До гуморальних факторів захисту належать. Неспецифічні фактори захисту організму: визначення поняття, поверхневі покриви, гуморальні та клітинні фактори; роль нормальної мікрофлори

Макроорганізм має механізми, що перешкоджають проникненню збудників інфекційних хвороб, розмноженню мікробів у тканинах та утворенню ними факторів патогенності. Основними властивостями макроорганізму, що визначають виникнення, перебіг та результат інфекційного процесу, є резистентність та сприйнятливість.

Резистентність– це стійкість організму до впливу різних факторів, що ушкоджують.

Сприйнятливість до інфекції– це здатність макроорганізму реагувати використання мікробів розвитком різних форм інфекційного процесу. Розрізняють видову та індивідуальну сприйнятливість. Видова сприйнятливість властива всім особам цього виду. Індивідуальна сприйнятливість – це схильність окремих індивідів до виникнення вони різних форм інфекційного процесу під впливом мікробів.

Резистентність та сприйнятливість макроорганізму до інфекційного агента багато в чому залежать від неспецифічних факторів захисту, які умовно можна поділити на кілька груп:

1. Фізіологічні бар'єри:

Механічні (епідерміс та слизові оболонки);

Хімічні (секрети шкіри та слизових оболонок);

Біологічні (нормальна мікрофлора).

2. Клітинні фактори неспецифічного захисту:

Фагоцити (макрофаги, моноцити, дендритні клітини, нейтрофіли);

NK-клітини (натуральні кілери).

3. Гуморальні фактори неспецифічного захисту:

Система комплементу;

Речовини з прямою антимікробною активністю (лізоцим, альфа-інтерферон, дефензини);

Речовини з опосередкованою антимікробною активністю (лактоферин, маннозв'язуючий лектин - МСЛ, опсоніни).

Фізіологічні бар'єри

Епітеліальні тканиниє потужним механічним бар'єром для мікроорганізмів, за рахунок щільного прилягання клітин один до одного та регулярного оновлення, що супроводжується злущуванням старих клітин разом з адгезованими на них мікроорганізмами. Особливо міцним бар'єром є шкіра – багатошаровий епідерміс є непереборною перешкодою для мікроорганізмів. Інфікування через шкіру відбувається, в основному, після порушення її цілісності. Рух вій респіраторного епітелію та перистальтика кишки також забезпечують звільнення від мікроорганізмів. З поверхні слизової оболонки сечових шляхів мікроорганізми змиваються сечею - при порушенні відтоку сечі можуть розвиватися інфекційні ураження даної системи органів. У порожнині рота частина мікроорганізмів змивається слиною та проковтується. У шарі епітелію слизових оболонок дихальних шляхів та шлунково-кишкового тракту виявлено клітини, здатні ендоцитувати зі слизу кишечника або дихальних шляхів мікроорганізми та у незміненому вигляді переносити їх у підслизові тканини. Ці клітини позначають як М-клітини слизових (від microfold – мікрозагонщики). У підслизових шарах М-клітини представляють мікроби, що переносяться дендритним клітинам і макрофагам.

До хімічних бар'єріввідносяться різні секрети власних залоз шкіри (потові та сальні), слизових оболонок (соляна кислота шлунка) та великих залоз зовнішньої секреції (печінка, підшлункова залоза). Потові залози виділяють на поверхню шкіри велику кількість солей, сальні залози жирних кислот, що призводить до підвищення осмотичного тиску і зниження pH (обидва фактори є несприятливими для зростання більшості мікроорганізмів). Парієтальні (обкладальні) клітини шлунка продукують соляну кислоту, тим самим різко знижуючи pH середовища – більшість мікроорганізмів гине у шлунку. Жовч та панкреатичний сік містять ферменти та жовчні кислоти, що інгібують зростання мікроорганізмів. Кисле середовище має сеча, що також перешкоджає колонізації епітелію сечовивідних шляхів мікроорганізмами.

Представники нормальної мікрофлори, що заселяють різні біотопи людини, також перешкоджають проникненню в організм патогенних мікробів, тим самим є біологічним бар'єром. Вони забезпечують захист макроорганізму за допомогою низки механізмів (конкуренція з патогенними мікроорганізмами за площу адгезії та поживний субстрат, закислення середовища, вироблення бактеріоцинів тощо), що поєднуються терміном колонізаційна резистентність.

До гуморальних факторів, що забезпечують резистентність організму, належать комплімент, лізоцим, інтерферон, пропердин, С-реактивний білок, нормальні антитіла, бактерицидин.

Комплемент – складна багатофункціональна система білків сироватки крові, яка бере участь у таких реакціях як опсонізація, стимуляція фагоцитозу, цитоліз, нейтралізація вірусів, індукція імунної відповіді. Відомо 9 фракцій комплементу, що позначаються 1 - 9 , що знаходяться в сироватці крові в неактивному стані. Активізація комплементу відбувається під дією комплексу антиген-антитіла і починається з приєднання до цього комплексу 1 1 . Для цього потрібна присутність солей Са і Мq. Бактерицидна активність комплементу проявляється з ранніх етапів життя плода, проте, у період новонародженості активність комплементу найнижча проти іншими віковими періодами.

