Наука иммунология, основные этапы ее развития

Лекция 1. Наука иммунология, основные этапы ее развития К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Наука иммунология, основные этапы ее развития     Иммунология раздел медицины (ветеринарная) изучающей патологию человека (животных) связанную с нарушением иммунной системы, ее профилактикой, диагностикой, лечением.     Зарождение и становление науки прошло длительный путь, в котором можно выделить два основных периода: - период протоиммунологии (период стихийно-эмпирического познания отдельных иммунологических феноменов у человека и животных; протяженность этого периода от античности через средневековье до 80-х годов 19 века); - период зарождения в 80-е годы 19 века экспериментальной и  теоретической иммунологии заканчивается во 2-м десятилетие 20 века -  формируется инфекционная иммунология.     Далее, начиная с 30-х годов 20 века, положено начало современному периоду развития иммунологии – период трансформации инфекционной иммунологии в науку о сохранении биологической индивидуальности.     В самом начале своего социального развития человечество встретилось с опустошительными эпидемиями (в древнеегипетских источниках рассказывается о нашествиях мора и чумы, часто эти болезни рассматривались как наказание из-за нарушений табу племени или как гнев богов). Но уже тогда люди заметили свойство невосприимчивости к повторному заражению после перенесенных инфекций – чума, оспа, скарлатина и др. Это явление описал ученый Фукидид в 430 г. до нашей эры: «Больше всего страдания и смерть щадят тех, кто уже оправился от болезни. Они знакомы с болезнью и уже не боятся ее, ибо знают, что чума никогда не поражает человека дважды, по крайней мере, смертельно». Другим людям была известна и врожденная (в том числе видовая) резистентность людей и животных к некоторым болезням (человек не восприимчив к чуме собак; домашние животные к сифилису, кори и др. болезням человека). Т.о. уже в древности возникли понятия, представления о врожденных и приобретенных иммунологических понятиях.     Со временем устойчивость к повторному заражению стали называть словом «иммунитет» (от лат. immunitas – освобождение граждан Рима от службы повинности). В средневековой Европе (до 15 в) термином «иммунитет» обозначали привилегии феодалов на обладание властью над населением, в настоящее время есть понятие «дипломатический иммунитет» - неприкосновенность иностранных дипломатов и неподвластность их суду государства, в котором они работают.     Самые первые представления об иммунитете основывались на клиническом опыте врачей Древней Греции, они формировались в рамках общей философии природы и универсальных концепций о здоровье и болезни. Считалось что здоровье – это гармоничное сочетание физиологических (внутренних) факторов с экологическими (внешними), в т.ч. космическими. Эти понятия оставались в медицине до последней трети 19 века. Однако попытки теоретически обосновать приобретенный иммунитет предпринимались ранее: в 9в. мусульманский врач Разес, описывая клиническую картину, ясно дифференцировал ее от кори и др. инфекционных болезней. Он доказывал, что после выздоровления человек приобретает длительный иммунитет и предложил одну из первых теорий иммунитета – теорию изгнания «избытка влаги» из крови (полагает, что разрыв основных пузырей и истечение жидкости - механизм освобождения тела от избытка влаги. Эту теорию поддержал в 19 в. итальянский врач Фракастро – изгнание избытка крови и в 18 в. английский врач Дрейк – изгнание вредного вещества, вызывающего болезнь.     Действительно, натуральная оспа раньше других болезней была выделена клинически, не вызывает сомнений пожизненный иммунитет после переболевания. Распространение ее носило характер эпидемий, так в 15 веке в Западной Европе, в 16 веке в Южной и Северной Америке, в 18 веке в Северной Америке и Австралии и т.д. В западной Европе ежегодно заболевало до 15 миллионов человек, из них до 25 % взрослых и более 55% детей. Именно в это время начинается новый этап в изучении оспы – доказывается ее контагиозность (заразность) и разрабатываются методы борьбы с ней. Еще в древности было замечено, что при единичных случаях заражения оспой ее течение легче, чем во время эпидемий, нотам же приводит к невосприимчивости при повторном заражении. Скорее всего, это и привело к тому, что во многих странах проводилось искусственное заражение людей оспой, приводившее к легкому переболеванию и появлению последующего иммунитета во время эпидемий. Приемы оспопрививания (инокуляции, вариоляции) были различны: вкладывали в нос кусочки ткани с развернутыми в нее оспенными струпьями, втирание содержимого оспенных пузырей  в кожу руки (в Индии), в надрезы между пальцами (в Африке), в России детям под мышки вкладывали монеты, смазанные оспенным гноем.     Однако, широкого распространения эти методы не имели, был риск вызвать осложнения и даже эпидемию оспы. Были случаи тяжелых заболеваний, сами привитые становились источниками инфекций. Но уже в конце 18 века врач Э. Дженнер опубликовал сообщение о более эффективном и безопасном методе – вакцине (от латинского vaccus – корова). Дженнер получил вакцину из пустул коровьей оспы (эти свойства были известны и до Дженнера, но он 30 лет изучал и обобщал все известные случаи заболевания коровьей оспой и убедился в том, что эта болезнь создает иммунитет от оспы натуральной). Т.о. Дженнер превратил народные наблюдения в область научного эксперимента и общедоступный метод вакцинацию, в качестве вакцины использовался ослабленный возбудитель коровьей оспы. Но теория процесса не была понята, по отношению к другим инфекционным болезням таких открытий сделано не было, профилактика их не была разработана.     Однако заслуга Дженнера была огромна, уже в 1779 году он организовал первый в мире пункт по прививке возбудителем коровьей оспы. В1796 году Дженнер привил материал из гнойника женщины, заразившейся коровьей оспой, мальчугану, через несколько дней в месте прививки появился гнойник и у мальчика поднялась температура, затем признаки исчезли, через 6 недель мальчика заразили материалом, полученным от больного натуральной оспой, он не заболел. В 1798 году Дженнер сообщил в печати о своих наблюдениях и разработанном методе, далее этот метод распространился в Англии и других странах Европы в т.ч. в России (первым привитым человеком в России была императрица Екатерина II, далее наследник Павел).     Как наука иммунология родилась во времена величайшего французского ученого Луи Пастера. Еще в 1857 – 1861 гг. он доказал участие микроорганизмов в процессах гниения, невозможность самозарождения жизни (микробов), он же окончательно сформировал представление о наличии специфического возбудителя в каждом инфекционном процессе. В 1879 г. Пастер открыл эффект аттенуации (ослабления) культуры куриной холеры: в одном из опытов для заражения кур Пастер использовал старую культуру возбудителя холеры, хранившуюся длительное время в лаборатории. Некоторые инфицированные куры выживали, в то время как зараженные суточной культурой погибли все. При повторном заражении выживших кур они не погибли. Из опыта Пастер сделал вывод, что микроорганизмы могут терять способность вызывать гибель животных из-за применения биологических свойств (снижают свою вирулентность при длительном хранении).     В 1880 г. Пастер сообщил об этом эксперименте в парижской академии наук и высказал гениальное предположение о возможности предупреждения инфекционных болезней ослабленными возбудителями. В следующем десятилетие по мере обнаружения новых возбудителей каждый изучался. Исследовалась возможность их ослабить для получения вакцины и предотвращения болезни. Л. Пастер обнаружил аналогию ослабленного штамма холеры кур с ослабленной вакциной Дженнера, доказал способность вызвать легкую форму болезни и иммунитет к последующему заражению. В знак признательности к заслугам Дженнера Пастер предложил назвать термином «вакцина» любой аттенуированный штамм возбудителя, вызывающего доброкачественную форму болезни и обеспечивающего иммунитет к последующему заражению, а термином «вакцинация» - метод создания искусственного иммунитета.     Именно Л. Пастеру принадлежит заслуга разработки вакцины против сибирской язвы с использованием при этом для ослабления возбудителя не только интервал культивирования, но и температурное воздействие.     За несколько лет до открытии вирусов Д.И. Ивановским Пастер и его ученики успешно культивировали в живом организме вирус бешенства, разработали принципиально новую технику направленного изменения его патогенных свойств и разработали вакцину против бешенства не только для профилактики, но и в качестве терапевтического средства. Такой вирус назвали «фиксированным». Пастер применил его для лечения мальчика, укушенного бешеной собакой, после введения вакцины мальчик остался жив. Это был первый случай спасения от бешенства.     В 80-90 гг. 19 века работы Пастера доказали возможность профилактической иммунизации при многих инфекционных болезнях.     Э. Ру и А. Йерсен в 1888 году выделили из надосадочной жидкости культур дифтерийной палочки растворимый токсин, который при экспериментальным введении в организм животных, вызывал болезнь. В 1890 году Э. Беринг и Китасато сообщили, что после иммунизации дифтерийным или столбнячным токсином в крови животных появляется ранее неизвестный фактор, способный нейтрализовать или разрушить токсин и, следовательно, предотвратить заболевание. Такой фактор можно было переносить с сывороткой крови непривитым животным. Данный процесс получил название пассивной иммунизации, вещество, вызывающее обеззараживание токсина – антитоксином, а сыворотка крови, содержащая антитоксин – антитоксической. Вскоре для обозначения этого нового класса веществ был введен общий термин «антитело, а то, что вызывает образование антител – «антигеном». В 1901 году Беринг за свои работы был удостоен первой Нобелевской премии по медицине.     Другой известный ученый Р.Кох выделил из жидкой части культуры туберкулезного возбудителя вещество «туберкулин», пытался его применить для профилактики и для лечения туберкулеза, но безуспешно, однако ему удалось разработать метод иммунодиагностики. За открытие возбудителя туберкулеза, изучение туберкулина и использование его в диагностике Р.Коху в 1905 г. была присуждена Нобелевская премия. На рубеже 19 и 20 столетий развернулась дискуссия между П. Эрлихом – основоположником гуморальной теории иммунитета и И.И. Мечниковым, который в 1882 – 1883 гг. предложил фагоцитарную (клеточную) теорию иммунитета. Согласно теории Эрлиха основная роль в иммунологических механизмах защиты принадлежит антителам, комплементу и другим гуморальным фактором. И.И. Мечников был первым, кто четко сформулировал представление о важной роли лейкоцитов в защите организма от инфекционных заболеваний, которая реализуется благодаря их способности к фагоцитозу (от греческого phagos – пожирающий и cytos – клетка). Ученые спорили друг с другом, но впоследствии противоречия между клеточной и гуморальной теориями иммунитета были споры, в 1908 г. Эрлиху и Мечникову была присуждена Нобелевская премия. Именно Мечников совместно с Н.Ф. Гамалеем в 1886 г. организовал в Одессе первую в России (вторую в мире) бактериологическую станцию для прививок от бешенства. С 1888 г. по приглашению Л.Пастера, где и работал зав. лабораторией до конца жизни.     Вслед за Пастером в 1883 г. Л.С. Ценковский создал отечественные вакцины (I и II) против сибирской язвы. В 1891 г. впервые в истории науки Х.И Гельман и О.И. Кальнинг маллеин для диагностики сапа лошадей.     В дореволюционной России противомикробный иммунитет изучали ученые, беззаветно служившие делу науки, в т.ч. иммунитет животных при особо опасных инфекциях: сибирской язве, чуме, сапе, перипневмонии КРС. В 1899 г. Ф.Я. Чистович установил возможность выработки антител не только против микроорганизмов, но  и против других чужеродных (белковых) веществ (эритроцитов барана и чужеродной сыворотки крови, вводимых кроликам). Именно эта работа Чистовича послужила отправной точкой к возникновению неинфекционной иммунологии.     В 1900 г. К. Ланштейнер описал четыре эритроцитарные группы крови человека, так возникла новая ветвь иммунологии, изучающая иммунологические различия организмов в пределах одного вида, - учение о тканевых изоантигенах. Позднее была открыта система антигенов на лейкоцитах крови человека в настоящее время известно около 100 антигенов трансплантационные.     Изучение законов наследования породило новую отрасль – иммуногенетику, занимающуюся выявлением закономерностей наследования, породило новую отрасль – иммуногенетику, занимающуюся выявлением закономерностей наследования антигенной специфичности и роль генетических механизмов в осуществлении иммунных реакций.     В 1930 г. К Ландштейнер был удостоен Нобелевской премии за открытие группы крови человека. Проблема антигенной индивидуальности приобрела особое значение в связи с трансплантацией органов и тканей. Уникальность человека по трансплантационным антигенам – главное представление на пути пересадки органов.     Идея о том, что иммунитет основная причина несовместимости тканей при трансплантации возникла не сразу. Лишь в 40-е годы 20 века было четко сформулировано, что процесс отторжения чужеродной ткани объясняется иммунологическими механизмами.     В настоящее время основной задачей трансплантационной иммунологии является преодоление трансплантационного иммунитета, «обман» природы. Необходимо сделать антиген пересаженного органа неузнаваемым.     Из работ, посвященных трансплантационному иммунитету, выросло новое направление – учение об иммунологической толерантности. В 1949 г. Ф.Бернет и Ф. Феннер высказали предположение, что любой антиген, введенный в организм в течение определенного периода эмбрионального развития, будет потом восприниматься как свой и вызовет толерантность, т.е. не сможет активировать иммунную систему, и не будет отторгать. Эти предположения подвергли экспериментальной проверке и подтверждении независимо друг от друга английские ученые П. Медавар, Р. Биллинхем, Л. Брент (на мышах) и чехословацкий ученый М. Гашек (на курах) в 1953 г. За открытие приобретенной иммунологической толерантности Ф. Бернрету и П. Медавару в 1960 г. была присуждена Нобелевская премия.     В 1982 г. Р.В. Петров сформулировал понятие иммунологическая толерантность, как распознавание чужого и специфическая терпимость к нему, тогда как иммунитет – распознавание чужого и нетерпимость к нему.     В настоящее время иммуногенетика включает в себя и такой раздел, как генетика иммуноглобулинов (антител). До середины 60-х годов 20 века об этих белках знали немного, известна была только их высокая специфичность, а о причинах ее и разнообразии антител только предполагали. Н. Ерне и затем Ф. Бернет разработали клонально-селекционную теорию образования антител. В 1984 г. Н.Ерне присуждена Нобелевская премия за разработку теории идиотипических сетей. В дальнейшем изучалась химическая природа антител, и проводились другие исследования.     Крупнейшими достижениями в иммунологии последних десятилетий является формулирование представлений о существовании в организме человека и животных самостоятельной иммунной системы регуляции с ее центральными (костный мозг, тимус, сумка Фабрициуса) и периферическими (лимфатические узлы, селезенка и другие) органами иммунитета. Выделение в иммунной системе независимых, но совместно функционирующих клеточных популяций тимусзависимой (Т-лимфоциты) и тимуснезависимой (В-лимфоциты) выявление взаимодействия Т- и В- лимфоцитов с макрофагами и другими неспецифическими факторами защиты. Открытие процессов перенастройки генов при антигеннеозависимой и антигензависимой дифференцировках лимфоцитов, многообразие эффективных и регуляторных популяций лимфоцитов открытие прионов – возбудителей нового типа (С. Прусинеру нобелевская премия в 1997 году).     Современные достижения иммунологии позволяют высказать предположение о том, что все иммунологические феномены являются следствием основной функции иммунитета – охраны постоянства внутренней среды организма в течение жизни индивидуума от всего генетически чужеродного. Сейчас мы рассматриваем иммунитет как одну из сторон единого биологического закона охраны индивидуальности.     В настоящее время практическая иммунология работает над решением следующих задач: - изучение закономерностей формирования устойчивости макроорганизмам к инфекционным болезням (иммунитет); - разработка и совершенствование методов серологической и амперической диагностики инфекционных болезней; - Изыскание и применение биопрепаратов (вакцин, иммунных сывороток, иммуноглобулинов, бактериофагов) для специфической профилактики лечения инфекционных болезней животных и человека. Лекция 2. Иммунитет. Классификация иммунитета Попытка: 1 К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Иммунитет. Классификация иммунитета. Врожденный иммунитет. Иммунитет (от латинского immunitas – освобождение, избавление) – способ защиты организма от живых тел или веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации (распознавание чужого и не терпимость к нему, механизм, который обеспечивает охрану постоянства внутри среды организма от всего генетически чужеродного).     