Хуморалните защитни фактори включват: Неспецифични фактори на защитата на тялото: определение на понятието, повърхностна обвивка, хуморални и клетъчни фактори; ролята на нормалната микрофлора

Макроорганизмът има механизми, които предотвратяват проникването на патогени на инфекциозни заболявания, пролиферацията на микроби в тъканите и образуването на фактори на патогенност от тях. Основните свойства на макроорганизма, които определят възникването, протичането и изхода на инфекциозния процес са резистентност и чувствителност.

Съпротива– това е устойчивостта на организма към въздействието на различни увреждащи фактори.

Податливост на инфекциие способността на макроорганизма да реагира на въвеждането на микроби чрез развитие на различни форми на инфекциозния процес. Има специфична и индивидуална чувствителност. Видовата възприемчивост е присъща на всички индивиди от даден вид. Индивидуалната чувствителност е предразположеността на определени индивиди към появата на различни форми на инфекциозен процес под въздействието на микроби.

Резистентността и чувствителността на макроорганизма към инфекциозен агент до голяма степен зависи от неспецифични защитни фактори, които могат да бъдат разделени на няколко групи:

1. Физиологични бариери:

Механични (епидермис и лигавици);

Химически (секрети на кожата и лигавиците);

Биологична (нормална микрофлора).

2. Клетъчни фактори на неспецифична защита:

Фагоцити (макрофаги, моноцити, дендритни клетки, неутрофили);

NK клетки (естествени клетки убийци).

3. Хуморални фактори на неспецифична защита:

Система на комплемента;

Вещества с пряка антимикробна активност (лизозим, алфа интерферон, дефензини);

Вещества с индиректна антимикробна активност (лактоферин, маноза-свързващ лектин - MSL, опсонини).

Физиологични бариери

Епителна тъканса мощна механична бариера за микроорганизмите, поради плътното прилепване на клетките една към друга и редовното им обновяване, придружено от десквамация на старите клетки заедно с полепналите по тях микроорганизми. Кожата е особено силна бариера – многослойният епидермис е почти непреодолима пречка за микроорганизмите. Инфекцията през кожата възниква главно след нарушаване на нейната цялост. Движението на ресничките на респираторния епител и чревната перисталтика също осигуряват освобождаване от микроорганизми. Микроорганизмите се измиват от повърхността на лигавицата на пикочните пътища с урина - ако изтичането на урина е нарушено, могат да се развият инфекциозни лезии на тази органна система. В устната кухина някои микроорганизми се измиват със слюнка и се поглъщат. В епителния слой на лигавиците на дихателните пътища и стомашно-чревния тракт са открити клетки, способни да ендоцитират микроорганизми от чревната слуз или дихателните пътища и да ги прехвърлят непроменени в субмукозните тъкани. Тези клетки се означават като М-клетки на лигавиците (от microfold - микропапки). В субмукозните слоеве М клетките представят микроби на дендритни клетки и макрофаги.

Към химическите бариеривключват различни секрети на собствените жлези на кожата (потни и мастни), лигавиците (солна киселина на стомаха) и големите екзокринни жлези (черен дроб, панкреас). Потните жлези отделят големи количества соли върху повърхността на кожата, а мастните жлези отделят мастни киселини, което води до повишаване на осмотичното налягане и намаляване на рН (и двата фактора са неблагоприятни за растежа на повечето микроорганизми). Париеталните (лигавични) клетки на стомаха произвеждат солна киселина, като по този начин рязко намаляват pH на околната среда - повечето микроорганизми умират в стомаха. Жлъчката и панкреатичният сок съдържат ензими и жлъчни киселини, които инхибират растежа на микроорганизмите. Урината има кисела среда, което също предотвратява колонизирането на епитела на пикочните пътища от микроорганизми.

Представителите на нормалната микрофлора, обитаващи различни човешки биотопи, също предотвратяват проникването на патогенни микроби в тялото, като по този начин биологична бариера. Те осигуряват защита на макроорганизма чрез редица механизми (конкуренция с патогенни микроорганизми за адхезионна площ и хранителен субстрат, подкиселяване на средата, производство на бактериоцини и др.), обединени от термина колонизационна резистентност.

Хуморалните фактори, които осигуряват резистентност на тялото, включват комплимент, лизозим, интерферон, пропердин, С-реактивен протеин, нормални антитела и бактерицидин.

Комплементът е сложна многофункционална система от кръвни серумни протеини, която участва в реакции като опсонизация, стимулиране на фагоцитоза, цитолиза, неутрализиране на вируси и индуциране на имунен отговор. Известни са 9 фракции на комплемента, обозначени като С1-С9, които са в неактивно състояние в кръвния серум. Активирането на комплемента става под въздействието на комплекса антиген-антитяло и започва с добавянето на C 1 1 към този комплекс. Това изисква наличието на соли Ca и Mq. Бактерицидната активност на комплемента се проявява от най-ранните етапи от живота на плода, но през периода на новороденото активността на комплемента е най-ниска в сравнение с други възрастови периоди.

