Humoralne czynniki ochronne obejmują. Niespecyficzne czynniki obronne organizmu: definicja pojęcia, powłoka powierzchniowa, czynniki humoralne i komórkowe; rola normalnej mikroflory

Makroorganizm posiada mechanizmy, które zapobiegają przenikaniu patogenów chorób zakaźnych, reprodukcji drobnoustrojów w tkankach i tworzeniu przez nie czynników chorobotwórczych. Główne właściwości makroorganizmu, które decydują o wystąpieniu, przebiegu i wyniku procesu zakaźnego to: odporność i podatność.

opór to odporność organizmu na działanie różnych szkodliwych czynników.

Podatność na infekcje- jest to zdolność makroorganizmu do reagowania na wprowadzenie drobnoustrojów przez rozwój różnych form procesu zakaźnego. Rozróżnij gatunki i indywidualną podatność. Podatność gatunkowa jest nieodłączna dla wszystkich osobników danego gatunku. Indywidualna podatność to predyspozycje poszczególnych osobników do występowania u nich różnych form procesu zakaźnego pod wpływem drobnoustrojów.

Odporność i podatność makroorganizmu na czynnik zakaźny w dużej mierze zależy od niespecyficznych czynników ochronnych, które warunkowo można podzielić na kilka grup:

1. Bariery fizjologiczne:

Mechaniczne (naskórek i błony śluzowe);

Chemiczne (tajemnice skóry i błon śluzowych);

Biologiczne (normalna mikroflora).

2. Komórkowe czynniki ochrony niespecyficznej:

Fagocyty (makrofagi, monocyty, komórki dendrytyczne, neutrofile);

Komórki NK (komórki NK).

3. Humoralne czynniki ochrony niespecyficznej:

Układ dopełniacza;

Substancje o bezpośrednim działaniu przeciwdrobnoustrojowym (lizozym, interferon alfa, defensyny);

Substancje o pośredniczącym działaniu przeciwdrobnoustrojowym (laktoferyna, lektyna wiążąca mannozę - MSL, opsoniny).

Bariery fizjologiczne

tkanki nabłonkowe stanowią silną barierę mechaniczną dla mikroorganizmów, ze względu na ciasne przyleganie do siebie komórek i regularną odnowę, której towarzyszy złuszczanie starych komórek wraz z przylegającymi do nich mikroorganizmami. Skóra jest szczególnie silną barierą – wielowarstwowy naskórek jest dla mikroorganizmów przeszkodą niemal nie do pokonania. Zakażenie przez skórę występuje głównie po naruszeniu jej integralności. Ruch rzęsek nabłonka oddechowego i perystaltyka jelit również zapewniają usuwanie mikroorganizmów. Z powierzchni błony śluzowej dróg moczowych mikroorganizmy są wypłukiwane przez mocz - jeśli odpływ moczu jest zaburzony, mogą rozwinąć się infekcyjne zmiany tego układu narządów. W jamie ustnej część mikroorganizmów jest wypłukiwana przez ślinę i połykana. W warstwie nabłonka błon śluzowych dróg oddechowych i przewodu pokarmowego stwierdzono komórki, które mogą endocytyzować mikroorganizmy ze śluzu jelita lub dróg oddechowych i przenosić je w niezmienionej postaci do tkanek podśluzówkowych. Komórki te nazywane są komórkami śluzówkowymi M (od microfold - microbeaters). W warstwach podśluzówkowych komórki M reprezentują drobnoustroje przeniesione do komórek dendrytycznych i makrofagów.

Do barier chemicznych obejmują różne wydzieliny gruczołów własnych skóry (potowych i łojowych), błon śluzowych (kwas solny żołądka) oraz dużych gruczołów wydzielania zewnętrznego (wątroba, trzustka). Gruczoły potowe wydzielają na powierzchni skóry duże ilości soli, gruczoły łojowe – kwasów tłuszczowych, co prowadzi do wzrostu ciśnienia osmotycznego i obniżenia pH (oba czynniki są niekorzystne dla rozwoju większości mikroorganizmów). Komórki okładzinowe (ciemieniowe) żołądka wytwarzają kwas solny, gwałtownie obniżając w ten sposób pH pożywki - większość mikroorganizmów ginie w żołądku. Żółć i sok trzustkowy zawierają enzymy i kwasy żółciowe, które hamują rozwój mikroorganizmów. Mocz ma kwaśne środowisko, co również zapobiega kolonizacji nabłonka dróg moczowych przez mikroorganizmy.

Przedstawiciele normalnej mikroflory zamieszkującej różne biotopy człowieka zapobiegają również przenikaniu patogennych drobnoustrojów do organizmu, tym samym bariera biologiczna. Chronią makroorganizm poprzez szereg mechanizmów (konkurencja z mikroorganizmami chorobotwórczymi o powierzchnię adhezji i substrat odżywczy, zakwaszenie środowiska, wytwarzanie bakteriocyn itp.), które łączy termin odporność na kolonizację.

Komplement, lizozym, interferon, properdyna, białko C-reaktywne, prawidłowe przeciwciała, bakteriocydyna należą do humoralnych czynników zapewniających odporność organizmu.

Dopełniacz jest złożonym, wielofunkcyjnym układem białek surowicy krwi, który bierze udział w takich reakcjach, jak opsonizacja, stymulacja fagocytozy, cytoliza, neutralizacja wirusów i indukcja odpowiedzi immunologicznej. Istnieje 9 znanych frakcji dopełniacza, oznaczonych C1 - C9, które znajdują się w surowicy krwi w stanie nieaktywnym. Aktywacja dopełniacza zachodzi pod działaniem kompleksu antygen-przeciwciało i zaczyna się od dodania C11 do tego kompleksu. Wymaga to obecności soli Ca i Mq. Działanie bakteriobójcze dopełniacza przejawia się od najwcześniejszych okresów życia płodowego, jednak w okresie noworodkowym aktywność dopełniacza jest najniższa w porównaniu z innymi okresami wiekowymi.

