Искусственно приобретённый иммунитет

Состояние невосприимчивости развивается в результате вакцинации, серопрофилактики (введения сывороток) и других манипуляций.

• Активно приобретённый иммунитет развивается после иммунизации ослабленными или убитыми микроорганизмами либо их Аг. В обоих случаях организм активно участвует в созда-нии невосприимчивости, отвечая развитием иммунного ответа и формированием пула клеток памяти. Как правило, активно приобретённая невосприимчивость устанавливается через не- сколько недель после иммунизации, сохраняется годами, десятилетиями или пожизненно; по наследству не передаётся.

• Пассивно приобретённый иммунитет достигается введением готовых AT или, реже, сенсибилизированных лимфоцитов. В таких ситуациях иммунная система реагирует пассивно, не участвуя в своевременном развитии соответствующих иммунных реакций. Готовые AT получают иммунизацией животных (лошадей, коров) или людей-доноров. Препараты представлены чужеродным белком, и их введение нередко сопровождается развитием неблагоприятных побочных реакций. По этой причине подобные препараты применяют только с лечебными целями и не используют для плановой иммунопрофилактики

Пассивно приобретённая невосприимчивость развивается быстро, обычно через несколько часов после введения препарата; сохраняется недолго и исчезает по мере удаления донорских AT из кровотока.

Лимфоциты

Большая часть лимфоцитов отвечает за специфический приобретённый иммунитет, так как могут распознавать возбудителей инфекции внутри или вне клеток, в тканях или в крови.

Основными типами лимфоцитов являются B-клетки и T-клетки, которые происходят из плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток; у взрослого человека они образуются в костном мозге,^[26] а T-лимфоциты дополнительно проходят часть этапов дифференцировки в тимусе. B-клетки отвечают за гуморальное звено приобретённого иммунитета, то есть вырабатывают антитела, в то время как T-клетки представляют собой основу клеточного звена специфического иммунного ответа.

Существуют разные виды лимфоцитов. В частности, по морфологическим признакам их разделяют на малые лимфоциты и большие гранулярные лимфоциты (БГЛ). По структуре внешних рецепторов среди лимфоцитов выделяют, в частности, B-лимфоциты и T-лимфоциты.

Как B-, так и T-клетки несут на своей поверхности рецепторные молекулы, которые распознают специфические мишени. одна клетка может содержать рецепторы только для одного вида антигенов.

Связь T-клеточного рецептора с молекулами главного комплекса гистосовместимости I и II класса, презентирующей антиген (указан красным)

T-клетки распознают чужеродные («не-свои») мишени, такие как патогенные микроорганизмы, только после того, как антигены (специфические молекулы чужеродного тела) будут обработаны и презентированы в сочетании с собственной («своей») биомолекулой, которая называется молекулой главного комплекса гистосовместимости (англ. main histocompatibility complex, MHC). Среди T-клеток различают ряд подтипов, в частности, Т-киллеры, Т-хелперы и Регуляторные Т-клетки.

T-киллеры распознают только антигены, которые объединены с молекулами МНС I класса, в то время как T-хелперы распознают только антигены, расположенные на поверхности клеток в сочетании с МНС II класса. Это различие в презентации антигена отражает разные роли указанных двух типов T-клеток. Другим, менее распространённым подтипом T-клеток, являются γδ T-клетки, которые распознают неизмененные антигены, не связанные с рецепторами главного комплекса гистосовместимости.^[41]

У T-лимфоцитов круг задач весьма широк. Часть из них — регуляция приобретённого иммунитета с помощью специальных белков (в частности, цитокинов), активация B-лимфоцитов для образования антител, а также регуляция активации фагоцитов для более эффективного разрушения микроорганизмов. Эту задачу выполняет группа T-хелперов. За разрушение собственных клеток организма путём выделения цитотоксичных факторов при непосредственном контакте отвечают T-киллеры, которые действуют специфически.

В отличие от T-клеток, B-клетки не нуждаются в обработке антигена и экспрессии его на поверхности клетки. Их рецепторы к антигену представляют собой фиксированные на поверхности B-клетки антителоподобные белки. Каждая прошедшая дифференцировку линия B-клеток экспрессирует уникальное только для неё антитело, и никакое другое. Таким образом, полный набор антигенных рецепторов всех B-клеток организма представляет все антитела, которые организм может вырабатывать.^[26] Функция B-лимфоцитов заключается прежде всего в выработке антител — гуморального субстрата специфического иммунитета —, действие которых направлено прежде всего против внеклеточно расположенных возбудителей.