Лизозимът е ензим от групата на гликозидазите. Лизозимът е описан за първи път от Флетинг през 1922 г. Секретира постоянно и се открива във всички органи и тъкани. В тялото на животните лизозимът се намира в кръвта, слъзната течност, слюнката, секретите на лигавиците на носа, стомашния и дуоденалния сок, млякото и амниотичната течност на плода. Левкоцитите са особено богати на лизозим. Способността на лизозима да лизира микроорганизмите е изключително висока. Той не губи това свойство дори при разреждане 1: 1 000 000. Първоначално се смяташе, че лизозимът е активен само срещу грам-положителни микроорганизми, но сега е установено, че срещу грам-отрицателни бактерии той действа цитолитично заедно с комплемента, проникване през увредената от него клетъчна стена на бактерии до обекти на хидролиза.

Пропердин (от латински perdere - унищожавам) е глобулинов тип кръвен серумен протеин с бактерицидни свойства. В присъствието на комплимент и магнезиеви йони, той проявява бактерициден ефект срещу грам-положителни и грам-отрицателни микроорганизми, а също така е способен да инактивира грипни и херпесни вируси и е бактерициден срещу много патогенни и опортюнистични микроорганизми. Нивото на пропердин в кръвта на животните отразява състоянието на тяхната устойчивост и чувствителност към инфекциозни заболявания. Намаляване на съдържанието му се наблюдава при облъчени животни, пациенти с туберкулоза и стрептококова инфекция.

С-реактивният протеин - подобно на имуноглобулините, има способността да инициира реакции на утаяване, аглутинация, фагоцитоза и фиксиране на комплемента. В допълнение, С-реактивният протеин повишава мобилността на левкоцитите, което предполага участието му във формирането на неспецифична резистентност на организма.

С-реактивният протеин се намира в кръвния серум по време на остри възпалителни процеси и може да служи като индикатор за активността на тези процеси. Този протеин не се открива в нормалния кръвен серум. Не преминава през плацентата.

Нормалните антитела почти винаги присъстват в кръвния серум и постоянно участват в неспецифичната защита. Те се образуват в тялото като нормален компонент на серума в резултат на контакт на животното с много голям брой различни микроорганизми от околната среда или определени хранителни протеини.

Бактерицидинът е ензим, който за разлика от лизозима действа върху вътреклетъчните вещества.

Хуморалните фактори на неспецифичната защита на тялото включват нормални (естествени) антитела, лизозим, пропердин, бета-лизини (лизини), комплемент, интерферон, вирусни инхибитори в кръвния серум и редица други вещества, които постоянно присъстват в тялото.

Антитела (естествени). В кръвта на животни и хора, които никога преди не са били болни или имунизирани, се откриват вещества, които реагират с много антигени, но в ниски титри, не надвишаващи разреждания от 1:10 ... 1:40. Тези вещества се наричат ​​нормални или естествени антитела. Смята се, че възникват в резултат на естествена имунизация от различни микроорганизми.

Лизозомният ензим присъства в сълзите, слюнката, назалната слуз, секретите на лигавиците, кръвния серум и екстрактите от органи и тъкани, в млякото; В белтъците на пилешките яйца има много лизозим. Лизозимът е устойчив на топлина (инактивира се при кипене) и има свойството да лизира живи и убити предимно грам-положителни микроорганизми.

Методът за определяне на лизозима се основава на способността на серума да действа върху култура от Micrococcus lysodecticus, отгледана върху наклонен агар. Приготвя се суспензия от дневна култура по оптичен стандарт (10 единици) във физиологичен разтвор. Тест-серумът се разрежда последователно с физиологичен разтвор 10, 20, 40, 80 пъти и т.н. Във всички епруветки се добавя равен обем микробна суспензия. Епруветките се разклащат и се поставят в термостат за 3 часа при 37 °C. Реакцията се изчислява според степента на изчистване на серума. Лизозимният титър е последното разреждане, при което настъпва пълен лизис на микробната суспензия.

СЕКРЕТОРЕН И МУНОГЛОБУЛИН А. Постоянно присъства в съдържанието на секретите на лигавиците, млечните и слюнчените жлези, в чревния тракт; има изразени антимикробни и антивирусни свойства.

Пропердин (от латински pro и perdere - подготвям се за унищожение). Описан през 1954 г. под формата на полимер като фактор на неспецифична защита и цитолизин. Присъства в нормален кръвен серум в количества до 25 mcg/ml. Това е суроватъчен протеин (бета глобулин) с молекулно тегло

220 000. Пропердин участва в унищожаването на микробните клетки и неутрализирането на вирусите. Пропердин действа като част от пропердиновата система: пропердин комплемент и двувалентни магнезиеви йони. Нативният пропердин играе значителна роля в неспецифичното активиране на комплемента (алтернативен път на активиране).

Лизини. Серумни протеини, които имат способността да лизират (разтварят) някои бактерии и червени кръвни клетки. Кръвният серум на много животни съдържа бета-лизини, които причиняват лизиране на субкултурите на Bacillus, както и на много патогенни микроби.