Lizozym to enzym z grupy glikozydaz. Lizozym został po raz pierwszy opisany przez Flettinga w 1922 roku. Jest stale wydzielany i znajduje się we wszystkich narządach i tkankach. W organizmie zwierząt lizozym znajduje się we krwi, płynie łzowym, ślinie, wydzielinie błony śluzowej nosa, soku żołądkowym i dwunastniczym, mleku, płynie owodniowym płodów. Leukocyty są szczególnie bogate w lizozym. Zdolność do lizozymalizacji mikroorganizmów jest niezwykle wysoka. Nie traci tej właściwości nawet w rozcieńczeniu 1: 1 000 000. Początkowo sądzono, że lizozym jest aktywny tylko wobec drobnoustrojów Gram-dodatnich, obecnie ustalono, że działa cytolitycznie w stosunku do bakterii Gram-ujemnych, penetrując przez uszkodzoną przez nią ścianę komórkową bakterie do obiektów hydrolizy.

Properdin (z łac. perdere - niszczyć) jest białkiem surowicy krwi typu globuliny o właściwościach bakteriobójczych. W obecności dopełniacza i jonów magnezu wykazuje działanie bakteriobójcze wobec mikroorganizmów Gram-dodatnich i Gram-ujemnych, a także jest w stanie inaktywować wirusy grypy i opryszczki oraz wykazuje działanie bakteriobójcze wobec wielu mikroorganizmów chorobotwórczych i oportunistycznych. Poziom Propertydin we krwi zwierząt odzwierciedla stan ich odporności, wrażliwości na choroby zakaźne. Spadek jej zawartości stwierdzono u napromienianych zwierząt z gruźlicą, z infekcją paciorkowcową.

Białko C-reaktywne - podobnie jak immunoglobuliny, ma zdolność inicjowania reakcji wytrącania, aglutynacji, fagocytozy, wiązania dopełniacza. Ponadto białko C-reaktywne zwiększa ruchliwość leukocytów, co daje powód do mówienia o jego udziale w tworzeniu niespecyficznej odporności organizmu.

Białko C-reaktywne znajduje się w surowicy krwi podczas ostrych procesów zapalnych i może służyć jako wskaźnik aktywności tych procesów. Białko to nie jest wykrywane w prawidłowej surowicy krwi. Nie przechodzi przez łożysko.

Normalne przeciwciała są prawie zawsze obecne w surowicy krwi i są stale zaangażowane w niespecyficzną ochronę. Powstają w organizmie jako normalny składnik surowicy w wyniku kontaktu zwierzęcia z bardzo dużą liczbą różnych mikroorganizmów środowiskowych lub niektórych białek pokarmowych.

Bactericidin jest enzymem, który w przeciwieństwie do lizozymu działa na substancje wewnątrzkomórkowe.

Do humoralnych czynników niespecyficznej obrony organizmu zalicza się normalne (naturalne) przeciwciała, lizozym, properdynę, beta-lizyny (lizyny), dopełniacz, interferon, inhibitory wirusów w surowicy krwi oraz szereg innych substancji stale obecnych w organizmie.

Przeciwciała (naturalne). We krwi zwierząt i ludzi, którzy nigdy wcześniej nie chorowali i nie byli immunizowani, znajdują się substancje, które reagują z wieloma antygenami, ale w niskich mianach, nieprzekraczających rozcieńczeń 1:10 ... 1:40. Substancje te nazwano normalnymi lub naturalnymi przeciwciałami. Uważa się, że są wynikiem naturalnej immunizacji różnymi mikroorganizmami.

L i o c i m. Enzym lizosomalny jest obecny we łzach, ślinie, śluzie nosa, wydzielinie błon śluzowych, surowicy krwi oraz ekstraktach narządów i tkanek, w mleku; dużo lizozymu w białku jaja kurzego. Lizozym jest odporny na ciepło (inaktywowany przez gotowanie), ma zdolność lizowania żywych i zabijanych głównie mikroorganizmów Gram-dodatnich.

Metoda oznaczania lizozymu opiera się na zdolności działania surowicy na kulturę Micrococcus lysodecticus hodowaną na skośnym agarze. Zawiesinę codziennej hodowli przygotowuje się zgodnie ze standardem optycznym (10 IU) w soli fizjologicznej. Surowicę testową rozcieńcza się kolejno solą fizjologiczną 10, 20, 40, 80 razy itd. Do wszystkich probówek dodaje się równą objętość zawiesiny drobnoustrojów. Probówki wytrząsa się i umieszcza w termostacie na 3 godziny w temperaturze 37°C. Uwzględnienie reakcji spowodowanej stopniem klarowania surowicy. Miano lizozymu jest ostatnim rozcieńczeniem, w którym następuje całkowita liza zawiesiny drobnoustrojów.

S ecretor n y i mm u n o gl b l i NA. Stale obecny w treści wydzielin błon śluzowych, gruczołów sutkowych i ślinianek, w przewodzie pokarmowym; Ma silne właściwości przeciwdrobnoustrojowe i przeciwwirusowe.

Properdin (z łac. pro i perdere – przygotować się na zniszczenie). Opisany w 1954 w postaci polimeru jako czynnik ochrony nieswoistej i cytolizyny. Występuje w normalnej surowicy krwi w ilości do 25 mcg/ml. Jest to białko serwatkowe (beta-globulina) o masie cząsteczkowej

220 000. Properdin bierze udział w niszczeniu komórek drobnoustrojów, neutralizacji wirusów. Properdyna działa jako część układu properdyny: dopełniacza properdyny i dwuwartościowych jonów magnezu. Natywna propertydin odgrywa znaczącą rolę w niespecyficznej aktywacji dopełniacza (alternatywny szlak aktywacji).

