Humoralni zaštitni čimbenici uključuju: Nespecifični čimbenici obrane organizma: definicija pojma, površinski integument, humoralni i stanični čimbenici; ulogu normalne mikroflore

Makroorganizam ima mehanizme koji sprječavaju prodiranje uzročnika zaraznih bolesti, proliferaciju mikroba u tkivima i stvaranje čimbenika patogenosti od njih. Glavna svojstva makroorganizma koja određuju nastanak, tijek i ishod infektivnog procesa su otpornost i osjetljivost.

Otpornost- to je otpornost tijela na djelovanje različitih štetnih čimbenika.

Osjetljivost na infekcije je sposobnost makroorganizma da odgovori na unošenje mikroba razvojem različitih oblika infektivnog procesa. Postoji specifična i individualna osjetljivost. Osjetljivost vrste svojstvena je svim jedinkama određene vrste. Individualna osjetljivost je sklonost pojedinih osoba nastanku različitih oblika zaraznih procesa pod utjecajem mikroba.

Otpornost i osjetljivost makroorganizama na uzročnika uvelike ovisi o nespecifičnim zaštitnim čimbenicima koji se mogu podijeliti u nekoliko skupina:

1. Fiziološke barijere:

Mehanički (epidermis i sluznice);

Kemijski (tajne kože i sluznice);

Biološka (normalna mikroflora).

2. Stanični čimbenici nespecifične zaštite:

Fagociti (makrofagi, monociti, dendritične stanice, neutrofili);

NK stanice (stanice prirodne ubojice).

3. Humoralni čimbenici nespecifične zaštite:

Sustav komplementa;

Tvari s izravnim antimikrobnim djelovanjem (lizozim, alfa interferon, defenzini);

Tvari s neizravnim antimikrobnim djelovanjem (laktoferin, lektin koji veže manozu - MSL, opsonini).

Fiziološke barijere

Epitelno tkivo snažna su mehanička barijera za mikroorganizme, zbog čvrstog prianjanja stanica jedne uz drugu i redovite obnove, popraćene deskvamacijom starih stanica zajedno s mikroorganizmima koji su na njih prianjali. Koža je posebno jaka barijera – višeslojna epiderma gotovo je nepremostiva prepreka mikroorganizmima. Infekcija kroz kožu javlja se uglavnom nakon kršenja njezinog integriteta. Kretanje trepetljika respiratornog epitela i crijevna peristaltika također osiguravaju oslobađanje od mikroorganizama. Mikroorganizmi se s urinom ispiru s površine sluznice mokraćnog trakta - ako je odljev urina poremećen, mogu se razviti zarazne lezije ovog organskog sustava. U usnoj šupljini neki mikroorganizmi se ispiru slinom i progutaju. U epitelnom sloju sluznice respiratornog trakta i gastrointestinalnog trakta pronađene su stanice koje su sposobne endocitozirati mikroorganizme iz crijevne sluzi ili respiratornog trakta i prenijeti ih nepromijenjene u submukozna tkiva. Ove stanice su označene kao M-stanice sluznice (od microfold - microfolders). U submukoznim slojevima M stanice predstavljaju mikrobe dendritskim stanicama i makrofagima.

Prema kemijskim barijerama uključuju različite izlučevine vlastitih žlijezda kože (znojne i lojne), sluznice (solna kiselina želuca) i velikih egzokrinih žlijezda (jetra, gušterača). Žlijezde znojnice izlučuju velike količine soli na površinu kože, a žlijezde lojnice oslobađaju masne kiseline, što dovodi do porasta osmotskog tlaka i smanjenja pH vrijednosti (oba faktora su nepovoljna za rast većine mikroorganizama). Parijetalne (obloge) stanice želuca proizvode klorovodičnu kiselinu, čime se oštro smanjuje pH okoliša - većina mikroorganizama umire u želucu. Žuč i sok gušterače sadrže enzime i žučne kiseline koji inhibiraju rast mikroorganizama. Urin ima kiselu sredinu, što također sprječava naseljavanje epitela mokraćnog trakta mikroorganizmima.

Predstavnici normalne mikroflore koji nastanjuju različite ljudske biotope također sprječavaju prodor patogenih mikroba u tijelo, čime biološka barijera. Oni osiguravaju zaštitu makroorganizma nizom mehanizama (natjecanje s patogenim mikroorganizmima za adhezijski prostor i hranjivi supstrat, zakiseljavanje okoliša, stvaranje bakteriocina itd.), objedinjenih pojmom kolonizacijske rezistencije.

Humoralni čimbenici koji pružaju otpornost tijelu uključuju kompliment, lizozim, interferon, properdin, C-reaktivni protein, normalna antitijela i baktericidin.

Komplement je složen multifunkcionalni sustav proteina krvnog seruma koji je uključen u reakcije kao što su opsonizacija, stimulacija fagocitoze, citoliza, neutralizacija virusa i indukcija imunološkog odgovora. Poznato je 9 frakcija komplementa, označenih C 1 – C 9, koje su u krvnom serumu u neaktivnom stanju. Aktivacija komplementa događa se pod utjecajem kompleksa antigen-antitijelo i počinje dodatkom C 1 1 ovom kompleksu. Za to je potrebna prisutnost soli Ca i Mq. Baktericidna aktivnost komplementa očituje se od najranijih faza fetalnog života, međutim, u razdoblju novorođenčadi aktivnost komplementa je najniža u usporedbi s drugim dobnim razdobljima.

