Антигенная структура микроорганизмов очень разнообразна. Антигены некоторых микробов, например сальмонелл, шигелл, эшерихий, изучены хорошо. Об антигенах других микроорганизмов данных пока недостаточно. У микроорганизмов различают общие, или групповые, и специфические, или типовые, антигены.
Групповые антигены являются общими для двух или более видов микробов, входящих в один род, а иногда относящихся и к разным родам. Так, общие групповые антигены имеются у отдельных типов рода сальмонелл; возбудители брюшного тифа имеют общие групповые антигены с возбудителями паратифа А и паратифа В (0—1,12).
Специфические антигены имеются только у данного вида микроба или даже только у определенного типа (варианта) либо подтипа внутри вида. Определение специфических антигенов позволяет дифференцировать микробы внутри рода, вида, подвида и даже типа (подтипа). Так, внутри рода сальмонелл по комбинации антигенов дифференцировано более 2000 типов сальмонелл, а у подвида шигелл Флекснера — 5 серотипов (серовариантов).
По локализации антигенов в микробной клетке различают соматические антигены, связанные с телом микробной клетки, капсульные — поверхностные, или оболочечные антигены и жгутиковые антигены, находящиеся в жгутиках.
Соматические, О-антигены (от нем. ohne Hauch — без дыхания), связаны с телом микробной клетки. У грамотрицательных бактерий О-антиген — сложный комплекс липидополисахаридно-белковой природы. Он высоко токсичен и является эндотоксином этих бактерий. У возбудителей кокковых инфекций, холерных вибрионов, возбудителей бруцеллеза, туберкулеза и некоторых анаэробов из тела микробных клеток выделены полисахаридные антигены, которые обусловливают типовую специфичность бактерий. Как антигены они могут быть активны в чистом виде и в комплексе с липидами.
Жгутиковые, Н-антигены (от нем. Hauch — дыхание), имеют белковую природу и находятся в жгутиках подвижных микробов. Жгутиковые антигены быстро разрушаются при нагревании и под действием фенола. Они хорошо сохраняются в присутствии формалина. Это свойство используют при изготовлении убитых диагностии кумов для реакции агглютинации, когда необходимо сохранить жгутики.
Капсульные, К - антигены, - расположены на поверхности микробной клетки и называются еще поверхностными, или оболочечными. Наиболее детально они изучены у микробов семейства кишечных, у которых различают Vi-, М-, В-, L- и А-антигены.
Важное значение из них имеет Vi-антиген. Впервые он был обнаружен в штаммах бактерий брюшного тифа, обладающих высокой вирулентностью, и получил название антигена вирулентности. При иммунизации человека комплексом О- и Vi- антигенов наблюдается высокая степень защиты против брюшного тифа. Vi-антиген разрушается при 60°С и менее токсичен, чем О-антиген. Он обнаружен и у других кишечных микробов, например у кишечной палочки.
Протективный (от лат. protectio — покровительство, защита), или защитный, антиген образуется сибиреязвенными микробами в организме животных и обнаруживается в различных экссудатах при заболевании сибирской язвой. Протективный антиген является частью экзотоксина, выделяемого микробом сибирской язвы, и способен вызывать выработку иммунитета. В ответ на введение этого антигена образуются комплементсвязывающие антитела. Протективный антиген можно получить при выращивании сибиреязвенного микроба на сложной синтетической среде. Из протективного антигена приготовлена высокоэффективная химическая вакцина против сибирской язвы. Защитные протективные антигены обнаружены также у возбудителей чумы, бруцеллеза, туляремии, коклюша.
Антиген – это биополимер органической природы, генетически чужеродный для макроорганизма, который при попадании в последний распознаётся его иммунной системой и вызывает иммунные реакции, направленные на его устранение.
Антигены обладают рядом характерных свойств: антигенностью, специфичностью и иммуногенностью.
Антигенность . Под антигенностью понимают потенциальную способность молекулы антигена активировать компоненты иммунной системы и специфически взаимодействовать с факторами иммунитета (антитела, клон эффекторных лимфоцитов). Иными словами, антиген должен выступать специфическим раздражителем по отношению к иммунокомпетентным клеткам. При этом взаимодействие компоненты иммунной системы происходит не со всей молекулой одновременно, а только с ее небольшим участком, который получил название «антигенная детерминанта», или «эпитоп».
Чужеродность является обязательным условием для реализации антигенности. По этому критерию система приобретенного иммунитета дифференцирует потенциально опасные объекты биологического мира, синтезированные с чужеродной генетической матрицы. Понятие «чужеродность» относительное, так как имму-нокомпетентные клетки не способны напрямую анализировать чужеродный генетический код. Они воспринимают лишь опосредованную информацию, которая, как в зеркале, отражена в молекулярной структуре вещества.
Иммуногенность - потенциальная способность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфическую защитную реакцию. Степень иммуногенности зависит от ряда факторов, которые можно объединить в три группы: 1. Молекулярные особенности антигена; 2. Клиренс антигена в организме; 3. Реактивность макроорганизма.
К первой группе факторов отнесены природа, химический состав, молекулярный вес, структура и некоторые другие характеристики.
Иммуногенность в значительной степени зависит от природы антигена. Важна также оптическая изомерия аминокислот, составляющих молекулу белка. Большое значение имеет размер и молекулярная масса антигена. На степень иммуногенности также оказывает влияние пространственная структура антигена. Оказалась также существенной стерическая стабильность молекулы антигена. Еще одним важным условием иммуногенности является растворимость антигена.
Вторая группа факторов связана с динамикой поступления антигена в организм и его выведения. Так, хорошо известна зависимость иммуногенности антигена от способа его введения. На иммунный ответ влияет количество поступающего антигена: чем его больше, тем более выражен иммунный ответ.