Кроме того, существуют лимфоциты, неспецифически проявляющие цитотоксичность — естественные киллеры.

T-киллеры напрямую атакуют другие клетки, несущие на своей поверхности чужеродные или аномальные антигены.^[42]

Т-киллеры представляют собой подгруппу T-клеток, функцией которых является разрушение собственных клеток организма, инфицированных вирусами или другими патогенными внутриклеточными микроорганизмами,^[43] либо клетки, которые повреждены или неверно функционируют (например, опухолевые клетки). Как и B-клетки, каждая конкретная линия T-клеток распознает только один антиген. T-киллеры активируются при соединении своим T-клеточным рецептором (ТКР) со специфическим антигеном в комплексе с рецептором главного комплекса гистосовместимости I класса другой клетки. Распознавание этого комплекса рецептора гистосовместимости с антигеном осуществляется при участии расположенного на поверхности T-клетки вспомогательного рецептора CD8. После активации T-клетка перемещается по организму в поисках клеток, на которых белок МНС I класса содержит последовательность нужного антигена. При контакте активированного T-киллера с такими клетками он выделяет токсины, образующие отверстия в цитоплазматической мембране клеток-мишеней, в результате ионы, вода и токсин свободно перемещаются в клетку-мишень и из неё: клетка-мишень погибает.Активация T-киллеров жестко управляется и обычно требует очень сильного сигнала активации от комплекса белка гистосовместимости с антигеном, либо дополнительной активации факторами T-хелперов.^[44]

Т-хелперы регулируют реакции как врожденного, так и приобретенного иммунитета, и позволяют определять тип ответа, который организм окажет на конкретный чужеродный материал. Эти клетки не проявляют цитотоксичности и не участвуют в уничтожении инфицированных клеток или непосредственно возбудителей. Вместо этого, они управляют иммунным ответом, направляя другие клетки на выполнение этих задач.

T-хелперы экспрессируют T-клеточные рецепторы (ТКР), которые распознают антигены, связанные с молекулами МНС II класса. Комплекс молекулы МНС с антигеном также распознается корецептором клеток-хелперов CD4, который привлекает внутриклеточные молекулы T-клетки (например, Lck), ответственные за активацию T-клетки. T-хелперы обладают меньшим чувствительностью к комплексу молекулы главного комплекса гистосовместимости и антигена, чем T-киллеры, то есть для активации T-хелпера требуется связывание гораздо большего количества его рецепторов (около 200—300) с МНС и антигена, в то время как T-киллеры могут быть активированы после связывания с одним таким комплексом. Активация T-хелпера также требует более продолжительного контакта с антиген-презентирующей клеткой. Активация неактивного T-хелпера приводит к высвобождению им цитокинов, которые оказывают влияние на активность многих видов клеток. Цитокиновые сигналы, создаваемые T-хелперами, усиливают бактерицидную функцию макрофагов и активность T-киллеров. Кроме того, активация T-хелперов вызывает изменения в экспрессии молекул на поверхности T-клетки, в частности лиганда CD40 (также известного под обозначением CD154), что создает дополнительные стимулирующие сигналы, обычно требуемые для активации вырабатывающих антитела B-клеток.

39. Грунт як середовище існування мікроорганізмів. Роль мікроорганізмів у процесах грунтоутворення та живлення рослин.

Винятково важливе значення для процесів грунтоутворення мають мікроорганізми. їм належить основна роль у глибокому і повному руйнуванні органічних речовин, деяких первинних і вторинних мінералів. Кожному типові грунтів, кожній грунтовій відмінності властивий свій специфічний профільний розподіл мікроорганізмів. При цьому чисельність мікроорганізмів, їх видовий склад відображають важливі властивості грунту. Основна маса мікроорганізмів зосереджена у межах верхніх 20 см товщі грунту. Біомаса грибів і бактерій в орному шарі грунту складає до 5 т/га.

Мікроорганізми беруть активну участь у процесі гумусоутворення, який за своєю природою біохімічний. Великий вплив мають мікроорганізми на склад грунтового повітря, на цикли перетворення азотовмісних сполук. Одна з важливих ланок у циклах перетворення азоту – фіксація його грунтовими мікроорганізмами. Бобові культури за допомогою бульбочкових бактерій фіксують і накопичують у грунтах від 60 до 300 кг азоту на гектар у рік.