Lizozim je enzim iz skupine glikozidaza. Lizozim je prvi opisao Fleting 1922. Luči se stalno i detektira se u svim organima i tkivima. U tijelu životinja lizozim se nalazi u krvi, suznoj tekućini, slini, izlučevinama sluznice nosa, želučanom i duodenalnom soku, mlijeku i amnionskoj tekućini fetusa. Leukociti su posebno bogati lizozimom. Sposobnost lizozima da lizira mikroorganizme je izuzetno visoka. To svojstvo ne gubi ni u razrjeđenju od 1 : 1 000 000. U početku se vjerovalo da je lizozim aktivan samo protiv gram-pozitivnih mikroorganizama, a sada je utvrđeno da protiv gram-negativnih bakterija djeluje citolitički zajedno s komplementom, prodirući kroz staničnu stijenku koju je oštetila bakterija do objekata hidrolize.

Properdin (od latinskog perdere - uništiti) je protein krvnog seruma globulinskog tipa s baktericidnim svojstvima. U prisutnosti komplementa i magnezijevih iona, djeluje baktericidno na gram-pozitivne i gram-negativne mikroorganizme, a također je sposoban inaktivirati viruse gripe i herpesa, te djeluje baktericidno na mnoge patogene i oportunističke mikroorganizme. Razina properdina u krvi životinja odražava stanje njihove otpornosti i osjetljivosti na zarazne bolesti. Smanjenje njegovog sadržaja otkriveno je kod ozračenih životinja, bolesnika s tuberkulozom i streptokoknom infekcijom.

C-reaktivni protein - kao i imunoglobulini, ima sposobnost pokretanja reakcija taloženja, aglutinacije, fagocitoze i fiksacije komplementa. Osim toga, C-reaktivni protein povećava pokretljivost leukocita, što ukazuje na njegovo sudjelovanje u formiranju nespecifične otpornosti tijela.

C-reaktivni protein nalazi se u krvnom serumu tijekom akutnih upalnih procesa i može poslužiti kao pokazatelj aktivnosti tih procesa. Ovaj protein se ne otkriva u normalnom krvnom serumu. Ne prolazi kroz placentu.

Normalna antitijela su gotovo uvijek prisutna u krvnom serumu i stalno su uključena u nespecifičnu zaštitu. Oni nastaju u tijelu kao normalna komponenta seruma kao rezultat kontakta životinje s vrlo velikim brojem različitih mikroorganizama iz okoliša ili određenim prehrambenim proteinima.

Baktericidin je enzim koji, za razliku od lizozima, djeluje na unutarstanične tvari.

Humoralni čimbenici nespecifične obrane organizma su normalna (prirodna) antitijela, lizozim, properdin, beta-lizini (lizini), komplement, interferon, virusni inhibitori u krvnom serumu i niz drugih tvari koje su stalno prisutne u organizmu.

Antitijela (prirodna). U krvi životinja i ljudi koji nikad prije nisu bili bolesni ili imunizirani, pronađene su tvari koje reagiraju s mnogim antigenima, ali u niskim titrima, ne prelazeći razrjeđenja od 1:10 ... 1:40. Te su tvari nazvane normalnim ili prirodnim protutijelima. Vjeruje se da nastaju kao rezultat prirodne imunizacije raznim mikroorganizmima.

Lizosomski enzim prisutan je u suzama, slini, nosnoj sluzi, izlučevinama sluznice, krvnom serumu i ekstraktima organa i tkiva, u mlijeku; U bjelanjcima kokošjih jaja ima puno lizozima. Lizozim je otporan na toplinu (inaktivira se kuhanjem) i ima svojstvo da lizira žive i ubijene uglavnom gram-pozitivne mikroorganizme.

Metoda određivanja lizozima temelji se na sposobnosti seruma da djeluje na kulturu Micrococcus lysodecticus uzgojenu na kosom agaru. Suspenzija dnevne kulture priprema se prema optičkom standardu (10 jedinica) u fiziološkoj otopini. Ispitni serum se sukcesivno razrjeđuje fiziološkom otopinom 10, 20, 40, 80 puta itd. U sve epruvete dodaje se jednaki volumen mikrobne suspenzije. Epruvete se protresu i stave u termostat na 3 sata na 37 °C. Reakcija se izračunava prema stupnju čišćenja seruma. Titar lizozima je posljednje razrjeđenje u kojem dolazi do potpune lize mikrobne suspenzije.

SEKRETORNI I MUNOGLOBULINI A. Stalno prisutni u sadržaju sekreta sluznice, mliječnih i pljuvačnih žlijezda, u crijevnom traktu; ima izražena antimikrobna i antivirusna svojstva.

Properdin (od latinskog pro i perdere - pripremiti se za uništenje). Opisano 1954. u obliku polimera kao faktor nespecifične zaštite i citolizin. U normalnom krvnom serumu prisutan je u količinama do 25 mcg/ml. To je protein sirutke (beta globulin) molekularne težine

220 000. Properdin sudjeluje u uništavanju mikrobnih stanica i neutralizaciji virusa. Properdin djeluje kao dio properdinskog sustava: properdin komplement i dvovalentni ioni magnezija. Nativni properdin ima značajnu ulogu u nespecifičnoj aktivaciji komplementa (alternativni put aktivacije).