Третья группа объединяет факторы , определяющие зависимость иммуногенности от состояния макроорганизма. В этой связи на первый план выступают наследственные факторы.
Специфичностью называют способность антигена индуцировать иммунный ответ к строго определенному эпитопу. Это свойство обусловлено особенностями формирования иммунного ответа - необходима комплементарность рецепторного аппарата иммунокомпетентных клеток к конкретной антигенной детерминанте. Поэтому специфичность антигена во многом определяется свойствами составляющих его эпитопов. Однако при этом следует учитывать условность границ эпитопов, их структурное разнообразие и гетерогенность клонов антигенреактивных лимфоцитовой специфичности. В результате этого организм на антигенное раздражение всегда отвечает поликлональными иммунным ответом.
Антигены бактериальной клетки. В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые, соматические, капсульные и некоторые другие антигены. Жгутиковые, или Н-антигены, локализуются в локомоторном аппарате бактерий - их жгутиках. Они представляют собой эпитопы сократительного белка флагеллина. При нагревании флагеллин денатурирует, и Н-антиген теряет свою специфичность. Фенол не действует на этот антиген.
Соматический, или О-антиген, связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу составляют ЛПС. О-антиген проявляет термостабильные свойства - он не разрушается при длительном кипячении. Однако соматический антиген подвержен действию альдегидов (например, формалина) и спиртов, которые нарушают его структуру.
Капсулъные, или К-антигены, располагаются на поверхности клеточной стенки. Встречаются у бактерий, образующих капсулу. Как правило, К-антигены состоят из кислых полисахаридов (уроновые кислоты). В то же время у бациллы сибирской язвы этот антиген построен из полипептидных цепей. По чувствительности к нагреванию различают три типа К-антигена: А, В, и L. Наибольшая термостабильность характерна для типа А, он не денатурирует даже при длительном кипячении. Тип В выдерживает непродолжительное нагревание (около 1 часа) до 60 "С. Тип L быстро разрушается при этой температуре. Поэтому частичное удаление К-антигена возможно путем длительного кипячения бактериальной культуры.
На поверхности возбудителя брюшного тифа и других энтеробактерий, которые обладают высокой вирулентностью, можно обнаружить особый вариант капсульного антигена. Он получил название антигена вирулентности, или Vi-антигена. Обнаружение этого антигена или специфичных к нему антител имеет большое диагностическое значение.
Антигенными свойствами обладают также бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые другие белки, которые секретируются бактериями в окружающую среду (например, туберкулин). При взаимодействии со специфическими антителами токсины, ферменты и другие биологически активные молекулы бактериального происхождения теряют свою активность. Столбнячный, дифтерийный и ботулинический токсины относятся к числу сильных полноценных антигенов, поэтому их используют для получения анатоксинов для вакцинации людей.
В антигенном составе некоторых бактерий выделяется группа антигенов с сильно выраженной иммуногенностью, чья биологическая активность играет ключевую роль в формировании патогенности возбудителя. Связывание таких антигенов специфическими антителами практически полностью инактивирует вирулентные свойства микроорганизма и обеспечивает иммунитет к нему. Описываемые антигены получили название протективных . Впервые протективный антиген был обнаружен в гнойном отделяемом карбункула, вызванного бациллой сибирской язвы. Это вещество является субъединицей белкового токсина, которая ответственна за активацию других, собственно вирулентных субъединиц - так называемого отечного и летального факторов.
Микроорганизмы представляют собой сложный комплекс антигенов.
Группоспецифические антигены встречаются у разных видов одного и того же рода или семейства. Видоспецифические антигены - у разных представителей одного вида. Типоспецифи-ческие антигены (или вариантные) - у разных вариантов в пределах одного и того же вида. Последние подразделяют на серологические варианты (серовары).
Среди бактериальных антигенов различают Н-, О-, К- и др.
Н – жгутиковые антигены;
К – капсульные антигены;
О – соматический антиген клеточной стенки.
Жгутиковый Н-антиген представлен белком флагеллином жгутиков бактерий. Он разрушается при нагревании, при 5б-80°С, а после обработки фенолом сохраняет свои свойства. Н-антиген получают путем инактивации микробной взвеси формалином.
Соматический О-антиген . Ранее полагали, что О-антиген заключен в содержимое клетки, ее соме, поэтому назвали его соматическим антигеном. Впоследствии оказалось, что этот антиген связан с клеточной стенкой бактерий. О-антиген грамотрицательных бактерий связан с липополисахаридами клеточной стенки. Детерминантными группами этого сложного комплексного антигена являются концевые повторяющиеся звенья полисахаридных цепей (О-специфическая цепь ЛПС), присоединенных к ее основной части. Число и состав сахаров у разных бактерий неодинаковы. Чаще всего в них содержатся гексозы (глюкоза, галактоза, рамноза и др.), аминосахар N-ацетилглюкозамин. У грамотрицательных бактерий О-антиген является их эндотоксином.
О-антиген термостабилен: он сохраняется при кипячении в течение 1-2 часов.
При иммунизации живыми культурами, имеющими жгутики, образуются антитела к О- и Н-антигенами, а при иммунизации кипяченой культурой образуются антитела только к О-антигену.
К-антигены (капсульные) так же, как О-антигены, тесно связаны с липополисахаридами клеточной стенки и с капсулой, но в отличие от О-антигена содержат главным образом кислые полисахариды: глюкуроновую, галактуроновую и другие уроновые кислоты.