L a c t o f e r r i n. Нехемов гликопротеин с желязо-свързваща активност. Свързва два атома тривалентно желязо, за да се конкурира с микробите, което води до инхибиране на микробния растеж. Синтезира се от полиморфонуклеарни левкоцити и гроздовидни клетки на жлезистия епител. Той е специфичен компонент на секрецията на жлезите - слюнчени, слъзни, млечни, дихателни, храносмилателни и пикочно-полови пътища. Лактоферинът е фактор на местния имунитет, който предпазва епителните покривки от микроби.

ДОПЪЛНЕНИЕ Многокомпонентна система от протеини в кръвния серум и други телесни течности, които играят важна роля в поддържането на имунната хомеостаза. За първи път е описан от Бюхнер през 1889 г. под името "алексин" - термолабилен фактор, в присъствието на който възниква микробен лизис. Терминът "комплемент" е въведен от Ерлих през 1895 г. Комплементът е много нестабилен. Беше отбелязано, че специфични антитела в присъствието на свеж кръвен серум са способни да причинят хемолиза на червените кръвни клетки или лизис на бактериална клетка, но ако серумът се нагрее при 56 °C за 30 минути преди реакцията, тогава лизисът няма да Оказа се, че хемолизата (лизис) възниква в рамките на поради наличието на комплемент в пресен серум.Най-голямо количество комплемент се съдържа в серума на морско свинче.

Системата на комплемента се състои от най-малко девет различни серумни протеини, обозначени като С1 до С9. C1 от своя страна има три субединици - Clq, Clr, Cls. Активираната форма на комплемента е обозначена с тире над (c).

Има два начина за активиране (самосглобяване) на системата на комплемента - класически и алтернативен, различаващи се по механизмите на задействане.

В класическия път на активиране компонентът на комплемента С1 се свързва с имунни комплекси (антиген + антитяло), които включват последователно подкомпонентите (Clq, Clr, Cls), С4, С2 и С3. Комплексът С4, С2 и С3 осигурява фиксирането на активирания компонент на комплемента С5 върху клетъчната мембрана и след това се активират чрез поредица от реакции на С6 и С7, които допринасят за фиксирането на С8 и С9. В резултат на това настъпва увреждане на клетъчната стена или лизис на бактериалната клетка.

В алтернативен път на активиране на комплемента, самите вируси, бактерии или екзотоксини служат като активатори. Алтернативният път на активиране не включва компоненти C1, C4 и C2. Активирането започва на етап S3, който включва група протеини: P (пропердин), B (проактиватор), проактиватор конвертаза S3 и инхибитори j и N. В реакцията пропердин стабилизира конвертазите S3 и C5, следователно този път на активиране също наречена пропердин система. Реакцията започва с добавянето на фактор B към S3, в резултат на серия от последователни реакции, P (пропердин) се вмъква в комплекса (S3 конвертаза), който действа като ензим върху S3 и C5, и активирането на комплемента каскадата започва с C6, C7, C8 и C9, което води до увреждане на клетъчната стена или клетъчен лизис.

По този начин системата на комплемента служи като ефективен защитен механизъм за тялото, който се активира в резултат на имунни реакции или чрез директен контакт с микроби или токсини. Нека отбележим някои биологични функции на активираните компоненти на комплемента: те участват в регулирането на процеса на превключване на имунологичните реакции от клетъчни към хуморални и обратно; Свързаният с клетките C4 насърчава имунното прикрепване; S3 и C4 засилват фагоцитозата; С1 и С4, като се свързват с повърхността на вируса, блокират рецепторите, отговорни за въвеждането на вируса в клетката; C3 и C5a са идентични на анафилактоксините, те засягат неутрофилните гранулоцити, последните отделят лизозомни ензими, които унищожават чужди антигени, осигуряват насочена миграция на макрофаги, причиняват свиване на гладките мускули и увеличават възпалението.

Установено е, че макрофагите синтезират С1, С2, С3, С4 и С5; хепатоцити - SZ, Co, C8; чернодробни паренхимни клетки - С3, С5 и С9.

аз интерферон. Издадена през 1957 г Английските вирусолози А. Айзъкс и И. Линдерман. Първоначално интерферонът се счита за антивирусен защитен фактор. По-късно се оказа, че това е група протеинови вещества, чиято функция е да осигурят генетичната хомеостаза на клетката. В допълнение към вирусите, като индуктори на образуването на интерферон действат бактерии, бактериални токсини, митогени и др.В зависимост от клетъчния произход на интерферона и факторите, предизвикващи неговия синтез, се разграничава а-интерферон или левкоцитен, който се произвежда от левкоцити, третирани с с вируси и други агенти; (3-интерферон или фибробласт, който се произвежда от фибробласти, третирани с вируси или други агенти. И двата интерферона са класифицирани като тип I. Имунният интерферон или γ-интерферонът се произвежда от лимфоцити и макрофаги, активирани от невирусни индуктори .