Lizini. Serumski proteini koji imaju sposobnost lizirati (otapati) neke bakterije i crvene krvne stanice. Krvni serum mnogih životinja sadrži beta-lizine koji uzrokuju lizu supkultura Bacillusa, kao i mnogih patogenih mikroba.

L a k t o f e r r i n. Ne-hem glikoprotein s aktivnošću vezanja željeza. Veže dva atoma feri željeza kako bi se natjecao s mikrobima, što dovodi do inhibicije rasta mikroba. Sintetiziraju ga polimorfonuklearni leukociti i grozdolike stanice žljezdanog epitela. Specifična je komponenta lučenja žlijezda slinovnica, suznih, mliječnih, dišnih, probavnih i genitourinarnih puteva. Laktoferin je čimbenik lokalnog imuniteta koji štiti epitelne ovojnice od mikroba.

KOMPLEMENT.Višekomponentni sustav proteina u krvnom serumu i drugim tjelesnim tekućinama koji imaju važnu ulogu u održavanju imunološke homeostaze. Prvi ga je opisao Buchner 1889. godine pod nazivom "alexin" - termolabilni faktor, u čijoj prisutnosti dolazi do mikrobne lize. Pojam "komplement" uveo je Ehrlich 1895. godine. Komplement je vrlo nestabilan. Uočeno je da su specifična protutijela u prisutnosti svježeg krvnog seruma sposobna izazvati hemolizu crvenih krvnih stanica ili lizu bakterijske stanice, ali ako se serum zagrijava na 56 °C 30 minuta prije reakcije, tada liza neće Ispostavilo se da do hemolize (lize) dolazi unutar zbog prisutnosti komplementa u svježem serumu.Najveću količinu komplementa sadrži serum zamorca.

Sustav komplementa sastoji se od najmanje devet različitih serumskih proteina, označenih od C1 do C9. C1 pak ima tri podjedinice - Clq, Clr, Cls. Aktivirani oblik komplementa označen je crticom iznad (c).

Postoje dva načina aktivacije (samosastavljanja) sustava komplementa - klasični i alternativni, koji se razlikuju u mehanizmima okidanja.

U klasičnom aktivacijskom putu komponenta komplementa C1 veže se na imunološke komplekse (antigen + antitijelo), koji redom uključuju podkomponente (Clq, Clr, Cls), C4, C2 i C3. Kompleks C4, C2 i C3 osigurava fiksaciju aktivirane komponente komplementa C5 na staničnoj membrani, a potom se nizom reakcija aktiviraju C6 i C7, koje pridonose fiksaciji C8 i C9. Posljedica toga je oštećenje stanične stijenke ili liza bakterijske stanice.

U alternativnom putu aktivacije komplementa, sami virusi, bakterije ili egzotoksini služe kao aktivatori. Alternativni put aktivacije ne uključuje komponente C1, C4 i C2. Aktivacija počinje S3 stadijem, koji uključuje skupinu proteina: P (properdin), B (proaktivator), proaktivator konvertaze S3 i inhibitore j i H. Properdin u reakciji stabilizira konvertaze S3 i C5, stoga je ovaj put aktivacije naziva se i properdin sustav. Reakcija počinje dodavanjem faktora B na S3, kao rezultat niza sekvencijalnih reakcija, P (properdin) se ubacuje u kompleks (S3 konvertaza), koji djeluje kao enzim na S3 i C5, i aktivacija komplementa kaskada počinje s C6, C7, C8 i C9, što rezultira oštećenjem stanične stijenke ili lizom stanice.

Dakle, sustav komplementa služi kao učinkovit obrambeni mehanizam za tijelo, koji se aktivira kao rezultat imunoloških reakcija ili izravnim kontaktom s mikrobima ili toksinima. Napomenimo neke biološke funkcije aktiviranih komponenti komplementa: sudjeluju u regulaciji procesa prebacivanja imunoloških reakcija sa staničnih na humoralne i obrnuto; C4 vezan za stanice potiče imunološko vezivanje; S3 i C4 pojačavaju fagocitozu; C1 i C4, vezanjem na površinu virusa, blokiraju receptore odgovorne za unošenje virusa u stanicu; C3 i C5a su identični anafilaktoksinima, utječu na neutrofilne granulocite, potonji izlučuju lizosomske enzime koji uništavaju strane antigene, osiguravaju usmjerenu migraciju makrofaga, uzrokuju kontrakciju glatkih mišića i povećavaju upalu.

Utvrđeno je da makrofagi sintetiziraju C1, C2, C3, C4 i C5; hepatociti - SZ, Co, C8; stanice jetrenog parenhima - C3, C5 i C9.

I interferon. Izdano 1957. godine engleski virolozi A. Isaacs i I. Linderman. Interferon se u početku smatrao antivirusnim obrambenim faktorom. Kasnije se pokazalo da je to skupina proteinskih tvari čija je funkcija osigurati genetsku homeostazu stanice. Osim virusa, kao induktori stvaranja interferona djeluju bakterije, bakterijski toksini, mitogeni i dr. Ovisno o staničnom podrijetlu interferona i čimbenicima koji potiču njegovu sintezu, razlikuje se a-interferon ili leukocitni, koji proizvode leukociti tretirani s virusima i drugim uzročnicima; (3-interferon ili fibroblast, kojeg proizvode fibroblasti tretirani virusima ili drugim agensima. Oba ova interferona su klasificirana kao tip I. Imunološki interferon, ili γ-interferon, proizvode limfociti i makrofagi aktivirani nevirusnim induktorima .

