (открыт Айзексом, |
Линдеманом |
в |
1957 |
г.) – система |
сывороточных |
гликопротеидов, обладающих противовирусной и противоопухолевой активностью. Известны 3 типа интерферона:
α-интерферон (лейкацитарный) – синтезируется лейкоцитами периферической крови;
β-интерферон (фибробластный) – синтезируемый фибробластами;
γ-интерферон (иммунный) – синтезируется Т-лимфоцитами и NК.
Механизм противовирусного и противоопухолевого действия – блокирует процесс трансляции и-РНК и белка на рибосомах. Но активен только в гомологичных системах, поэтому для лечения человека можно использовать только интерферон человеческого происхождения.
β-лизины (открыты Петерсоном в 1887 г.) – термостабильные сывороточные белки, синтезируемые тромбоцитами в процессе свертывания крови и обладающие бактерицидной активностью в отношении Грам+ бактерий (нарушают проницаемость цитоплазматической мембраны).
Белки острой фазы содержатся в сыворотке крови, синтезируются в печени в аварийном режиме и появляются в крови в течение первых 2 дней развития острых воспалительных процессов, когда специфических антител еще нет.
Кбелкам острой фазы относятся С-реактивный белок и МСЛ, способные опсонизировать фагоцитоз и запускать активацию комплемента.
Цитокины (от греч. cyto – клетка, kinos – движение) – это регуляторы межклеточных взаимодействий белковой природы, вырабатываемые различными клетками иммунной системы
(стимулируют деление и дифференцировку клеток). Молекулы, секретируемые клетками во внеклеточную среду с целью воздействовать на другие клетки или на себя же, подать сигнал к запуску тех или иных процессов в клетках-мишенях.
Кцитокинам относятся:
Гемопоэтины – факторы роста клеток (интерлейкины, КСФ);
Интерфероны α, β, γ;
Фактор некроза опухолей (ФНО) α, β;
Хемокины – привлекают в очаг воспаления лейкоциты и макрофаги.
Особенности противовирусной защиты организма.
Защитные силы против вирусных инфекций отличаются от антибактериальной резистентности, т.к. вирусы могут вызывать заболевания только тогда, когда они проникают в клетку и размножаются в ней (или персистируют).
К факторам противовирусной защиты организма относятся:
Система интерферона;
Повышение температуры тела (для вирусов температурный оптимум – 34-360С, тогда как при температуре 380С полностью прекращается репродукция вирусов);
α- и β- ингибиторы – это термостабильные и термолабильные липопротеиды сыворотки крови, входящие в состав α- и β –глобулинов соответственно, обладающие способностью связывать вирусы;
NK, обладающие способностью разрушать любые клетки, инфицированные вирусами;
Фагоцитоз, который при вирусных инфекциях бывает незавершенным;
Клеточная ареактивность – неспособность тканей поддерживать размножение вирусов;
Интерференция – способность одного вируса подавлять репродукцию другого в клетке организма хозяина.
ТЕМА ЛЕКЦИИ: «Антигены. Антитела.»
Антигены (от греч. anti – против, genos – создавать; термин предложил в 1899 г. Дойч) – вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и при введении в организм вызывающие развитие специфических иммунологических реакций.
Основные функции антигенов: |
|
|
|
|
Индуцируют иммунологический ответ (синтез антител и |
||
запуск реакций клеточного иммунитета). |
|
|
|
|
Специфически |
взаимодействуют |
с образовавшимися |
антителами (in vivo и in vitro). |
|
|
|
|
Обеспечивают |
иммунологическую |
память – способность |
организма отвечать на повторное введение антигена иммунологической реакцией, характеризующейся большей силой и более быстрым развитием.
Обуславливают развитие иммунологической толерантности
– отсутствие иммунного ответа на конкретный антиген при сохранении способности к иммунному ответу на другие антигены.