Интерферонът участва в регулирането на различни механизми на имунния отговор: засилва цитотоксичния ефект на сенсибилизираните лимфоцити и К-клетки, има антипролиферативен и противотуморен ефект и др. Интерферонът има тъканна специфичност, т.е. той е по-активен в биологичните система, в която се произвежда, предпазва клетките от вирусна инфекция само ако действа върху тях преди контакт с вируса.

Процесът на взаимодействие на интерферон с чувствителни клетки включва няколко етапа: адсорбция на интерферон върху клетъчните рецептори; предизвикване на антивирусно състояние; развитие на вирусна резистентност (напълване с индуцирана от интерферон РНК и протеини); изразена резистентност към вирусна инфекция. Следователно интерферонът не взаимодейства директно с вируса, но предотвратява проникването на вируса и инхибира синтеза на вирусни протеини върху клетъчните рибозоми по време на репликацията на вирусни нуклеинови киселини. Доказано е също, че интерферонът има радиационни защитни свойства.

I n g i b i t o r y. Неспецифични антивирусни вещества от протеинова природа присъстват в нормалния нативен кръвен серум, секретите на епитела на лигавиците на дихателните и храносмилателните пътища и в екстрактите от органи и тъкани. Те имат способността да потискат активността на вирусите в кръвта и течностите извън чувствителната клетка. Инхибиторите се делят на термолабилни (загубват активността си при нагряване на кръвния серум до 60...62°C за 1 час) и термостабилни (издържат на нагряване до 100°C). Инхибиторите имат универсална вируснеутрализираща и антихемаглутинираща активност срещу много вируси.

Инхибитори на животински тъкани, секрети и екскрети са доказали своята активност срещу много вируси: например секреторните инхибитори на респираторния тракт имат антихемаглутинираща и вируснеутрализираща активност.

Бактерицидна активност на кръвния серум (BAS).Пресният кръвен серум на хора и животни има изразени бактериостатични свойства срещу редица патогени на инфекциозни заболявания. Основните компоненти, които инхибират растежа и развитието на микроорганизмите, са нормални антитела, лизозим, пропердин, комплемент, монокини, левкини и други вещества. Следователно БАС е интегриран израз на антимикробните свойства на хуморалните неспецифични защитни фактори. BAS зависи от здравето на животните, условията на тяхното настаняване и хранене: при лошо настаняване и хранене активността на серума е значително намалена.

В допълнение към фагоцитите, кръвта съдържа разтворими неспецифични вещества, които имат вредно въздействие върху микроорганизмите. Те включват комплемент, пропердин, β-лизини, х-лизини, еритрин, левкини, плакини, лизозим и др.

Комплементът (от латински complementum - добавяне) е сложна система от протеинови фракции на кръвта, която има способността да лизира микроорганизми и други чужди клетки, като червени кръвни клетки. Има няколко компонента на комплемента: C 1, C 2, C 3 и др. Комплементът се разрушава при температура 55 ° C за 30 минути. Това свойство се нарича термолабилност. Разрушава се и при разклащане, под въздействието на ултравиолетови лъчи и др. Освен в кръвния серум комплементът се намира в различни телесни течности и в възпалителен ексудат, но липсва в предната камера на окото и цереброспиналната течност.

Пропердин (от латински properde - приготвям) е група от компоненти на нормалния кръвен серум, който активира комплемента в присъствието на магнезиеви йони. Той е подобен на ензимите и играе важна роля в устойчивостта на организма към инфекции. Намаляването на нивото на пропердин в кръвния серум показва недостатъчна активност на имунните процеси.

β-лизините са термостабилни (устойчиви на температура) вещества в човешки кръвен серум, които имат антимикробен ефект, главно срещу грам-положителни бактерии. Разрушава се при 63° C и под въздействието на UV лъчи.

Х-лизинът е термостабилно вещество, изолирано от кръвта на пациенти с висока температура. Той има способността да лизира бактерии, предимно грам-отрицателни, без участието на комплемента. Издържа на нагряване до 70-100°C.

Еритринът се изолира от животински еритроцити. Има бактериостатичен ефект върху патогени на дифтерия и някои други микроорганизми.

Левкините са бактерицидни вещества, изолирани от левкоцитите. Стабилен на топлина, разрушава се при 75-80° C. Открива се в кръвта в много малки количества.

Плакините са вещества, подобни на левкините, изолирани от тромбоцитите.

Лизозимът е ензим, който разрушава мембраната на микробните клетки. Намира се в сълзи, слюнка и кръвни течности. Бързото зарастване на рани на конюнктивата на окото, лигавиците на устната кухина и носа се дължи до голяма степен на наличието на лизозим.

Съставните компоненти на урината, простатната течност и екстрактите от различни тъкани също имат бактерицидни свойства. Нормалният серум съдържа малки количества интерферон.

Контролни въпроси

1. Какви са хуморалните фактори на неспецифичната защита?

2. Какви хуморални фактори на неспецифична защита познавате?