Interferon sudjeluje u regulaciji različitih mehanizama imunološkog odgovora: pojačava citotoksični učinak senzibiliziranih limfocita i K-stanica, ima antiproliferativno i antitumorsko djelovanje itd. Interferon ima tkivnu specifičnost, tj. aktivniji je u biološkim sustav u kojem nastaje, štiti stanice od virusne infekcije samo ako na njih djeluje prije kontakta s virusom.

Proces interakcije interferona s osjetljivim stanicama uključuje nekoliko faza: adsorpcija interferona na stanične receptore; indukcija antivirusnog stanja; razvoj virusne rezistencije (punjenje RNA i proteinima izazvanim interferonom); izražena otpornost na virusne infekcije. Posljedično, interferon ne stupa u izravnu interakciju s virusom, već sprječava prodor virusa i inhibira sintezu virusnih proteina na staničnim ribosomima tijekom replikacije virusnih nukleinskih kiselina. Također je dokazano da interferon ima zaštitna svojstva od zračenja.

I n g i b i t o r y. Nespecifične antivirusne tvari proteinske prirode prisutne su u normalnom nativnom krvnom serumu, izlučevinama epitela sluznice dišnog i probavnog trakta te u ekstraktima organa i tkiva. Imaju sposobnost suzbijanja aktivnosti virusa u krvi i tekućinama izvan osjetljive stanice. Inhibitori se dijele na termolabilne (gube aktivnost kada se krvni serum zagrijava na 6O...62°C tijekom 1 sata) i termostabilne (podnose zagrijavanje do 100°C). Inhibitori imaju univerzalno neutralizirajuće i antihemaglutinirajuće djelovanje protiv mnogih virusa.

Inhibitori životinjskih tkiva, izlučevina i izlučevina pokazali su se aktivnima protiv mnogih virusa: na primjer, inhibitori sekrecije respiratornog trakta imaju antihemaglutinirajuće i virusneutralizirajuće djelovanje.

Baktericidno djelovanje krvnog seruma (BAS). Svježi krvni serum ljudi i životinja ima izražena bakteriostatska svojstva protiv niza uzročnika zaraznih bolesti. Glavne komponente koje inhibiraju rast i razvoj mikroorganizama su normalna antitijela, lizozim, properdin, komplement, monokini, leukini i druge tvari. Stoga je BAS integrirani izraz antimikrobnih svojstava humoralnih nespecifičnih obrambenih čimbenika. BAS ovisi o zdravlju životinja, uvjetima njihovog držanja i hranidbe: s lošim smještajem i hranidbom, aktivnost seruma je značajno smanjena.

Osim fagocita, krv sadrži topive nespecifične tvari koje štetno djeluju na mikroorganizme. To uključuje komplement, properdin, β-lizine, x-lizine, eritrin, leukine, plakine, lizozim itd.

Komplement (od latinskog complementum - dodatak) je složeni sustav proteinskih frakcija krvi koji ima sposobnost razgradnje mikroorganizama i drugih stranih stanica, poput crvenih krvnih stanica. Postoji nekoliko komponenti komplementa: C 1, C 2, C 3 itd. Komplement se uništava na temperaturi od 55 ° C tijekom 30 minuta. Ovo svojstvo naziva se termolabilnost. Uništava se i mućkanjem, pod utjecajem UV zraka i sl. Osim u krvnom serumu, komplement se nalazi u raznim tjelesnim tekućinama i u upalnom eksudatu, ali ga nema u prednjoj očnoj sobici i cerebrospinalnoj tekućini.

Properdin (od latinskog properde - pripremiti) je skupina sastojaka normalnog krvnog seruma koji aktiviraju komplement u prisutnosti iona magnezija. Sličan je enzimima i ima važnu ulogu u otpornosti organizma na infekcije. Smanjenje razine properdina u krvnom serumu ukazuje na nedovoljnu aktivnost imunoloških procesa.

β-lizini su termostabilne (otporne na temperaturu) tvari u ljudskom krvnom serumu koje imaju antimikrobni učinak, uglavnom protiv gram-pozitivnih bakterija. Uništava se na 63°C i pod utjecajem UV zraka.

X-lizin je toplinski stabilna tvar izolirana iz krvi pacijenata s visokom temperaturom. Ima sposobnost lize bakterija, uglavnom gram-negativnih, bez sudjelovanja komplementa. Podnosi zagrijavanje do 70-100°C.

Eritrin se izolira iz životinjskih eritrocita. Djeluje bakteriostatski na uzročnike difterije i neke druge mikroorganizme.

Leukini su baktericidne tvari izolirane iz leukocita. Stabilan na toplinu, uništava se na 75-80° C. Nalazi se u krvi u vrlo malim količinama.

Plakini su tvari slične leukinima izolirane iz trombocita.

Lizozim je enzim koji uništava membranu mikrobnih stanica. Nalazi se u suzama, slini i krvnim tekućinama. Brzo zacjeljivanje rana konjunktive oka, sluznice usne šupljine i nosa uvelike je posljedica prisutnosti lizozima.

Sastavni sastojci urina, tekućine prostate i ekstrakata raznih tkiva također imaju baktericidna svojstva. Normalni serum sadrži male količine interferona.

Kontrolna pitanja

1. Što su humoralni čimbenici nespecifične zaštite?