Лізоцим - являє собою фермент із групи глікозидаз. Вперше лізоцим описаний Флетінгом 1922 року. Він секретується постійно, виявляється у всіх органах та тканинах. В організмі тварин лізоцим знаходиться в крові, слізній рідині, слині, секреті слизових оболонок носа, у шлунковому та дуоденальному соку, молоці, амніотичній рідині плодів. Особливо багаті на лізоцим лейкоцити. Здатність лізоциму лізувати мікроорганізми надзвичайно велика. Він не втрачає цієї властивості навіть у розведенні 1: 1 000 000. Спочатку вважалося, що лізоцим активний лише щодо грампозитивних мікроорганізмів, проте в даний час встановлено, що щодо грамнегативних бактерій він діє спільно з комплементом цитолітично, проникаючи через пошкоджену ним бактерій до об'єктів гідролізу

Пропердин (від лат. perdere - руйнувати) білок сироватки крові глобулінового типу, що має бактерицидні властивості. У присутності компліменту та іонів магнію виявляє бактерицидну дію щодо грампозитивних та грамнегативних мікроорганізмів, а також здатний інактивувати віруси грипу, герпесу, виявляє бактерицидність по відношенню до багатьох патогенних та умовно-патогенних мікроорганізмів. Рівень пропердину в крові тварин відображає стан їхньої резистентності, чутливість до інфекційних захворювань. Виявлено зниження його вмісту у опромінених тварин, хворих на туберкульоз, при стрептококовій інфекції.

С-реактивний білок – подібно до імуноглобулінів, має здатність ініціювати реакції преципітації, аглютинації, фагоцитозу, зв'язування комплементу. Крім того, С-реактивний білок підвищує рухливість лейкоцитів, що дає підставу говорити про його участь у формуванні неспецефічної стійкості організму.

С-реактивний білок знаходять у сироватці крові при гострих запальних процесах, і може служити показниками активності цих процесів. У сироватці крові цей білок не визначається. Він не проходить через плаценту.

Нормальні антитіла присутні у сироватці крові практично завжди і беруть постійну участь у неспецифічному захисті. Утворюються в організмі як нормальний компонент сироватки в результаті контакту тварини з дуже великою кількістю різних мікроорганізмів навколишнього середовища чи деяких білків раціону.

Бактерицидин є ферментом, який на відміну від лізоциму діє на внутрішньоклітинні субстанції.

Гуморальні фактори неспецифічного захисту організму включають нормальні (природні) антитіла, лізоцим, пропердин, бета-лізини (лізини), комплемент, інтерферон, інгібітори вірусів у сироватці крові і ряд інших речовин, що постійно присутні в організмі.

Антитіла (природні). У крові тварин і людини, які раніше ніколи не хворіли та не піддавалися імунізації, виявляють речовини, що вступають у реакцію з багатьма антигенами, але у низьких титрах, що не перевищують розведення 1:10…1:40. Ці речовини були названі нормальними чи природними антитілами. Вважають, що вони виникають у результаті природної імунізації різними мікроорганізмами.

Л і з о ц і м. Лізосомальний фермент присутній у сльозах, слині, носовому слизу, секреті слизових оболонок, сироватці крові та екстрактах органів і тканин, у молоці; багато лізоциму в білку курячих яєць. Лізоцим стійкий до нагрівання (інактивується при кип'ятінні), має властивість лізувати живі та вбиті в основному грампозитивні мікроорганізми.

Метод визначення лізоциму заснований на здатності сироватки діяти на культуру мікрококкус лізодектикус, вирощену на косому агарі. Завис добової культури готують за оптичним стандартом (10 ОД) на фізіологічному розчині. Досліджувану сироватку послідовно розводять фізіологічним розчином 10, 20, 40, 80 разів і т. д. У всі пробірки додають рівний об'єм суспензії мікробів. Пробірки струшують і ставлять термостат на 3 год при 37 °С. Облік реакції проводять за ступенем просвітлення сироватки. Титр лізоциму – це останнє розведення, в якому відбувається повний лізис мікробної суспензії.

Секретний і ммуноглобілін А. Постійно присутній у вмісті секретів слизових оболонок, молочних і слинних залоз, в кишковому тракті; має виражені протимікробні та противірусні властивості.

П р о п е р д і н (від латів. pro і perdere - підготувати до руйнування). Описаний у 1954 р. у вигляді полімеру як фактор неспецифічного захисту та цитолізину. Присутня у нормальній сироватці крові у кількості до 25 мкг/мл. Це сироватковий білок (бета-глобулін) із молекулярною масою

220 000. Пропердін бере участь у руйнуванні мікробної клітини, нейтралізації вірусів. Пропердин діє у складі пропердинової системи: пропердин комплемент та двовалентні іони магнію. Нативний пропердин відіграє значну роль у неспецифічній активації комплементу (альтернативний шлях активації).