Организм человека и животных очень точно дифференцирует «свое» от «чужого», обеспечивает при этом защиту от внедрения не только патогенных микроорганизмов, но и любых чужеродных веществ (макромолекул белка, полисахаридов и других веществ). Такое распознавание жизненно важно, т. к. поступление в организм веществ с признаками чужеродной информации грозит нарушением структурного и химического состава этого организма. Именно количественное и качественное «постоянство внутренней среды» (гомеостаз) обеспечивает процессы саморегулирования во всех живых системах, т.о. иммунитет – одно из проявлений гомеостаза.     В научной литературе часто взаимно заменяют понятия резистентность (устойчивость организма к действию физических, химических и биологических агентов, способных вызвать патологическое состояние)  и иммунитет (невосприимчивость организма к чему-либо).     Однако под иммунитетом чаще понимают устойчивость живых организмов к воздействию биологических факторов именно как способ защиты внутреннего постоянства организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации.     Система органов и клеток, осуществляет реагирование против чужеродных субстанций, называется иммунной системой организма. Она распределена по всему организму, ее клетки постоянно циркулируют по всему телу через кровоток и она обладает способностью вырабатывать специфические вещества (молекулы антител) размножение в отношении каждого антигена. По происхождению различают 2 вида иммунитета (рис. 1) I. Врожденный иммунитет (естественный, видовой, наследственный, генетический) – невосприимчивость к инфекционным агентам, заложенная (закодированная) в геноме, проявляется в количестве и порядке расположения особых веществ (ганглиозитов) на поверхности мембран клеток. Этот вид иммунитета имеет определенный вид животных (к определенному возбудителю болезни); передается по наследству. Например, животные не болеют сифилисом, лошади – ящуром, крупный рогатый скот – сапом и т.д. В основе механизмов врожденного иммунитета лежит наличие веществ, блокирующих размножение патогенных микроорганизмов, отсутствие в клетках организма рецепторов присоединения и веществ для питания микроорганизмов. Т.о. определенные патогенные микроорганизмы не могут проникнуть и размножиться в макроорганизме и заболевание не возникает.     Врожденный иммунитет довольно стойкий, прочный, но не абсолютный. Так, в естественных условиях куры не болеют сибирской язвой, но Л. Пастер заразил кур этим возбудителем после переохлаждения (погрузил ноги птицы в холодную воду). Мечников вызвал столбняк у лягушки после ее перегревания в термостате.     Этот вид иммунитета обычно характерен для взрослых особей, часто у новорожденных он отсутствует (мышата и кролики – сосуны чувствительны к ящуру; развивающиеся куриные эмбрионы восприимчивы ко многим вирусам и бактериям, что широко используется на практике в приготовлении вакцин).     Однако, довольно часто не заболевая сами, животные являются носите6лями многих возбудителей, опасных для других видов (человек может быть носителем чумы собак).     Необходимо отметить и породную индивидуальную невосприимчивость к определенным болезням, основанную на особенностях конкретного организма. Среди восприимчивых к определенным видам микроорганизмам животных есть породы, популяции, линии и индивидуумы, отличающиеся высокой устойчивостью (овцы алжирской породы довольно устойчивы к сибирской язве, куры породы белый леггорн – к пуллорозу и т.д.). Приобретенный иммунитет     II. Приобретенный иммунитет (специфический) – это устойчивость организма только к определенному возбудителю, к определенной болезни. Особенностью такого иммунитета является его специфичность.     Приобретенный иммунитет подразделяется на естественный и искусственный. 1. Естественно приобретенный иммунитет в свою очередь делят на активный и пассивный. - активный (постинфекционный) иммунитет проявляется после естественного переболевания животных. В том числе, он возникает у организмов, переболевших без клинических признаков. Отличается большой напряженностью и длительностью обычно сохраняется 1-2 года, иногда остается пожизненно (у овец переболевших оспой, у собак, переболевших чумой). - естественно приобретенный пассивный иммунитет – иммунитет новорожденных, который возникает в их организме за счет поступления материнских антител через плаценту (трансплацентарный) или уже после рождения с молозивом, молоком (коллостральный). У птиц материнские антитела передаются с лецитиновой фракцией желтка (трансовариальный). У новорожденных животных насыщение кровотока антителами происходит в основном коллостральным путем. В этом случае различают естественно вызванный коллостральный иммунитет (антитела вырабатываются в организме матери естественным путем под воздействием различных антигенов окружающей среды) и  искусственно вызванный (специфические антитела вырабатываются после искусственной иммунизации организма матери вакцинами). Искусственно вызванный пассивный иммунитет строго специфичен. Молозиво неиммунизированных коров обладает бактериостатическими и антитоксическими свойствами в отношении многих патогенных микроорганизмов (эшерихий, сальмонелл, стафилококков и др.). так в молозиве при первой дойке в среднем содержится 900 мг иммуноглобулинов на 100 мг (IgG – 200мг,  IgМ – 400 мг, IgА – 300 мг). Попавшие в кишечник антитела, быстро адсорбируются и проходят через стенку в лимфатическую, а затем в кровеносную систему. Естественно приобретенный пассивный иммунитет обеспечивает состояние невосприимчивости от нескольких недель до нескольких месяцев. 2. Искусственно приобретенный иммунитет также подразделяют на активный и пассивный. - Активный (поствакцинальный иммунитет) возникает после иммунизации животных вакциной (вакцинный иммунитет). Он развивается в организме через 7-14 суток после вакцинации, сохраняется от нескольких недель до 1 года (иногда более). Достаточно напряженный, однако следует помнить о противопоказаниях (острые и хронические инфекции, ослабленный организм и некоторые физиологические состояния). Для создания быстрой невосприимчивости животного, вакцину применять в некоторых случаях не целесообразно. - Пассивный искусственно приобретенный иммунитет создается при введении в организм иммунной сыворотки (содержит специфические антитела против определенного возбудителя болезни). Этот вид иммунитета можно создать и при введении в организм сыворотки крови переболевших животных (животных - реконвалесцентов). Как правило, пассивный иммунитет длится не более 15 суток, но наступает быстро (в некоторых случаях часть дозы вводят внутривенно – «эффект на конце иглы». Однако, использовать сыворотку нужно осторожно, т.к. большие дозы «чужих антител» могут вызвать сывороточную болезнь и др. патологии). Т.о., при использовании биопрепаратов (вакцин, сывороток, иммуноглобулинов) следует учитывать многие факторы (вид и физиологическое состояние животного, эпизоотическую обстановку в хозяйстве районе и др.). По направлению действия защитных механизмов организма, иммунитет принято классифицировать на: - антибактериальный – защитные механизмы, направленные против патогенных микроорганизмов; в результате их действия прекращается размножение и распространение микроорганизмов в макроорганизме; - противовирусный иммунитет (похож на антибактериальный, но имеет и отличия), обусловлен выработкой организмом противовирусных антител и механизмами клеточной защиты; - антитоксический иммунитет отличается тем, что микроорганизмы, выделяющие токсины не разрушаются, но организм больного животного вырабатывает антитела, нейтрализующие токсины; - антигельминтный иммунитет и иммунитет при протозойных заболеваний направлен на обезвреживание и уничтожение возбудителей этих болезней, имеет свои особенности; - противоопухолевый иммунитет изучается очень активно, имеет свои особенности (иммунная система реагирует появлением антител, накоплением Т-лимфоцитов и т.д.). Кроме того, различают местный (локальный) иммунитет. Понятие местный иммунитет было введено в 1925 г, опираясь на теорию местного иммунитета, были найдены методы локальной иммунизации тканей и органов, представляющих собой ворота инфекции (первого защитного барьера на пути инфекционного агента в макроорганизме). Так на практике стали широко применять аэрогенную и пероральную иммунизацию. Если после перенесенной инфекционной болезни организм освобождается от возбудителя, но при этом сохраняет состояние невосприимчивости, такой иммунитет называют стерильным; однако при мнимых инфекциях иммунитет сохраняется только до тех пор пока в организме находятся возбудитель болезни – иммунитет нестерильный (для некоторых микроорганизмов рода Mycobacterium). В зависимости от механизмов защиты организма различают гуморальный и клеточный иммунитет. Гуморальный иммунитет одна из форм приобретенного иммунитета, играет важную роль в противоинфекционной защите организма, обуславливается специфическими антителами, которые вырабатываются в ответ на введение антигена и накапливаются в крови. Очень ярко такой иммунитет проявляется в нейтрализации бактериальных токсинов антитоксинами (при ботулизме столбняке, анаэробных инфекциях) в реакции нейтрализации вирусов вируснейтрализующими антителами и в сенсибилизации бактерий к фагоцитозу и бактериолизу. Многие ученые считают, что микроорганизмы, размножающиеся в организме вне клеток, обуславливают гуморальный иммунитет. Кроме антител он обусловлен постоянно присутствующими в организме веществами - лизинами, комплементом, интерфероном и др. Клеточный иммунитет отличается от гуморального тем, что основным его элементом служат лимфоциты. Имеет особое значение при инфекциях, вызванных многими вирусами, бактериями, грибами, при отторжении трансплантата и опухолевых патологиях, а также при аутоиммунных заболеваниях. Особенно важен в тех случаях, когда возбудитель находится внутри клеток макроорганизма; также клетки рассматриваются организмом как чужие и могут быть уничтожены только при помощи клеточного иммунитета. В механизме клеточного иммунитета различают три фазы: распознавание антигена образование эффекторных клеток и клеток памяти эффекторная фаза, обусловленная действием клеток эффекторов или синтезируемых ими медиаторов. Клеточный иммунитет связан с особой группой – Т лимфоцитами. Т.о. защита организма от инфекции складывается из трех последовательных защитных барьеров: 1.факторы естественной резистентности; 2. ранний индуцибельный ответ; 3. адаптивный (приобретенный). Ответ По современным научным представлениям в процессе эволюции в живых организмах возникли три основных системы резистентности: конструктивная, фагоцитарная и лимфоидная. Конструктивная система резистентности (клеточные мембраны, эпителиальные и эндотелиальные покровы, фитонциды и др.) является самой древней по происхождению, включает в себя механические и химические факторы защиты. Она присуща всем живым организмам  от одноклеточных до позвоночных. Эти факторы резистентности возникли в результате мутаций и  наследственно запрещенного молекулярного устройства организма, препятствующего взаимодействую с неблагоприятными для организма экологическими, физиологическими и химическими агентами.  Растениям, бактериям, вирусам, простейшими присуща только конституциональная система резистентности. У  беспозвоночных и позвоночных организмов в дополнение к конституциональной появились фагоцитарная защита – фагоцитоз чужеродных агентов с участием нейтрофилов и макрофагов. Именно конституциональные особенности и фагоцитирующие клетки принято называть неспецифическими факторами защиты, факторами естественной резистентности или факторами неспецифического иммунитета. Неспецифические факторы защиты действуют всегда и с одинаковой силой против всех чужеродных агентов микробной и не микробной природы; они передаются по наследству, т.к. обусловлены врожденными биологическими особенностями, присущими данному виду живых организмов. У позвоночных животных неспецифическая система резистентности дополнена лимфоидной специфической (специфический иммунитет). Наибольшего развития эта система получила у теплокровных животных (внутренняя среда у них благоприятна для развития многих паразитов, вероятно, это и послужило причиной возникновения дополнительной, более совершенной специальной защиты). Специфическая система иммунитета имеет свои органы (центральные и периферические), в которых происходит образование, дифференцировка и созревание лимфоцитов – основных факторов специфического иммунитета. По кровеносным и лимфатическим сосудам лимфоциты проникают во все ткани и органы, распознают и уничтожают чужеродные вещества, в т.ч. и микробной природы. Специфический иммунитет является приобретенным и не передается по наследству. Лекция 3. Неспецифический (естественный) противомикробный иммунитет. Попытка: 1 К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Неспецифический (естественный) противомикробный иммунитет. Анатомофизиологические факторы. Этот вид иммунитета обеспечивают три основных фактора: 1)    анатомофизиологические; 2)    гуморальные; 3)    клеточные. 1. Анатомофизиологические факторы неспецифической резистентности возникли в процессе эволюции организмов как первый барьер на пути про-никновения в него чужеродных агентов; имеет общебиологическое значение, действует у всех живых существ независимо от их таксономического поло-жения (и у простейших, и у растений, и у высших позвоночных животных), включает в себя кожно-слизистые барьеры и лимфатическую систему. а) кожно-слизистые барьеры – испытывают первую атаку микроорганизмов – агрессоров, являются механической преградой и стерилизующим факторам в отношении очень многих микроорганизмов. Неповрежденная кожа и слизи-стые оболочки обладают бактерицидностью. Serratia marcescens нанесенная на здоровую кожу человека погибает через 20 мин. Они покрыты слоем эпи-телиальных клеток, преграждающих путь агенту. Эпителий постоянно об-новляется (слущивается), при этом удаляется и микрофлора. Бактерицидное действие кожи обусловлено и веществами, выделяемыми потовыми и саль-ными железами, а также содержащимися в коже жирными кислотами. Важнейшими барьерами являются также коньюнктива, слизистая обо-лочка носа и др. Обезвреживать многие болезнетворные бактерии могут и секреты желез пищеварительного тракта. Слюна – первый секрет, воздействующий на микроорганизмы, воздействующий на микроорганизмы, попав-шие в ротовую полость. Желудочный сок обладает как бактериоскопическим, так и бактерицидным действием на отдельные патогенные микроорганизмы, однако некоторые выживают в желудке (кислотоспиртощелочеустойчивые микроорганизмы рода Mycobacterium; спорообразующие палочки и др.). Сле-дующим барьером пищеварительного тракта является желчь (обладает бакте-риостатическим действием). Слезная жидкость, носовой секрет и другие био-логические жидкости бактерицидны (особенно в отношении кокков). Первые защитные барьеры организма и их действие представлены в таблице 1. Таблица 1. Ткань или орган Тип клеток Механизм воздействия на микроорганизмы Физиологические факторы Кожа Эпидермис (эпителий слизистой оболочки) Механическое задерживание слущивание клеточных слоев Слизистые оболочки Эпителий: - каемочный, - мерцательный, - разный Секректорные Ингибирование адгезии микроорганизмов Мукоцилиальный транспорт. Механическая задержка и смывание слюной, слезной жидкостью, секретами. Выделение секрета, смывающего микроорганизмы. Химические факторы Кожа Потовые и сальные железы Органические кислоты (закисление среды) Слизистые оболочки Париетальные клетки желудка Секреторные клетки Соляная кислота (бактерицидное действие) Бактерицидные и бактериостатические вещества Легкие Полиморфно - ядерные лейкоциты. Альвеоциты. Лизоцим, свободные радикалы, лактоферрин. Сурфактант Верхний отдел ЖКТ Слюнные железы. Полиморфно-ядерные лейкоциты. Тиоцианаты. Лизоцим, миелопероксидаза, лактоферрин, катионные белки. Нижний отдел ЖКТ Желчь. Нормальная микрофлора Желчные кислоты. Токсичные низко молекулярные жирные кислоты. Болезнетворные микроорганизмы, преодолевшие кожный и слизистые барье-ры, начинают проникать в ткани. Здесь их встречают фагоциты, они создают вокруг микроорганизмов защитный вал, возникает местные воспалительный процесс, который ограничивает распространение микроорганизмов в сосед-ние ткани и органы. Русский врач И.И. Мечников первым указал на защит-ную роль воспаления (изучал его на прозрачных мышцах морских звезд, до-казал, что это свойство многих многоклеточных организмов). Воспаление сложная сосудисто-тканевая защитно-приспособительная реак-ция организма на действие патогенного раздражителя.  Выполняет защиту организма от воздействия патогенного фактора в виде специфических реакций организма и выработки антител. Благодаря воспалительной реакции очаг повреждения ограничивается от всего организма, происходит его ликви-дация, повышается местный и общий иммунитет. Однако при некоторых ус-ловиях воспаления может приносить вред организму (нарушать функции, вы-зывать некроз тканей и т.д.). б) лимфатическая система – является еще одним барьером на пути продви-жения микроорганизмов в ткани. Прежде всего, это лимфатические узлы. Они расположены по ходу лимфатических сосудов и выполняют функцию «фильтров» (задерживают микробные клетки и другие нерастворимые части-цы).     