2. Koje humoralne čimbenike nespecifične zaštite poznajete?

Specifični čimbenici obrane organizma (imunitet)

Gore navedene komponente ne iscrpljuju cijeli arsenal humoralnih zaštitnih čimbenika. Glavna među njima su specifična protutijela - imunoglobulini, koji nastaju unošenjem stranih agenasa - antigena u tijelo.

Antigeni

Antigeni su tvari genetski strane organizmu (proteini, nukleoproteini, polisaharidi i dr.), na čije unošenje organizam odgovara razvojem specifičnih imunoloških reakcija. Jedna od tih reakcija je stvaranje antitijela.

Antigeni imaju dva glavna svojstva: 1) imunogenost, tj. sposobnost induciranja stvaranja protutijela i imunoloških limfocita; 2) sposobnost ulaska u specifičnu interakciju s protutijelima i imunološkim (senzibiliziranim) limfocitima, što se očituje u obliku imunoloških reakcija (neutralizacija, aglutinacija, liza itd.). Antigeni koji imaju obje karakteristike nazivaju se potpuni. To uključuje strane proteine, serume, stanične elemente, toksine, bakterije, viruse.

Tvari koje ne izazivaju imunološke reakcije, posebice stvaranje protutijela, ali stupaju u specifičnu interakciju s gotovim protutijelima, nazivaju se hapteni - neispravni antigeni. Hapteni stječu svojstva punopravnih antigena nakon spajanja s velikim molekularnim tvarima - proteinima, polisaharidima.

Uvjeti koji određuju antigenska svojstva raznih tvari su: stranost, makromolekularnost, koloidno stanje, topljivost. Antigenost se očituje kada tvar uđe u unutarnju okolinu tijela, gdje se susreće sa stanicama imunološkog sustava.

Specifičnost antigena, njihova sposobnost da se kombiniraju samo s odgovarajućim protutijelom, jedinstven je biološki fenomen. U osnovi je mehanizma za održavanje postojanosti unutarnje okoline tijela. Tu postojanost osigurava imunološki sustav koji prepoznaje i uništava genetski strane tvari (uključujući mikroorganizme i njihove otrove) koje se nalaze u njegovom unutarnjem okruženju. Ljudski imunološki sustav pod stalnim je imunološkim nadzorom. Sposoban je prepoznati stranost kada se stanice razlikuju po samo jednom genu (rak).

Specifičnost je strukturna značajka tvari po kojoj se antigeni međusobno razlikuju. Određuje ga antigenska determinanta, tj. mali dio molekule antigena koji se spaja s protutijelom. Broj takvih mjesta (skupina) različit je za različite antigene i određuje broj molekula protutijela s kojima se antigen može vezati (valencija).

Sposobnost antigena da se kombiniraju samo s onim protutijelima koja su nastala kao odgovor na aktivaciju imunološkog sustava određenim antigenom (specifičnost) koristi se u praksi: 1) dijagnoza zaraznih bolesti (određivanje specifičnih antigena patogena ili specifičnih protutijela u bolesnikov krvni serum); 2) prevencija i liječenje bolesnika sa zaraznim bolestima (stvaranje imuniteta na određene mikrobe ili toksine, specifična neutralizacija otrova uzročnika niza bolesti tijekom imunoterapije).

Imunološki sustav jasno razlikuje "vlastite" i "strane" antigene, reagirajući samo na potonje. No moguće su reakcije na vlastite tjelesne antigene – autoantigene i pojava antitijela protiv njih – autoantitijela. Autoantigeni postaju “barijerni” antigeni - stanice, tvari koje tijekom života jedinke ne dolaze u kontakt s imunološkim sustavom (očna leća, spermija, štitnjača i dr.), ali dolaze s njim u kontakt tijekom raznih ozljede, obično se apsorbiraju u krv. A budući da tijekom razvoja tijela ti antigeni nisu bili prepoznati kao "svojstveni", nije se formirala prirodna tolerancija (specifična imunološka neodgovornost), tj. stanice imunološkog sustava ostale su u tijelu sposobne za imunološki odgovor na te vlastite antigene.

Kao posljedica pojave autoantitijela mogu se razviti autoimune bolesti kao posljedica: 1) izravnog citotoksičnog djelovanja autoantitijela na stanice odgovarajućih organa (npr. Hashimotova guša - oštećenje štitnjače); 2) neizravno djelovanje kompleksa autoantigen-autoantitijelo, koji se talože u zahvaćenom organu i uzrokuju njegovo oštećenje (na primjer, sistemski eritematozni lupus, reumatoidni artritis).

Antigeni mikroorganizama. Mikrobna stanica sadrži veliki broj antigena koji imaju različita mjesta u stanici i različit značaj za razvoj infektivnog procesa. Različite skupine mikroorganizama imaju različite sastave antigena. Kod crijevnih bakterija dobro su proučeni O-, K- i H-antigeni.

O-antigen je povezan sa staničnom stijenkom mikrobne stanice. Obično se nazivao "somatski", jer se vjerovalo da se ovaj antigen nalazi u tijelu (soma) stanice. O-antigen gram-negativnih bakterija je složeni kompleks lipopolisaharid-protein (endotoksin). Stabilan je na toplinu i ne kolabira kada se tretira alkoholom i formaldehidom. Sastoji se od glavne jezgre i bočnih polisaharidnih lanaca. Specifičnost O-antigena ovisi o strukturi i sastavu tih lanaca.