Специфични защитни фактори на тялото (имунитет)

Изброените по-горе компоненти не изчерпват целия арсенал от хуморални защитни фактори. Основни сред тях са специфичните антитела - имуноглобулини, които се образуват при въвеждането в организма на чужди агенти - антигени.

Антигени

Антигените са генетично чужди за организма вещества (протеини, нуклеопротеини, полизахариди и др.), на въвеждането на които организмът реагира чрез развитие на специфични имунологични реакции. Една от тези реакции е образуването на антитела.

Антигените имат две основни свойства: 1) имуногенност, т.е. способността да индуцират образуването на антитела и имунни лимфоцити; 2) способността да влиза в специфично взаимодействие с антитела и имунни (сенсибилизирани) лимфоцити, което се проявява под формата на имунологични реакции (неутрализация, аглутинация, лизис и др.). Антигените, които имат и двете характеристики, се наричат ​​пълни. Те включват чужди протеини, серуми, клетъчни елементи, токсини, бактерии, вируси.

Веществата, които не предизвикват имунологични реакции, по-специално производството на антитела, но влизат в специфично взаимодействие с готови антитела, се наричат ​​хаптени - дефектни антигени. Хаптените придобиват свойствата на пълноценни антигени след комбиниране с високомолекулни вещества - протеини, полизахариди.

Условията, които определят антигенните свойства на различните вещества, са: чуждост, макромолекулност, колоидно състояние, разтворимост. Антигенността се проявява, когато дадено вещество навлезе във вътрешната среда на тялото, където се среща с клетките на имунната система.

Специфичността на антигените, тяхната способност да се свързват само със съответното антитяло, е уникален биологичен феномен. Той е в основата на механизма за поддържане на постоянството на вътрешната среда на тялото. Това постоянство се осигурява от имунната система, която разпознава и унищожава генетично чужди вещества (включително микроорганизми и техните отрови), намиращи се във вътрешната й среда. Човешката имунна система е под постоянно имунологично наблюдение. Той е в състояние да разпознае чуждостта, когато клетките се различават само по един ген (рак).

Специфичността е структурна характеристика на веществата, по които антигените се различават един от друг. Определя се от антигенната детерминанта, т.е. малка част от молекулата на антигена, която се свързва с антитялото. Броят на тези места (групировки) е различен за различните антигени и определя броя на молекулите на антитялото, с които антигенът може да се свърже (валентност).

Способността на антигените да се комбинират само с онези антитела, които са възникнали в отговор на активиране на имунната система от даден антиген (специфичност), се използва на практика: 1) диагностика на инфекциозни заболявания (определяне на специфични антигени на патоген или специфични антитела в кръвен серум на пациента); 2) профилактика и лечение на пациенти с инфекциозни заболявания (създаване на имунитет към определени микроби или токсини, специфична неутрализация на отрови на патогени на редица заболявания по време на имунотерапия).

Имунната система ясно разграничава „своите“ и „чуждите“ антигени, като реагира само на последните. Въпреки това са възможни реакции към собствените антигени на организма - автоантигени и появата на антитела срещу тях - автоантитела. Автоантигените се превръщат в "бариерни" антигени - клетки, вещества, които по време на живота на индивида не влизат в контакт с имунната система (лещата на окото, спермата, щитовидната жлеза и др.), но влизат в контакт с нея по време на различни наранявания, обикновено се абсорбират в кръвта. И тъй като по време на развитието на тялото тези антигени не са били разпознати като „самостоятелни“, естествената толерантност (специфична имунологична липса на реакция) не се е формирала, т.е. клетките на имунната система са останали в тялото, способни на имунен отговор към тези собствени антигени.

В резултат на появата на автоантитела могат да се развият автоимунни заболявания като следствие от: 1) директния цитотоксичен ефект на автоантитела върху клетките на съответните органи (например, гуша на Хашимото - увреждане на щитовидната жлеза); 2) индиректно действие на комплекси автоантиген-автоантитела, които се отлагат в засегнатия орган и причиняват неговото увреждане (например системен лупус еритематозус, ревматоиден артрит).

Антигени на микроорганизми. Една микробна клетка съдържа голям брой антигени, които имат различна локализация в клетката и различно значение за развитието на инфекциозния процес. Различните групи микроорганизми имат различен антигенен състав. При чревните бактерии О-, К- и Н-антигените са добре проучени.

О-антигенът е свързан с клетъчната стена на микробната клетка. Обикновено се наричаше "соматичен", тъй като се смяташе, че този антиген се съдържа в тялото (сома) на клетката. О-антигенът на грам-отрицателните бактерии е сложен липополизахарид-протеинов комплекс (ендотоксин). Той е стабилен на топлина и не се срутва при третиране с алкохол и формалдехид. Състои се от основно ядро ​​и странични полизахаридни вериги. Специфичността на О-антигените зависи от структурата и състава на тези вериги.