Если же возбудителю удалось преодолеть и эти барьеры, то в макроорганизме происходят серьезные изменения обмена веществ и многих физиоло-гических процессов. А именно повышается общая температура (за счет уси-ления обменных и энергетических процессов), которую мы можем рассмат-ривать как защитную реакцию (температура выше оптимальной тормозит размножение патогенных микроорганизмов и губительно действует на виру-сы). Усиливается мочеотделение и потоотделение (способствуют освобожде-нию организма от возбудителя). Появляется диарея (при кишечных болезнях это также является защитной реакцией, с помощью которой организм пыта-ется избавится от патогенного микроорганизма). Гуморальные факторы неспецифической резистентности Гуморальные факторы неспецифической резистентности, постоянно присутствуют в организме и включают в себя: а) нормальные (естественные) антитела – часто находятся в крови животных и человека, которые ранее не болели и не подвергались иммунизации; они вступают в реакцию со многими антигенами (в низких титрах от 1:10 до 1:40), считается, что они образуются в результате естественной иммунизации макроорганизма возбудителями); б) лизоцим – вещество ферментной природы, присутствующее в слюне, слез-ной жидкости, секрете слизистых оболочек, носовой слизи, сыворотке крови, экстрактов органов и тканей, в молоке. Большое количество лизоцима со-держит белок куриных яиц; обладает свойством лизировать многие микроор-ганизмы (живые и убитые, в основном грамположительные); устойчив к на-греванию инактивируются только при кипячении); в) секреторный иммуноглобулин А – постоянно находится в содержимом  секретов слизистых оболочек, молочных и слюнных желез, в кишечном трак-те; обладает выраженным противомикробным и противовирусным действи-ем; г) пропедрин (от латинского pro и perdere подготовить к разрушению) – впервые описан в 1954 г. как важный фактор неспецифической защиты, по своей сути является сывороточным белком (β-глобулином), постоянно при-сутствует в нормальной сыворотке крови (до 25 мкг/мл); принимает участие в разрушение микробных клеток и нейтрализации вирусов, действует обычно в составе пропедриновой системы (пропедрин, комплемент и ионы магния), однако нативный пропедрин играет значительную роль в неспецифической активности комплемента (альтернативный путь активации). д) лизины – белки сыворотки крови, обладающие способностью лизировать (растворять) некоторые микроорганизмы и эритроциты; у большинства животных представлена в виде β-лизинов; е) лактоферрин – относятся к группе гликопротеидов, обладающих железос-вязывающей активностью (связывает два атома трехвалентного железа, кон-курируя с микроорганизмом, в результате чего подавляется его рост); образуется полиморфноядерными лейкоцитами и особыми клетками железистого эпителия; является компонентом секрета желез (слюнных слезных, молоч-ных), дыхательного, пищеварительного и мочегонного трактов; является фактором местного иммунитета, защищает от возбудителей эпиталиальные покровы организма. ж) комплемент – многокомпонентная система белков сыворотки крови, лим-фы, тканевой жидкости и других жидкостей организма, имеют важную роль в иммунитете организма. Описал его Бухнер в 1889 г. под названием «алексин» (для борьбы), вызывает лизис микроорганизмов, термин «комплемент» ввел Эрлих в 1895 г., очень неустойчив (быстро разрушается при t 560 С в течении 30 минут (было замечено, что специфические антитела в присутствие свежей сыворотки крови разрушают эритроциты или лизируют микроорганизмы, но если сыворотку прогреть, лизиса не происходит). Больше всего комплемента содержится в сыворотке крови морской свинки. Система комплемента состо-ит из девяти различных белков (С1,…, Сg), некоторые в свою очередь из не-скольких субъединиц. Различают два пути активации (самосборки) системы комплемента – классический – связывается компонент С1 с иммунным ком-плексом антиген + антитело, сюда присоединяются субъединицы и последо-вательно другие компоненты (С2, С3, С4,), далее на клеточной мембране фик-сируется С5 и С6, С7, последними присоединяются С8 и С9, в результате про-исходит повреждение клеточной стенки или лизисе бактерий. - при альтернативном пути активации комплемента активаторами служат са-ми бактерии, вирусы или экзотоксины; здесь не участвуют С1, С4, С2; актива-ция начинается со стадии С3, куда присоединяются пропедрин, ингибиторы и некоторые другие вещества; основное значение имеет пропедрин, который активизирует С5, С6, С7 и С8, что приводит к повреждению клеточной стеки и лизису бактерий. Таким образом, система комплемента – эффективный механизм защи-ты, которая активируется в результате иммунных реакций или при непосред-ственном контакте с микроорганизмами или их токсинами, она участвует в регуляции процесса переключения иммунологических реакций с клеточных гуморальную и наоборот, С4 способствует прикреплению к клетке, С3 и С4 усиливают фагоцитоз, С1 и С4 связываются с поверхностью вируса и блоки-руют рецепторы, С3 и С5 стимулируют выделение ферментов, разрушающих антигены, направляют миграцию макрофагов и усиливают воспаления и др. Установлено, что различные клетки синтезируют различные компоненты  комплемента: макрофаги – С1,С2,С3,С4 и С5, гепатоциты – С3, С6, С8, клетки паренхимы печени С3,С5 и С9. з) интерферон – выделен в 1957 г.  английскими вирусологами Айзексом и Линдерманом и первоначально рассматривался как фактор противовирусной защиты, однако в последствии выяснилось, что индукторами образования его являются не только вирусы, но и бактерии, их токсины и др. В зависимости от клеточного происхождения и индуцирующих факторов различают α- интерферон (лейкоцитарный), β-интерферон (фибробластный) – это I тип интерферона, γ - интерферон иммунный продуцируется лимфоцитами и макрофагами, активированными невирусными индукторами. Интерферон принимает участие в регуляции различных механизмов иммунного ответа: усили-вает цитотоксическое действие сенсибилизированных лимфоцитов, оказыва-ет антипролиферативное и противоопухолевое действие и др. Он обладает видотканевой специфичностью, более активен в той биологической системе, в которой выработан и защищает клетки от вируса только тогда, когда кон-такта с возбудителями еще нет.     Процесс взаимодействия интерферона с чувствительными клетками включает в себя несколько этапов: - адсорбции интерферона на клеточных рецепторах; - индукция антивирусного состояния, - развитие вирусной резистентности, - выраженная резистентность и вирусному инфицированию.     Не вступая в прямой контакт с вирусом, интерферон препятствует про-никновению того в чувствительную клетку, ингибирует синтез вирусных бел-ков на клеточных рибосомах. В последние годы установлены радиационно-защитные свойства. и) ингибиторы – неспецифические противовирусные белки, находящиеся в сыворотке крови, секретах эпителия слизистых оболочек, в экстрактах орга-нов и тканей, обладают способностью подавлять активность вирусов вне клетки. Подразделяют на термолабильный (теряют активность при t 60-620 в течение 1 часа) и термостабильные (выдерживают нагревание до 1000С). Об-ладают универсальной антигемагглютинирующей и вирус нейтрализующей активностью в отношении многих вирусов.     Кроме того, к гуморальными факторами неспецифической резистент-ности относятся бактерицидная активность сыворотки крови. Было давно за-мечено, что свежая сыворотка крови обладает выраженными бактериостати-ческими свойствами. Это связано с наличием в сыворотке крови нормальных антител, лизоцима, пропедрина, комплемента, монокинов, лейкинов и др. веществ. Зависит от состояния здоровья человека и животного, условий со-держания, кормления. Реакцию определения бактерицидной активности сы-воротки крови ставят при t 370 С, с различными разведениями сыворотку, ку-да вносят определенную дозу микроорганизмов; выражается в условных еди-ницах.     К неспецифическим факторам защиты организма относится также стресс. Факторы вызывающие его, Силье назвал стрессорами. Это особое не-специфическое состояние организмам, возникающее в ответ на действие раз-личных повреждающих факторов окружающей среды (микроорганизмы и их токсины, холод, голод, тепло ионизирующее приучение и другие агенты). Адаптационный сидром может быть местным и общим и обуславливается действием гипофизарно-адренокортикальной системы, связанной с гипота-ламусом; под влиянием стресса гипофиз выделяет адренокортикотропный гормон, стимулирующий функции надпочечников, в свою очередь выделяю-щих противовоспалительный гормон типа кортизона. Если действие стрессо-ра продолжительно и сильно, то в процессе адаптации возникает болезнь. В современных условиях при промышленном животноводстве количество стрессоров, воздействующих на животных огромно, поэтому на первый план выходит профилактика стрессовых воздействий кА одна из важнейших задач ветеринарной службы. Основные гуморальные защитные факторы организма представлены в таблице 2. Клеточные факторы неспецифической резистентности Клеточные факторы неспецифической резистентности связаны с явлением фагоцитоза, микро- и макрофагами. а) Фагоцитоз (от греческого phago – ем и cytos – клетка) один из самых древних механизмов резистентности, действует на всех станах эволюции. У простейших организмов он обеспечивает функцию питания и защиты клеток. На более высоких ступенях эволюции фагоцитоз выполняет только защитные функции с помощью дифференцированной системы клеток. Фагоцитоз - процесс активного поглощения клетками организма попавших в него патогенных живых и убитых микроорганизмов и других чужеродных частиц с последующим перевариванием их с помощью внутри клеточных ферментов. Фагоцитирующие клетки подразделяются на микрофаги (полиморфно-нуклеарные фагоциты), в  подавляющем большинстве это нейтрофилы и макрофаги (мононуклеарные фагоциты). Среди макрофагов различают подвижные - оседлые (макрофаги печени, селезенки, лимфатических узлов, клетки, выстилающие стенки мелких сосудов и других органов и тканей). Основная характеристика фагоцитирующих клеток представлена в таблице 3. Таблица 3 Один из основных функциональных элементов микро и макрофагов являются лизосомы (гранулы диаметром от 0,25 до 0,5 мкг, содержащие набор ферментов и других веществ) катионные белки, фагоциты, лактофферин и др), способных разрушать антигены. Характеристика основных групп антимикробных компонентов лизосом представлена в таблице 4. Процесс фагоцитоза включает следующие этапы: хемотаксис и прилипание (адгезия) частиц к поверхности фагоцитов; постепенное погружение (захват) частиц в клетку с последующим отделением части клеточной мембраны и образованием фагосомы; слияние фагосомы с лизосомами; ферментативное переваривание захваченных частиц и удаление оставшихся микробных элементов. Активность фагоцитоза связана с наличием в сыворотке крови опсонинов (белков нормальной сыворотки крови, вступающих в соединение с микроорганизмами и превращающих их в доступную фагоцитозу форму). Делятся на термостабильные (в основном относятся к иммуноглобулину G, реже к иммуноглобулинам А и М) и термолобильные (разрушаются за 20 минут при 560С – компоненты системы комплемента С1,С2,С3,С4). Если в результате фагоцитоза происходит гибель микроорганизмов, фагоцитоз называют завершенным, если микроорганизмы, находящиеся внутри фагоцита не погибают, - называют незавершенным. Значение фагоцитоза в системе защиты организма огромно, но представление И.И. Мечникова о фагоцитозе как универсальном и господствующем механизме защиты от всех существующих инфекций в настоящее время претерпело много поправок. Лекция 4. Иммунная система организма и ее функции Попытка: 1 К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Иммунная система и ее функции.     У позвоночных, особенно у теплокровных животных, в процессе эволюции произошло изменение температуры тела, размеров его, продолжительность жизни и среда обитания, таким образом, появилось огромное количество питательных веществ, постоянная температура («термостат») и это создало наиболее благоприятную среду для жизни огромного количества чужеродных организмов, в том числе патогенных. Для защиты от них требовались новые, более совершенные и действенные иммунные механизмы защиты. Это стало возможным с появлением у высших животных дополнительной лимфоидной системы иммунитета. Основными элементами ее являются особые клетки, обладающие специфичностью и способностью создавать и хранить иммунологическую память о возбудителе заболевания и других, генетически чужеродных системах.     Иммунная система представляет собой совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток организма. Специфическая система иммунитета имеет свои центральные и периферические органы, в которых образуются, дифференцируются и созревают лимфоциты – основные факторы специфического иммунитета. По лимфатическим и кровеносным сосудам,  межтканевым щелям проникают в самые отдаленные участки тела, распознают и уничтожают чужеродные в генетическом отношении вещества в т.ч. микробной природы.     В организме теплокровных животных лимфоидная система распознает сигналы (от бактерий вирусов, чужеродных и мутантных клеток, белков и т.д.), не распознавание нервной и эндокринной системами, контролирует при этом процессы дифференцировки клеток и генетическое постоянство организма, сохраняет его индивидуальность.     У иммунной системы позвоночных животных в процессе эволюции появились свойства, отличающие ее от неспецифических факторов иммунитета. Важнейшими из них являются свойства, наиболее выраженные у теплокровных животных: 1) способность распознавать различия в химической структуре собственных клеток и продуктов их жизнедеятельности (белков и др.) от чужеродных (т.е. умение отличать «свое» от «чужого»); 2) запоминание «чужого» (иммунологическая память) с более быстрым, более сильным и более продолжительным ответом и повторное поступление в организм чужого, способного вызвать иммунную реакцию; 3) Высокая специфичность иммунологической памяти только к определенному антигену; 4) специфическая иммунологическая ареактивность (толерантность), наступающая в результате контакта организма с антигенами в процессе эмбриональной жизни.     На способности специфической иммунной системы к созданию и сохранению иммунологической памяти основано возникновение активно приобретенного специфического иммунитета после переболевания или после вакцинации.     Важнейшие свойства специфической иммунной системы неотделимы друг от друга и  проявляются не только при введении в кровь белков и других чужеродных веществ, но и при трансплантации органов и тканей.      Лимфоидные органы подразделяют на центральные (тимус, костный мозг, сумка Фабрициуса (у птиц) и ее аналог у животных (пейеровы бляшки)) и периферические (селезенка, лимфатические узлы, солитарные фолликулы, кровь и др.).     Центральные органы лимфоидной системы называют еще первичными, в них происходит «обучение» лимфоцитов. В периферических (вторичных) органах «работают», т.е. обезвреживают антигены. На территории центральных органов иммунной системы происходит лимфопоэз – дифференцировка лимфоцитов от стволовой кровеносной клетки до зрелого (виргильного) лимфоцита, которые затем циркулируют по организму, периодически локализуясь в периферических лимфоидных органах.     В периферических органах иммунной системы в норме создаются все условия для иммуногенеза – дифференцировки лимфоцитов после распознавания антигена зрелым лимфоцитом. В результате лимфоциты начинают активно делится, и продуцировать эффекторные молекулы (цитокины, цитолизины и др.). Во всех периферических органах есть скопление лимфоцитов, которые сейчас принято называть лимфоидными узелками (старое название лимфоидные фолликулы). Важнейшими функциями лимфоидной системы являются: а) создание микроокружения для регуляции процесса созревания лимфоцитов; б) соединение разбросанных по всему телу популяций лимфоцитов в органные системы; в) регуляция взаимодействия разных классов лимфоцитов и макрофагов в процесс реализации иммунных процессов; г) обеспечение своевременной доставки элементов иммунной системы к очагу поражения.     Согласно современным представлениям лимфоидная ткань образована ретикуляций тканью, в петлях которой расположены клетки лимфоидного ряда различной стадии зрелости. Считается, что ретикулярная ткань (кроме иммунной системы она встречается в кроветворных органах) выполняет не только опорную и формообразующую функцию, но и создает микроокружение для дифференцирующихся лимфоцитов. В своей основе она имеет отросчатые  ретикулярные клетки различных групп и ретикулярные волокна.  Иммунные клетки в лимфоидных органах представлены в основном лимфоцитами (малые, средние, большие) плазматическими клетками, макрофагами и др. Все эти клетки происходят из стволовой кровеносной клетки, закладывающейся у человека и животных в стенке желточного мешка и мигрирующей в эмбриональные органы кроветворения (печень, селезенка, костный мозг). У взрослого она находится в костном мозге, откуда ее потомки могут мигрировать с кровью в лимфоидные органы. В развитии и строении органов иммунной системы можно выделить следующие закономерности: а) рабочей перенхимой органов иммуногенеза является лимфоидная ткань; б) наблюдается ранняя закладка этих органов в онтогенезе; в) к моменту рождения иммунные органы достигают морфологической зрелости (т.