K-antigeni (kapsularni) povezani su s kapsulom i staničnom stijenkom mikrobne stanice. Također se nazivaju školjkastim. K antigeni su smješteni površnije nego O antigeni. Oni su uglavnom kiseli polisaharidi. Postoji nekoliko vrsta K-antigena: A, B, L, itd. Ovi antigeni se međusobno razlikuju po otpornosti na temperaturne utjecaje. A-antigen je najstabilniji, L - najmanje. Površinski antigeni također uključuju Vi-antigen, koji se nalazi u uzročnicima trbušnog tifusa i nekim drugim crijevnim bakterijama. Uništava se na 60° C. Prisutnost Vi antigena povezuje se s virulencijom mikroorganizama.

H-antigeni (flagelarni) lokalizirani su u bičevima bakterija. Oni su poseban protein - flagelin. Uništava se zagrijavanjem. Kada se tretiraju formalinom, zadržavaju svoja svojstva (vidi sliku 70).

Zaštitni antigen (zaštitni) (od latinskog protectio - zaštita, zaštita) formiraju patogeni u tijelu pacijenta. Uzročnici antraksa, kuge i bruceloze sposobni su stvarati zaštitni antigen. Nalazi se u eksudatima zahvaćenih tkiva.

Detekcija antigena u patološkom materijalu jedna je od metoda laboratorijske dijagnostike zaraznih bolesti. Za otkrivanje antigena koriste se različite imunološke reakcije (vidi dolje).

Tijekom razvoja, rasta i razmnožavanja mikroorganizama, njihovi antigeni mogu se mijenjati. Dolazi do gubitka nekih antigenskih komponenti koje su površnije smještene. Taj se fenomen naziva disocijacija. Primjer za to je "S" - "R" disocijacija.

Kontrolna pitanja

1. Što su antigeni?

2. Koja su glavna svojstva antigena?

3. Koje antigene mikrobnih stanica poznajete?

Antitijela

Protutijela su specifični krvni proteini - imunoglobulini, formirani kao odgovor na uvođenje antigena i sposobni specifično reagirati s njim.

U ljudskom serumu postoje dvije vrste proteina: albumini i globulini. Antitijela su prvenstveno povezana s globulinima koji su modificirani antigenom i nazivaju se imunoglobulini (Ig). Globulini su heterogeni. Na temelju brzine kretanja u gelu kada kroz njega prođe električna struja, dijele se na tri frakcije: α, β, γ. Antitijela pripadaju uglavnom γ-globulinima. Ova frakcija globulina ima najveću brzinu kretanja u električnom polju.

Imunoglobuline karakteriziraju molekularna težina, brzina sedimentacije tijekom ultracentrifugiranja (centrifugiranje vrlo velikom brzinom) itd. Razlike u tim svojstvima omogućile su podjelu imunoglobulina u 5 klasa: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Svi oni igraju ulogu u razvoju imuniteta protiv zaraznih bolesti.

Imunoglobulini G (IgG) čine oko 75% svih ljudskih imunoglobulina. Oni su najaktivniji u razvoju imuniteta. Jedini imunoglobulini prodiru kroz placentu, osiguravajući fetusu pasivni imunitet. Imaju nisku molekularnu težinu i brzinu taloženja tijekom ultracentrifugiranja.

Imunoglobulin M (IgM) nastaje u fetusu i prvi se pojavljuje nakon infekcije ili imunizacije. Ova klasa uključuje "normalna" ljudska antitijela, koja se stvaraju tijekom njegovog života, bez vidljivih manifestacija infekcije ili tijekom ponovljenih kućnih infekcija. Imaju visoku molekularnu težinu i brzinu taloženja tijekom ultracentrifugiranja.

Imunoglobulini A (IgA) imaju sposobnost prodiranja u izlučevine sluznice (kolostrum, slina, bronhijalni sadržaj itd.). Imaju ulogu u zaštiti sluznice dišnog i probavnog trakta od mikroorganizama. Po molekularnoj težini i brzini sedimentacije tijekom ultracentrifugiranja bliski su IgG.

Imunoglobulin E (IgE) ili reagini odgovorni su za alergijske reakcije (vidi Poglavlje 13). Imaju ulogu u razvoju lokalnog imuniteta.

Imunoglobulin D (IgD). U malim količinama nalazi se u krvnom serumu. Nije dovoljno proučeno.

Struktura imunoglobulina. Molekule imunoglobulina svih klasa građene su na isti način. Najjednostavnija struktura molekula IgG je: dva para polipeptidnih lanaca povezanih disulfidnom vezom (slika 31). Svaki par sastoji se od lakog i teškog lanca, koji se razlikuju po molekularnoj težini. Svaki lanac ima konstantne dijelove koji su genetski predodređeni i varijabilne dijelove koji nastaju pod utjecajem antigena. Ove specifične regije antitijela nazivaju se aktivni centri. Oni stupaju u interakciju s antigenom koji je uzrokovao stvaranje protutijela. Broj aktivnih centara u molekuli antitijela određuje valenciju – broj molekula antigena s kojima antitijelo može kontaktirati. IgG i IgA su bivalentni, IgM su petovalentni.