К-антигените (капсулни) са свързани с капсулата и клетъчната стена на микробната клетка. Наричат ​​се още черупкови. К антигените са разположени по-повърхностно от О антигените. Те са главно киселинни полизахариди. Има няколко вида К-антигени: A, B, L и др. Тези антигени се различават един от друг по своята устойчивост на температурни влияния. А-антигенът е най-стабилен, L - най-малко. Повърхностните антигени също включват Vi-антиген, който се намира в патогени на коремен тиф и някои други чревни бактерии. Разрушава се при 60° C. Наличието на Vi антигена се свързва с вирулентността на микроорганизмите.

Н-антигените (флагеларни) са локализирани във флагелата на бактериите. Те са специален протеин - флагелин. Разрушава се при нагряване. При обработка с формалин те запазват свойствата си (виж фиг. 70).

Защитен антиген (защитен) (от латински protectio - защита, защита) се образува от патогени в тялото на пациента. Причинителите на антракс, чума и бруцелоза са способни да образуват защитен антиген. Открива се в ексудатите на засегнатите тъкани.

Откриването на антигени в патологичен материал е един от методите за лабораторна диагностика на инфекциозни заболявания. За откриване на антиген се използват различни имунни реакции (вижте по-долу).

По време на развитието, растежа и размножаването на микроорганизмите техните антигени могат да се променят. Има загуба на някои антигенни компоненти, които са по-повърхностно разположени. Това явление се нарича дисоциация. Пример за това е дисоциацията "S" - "R".

Контролни въпроси

1. Какво представляват антигените?

2. Какви са основните свойства на антигените?

3. Какви антигени на микробни клетки познавате?

Антитела

Антителата са специфични кръвни протеини - имуноглобулини, образувани в отговор на въвеждането на антиген и способни да реагират специфично с него.

В човешкия серум има два вида протеини: албумини и глобулини. Антителата се свързват предимно с глобулини, които са модифицирани от антиген и се наричат ​​имуноглобулини (Ig). Глобулините са разнородни. Въз основа на скоростта на движение в гела при преминаване на електрически ток през него, те се разделят на три фракции: α, β, γ. Антителата принадлежат главно към γ-глобулините. Тази фракция глобулини има най-висока скорост на движение в електрическо поле.

Имуноглобулините се характеризират с молекулно тегло, скорост на утаяване по време на ултрацентрофугиране (центрофугиране при много висока скорост) и др. Разликите в тези свойства позволяват да се разделят имуноглобулините на 5 класа: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Всички те играят роля в развитието на имунитет срещу инфекциозни заболявания.

Имуноглобулините G (IgG) съставляват около 75% от всички човешки имуноглобулини. Те са най-активни в развитието на имунитета. Единствените имуноглобулини проникват през плацентата, осигурявайки пасивен имунитет на плода. Те имат ниско молекулно тегло и скорост на утаяване по време на ултрацентрофугиране.

Имуноглобулин М (IgM) се образува в плода и е първият, който се появява след инфекция или имунизация. Този клас включва "нормални" човешки антитела, които се образуват по време на живота му, без видими прояви на инфекция или при повтарящи се домашни инфекции. Те имат високо молекулно тегло и скорост на утаяване по време на ултрацентрофугиране.

Имуноглобулините А (IgA) имат способността да проникват през мукозните секрети (коластра, слюнка, бронхиално съдържимо и др.). Те играят роля в защитата на лигавиците на дихателните и храносмилателните пътища от микроорганизми. По отношение на молекулното тегло и скоростта на утаяване при ултрацентрофугиране те са близки до IgG.

Имуноглобулин Е (IgE) или реагините са отговорни за алергичните реакции (вижте Глава 13). Играе роля в развитието на местния имунитет.

Имуноглобулин D (IgD). Открива се в малки количества в кръвния серум. Не е достатъчно проучен.

Структура на имуноглобулините. Молекулите на имуноглобулините от всички класове са конструирани по един и същи начин. Най-простата структура на IgG молекулите е: две двойки полипептидни вериги, свързани с дисулфидна връзка (фиг. 31). Всяка двойка се състои от лека и тежка верига, различни по молекулно тегло. Всяка верига има постоянни участъци, които са генетично предопределени, и променливи участъци, които се образуват под въздействието на антигена. Тези специфични области на антитялото се наричат ​​активни центрове. Те взаимодействат с антигена, причинил образуването на антитела. Броят на активните центрове в молекулата на антитялото определя валентността - броят на антигенните молекули, с които антитялото може да се свърже. IgG и IgA са двувалентни, IgM са петвалентни.

Ориз. 31. Схематично представяне на имуноглобулини

Имуногенеза- образуването на антитела зависи от дозата, честотата и начина на приложение на антигена. Има две фази на първичния имунен отговор към антигена: индуктивен - от момента на прилагане на антигена до появата на антитялообразуващи клетки (до 20 часа) и продуктивен, който започва в края на първия ден след прилагането на антигена. и се характеризира с появата на антитела в кръвния серум. Количеството на антителата постепенно нараства (до 4-ия ден), достигайки максимум на 7-10-ия ден и намалява до края на първия месец.