Лизини. Білки сироватки крові, що мають здатність лізувати (розчиняти) деякі бактерії та еритроцити. У сироватці крові багатьох тварин присутні бета-лізини, що викликають лізис культури сінної палички, а також багатьох патогенних мікробів.

Лактоферін. Негеміновий глікопротеїд, що має залізозв'язувальну активність. Зв'язує два атоми тривалентного заліза, конкуруючи з мікробами, у результаті зростання мікробів пригнічується. Синтезується поліморфноядерними лейкоцитами та гроздевидними клітинами залозистого епітелію. Є специфічним компонентом секрету залоз - слинних, слізних, молочних, дихального, травного та сечостатевого трактів. Лактоферрин – фактор місцевого імунітету, що захищає від мікробів епітеліальні покриви.

КОМПЛЕМЕНТ. Багатокомпонентна система білків сироватки крові та інших рідин організму, які відіграють важливу роль у підтримці імунного гомеостазу. Вперше його описав Бухнер у 1889 р. під назвою "Алексин" - термолабільний фактор, у присутності якого відбувається лізис мікробів. Термін «комплемент» запровадив Ерліх 1895 р. Комплемент дуже стійкий. Було помічено, що специфічні антитіла у присутності свіжої сироватки крові здатні викликати гемоліз еритроцитів або лізис бактеріальної клітини, але якщо сироватку перед постановкою реакції прогрівати при 56°С протягом 30 хв, то лізис не станеться. Виявилося, що гемоліз (лізис) відбувається за Найбільша кількість комплементу міститься в сироватці морської свинки.

Система комплементу складається не менш як з дев'яти різних білків сироватки крові, що позначаються від С1 до С9. С1 своєю чергою має три субодиниці - Clq, Clr, Cls. Активована форма комплементу позначається рисою зверху (с).

Існує два шляхи активації (самозбірки) системи комплементу - класичний та альтернативний, що відрізняються пусковими механізмами.

При класичному шляху активації відбувається зв'язування компонента комплементу С1 з імунними комплексами (антиген + антитіло), куди включаються послідовно субкомпоненти (Clq, Clr, Cls), С4, С2 і СЗ. Комплекс С4, С2 та СЗ забезпечує фіксацію на клітинній мембрані активованого С5 компонента комплементу, а потім включаються через ряд реакцій С6 та С7, які сприяють фіксації С8 та С9. Внаслідок цього відбувається пошкодження клітинної стінки або лізис бактеріальної клітини.

При а л ь е р н а т і в н му шляху активації комплементу активаторами служать безпосередньо самі віруси, бактерії або екзотоксини. В альтернативному шляху активації не беруть участь компоненти С1, С4 та С2. Активація починається зі стадії СЗ, куди включається група білків: Р (пропердин), (проактиватор), конвертаза проактиватора СЗ та інгібітори j і Н. Пропердин в реакції стабілізує конвертази СЗ і С5, тому цей шлях активації називають також системою пропердину. Реакція починається з приєднання фактора до СЗ, в результаті ряду послідовних реакцій в комплекс (конвертаза СЗ) вбудовується Р (пропердин), який впливає як фермент на СЗ і С5,"і починається каскад активації комплементу з С6, С7, С8 і С9, що призводить до пошкодження клітинної стінки чи лізису клітини.

Таким чином, система комплементу служить ефективним механізмом захисту організму, яка активується в результаті імунних реакцій або безпосередньо контакту з мікробами або токсинами. Зазначимо деякі біологічні функції активованих компонентів комплементу: беруть участь у регуляції процесу перемикання імунологічних реакцій з клітинних на гуморальні та навпаки; С4, пов'язаний із клітиною, сприяє імунному прикріпленню; СЗ та С4 посилюють фагоцитоз; С1 та С4, зв'язуючись з поверхнею вірусу, блокують рецептори, відповідальні за впровадження вірусу в клітину; СЗ і С5а ідентичні анафілактоксинам, вони впливають на нейтрофільні гранулоцити, останні виділяють лізосомні ферменти, що руйнують чужорідні антигени, забезпечують спрямовану міграцію макрофагів, викликають скорочення гладких м'язів, посилюють запалення.

Встановлено, що макрофаги синтезують С1, С2, СЗ, С4 та С5; гепатоцити - СЗ, З, С8; клітини паренхіми печінки - СЗ, С5 та С9.

Інтерферон. Виділено 1957г. англійськими вірусологами А. Айзексом та І. Ліндерманом. Інтерферон спочатку розглядався як фактор противірусного захисту. Надалі з'ясувалося, що це група білкових речовин, функція яких полягає у забезпеченні генетичного гомеостазу клітини. В якості індукторів утворення інтерферону, крім вірусів, виступають бактерії, бактеріальні токсини, міто-гени та ін. агентами; (3-інтерферон, або фібробластний, який продукують фібробласти, оброблені вірусами або іншими агентами. Обидва ці інтерферони віднесені до типу I. Імунний інтерферон, або у-інтерферон, продукують лімфоцити та макрофаги, активовані невірусними індукторами.