Riža. 31. Shematski prikaz imunoglobulina

Imunogeneza- stvaranje protutijela ovisi o dozi, učestalosti i načinu primjene antigena. Postoje dvije faze primarnog imunološkog odgovora na antigen: induktivna - od trenutka primjene antigena do pojave stanica koje stvaraju antitijela (do 20 sati) i produktivna - koja počinje krajem prvog dana nakon primjene antigena. a karakterizira ga pojava protutijela u krvnom serumu. Količina antitijela postupno raste (do 4. dana), dostiže maksimum 7-10. dana i smanjuje se do kraja prvog mjeseca.

Sekundarni imunološki odgovor razvija se kada se antigen ponovno uvede. Pritom je induktivna faza mnogo kraća – antitijela se proizvode brže i intenzivnije.

Kontrolna pitanja

1. Što su antitijela?

2. Koje klase imunoglobulina poznajete?

Povezane informacije.

Humoralni zaštitni čimbenici imaju veliku ulogu u održavanju visoke razine obrambenih snaga organizma. Poznato je da svježe dobivena krv životinja s farmi ima sposobnost inhibirati rast (bakteriostatska sposobnost) ili uzrokovati smrt (baktericidna sposobnost) mikroorganizama. Ova svojstva krvi i njenog seruma rezultat su sadržaja tvari kao što su lizozim, komplement, properdin, interferon, bakteriolizini, monokini, leukini i neki drugi (S.I. Plyashchenko, V.T. Sidorov, 1979; V.M. Mityushnikov, 1985; S.A. Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989).

Lizozim (muramidaza) je univerzalni zaštitni enzim koji se nalazi u suzama, slini, nosnoj sluzi, izlučevinama sluznice, krvnom serumu i ekstraktima dobivenim iz raznih organa i tkiva (Z.V. Ermolyeva, 1965; W.J. Herbert 1974; V.E. Pigarevsky, 1978; I.A. Bolotnikov, 1982; S.A. Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989; P.S. Gwakisa, U.M. Minga, 1992.). Najmanja količina lizozima nalazi se u skeletnim mišićima i mozgu (O.V. Bukharin, N.V. Vasiliev, 1974.). U proteinu kokošjih jaja ima puno lizozima (I.A. Bolotnikov, 1982; A.A. Sokhin, E.F. Chermushenko, 1984). Titar lizozima u krvi pilića ima značajan odnos s titrom lizozima u bjelančevinama (V.M. Mityushnikov, T.A. Kozharinova, 1974; V.M. Mityushnikov, 1980). Visoka koncentracija ovog enzima zabilježena je u organima koji obavljaju funkcije barijere: jetra, slezena, pluća, kao i fagociti. Lizozim je otporan na toplinu (inaktivira se kuhanjem), ima svojstvo razgradnje živih i mrtvih, uglavnom gram-pozitivnih mikroorganizama, što se objašnjava različitom kemijskom strukturom površine bakterijske stanice. Antimikrobni učinak lizozima objašnjava se njegovim poremećajem mukopolisaharidne strukture bakterijske stijenke, zbog čega dolazi do lize stanice (P.A. Emelyanenko, 1987; G.A. Grosheva, N.R. Esakova, 1996).

Osim baktericidnog djelovanja, lizozim utječe na razinu properdina i fagocitnu aktivnost leukocita, regulira propusnost membrana i tkivnih barijera. Ovaj enzim uzrokuje lizu, bakteriostazu, aglutinaciju bakterija, potiče fagocitozu, proliferaciju T- i B-limfocita, fibroblasta i stvaranje protutijela. Glavni izvori lizozima su neutrofili, monociti i tkivni makrofagi (W.J. Herbert 1974; O.V. Bukharin, N.V. Vasiliev, 1974; Ya.E. Kolyakov, 1986; V.A. Medvedsky, 1998).

Prema A.F. Mogilenko (1990), sadržaj lizozima u krvnom serumu važan je pokazatelj koji karakterizira stanje nespecifične reaktivnosti i obrane tijela.

Svježi krvni serum sadrži višekomponentni enzimski sustav komplementa, koji ima važnu ulogu u uklanjanju antigena iz tijela aktiviranjem humoralnog imunološkog sustava. Sustav komplementa uključuje 11 proteina koji imaju različite enzimske aktivnosti i označeni su simbolima od C1 do C9. Glavna funkcija komplementa je liza antigena. Postoje dva načina aktivacije (samosastavljanja) sustava komplementa – klasični i alternativni. U prvom slučaju, glavna stvar je kompleks antigen-antitijelo, u drugom (alternativnom) prve komponente klasičnog puta nisu potrebne za aktivaciju: C1, C2 i C4 (F. Bernet, 1971; I.A. Bolotnikov, 1982). ; Ya.E. Kolyakov, 1986; A. Royt, 1991; V.A. Medvedsky, 1998).

Sustav komplementa izravno je uključen u nespecifičnu komplementarnu lizu ciljnih stanica, posebice onih zahvaćenih virusima, kemotaksiju i neimunu fagocitozu, komplementarnu lizu ovisnu o antitijelima, fagocitozu ovisnu o specifičnim antitijelima, citotoksičnost senzibiliziranih stanica. Pojedinačne komponente komplementa ili njihovi fragmenti igraju važnu ulogu u regulaciji propusnosti i tonusa krvnih žila, utječu na sustav zgrušavanja krvi i sudjeluju u oslobađanju histamina stanicama (F. Bernet, 1971; S.A. Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989; A. Royt, 1991; P. Benhaim, T. K. Hunt, 1992; I. M. Karput, 1993).