L i z oraz n s. Białka surowicy, które mają zdolność lizy (rozpuszczania) niektórych bakterii i krwinek czerwonych. Surowica krwi wielu zwierząt zawiera beta-lizyny, które powodują lizę hodowli prątków siana, a także wielu drobnoustrojów chorobotwórczych.

Laktoferyna. Nieheminowa glikoproteina o działaniu wiążącym żelazo. Wiąże dwa atomy żelaza żelazowego, konkurując z drobnoustrojami, w wyniku czego hamowany jest wzrost drobnoustrojów. Jest syntetyzowany przez leukocyty polimorfojądrowe i komórki winogronowe nabłonka gruczołowego. Jest specyficznym składnikiem wydzielania gruczołów - ślinowych, łzowych, mlecznych, oddechowych, pokarmowych i moczowo-płciowych. Laktoferyna jest czynnikiem odporności miejscowej, który chroni powłokę nabłonkową przed drobnoustrojami.

Dopełniacz Wieloskładnikowy układ białek w surowicy krwi i innych płynach ustrojowych, który odgrywa ważną rolę w utrzymaniu homeostazy immunologicznej. Po raz pierwszy został opisany przez Buchnera w 1889 roku pod nazwą „aleksyna” – termolabilny czynnik, w obecności którego drobnoustroje ulegają lizie. Termin „dopełniacz” został wprowadzony przez Erlicha w 1895 r. Dopełniacz nie jest bardzo stabilny. Zauważono, że specyficzne przeciwciała w obecności świeżej surowicy krwi mogą powodować hemolizę erytrocytów lub lizę komórki bakteryjnej, ale jeśli surowica zostanie podgrzana do 56°C przez 30 minut przed reakcją, wówczas liza nie nastąpi. stwierdzić, że hemoliza (liza) następuje po obliczeniu obecności dopełniacza w świeżej surowicy. Największa ilość dopełniacza zawarta jest w surowicy świnki morskiej.

Układ dopełniacza składa się z co najmniej dziewięciu różnych białek surowicy, oznaczonych od C1 do C9. C1 z kolei ma trzy podjednostki - Clq, Clr, Cls. Aktywowana forma dopełniacza jest oznaczona kreską powyżej (c).

Istnieją dwa sposoby aktywacji (samoorganizacji) układu dopełniacza – klasyczny i alternatywny, różniące się mechanizmami wyzwalającymi.

W klasycznym szlaku aktywacji składnik C1 dopełniacza wiąże się z kompleksami immunologicznymi (antygen + przeciwciało), które obejmują kolejno podskładniki (Clq, Clr, Cls), C4, C2 i C3. Kompleks C4, C2 i C3 zapewnia wiązanie aktywowanego składnika C5 dopełniacza na błonie komórkowej, a następnie są one włączane poprzez szereg reakcji C6 i C7, które przyczyniają się do wiązania C8 i C9. W efekcie dochodzi do uszkodzenia ściany komórkowej lub lizy komórki bakteryjnej.

W alternatywnym sposobie aktywacji dopełniacza, aktywatorami są same wirusy, bakterie lub egzotoksyny. Alternatywny szlak aktywacji nie obejmuje składników C1, C4 i C2. Aktywacja rozpoczyna się od etapu C3, w skład którego wchodzi grupa białek: P (properdyna), B (proaktywator), proaktywator konwertazy C3 oraz inhibitory j i H. W reakcji Propertydin stabilizuje konwertazy C3 i C5, dlatego ten szlak aktywacji jest zwany także układem properdyny. Reakcja rozpoczyna się od dodania czynnika B do C3, w wyniku serii następujących po sobie reakcji, do kompleksu (konwertaza C3) zostaje wstawiona P (properdyna), która działa jak enzym na C3 i C5, a dopełniacz kaskada aktywacji rozpoczyna się od C6, C7, C8 i C9, co powoduje uszkodzenie ściany komórkowej lub lizę komórki.

Układ dopełniacza jest więc skutecznym mechanizmem obronnym organizmu, który uruchamia się w wyniku odpowiedzi immunologicznej lub w wyniku bezpośredniego kontaktu z drobnoustrojami lub toksynami. Zwróćmy uwagę na niektóre funkcje biologiczne aktywowanych składników dopełniacza: biorą udział w regulacji procesu przełączania reakcji immunologicznych z komórkowych na humoralne i odwrotnie; C4 związany z komórką promuje przyłączenie immunologiczne; C3 i C4 wzmacniają fagocytozę; C1 i C4, wiążąc się z powierzchnią wirusa, blokują receptory odpowiedzialne za wprowadzenie wirusa do komórki; C3a i C5a są identyczne z anafilaktoksynami, działają na granulocyty obojętnochłonne, te ostatnie wydzielają enzymy lizosomalne, które niszczą obce antygeny, zapewniają ukierunkowaną migrację makrofagów, powodują skurcz mięśni gładkich i nasilają stan zapalny.

Ustalono, że makrofagi syntetyzują C1, C2, C3, C4 i C5; hepatocyty - C3, Co, C8; komórki miąższu wątroby - C3, C5 i C9.

W teferonie. Oddzielone w 1957 roku. Angielscy wirusolodzy A. Isaacs i I. Linderman. Interferon był pierwotnie uważany za przeciwwirusowy czynnik ochronny. Później okazało się, że jest to grupa substancji białkowych, których funkcją jest zapewnienie genetycznej homeostazy komórki. Bakterie, toksyny bakteryjne, mitogeny itp. działają jako induktory tworzenia interferonu, oprócz wirusów. (3-interferon lub fibroblastyczny, który jest wytwarzany przez fibroblasty potraktowane wirusami lub innymi czynnikami. Oba te interferony są klasyfikowane jako typ I. Interferon immunologiczny lub interferon y jest wytwarzany przez limfocyty i makrofagi aktywowane przez induktory niewirusowe .