Інтерферон бере участь у регуляції різних механізмів імунної відповіді: посилює цитотоксичну дію сенсибілізованих лімфоцитів і К-клітин, виявляє анти-проліферативну та протипухлинну дію та ін. захищає клітини від вірусної інфекції лише тому випадку, якщо впливає ними до контакту з вірусом.

Процес взаємодії інтерферону з чутливими клітинами включає кілька етапів: адсорбція інтерферону на клітинних рецепторах; індукція антивірусного стану; розвиток вірусної резистентності (наповнення інтерфероніндукованих РНК та білків); виражена резистентність до вірусного інфікування Отже, інтерферон не вступає у пряму взаємодію з вірусом, а перешкоджає проникненню вірусу та інгібує синтез вірусних білків на клітинних рибосомах у період реплікації вірусних нуклеїнових кислот. В інтерферону також встановлені радіаційно-захисні властивості.

Інгібітори. Неспецифічні противірусні речовини білкової природи, присутні в нормальній сироватці крові, секретах епітелію слизових оболонок дихального і травного трактів, в екстрактах органів і тканин. Мають здатність пригнічувати активність вірусів у крові та рідинах поза чутливою клітиною. Інгібітори поділяють на термолабільні (втрачають свою активність при прогріванні сироватки крові до 6О...62°С протягом 1 год) і термостабільні (витримують нагрівання до 100 °С). Інгібітори мають універсальну віруснейтралізуючу та антигемагглютинуючу активність щодо багатьох вірусів.

Інгібітори тканин, секретів та екскретів тварин виявилися активними щодо багатьох вірусів: наприклад, секреторні інгібітори респіраторного тракту мають антигемагглютинуючу та віруснейтралізуючу активність.

Бактерицидна активність сироватки крові (БАС).Свіжа сироватка крові людини і тварин має виражені бактеріостатичні властивості щодо ряду збудників інфекційних хвороб. Основні компоненти, що пригнічують зростання та розвиток мікроорганізмів, - це нормальні антитіла, лізоцим, пропердин, комплемент, монокіни, лейкіни та інші речовини. Тому БАС є інтегрованим виразом протимікробних властивостей гуморальних факторів неспецифічного захисту. БАС залежить від стану здоров'я тварин, умов їх утримання та годування: при поганому утриманні та годівлі активність сироватки значно знижується.

Крім фагоцитів, у крові знаходяться розчинні неспецифічні речовини, що згубно діють на мікроорганізми. До них відносяться комплемент, пропердин, β-лізини, х-лізини, еритрін, лейкіни, плакіни, лізоцим та ін.

Комплемент (від лат. complementum - доповнення) є складною системою білкових фракцій крові, що має здатність лізувати мікроорганізми та інші чужорідні клітини, наприклад еритроцити. Розрізняють кілька компонентів комплементу: 1 , 2 , 3 і т. д. Комплемент руйнується при температурі 55 ° С протягом 30 хв. Ця властивість називається термолабільністю. Він руйнується також при струшуванні, під впливом УФ-променів і т. п. Крім сироватки крові, комплемент виявлений у різних рідинах організму та в запальному ексудаті, але відсутній у передній камері ока та спинномозкової рідини.

Пропердин (від латів. properde - підготовляти) - група компонентів нормальної сироватки крові, що активує комплемент у присутності іонів магнію. Він подібний до ферментів і відіграє важливу роль у стійкості організму до інфекції. Зниження рівня пропердину у сироватці крові свідчить про недостатню активність імунних процесів.

β-лізини - термостабільні (стійкі до дії температури) речовини сироватки крові людини, які мають антимікробну дію, в основному по відношенню до грампозитивних бактерій. Руйнюються при 63 ° С і під дією УФ-променів.

Х-лізин – термостабільна речовина, виділена з крові хворих з високою температурою. Має здатність без участі комплементу лізувати бактерії, головним чином грамнегативні. Витримує нагрівання до 70-100°.

Ерітрін виділено з еритроцитів тварин. Чинить бактеріостатичну дію на збудників дифтерії та деякі інші мікроорганізми.

Лейкіни – бактерицидні речовини, виділені з лейкоцитів. Термостабільні, руйнуються при 75-80 ° С. Виявляються в крові в дуже невеликих кількостях.

Плакини – подібні до лейкінів речовини, виділені з тромбоцитів.

Лізоцим – фермент, що руйнує оболонку мікробних клітин. Він міститься у сльозах, слині, рідинах крові. Швидке загоєння ран кон'юнктиви ока, слизових оболонок ротової порожнини, носа пояснюється значною мірою наявністю лізоциму.

Бактерицидні властивості мають також складові компоненти сечі, простатична рідина, екстракти різних тканин. У нормальній сироватці міститься в невеликій кількості інтерферон.

Контрольні питання

1. Що таке гуморальні чинники неспецифічного захисту?

2. Які гуморальні фактори неспецифічного захисту Ви знаєте?