По чувствительности к температуре К-антигены подразделяются на А-, В- и L-антигены. А-антигены выдерживают кипячение в течение более 2-х часов. В-антигены не разрушаются при t 60°C в течение часа, L-антигены разрушаются при нагревании до 60°С.
К-антигены располагаются более поверхностно, чем О-антигены, и часто маскируют их. Поэтому для выявления О-антигена нужно кипячением разрушить К-антиген.
Капсульные антигены полисахаридной природы выявлены у пневмококков, клебсиелл и других бактерий, образующих выраженную капсулу. У сибиреязвенных бактерий капсульный антиген состоит из полипептидов.
К капсульным антигенам относится так называемый Vi-антиген брюшнотифозных и некоторых других энтеробактерий, обладающих высокой вирулентностью, в связи с чем данный антиген получил название антигена вирулентности .
Протективный антиген был получен из отечной жидкости сибиреязвенного карбункула. Это термолабильный белок (разрушается при 56°С в течение 30 мин). Он обладает сильно выраженными иммуногенными свойствами, обеспечивающими иммунитет к соответствующему агенту. Протективный антиген образуют возбудители чумы, бруцеллеза, туляремии, коклюша при попадании в организм хозяина, однако он не является их постоянной составной частью.
Антигенная структура микроорганизмов очень разнообразна. У микроорганизмов различают общие, или групповые, и специфические, или типовые, антигены.
Групповые антигены являются общими для двух или более видов микробов, входящих в один род, а иногда относящихся и к разным родам. Так, общие групповые антигены имеются у отдельных типов рода сальмонелл; возбудители брюшного тифа имеют общие групповые антигены с возбудителями паратифа А и паратифа В (0-1,12).
Специфические антигены имеются только у данного вида микроба или даже только у определенного типа (варианта) либо подтипа внутри вида. Определение специфических антигенов позволяет дифференцировать микробы внутри рода, вида, подвида и даже типа (подтипа). Так, внутри рода сальмонелл по комбинации антигенов дифференцировано более 2000 типов сальмонелл, а у подвида шигелл Флекснера - 5 серотипов (серовариантов).
По локализации антигенов в микробной клетке различают соматические антигены, связанные с телом микробной клетки, капсульные - поверхностные, или оболочечные антигены и жгутиковые антигены, находящиеся в жгутиках.
Соматические, О-антигены (от нем. ohne Hauch - без дыхания), связаны с телом микробной клетки. У грамотрицательных бактерий О-антиген - сложный комплекс липидополисахаридно-белковой природы. Он высоко токсичен и является эндотоксином этих бактерий. У возбудителей кокковых инфекций, холерных вибрионов, возбудителей бруцеллеза, туберкулеза и некоторых анаэробов из тела микробных клеток выделены полисахаридные антигены, которые обусловливают типовую специфичность бактерий. Как антигены они могут быть активны в чистом виде и в комплексе с липидами.
Жгутиковые, Н-антигены (от нем. Hauch - дыхание), имеют белковую природу и находятся в жгутиках подвижных микробов. Жгутиковые антигены быстро разрушаются при нагревании и под действием фенола. Они хорошо сохраняются в присутствии формалина. Это свойство используют при изготовлении убитых диагностии кумов для реакции агглютинации, когда необходимо сохранить жгутики.
Капсульные, К - антигены , - расположены на поверхности микробной клетки и называются еще поверхностными, или оболочечными. Наиболее детально они изучены у микробов семейства кишечных, у которых различают Vi-, М-, В-, L- и А-антигены. Важное значение из них имеет Vi-антиген. Впервые он был обнаружен в штаммах бактерий брюшного тифа, обладающих высокой вирулентностью, и получил название антигена вирулентности. При иммунизации человека комплексом О- и Vi- антигенов наблюдается высокая степень защиты против брюшного тифа. Vi-антиген разрушается при 60°С и менее токсичен, чем О-антиген. Он обнаружен и у других кишечных микробов, например у кишечной палочки.
Протективный (от лат. protectio - покровительство, защита), или защитный, антиген образуется сибиреязвенными микробами в организме животных и обнаруживается в различных экссудатах при заболевании сибирской язвой. Протективный антиген является частью экзотоксина, выделяемого микробом сибирской язвы, и способен вызывать выработку иммунитета. В ответ на введение этого антигена образуются комплементсвязывающие антитела. Протективный антиген можно получить при выращивании сибиреязвенного микроба на сложной синтетической среде. Из протективного антигена приготовлена высокоэффективная химическая вакцина против сибирской язвы. Защитные протективные антигены обнаружены также у возбудителей чумы, бруцеллеза, туляремии, коклюша.
Полноценные антигены вызывают в организме синтез антител или сенсибилизацию лимфоцитов и вступают с ними в реакцию как in vivo, так и in vitro. Для полноценных антигенов характерна строгая специфичность, т. е. вызывают в организме выработку только специфических антител, вступающих в реакцию только с данным антигеном. К таким антигенам относят белки животного, растительного и бактериального происхождения.
Неполноценные антигены (гаптены ) представляют собой сложные углеводы, липиды и другие вещества, не способные вызывать образование антител, но вступающие с ними в специфическую реакцию. Гаптены приобретают свойства полноценных антигенов лишь при условии введения их в организм в комплексе с белком.
Типичными представителями гаптенов являются липиды, полисахариды, нуклеиновые кислоты, а также простые вещества: краски, амины, йод, бром и др.
49. Антителообразование. Первичный и вторичный ответ.
Антителообразование - образование специфических иммуноглобулинов, индуцированное антигеном; происходит гл. обр. в зрелых плазматических клетках, а также в плазмобластах и лимфобластах.