Interferon bierze udział w regulacji różnych mechanizmów odpowiedzi immunologicznej: nasila działanie cytotoksyczne uwrażliwionych limfocytów i komórek K, działa antyproliferacyjnie, przeciwnowotworowo itp. Interferon ma specyficzną specyficzność tkankową, tj. jest bardziej aktywny w układzie biologicznym, w którym jest wytwarzany, chroni komórki przed infekcją wirusową tylko wtedy, gdy działa na nie przed kontaktem z wirusem.

Proces interakcji interferonu z wrażliwymi komórkami obejmuje kilka etapów: adsorpcję interferonu na receptorach komórkowych; indukcja stanu przeciwwirusowego; rozwój oporności wirusów (wypełnianie indukowane interferonem RNA i białek); wyraźna odporność na infekcje wirusowe. Dlatego interferon nie oddziałuje bezpośrednio z wirusem, ale zapobiega wnikaniu wirusa i hamuje syntezę białek wirusowych na rybosomach komórkowych podczas replikacji wirusowych kwasów nukleinowych. Interferon ma również właściwości chroniące przed promieniowaniem.

I n g i b i do r y. Niespecyficzne substancje przeciwwirusowe o charakterze białkowym występują w prawidłowej surowicy krwi natywnej, wydzielinach nabłonka błon śluzowych dróg oddechowych i przewodu pokarmowego, w ekstraktach narządów i tkanek. Mają zdolność tłumienia aktywności wirusów we krwi i płynach poza wrażliwą komórką. Inhibitory dzielą się na termolabilne (tracą swoją aktywność, gdy surowica krwi jest podgrzewana do 60 ... 62 ° C przez 1 godzinę) i termostabilne (wytrzymują ogrzewanie do 100 ° C). Inhibitory mają uniwersalne działanie neutralizujące wirusy i przeciw hemaglutynacji wobec wielu wirusów.

Stwierdzono, że inhibitory tkanek, wydzielin i wydalin zwierząt są aktywne przeciwko wielu wirusom: na przykład, wydzielnicze inhibitory dróg oddechowych mają działanie antyhemaglutynujące i neutralizujące wirusy.

Działanie bakteriobójcze surowicy krwi (BAS).Świeża surowica krwi ludzkiej i zwierzęcej ma wyraźne właściwości bakteriostatyczne przeciwko wielu patogenom chorób zakaźnych. Głównymi składnikami hamującymi wzrost i rozwój mikroorganizmów są normalne przeciwciała, lizozym, properdyna, dopełniacz, monokiny, leukiny i inne substancje. Dlatego BAS jest zintegrowanym wyrazem przeciwdrobnoustrojowych właściwości humoralnych niespecyficznych czynników obronnych. BAS zależy od stanu zdrowia zwierząt, warunków ich utrzymania i karmienia: przy złym utrzymaniu i karmieniu aktywność surowicy jest znacznie zmniejszona.

Oprócz fagocytów we krwi znajdują się rozpuszczalne niespecyficzne substancje, które mają szkodliwy wpływ na mikroorganizmy. Należą do nich dopełniacz, properdyna, β-lizyny, x-lizyny, erytryna, leukiny, plakiny, lizozym itp.

Dopełniacz (z łac. dopełniacz - dodatek) to złożony układ białkowych frakcji krwi, który ma zdolność lizy mikroorganizmów i innych obcych komórek, takich jak krwinki czerwone. Istnieje kilka składników dopełniacza: C 1, C 2, C 3 itd. Dopełniacz jest niszczony w temperaturze 55 ° C przez 30 minut. Ta właściwość nazywana jest termolabilnością. Jest również niszczony przez potrząsanie, pod wpływem promieni UV itp. Oprócz surowicy krwi dopełniacz znajduje się w różnych płynach ustrojowych i wysiękach zapalnych, ale nie występuje w komorze przedniej oka i płynie mózgowo-rdzeniowym.

Properdin (z łac. Działa podobnie do enzymów i odgrywa ważną rolę w odporności organizmu na infekcje. Spadek poziomu propertydin w surowicy krwi wskazuje na niewystarczającą aktywność procesów immunologicznych.

β-lizyny to termostabilne (odporne na temperaturę) substancje surowicy ludzkiej krwi, które wykazują działanie przeciwdrobnoustrojowe, głównie przeciwko bakteriom Gram-dodatnim. Zniszczony w temperaturze 63°C i pod działaniem promieni UV.

X-lizyna to termostabilna substancja izolowana z krwi pacjentów z wysoką gorączką. Posiada zdolność do uzupełniania bez udziału bakterii lizujących, głównie Gram-ujemnych. Wytrzymuje nagrzewanie do 70-100°C.

Erytryna wyizolowana z erytrocytów zwierzęcych. Działa bakteriostatycznie na patogeny błonicy i niektóre inne mikroorganizmy.

Leukiny to substancje bakteriobójcze izolowane z leukocytów. Termostabilny, niszczony w temperaturze 75-80°C. Występuje we krwi w bardzo małych ilościach.

Plakiny to substancje podobne do leukin wyizolowanych z płytek krwi.

Lizozym jest enzymem, który niszczy błonę komórkową drobnoustrojów. Występuje we łzach, ślinie, płynach krwi. Szybkie gojenie się ran spojówki oka, błony śluzowej jamy ustnej, nosa jest w dużej mierze spowodowane obecnością lizozymu.

Składniki składowe moczu, płynu prostaty, ekstraktów różnych tkanek mają również właściwości bakteriobójcze. Normalna surowica zawiera niewielką ilość interferonu.