Специфічні фактори захисту організму (імунітет)

Наведені вище компоненти не вичерпують всього арсеналу факторів гуморального захисту. Головними серед них є специфічні антитіла – імуноглобуліни, що утворюються при введенні в організм чужорідних агентів – антигенів.

Антигени

Антигени – генетично чужорідні для організму речовини (білки, нуклеопротеїди, полісахариди та ін), на введення яких організм відповідає розвитком специфічних імунологічних реакцій. Одна з таких реакцій – утворення антитіл.

Антигени мають дві основні властивості: 1) імуногенність, тобто здатність викликати утворення антитіл та імунних лімфоцитів; 2) здатністю вступати з антитілами та імунними (сенсибілізованими) ліфоцитами у специфічну взаємодію, яка проявляється у вигляді імунологічних реакцій (нейтралізації, аглютинації, лізису та ін.). Антигени, що мають обидві ознаки, називаються повноцінними. До них належать чужорідні білки, сироватки, клітинні елементи, токсини, бактерії, віруси.

Речовини, які викликають імунологічних реакцій, зокрема вироблення антитіл, але які у специфічне взаємодію Космосу з готовими антитілами, отримали назву гаптенів - неповноцінних антигенів. Гаптени набувають властивостей повноцінних антигенів після з'єднання з великомолекулярними речовинами - білками, полісахаридами.

Умовами, що визначають антигенні властивості різних речовин, є: чужорідність, макромолекулярність, колоїдний стан, розчинність. Виявляється антигенність при попаданні речовини у внутрішнє середовище організму, де відбувається зустріч його із клітинами імунної системи.

Специфічність антигенів, здатність їх поєднуватися лише з відповідним антитілом – унікальне біологічне явище. Воно є основою механізму збереження сталості внутрішнього середовища організму. Це сталість забезпечує імунна система, що розпізнає і знищує генетично чужорідні речовини (зокрема і мікроорганізми, їх отрути), що у його внутрішньому середовищі. Імунна система людини несе постійний імунологічний нагляд. Вона здатна розпізнавати чужорідність при відмінності клітини лише по одному гену (ракові).

Специфіка - особливість будови речовин, за якою антигени відрізняються один від одного. Вона визначається антигенною детермінантою, тобто невеликою ділянкою молекули антигену, який і поєднується з антитілом. Число таких ділянок (угруповань) у різних антигенів по-різному і визначає число молекул антитіл, з якими може з'єднуватися антиген (валентність).

Здатність антигенів поєднуватися тільки з тими антитілами, які виникли у відповідь на активацію імунної системи даним антигеном (специфічність), використовується у практиці: 1) діагностика інфекційних хвороб (визначення специфічних антигенів збудника або специфічних антитіл у сироватці крові хворого); 2) профілактика та лікування хворих на інфекційні хвороби (створення несприйнятливості до певних мікробів або токсинів, специфічна нейтралізація отрут збудників ряду хвороб при імунотерапії).

Імунна система чітко диференціює "свої" та "чужі" антигени, реагуючи тільки на останні. Однак можливі реакції на власні антигени організму – аутоантигени та виникнення проти них антитіл – аутоантитіл. Аутоантигенами стають "забар'єрні" антигени - клітини, речовини, які протягом життя ідівідуума не контактують з імунною системою (кришталик ока, сперматозоїди, щитовидна залоза та ін), а приходять до зіткнення з нею при різних ушкодженнях, всмоктуючи зазвичай у кров. А оскільки при розвитку організму ці антигени не розпізнавались як "свої", то не сформувалася природна толерантність (специфічна імунологічна нерозділеність), тобто в організмі залишилися клітини імунної системи, здатні до імунної відповіді на ці власні антигени.

В результаті появи аутоантитіл можуть розвинутися аутоімунні захворювання як наслідок: 1) прямої цитотоксичної дії аутоантитіл на клітини відповідних органів (наприклад, зоб Хасімото - ушкодження щитовидної залози); 2) опосередкованої дії комплексів аутоантиген - аутоантитіло, які відкладаються в органі, що уражується, і викликають його пошкодження (наприклад, системний червоний вовчак, ревматоїдний артрит).

Антигени мікроорганізмів. Мікробна клітина містить велику кількість антигенів, що мають різне розташування в клітині та різне значення для розвитку інфекційного процесу. У різних груп мікроорганізмів антигени мають різний склад. У кишкових бактерій добре вивчені О-, К-, Н-антигени.

О-антиген пов'язаний із клітинною стінкою мікробної клітини. Його зазвичай називали "соматичним", тому що вважали, що цей антиген укладений у тілі (сомі) клітини. О-антиген грамнегативних бактерій – складний ліпополісахаридно-протеїновий комплекс (ендотоксин). Він термостабільний, не руйнується при обробці спиртом та формаліном. Складається з основного ядра (core) та бічних полісахаридних ланцюгів. Специфічність О-антигенів залежить від будови та складу цих ланцюгів.