Вторичен имунен отговор се развива, когато антигенът се въведе отново. В същото време индуктивната фаза е много по-кратка - антителата се произвеждат по-бързо и по-интензивно.

Контролни въпроси

1. Какво представляват антителата?

2. Какви класове имуноглобулини познавате?

Свързана информация.

Хуморалните защитни фактори играят основна роля в поддържането на високо ниво на защитните сили на организма. Известно е, че прясно получената кръв от селскостопански животни има способността да инхибира растежа (бактериостатична способност) или да причинява смърт (бактерицидна способност) на микроорганизми. Тези свойства на кръвта и нейния серум се дължат на съдържанието на вещества като лизозим, комплемент, пропердин, интерферон, бактериолизини, монокини, левкини и някои други (S.I. Plyashchenko, V.T. Sidorov, 1979; V.M. Mityushnikov, 1985; S.A. Pigalev, V.M. Скорляков, 1989).

Лизозимът (мурамидаза) е универсален защитен ензим, който се намира в сълзите, слюнката, назалната слуз, секретите на лигавиците, кръвния серум и екстракти, получени от различни органи и тъкани (Z.V. Ermolyeva, 1965; W.J. Herbert 1974; V.E. Pigarevsky, 1978; И. А. Болотников, 1982; С. А. Пигалев, В. М. Скорляков, 1989; П. С. Гвакиса, У. М. Минга, 1992). Най-малкото количество лизозим се намира в скелетните мускули и мозъка (О. В. Бухарин, Н. В. Василиев, 1974). В протеина на кокошите яйца има много лизозим (I.A. Bolotnikov, 1982; A.A. Sokhin, E.F. Chermushenko, 1984). Титърът на лизозим в кръвта на пилета има значителна връзка с титъра на лизозим в яйчен белтък (В. М. Митюшников, Т. А. Кожаринова, 1974; В. М. Митюшников, 1980). Висока концентрация на този ензим се отбелязва в органите, които изпълняват бариерни функции: черен дроб, далак, бели дробове, както и фагоцити. Лизозимът е устойчив на топлина (инактивиран при кипене), има свойството да лизира живи и мъртви, предимно грам-положителни микроорганизми, което се обяснява с различната химична структура на повърхността на бактериалната клетка. Антимикробният ефект на лизозима се обяснява с неговото разрушаване на мукополизахаридната структура на бактериалната стена, в резултат на което клетката се лизира (P.A. Emelyanenko, 1987; G.A. Grosheva, N.R. Esakova, 1996).

В допълнение към бактерицидния си ефект, лизозимът влияе върху нивото на пропердин и фагоцитната активност на левкоцитите, регулира пропускливостта на мембраните и тъканните бариери. Този ензим причинява лизис, бактериостаза, аглутинация на бактерии, стимулира фагоцитоза, пролиферация на Т- и В-лимфоцити, фибробласти и образуване на антитела. Основните източници на лизозим са неутрофилите, моноцитите и тъканните макрофаги (W.J. Herbert 1974; O.V. Bukharin, N.V. Vasiliev, 1974; Ya.E. Kolyakov, 1986; V.A. Medvedsky, 1998).

Според A.F. Могиленко (1990), съдържанието на лизозим в кръвния серум е важен показател, характеризиращ състоянието на неспецифичната реактивност и защитните сили на организма.

Свежият кръвен серум съдържа многокомпонентна ензимна комплементна система, която играе важна роля в отстраняването на антигена от тялото чрез активиране на хуморалната имунна система. Системата на комплемента включва 11 протеина, които имат различни ензимни активности и са обозначени със символи от С1 до С9. Основната функция на комплемента е лизис на антиген. Има два начина за активиране (самосглобяване) на системата на комплемента - класически и алтернативен. В първия случай основното нещо е комплексът антиген-антитяло, във втория (алтернативен) първите компоненти на класическия път не са необходими за активиране: С1, С2 и С4 (F. Bernet, 1971; I.A. Bolotnikov, 1982). ; Я. Е. Коляков, 1986; А. Ройт, 1991; В. А. Медведски, 1998).

Системата на комплемента е пряко включена в неспецифичния допълнителен лизис на целевите клетки, особено тези, засегнати от вируси, хемотаксис и неимунна фагоцитоза, зависим от антитяло допълнителен лизис, специфична антитяло-зависима фагоцитоза, цитотоксичност на сенсибилизирани клетки. Индивидуалните компоненти на комплемента или техните фрагменти играят важна роля в регулирането на пропускливостта и тонуса на кръвоносните съдове, влияят на системата за коагулация на кръвта и участват в освобождаването на хистамин от клетките (F. Bernet, 1971; S.A. Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989; A. Royt, 1991; P. Benhaim, T. K. Hunt, 1992; I. M. Karput, 1993).