Pytania kontrolne

1. Co to są humoralne niespecyficzne czynniki obronne?

2. Jakie znasz humoralne czynniki obrony niespecyficznej?

Specyficzne czynniki obronne organizmu (odporność)

Wymienione wyżej składniki nie wyczerpują całego arsenału humoralnych czynników ochronnych. Najważniejszymi z nich są specyficzne przeciwciała - immunoglobuliny, które powstają, gdy obce czynniki - antygeny - zostają wprowadzone do organizmu.

antygeny

Antygeny to substancje genetycznie obce organizmowi (białka, nukleoproteiny, polisacharydy itp.), na wprowadzenie których organizm reaguje rozwojem swoistych reakcji immunologicznych. Jedną z tych reakcji jest tworzenie przeciwciał.

Antygeny mają dwie główne właściwości: 1) immunogenność, tj. zdolność do powodowania powstawania przeciwciał i limfocytów odpornościowych; 2) zdolność do wchodzenia w specyficzną interakcję z przeciwciałami i limfocytami odpornościowymi (uczulonymi), co objawia się reakcjami immunologicznymi (neutralizacja, aglutynacja, liza itp.). Antygeny, które mają obie cechy, nazywane są antygenami kompletnymi. Należą do nich obce białka, surowice, elementy komórkowe, toksyny, bakterie, wirusy.

Substancje, które nie powodują reakcji immunologicznych, w szczególności produkcji przeciwciał, ale wchodzą w specyficzną interakcję z gotowymi przeciwciałami, nazywane są haptenami – wadliwymi antygenami. Hapteny uzyskują właściwości pełnowartościowych antygenów po połączeniu z substancjami wielkocząsteczkowymi - białkami, polisacharydami.

Warunkami warunkującymi właściwości antygenowe różnych substancji są: obcość, makrocząsteczka, stan koloidalny, rozpuszczalność. Antygenowość objawia się, gdy substancja przedostaje się do środowiska wewnętrznego organizmu, gdzie spotyka się z komórkami układu odpornościowego.

Specyficzność antygenów, ich zdolność do łączenia się tylko z odpowiednim przeciwciałem, jest unikalnym zjawiskiem biologicznym. Leży u podstaw mechanizmu utrzymywania stałości środowiska wewnętrznego organizmu. Tę stałość zapewnia układ odpornościowy, który rozpoznaje i niszczy genetycznie obce substancje (w tym mikroorganizmy, ich trucizny) znajdujące się w jego środowisku wewnętrznym. Układ odpornościowy człowieka znajduje się pod stałym nadzorem immunologicznym. Jest w stanie rozpoznać obcość, gdy komórki różnią się tylko jednym genem (nowotworowe).

Specyficzność jest cechą struktury substancji, w której antygeny różnią się od siebie. Jest ona określana przez determinantę antygenową, tj. niewielką część cząsteczki antygenu, która jest połączona z przeciwciałem. Liczba takich miejsc (grup) jest różna dla różnych antygenów i określa liczbę cząsteczek przeciwciał, z którymi antygen może się związać (wartościowość).

Zdolność antygenów do łączenia się tylko z tymi przeciwciałami, które powstały w odpowiedzi na aktywację układu odpornościowego przez ten antygen (swoistość) jest wykorzystywana w praktyce: 1) diagnostyce chorób zakaźnych (oznaczenie specyficznych antygenów patogenu lub swoistych przeciwciał w surowica krwi pacjenta); 2) profilaktyka i leczenie pacjentów z chorobami zakaźnymi (tworzenie odporności na niektóre drobnoustroje lub toksyny, swoista neutralizacja trucizn patogenów wielu chorób podczas immunoterapii).

Układ odpornościowy wyraźnie rozróżnia antygeny „własne” i „obce”, reagując tylko na te drugie. Możliwe są jednak reakcje na własne antygeny organizmu – autoantygeny i pojawienie się przeciwko nim przeciwciał – autoprzeciwciał. Antygeny „barierowe” stają się autoantygenami – komórkami, substancjami, które w ciągu życia osobnika nie stykają się z układem odpornościowym (soczewka oka, plemniki, tarczyca itp.), ale stykają się z nim w przypadku różnych urazów , zwykle wchłaniany do krwi. A ponieważ w trakcie rozwoju organizmu antygeny te nie zostały rozpoznane jako „własne”, nie wytworzyła się naturalna tolerancja (swoisty brak odpowiedzi immunologicznej), tzn. komórki układu odpornościowego pozostały w organizmie zdolne do odpowiedzi immunologicznej na te własne antygeny.

W wyniku pojawienia się autoprzeciwciał mogą rozwinąć się choroby autoimmunologiczne w wyniku: 1) bezpośredniego cytotoksycznego działania autoprzeciwciał na komórki odpowiednich narządów (np. wole Hashimoto - uszkodzenie tarczycy); 2) pośredniczone działanie kompleksów autoantygen-autoprzeciwciało, które osadzają się w zajętym narządzie i powodują uszkodzenia (na przykład toczeń rumieniowaty układowy, reumatoidalne zapalenie stawów).

Antygeny mikroorganizmów. Komórka drobnoustroju zawiera dużą liczbę antygenów, które mają różne lokalizacje w komórce i różne znaczenie dla rozwoju procesu zakaźnego. Różne grupy mikroorganizmów mają różny skład antygenów. W bakteriach jelitowych dobrze zbadano antygeny O-, K-, H.

Antygen O jest związany ze ścianą komórkową komórki drobnoustroju. Zwykle nazywano go „somatycznym”, ponieważ wierzono, że antygen ten jest zamknięty w ciele (somie) komórki. Antygen O bakterii Gram-ujemnych jest złożonym kompleksem lipopolisacharydowo-białkowym (endotoksyna). Jest termostabilny, nie zapada się pod wpływem alkoholu i formaliny. Składa się z głównego jądra (rdzenia) i bocznych łańcuchów polisacharydowych. Specyficzność antygenów O zależy od struktury i składu tych łańcuchów.