К-антигени (капсульні) пов'язані з капсулою та клітинною стінкою мікробної клітини. Їх називають також оболонковими. К-антигени розташовані більш поверхово, ніж О-антигени. Вони є переважно кислими полісахаридами. Є кілька видів К-антигенів: А, В, L та ін. Ці антигени відрізняються один від одного за стійкістю до температурних впливів. А-антиген найбільш стійкий, L – найменш. До поверхневих антигенів відносять і Vi-антиген, який є у збудників черевного тифу та деяких інших кишкових бактерій. Він руйнується при 60 ° С. Наявність Vi-антигена пов'язували з вірулентністю мікроорганізмів.

Н-антигени (джгутикові) локалізуються в джгутиках бактерій. Вони є особливий білок - флагеллін. Руйнуються при нагріванні. Під час обробки формаліном зберігають свої властивості (див. рис. 70).

Протективний антиген (захисний) (від латів. protectio - заступництво, захист) утворюється збудниками в організмі хворого. Збудники сибірки, чуми, бруцельозу здатні утворювати протективний антиген. Його виявляють в ексудатах уражених тканин.

Виявлення антигенів у патологічному матеріалі є одним із способів лабораторної діагностики інфекційних хвороб. Для виявлення антигену застосовують різні імунні реакції (див. нижче).

При розвитку, зростанні та розмноженні мікроорганізмів їх антигени можуть змінюватися. Відбувається втрата деяких антигенних компонентів, поверхнево розташованих. Це явище зветься дисоціації. Прикладом її може бути "S" - "R"-дисоціація.

Контрольні питання

1. Що таке антигени?

2. Які основні властивості антигенів?

3. Які антигени мікробної клітини Ви знаєте?

Антитіла

Антитіла – це специфічні білки крові – імуноглобуліни, що утворюються у відповідь на введення антигену та здатні специфічно реагувати з ним.

У сироватці людини є два види білків: альбуміни та глобуліни. Антитіла пов'язані в основному з глобулінами, зміненими під впливом антигену та названими імуноглобулінами (Ig). Глобулини неоднорідні. За швидкістю руху в гелі при пропусканні через нього електричного струму їх ділять на три фракції: α, β, γ. Антитіла належать головним чином до γ-глобулінів. Ця фракція глобулінів має найбільшу швидкість руху у електричному полі.

Імуноглобуліни характеризують молекулярною масою, швидкості осадження при ультрацентрифугуванні (центрифугуванні з дуже великою швидкістю) і т. п. Відмінності цих властивостей дозволили розділити імуноглобуліни на 5 класів: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Всі вони відіграють роль у розвитку імунітету проти інфекційних захворювань.

Імуноглобуліни G (IgG) становлять близько 75% всіх імуноглобулінів людини. Вони найактивніші у розвитку імунітету. Єдині імуноглобуліни проникають через плаценту, забезпечуючи пасивний імунітет плода. Мають невелику молекулярну масу та швидкість осадження при ультрацентрифугуванні.

Імуноглобуліни М (IgM) утворюються в організмі плода і першими з'являються після зараження чи імунізації. До цього класу належать "нормальні" антитіла людини, які утворюються протягом його життя, без видимого прояву інфекції або при багаторазовому побутовому інфікуванні. Мають велику молекулярну масу та швидкість осадження при ультрацентрифугуванні.

Імуноглобуліни A (IgA) мають здатність проникати в секрети слизових (молозиво, слина, вміст бронхів та ін.). Вони відіграють роль захисті слизових оболонок дихального і травного трактів від мікроорганізмів. За величиною молекулярної маси та швидкості осадження при ультрацентрифугуванні близькі до IgG.

Імуноглобуліни Е (IgE) або реагіни відповідають за алергічні реакції (див. розділ 13). Відіграють роль розвитку місцевого імунітету.

Імуноглобуліни D (IgD). Виявлено у невеликій кількості у сироватці крові. Вивчено недостатньо.

Структура імуноглобулінів. Молекули імуноглобулінів всіх класів побудовані однаково. Найбільш проста структура молекул IgG: дві пари поліпептидних ланцюгів, з'єднаних дисульфідним зв'язком (рис. 31). Кожна пара складається з легкого та важкого ланцюга, що розрізняються по молекулярній масі. Кожен ланцюг має постійні ділянки, які зумовлені генетично, та змінні, що утворюються під впливом антигену. Це специфічні ділянки антитіла називають активними центрами. Вони вступають у взаємодію з антигеном, який викликав утворення антитіл. Кількість активних центрів молекули антитіла визначає валентність - число молекул антигену, з яким може зв'язатися антитіло. IgG та IgA – двовалентні, IgM – п'ятивалентні.

Мал. 31. Схематичне зображення імуноглобулінів

Імуногенез- антитілоутворення залежить від дози, кратності та способу введення антигену. Розрізняють дві фази первинної імунної відповіді на антиген: індуктивну – від моменту введення антигену до появи антитілоутворюючих клітин (до 20 год) та продуктивну, яка починається до кінця першої доби після введення антигену та характеризується появою антитіл у сироватці крові. Кількість антитіл поступово збільшується (до 4 дня), досягаючи максимуму на 7-10-й день і зменшується до кінця першого місяця.