е. сразу же после рождения способны выполнять функции защиты); г) все органы иммунной системы быстро увеличиваются в размерах в раннем возрасте, когда в них наблюдается ускоренная дифференцировка иммунной ткани; д) и центральных и в периферических  органах иммунной системы вскоре после достижения пика развития отмечается возрастная инволюция лимфоидной ткани, ее замена соединительной и жировой тканью; е) центральные органы иммунитета надежно защищены (костный мозг – в костно-мозговых полостях, тимус – за грудной); Ж) периферические органы иммунной системы расположены на путях возможного внедрения антигенов в организм (при увеличении длительности антигенного воздействия в этих органах наблюдается усложненное строение и функционирование). Органы имунной системы Органы иммунной системы. 1. Костный мозг – основной орган гемопоэза в нем находится популяция стволовых клеток, из которых в дальнейшем образуются Т- и В-лимфоциты. У млекопитающих в костном мозге созревают В-линии лимфоцитов, несущие поверхностные иммуноглобулины. Клетки воспринимают особые растворимые факторы - медиаторы иммунитета. Сами же клетки продуцируют миелопептиды, которые активируют антителообразующие клетки. Костный мозг является одновременно и органом кроветворения и органом иммунной системы. Кроветворение поддерживается в течение всей жизни в костном мозге плоских костей грудины, костей черепа, ребрах, крыльях подвздошной кости и в позвонках). В костном мозге происходит дифференцировка всех лейкоцитов крови. Основу органа составляет ретикулярная ткань в ячейках которой находятся клетки миелоидной и лимфоидной тканей. Среди ретикулярных клеток чаще всего встречаются фибробластоподобные (регулируют процесс дифференцировки В-лимфоцитов) и эндотелиальные клетки. В настоящее время есть данные, что в костном мозге происходит и образование антител. 2. Тимус – появляется у млекопитающих животных на шестой неделе эмбрионального развития. Состоит из двух долей, которые делятся на более мелкие дольки. Корковый слой заполнен малыми лимфоцитами – тимоцитами, в мозговом слое происходит их размножение, и располагаются эпителиальные клетки (играют роль в дифференцировке Т-лимфоцитов). Тимус увеличивается в размерах до наступления половой зрелости, затем происходит его физическая инволюция. Как центральный орган формирования иммунитета, он регулирует функции других лимфоидных органов и сообщает иммунологическую компетентность клеткам предшественникам. Тимус исполняет роль эндокринного органа: продуцирует гуморальные факторы, регулирующие иммунологические процессы (влияют на предшественников иммунокомпетентных клеток и этапы антигенно-зависимой дифференцировки Т-лимфоцитов). В тимусе происходит «обучение» и дифференцировка Т-лимфоцитов, так они получают способность отличать клетки своего организма от чужих или своих видоизмененных. Тимопроизводные лимфоциты, покинувшие тимус, обладают полной иммунокомпетентностью. Кроме того, в отсутствие антигенного раздражителя тимус выделяет огромное количество биологически активных веществ – тимозин, тималин, тимопоэтин, тимостимулин, Т-активин и др. Тимус рассматривают в качестве «информационного центра» иммунной системы, т.к. именно в нем осуществляются пролиферация, дифференцировка и миграция Т-лимфоцитов, их разделения на отдельные классы Т-клеток. Дифференцировка тимоцитов включает в себя этапы: - экспрессия антигенспецифическая рецепторов; - отбор клеток, распознающих белки (позитивная и негативная селекция); - разделение Т-клеток на хелперы, супрессоры, киллеры; - появление рецепторов, обеспечивающих доставку Т-лимфоцитов в лимфоидные ткани. Удаление тимуса ведет к тяжелым нарушениям иммунных реакций организма вплоть до летального исхода. 3. Сумка Фабрициуса (бурса) – имеется только у птиц, расположена на дорсальной поверхности прямой кишки и с помощь протока связана с задней камерой клоаки. Развивается к тринадцатому дню эмбрионального развития (у кур), инволюция начинается после седьмой недели жизни цыплят. Представляет собой лимфоэпителиальную ткань, состоящую из фолликулов, имеющих мозговую и корковую зоны. Источником предшественников лимфоидных клеток Фабрициевой сумки служит костный мозг. Под влиянием антигена заселения бурсы лимфоцитами усиливается и начинается их формирование в В-лимфоцитов. Т.о. за развитие гуморального иммунитета у птиц ответственна Фабрициева сумка, у млекопитающих животных В-система лимфоидных клеток образуются из стволовых клеток непосредственно в костном мозге (по мнению некоторых авторов первичными лимфоидными органами млекопитающих являются аппендикс и пейеровы бляшки). 4. Селезенка – расположена на пути крови магистрального сосуда тела – аорты в систему воротной вены, разветвляющейся в печень. Селезенка является одним из главных фильтров кровеносной системы;  здесь не только развиваются иммунные реакции, но и уничтожаются погибающие эритроциты, тромбоциты, антигены. В первую очередь в селезенке появляются антитела первичного иммунного ответа (IgM), здесь синтезируются биологически активные вещества, стимулирующие фагоцитоз, поэтому потеря селезенки является серьезной утратой для организма. Лимфоидный аппарат селезенки устроен гораздо сложнее, чем у других органов иммунной системы. К нему относятся лимфоидные муфты (окутывают все пульпарные артерии), лифоидные узелки (в местах ветвления артерий), эллипсоидные макрофаголимфоидные муфты (на концах артерий) и венозные синусы (в них впадают артериолы  и истинные капилляры селезенки). Снаружи селезенка покрыта фиброзной капсулой, внутрь органа от нее отходят соединительнотканные тяжи,  между которыми находятся белые и красные пульпы. В красной пульпе и происходит обезвреживание поступающих из крови антигенов. 5. Лимфатические узлы – компактные органы, состоящие из ретикулярной ткани и соединительнотканного органа. Многочисленные лимфоузлы располагаются на пути тока лимфы, и являются важнейшими барьерно-фильтрационными органами, в которых задерживаются и подвергаются фагоцитозу или воздействию антител микроорганизмов, чужеродные частицы разрушающиеся клетки. Функцию биологической защиты в лимфоузлах выполняют в основном Т- и В-лимфоциты и их потомки. Лимфоузлы расположены практически в любом месте организма и называются в соответствии с частью тела, которую они «обслуживают» (околоушные, подчелюстные, коленной складки и др.). Размеры и количество лимфоузлов у животных разных видов различны. Есть лимфоузлы очень маленькие (около 1 мм), другие – до 10-12 см. у крупного рогатого скота насчитывается до 300 крупных лимфоузлов, у лошади – 8000 мелких, расположенных пометами по несколько десятков и сотен, у свиней до 190 среднего размера и т.д. Животные рождаются с маленькими лимфоузлами, но еще молочный период они интенсивно растут. Пропуская лимфу, лимфоузлы отфильтровываются и улавливают антигены. В них различают мозговое и корковое вещество, последнее, в свою очередь, состоит из кортикальной (тимуснезависимой) зоны и паракортикальной (тимусзависимой). Антигенная стимуляция приводит к развитию клеточного иммунитета и увеличению паракортикальной зоны; при гуморальном иммунитете резко увеличивается кортикальная зона. 6. Пейеровы бляшки – расположены в подслизистом слое тонкого кишечника и представляют собой совокупность зародышевых центров, подобно корковому слою сумки Фабрициуса. Здесь преобладают В-лимфоциты, ответственные за развитие гуморального иммунитета. У млекопитающих здесь находится в три раза больше лимфоцитов, чем в крови. Ткань бляшки окружена Т-клеточной зоной, где находятся Т-лимфоциты. Другими лимфоидными образованиями органов пищеварения являются миндалины (образуют глоточное лимфоидное кольцо), лимфоидные узелки и диффузно рассеянные лимфоидные клетки в стенке глотки и слизистой оболочки пищевода и т.д. Кроме того, лимфоидная ткань имеется в слизистых оболочках дыхательной и мочеполовой системы. Функцией этих клеток и тканей является защита от антигенов, стимуляция лимфоцитов, синтез антител и др. 7. Кровь – являясь периферическим органом иммунной системы, представлена отдельными лимфоидными клетками различного назначения и разной степени зрелости, а также гранулоцитами и моноцитами. Некоторые авторы к периферическим органам иммунной системы относят печень (в эмбриональный период происходит образование форменных элементов крови, в том числе Т- и В-лимфоцитов, в постэмбриональный период именно здесь локализованы особые популяции лимфоцитов, «обслуживающие» кровь воротной вены); большой сальник (иммуннокомпетентный орган, содержащий большое количество лимфоидных узелков) и кожу (имеет в своем составе клетки активирующие Т- и В-лимфоциты, стимулирующие их созревание и дифференцировку). Лекция 5. Специфические факторы гуморального и клеточного иммунитета. Характеристика классов лимфоцитов. Попытка: 1 К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Специфические факторы гуморального и клеточного иммунитета. Характеристика классов лимфоцитов. Большинство клеток гемопоэтической системы позвоночных происходит из предшественников в костном мозге. Они циркулируют в крови, проникают в ткани и задерживаются в них некоторое время. Родоначальницей лимфоцитов и вспомогательных клеток является стволовая клетка. Именно стволовая кроветворная клетка (самоподдерживающая клетка костного мозга) дает начало двум рядам клеток; из лимфоидной стволовой клетки образуются В- и Т-лимфоциты и ЕК – клетки; а из миелоидной стволовой клетки появляются мега… (предшественник тромбоцитов у млекопитающих), эритроидная клетка (эритроциты) и гранулоцитарно-макрофагальный предшественник моноцитов, нейтрофилов, эозинофилов, базофагов и, возможно, тучных клеток. Потомки миелоидной стволовой клетки (тромбоциты, моноциты, макрофаги, нейтрофилы, базофилы и тучные клетки) являются вспомогательными клетками. За специфичность как гуморального, так и клеточного иммунитета ответственны лимфоциты, которые развиваются из недифференцированных стволовых клеток, находящихся в кроветворных тканях – в печени (у плода) и костном мозге (у взрослых животных). Дифференцировка лимфоцитов (иммунопоэз) приходит последовательно в центральных (первичных) лимфоидных органах (тимусе, костном мозге, фабрициевой сумке и в периферических (вторичных) лимфоидных органах (лимфоузлах, селезенке и тд.). В центральных органах иммунной системы осуществляется первичные (антигеннезависимые – в отсутствие антигена) дифференцировка «нулевых» лимфоцитов с превращением их в Т-лимфоциты (в тимусе) и В-лимфоциты (в костном мозге млекопитающих и фабрициевой сумке птиц). Завершающая (антигензависимая – в присутствии антигена) дифференцировка лимфоцитов происходит в периферических органах иммунитета. Именно там Т-лимфоциты приобретают способность иммунный ответ клеточного типа, а В-лимфоциты гуморальный ответ путем выработки антител. Каждый лимфоцит в процессе своего развития в центральных органах иммунитета приобретает способность реагировать только с определенным антигеном (даже не встречавшись с ним до этого ни разу) Предполагается, что иммунная система состоит из миллионов различных клонов (семейств) Т- и В-лимфоцитов (клон-потомство одной клетки). Все клетки одного клона имеют на поверхности одинаковые белки-рецепторы, позволяющую им связывать определенную «антигенную детерминанту» (группу атомов в молекуле антигена). Каждый клон «знает» единственный антиген, а все клоны лимфоцитов в совокупности «знают» все возможные в природе антигены. Чужеродный антиген связывается избирательно лишь с клетками, имеющими комплементарные ему специфические рецепторы и стимулирует в периферических органах иммунной системы размножения этих клеток и созревания их потомков (эффекторных клеток). Т.о. появляется иммунный ответ именно на этот антиген. Если на атиген реагирует только один клон Т- и В-лимфоцитов, то такой ответ называют моноклональным. Ответы на большинство антигенов поликлональны, т.е. на один и тот же антиген реагирует несколько клонов. Однако лимфоцитов очень много, т.о. даже если антиген активирует много клонов, количество рабочих лимфоцитов мало. В различных источниках литературы по иммунологии лимфоциты, ранее не встречавшиеся с антигеном, обозначаются различными терминами – иммуннокомпетентные, коммитированные (способные), зрелые, наивные, виргильные (нетронутые) и т.д. Наиболее рапространенный термин иммунокомпетентные лимфоциты и виргильные клетки. В периферических лимфоидных органах взрослого животного популяции Т- и В- лимфоцитов одновременно содержат клетки, находящиеся на нескольких стадиях созревания: виргильные клетки, клетки памяти и активные клетки (эффекторные и регуляторные). В зависимости от биологических свойств Т-лимфоциты разделяются на несколько популяций: 1. Т – хелперы (помошники) – относятся к категории регуляторных вспомогательных клеток, они стимулируют … В- лимфоцитов и дифференцировку в антителообразующие клетки (плазматические клетки). В настоящее время доказано, что ответ В-лимфоцитов на воздействие большинства белковых антигенов полностью зависят от помощи Т-хелперов. Такая помощь осуществляется двумя способами: прямое воздействие хелперной Т-клетки и реагирующей В-клетки (Т-клетка распознает детерминанты антигенной молекулы, которая уже зафиксирована на В-клетке ее рецепторами); в другом случае хелперная функция Т-клеток в активации В-лимфоцитов может осуществлятся путем образования растворимых неспецифических хелперных факторов – лимфокинов (цитокинов). 2. Т-киллеры (убийцы) – выполняют эффекторные функции, осуществляя клеточные формы иммунного ответа. Они распознают и лизируют клетки, на поверхности которых имеются чужеродные для данного организма антигены (опухолевые, вирусные и т.д.). Пролиферация и дифференцировка Т-киллеров происходит с участием Т-хелперов (они воздействуют с помощью растворимых факторов - интерлейкина). Доказано, что т-киллеры осуществляют реакцию гиперчувствительности замедленного типа. 3.Т-усилители активируют иммунный ответ в рамках Т-.. иммунитета, а Т-хелперы обеспечивают возможность его развития в В-звене иммунитета в ответ на тимус зависимые антигены. 4. Т-супрессоры (подавляющие) – обеспечивают внутреннюю саморегуляцию (ограничивают иммунный ответ на антигены и предотвращают развитие аутоиммунных реакций). Эти клетки тормозят выработку антител, развитие гиперчувствительности замедленного типа, становление и поддержание иммунологической толерантности. 5. Т-клетки иммунной памяти – обеспечивают иммунный ответ вторичного типа, а случае повторного контакта организма с данным антигеном, они не делятся, но имеют высокое сродство к антигену. При повторном поступлении антигена  в организм Т-клетки памяти распознают его, приобретают способность к делению и превращаются в Т-киллеры. В-лимфоциты образуются из стволовых клеток кроветворной ткани. Предшественники В-лимфоцитов в сумке Фабрициуса претерпевают дифференцировку, затем мигрируют в лимфатические узлы и селезенку, где и выполняют свои специфические функции. В-лимфоциты подразделяются на два основных класса: В-эффекторы и В-регуляторы. Эффекторные клетки В-лимфоциты – это антителообразующие клетки (плазматические) – синтезируют антитела одной специфичности, т.е. против одной антигенной детерминанты. В свою очередь В-регуляторы делятся на супрессоры (подавляющие) и усилители (амплифайеры). Регуляторы выделяют медиаторы, угнетающие продукцию ДНК в Т- и В-лимфоциты только в пределах костного мозга, а также усиление В-эффекторов. В-лимфоциты крупнее Т-лимфоцитов (соответственно 8 и 5 мкл) и имеют покрытую ворсинками и складками поверхность (в то время как поверхность Т-лимфоцитов гладкая). Все молекулы антител, синтезируемые одной клеткой. В-лимфоциты имеют одинаковый антигенсвязывающий участок. Первые антитела встраиваются в плазматическую мембрану клетки и служат рецепторами для антигена. На данном этапе подключаются В-клетки памяти, Т-хелперы и другими лимфоцитами, инициируются пролиферация и дифференцировка с образованием плазматических клеток. Первые плазматические клетки сбрасывают со своей мембраны рецепторы и антигены и начинают продуцировать и выделять в кровь огромное количество растворимых антител с тем же антигенсвязывающим участком (со скоростью 2000 молекул в секунду). Для превращения виргильного В-лимфоцита в плазматическую клетку обычно требуется три сигнала: -сигнал активации (антиген, ИЛ-4 и др.), после которого на поверхности В-лимфоцита экспрессируются рецепторы для факторов пролиферации и дефференцировки; - сигнал пролиферации (ИЛ-5); - сигнал дифференцировки (ИЛ-6). Т- и В- лимфоциты и их субпопуляции размножаются по наличию на поверхности клеток общих и специфических мембранных маркеров (антигенов), распознаваемых моноклональными антителами. Третий тип клеток, непосредственно участвующих в формировании гуморального и клеточного иммунных ответов – это макрофаги. Они развиваются из миелопоэтической стволовой клетки костного мозга, проходя этапы: промоциты, циркулирующий моноцит, тканевый макрофаг. Участвуют во взаимодействии с Т- и В-клетками. Именно макрофаги осуществляют первичное распознавание, переработку антигенов и подачу по Т- и В- лимфоцитам, а также участвуют в распознавании биологически активного вещества – интерлейкина, активирующего Т-хелпера и некоторые другие клетки. Макрофаги необходимы и для образования антител, хотя сами их не синтезирует. Именно макрофаги способны связывать YgA на своей поверхности, сюда же присоединятся антиген, и образуется иммунный комплекс, который фагоцитируется более интенсивно. Макрофаги функционально неоднородны. Все  их популяций иммунокомпетеннтны или должны быть активированы (только в этом случае они участвуют в иммуногенезе).