Antygeny K (otoczkowe) są związane z otoczką i ścianą komórkową komórki drobnoustroju. Nazywane są również skorupami. Antygeny K są zlokalizowane bardziej powierzchownie niż antygeny O. Są to głównie kwaśne polisacharydy. Istnieje kilka rodzajów antygenów K: A, B, L itd. Antygeny te różnią się między sobą odpornością na wpływ temperatury. Antygen A jest najbardziej stabilny, L - najmniej. Antygeny powierzchniowe obejmują również antygen Vi, który jest obecny w patogenach duru brzusznego i niektórych innych bakteriach jelitowych. Ulega zniszczeniu w temperaturze 60 C. Obecność antygenu Vi wiązała się z wirulencją mikroorganizmów.

Antygeny H (wiciowce) są zlokalizowane w wici bakterii. Są specjalnym białkiem - flageliną. Rozpadają się po podgrzaniu. Po obróbce formaliną zachowują swoje właściwości (patrz ryc. 70).

Antygen ochronny (ochronny) (z łac. protectio - patronat, ochrona) jest tworzony przez patogeny w ciele pacjenta. Czynniki sprawcze wąglika, dżumy, brucelozy są w stanie wytworzyć ochronny antygen. Występuje w wysiękach z dotkniętych tkanek.

Wykrywanie antygenów w materiale patologicznym jest jedną z metod diagnostyki laboratoryjnej chorób zakaźnych. Do wykrycia antygenu stosuje się różne odpowiedzi immunologiczne (patrz poniżej).

Wraz z rozwojem, wzrostem i rozmnażaniem mikroorganizmów ich antygeny mogą się zmieniać. Występuje utrata niektórych składników antygenowych, zlokalizowanych bardziej powierzchownie. Zjawisko to nazywa się dysocjacją. Przykładem tego jest dysocjacja „S” - „R”.

Pytania kontrolne

1. Co to są antygeny?

2. Jakie są główne właściwości antygenów?

3. Jakie znasz antygeny komórek drobnoustrojów?

przeciwciała

Przeciwciała to specyficzne białka krwi - immunoglobuliny, które powstają w odpowiedzi na wprowadzenie antygenu i są w stanie specyficznie z nim reagować.

W ludzkiej surowicy występują dwa rodzaje białek: albuminy i globuliny. Przeciwciała są związane głównie z globulinami modyfikowanymi przez antygen i nazywane są immunoglobulinami (Ig). Globuliny są heterogenne. W zależności od prędkości ruchu w żelu, gdy przepływa przez niego prąd elektryczny, dzielą się one na trzy frakcje: α, β, γ. Przeciwciała należą głównie do γ-globulin. Ta frakcja globulin ma największą prędkość ruchu w polu elektrycznym.

Immunoglobuliny charakteryzują się masą cząsteczkową, szybkością sedymentacji podczas ultrawirowania (wirowania z bardzo dużą prędkością) itp. Różnice tych właściwości pozwoliły podzielić immunoglobuliny na 5 klas: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Wszystkie odgrywają rolę w rozwoju odporności na choroby zakaźne.

Immunoglobuliny G (IgG) stanowią około 75% wszystkich ludzkich immunoglobulin. Są najbardziej aktywne w rozwoju odporności. Jedyne immunoglobuliny przenikają przez łożysko, zapewniając płód odporność bierną. Mają małą masę cząsteczkową i szybkość sedymentacji podczas ultrawirowania.

Immunoglobuliny M (IgM) są wytwarzane w płodzie i jako pierwsze pojawiają się po zakażeniu lub immunizacji. Do tej klasy zalicza się „normalne” ludzkie przeciwciała, które powstają w ciągu życia, bez widocznych objawów infekcji lub podczas powtarzających się infekcji domowych. Mają wysoką masę cząsteczkową i szybkość sedymentacji podczas ultrawirowania.

Immunoglobuliny A (IgA) mają zdolność przenikania do wydzielin błon śluzowych (siary, śliny, treści oskrzelowej itp.). Odgrywają rolę w ochronie błon śluzowych dróg oddechowych i przewodu pokarmowego przed mikroorganizmami. Pod względem masy cząsteczkowej i szybkości sedymentacji podczas ultrawirowania są one zbliżone do IgG.

Za reakcje alergiczne odpowiedzialne są immunoglobuliny E (IgE) lub reaginy (patrz rozdział 13). Odgrywają rolę w rozwoju odporności miejscowej.

Immunoglobuliny D (IgD). Występuje w niewielkich ilościach w surowicy. Nie studiował wystarczająco.

Struktura immunoglobulin. Cząsteczki immunoglobulin wszystkich klas są zbudowane w ten sam sposób. Cząsteczki IgG mają najprostszą budowę: dwie pary łańcuchów polipeptydowych połączone wiązaniem dwusiarczkowym (ryc. 31). Każda para składa się z łańcucha lekkiego i ciężkiego, różniących się masą cząsteczkową. Każdy łańcuch ma miejsca stałe, które są z góry określone genetycznie, oraz zmienne, które powstają pod wpływem antygenu. Te specyficzne regiony przeciwciała nazywane są miejscami aktywnymi. Oddziałują z antygenem, który spowodował powstanie przeciwciał. Liczba miejsc aktywnych w cząsteczce przeciwciała określa wartościowość - liczbę cząsteczek antygenu, z którymi przeciwciało może się związać. IgG i IgA są dwuwartościowe, IgM pięciowartościowe.

