Імунітет: форми та механізми формування. Імунна система

Імунітет - це спосіб захисту організму від живих тіл і речовин (антигенів - АГ), що несуть на собі ознаки чужорідної інформації [Р.В. Петров із співавт., 1981; Р.М. Хаїтов із співавт, 1988; W. Bodmen, 1997].

До екзогенних АГ найчастіше відносять мікроорганізми (бактерії, гриби, найпростіші, віруси), до ендогенних – клітини людини, змінені вірусами, ксенобіотиками, старінням, патологічною проліферацією та ін.

Захист людини від чужорідних агентів забезпечує імунна система, що складається з центральних та периферичних органів. До перших відносяться кістковий мозок і вилочкова залоза, до других - селезінка, лімфовузли, лімфоїдна тканина, асоційована зі слизовими оболонками та шкірою.

Головною клітиною імунної системи є лімфоцит. Крім того, у забезпеченні імунної відповіді беруть участь також тканинні макрофаги, нейтрофіли, природні кілери (ЕК).

Виділяють вроджений та набутий імунітет. Уроджений імунітет забезпечується факторами природної резистентності. Деякі механізми боротьби з інфекцією є вродженими, тобто є присутніми в організмі до зустрічі з будь-яким інфекційним агентом і їхня активність не залежить від попередньої зустрічі з мікроорганізмами.

Основним зовнішнім захисним бар'єром, що запобігає проникненню мікроорганізмів в організм людини, є шкіра та слизові оболонки. Захисні властивості шкіри - це насамперед її непроникність (фізичний бар'єр) та наявність на поверхні інгібіторів мікроорганізмів (молочна кислота та жирні кислоти у поті та секреті сальних залоз, низький pH на поверхні).

Слизова оболонка має багатокомпонентний механізм захисту. Слиз, що виділяється її клітинами, перешкоджає прикріпленню до неї мікроорганізмів; рух вій сприяє «вимету» чужорідних речовин з дихального тракту. Сльози, слина та сеча активно вимивають чужорідні речовини зі слизових оболонок. Багато рідини, що секретуються організмом, мають специфічні бактерицидні властивості. Наприклад, соляна кислоташлунка, спермін і цинк у спермі, лактопероксидаза у грудному молоці та лізоцим у багатьох зовнішніх секретах (носовий, сльози, жовч, дуоденальний вміст, грудне молокота ін) мають потужні бактерицидні властивості. Бактерицидну дію мають також деякі ферменти, наприклад, гіалуронідаза, б1-антитрипсин, ліпопротеїназа.

Особливий механізм захисту забезпечує мікробний антагонізм, коли нормальна кишкова мікрофлора організму пригнічує ріст багатьох потенційно патогенних бактерійта грибів. В основі антагонізму лежить конкуренція за живильне середовище або продукція агентів, які мають бактерицидні властивості. Так, наприклад, інвазії мікробів у піхву перешкоджає молочна кислота, що утворюється мікробами-комменсалами при розщепленні глікогену, що секретується клітинами піхвового епітелію.

Фагоцитоз є найважливішим механізмомнеспецифічного захисту. Моноцити, тканинні макрофаги, поліморфноядерні нейтрофіли беруть участь у процесі, що сприяє обробці антигену з подальшим поданням його лімфоцитам для розвитку власне імунної відповіді.

Система комплементу суттєво підвищує ефективність фагоцитозу та допомагає знищенню багатьох бактерій. Відомо безліч компонентів комплементу, вони позначаються символом "С". В організмі у найбільшій кількості міститься С3-компонент комплементу. Система комплементу бере участь у розвитку гострої запальної реакції у відповідь використання інфекційного агента. Є дані, що С3-компонент комплементу (С3b) грає певну роль антитілоутворенні.

До неспецифічних факторів захисту належать і білки гострої фази запалення. Вони здатні ініціювати реакції преципітації, аглютинації, фагоцитозу, зв'язування комплементу (риси, подібні до імуноглобулінів), підвищують рухливість лейкоцитів, можуть зв'язуватися з Т-лімфоцитами.

Інтерферон також входить до переліку факторів неспецифічного захисту, хоч і посідає серед них особливе місце. Він продукується багатьма клітинами, з'являється за кілька годин після зараження клітини вірусом. Вплив «поточної інфекції» супроводжується утворенням у клітині інактивованого вірусу, що стимулює інтерфероноутворення.

Організм людини має величезний набір засобів специфічного імунного захисту. Її здійснення потребує участі дуже тонких механізмів.