Лимфоциты непосредственно или при помощи веществ – медиаторов воздействуют на макрофаги (задерживают их агрегацию, усиливают или ослабляют подвижность, оказывают цитотоксическое действие и др.). Некоторые авторы относят макрофаги к вспомогательным материалам. Еще одной группой лимфоцитов являются клетки естественные (натуральные) киллеры-убийцы – NК- клетки (или EK-клетки). Составляют от 5 до 20% (в среднем 12%) от общего числа лимфоцитов, в печени до 42%, в селезенке – 36%, лимфоузлах и тонкой кишке – до 3%, костном мозге до 2% ЕК-клетки распознают и уничтожают клетки - … без предварительной сенсибилизации (иммунизации) и образования клеток памяти. Они играют важнейшую роль в защите организма от опухолевых клеток и вирусных инфекций. По существу, ЕК-клетки участвуют в первой защитной реакции организма до включения других – специфических иммунных механизмов. Кроме защитной эти клетки выполняют и регуляторную функцию (регулируют скорость гемо и лимфоцитоз). ЕК-клетки вызывают лизис клеток-мишеней независимый от антител и комплемента. Этот процесс включает несколько стадий: распознавание клеток мишеней, коньюгация ЕК-клеток с клетками-мишенями, активация ЕК-клеток, секреции ими литических веществ (пептидогидролаз), проникающих через поры оболочки внутрь клеток-мишеней и вызывающих их гибель. ЕК-клетки образуются в костном мозге из стволовых кроветворных клеток, представляют собой большие гранулярные лимфоциты, они независимы от тимуса, вариабельны по размерам; циркулируют в крови, содержатся в периферических лимфоидных органах. Гранулы ЕК-клеток содержат белок перфорин, обуславливающий образование пор в мембранах клеток-мишеней. Естественные киллеры гетерогенны его антигенным маркерам, один и тот же клон ЕК-клеток может распознавать и лизировать разные клетки-мишени, но возможна и некоторая специализация клонов. После лизиса клеток мишеней ЕК-клетки остаются жизнеспособными, освобождаются от мишени и могут вступать во взаимодействие с новой клеткой-мишенью. Т.о. ЕК-клетки выполняют те же функции, что и Т-лимфоциты, но убивают клетки-мишени быстро (1-2ч.),т.к. используют упрощенный механизм без распознавания индивидуальных антигенов и без подготовки иммунного ответа. Однако и ЕК-клетки нуждаются в предварительной активации активными веществами (интерлейкином (ИЛ) и др.). Вспомогательные клетки могут обрабатывать антиген и «представлять» его лимфоцитами, а также выполнять некоторые эффекторные функции. Им несвойственна способность распознавать антигены, хотя некоторые из них участвуют в антигенспецифических процессах. Нейтрофилы (микрофаги) – самые распространенные лейкоциты крови, содержат большое количество бактерицидных веществ, очень подвижны, первыми проявляются в очаге воспалений, фагоцитируют и переваривают бактерии, генерируют выделенные вещества, повреждающие ткани и клетки бактерий. Эозинофилы – крупные клетки, содержащие большие гранулы, в которых имеются цепочные полипептиды, т.о. эозинофилы обеспечивают внеклеточный цитолиз, играют важную роль в защите организма от паразитов (щелочные белки токсически действуют на гельминтов и других паразитов); кроме того, эозинофилы могут выступать индукторами воспаления, вырабатывают многие биологические вещества. Имеются также данные об участии эозинофилов в появлении аллергических реакций. Базофилы и тучные клетки имеют ряд общих характеристик (наличие рецепторв к YgE, некоторым компонентам комплемента, интерферону, лимфокинам и др.) содержат крупные гранулы с гистамином, серотонином, гепарином, трипсином, пептидогидролазами, пептидогликанами. Однако, базофилы являются циркулирующими в кровотоке клетками, в то время как тучные клетки – «оседлыми», тканевыми они крупнее базофилов и способны к делению, состав гранул богаче некоторыми веществами). Имеются данные об общем происхождении этих клеток, но фенотип их определяется местонахождением. Так, например, существуют тимуснезависимые («серозные») и тимусозависимые («слизистые») тучные клетки. Роль базофилов и тучных клеток до конца еще не изучена. Предполагают, что они участвуют в … регуляции местного гомеостаза, а при специфической активации секреция биологически активных веществ может привести к развитию гиперчувствительности немедленного типа; кроме того, предполагают, что тучные клетки и продукты их активации играют положительную роль в защите организма от опухолей. Моноциты – выходят из костного мозга в кровоток, где циркулируют в течении 1-4 дней перед миграцией в различные внесосудистые отеки тканей, подвергаются там глубокой морфологической дифференциации и превращаются в фиксированные клетки или макрофаги. Функциями вспомогательных клеток обладают и дендритные клетки – группа отросчатых клеток, диффузно распределенных в лимфоидных органах; некоторые из них обладают более высокой способностью отрабатывать антиген, чем макрофаги. К разновидности их относят белые отросчатые клетки в коже (клетки Лангерганса), вуалевые клетки в лимфе, дендритные клетки слизистых оболочек, интердигитирующие клетки лимфатических узлов и тимуса и др. Клетки стромы, хотя и не участвуют в гемопоэзе и иммунном ответе, составляют основу ткани, создавая среду для нормального функционирования лимфоцитов и вспомогательных клеток. Некоторые способны замещать макрофаги, секретировать интерлейкины и др. Кроме того, Эндотелиальные клетки синтезируют молекулы, способные узнавать лейкоциты, обеспечивать их адгезию и распределять лейкоциты на сосудистом ложе. С эндотелием сосудов взаимодействуют все клетки – участники иммунного ответа, и через него происходит выход лимфоцитов и других лейкоцитов из сосудов при миграции в ткани. В выполнении иммунологических функций участвуют и тромбоциты, в основном в качестве депо активных соединений, содержащихся в гранулах (серотонин, пептидогидролазы и др.) принимающих активное участие в механизмах воспаления. Освобождение биологически активных соединений из тромбоцитов происходит при участии иммунных комплексов, фактора активизирующего тромбоциты и др. агентов, образующихся при иммунных процессах и воспалении. Лекция 6. Антигены и антитела К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Антигены Антигены – это  генетически чужеродные вещества, способные индуцировать иммунный ответ организма (образование антител и эффекторов клеточного иммунитета) и вступать в реакцию с продуктами этого ответа. Иммунный ответ на каждый индивидуальный антиген специфичен. Слово антиген происходит от латинских слов anti – против, и genes – род, происхождение, т.о. антигены все вещества, несущие признаки чужеродной информации и при введении в организм вызывающие развитие специфических иммунологических реакций.     Как правило, антигенами являются молекулы наружных мембран клеток и клеточные продукты, секретированые у клетки. Антигенами могут быть не любые вещества (большинство белков, многие полисахариды, гликопротеиды и др.) с устойчивой внутренней конфигурацией, доступные для энзиматических систем организма. К наиболее действенным  антигенам относятся молекулы с большой молекулярной массой 40000-50000 и более дальтон (Д), полипептидно-углеводной или белковой структурой. Минимальная молекулярная масса для проявления антигенности – порядка 10000 Д. молекула с меньшей молекулярной массой (инсулин – 6000 Д) могут стимулировать выработку антител при их введении в организм со специальными стимуляторами (адъювантами).     Антигены обладают определенными свойствами: - чужеродностью; - антигенностью; - иммуногенностью; - специфичностью; - коллоидной структурой; - определенной молекулярной массой.     Антигенными свойствами обладают клетки животного и растительного происхождения, яды животных (змей, скорпионов, пчел и др.) и растений, сложные комплексы состоящие из полисахаридов, липидов, белков. Антигенами являются вирусы, бактерии, микроскопические грибы, простейшие, экзо- и эндо микроорганизмы.     Антигенность способность антигена вызывать иммунный ответ (образование антител и эффекторов клеточного иммунитета). Степень иммунного ответа организма на различные антигены неодинакова, т.е. на каждый антиген вырабатывается неодинаковое количество антител.     Еще одной важной характеристикой антигена является иммуногенность – способность создавать иммунитет, который обеспечивает защиту организма от проникновения вызвавших иммунный ответ антигенов. Это относится в основном к микробным антигенам, обеспечивающим создание иммунитета к инфекционным болезням. Чтобы быть иммуногенным антиген должен быть чужеродным для организма, иметь определенную молекулярную массу. С увеличением молекулярной массы иммуногенность нарастает. Корпускулярные антигены (бактерии, грибы, простейшие, эритроциты) более иммуногены, чем растворимые. Среди растворимых антигенов большей иммуногенностью обладают высокомолекулярные, например аггрегированные антигены.     Оба свойства антигенов крайне важны, но часто выражены не одинаково. Не всегда высокоантигенные молекулы являются и высокоиммуногенными. Антигены некоторых возбудителей инфекционных болезней (дизентерия), обладая высокой антигенностью, являются слабыми иммуногенами, не вызывая при поступлении в организм выраженного иммунитета.     Специфичность - особенность строения веществ, по которой антигены отличаются друг от друга. Ее определяет небольшая детерминанта (т.е. небольшой участок молекулы антигена, который и соединяется с выработанным на него антителом). Число таких участков (группировок) у разных антигенов различно, и оно определяет число молекул антител, с которым может соединиться антиген (валентность). От числа детерминант зависит валентность антигена, чем больше молекула, тем выше валентность.     Антигены подразделяются на полноценные и неполноценные. 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. они, вызывают в организме выработку только специфических антител, вступающих в реакцию только с данным антигеном. Неполноценные антигены (гантены) представляют собой сложные углеводы, липиды, органические и неорганические вещества растительного и животного происхождения, продукты химических реакций в т.ч. лекарственные вещества и другие, не способные вызвать образование антител в организме, но вступающие с ними в специфическую реакцию. Добавления к гаптенам небольших количеств бека или полисахарида или искусственного высокомолекулярного полиэлектролита придает им свойства полноценных антигенов. Белок который укрупняет молекулу гаптена называется «шлеппер» - проводник. Антигены, полученные путем присоединения к молекуле белка группы, обеспечивающей новую специфичность, называются конъюгированными антигенами. Коньюгат, образующийся в результате присоединения гаптена к носителю, имеет три вида специфичности, связанные с гаптеном, носителем и участком соединения гаптена с носителем. Гаптен располагается на поверхности коньюгата, сообщая ему дополнительную валентность. При иммунизации животных конъюгированными антигенами, состоящим из одного и того же белка, но содержащим различные введенные гантели, происходит индукция антител с различной специфичностью, зависящей от детерминанты, а не от белка носителя. В то же время одна и та же детерминанта на разных носителях обеспечивает выработку антител одной и той же специфичности, но с различной антигенностью, зависящей от молекулы носителя. Это свидетельствует о наличии в организме не менее двух распознающих клеточных систем: одна из них распознает антигенную детерминанту, другая несущую (шлепперную) часть молекулы антигена.     По специфичности антигены животного происхождения подразделяют на видовые, групповые, органные и стадиоспецифичные.     Видовая специфичность связана с тем, что животные разных видов имеют антигены, свойственные только данному виду (используется при определении фальсификации мяса, в криминалистике и др.). Групповая специфичность характеризует различия животных по полисахаридам эритроцитов, белками сыворотки крови, поверхностным антигенам ядерных соматических клеток. Антигены, обуславливающие внутривидовые отличия индивидуумов или групп особенно между собой, называют изоантигенами (групповые эритроцитарные антигены человека). Органные (тканевые) специфичность характеризует неодинаковую антигенность разных органов животного (печень, почки, селезенка различаются между собой антигенами). Стадиоспецифические антигены возникают в процессе эмбриогенеза и характеризуют определенный этап внутриутробного развития животного, его отдельных паренхиматозных органов. Аутоантигены – белки собственных тканей, измененные при взаимодействии с бактериальным белком, а так же под воздействием лекарственных веществ или физических факторов (облучение, ожог, обморожение). В данном случае собственные белки изменяют свои физико-химические свойства и становятся чужеродными для организма, на эти антигены также вырабатываются антитела т.е. возникают аутоиммунные болезни. Отдельные структуры микроорганизмов, эндо- и экзотоксины обладают свойством полноценных антигенов. Различают общие для родственных видов антигены (видовые и групповые) и антигены типоспецифические (свойственные определенному типу, варианту). По расположению в микробной клетке различают антигены капсульные, поверхностные (антигены клеточной стенки – К-антигены), соматические (О-антигены), жгутиковые (Н-антигены). В свою очередь К-антигены различаются по химическому строению (A,B,J и др.). Соматические антигены локализованы во внутреннем слое клеточной стенки, представляют собой липополисахаридо-полипептидный комплекс, обдающий специфичностью и иммуногенными свойствами. У грамотрицательных бактерий О-антигены является их эндотоксином. Соматический антиген термостабилен. Жгутиковые Н-антигены присутствуют у всех подвижных бактерий. Это термолабильные белковые комплексы. Эндотоксины большинства микроорганизмов также обладают свойствами полноценных антигенов с выраженной неоднородностью в пределах рода и вида. Споры бацилл и клостридий также являются антигенами, они содержат антиген споровый и антиген, общий вегетативной клетке. Среди бактериальных антигенов выделяют и так называемые защитные (протективные) антигены. Антитела синтезированные на эти антигены, защищают организм от заражения этим микроорганизмом (Н- протеин стрептококков, экзотоксин сибиреязвенной бациллы и др.). Установлено, что в результате естественного отбора среди микроорганизмов возникают также штаммы, у которых антигены сходны с антигенами организма человека и животных. При заражении иммунная система не реагирует на них, и возбудители могут беспрепятственно размножаться. Антигены некоторых микроорганизмов обладают адгезивными свойствами (природа этого явления еще не ясна). Все антигены (природные и искусственные) состоят из двух компонентов: высокомолекулярного белка (определяет антигенные свойства) и аминокислотного остатка, полисахаридов или липидов, расположенных на поверхности белка (определяет специфичность антигена, называется детериминантной группой). На поверхности антигена обычно находится несколько таких групп, они обладают одинаковой или близкой специфичностью и обуславливают поливалентность антигена. С антителом реагирует не весь антиген, а небольшая часть его молекул. Изменяя детерминантные группы можно целенаправленно изменить специфичность антигена (конструировать антигены с новой иммунологической специфичностью). Т.о. изучение специфичности антигенов и строения (природы) детерминантных групп имеет важное практическое значение. Общие антигены у представителей различных видов микроорганизмов, животных и растений называются гетерогенными (гетерогенный антиген Форсмана содержится в органах морской свинки, эритроцитах барана, в клетке сальмонеллы). Отличаются друг от друга по своему химическому составу, состоит из белков, липидов, углеводов (липиды и углеводы обуславливают их специфичность). Некоторые ученые рассматривают это как приспособление разных микроорганизмов к существованию в макроорганизме (определенная маскировка). Большинство антигенов являются Т-зависимыми, индуцирующие иммунный ответ с участием Т- и В-лимфоцитов, их узнают  Т-лимфоциты и активируют В-лимфоциты. Т-независимые антигены вызывают иммунный ответ без участия Т-клеток, инфицируют только антителообразование. Защиту организма в первые 96 часов после инфицирования факторы естественной резистентности. Примерно в это же время начинает развиваться специфический иммунитет – заключительный и наиболее мощный этап защиты. Он включает в себя развитие протективного иммунитета и иммунологической памяти. Протективный иммунитет формируется с развитием гуморального и клеточного иммунного ответа. Сущность гуморального иммунитета заключается в образовании популяций В-лимфоцитов, синтезирующих специфические антитела. Антитела Антитела – специфические белки – иммуглобулины, синтезируемые в организме под воздействием антигена и обладающие свойством специфически с ним связываться. Это важнейшие факторы защиты организма против возбудителей инфекционных болезней и генетически чужеродных веществ. Они образуются в организме в результате естественного инфицирования, вакцинации животных или убитыми вакцинами, контакта лимфоидной системы с чужеродными клетками и тканями (трансплантатами) или с собственными антигенами. Антитела классифицируются по разным критериям. В настоящее время для разделения антиген применяют метод высокоскоростного центрифугирования, т.