Ryż. 31. Schematyczne przedstawienie immunoglobulin

Immunogeneza- powstawanie przeciwciał zależy od dawki, częstotliwości i sposobu podania antygenu. Wyróżnia się dwie fazy pierwotnej odpowiedzi immunologicznej na antygen: indukcyjną – od momentu wprowadzenia antygenu do pojawienia się komórek wytwarzających przeciwciała (do 20 godzin) oraz produktywną, która rozpoczyna się pod koniec pierwszego dnia po wprowadzenie antygenu i charakteryzuje się pojawieniem się przeciwciał w surowicy krwi. Ilość przeciwciał stopniowo wzrasta (do 4 dnia), osiągając maksimum w 7-10 dniu i spadając pod koniec pierwszego miesiąca.

Po ponownym wprowadzeniu antygenu rozwija się wtórna odpowiedź immunologiczna. Jednocześnie faza indukcyjna jest znacznie krótsza – przeciwciała produkowane są szybciej i intensywniej.

Pytania kontrolne

1. Co to są przeciwciała?

2. Jakie znasz klasy immunoglobulin?

Podobne informacje.

Dużą rolę w utrzymaniu wysokiego poziomu odporności organizmu przypisuje się humoralnym czynnikom obronnym. Wiadomo, że świeżo pozyskana krew zwierząt hodowlanych ma zdolność hamowania wzrostu (zdolność bakteriostatyczna) lub powodowania śmierci (zdolność bakteriobójcza) mikroorganizmów. Te właściwości krwi i jej surowicy wynikają z zawartości substancji takich jak lizozym, dopełniacz, properdyna, interferon, bakteriolizyny, monokiny, leukiny i niektóre inne (S.I. Plyashchenko, V.T. Sidorov, 1979; V.M. Mityushnikov, 1985; S.A. Pigalev, VM Skorlyakov, 1989).

Lizozym (muramidaza) jest uniwersalnym enzymem ochronnym, który znajduje się we łzach, ślinie, śluzie nosowym, wydzielinach błony śluzowej, surowicy krwi i ekstraktach uzyskanych z różnych narządów i tkanek (Z.V. Ermolyeva, 1965; W.J. Herbert 1974; V.E. Pigarevsky, 1978; I.A. Bolotnikov, 1982; SA Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989; P.S. Gwakisa, U.M. Minga, 1992). Najmniej lizozymu znajduje się w mięśniach szkieletowych i mózgu (O.V. Bucharin, N.V. Vasiliev, 1974). W białku jaj kurzych jest dużo lizozymu (I.A. Bolotnikov, 1982; A.A. Sokhin, E.F. Chermushenko, 1984). Miano lizozymu we krwi kurcząt ma istotny związek z mianem lizozymu białka jaja (V.M. Mityushnikov, T.A. Kozharinova, 1974; V.M. Mityushnikov, 1980). Wysokie stężenie tego enzymu odnotowano w narządach pełniących funkcje barierowe: wątrobie, śledzionie, płucach i fagocytach. Lizozym jest odporny na ciepło (inaktywowany przez gotowanie), ma zdolność lizy żywych i martwych, głównie mikroorganizmów Gram-dodatnich, co tłumaczy się odmienną budową chemiczną powierzchni komórki bakteryjnej. Działanie przeciwdrobnoustrojowe lizozymu tłumaczy się naruszeniem struktury mukopolisacharydowej ściany bakteryjnej, w wyniku czego komórka ulega lizie (P.A. Emelianenko, 1987; G.A. Grosheva, N.R. Esakova, 1996).

Oprócz działania bakteriobójczego, lizozym wpływa na poziom properdyny i aktywność fagocytarną leukocytów, reguluje przepuszczalność błon i barier tkankowych. Enzym ten powoduje lizę, bakteriostazę, aglutynację bakterii, stymuluje fagocytozę, proliferację limfocytów T i B, fibroblastów i tworzenie przeciwciał. Głównym źródłem lizozymu są neutrofile, monocyty i makrofagi tkankowe (W.J. Herbert 1974; O.V. Bucharin, N.V. Vasiliev, 1974; Ya.E. Kolyakov, 1986; V.A. Medvedsky, 1998).

według A.F. Mogilenko (1990) zawartość lizozymu w surowicy krwi jest ważnym wskaźnikiem charakteryzującym stan niespecyficznej reaktywności i odporności organizmu.

Świeża surowica krwi zawiera wieloskładnikowy układ enzymatyczny dopełniacza, który odgrywa ważną rolę w usuwaniu antygenu z organizmu poprzez aktywację humoralnego układu odpornościowego. Układ dopełniacza obejmuje 11 białek, które mają różne aktywności enzymatyczne i są oznaczone symbolami od C1 do C9. Główną funkcją dopełniacza jest liza antygenu. Istnieją dwa sposoby aktywacji (samoorganizacji) układu dopełniacza – klasyczny i alternatywny. W pierwszym przypadku głównym jest kompleks antygen-przeciwciało, w drugim (alternatywnie) do aktywacji nie są wymagane pierwsze składniki szlaku klasycznego: C1, C2 i C4 (F. Burnet, 1971; I.A. Bolotnikov, 1982 ; Ya.E. Kolyakov, 1986; A. Roit, 1991; V. A. Medvedsky, 1998).

Układ dopełniacza jest bezpośrednio zaangażowany w niespecyficzną komplementarną lizę komórek docelowych, zwłaszcza tych dotkniętych przez wirusy, chemotaksję i fagocytozę nieimmunologiczną, lizę komplementarną zależną od przeciwciał, fagocytozę swoistą zależną od przeciwciał, cytotoksyczność komórek uczulonych. Oddzielne składniki dopełniacza lub ich fragmenty odgrywają ważną rolę w regulacji przepuszczalności i napięcia naczyń krwionośnych, wpływają na układ krzepnięcia krwi, biorą udział w uwalnianiu histaminy przez komórki (F. Burnet, 1971; S.A. Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989; A. Roit, 1991; P. Benhaim, TK Hunt, 1992; I.M. Karput, 1993).