кількість мікробів у грунтах величезна – від 200 млн. мікробів у 1 г глинистого грунту до п'яти і більше мільярдів у 1 г чорнозему. Грунт – основне джерело, звідки мікроорганізми надходять у зовнішнє середовище – повітря й воду.

Мікрофлора грунту дуже різноманітна. У її складі нітрифікуючі, азотфіксуючі, денітрифікуючі бактерії, сірко- і залізобактерії, целю-лозорозкладачі, різні пігментні бактерії, мікоплазми, актиноміцети, гриби, водорості, найпростіші тощо. Кількісний і якісний склад мікрофлори різних грунтів змінюється залежно від хімічного складу грунту, його фізичних властивостей, реакції середовища, вмісту в ньому повітря, вологи й поживних речовин.

Серед різноманітної мікрофлори в грунті є і патогенні бактерії, проте грунт у цілому – несприятливе середовище для життя більшості патогенних бактерій, вірусів, грибів і найпростіших. У грунті водночас з мінералізацією органічних речовин відбуваються процеси бактеріального самоочищення – відмирання не характерних для грунту сапрофітних і патогенних бактерій.

Значна роль мікроорганізмів і в руйнуванні та новоутворенні мінералів. Вона пов'язана, в першу чергу, з мікробними циклами калію, заліза, алюмінію, фосфору та сірки. Руйнування та синтез мінералів забезпечують залучення елементів у біологічний кругообіг та його взаємодію з великим геологічним кругообігом речовин.

У процесах мікробного руйнування мінералів беруть участь в основному гриби, та, в меншій мірі, актиноміцети й інші бактерії. В основі деструкції мінералів лежать такі механізми:

1) розчинення сильними кислотами, що утворюються при нітрифікації, при окисненні сірки;

2) дія органічних кислот – продуктів бродіння і неповного окиснення вуглеводів грибами;

3) взаємодія з позаклітинними амінокислотами, що виділяються більшістю мікроорганізмів;

4) руйнування продуктами мікробіологічної трансформації рослинних решток – поліфенолами, поліуронідами, танінами, флавоноїдами;

5) руйнування продуктами мікробного біосинтезу, наприклад, поліцукрами.

Найвищою мінералодеструктивною здатністю володіє мікрофлора грунтів підзолистого типу.

Мікроорганізми беруть участь не лише в розсіюванні елементів, що містяться в мінералах, а й у мінералоутворенні. Зокрема, мікроорганізми утворюють боксити (гідроксид алюмінію), відкладаючи алюміній по периферії клітин, а також при руйнуванні алюмосилікатів. Окрім алюмінію, у грунтах відбувається новоутворення сульфідних, карбонатних, фосфатних, залізистих і силікатних мінералів.

Карбонатні мінерали в едафотопах – продукти біогенного походження. Кальцити утворюються при осадженні кальцію вуглекислотою, що виділяється при диханні, бродінні та неповному окиснювальному розкладі органічних сполук.

Кремнієві мінерали нерідко утворюються при життєдіяльності діатомових водоростей.

У ризосфері (зола ґрунту довкола коренів, збагачена мікробами). У її складі переважно леспорогносні бактерії Psendomonas Herlicola, Pcendomonas flurecenc, інколи спороносні – Bacillus mesentericus, Bacillus megaterum, мікробактерії, азотобактерії та ін. Значну кількість мікроорганізмів ризосфери становлять також гриби, зокрема представники родів Penicillium Trichoderma. В ризосфері зустрічаються також дріжджі, водорості та інші мікроорганізми.

Відомо, що коренева система і надземні органи рослин виділяють різні речовини, тобто здійснюють так званий процес екзоосну. У кореневих виділеннях виявлено органічні кислоти (яблучну, винну, лимонну, щавелеву та ін.), цукри, амінокислоти, фізіологічно активні речовини (вітаміни, алкаоїди, ростові речовини та ін.). У зв’язку з цим на коренях рослин розмножується численна сапрофітна мікрофлора, яка живиться цими поживними речовинами. Рослини, у свою чергу, дістають від мікроорганізмів продукти мінералізації органічних речовин. Встановлено також, що ризосферні мікроорганізми можуть також виробляти тіамін, цінокобалін, рибофлавін, пиридоксин, патотенову кислоту та інші речовини. Рослини самостійно синтезують вітаміни та інші речовини, проте іноді відчувають в них нестачу і можуть засвоювати їх з ґрунту.