Первичный иммунный ответ наблюдается при первичном введении антигена в организм. Он характеризуется довольно медленным нарастанием количества антителопродуцирующих плазматических клеток, синтезом иммуноглобулинов и их поступлением в кровь. Максимальное количество антител в сыворотке крови отмечается к 7-8-му дню и сохраняется на данном уровне в течение 2 нед, затем начинает постепенно уменьшаться. Через 2-3 мес антитела обнаруживаются в очень небольшом количестве.
Вторичный иммунный ответ проявляется через 4-5 дней после повторного введения того же антигена. При этом количество антител не менее чем в 3 раза больше, чем при первичном ответе. Вторичный иммунный ответ можно наблюдать через многие месяцы и даже годы после первого введения антигена и формирования иммунологической памяти. Установленные закономерности легли в основу современных методов вакцинации людей, т. е. повторной вакцинации через определенное время.
50. Учение об аллергии и анафилаксии.
Аллергия (иммунология!!!) - состояние измененной повышенной чувствительности организма к различным чужеродным веществам, в том числе и к микробам, - аллергию.
Реакции повышенной чувствительности делятся на две группы: реакции немедленного и замедленного типов, или соответственно ранние и поздние. К реакциям немедленного типа относят анафилаксию, феномен Артюса (местная анафилаксия) и атопии, к повышенной чувствительности замедленного типа - инфекционную аллергию и контактные дерматиты. Существуют также аллергические реакции смешанного типа; лекарственная аллергия и сывороточная болезнь.
Аллергены - вещества, которые при введении вызывают повышение чувствительности. Это полноценные антигены (чужеродные белки, лечебные сыворотки, антигены микробов) и гаптены, которые становятся аллергенами при соединении их с белками организма.
Пути проникновения аллергенов в организм могут быть различными: парентерально вводят медикаменты, лечебные сыворотки, иммуноглобулины, через рот (перорально) -пищевые и лекарственные вещества; при вдыхании (ингаляционно) в организм попадают пыль, пыльца растений, эфирные масла, различные пахучие вещества; через кожу проникают контактно-лекарственные и химические вещества.
Анафилаксия - состояние повышенной чувствительности к повторному введению чужеродного белка или аналогичого ему по сенсибилизирующим свойствам антигена. Вещества, которые вызывают анафилаксию, называют анафилактогенами. Это полноценные антигены: белки животного или растительного происхождения, бактериальные токсины, а также полисахариды, полученные из пневмококков, стрептококков и микобактерий. Большинство гаптенов становится анафилактогенами лишь при соединении их с белками организма. Первичное введение анафилактогена называется сенсибилизирующим (отфран. sensibiliser - делать чувствительным), а повторное, при котором возникает анафилактический шок, разрешающим. Сенсибилизация обычно наступает при парентеральном введении антигена: подкожном, внутрикожном и внутривенном. Однако возможна сенсибилизация и в случае поступления антигена через легкие и кишечник при быстром всасывании. При повторном введении в сенсибилизированный организм анафилактогена возникает быстрая, бурная ответная реакция - анафилактический шок, который может закончиться смертью. Анафилактическая реакция строго специфична и возникает только при повторной инъекции сенсибилизирующего антигена.
51. Гиперчувствительность. Ее типы. Механизмы возникновения, клиническая значимость.
При инфекционной патологии связывание Аг AT обеспечивает пониженную чувствительность к действию различных микроорганизмов и их токсинов. Повторный контакт с Аг вызывает развитие вторичного ответа, протекающего намного интенсивнее. Аг не всегда стимулируют выработку AT, понижающих чувствительность к ним. В определённых условиях вырабатываются AT, взаимодействие которых с Аг повышает чувствительность организма к его повторному проникновению (реакции гиперчувствительности ).
Гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ) - гиперчувствительность, обусловленная антителами (IgE, IgG, IgM) против аллергенов. Развивается через несколько минут или часов после воздействия аллергена: расширяются сосуды, повышается их проницаемость, развиваются зуд, бронхоспазм, сыпь, отеки. Поздняя фаза ГНТ дополняется действием продуктов эозинофилов и нейтрофилов.
К ГНТ относятся I, II и III типы аллергических реакций (по Джеллу и Кумбсу): I тип - анафилактический, обусловленный гл. обр. действием IgE; II тип - цитотоксический, обусловленный действием, IgG, IgM; III тип - иммунокомплексный, развивающийся при образовании иммунного комплекса IgG, IgM с антигенами. В отдельный тип выделяют антирецепторные реакции.
Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) - относится к IV типу аллергии (по Джеллу и Кумбсу). Она обусловлена взаимодействием антигена (аллергена) с макрофагами и Thl-лимфоцитами, стимулирущими клеточный иммунитет. Развивается гл. обр. через 1-3 суток после воздействия аллергена: происходит уплотнение и воспаление ткани, в результате ее инфильтрации Т-лимфоцитами и макрофагами.
52. Оценка иммунного статуса макроорганизма: основные показатели и методы определения.
Иммунный статус - это структурное и функциональное состояние иммунной системы индивидуума, определяемое комплексом клинических и лабораторных иммунологических показателей.
Таким образом, иммунный статус характеризует способность к иммунному ответу на определенный антиген в данный момент времени.
На иммунный статус оказывают влияние следующие факторы:
Климато-географические;
Социальные;
Экологические (физические, химические и биологические);
«медицинские» (влияние лекарственных веществ, оперативные вмешательства, стресс и т. д.).
Оценка иммунного статуса проводится в клинике при трансплантации органов и тканей, аутоиммунных заболеваниях, аллергиях, для выявления иммунологической недостаточности при различных инфекционных и соматических заболеваниях, для контроля эффективности лечения болезней, связанных с нарушениями иммунной системы.