Naturalne (normalne) przeciwciała są zawarte w małych mianach w surowicy krwi zdrowych zwierząt, które nie przeszły specjalnej immunizacji. Charakter tych przeciwciał nie jest w pełni poznany. Uważa się, że powstają one w wyniku immunizacji krzyżowej lub w odpowiedzi na wprowadzenie do organizmu niewielkiej ilości czynnika zakaźnego, który nie jest zdolny do wywołania ostrej choroby, a jedynie utajonej lub podostrej infekcji (W.J. Herbert, 1974; SA Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989). według PA Emelianenko (1987), bardziej celowe jest rozważenie naturalnych przeciwciał w kategorii immunoglobulin, których synteza zachodzi w odpowiedzi na podrażnienie antygenowe. Zawartość naturalnych przeciwciał we krwi odzwierciedla stopień dojrzałości układu odpornościowego organizmu zwierzęcia. Spadek miana prawidłowych przeciwciał występuje w wielu stanach patologicznych. Przeciwciała prawidłowe wraz z dopełniaczem zapewniają również aktywność bakteriobójczą surowicy krwi.

Czynnikiem humoralnym naturalnej odporności jest również perpetudin, a dokładniej system propertydin (Ya.E. Kolyakov, 1986). Nazwa propertydin pochodzi od łac. pro i perdere - przygotuj się na zniszczenie. Układ właściwy odgrywa ważną rolę w naturalnej nieswoistej odporności organizmu zwierzęcego. Properdyna zawarta jest w świeżej normalnej surowicy krwi w ilości do 25 µg/ml. To jest białko serwatkowe. ważący 220 000, który ma właściwości bakteriobójcze, jest w stanie zneutralizować niektóre wirusy. Według Ya.E. Kolakowa, (1986); SA Pigaleva, V.M. Skorlakowa (1989); NA. Radczuk, G.V. Dunajewa, N.M. Kolycheva, N.I. Smirnova (1991) działanie bakteriobójcze przejawia się nie dzięki samej properdynie, ale układowi Propertydin, który składa się z trzech składników: 1) Propertyna - białko serwatkowe, 2) Jony magnezu, 3) Dopełniacz. Właściwość nie działa więc samodzielnie, ale razem z innymi czynnikami zawartymi we krwi zwierząt, w tym z dopełniaczem.

Interferon to grupa substancji białkowych wytwarzanych przez komórki organizmu i zapobiegających rozmnażaniu się wirusa. Oprócz wirusów induktorami powstawania interferonu są bakterie, toksyny bakteryjne, mutageny itp. W zależności od pochodzenia komórkowego i czynników indukujących jego syntezę wyróżnia się a-interferon, czyli leukocyt, który jest wytwarzany przez leukocyty i B-interferon, lub fibroblast, który jest wytwarzany przez fibroblasty. Oba te interferony są klasyfikowane jako pierwszy typ i są wytwarzane, gdy leukocyty i fibroblasty są traktowane wirusami i innymi czynnikami. Interferon immunologiczny lub interferon y, który jest wytwarzany przez limfocyty i makrofagi aktywowane przez induktory niewirusowe (W.J. Herbert 1974; Z.V. Ermolyeva, 1965; S.A. Pigalev, V.M. Skorlyakov, 1989; N.A. Radchuk, G.V. Dunaev i in. , 1991; A. Royt, 1991; P.S. Morahan, A. Pinto, D. Stewart, 1991; I.M. Karput, 1993; S.C. Kunder, KM Kelly, P.S. Morahan, 1993).

Oprócz powyższych humoralnych czynników ochronnych, ważną rolę odgrywają takie jak beta-lizyny, laktoferyna, inhibitory, białko C-reaktywne itp.

Beta-lizyny to białka surowicy krwi, które mają zdolność lizy niektórych bakterii. Działają na błonę cytoplazmatyczną komórki drobnoustroju, uszkadzając ją, powodując w ten sposób lizę ściany komórkowej przez enzymy (autolizyny) znajdujące się w błonie cytoplazmatycznej, aktywowane i uwalniane, gdy beta-lizyny oddziałują z błoną cytoplazmatyczną. Zatem beta lizyny powodują procesy autolityczne i śmierć komórek drobnoustrojów.

Laktoferyna jest niehymową glikoproteiną o aktywności wiązania żelaza. Wiąże dwa atomy żelaza żelazowego, konkurując w ten sposób z drobnoustrojami i hamując ich wzrost.

Inhibitory - niespecyficzne substancje przeciwwirusowe zawarte w ślinie, surowicy krwi, wydzielinach nabłonka dróg oddechowych i przewodu pokarmowego, ekstraktach różnych narządów i tkanek. Mają zdolność tłumienia aktywności wirusów poza wrażliwą komórką, podczas gdy wirus znajduje się we krwi i płynach. Inhibitory dzielą się na dwie klasy, termolabilne (utrata aktywności po podgrzaniu do 60-62 0C przez godzinę) i termostabilne (wytrzymują ogrzewanie do 100 0C) (O.V. Bucharin, 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, GV. Dunaev, N. M. Kolychev, N. I. Smirnova, 1991).

Białko C-reaktywne znajduje się w ostrych procesach zapalnych i chorobach przebiegających z destrukcją tkanek, ponieważ może służyć jako wskaźnik aktywności tych procesów. W normalnej surowicy białko to nie jest wykrywane. Białko C-reaktywne ma zdolność inicjowania reakcji wytrącania, aglutynacji, fagocytozy, wiązania dopełniacza, tj. ma cechy funkcjonalne podobne do immunoglobulin. Ponadto białko to zwiększa ruchliwość leukocytów (W.J. Herbert 1974; S.S. Abramov, A.F. Mogilenko, A.I. Yatusevich, 1988; A. Roit, 1991).