Вторинна імунна відповідь розвивається при повторному введенні антигену. При цьому індуктивна фаза значно коротша - антитіла виробляються швидше та інтенсивніше.

Контрольні питання

1. Що таке антитіла?

2. Які Ви знаєте класи імуноглобулінів?

Подібна інформація.

Велика роль підтримці високого рівня захисних сил організму відводиться гуморальним чинникам захисту. Відомо, що свіжоотримана кров сільськогосподарських тварин має здатність стримувати зростання (бактеріостатична здатність) або викликати загибель (бактерицидна здатність) мікроорганізмів. Ці властивості крові та її сироватки обумовлені вмістом таких речовин, як лізоцим, комплемент, пропердин, інтерферон, бактеріолізини, монокіни, лейкіни та інших (С.І. Плященко, В.Т. Сидоров, 1979; В.М. Мітюшников 1985;С.А.Пігалєв, В.М.Скорляков, 1989).

Лізоцим (мурамідаза) - це універсальний захисний фермент, який міститься в сльозах, слині, носовому слизу, секреті слизових оболонок, сироватці крові та естрактах отриманих з різних органів і тканин (З.В. Єрмольєва, 1965; У.Дж. Герберт 1974; В. Є. Пигаревський, 1978; І. А. Болотников, 1982; С. А. Пігалєв, В. М. Скорляков, 1989; Найменша кількість лізоциму міститься в скелетних м'язах та мозку (О. В. Бухарін, Н.В. Васильєв, 1974). Багато лізоциму в білку яєць курей (І.А. Болотніков, 1982; А.А. Сохін, Є.Ф. Чермушенко, 1984). Титр лізоциму крові курей має достовірний зв'язок з титром лізоциму білка яєць (В.М. Мітюшников, Т.А. Кожарінова, 1974; В.М. Мітюшников, 1980). Висока концентрація цього ферменту відзначена в органах, які виконують бар'єрні функції: печінки, селезінці, легенях, а також фагоцитах. Лізоцим стійкий до нагрівання (інактивується при кип'ятінні), має властивість лізувати живі та вбиті, в основному грампозитивні мікроорганізми, що пояснюється різною хімічною будовою поверхні бактеріальної клітини. Протимікробну дію лізоциму пояснюють порушенням їм мукополісахаридної структури бактеріальної стінки, внаслідок чого клітина лізується (П.А. Ємельяненко, 1987; Г.А. Грошева, Н.Р. Єсакова, 1996).

Крім бактерицидної дії, лізоцим впливає на рівень пропердину та фагоцитарну активність лейкоцитів, регулює проникність мембран та тканинних бар'єрів. Цей фермент викликає лізис, бактеріостаз, аглютинацію бактерій, стимулює фагоцитоз, проліферацію Т- та В-лімфоцитів, фібробластів, антитілоутворення. Основним джерелом лізоциму є нейтрофіли, моноцити та тканинні макрофаги (У.Дж. Герберт 1974; О. В. Бухарін, Н.В. Васильєв, 1974; Я.Є. Коляков, 1986; В.А. Медведський, 1998).

За даними А.Ф. Могиленко (1990), вміст лізоциму в сироватці крові є важливим показником, що характеризує стан неспецифічної реактивності та захисних сил організму.

У свіжій сироватці є багатокомпонентна ферментативна система комплементу, яка відіграє важливу роль у видаленні антигену з організму шляхом активізації гуморальної системи імунітету. У систему комплементу входять 11 білків, які мають різну ферментативну активність і позначаються символами від С1 до С9. Основна функція комплементу – лізис антигену. Існує два шляхи активації (самозбірки) системи комплементу – класичний та альтернативний. У першому випадку головним є комплекс антиген - антитіло, у другому (альтернативному) не потрібні для активації перші компоненти класичного шляху: С1, С2 та С4 (Ф. Бернет, 1971; І.А. Болотніков, 1982; Я.Є. Коляков, 1986; А. Ройт, 1991; В. А. Медведський, 1998).

Система компліменту бере безпосередню участь у неспецифічному комплементарному лізисі клітин - мішеней, особливо уражених вірусами, хемотаксисі та неімунному фагоцитозі, антитілозалежному компліментарному лізисі, специфічному антитілозалежному фагоцитозі, цитотоксичності сенсибілізованих клітин. Окремі компоненти комплементу або їх фрагменти відіграють важливу роль у регуляції проникності та тонусу судин кров'яного русла, впливають на систему згортання крові, беруть участь у виділенні клітинами гістаміну (Ф. Бернет, 1971; С.А. Пігалєв, В.М. Скорляков, 1989) А. Ройт, 1991; P. Benhaim, T. K. Hunt, 1992; І. М. Карпуть, 1993).