Существуют скрининговые тесты оценки иммунного статуса, которые позволяют быстро оценить основные показатели работы иммунной системы.
Стандартный скрининговый тест включает:
1. Подсчет абсолютного количества лейкоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов и тромбоцитов.
2. Определение концентрации сывороточных иммуноглобулинов различных классов (IgG, IgA и IgM)
3. Определение гемолитической активности системы комплемента CH50.
4. Проведение кожных тестов гиперчувствительности замедленного типа.
Более детальное изучение иммунного статуса включает изучение количества и функциональной активности клеточного и гуморального звеньев иммунной системы:
1. Исследование фагоцитарной функции.
2. Исследование системы комплемента.
3. Исследование Т-системы иммунитета.
4. Исследование В-системы иммунитета.
53-59. Реакции агглютинации (найдете в методичке)
60. Особенности противовирусного иммунитета.
Противовирусный иммунитет. Основой противовирусного иммунитета является клеточный иммунитет. Клетки-мишени, инфицированные вирусом, уничтожаются цитотоксическими лимфоцитами, а также NK-клетками и фагоцитами, взаимодействующими с Fc-фрагментами антител, прикрепленных к вирусоспецифическим белкам инфицированной клетки. Противовирусные антитела способны нейтрализовать только внеклеточно расположенные вирусы, как и факторы неспецифического иммунитета - сывороточные противовирусные ингибиторы. Такие вирусы, окруженные и блокированные белками организма, поглощаются фагоцитами или выводятся с мочой, потом и др. (так называемый «выделительный иммунитет»). Интерфероны усиливают противовирусную резистентность, индуцируя в клетках синтез ферментов, подавляющих образование нуклеиновых кислот и белков вирусов. Кроме этого, интерфероны оказывают иммуномодулирующее действие, усиливают в клетках экспрессию антигенов главного комплекса гистосовместимости (МНС). Противовирусная защита слизистых оболочек обусловлена секреторными IgA, которые, взаимодействуя с вирусами, препятствуют их адгезии на эпителиоцитах.
61. Вакцины, определение, классификация, применение.
Вакцина - медицинский препарат, предназначенный для создания иммунитета к инфекционным болезням.
Классификации вакцин:
1. Живые вакцины - препараты, действующим началом в которых являются ослабленные тем или иным способом, потерявшие свою вирулентность, но сохранившие специфическую антигенность штаммы патогенных бактерий. Примером таких вакцин являются БЦЖ и вакцина против натуральной оспы человека
2. Инактивированные (убитые) вакцины – препараты, в качестве действующего начала включающие убитые химическим или физическим способом культуры патогенных вирусов или бактерий, (клеточные, вирионные) или же извлечённые из патогенных микробов комплексы антигенов, содержащие в своём составе проективные антигены (субклеточные, субвирионные вакцины). В препараты иногда добавляют консерванты и адьюванты.
3. Молекулярные вакцины – в них антиген находится в молекулярной форме или даже в виде фрагментов его молекул, определяющих специфичность т. е. в виде эпитопов, детерминант.
4. Корпускулярные вакцины – содержащие в своем составе протективный антиген
5. Анатоксины относятся к числу наиболее эффективных препаратов. Принцип получения – токсин соответствующей бактерии в молекулярном виде превращают в нетоксичную, но сохранившую свою антигенную специфичность форму путем воздействия 0.4% формальдегида при 37t в течение 3-4 недель, далее анатоксин концентрируют, очищают, добавляют адьюванты.
6. Синтетические вакцины. Молекулы эпитопов сами по себе не обладают высокой иммуногенностью для повышения их антигенных свойств эти молекулы сшиваются с полимерным крупномолекулярным безвредным веществом, иногда добавляют адьюванты.
7. Ассоциированные вакцины – препараты, включающие несколько разнородных антигенов.
62. Анатоксины. Получение применение.
Анатоксины – препараты, полученные из бактериальных экзотоксинов, полностью лишенные своих токсических свойств, но сохранившие антигенные и иммуногенные свойства. Получение: токсигенные бактерии выращивают на жидких средах, фильтруют с помощью бактериальных фильтров для удаления микробных тел, к фильтрату добавляют 0,4% формалина и выдерживают в термостате при 30-40t на 4 недели до полного исчезновения токсических свойств, проверяют на стерильность, токсигенность и иммуногенность. Эти препараты называются нативными анатоксинам, в настоящее время почти не используются, т. к. содержат большое количество балластных веществ, неблагоприятно влияющих на организм. Анатоксины подвергают физической и химической очистке, адсорбируют на адъювантах. Такие препараты называются адсорбированными высокоочищенными концентрированными анатоксинами.
Титрование анатоксинов в реакции фолликуляции производят по стандартной фолликулирующей антитоксической сыворотке, в которой известно количество антитоксических единиц. 1 антигенная единица анатоксина обозначается Lf, это то количество анатоксина, которое вступает в реакцию фолликуляции с 1 единицей дифтерийного анатоксина.
Анатоксины применяются для профилактики и реже, для лечения токсинемических инфекций (дифтерия, газовая гангрена, ботулизм, столбняк). Так же анатоксины применяются для получения антитоксических сывороток путем гипериммунизации животных.
Примеры препаратов: АКДС, АДС, адсорбированный стафилококковый анатоксин, ботулинистический анатоксин, анатоксины из экзотоксинов возбудителей газовых инфекций.
63. Серотерапия инфекционных заболеваний. Антитоксические сыворотки. Препараты иммуноглобулинов.