Prirodna (normalna antitijela) nalaze se u malim titrima u krvnom serumu zdravih životinja koje nisu podvrgnute posebnoj imunizaciji. Priroda ovih antitijela nije u potpunosti shvaćena. Vjeruje se da nastaju kao rezultat križne imunizacije ili kao odgovor na unošenje male količine zaraznog patogena u tijelo, koji nije sposoban izazvati akutnu bolest, već uzrokuje samo latentnu ili subakutu infekciju ( W. J. Herbert, 1974; S. A. Pigalev, V. M. Skorlyakov, 1989). Prema P.A. Emelianenko (1987), prirodna antitijela je prikladnije uzeti u obzir u kategoriji imunoglobulina, čija se sinteza javlja kao odgovor na antigensku iritaciju. Sadržaj prirodnih antitijela u krvi odražava stupanj zrelosti imunokompetentnog sustava životinjskog tijela. Smanjenje titra normalnih protutijela događa se u mnogim patološkim stanjima. Zajedno s komplementom, normalna antitijela također osiguravaju baktericidno djelovanje u krvnom serumu.

Humoralni čimbenik prirodne rezistencije također je properdin, točnije sustav properdina (Ya.E. Kolyakov, 1986). Naziv properdin dolazi od lat. pro i perdere – pripremiti se za uništenje. Sustav properdina igra važnu ulogu u prirodnoj nespecifičnoj rezistenciji životinjskog organizma. Properdin se nalazi u svježem normalnom krvnom serumu u količinama do 25 mcg/ml. Ovo je protein sirutke. težine 220 000, koja je baktericidna i može neutralizirati neke viruse. Prema Ya.E. Koljakova, (1986.); S.A. Pigaleva, V.M. Skorlyakova (1989); NA. Radchuk, G.V. Dunaeva, N.M. Kolycheva, N.I. Smirnova (1991) baktericidno djelovanje ne očituje sam properdin, već sustav properdina koji se sastoji od tri komponente: 1) properdina - serumskog proteina, 2) iona magnezija, 3) komplementa. Dakle, properdin ne djeluje samostalno, već zajedno s drugim čimbenicima sadržanim u krvi životinja, uključujući komplement.

Interferon je skupina proteinskih tvari koje proizvode tjelesne stanice i koje sprječavaju reprodukciju virusa. Osim virusa, induktori stvaranja interferona su bakterije, bakterijski toksini, mutageni i dr. Ovisno o staničnom podrijetlu i čimbenicima koji potiču njegovu sintezu, razlikuju se a-interferon, ili leukocitni, koji proizvode leukociti i B-interferon, ili fibroblast, koji proizvode fibroblasti. Oba ova interferona klasificiraju se kao tip 1 i proizvode se kada se leukociti i fibroblasti tretiraju virusima i drugim agensima. Imunološki interferon, ili y-interferon, koji proizvode limfociti i makrofagi aktivirani nevirusnim induktorima (W.J. Herbert 1974; Z.V. Ermolyeva, 1965; S.A. Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989; N.A. Radchuk, G.V. Dunaev, itd. , 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).

Uz gore navedene humoralne protektivne čimbenike važnu ulogu imaju beta-lizini, laktoferin, inhibitori, C-reaktivni protein i dr.

Beta-lizini su serumski proteini koji imaju sposobnost lize određenih bakterija. Oni djeluju na citoplazmatsku membranu mikrobne stanice, oštećujući je, uzrokujući lizu stanične stijenke enzimima (autolizinima) smještenim u citoplazmatskoj membrani, koji se aktiviraju i oslobađaju kada beta-lizini stupe u interakciju s citoplazmatskom membranom. Dakle, beta lizini uzrokuju autolitičke procese i smrt mikrobnih stanica.

Laktoferin je nehiminski glikoprotein s aktivnošću vezanja željeza. Veže dva atoma feri željeza, natječući se s mikrobima i inhibirajući njihov rast.

Inhibitori su nespecifične antivirusne tvari sadržane u slini, krvnom serumu, izlučevinama epitela dišnog i probavnog trakta, ekstraktima raznih organa i tkiva. Imaju sposobnost suzbijanja aktivnosti virusa izvan osjetljive stanice, kada je virus u krvi i tekućinama. Inhibitori se dijele u dvije klase: termolabilni (gube aktivnost pri zagrijavanju na 60-62 0C tijekom jednog sata) i termostabilni (podnose zagrijavanje do 100 0C) (O.V. Bukharin, N.V. Vasiliev, 1977; V.E. Pigarevsky, 1978; S.I. Plyashchenko, V.T. Sidorov, 1979; I. A. Bolotnikov, 1982; V. N. Syurin, R. V. Belousova, N. V. Fomina, 1991; N. A. Radchuk, G. .V. Dunaev, N. M. Kolychev, N. I. Smirnova, 1991.).

C-reaktivni protein se nalazi u akutnim upalnim procesima i bolestima praćenim destrukcijom tkiva, jer može poslužiti kao pokazatelj aktivnosti tih procesa. Ovaj protein se ne otkriva u normalnom serumu. C-reaktivni protein ima sposobnost pokretanja reakcija precipitacije, aglutinacije, fagocitoze, fiksacije komplementa, tj. ima funkcionalna svojstva slična imunoglobulinima. Osim toga, ovaj protein povećava pokretljivost leukocita (W.J. Herbert 1974; S.S. Abramov, A.F. Mogilenko, A.I. Yatusevich, 1988; A. Royt, 1991).