Строение антигенов: |
|
|
|
|
Антигены состоят из 2 частей: |
|
|
|
|
1. |
Высокомолекулярный |
носитель |
(шлеппер) |
– |
высокополимерный белок, определяющий антигенность и иммуногенность антигена. |
|
|||
2. |
Детерминантные группы |
(эпитопы) – |
поверхностные |
структуры антигена, комплементарные активному центру антител или рецептору Т-лимфоцита и определяющие специфичность антигена. На одном носителе может быть несколько разных эпитопов, состоящих из пептидов или липополисахаридов и располагающихся в разных частях
молекулы антигена. Их разнообразие достигается за |
счет мозаики |
аминокислотных или |
|
липополисахаридных остатков, располагающихся на поверхности белка. |
|
||
Количество детерминантных групп или эпитопов определяет валентность антигена. |
|||
Валентность антигена – количество одинаковых эпитопов на молекуле антигена, равное |
|||
числу молекул антител, которые могут к ней присоединяться. |
|
||
Основные свойства антигенов: |
|
|
|
1. |
Иммуногенность |
– способность вызывать иммунитет, |
|
невосприимчивость к инфекции (применяется для характеристики инфекционных агентов). |
|||
2. |
Антигенность – |
способность |
вызывать образование |
специфических антител (частный вариант иммуногенности). |
|
||
3. |
Специфичность |
– свойство, по которому антигены |
различаются между собой и определяющее способность избирательно реагировать со специфическими антителами или сенсибилизированными лимфоцитами.
Иммуногенность, антигенность и специфичность зависят от многих факторов.
Факторы, определяющие антигенность:
Чужеродность (гетерогенность) – генетически обусловленное свойство антигенов одних видов животных отличаться от антигенов других видов животных (чем дальше друг от друга в фенотипическом отношении находятся животные, тем большей антигенностью по отношению друг к другу они обладают).
|
Молекулярный вес должен быть не менее 10000 дальтон, с |
увеличением молекулярного веса антигенность возрастает. |
|
|
Химическая природа и химическая однородность: |
наибольшей антигенностью обладают белки, их комплексы с липидами (липопротеиды), с углеводами (гликопротеиды), с нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды), а также сложные полисахариды (при массе более 100000 D), липополисахариды; сами по себе нуклеиновые кислоты, липиды вследствие недостаточной жесткости структуры неиммуногенны.
Жесткость структуры (помимо определенной химической природы антигены должны обладать определенной жесткостью структуры, например, денатурированные белки не обладают антигенностью).
|
Растворимость (нерастворимые белки не могут находиться |
в коллоидной фазе и не вызывают развитие иммунных реакций). |
|
Факторы, определяющие иммуногенность: |
|
|
Свойства антигенов. |
|
Способ введения антигена (перорально, внутрикожно, |
внутримышечно…). |
|
|
Доза антигена. |
|
Интервал между введением. |
|
Состояние иммунизированного макроорганизма. |
|
Скорость разрушения антигена в организме и выведения его |
из организма. |
|
Иммуногенность и антигенность могут не совпадать! Например, дизентерийная палочка обладает высокой антигенностью, но выраженного иммунитета против дизентерии не
вырабатывается. |
|
|
|
|
|
Факторы, определяющие специфичность: |
|
|
|
|
|
|
Химическая природа антигенной детерминанты. |
|
|
||
|
Строение |
антигенной |
детеминанты |
(вид |
и |
последовательность аминокислот в первичной полипептидной цепи). |
|
|
|
||
|
Пространственная конфигурация антигенных детерминант. |
||||
Виды антигенов по строению: |
|
|
|
|
|
1. |
Гаптены |
(неполноценные |
антигены) – |
это |
чистая |
детерминантная группа (имеют небольшую молекулярную массу, не распознаются иммунокомпетентными клетками, обладают только специфичностью, т.е. не способны вызывать образование антител, но вступают с ними в специфическую реакцию):
|
простые – взаимодействуют с антителами в организме, но |
|||||
не способны реагировать с ними in vitro; |
|
|
|
|
|
|
|
сложные – взаимодействуют с антителами in vivo и in vitro. |
|||||
2. |
Полноценные (конъюгированные) антигены – образуются |