Серологические методы исследования широко применяют для диагностики практически всех инфекционных заболеваний. Эти методы просты, чувствительны и доступны для практических лабораторий. Однако существенным недостатком серологической диагностики является ее ретроспективный характер, так как для точного подтверждения диагноза необходимо установить нарастание титра специфических антител в динамике заболевания, для чего первую сыворотку обычно берут в начале болезни, а вторую - через 7-14 дней и позже. Исключение составляет ИФА, с помощью которого можно раздельно определять антитела классов IgM и IgG. Обнаружение в сыворотке крови антител класса IgM указывает на активно текущую инфекцию, тогда как выявление антител класса IgG свидетельствует о прошедшем заболевании.
Серотерапия - лечение сыворотками иммунизированных животных или иммунных людей. Лечебные сыворотки могут быть антитоксическими и антибактериальными. Антитоксические сыворотки получают путем иммунизации лошадей соответствующим токсином или анатоксином, в результате чего в их крови образуется специфический антитоксин. Специфические антитоксические сыворотки применяются для лечения больных дифтерией, столбняком, ботулизмом и газовой гангреной.
При раннем введении антитоксические сыворотки весьма эффективны. Они нейтрализуют только токсин, свободно циркулирующий в крови. Дозу сыворотки выражают в антитоксических единицах (АЕ).
Введение антитоксических сывороток может сопровождаться побочными явлениями в виде сывороточной болезни или анафилактического шока. В настоящее время эти осложнения возникают редко, так как применяются сыворотки, максимально освобожденные от балластных белков путем диализа и ферментативной обработки (сыворотки «Диаферм»). С целью профилактики анафилактического шока сыворотку вводят по методу Безредки.
К серотерапии относится и применение иммуноглобулинов, приготовленных из нормальной сыворотки человека или из сыворотки предварительно иммунизированных людей (иммуноглобулин человека нормальный). Препарат применяют для профилактики кори, гриппа, коклюша, гепатита А, менингококковой инфекции и др. Кроме того, используются противостолбнячный иммуноглобулин, иммуноглобулин против клещевого энцефалита, против гепатита В, варицелла-зостер, противоаллергический иммуноглобулин и др.
Иммуноглобулины для внутривенного введения представляют собой широкий спектр высокоочищенных антител, преимущественно IgG, от нескольких тысяч доноров. Благодаря этому они обладают нейтрализующей активностью против многих бактерий, вирусов, грибов и простейших. Применяются для лечения тяжелых форм инфекционных заболеваний. В педиатрической практике используют иммуноглобулины как отечественного (имбио), так и зарубежного производства (октагам, интраглобин, пентаглобин и др.). Для достижения этиотропного эффекта назначают высокие дозы - из расчета 400 мг/кг и выше - до 2 г/кг на курс лечения.
Фаготерапия основана на лизисе бактерий. Фаг - это вирус, поражающий бактерии. Он строго специфичен в отношении определенного вида микроорганизмов. В настоящее время имеется тенденция к более широкому применению фаготерапии. Используют стафилококковый, дизентерийный, сальмонеллезный, колипротейный фаги и др.
Вакцинотерапия в педиатрической практике не нашла широкого применения. Имеется опыт применения вакцины БЦЖ с целью иммунокоррекции при хроническом вирусном гепатите В.
64. Реакция преципитации.
Реакция преципитации (РП) - это формирование и осаждение комплекса растворимого молекулярного антигена с антителами в виде помутнения, называемого преципитатом. Он образуется при смешивании антигенов и антител в эквивалентных количествах; избыток одного из них снижает уровень образования иммунного комплекса.
РП ставят в пробирках (реакция кольцепреципитации), в гелях, питательных средах и др. Широкое распространение получили разновидности РП в полужидком геле агара или агарозы: двойная иммунодиффузия по Оухтерлони, радиальная иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и др.
Механизм. Проводится с прозрачными коллоидными растворимыми антигенами, экстрагированными из патологического материала, объектов внешней среды или чистых культур бактерий. В реакции используют прозрачные диагностические преципитирующие сыворотки с высокими титрами антител. За титр преципитирующей сыворотки принимают то наибольшее разведение антигена, которое при взаимодействии с иммунной сывороткой вызывает образование видимого преципитата - помутнение.
Реакция кольцепреципитации ставится в узких пробирках (диаметр 0,5 см), в которые вносят по 0,2-0,3 мл преципитирующей сыворотки. Затем пастеровской пипеткой медленно наслаивают 0,1-0,2 мл раствора антигена. Пробирки осторожно переводят в вертикальное положение. Учет реакции производят через 1-2 мин. В случае положительной реакции на границе между сывороткой и исследуемым антигеном появляется преципитат в виде белого кольца. В контрольных пробирках преципитат не образуется.
АГ-это любые генетич.чужеродные для данного орг-ма в-ва, которые, попав во внутр. среду, выаывают ответную специфическую иммунологическую реакцию: синтез антител, появление сенсибилизированных лимфоцитов или возникновение толерантности к этому веществу, гиперчувствительности немедленного и замедленного типов иммунологической памяти. Антитела, вырабатываемые в ответ на введение антигена, специфически взаимодействуют с этим антигеном, образуя комплекс антиген антитело.
Антигены, вызывающие полноценный иммунный ответ, называются полными антигенами. Эго органические вещества микробного, растительного и животного происхождения. Химические элементы, простые и сложные неорганические соединения антигенностью не обладают.
Антигенами являются также бактерии, грибы, простейшие, вирусы, клетки и ткани животных, попавшие во внутреннюю среду макроорганизма, а также клеточные стенки, цитоплазма` тические мембраны, рибосомы, митохондрии, микробные токсины, экстракты гельминтов, яды многих змей и пчел, природные белковые вещества, некоторые полисахаридные вещества микробного происхождения, растительные токсины и т.д.