о. все антитела разделены на две группы: 7S – небольшие молекулы антител (S – единицы Сведберга скорость седиментации белков) и 19S – большие молекулы антител. После электрофореза антитела 7S обнаруживаются в основном в  - глобулиновой фракции, и 19S в  -глобулиновой. Кроме того антитела имеют различное количество активных центров в молекуле (определяют их валентность); разделяют на полные (двух и пятивалентные); при взаимодействии с антигеном дают визуально видимые реакции – агглютинации, преципитации, лизисе и др.) и неполные (моновалентные, блокирующие – при взаимодействии с антигеном не дают взаимного проявления серологической реакции, не могут агрегировать частицы в крупные конгломераты и лишь блокируют их). Функциональная активность антител также различна - преципитины, агглютинины, лизины и др., хотя они и являются идентичными. В настоящее время белки, несущие «антительную» активность называют иммуноглобулинами (Yg) их подразделяют на пять классов YgG, YgM,YgD,YgA,YgE. Некоторые классы на подклассы. Иммуноглобулины представляют собой белки с четвертичной структурой, состоящей из четырех полипептидных цепей связанных между собой дисульфидными мостиками (активный центр). Антитела образовавшегося при иммунном ответе организма, неоднородны отличаются друг от друга, т.е. гетерогенны, главной основой их гетерогенности является уникальность их активных центров, Антитела входящие в определенные классы иммуноглобулинов, обладают различными физическими, химическими, биологические и антигенными свойствами. Иммуноглобулины имеют три вида антигенных детероминант; изотипические (одинаковые для каждого представителя данного вида), аллотипические (имеющие внутривидовые различия, обусловленные генетическими особенностями организма – продуцента и идиотипические) различные, несмотря на принадлежность одному классу подклассу или аллотипу - характеризуют индивидуальность данного иммуноглобулина в зависимости лот специфичности антигена – индуктора. 1.Иммуноглобулин М (YgМ) имеет молекулярную массу 950000, константа седиментации 19S, функционально валентен, появляется первым после заражения или вакцинации, обладает способностью агглютировать, преципитировать или лизировать антигены и связывать комплемент, находится преимущественно в плазме крови, при  инфекционных процессах его количество увеличивается; не проходит через плаценту и не участвует в амперических реакциях. 2. Иммуноглобулин G(YgG) – наиболее изученный класс; молекулярная масса 160000, константа, седиментации 7S в большом количестве содержатся с сыворотке крови (12 г/л) и составляет до 85 % всех иммуноглобулинов, присутствует в тканевой жидкости; двухвалентен, вызывает преципитацию участие в реакции агглютинации и опсонизации растворимых антигенов, играет ведущую роль в защите от многих вирусов и бактерий, нейтрализует токсины, выдерживает нагревание до 750 С до 30 минут, может лизировать антиген, связывается с молекулой комплемента; имеет четыре подкласса, различающиеся по структуре полисахаридных цепей и молекулярной массе; принимает участие в реакциях  гиперчувствительности  наследственного типа (способны связываться с клетками тканей и вызывать их специфическую сенсибилизацию); скорость синтеза представляет 32мг/1кг массы в сутки, его концентрация повышается при различных аутоиммунных и инфекционных процессах. 3. Иммуноглоболин класса А (YgA) подразделяются на сывороточный и секреторный. Сывороточный YgA Имеет молекулярную массу 170000, константу седиментации 7S, в сыворотке крови его концентрация составляет от 15 до 20 % всех иммуноглобулинов, принимает участие в нейтрализации токсинов, термоустойчив, синтезируется в селезенке, лимфоузлах, слизистых оболочках, поступает в слюну, слезную жидкость, бронхиальный секрет, молозиво. Секреторный … имеет добавочный секреторный компонент отсутствующий в сывороточном, полимер с молекулярной массой 380000, константа седиментации 11S и 15S синтезируется в слизистых оболочках, осуществляет местную защиту слизистых оболочек пищеварительного тракта и дыхательных путей (устраняет бактериальную адгезию, нейтрализует вирусы). 4. Иммуноглобулин Д (YgД) имеет молекулярную массу 160000, константа седиментации 7S, концентрация его в сыворотке крови человека до 1%, доказано, что является одним из основных иммуноглобулином, входящих в состав рецепторов В-лимфлоцитов, термостабилен, может активировать комплемент, обладает антивирусной активностью, однако его биологическая функция до конца не ясна. 5. Иммуноглобулин Е (YgЕ) имеет молекулярную массу 190000, константа седиментации 8,5S, концентрация его в сыворотке крови составляет 0,25 мг/л, термолабилен (активируется при 560С за 1час) связывается с клетками тканей, тканевыми базофилами, принимает участие в реакциях гиперчувствительности немедленного типа; у человека обуславливает атипические реакции (крапивницу, бронхиальную астму и др.), его концентрация увеличивается при аллергических заболеваниях (до 1,6мг/л) обнаружен у людей больных ревматизмом, многие исследователи считают, что YgЕ играет защитную роль при гельминтозных и протозойных заболеваниях (способствует усилению фагоцитарной активности макрофагов и эозинофилов). У животных и птиц имеются обычно не пять, а три класса антител YgМ, YgG, YgА. Иммунная система организма вырабатывает специфические антитела на огромное количество антигенов. В основе этого явления лежит большое разнообразие клонов лимфоцитов, каждый из которых вырабатывает антитела одного типа с узкой специфичностью (общее число клонов антител у мышей достигает 107-1010). В ответ на данный антиген в реакцию вовлекается множество клонов. В научных работах часто стоит проблема неспецифического связывания и перекрестной реакции антител. Получить антитела с узкой специфичностью пытались многие исследователи. В 1975 г. Д. Кехлер и Ц. Милстейн предложили принципиально новый подход к этой проблеме – метод гибридом (производят слияние опухолевой клетки плазмоцитомы с клетками селезенки иммунизированного животного; полученная гибридная клетка – гибридома способна неограниченно размножаться и синтезировать антитела узкой специфичности – моноклональные антитела). Применяют широко для диагностики инфекционных болезней животного и человека бактериальной и вирусной этиологии. При  некоторых исследованиях (ИФА, радиоиммунном анализе и др.) повышает чувствительность и специфичность реакций. Получают моноклональные антитела при иммунизации животных, накоплении гибридомных клеток, получении культуральной жидкости и другие этапы. Моноклональные антитела могут быть использованы при определении количества гормонов  в организме животных, получении вакцин генно-инженерным методом. Кроме того эти антитела могут быть использованы в качестве лечебного средства при злокачественных опухолях, для этого применяют моноклональные антитела против специфического антигена раковых клеток или возбудителя злокачественного перерождения тканей. Антитела вырабатывают плазматические клетки селезенки, лимфатических узлов, костного мозга, пейеровых бляшек; сами плазматические клетки происходят из предшественников В-лимфоцитов после их контакта с антигеном. В-клетки и их потомки функционируют по клональному принципу: по мере развития иммунного ответа они дифференцируются, пролиферируют и созревают. Синтез молекул антител происходит на рибосомах, далее происходит сборка цепей в пластинчатом комплексе. Одна плазматическая клетка может синтезировать разные антитела. При первичном иммунном ответе в антителообразовании различают две фазы: индуктивную (латентную) и продуктивную. Индуктивная фаза – период от момента введения антигена до появления до появления лимфоидных антиген-реактивных клеток (продолжается не более суток). В эту фазу входят пролиферация и дифференцировка лимфоидных клеток в направлении синтеза YgМ. Далее начинается продуктивная фаза антителообразования (до 10-15 суток), уровень антител резко возрастает, число клеток, синтезирующих YgА увеличивается. До недавнего времени существовали две основные теории образования антител: - инструктивная – антиген, введенный в организм, попадает в клетки, уже синтезирующие неспецифический иммуноглобулин; действуя как матрица, антиген вызывает образование у глобулина специфического активного центра и превращение его в антитело; однако данная теория не объясняет многие вопросы (иммунологическую толерантность и память, появления антител при отсутствии антигена и др.). - селективная теория – впервые была высказана П. Эрлихом еще в 1898г. – антитела естественный компонент организма, находящиеся на поверхности мембран клеток, антиген отбирает определенный рецептор-антитело и отрывает его, что приводит к гиперпродукции антител; также не объясняет вопрос об огромном количестве различных антител, длительность иммунного ответа и др. Первую биологическую селективную теорию образования антител сформулировал в 1955 г. Н. Ерне – теорию естественного отбора, он предположил, что в организме синтезируется полный набор антител, но небольшом количестве, при поступлении антигена в организм они связываются с антигеном и доставляют его особым клеткам организма, что служит сигналом для образования большого количества специфических антител. Эта теория послужила стимулом к дальнейшим исследованиям, и в 1964 г. Ф. Бернет предположил клонально-селекционную теорию образования антител и сформировал четыре основные предпосылки: 1.Обширность популяции лимфоидных клеток в организме (у человека 1012); она состоит из большого числа клеточных клонов, каждый клон содержит иммунокомпетентные клетки-продуценты одного из возможных вариантов  -глобулинов. 2. Гетерогенность популяции лимфоидных клеток. Множество клонов возникают в результате мутаций и обеспечивают многочисленные варианты специфичности продуцируемых -глобулинов, накапливается огромное количество вариантов специфичности, заведомо перекрывающее все возможные варианты антигенных детерминант. 3. Малое количество антигена стимулирует специфический клон к размножению и дифференциации клеток – продуцентов антител. 4. Большое количество антигена приводит к гибели иммунокомпетентных клеток. Эта теория также имеет определенные недостатки, но признана иммунологами, т.к. наиболее полно объясняет основные иммунологические феномены. Антитела способны реагировать с антигеном благодаря наличию определенных структур активного центра (полость или .., соответствующая пространственной конфигурации детерминантной группы антигена). Валентность антитела связана с количеством активных центров (YgG и YgА биваленты, YgМ поливалентен – может связать до 10 антигенов). Связыванию антитела с антигеном способствуют гидрофобное взаимодействие, водородные связи и др. Активность связывания антител с антигеном оценивают по аффинитету и авидности. Аффинитет характеризует уровень сродства антитела к антигену, степени совпадения конфигураций активного центра и детерминантной группы. Авидность – количество (валентность) и расположение активных центров, характеризующие «жадность» связывание антитела. Один антиген вызывает образование антител с различным уровнем аффинитета и авидности. Высокоаффинные антитела образуют более прочные комплексы с антигенами, чем низкоаффинные. Авидность зависит от аффинности и валентности. Лекция 7. Феномены взаимодействия антиген-антитело Попытка: 1 К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Феномены взаимодействия антиген-антитело.     Знание механизма  взаимодействия антитела с антигенами имеет огромное значение, т.к. раскрывает реакции, протекающие в организме при попадании в него различных антигенов (в т.ч. патогенных). Эти взаимодействия объясняются в настоящее время наличием детерминантных групп у антигена и активных центров, имеющиеся в молекуле антигена. Детерминантные группы антигена несут электрический заряд, именно они определяют специфичность антител, в процессе синтеза их концевая часть полипептидных цепей антитела имеет заряд, противоположный заряду детерминантной группы, т.о. полярные группы антигена и антитела, обладающие противоположными зарядами, соединяются между собой. Прочность этого комплекса зависит от количества реагирующих групп и полноты совпадения их структуры (чем больше реагирующих групп и полнее совпадения, тем прочнее соединения, и наоборот, и наоборот). При оптимальном соотношении антигена и антитела происходит полное взаимное насыщение всех валентностей, и образуются прочие комплексы, выпадающие в осадок. При избытке антител часть активных центров остается свободными и образование комплексов задерживается, если же имеется избыток антигена, комплексы образуются рыхлые и замедляется выделение осадка. При максимальном избытке антигена образование комплексов прекращается, осадок не выпадает, т.к. все активные центры антител связываются. Специфичность связывания обуславливается конфигурацией активных центров и детерминантных групп, которые должны строго соответствовать друг другу. Реакция между антигеном и антителом протекает в две стадии: первая специфическая (непосредственное соединение активного центра антитела с детерминантной группой антигена); вторая неспецифическая (комплекс антитело – антиген выпадает в осадок, т.к. плохо растворим). Вторая стадия зависит от присутствия электролита и проявляется визуально в зависимости от физического состояния антигена. Если антигены корпускулярные, то имеет место феномен агглютинации – склеивание различных химических частиц, сенсибилизированных антигенами, и клеток, в т.ч. микроорганизмов. Образующие конгломераты выпадают в осадок (клетки микроорганизмов при этом не меняются морфологически, теряют подвижность, но становятся живыми). Антитела, участвующие в аггютинации называют агглютины, а образующийся комплекс, обычно выпадающий в осадок, - агглютинат.     Когда в реакции с антителами участвуют растворимые (молекулярные) антигены – белки и их комплексы с углеводами и липидами разного происхождения, бактериальные экстракты, лизаты и фильтры бульонных культур, наблюдается феномен преципитации – осаждение антигена. В этом случае осадок называется преципитат, антитела преципитины, антигены преципитиногены. Реакция между антигеном и антителами начинается быстрым соединением детерминантной группы антигена и активного центра антитела, далее образуются длинные цепи из чередующихся их молекул, что осложняет реакцию; возможно разветвление таких цепей. Т.о. происходит образование решетки антиген-антитело.     Необходимое условие для этого – наличие более трех антигенных детерминант на каждую молекулу антигена. Молекулы антигенов в данном случае – это узлы решетки, а молекулы антител – связующие звенья. При избытке антител часть антигенсвязующих центров свободна  и формирование комплекса приостанавливается. Зона эквивалентности (область оптимальных соотношений концентраций антигена и антител) – когда в надосадочной жидкости после выделения осадка не обнаруживают свободных антигенов и антител. В зоне избытка антигена комплекс растворяется, т.к. свободные и связанные в решетку молекулы антигенов конкурируют между собой за антитело, решетка распадается.     Окончательное формирование системы антиген-антитело протекает намного медленнее. Это неспецифический процесс, в который могут включаться различные посторонние белки.     Скорость образования решетки зависит от температуры, ионной силы раствора и других условий. Оптимальные условия для реакции in vitro: температура - от 0 до 370С, ионная сила – от 0,005 до 0,1 и рН – 6,4-8,6.     В ходе реакции преципитации решетка формируется в растворе, а при агглютинации на самих клетках. О характере соединения антигена с антителом судят, применяя различные методы, одним из важнейших является электронная микроскопия. Именно благодаря ему выясним, что комплексы могут иметь кольцеобразную, непрерывающуюся и решетчатую структуру. Реакции между антигенами и антителами in vitro, имеющие диагностическое значение, называют серологическими (от латинского serum – сыворотка, т.к. ранее в качестве патологического материала использовали в основном сыворотку крови и исследовали в ней наличие антител). В настоящее время получают высокоспецифические антитела и применяют высокочувствительные методы регистрации комплексов антиген антитело.     Антитела в зависимости от свойств антигена и условий взаимодействия с ним обладают нейтрализующим, иммобилизирующим, коагулирующим (осаждающим) и лизирующим (растворяющим) действием. Нейтрализующее действие проявляется в реакции нейтрализации токсина антитоксином, иммобилизирующее – в иммобилизации некоторых микроорганизмов, коагулирующее в реакциях агглютинации и преципитации, лизирующее – в реакциях лизиса и связывания комплемента. Каждая из реакций имеет свои варианты, а их постановка –различные разновидности. 1. Реакция нейтрализации (рН) – позволяет обезвредить действие антигена специфическими антителами. Если антигеном служит микробный экзотоксин, то антитела его нейтрализует. Однако, в организме происходит нейтрализация только свободная, не связывающегося с клетками токсина. Обезвреживание токсина в ходе реакции происходит за счет связывания его аминных групп, что приводит к потере токсичности. Если антигеном служит вирусный материал, то нейтрализующие антитела полностью подавляют активность вируса (инфекционность и способность к репродукции). 