Природні (нормальні антитіла) містяться в невеликих титрах у сироватці крові здорових тварин, які не зазнали спеціальної імунізації. Природа цих антитіл остаточно не з'ясована. Вважають, що вони виникають в результаті перехресної імунізації або у відповідь на впровадження в організм незначної кількості інфекційного збудника, яка не здатна викликати гостре захворювання, а викликає лише латентну або підгостру інфекцію (У.Дж. Герберт, 1974; С.А. Пігалев, В. М. Скорляков, 1989). За даними П.А. Омеляненко (1987), природні антитіла доцільніше розглядати у категорії імуноглобулінів, синтез яких відбувається у відповідь на антигенне роздратування. Зміст природних антитіл у крові відбиває ступінь зрілості імунокомпітентної системи організму тварин. Зниження титру нормальних антитіл відбувається за багатьох патологічних станах. Разом із комплементом нормальні антитіла також забезпечують бактерицидну активність сироватки крові.

Гуморальним чинником природної резистентності є, також пропердин чи точніше система пропердина (Я.Е. Коляков, 1986). Назва пропердин походить від латів. pro та perdere - готувати до руйнування. Система пропердіна відіграє важливу роль у природній неспецифічній стійкості тваринного організму. Пропердин міститься у свіжій нормальній сироватці крові у кількості до 25 мкг/мл. Це сироватковий білок мовляв. масою 220000, який має бактерицидність, здатний нейтралізувати деякі віруси. За даними Я.Є. Колякова, (1986); С.А. Пігальова, В.М. Скорлякова (1989); Н.А. Радчука, Г.В. Дунаєва, Н.М. Количева, Н.І. Смирновий (1991) бактерицидна активність проявляється за рахунок самого пропердина, а системи пропердина, що з трьох складових частин: 1) пропердина - білка сироватки, 2) іонів магнію, 3) комплементу. Таким чином, пропердин не діє сам по собі, а спільно з іншими факторами, що містяться в крові тварин, у тому числі з комплементом.

Інтерферон – це група білкових речовин, що продукуються клітинами організму та перешкоджають репродукції вірусу. Індукторами утворення інтерферону крім вірусів є бактерії, бактеріальні токсини, мутагени та ін. Залежно від клітинного походження та індукуючих його синтез факторів розрізняють a-інтерферон, або лейкоцитарний, який продукується лейкоцитами і В-інтерферон, або фібробластний, який продуцує. Обидва ці інтерферони віднесені до першого типу і продукуються при обробці лейкоцитів та фібробластів вірусами та іншими агентами. Імунний інтерферон, або y-інтерферон, який продукується лімфоцитами та макрофагами, активованими не вірусними індукторами (У.Дж. Герберт 1974; З.В. Єрмольєва, 1965; С.А. Пігалєв, В.М. Скорляков, 19 А. Радчук, Г. В. Дунаєв та ін, 1991; А. Ройт, 1991; PS Morahan, A. Pinto, D. Stewart, 1991; І. М. Карпуть, 1993; , 1993).

Крім вище перерахованих гуморальних факторів захисту, важливу роль відіграють такі як бета-лізини, лактоферин, інгібітори, С-реактивний білок та ін.

Бета-лізини - це білки сироватки крові, що мають здатність лізувати деякі бактерії. Вони діють на цитоплазмотичну мембрану мікробної клітини, ушкоджуючи її, тим самим викликаючи лізис клітинної стінки ферментами (аутолізинами), розташованими в цитоплазмотичній мембрані, що активуються та звільняються при взаємодії бета-лізинів з цитоплазмотичною мембраною. Таким чином, бета лізини викликають аутолітичні процеси та загибель мікробної клітини.

Лактоферин - негіміновий глікопротеїд, що має залізозв'язувальну активність. Він пов'язує два атоми тривалентного заліза, тим самим конкурує з мікробами та пригнічує їх зростання.

Інгібітори - неспецифічні противірусні речовини, що містяться в слині, сироватці крові, секретах епітелію дихального та травного трактів, екстрактів різних органів та тканин. Вони мають здатність пригнічувати активність вірусів поза чутливою клітиною, при знаходженні вірусу в крові та рідинах. Інгібітори поділяють на два класи термолабільні (що втрачають активність при нагріванні 60-62 0С протягом години) і термостабільні (витримують нагрівання до 100 0С) (О.В. Бухарін, Н.В. Васильєв, 1977; В.Є. Пігарэвський, 1978 С. І. Плященко, В. Т. Сидоров, 1979; І. А. Болотников, 1982; В. Н. Сюрін, Р. В. Білоусова, Н. В. Фоміна, 1991; . В. Дунаєв, Н. М. Количев, Н. І. Смирнова, 1991).

С-реактивний білок його знаходять при гострих запальних процесах і захворюваннях, що супроводжуються тканинними деструкціями, оскільки він може бути показником активності цих процесів. У сироватці цей білок не визначається. С-реактивний білок має можливість ініціювати реакції преципітації, аглютинації, фагоцитозу, зв'язування комплементів, тобто. має функціональні риси, подібні до імуноглобулінів. Крім того, цей білок підвищує рухливість лейкоцитів (У.Дж. Герберт 1974; С.С. Абрамов, А.Ф. Могиленко, А.І. Ятусевич, 1988; А. Ройт, 1991).