|||||
при связывании гаптена с высокомолекулярным носителем, обладающим иммуногенностью. |
|
|||||
3. |
Полугаптены – |
это неорганические радикалы (J-, Cr-, |
Br-, |
|||
N+), связанные молекулами белка. |
|
|
|
|
|
|
4. |
Проантигены – гаптены, способные присоединяться к |
|||||
белкам организма и сенсибилизировать их как аутоантигены. |
|
|
|
|
||
5. |
Толерогены |
– |
антигены, |
способные |
подавлять |
|
иммунологические реакции с развитием специфической неспособности отвечать на них. |
|
|
||||
Виды антигенов по степени чужеродности: |
|
|
|
|
|
|
1. |
Видовые антигены |
– антигены определенного |
вида |
|||
организмов. |
|
|
|
|
|
|
2. |
Групповые антигены (аллоантигены) – |
антигены, |
||||
обусловливающие внутривидовые |
различия у особей |
одного вида, |
разделяющие |
их |
на группы |
|
(серогруппы у микроорганизмов, группы крови у человека). |
|
|
|
|
||
3. |
Индивидуальные антигены |
|
(изоантигены) |
– |
антигены |
|
конкретного индивидуума. |
|
|
|
|
|
|
4. |
Гетерогенные (перекрестнореагирующие, ксеноантигены) |
|||||
антигены – антигены, общие для организмов разных видов, далеко отстоящих друг от друга: |
||||||
|
антигенная |
мимикрия |
– |
длительное |
|
отсутствие |
иммунологической реакции на антигены из-за схожести с антигенами хозяина (микроорганизмы не распознаются как чужеродные);
перекрестные реакции – образовавшиеся на антигены микроорганизмов антитела вступают в контакт с антигенами хозяина и могут вызывать иммунологический процесс (например: гемолитический стрептококк обладает перекрестнореагирующими антигенами с антигенами миокарда и почечных клубочков; вирус кори имеет перекрестнореагирующие антигены к белку миелину, поэтому иммунная реакция способствует демиелинизации нервных волокон и развитию рассеянного склероза).
Антигены микроорганизмов в зависимости от систематического положения:
1. |
Видоспецифические |
– |
антигены |
одного |
вида |
микроорганизмов. |
|
|
|
|
|
2. |
Группоспецифические – антигены одной группы в пределах |
||||
вида (подразделяют микроорганизмы на серогруппы). |
|
|
|
|
|
3. |
Типоспецифические – антигены одного типа (варианта) в |
||||
пределах вида (подразделяют микроорганизмы на серовары/серотипы). |
|
|
|||
Антигены бактериальной клетки. |
|
|
|
|
|
1. |
Н-антиген (жгутиковый) – белок флагеллин, термолабилен |
(разрушается при 56-600С), устойчив к формалину, изолируют этот антиген действием на живую жгутиковую культуру микроорганизмов трихлоруксусной кислотой, типоспецифический.
2. О-антиген (соматический) – липополисахарид клеточной стенки грамотрицательных бактерий, термостабилен (выдерживает кипячение в течение 1 часа), устойчив к действию формалина и спирта, группоспецифический (полноценный О-антиген бывает у бактерий в S-форме, при переходе в R-форму может утрачиваться).
3. |
К-антиген |
(капсульный) |
– |
кислые |
полисахариды, |
типоспецифический. |
|
|
|
|
|
По чувствительности к нагреванию различают 3 типа К-антигена: |
|
|
|||
|
А (термостабильный – выдерживает кипячение в течение 2-х |
||||
часов); |
|
|
|
|
|
|
В (промежуточный, выдерживает нагревание до 600С в |
||||
течение часа, но при кипячении разрушается); |
|
|
|
|
|
|
L (термолабильный – разрушается при нагревании до 600С). |
||||
4. |
Vi-антиген (вирулентный) – вариант капсульного антигена, |
является термолабильным белком, обнаружен у высоковирулентных бактерий, например, у сальмонелл брюшного тифа.
5. |
М-антигены – имеются у бактерий, образующих слизь. |
6. |
Белковые токсины. |
7. |
Ферменты, в том числе ферменты патогенности. |
8. |
Протективные антигены – антигены патогенных |
микроорганизмов, при попадании |
в макроорганизм вызывающие продукцию защитных антител |
(развивается эффект приобретенного иммунитета, поэтому применяют для изготовления вакцин). Впервые были обнаружены такие антигены у сибиреязвенной палочки, сейчас также описаны у возбудителей коклюша, чумы, риккетсиоза, бруцеллеза, туляремии.
Антигены вирусов. |
|
1. |
Структурные – антигены собственных структур вируса: |
|
S- антигены – нуклеопротеиды капсида; |