2. Реакция агглютинации (РА) – подразделяется на прямую и непрямую (пассивную). В прямой агглютинации антигеном являются микробная клетка и структурные компоненты ее поверхности. В большей степени агглютинация обусловлена особенностями строения клеточной оболочки микроорганизмов не ее функциями.     При пассивной агглютинации растворимые и антигены (белки, полисахариды и их комплексы микробного происхождения) соединяются с нерастворимыми носителями (выполняет индикаторную функцию). Носителями могут быть эритроциты, частицы латекса, полиакриламида и др. Связывания антигена с носителем происходит в результате адсорбции или химического взаимодействия (антигены могут присоединятся без обработки – микробные полисахариды на эритроцитах; обработанные химическими веществами – белки после обработки танином, формальдегидом; такая обработка предотвращает разрушение эритроцитов). 3. реакция преципитации (РП) основана на осаждении антигена из раствора специфическими антителами, комплекс выпадает в осадок только при определенном соотношении концентраций реагирующих молекул, отличается меньшей чувствительностью по сравнению с реакцией агглютинации; может быть поставлена в пробирках (путем наслоения раствора антигена на иммунную сыворотку) или в агарном геле (происходит диффузия компонентов). Одним из вариантов является метод иммуноэлектрофореза (предложен П. Грабаром и К.А.Уильямсом в 1953г.) – вначале происходит электрофоретическое разделение антигена, затем диффузия его навстречу сыворотке и их взаимодействие. 4. Реакция лизиса (РЛ) – наглядно проявляет растворяющее действие антител при взаимодействии их с корпускулярными антигенами, это явление происходит при содействии комплемента. 5 Реакция связывания комплемента (РСК) – имеет более сложный в сравнении с другими серологическими реакциями механизм, т.к. участвуют две системы антиген – антитело (вводит дополнительную индикаторную систему антиген-антитело, состоящую из взвеси эритроцитов и гемолитической сыворотки); по изменениям во второй системе и судят о соответствии диагностического антигена и исследуемой сыворотки. 6. Реакция иммунофлуоресценции (РИФ) – основана на взаимодействии антигена с антителом, при котором один из компонентов (чаще антитело) обладает способностью к вторичной флуоресценции благодаря соединению с флуоресцирующим красителем. Образовавшиеся комплексы после этого обладают способностью светиться ярким светом на темном фоне под флуоресцирующим микроскопом. В качестве флуоресцирующих красителей (флуорохромов) используют флуоресцен, изотиоцианат, родамин, обработанные ими антитела не теряют способности связываться с соответствующим антителом. Имеются прямо и непрямой методы постановки реакции. Прямой метод основан на непосредственном специфическом соединении антигена с мечеными антителами. Непрямой метод – на поэтапном выявлении комплексов антиген – антитело (вводятся дополнительные компоненты, например, анти -  глобулин). Антиген также взаимно конъюгирован с флуохромом (если он представляет собой растворимый белок), в этом случае его используют для обнаружения гомологических антител. 7. Иммуноферментный анализ (ИФА) – в основу метода положена конъюгация антитела или гаптена с ферментом, которая не приводит к утрате его специфичности,  однако в комплексе с антителом фермент теряет свою каталитическую активность.  Соединение антигена с ферментом осуществляется с помощью особого бифункционального реагента. В качестве фермента применяют пероксидазу, -галакстозидазу, щелочную и кислую фосфатазы, лизоцим или др. Используемый для маркировки антител, фермент не должен присутствовать в исследуемых клетках.     Иммуноферментные методы первоначально были разработаны для  гистохимических исследований. Принцип метода заключается в том, что антитела, соединяясь со специфическим антигеном, фиксированном на твердом носителе (полистероловая пластина). Выявление иммунных комплексов, содержащих фермент, проводится с помощью цветной реакции (при добавлении фермента – специфического субстрата).     В дальнейшем методы стали применяться для количественного определения антигенов и антител в биологических жидкостях. Были разработаны гетерогенные (твердофазные) и гомогенные (в растворе) методы. 8. Радиоиммунологический анализ (РИА) – специфичность реакции антиген – антитело сочетается с высокой чувствительностью (применяют радиоактивную методику, благодаря которой можно определить азот антиген до 110-8мг/мл). В реакции используют антисыворотки и гомологические антигены, маркированные изотопом йода. Чувствительность метода возрастает при применении высокоэффективных антител с низкой перекрестной реактивностью и антигенов с высокой удельной радиоактивностью. В основу метода положен принцип конкурентного взаимодействия определяемого немеченого антитела и известного количества меченого антигена из его комплекса с антигеном вследствие последующего добавления больших концентраций немеченого антигена. Реакция подчиняется закону действующих масс: происходящее вытеснение пропорционально введенному количеству немеченого антигена. Конкуренцию между определяемым антигеном и меченым антигеном можно оценить количественно с помощью радиометрии, отделив предварительно образовавшиеся иммунные комплексы от несвязавшегося меченого антигена. Концентрацию определяемого антигена рассчитывают, исходя из сравнения соотношений свободного и связанного меченых реагентов с соответствующим стандартом. Лекция 8. Иммунопатологические реакции. Иммунодефициты. Имуннологическая толерантность Попытка: 1 К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Иммунопатология Иммунопатология изучает патологические реакции и болезни, развитие которых обусловлено иммунологическими факторами и механизмами, часть это различные нарушения способности иммуннокомпетентных клеток организма различать «свое» и «чужое» (в некоторых случаях иммунный ответ может вместо защитного действия иметь противоположное - повреждающее).     Иммунопатология включает в себя три типы реакций: реакции на собственные антигены (иммунокомпетентные клетки распознают их как чужеродные – аутоиммуногенные); паталогически сильно выраженная иммунная реакция на аллерген,  снижение способности иммуннокомпетентных клеток к развитию иммунного ответа на чужеродные вещества (иммунодефициты).     При некоторых болезнях наступает распад тканей, сопровождающийся образованием «собственного» антигена. Антитела, продуцирующие против собственных антигенов, называют аутогенами, а антигены – аутоантигенами. Аутоантигенами часто являются компоненты собственных тканей, возникающие в результате воздействия микроорганизмов, физико-химических факторов, ионизирующего облучения.     В некоторых случаях причиной возникновения аутоиммунных реакций может послужить введение в организм некоторых бактерий, обладающих общими антигенами с тканями животного. В этом случае макроорганизм, отражая чужеродный антиген, борется и с собственными тканями. Это явление наступает при гиперпродукции антител, гиперфункции или снижении функции Т-клеток – нарушении контроля над функцией В-клеток. Аллергия     Аллерген (от греческого allos – другой, ergon - действие) – измененная реактивность или чувствительность организма по отношению к тому или иному веществу, чаще при повторном поступлении его в организм. Термин «аллергия» применим австрийский ученый К. Пиркс в 1906 г. для обозначения измененной реактивности организма. Вещества, изменяющие ее он предложил называть аллергенами. Аллергенами могут быть различные вещества животного, растительного или другого происхождения. В зависимости от типа аллергена, различают инфекционную, пищевую (идиосинкразию), лекарственную и другие аллергии. Аллергия – это компонент приобретенного иммунитета, она проявляется при включении факторов специфической защиты и развивается в ответ на проникновение аллергена в организм. Эти реакции могут быть повышены по сравнению с нормой – гиперэргия, понижены – гипоэргия или полностью отсутствовать – анэргия.     Наиболее яркими в проявлении и опасными по последствиям являются реакции повышенные – гиперчувствительность. Различают гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ) – возникает после повторного введения антигена (аллергена) в организм через несколько минут; и гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) – проявляется спустя несколько часов (до 48 ч.) или дней. Различают оба типа не только быстротой, но и механизмом проявления ГМТ – обуславливается антителами и в основе ее лежит реакция антиген-антитело. ГЗТ характеризуется отсутствием антител в крови и работой сенсибилизированных Т-лимфоцитов.     К ГНТ относят анафилаксию, атопические реакции и сывороточную болезнь. Анафилаксия (от греческого ana – против, phylaxia - защита) – состояние повышенной чувствительности сенсибилизированного организма при повторном введении чужеродного белка, впервые была открыта в 1902 г Портье и Рише. Первая доза бека антигена сенсибилизирующей, вторая доза разрешающей (после нее и развивается анафилаксия) (обычно разрешающая доза в несколько раз больше сенсибилизирующей). Состояние повышенной чувствительности развивается обычно у животных спустя 10-20 дней.     Клиническая картина анафилаксии у разных животных различна, но обычно это – беспокойство, одышка, непроизвольное выделение мочи и кала, судороги, снижение температуры тела и гибель через 10-15 мин. При вскрытие отмечают … легких, несвертываемость крови, кровоизлияния на слизистых оболочек желудка и кишечника и других органов. Часто анафилаксия возникает у животных и человека после повторного введения гетерогенных иммунных сывороток, некоторых антибиотиков и др.     Механизм развития анафилаксии дольно мощный. На первично введенный антиген (белок) в организме вырабатываются антитела YgE и YgG, которые фиксируются на базофилах и тучных клетках. При повторном введении антигена происходит специфическое взаимодействие сложного комплемента;  соединяется с фиксировыанными на клетках антигенами и  рецепторами клеточных поверхностей; в результате клетки выделяют вещества – медиаторы – гистамин, гепарин, анафилотоксин, кинины и др., которые и обуславливают клиническую картину анафилаксии. Эта форма гиперчувствительности связана с В-лимфоцитами. Анафилаксию можно воспроизвести искусственно на здоровых животных пассивным путем – введением иммунной сыворотки сенсибилизированного животного;  в результате у животного через несколько часов (до 24 ч.) развивается состояние сенсибилизации, приведении этому животному специфического антигена проявляется пассивная анафилаксия.     С целью предупреждения появления анафилаксии проводят десенсибилизацию (предложил А.М. Безредка) – сенсибилизированному животному за 1-2 ч. До введения основной дозы сыворотки (антигена) вводят подкожно небольшое количество ее; можно предупредить развитие анафилаксии специальными препаратами (димедрол, атропин, супрастин и др.)  к ГНТ относят атопин – естественная сверхчувствительность, спонтанно возникающая у предрасположенных к аллергиям людей и животных. У людей это – бронхиальная астма, аллергический ринит, крапивница, пищевые аллергии и др. Атопин  связан с выработкой на аллерген специфических антител класса YgE (реагинов), они способны фиксироваться на клетках различных тканей и органов и кожносенсибилизирующей активностью. YgE взаимодействуют с антигенами на поверхности базофилов и тучных клеток, образуют иммунные комплексы, разрушающие эти клетки с выделением веществ – медиаторов. В зависимости от, того, где локализуются эти комплексы и какие ткани и клетки повреждаются, различают крапивницу (на коже), аллергический насморк (в верхних дыхательных путях), бронхиальную астму (в слизистой оболочке бронхов), коньюнктивит (в слизистой оболочке глаз). Пищевые аллергии описаны у многих видов животных (у собак и кошек на мясо, рыбу, молоко). В последние годы часто регистрируют атопические реакции на лекарственные препараты (антибиотики, сульфаниламидные средства и др.).     Еще одним типом ГНЗ является сывороточная болезнь, она развивается через 8-10 суток после однократного введения чужеродной сыворотки. У людей характеризуется появлением сыпи на коже, сильным зудом, повышением температуры тела, нарушением сердечно-сосудистой деятельности, отеков лимфатических узлов и т.д. (летальных исходов нет). В основе механизма развития лежит взаимодействие антигена с циркулирующими антителами классов YgМ и YgG (участвуют в образовании иммунных комплексов и активируют колмплемент); в данной реакции определенную роль играет анафилотоксин. Десенсибилизация не предупреждает появление сывороточной болезни, на практике сыворотку предварительно прогревают при 560С до 1 часа (способ не всегда эффективен), для лечения используют антигистаминные препараты. Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) впервые была обнаружена Р.Кохом в 1890г. у больного туберкулезом человека при подкожном введении туберкулина. В дальнейшем было установлено, что имеются некоторые антигены, которые стимулируют образование в организме в основном Т-лимфоцитов и обуславливают формирование клеточного иммунитета. В организме, сенсибилизированном такими антигенами, на основе клеточного иммунитета формируется специальная гиперчувствительность (проявляется через 12-48ч, на месте повторного введения антигена развивается воспалительная реакция). Повышенная чувствительность к аллергенам (антигенная) патогенных микроорганизмов и продуктам их жизнедеятельности называется инфекционной аллергией. Первый аллерген – туберкулин был получен Р.Кохом в 1890г. при изучении туберкулеза человека (Кох искал специфическое лечебное средство). Она играет важную роль в патогенезе и развитии некоторых инфекционных болезней (в основном хронических – туберкулез, бруцеллез, сап и др.). После выздоровления животного гиперчувствительность сохраняется еще долго. Реакции очень специфичны, что позволяет их использовать в диагностике этих болезней, для этого на биофабриках готовят аллергены – туберкулин, маллеин, бруцеллогидролизат, тулярин и др. При изучении механизма развития ГЗТ было доказано, что в реакциях этого типа главную роль играют Т-лимфоциты (ТГЗТ-клетки), имеющие специфическую чувствительность к определенному аллергену. При введении аллергена в сенсибилизированный организм происходит накопление Т-лимфоцитов в месте поступления аллергена. Сенсибилизированные Т-лимфоциты связываются с аллергеном и разрушают его при помощи ферментов и лимфокинов; лимфокины привлекают в очаг другие клетки (макрофаги, гранулоциты) и включают их в реакции клеточного иммунитета. В результате этого контакта высвобождаются биологически активные вещества – гистамин, серотонин и др., поступают в ткани и повреждают их. Степень выраженности аллергической реакции инфицированного организма зависит от места и метода введения аллергена (маллеин и туберкулин можно вводить подкожно и внутрикожно, конъюктивальный мешок,  в веко). Аллергическая реакция проявляется обычно спустя несколько часов в виде воспалительного местного процесса (воспалительный отек, гнойный конъюктивит) или общей реакции организма (депрессии, повышении температуры тела и др.). У здоровых животных невозможно вызвать сенсибилизацию даже многократными дозами аллергена; аллергическая реакция проявляется только у животных больных или инфицированных. Однако в некоторых случаях аллергическая реакция у больного (сенсибилизированного) организма отсутствует. Такое состояние называют анэргией (ареактивностью). Анэргия может возникать в том случае, когда иммунобиологические процессы в организме активизированы (контакт организма с аллергеном не приводит к развитию воспалительной реакции)  -положительная анэргия или когда защитные механизмы подавлены – отрицательная анэргия. Отсутствие или недостаточная выраженность реакцией ГТЗ могут быть связаны со снижением числа или нарушением функции Т-лимфоцитов (например, высокой активностью Т-супрессров). При диагностике инфекционных болезней иногда отмечают явление парааллергии (сенсибилизированный организм дает реакцию на аллергены, приготовленные из родственных микроорганизмов, - микобактерии туберкулеза и антигенные микобактерии) и псевдоаллергии (наличие неспецифической аллергической реакции в результате аутоаллегизации организма продуктами распада тканей при развитии патологического процесса – на туберкулин у крупного рогатого скота, больных лейкозом). Различают следующие аллергические реакции замедленного типа; инфекционную аллергию, контактную аллергию, аллергические реакции, аллергические реакции при трансплантации. Состояние ГЗТ можно перенести пассивно от сенсибилизированного организма здоровому с помощью Т-лимфоцитов. Существует и другая система классификации аллергических реакций на основе иммунологических механизмов (предложили Джелл и Кумбс): 1. Реакция I типа (немедленные анафилактические и атопические) – основной механизм заключается в соединении антигена (аллергена) с фиксированными на поверхности тканевых базофилов, тучных клеток YgE  и YgG с последующим освобождением медиаторов, обуславливающих картину реакции (анафилактический шок, крапивницу, бронхиальную астму, отек Квинке, атопический фермент). 