Некоторые вещества самостоятельно не вызывают иммунного ответа, но приобретают эту способность при конъюгации с вьгсокомолекулярными белковыми носителями или в смеси с ними. Такие вещества называют неполными антигенами, или гаптенами. Гаптенами могут быть химические вещества с малой молекулярной массой или более сложные химические вещества, не обладающие свойствами полного антигена: некоторые бактериальные полисахариды, полипептид туберкулезной палочки (РРД), ДНК, РНК, липиды, пептиды. Гаптен является частью полного или конъюгированного антигена. Гаптены иммунного ответа не ВЫзывают, но они вступают в реакцию с сыворотками, содержащими специфические к ним антитела.
Характерными свойствами антигенов являются антигенность, иммуногенность и специфичность.
Антигенность - это потенциальная способность молекулы антигена активировать компоненты иммунной системы и специфически взаимодействовать с факторами иммунитета (антитела, клонэффекторных лимфоцитов). При этом компоненты иммунной системы взаимодействуют не со всей молекулой антигена, а только с ее небольшим участком, который получил название антигенной детерминанты, или эпитопа. Иммуногеннос/пь - потенциальная способность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфический продуктивный ответ. Специфичностью называют способность антигена индуцировать
иммунный ответ к строго определенному эпитопу. Специфичность
антигена во многом определяется свойствами составляющих его эпитопов.
В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые, соматические, капсульные и некоторые другие антигены (рис. 10.2).
Жгутиковые, или Н-антигены, локализуются в их жгутиках и пред-
ставляют собой эпитопы сократительного белка флагеллина. При
нагревании флагеллин денатурирует и Н-антиген теряет свою
специфичность. Фенол не действует на этот антиген.
Соматический, или О-антиген, связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу составляют липополисахариды. О-антиген термостабилен и не разрушается при длительном кипячении.
Капсульные, или К-антигены, встречаются у бактерий, образующих капсулу. Как правило, К-антигены состоят из кислых полисахаридов (уроновые кислоты).
В структуре вирусной частицы различают ядерные (или коро-
вые), капсидные (или оболочечные) и суперкапсидные антигены.
На поверхности некоторых вирусных частиц встречаются особые
V-антигены - гемагглютинин и фермент нейраминидаза. Часть из них вирусоспецифические, кодируются в нуклеиновой кислоте вируса.
Другие, являющиеся компонентами клетки хозяина (углеводы, ли-
пиды), формируют суперкапсид вируса при его рождении путем
почкования.
Антигенный состав вириона зависит от строения самой вирус-
ной частицы. В просто организованных вирусах антигены ассоци-
ированы с нуклеопротеидами. Эти вещества хорошо растворяются
в воде и поэтому обозначаются как S-антигены (от лат. solutio -
раствор). У сложноорганизованных вирусов часть антигенов свя-
зана с нуклеокапсидом, а другая находится во внешней оболочке,
или суперкапсиде.
Антигены многих вирусов отличаются высокой степенью из-
менчивости, что связано с постоянными мутациями в генетиче-
ском материале вирусов. Примером могут служить вирус гриппа,
Антигены групп крови человека
Антигены групп крови человека располагаются на цитоплаз-
матической мембране клеток, но наиболее легко определяются
на поверхности эритроцитов. Поэтому они получили название
≪эришроцитарные антигены≫. На сегодняшний день известно бо-
лее 250 различных эритроцитарных антигенов. Однако наиболее
важное клиническое значение имеют антигены системы АВО и Rh
(резус-фактор): их необходимо учитывать при проведении пере-
ливания крови, пересадке органов и тканей, предупреждении и
лечении иммуноконфликтных осложнений беременности и т.д.
На цитоплазматических мембранах практически всех клеток
макроорганизма обнаруживаются антигены гистосовместимости.
Большая часть из них относится к системе главного комплекса
гистосовместимости, или МНС (от англ. Main Hystocompatibility
Complex). Установлено, что антигены гистосовместимости играют
ключевую роль в осуществлении специфического распознавания
≪свой-чужой≫ и индукции приобретенного иммунного ответа,
определяют совместимость органов и тканей при транспланта-
ции в пределах одного вида и другие эффекты.
В 1948-1949 гг. видный отечественный микробиолог и имму-
нолог Л.А. Зильбер при разработке вирусной теории рака доказал
наличие антигена, специфичного для опухолевой ткани. Позже в
60-х годах XX века Г.И. Абелев (в опытах на мышах) и Ю.С. Тата-
ринов (при обследовании людей) обнаружили в сыворотке крови
больных первичным раком печени эмбриональный вариант сыво-
роточного альбумина - а-фетопротеин. К настоящему моменту
обнаружено и охарактеризовано множество опухольассоциирован-
ных антигенов. Однако не все опухоли содержат специфические
маркерные антигены, равно как и не все маркеры обладают стро-
гой тканевой специфичностью.
Опухольассоциированные антигены классифицируют по лока-
лизации и генезу. Различают сывороточные, секретируемые опухо-
левыми клетками в межклеточную среду, и мембранные. Последние
получили название опухолеспецифических трансплантационных ан-
тигенов, или TSTA (от англ. Tumor-Specific Transplantation Antigen).
Выделяют также вирусные, эмбриональные, нормальные гипер-
экспрессируемые и мутантные опухольассоциированные антиге-
ны. Вирусные - являются продуктами онковирусов, эмбриональные
в норме синтезируются в зародышевом периоде. Хорошо известен
а-фетопротеин (эмбриональный альбумин), нормальный протеин
тестикул {MAGE 1,2,3 и др.), маркеры меланомы, рака молочной
железы и др. Хорионичсский гонадотропин, в норме синтезируе-
мый в плаценте, обнаруживается при хориокарциноме и других
опухолях. В меланоме в большом количестве синтезируется нор-
мальный фермент тирозиназа. Из мутантных белков следует от-
метить протеин Ras - ГТФ-связывающий белок, участвующий в
трансмембранном проведении сигнала. Маркерами рака молочной
и поджелудочной желез, карцином кишечника являются модифи-
цированные муцины (MUC 1, 2 и др.).