Естествените (нормални антитела) се намират в малки титри в кръвния серум на здрави животни, които не са били подложени на специална имунизация. Естеството на тези антитела не е напълно изяснено. Смята се, че те възникват в резултат на кръстосана имунизация или в отговор на въвеждането в тялото на малко количество инфекциозен патоген, който не е в състояние да причини остро заболяване, но причинява само латентна или подостра инфекция ( W.J. Herbert, 1974; S.A.Pigalev, V.M.Skorlyakov, 1989). Според П.А. Emelianenko (1987), е по-целесъобразно да се разглеждат естествените антитела в категорията на имуноглобулините, чийто синтез възниква в отговор на антигенно дразнене. Съдържанието на естествени антитела в кръвта отразява степента на зрялост на имунокомпетентната система на животинското тяло. Намаляване на титъра на нормалните антитела се наблюдава при много патологични състояния. Заедно с комплемента, нормалните антитела също осигуряват бактерицидна активност в кръвния серум.

Хуморален фактор на естествената резистентност също е пропердин, или по-точно пропердиновата система (Я. Е. Коляков, 1986). Името пропердин идва от лат. pro и perdere - да се подготвим за унищожение. Пропердиновата система играе важна роля в естествената неспецифична резистентност на животинския организъм. Пропердин се съдържа в свеж нормален кръвен серум в количества до 25 mcg/ml. Това е суроватъчен протеин. с тегло 220 000, което е бактерицидно и може да неутрализира някои вируси. Според Ya.E. Колякова, (1986); S.A. Пигалева, В.М. Скорлякова (1989); НА. Радчук, Г.В. Дунаева, Н.М. Количева, Н.И. Смирнова (1991) бактерицидната активност се проявява не от самия пропердин, а от пропердиновата система, която се състои от три компонента: 1) пропердин - серумен протеин, 2) магнезиеви йони, 3) комплемент. По този начин пропердинът не действа самостоятелно, а заедно с други фактори, съдържащи се в кръвта на животните, включително комплемент.

Интерферонът е група протеинови вещества, произвеждани от клетките на тялото, които предотвратяват възпроизводството на вируса. В допълнение към вирусите, индуктори на образуването на интерферон са бактерии, бактериални токсини, мутагени и др. В зависимост от клетъчния произход и факторите, предизвикващи неговия синтез, се разграничава а-интерферон или левкоцитен, който се произвежда от левкоцити и В-интерферон, или фибробласт, който се произвежда от фибробласти. И двата интерферона са класифицирани като тип 1 и се произвеждат, когато левкоцитите и фибробластите се третират с вируси и други агенти. Имунен интерферон или у-интерферон, който се произвежда от лимфоцити и макрофаги, активирани от невирусни индуктори (W.J. Herbert 1974; Z.V. Ermolyeva, 1965; S.A. Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989; N.A. Radchuk, G.V. Dunaev и др. , 1991; A. Royt, 1991; P.S. Morahan, A. Pinto, D. Stewart, 1991; I.M. Karput, 1993; S.C. Kunder, K.M. Kelly, P.S. Morahan, 1993).

В допълнение към изброените по-горе хуморални защитни фактори важна роля играят бета-лизини, лактоферин, инхибитори, С-реактивен протеин и др.

Бета-лизините са серумни протеини, които имат способността да лизират определени бактерии. Те действат върху цитоплазмената мембрана на микробната клетка, като я увреждат, като по този начин причиняват лизиране на клетъчната стена от ензими (автолизини), разположени в цитоплазмената мембрана, активирани и освободени, когато бета-лизините взаимодействат с цитоплазмената мембрана. Така бета лизините причиняват автолитични процеси и смърт на микробни клетки.

Лактоферинът е нехиминов гликопротеин с желязосвързваща активност. Той свързва два атома тривалентно желязо, като по този начин се конкурира с микробите и потиска растежа им.

Инхибиторите са неспецифични антивирусни вещества, съдържащи се в слюнката, кръвния серум, секретите на епитела на дихателните и храносмилателните пътища, екстракти от различни органи и тъкани. Те имат способността да потискат активността на вирусите извън чувствителна клетка, когато вирусът е в кръвта и в течности. Инхибиторите се разделят на два класа: термолабилни (губят активност при нагряване до 60-62 0C за един час) и термостабилни (издържат на нагряване до 100 0C) (O.V. Bukharin, N.V. Vasiliev, 1977; V.E. Pigarevsky, 1978; S.I. Plyashchenko, V.T. Сидоров, 1979; И. А. Болотников, 1982; В. Н. Сюрин, Р. В. Белоусова, Н. В. Фомина, 1991; Н. А. Радчук, Г. В. Дунаев, Н. М. Количев, Н. И. Смирнова, 1991).

С-реактивният протеин се открива при остри възпалителни процеси и заболявания, придружени от разрушаване на тъканите, тъй като може да служи като индикатор за активността на тези процеси. Този протеин не се открива в нормален серум. С-реактивният протеин има способността да инициира реакции на утаяване, аглутинация, фагоцитоза, фиксиране на комплемента, т.е. има функционални характеристики, подобни на имуноглобулините. В допълнение, този протеин повишава мобилността на левкоцитите (W.J. Herbert 1974; S.S. Abramov, A.F. Mogilenko, A.I. Yatusevich, 1988; A. Royt, 1991).