2. реакция II типа (цитолитические, цитотоксические) – механизм этого типа заключается в соединении антител типа YgE  и YgМ с антигеном, фиксированным на клетках, при активизации комплемента происходит повреждение клеток (лейкопении, резуснесовместимость, гемолитические анемии и др.), т.к. механизм иммунитета направлен на лизис возбудителя. 3. Реакции III типа – характеризуются повреждением тканей иммунными комплексами (повреждается эндотелий сосудов, местные и общие тромбозы – сывороточная болезнь, реакция Артюса и др.). 4. Реакция IV типа (реакции замедленного типа) – опосредованы клетками, в основном Т – лимфоцитами, инфекционная аллергия, реакция отторжения трансплантата, аутоаллергическкие реакции и др. Т.о. аллергены I, II и III типов обуславливаются антителами, а IV типа – Т-лимфоцитами. В развитии аллергических реакций выделяют 3 стадии: - иммунологическую – соединение аллергена с антигенами или сенсибилизированными лимфоцитами, это специфическая стадия; - патохимическая – результат взаимодействия аллергена с антителами и сенсибилизированными клетками; из клеток выделяются медиаторы, лимфокины и монокины; - патофизиологическая – результат действия  различных биологически активных веществ на ткани – характеризуется расстройством кровообращения, спазмом мышц бронхов, кишечника, изменением проницаемости капилляров, отечностью, зудом и др. Иммунодефициты Объектом изучения иммунопатологии являются и иммунодефицитные состояния организма – недостаточность иммунитета – как результат генетических дефектов развития определенных звеньев системы иммунитета или следствие различных воздействий на организм (неполноценное кормление, влияние иммунодепрессантов, ионизирующего облучения и др.). Различают первичные иммунодефициты (врожденные, генетически детерминированные) и вторичные (приобретенные). Первичные иммуннодефицитные состояния могут зависеть от дефицита Т- и В-системы иммунитета и вспомогательных клеток. При недостаточности гуморального иммунитета преобладают бактериальные инфекции, при недостаточности клеточного вирусные и грибковые. Кроме того, при недостаточности гуморального иммунитета проявляется склонность к гнойно-воспалительным заболеваниям. Различают три типа недостаточности антител: - физиологическая – наблюдается до трех месяцев, (в организме животного уровень YgA в первые месяцы низкий) - наследственная (первичная) – гипо- и агаммоглобулинемия (у молодняка); - приобретенная – результат патологических изменений в постнатальном периоде (нарушения в физиологии, костно-мозговые нарушения, недостаточность, зависящая от токсических факторов и др.). При недостаточности клеточного иммунитета отсутствуют или снижены реакции замедленного типа, наблюдаются повторные заболевания, вирусными инфекциями. Обычно такой синдром сочетается с поражением тимуса щитовидной железы. Молодняк с такими нарушениями очень тяжело переносит вирусные инфекции. Инфекции, с Т-дефицитным состоянием организма, развиваются вскоре после рождения. Если имеет место одновременная недостаточность клеточного и гуморального иммунитета, животное обычно погибает от вирусной, бактериальной или грибковой инфекции в первые недели жизни. Дефекты иммунной системы выявляются особыми чувствительными методами. Иммунодефицитные состояния животных необходимо учитывать при селекции, разработке лечебно-профилактических мероприятий в хозяйстве и др. Иммунотолерантность Еще одной патологической иммунологической реакцией организма является иммунологическая толерантность (отсутствие иммунного ответа, иммунная ареактивность) – индуцированное подавление иммунного ответа, вызванное предварительным введением антигена. При этом у животного отсутствует или уменьшается образование антител на обычный антиген, развивается неспособность отторгать трансплантат, реагировать на разрешающую дозу антигена после предварительной сенсибилизации, ликвидировать вирусную инфекцию. Различают естественную иммунологическую толерантность (при встрече с антигеном в период эмбрионального развития – незрелая иммунная система распознает антиген как «свой») и приобретенную (индуцирована в течении некоторого времени постнатальной жизни – адаптивный период). Иммунологическую толерантность можно создать и у взрослых животных при введении ими больших и малых доз антигена (вакцинация во время беременности или вакцинация несколько раз за короткое время). В ветеринарной практике особое значение имеет внутриутробное заражение (могут рождаться животные, устойчивые к данному возбудителю, у них нет антител, и они могут быть источником инфекции долгое время). Механизм образования толерантности до конца еще не выяснен, но многие ученые считают, что в организме образуется особый клон Т-супрессоров, которые реагируют с Т-хелперами или предшественниками плазматических клеток и блокируют их активность. Лекция 9. Биопрепараты Попытка: 1 К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. Биопрепараты     Своевременная диагностика, специфическая профилактика и терапия занимают особое место в борьбе и инфекционными болезнями животных. Биологическая промышленность в настоящее время выпускает несколько групп биологических препаратов: - вакцины; - лечебно-профилактические иммунные сыворотки и иммуноглобулины; - диагностические сыворотки, аллергены, антигены; - бактериофаги. Вакцины 1. Вакцины – средства специфически активной иммунопрофилактики. Подразделяются на живые, инактивированные, химические, анатоксины и др.     Живые вакцины готовят из штаммов с ослабленной вирулентностью (аттенуированных); при введении в организм вакцинные микроорганизмы должны приживаться и размножатся, но  не вызывать клинических проявлений болезни; т.о. достигается иммунитет длительный и напряженный. Главное требование, предъявляемое к вакцинным микроорганизмам – стойкая наследственно передающаяся вирулентность. Получают вакцинные штаммы следующими способами: - использование аттенуированных (с ослабленной вирулентностью) штаммов, возникших в естественных условиях; - искусственное получение аттенуированных штаммов возбудителя в лабораторных условиях (при выращивании возбудителя на искусственных питательных средах; перевод возбудителя на невосприимчивый вид животных; перевод возбудителя на другой вид восприимчивого животного); - ослабление вакцинных штаммов воздействием на ген возбудителя мутагенами физической природы (радиация, ультрафиолетовое излучение, температурное воздействие); - комбинированные методы получения вакцинных штаммов в лабораторных условиях. Аттенуированные штаммы возбудителя культивируют на  искусственных питательных штаммах, живых биологических системах; очищают от балластных веществ, проверяют на безвредность, микробную загрязненность и активность. Живые вакцины имеют множество преимуществ перед вакцинами других типов; - высокая иммуногенность (создание иммунитета высокой напряженности и длительности, похожего на постинфекционный); - однократная иммунизация, малые дозы; - возможность введения естественным путем (через рот).     Однако имеются у живых вакцин и недостатки: - соблюдение мер предосторожности при хранении и транспортировке; - поствакцинальные реакции и ослабления; - возможная реверсия вирулентности; - невозможность применения антимикробных препаратов до вакцинации за семь дней и после нее в течение семи дней.     Тем не менее, в профилактике инфекционных болезней животных и человека живые вакцины применяются очень широко (против сальмонеллеза, пастеррелеза, бруцеллеза, туляремии, листериоза, рожи свиней, сибирской язвы и др.)     Другой тип вакцины, применяемый в медицине и ветеринарии, называют инактивированным. В качестве вакцинных штаммов используют высоковирулентные и иммунногенные штаммы микроорганизмов, выращенные в лабораториях. Микроорганизмы выращивают в жидких питательных средах, фильтруют,  инактивируют (нагреванием, химическими веществами и др.); полученную взвесь проверяют на стерильность, безвредность, активность. Для повышения эффективности инактивированных вакцин применяют депонирующие средства (микроорганизмы адсорбируются на веществах – адъювантах или их эмульгируют в минеральных маслах) для того, чтобы воздействие микробного антигена на организм было более длительным (так образуется больше антител). Применение инактивированных вакцин имеет преимущества: - безопасность; - стабильность свойств микроорганизмов; - применение на любых животных в любых стадах; - применение и в угрожаемых зонах и в благополучных хозяйствах. Однако имеются и недостатки: - применение многократное и в больших дозах; - иммунитет менее напряженный и длительный; - применение, минуя желудочно-кишечный тракт.     Химические вакцины также применяют для профилактики инфекционных болезней, они представляют собой антигены или антигенные комплексы,  извлеченные из микробных культур, очищенные от балластных веществ и т.д. (это может быть отработанный эндотоксин, протективный антиген и др.). Синтетические вакцины представляют собой вещества, содержащие синтетические антигены (приготовление возможно, если антигенная структура возбудителя хорошо изучена); они абсолютно безвредны, т.к. не содержат нуклеиновую кислоту патогенного микроорганизма; часто также используют адъюванты.     Вакцины, полученные методом генной инженерии - препараты будущего – готовят в лабораториях при введении возбудителя гена, ответственного за синтез белка в клетку другого микроорганизма. (E. coli., Bac. subtilis и др.). Т.о. непатогенный микроорганизм продуцирует белок (антиген) патогенного. Также вакцины безопасны, стабильны, обычно свободны от балластных веществ и хорошо хранятся.     Еще одним биопрепаратом, который не пользуется для активной иммунизации, являются анатоксины – токсины, утратившие свою токсичность под действием химических и физических факторов, но сохранившие антигенные и иммуногенные свойства. Анатоксины представляют собой аналоги инактивированных вакцин, готовят при выращивании токсинообразующих микроорганизмов в лаборатории, специфической обработке биомассы и обезвреживанием экзотоксинов. Далее полученное вещество очищают от балластных веществ концентрируют, адсорбируют на адъювантах (чаще … квасцы используют). Первый анатоксин был приготовлен Г. Рамоном в 1923 г. при обработке формалином и нагревании до 370С с последующей выдержкой. Инактивированные вакцины очень широко используют в ветеринарной практике против браузота овец, гемморагической .. крупного рогатого скота, лептоспироза с/х животных и др. Вакцину, содержащую один тип (вариант) микроорганизмов называют моновалентной, несколько типов одного  вида вохбудителя – поливалентной, насколько антигенов различных видов микроорганизмов – ассоциированной. Иммунные сыворотки и иммуноглобулины Иммунные сыворотки и иммуноглобулины группа важных и часто применяемых биопрепаратов. В качестве их продуцентов используют лошадей, мулов, ослов, волов и др. животных. Осуществляют гипериммуннизацию нарастающими дозами антигенов, затем у животных берут кровь (в то время, когда сыворотка содержит максимальное количество антител – на 10-14-й день после введения последней дозы антигена); из крови выделяют сыворотку, фильтруют ее через бактериальные фильтры (или тиндализацией), консервируют 0,25-0,5% раствором фенола (реже другими веществами), проверяют на стерильность, безвредность и специфическую активность (по рН). Гипериммунные сыворотки применяют для лечебных и профилактических целей, иммунитет наступает быстро – в ближайшие часы после введения (2-3 ч.), но не превышает 2-3 недели по длительности (временный пассивный иммунитет). В ветеринарии применяют поливалентную антитоксическую сыворотку против паратифа телят, ягнят, овец и птиц, гипериммунную сыворотку против пастереллеза крупного рогатого скота, овец, свиней, антитоксическую сыворотку против анаэробной дизентерии ягнят и энтеротоксемии овец, антитоксическую противостолбнячную сыворотку и другие.      Сыворотка реконвалесцентов также относится к часто применяемым препаратом. Получают ее из крови преболевших животных в хозяйствах или на мясокомбинатах. Сыворотка содержит специфические антитела и  используется с профилактической и лечебной целями. Диагностические иммунные сыворотки и иммунноголобулины получают путем гипериммунизации животных определенным антигеном. Продуцентами сывороток являются лабораторные животные (кролики, морские свинки), реже птицы и крупные сельскохозяйственные животные (лошади). Готовые сыворотки проверяют на стерильность. Все диагностические сыворотки содержат специфические антитела к определенному антигену и применяются  в лабораториях для: - определение возбудителя болезни в патологическом материале; - определение вида (группы, варианта) возбудителя инфекции, выделенного в чистой культуре; - в качестве патологического контроля при постановке любой серологической реакции.     Из диагностических сывороток готовят иммуноглобулины – препараты, содержащие β- и γ- глобулиновые фракции сыворотки крови. Именно у глобулиновой фракции установлена активность антител. При гипериммунизации животных в сыворотке крови увеличиваются β- и γ- глобулиновые фракции. Для получения препаратов с высоким содержанием специфических антител применяют методы очистки и концентрирования (выделяют активные белковые фракции и удаляют балластные вещества). Т.о. иммуноглобулины, содержащие β- и γ- глобулиновые фракции сыворотки крови, намного превосходят по своей лечебной и профилактической эффективности препараты, состоящие из цельной сыворотки. В настоящее время выпускают специфические иммуноглобулины против бешенства, столбняка, сибирской язвы и др. Сыворотки, в состав которых входят антитела способные специфически связывать и нейтрализовать токсины микробные, растительного происхождения, называются антитоксическими (антитоксинами). Их применяют для профилактики и лечения столбняка, ботулизма, злокачественного отека и др. болезней. Применять антитоксины нужно в самые ранние периоды болезней (или для профилактики), т.к. они не оказывают лечебного действия, а только предотвращают развитие интоксикации. Действие антитоксинов обычно не превышают 2-3 недель. Диагностические антигены и аллергены Диагностические антигены готовят на биофабриках; они содержат в своем составе убитые целые микробные клетки или экстракты, полученные из микроорганизмов; используют для диагностики инфекционных болезней (единый бруцеллезный антиген – для РА, РСК, РДСК, бруцеллезный антиген для кольцевой реакции с молоком, бруцеллезный антиген для РА на стекле (роз-бенгал), стандартный сибиреязвенный антиген РП, сальмонеллезные антигены и др). Диагностические препараты  аллергены представляют собой экстракты из бактериальной массы, их выпускают на биофабриках (биокомбинатах) и используют при аллергической диагностике туляремии (тулярин), сибирской язвы (атраксин) и др. при изготовлении контролируют стерильность, специфическую активность. Бактериофаги Бактериофаги – вирусы бактерий, обладают способностью проникать в бактериальные клетки, репродуцировать в них и вызывать гибель. Источник бактериофагов патогенных микроорганизмов – больные люди и животные (выделяют фаги во внешнюю среду). Получают на биофабриках при добавлении производственного фага к культурам бактерий, далее культуру фильтруют через бактериальные фильтры, проверяют на чистоту, стерильность, безвредность и активность. Применяют для дифференцирования и индикации многих патогенных микроорганизмов, т.к. действие бактериофагов очень специфично. В настоящее время разработана фагодиагностика бруцеллеза, пастереллеза, сальмонеллеза и др. болезней, а также фаго терапия и фагопрофилактика. Кроме того, фагодиагностику использовать при санитарно-бактериологических объектов окружающей среды для  обнаружения патогенных микроорганизмов в воде, почве наличие фага – показатель загрязнения соответствующими микроорганизмами. Биологическая промышленность выпускает диагностические фаги для типирования штаммов возбудителей сибирской язвы, листериоза, бруцеллеза и др. эффективность биологических препаратов во многом зависит от соблюдения правил применения, режима и условий их хранения. Обязательно нужно соблюдать рекомендации и наставления по применению. Особые требования представляют к хранению и транспортировке живых аттенуированных вакцин. Именно соблюдение условий хранения биопрепаратов гарантирует стабильность иммуногенных свойств, активность и специфичность. Необходимо учитывать срок годности препарата, оценивать соответствие его описаниям и т.д. все флаконы и ампулы с биопрепаратами должны быть опечатаны и снабжены этикетками (наименование препарата, биофабрика, дата выпуска, срок годности, номер серии и номер госконтроля, дозировка и др.). хранят и транспортируют все биопрепараты при условиях, не влияющих на их макроскопический вид, специфические свойства в течение срока годности (сухое, прохладное помещение, температура от 2 до 150С, каждый препарат на своем, специально определенном месте, под ключом, при строгом учете). Если на флаконах с биопрепаратом нет этикеток, повреждена упаковка, есть признаки просачивания, промерзания, наличие посторонних примесей, изменение установленных внешних признаков, то использовать нельзя. Забракованные биопрепараты уничтожают автоклавированием или кипячением при составлении акта. Начало формы Конец формы Начало формы Конец формы Начало формы Конец формы