В большинстве случаев опухольассоциированные антигены
представляют собой продукты экспрессии генов, в норме вклю-
чаемых в эмбриональном периоде. Они являются слабыми имму-
ногенами, хотя в отдельных случаях могут индуцировать реакцию
цитотоксических Т-лимфоцитов (Т-киллеров) и распознаваться в
составе молекул МНС (HLA) I класса. Синтезируемые к опухоль-
ассоциированным антигенам специфические антитела не угнетают
рост опухолей.__
11. Практическое использование антигенов в медицине: вакцины, диагностикумы, аллергены. Получение, назначение.
Вакцинами называют иммунобиологические препараты, предназ_ наченные для создания активного специфического иммунитета Применяют их главным образом для профилактики, но иногда используют для лечения инфекционных болезней. Действующим началом вакцины является специфический антиген. В качестве антигена ИСПОЛЬЗУЮт
1) живые или инактивированныс микроорганй’змы (бактерии, вирусы);
2) вьщеленные из микроорганизмов специфические, так называемые протективные, антигены;
3) образуемые микроорганизмами антигенные вещества (вторичные метаболиты), играющие роль в патогенезе болезни (токсины);
4) химически синтезированные антигены, аналогичные природным;
5) антигены, полученные с помощью метода генетической инженерии.
На основе одного из этих антигенов конструируют вакцину, которая может в зависимости от природы антигена и формы препарата включать консервант, стабилизатор и активатор (адъювант). В качестве консервантов применяют мертиолат (1:10 000), азид натрия, формальдегид (О,1-О,3 %) с целью подавления посторонней микрофлоры в процессе хранения препарата. Стабилизатор добавляют для предохранения от разрушения лабильных антигенов. Например, к живым вакцинам добавляют сахарозожелатиновый агар или человеческий альбумин. Для повышения эффекта действия антигена к вакцине иногда добавляют неспецифический стимулятор-адъювант, активирующий иммунную систему. В качестве адъювантов используют минеральные коллоиды (Аl(ОН)3‚ АlРО4‘)‚ полимерные вещества (липополисахаридьх, полисахарицы, синтетические полимеры). Они изменяют физикохимическое состояние антигена, создают депо антигена на мес
КЛАССИФИКАЦИЯ ВАКЦИН
Живые вакцины
1)аттенуированные; "
2)дивергентные;
3)векторные рекомбинантные.
Неживые вакцины:
1)МОЛеКУлярные:
полученные путем биосинтеза;
полученные путем химического синтеза;
полученные методом генетической инженерии;
2) КоРПУСКулярные;
цельноклеточные, цельновирионные;
субклетОчные, субвирионные;
синтетические, полусинтетические.
Ассциированные “
Живые
аттенуированные вакцины конструируются на основе ослабленных штаммов микроорганизмов, потерявших вирулентность, но сохранивших антигенные свойства. Такие штаммы получают методами селекции или генетической инженерии. Иногда используют штаммы близкородственных в антигенном отношении, неболезнетворных для человека микроорганизмов (дивергентные штаммы), из которых получены дивергентные вакцины. Например, для прививки против оспы используют вирус оспы коров. Живые вакцины при введении в организм приживляются, размножаются, вызывают генерализованный вакцинальный процесс и формирование специфического иммунитета к патогенному микроорганизму, из которого получен аттенуированный штамм.
Получают живые вакцины путем выращивания аттенуированных шТаммов на питательных средах, оптимальных для данного микроорганизма. Бактериальные штаммы культивируют или в ферментерах на жидких питательных средах, или на твердых питательных средах; вирусные штаммы культивируют в куриных эмбрионах, первичнотрипсинизированных, перевиваемых культурах клеток Процесс ведут в асептических условиях.
Наиболее важные вакцины: бактериальные : туберкулезная(БЦЖ), чумная, туляремийная, сибиреязвенная, против ку-лихорадкики. Вирусные: оспенная(на основе вир. оСпы коров), коревая, полиомиелитная, против желтой лихорадки, гриппозная, паротитная.
Сущ-ют векторные рекомбинантные вакцины, которые получают методом генной инженерии. В геном вакцинного штамма встраивают ген чужеродного АГ. Пр: вирус оспенной вакцины с встроенным АГ вируса гепатита Б. Таким образом, вырабатывается иммунитет на 2 вируса.
Неживые
Корпускулярные – инактивированные физическими или хим. Способами культуры бактерий или вирусов. Инактивацию проводят в оптимальном режиме, чтобы штамм сохранил свою антигенность, но лишился жизнеспомобности. Их применяют для проф-ки коклюша, гриппа, гепатита А, клещевого энцефалита.
Субклеточные и субвирионные состоят из АГ комплексов, выделенных из бакткрий и вирусов после их разрушения. Примеры: против брюшного тифа(на основе О, Н и Vi - антигенов),сиб.язвы(на основе капсульного АГ)
Молекулярные это специфические АГ в молекулярной форме, полученные методом ген.инженерии, хим.и био.синтеза. примером может служить анатоксин – токсин, сохраняющий антигенные св-ва, но теряющий токсичность вследствие обезвреживания его формалином.
Примеры: столбнячный, ботулиновый, дифтерийный анатоксины.