Мікрофлора ризосфери разом з цим є своєрідним біологічним бар’єром, який впливає на взаємовідносини вищих рослин і паразитів. Використовуючи поживні речовини, ці мікроорганізми перешкоджають розвиткові фітопотогенним мікроорганізмам в ґрунті оскільки бачимо із сапрофітів є антогоністами збудників хвороб і пригнічують їхній розвиток. Отже, наведенні вище фактори свідчать про взаємне позитивне значення ризосферної мікрофлори і навпаки.

Особливо тісні взаємозв’язки склалися між рослинами і грибами, яке дістало назву – мікориза. Проявляється в поєднанні кінцевих розгалужень з гіорами грибі. При утворені мікоризи гіори гриба розміщуються на поверхні або проникають у клітину екзодерми кореня. Мікориза має важливе значення в живленні рослин. Є ряд рослин, які не можуть нормально розвиватись без співжиття з рибами (сосна, ялина, модрина, дуб та ін.), а орхідеї і монтропа є облігатними мікотрофними рослинами.

Фізіологічні взаємовідносини компонентів мікоризи вивчено недостатньо. Вважають, що мікоризний гриб збільшує робочу поверхню рослин, завдяки чому коренева система краще поглинає з ґрунту воду та мінеральні речовини.

Мікроорганізми, які живуть і розмножуються на поверхні всіх здорових органів рослин (листках, стеблах, насінні та ін.), називаються епіфітними. Вважають, що він може бути корисним і шкідливим залежно від навколишніх умов. У сприятливих умовах епіфіти розмножуються на поверхні рослин і можуть створювати біологічний бар’єр, який перешкоджає прониканню паразитів у тканини рослин. З іншого боку, вони можуть також завдавати великої шкоди, особливо при зберіганні насіння з підвищеною вологістю.

40. Що таке антропонозні та зоонозні інфекції? Порівняйте їх.

Сапронозы (сапронозные инфекции) (греч. sapros — гнилой, греч. nósos — болезнь) — группа инфекционных заболеваний, для возбудителей которых главным естественным местом обитания являются абиотические (неживые) объекты окружающей среды. Этим данная группа отличается от прочих заразных болезней, для возбудителей которых главным естественным местом обитания служит заражённый организм человека (антропонозы) или животного (зоонозы).

Хотя среди сапронозов известны инфекции, при которых возможно выделение возбудителя из заражённого организма (например, при болезни легионеров), однако, как правило, такое выделение не имеет значения для сохранения возбудителя в природе и не играет существенной эпидемиологической роли. Обитающие в окружающей среде возбудители сапронозов, только тогда обретают эпидемиологическое значение, когда появляется возможность передачи их из естественных мест обитания человеку и становится возможным переход от сапрофитического к паразитическому способу их существования.

Антропонозы (антропонозные инфекции) — (от греч. anthrōpos — человек, греч. nósos — болезнь), группа инфекционных и паразитарных заболеваний, возбудители которых способны паразитировать в естественных условиях только в организме человека.

Источником возбудителей инфекции при антропонозах являются только люди — больные или носители возбудителей инфекции (или инвазии); при некоторых антропонозах (например, при кори, ветряной оспе) источником возбудителей инфекции является только больной человек.

Зоонозы (зоонозные инфекции) — (от греч. zōon — «животное, живое существо» и греч. nósos — «болезнь»), группа инфекционных и паразитарных заболеваний, возбудители которых паразитируют в организме определенных видов животных, и для которых животные являются естественным резервуаром. Источником возбудителей инфекции (или инвазии) для человека является больное животное или животное — носитель возбудителей. При определенных санитарно-экономических условиях, благоприятствующих тому или иному механизму передачи возбудителя, возможно передача зоонозов людям. Но циркулировать в коллективах людей возбудители зоонозов не могут, так как человек для них является биологическим тупиком, не включается в течение эпизоотического процесса и не участвует в эволюции возбудителя как паразитического вида. Лишь при некоторых зоонозах, например при чуме, жёлтой лихорадке, в определенных условиях источником возбудителей инфекции может быть больной человек.

Профилактика зоонозов проводится с учетом эпидемической роли животных — источников инфекции, а также особенности путей передачи возбудителей. Например, при зоонозах, связанных с домашними животными, необходим ветеринарно-санитарный надзор и защита людей от заражения при уходе за животными. При зоонозах связанных с дикими животными, необходимо наблюдение за их численностью (например, численностью грызунов), в некоторых случаях (при борьбе с чумой, туляремией) уничтожение грызунов (дератизация). Кроме того, проводится защита людей от нападения кровососущих насекомых и клещей (например, применение репеллентов, защитных сеток, защитной одежды), а также иммунизация отдельных групп людей по эпидемическим показаниям.

Зооантропонозы , или антропозоонозы, — заболевания, передающиеся от животного человеку или наоборот при естественном контакте. Главным образом данные болезни обнаруживаются у животных, однако могут развиваться и у человека (например, лептоспироз, сибирская язва и бешенство).

41 Охарактеризуйте фактори неспецифічної резистентності організму, їх функції та роль в нормі та при патології.

.

неспецифическая резистентность организма, в отличие от иммунитета, направлена на уничтожение любого чужеродного агента. К неспецифической резистентности относятся фагоцитоз и пиноцитоз, система комплемента, естественная цитотоксичность, действие интерферонов лизоцима, β-лизинов и других гуморальных факторов защиты.

Фагоцитоз. Это поглощение чужеродных частиц или клеток и их дальнейшее уничтожение. стадии фагоцитоза: 1) приближение фагоцита к фагоцитируемому объекту, или лиганду; 2) контакт лиганда с мембраной фагоцита; 3) поглощение лиганда; 4) переваривание или уничтожение фагоцитированного объекта. Всем фагоцитам присуща амебовидная подвижность. Сцепление с субстратом, к которому движется лейкоцит, носит название адгезии. Только фиксированные, или адгезированные, лейкоциты способны к фагоцитозу.

Фагоцит может улавливать отдаленные сигналы (хемотаксис) и мигрировать в их направлении (хемокинез). их действие проявляется лишь в присутствии особых соединений — хемоаттрактантов. К хемоаттрактантам относят продукты распада соединительной ткани, иммуноглобулинов, фрагменты активных компонентов комплемента, некоторые факторы свертывания крови и фибринолиза, простагландины, лейкотриены, лимфокины и монокины. Чем выше концентрация хемоаттрактанта, тем большее число фагоцитов устремляется в зону повреждения и тем с большей скоростью они движутся. Для взаимодействия с хемоаттрактантом у фагоцита имеются специфические гликопротеиновые образования — рецепторы; их число на одном нейтрофиле достигает 2 • 103—2 • 105. Двигаясь таким образом, лейкоцит проходит через эндотелий капилляра; прилипая к сосудистой стенке, он выпускает псевдоподию, которая пронизывает стенку сосуда. В этот выступ постепенно «переливается» тело лейкоцита. После этого лейкоцит отделяется от стенки сосуда и может передвигаться в тканях. Как только лиганд взаимодействует с рецептором, наступает конформация последнего и сигнал передается на фермент, связанный с рецептором в единый комплекс, благодаря чему осуществляется поглощение фагоцитируемого объекта. Лиганд оказывается заключенным в мембрану фагоцита. Образующаяся при этом фагосома передвигается к центру клетки, где сливается с лизосомами, в результате чего появляется фаголизосома. При образовании фаголизосомы происходит резкое усиление окислительных процессов внутри нее, в результате чего наступает гибель бактерий.

Система комплемента. Комплемент — ферментная система, состоящая более чем из 20 белков, играющая важную роль в осуществлении защитных реакций, течении воспаления и разрушения (лизиса) мембран бактерий и различных клеток. При активации системы комплемента усиливается разрушение чужеродных и старых клеток, активируются фагоцитоз и течение иммунных реакций, повышается проницаемость сосудистой стенки, ускоряется свертывание крови, что в конечном итоге приводит к более быстрой ликвидации патологического процесса.

Система интерферона (ифн) — важнейший фактор неспецифической резистентности организма человека. Следует отметить, что открытие интерферона (ифн) А. Айзексом и Ж. Линденманном (1957) было плодом блестящей случайности, по своей значимости сравнимой с открытием пенициллинов Флемингом: изучая интерференцию вирусов, авторы обратили внимание на то, что некоторые клетки становились резистентными к повторному заражению вирусами. В настоящее время ИФН относят к классу индуцируемых белков клеток позвоночных.