Гуморальний імунітет. Специфічна імунна відповідь забезпечують антитіла, які в результаті зв'язування з мікробом активують комплемент класичного шляху. Специфічна імунна відповідь реалізують лімфоцити (В та Т). Попередником усіх імунокомпетентних клітин є поліпотентна стовбурова клітинакістковомозкового походження. В-лімфоцити запрограмовані на продукцію антитіл (АТ) однієї-єдиної специфічності. Ці антитіла присутні на його поверхні як рецептори для зв'язування антигенів. Один лімфоцит має на поверхні до 105 ідентичних молекул АТ. АГ взаємодіє лише з тими АТ-рецепторами, яких має спорідненість. В результаті зв'язування АГ з АТ генерується сигнал, який стимулює збільшення розмірів клітини, її розмноження та диференціювання у плазматичні клітини, які продукують АТ. Значне визначення у сироватці кількість АТ утворюється найчастіше через кілька діб.

Усі АТ представлені основними класами імуноглобулінів – IgG, IgА, IgМ, IgЕ, IgD, – які у біологічних рідинах відображають стан гуморального імунітету. Класи імуноглобулінів відрізняються антигенними особливостями константних доменів важких ланцюгів (Fc-фрагмент). АТ до живих та не живих АГ входять до складу існуючих класів імуноглобулінів. Кількісне співвідношенняімуноглобулінів представлено в такий спосіб: IgG - г (Fc г) - 75% (12 мг/мл); IgA – б (Fc б) – 15-20% (3,5 мг/мл); IgM - м (Fc?м) - 7% (1,5 мг/мл); IgD - д (Fc д) - 0,03 мг/мл; IgE - е (Fc е) - 0,00005 мг/мл.

Так як зростання кількості АТ відбувається в результаті взаємодії з АГ, то заснована на цьому реакція отримала назву «набута імунна відповідь». Первинний контакт з АГ залишає відбиток у вигляді інформації - імунологічної пам'яті, завдяки якій організм отримує здатність ефективно протистояти повторного зараженнятим самим збудником, тобто. набуває стану імунітету. Придбаний імунітет характеризується антигенною специфічністю, тобто імунітет одного мікроба не забезпечує захисту від іншого інфекційного агента.

Онтогенез місцевого імунітету. Місцевий імунітет забезпечується лімфоїдним апаратом субепітеліальних просторів та епітеліальними клітинами, що покривають слизові оболонки органів, сполучених із зовнішнім середовищем. Головним імуноглобуліном є sIgA. Дитина народжується без sIgA. Секреторний компонент IgA – (SC) у новонародженої дитини також відсутній. Його слідові кількості з'являються до 5-7-го дня життя. Іноді замість sIgA у дитини виявляють sIgМ, який певною мірою перебирає функцію sIgA, що відображає еволюційні особливості розвитку імунної відповіді. Цей факт важливо враховувати при оцінці секреторного імунітету у немовлят та дітей дошкільного віку. Вікова динаміка секреторного імуноглобуліну А збігається з динамікою сироваткового IgA. Секреторний імуноглобулін досягає у секретах максимальної концентрації до 10-11 років.

Для розуміння функціональних можливостей імунітету організму, що росте, важливо знати фізіологію його становлення, яка характеризується наявністю п'яти критичних періодів розвитку.

Перший критичний період припадає на вік до 28 днів життя, другий - до 4-6 міс., третій - до 2 років, четвертий - до 4-6 років, п'ятий - до 12-15 років.

Перший критичний період характеризується тим, що імунна система дитини пригнічена. Імунітет має пасивний характер та забезпечується материнськими АТ. У той самий час власна імунна система перебуває у стані супресії. Система фагоцитозу не розвинена. Новонароджений виявляє слабку резистентність до умовно-патогенної, гнійної, грамнегативної флори. Характерна схильність до генералізації мікробно-запальних процесів, септичних станів. Дуже висока чутливість дитини до вірусних інфекцій, проти яких вона не захищена материнськими антитілами. Приблизно на 5-у добу життя здійснюється перше перехрест у формулі білої крові і встановлюється абсолютне і відносне переважання лімфоцитів.

Другий критичний період обумовлений руйнуванням материнських антитіл. Первинний імунний у відповідь проникнення інфекції розвивається з допомогою синтезу імуноглобулінів класу М і залишає імунологічної пам'яті. Такий тип імунної відповіді настає також при вакцинації проти інфекційних захворювань, і лише ревакцинація формує вторинну імунну відповідь із продукцією антитіл класу IgG. Недостатність системи місцевого імунітету проявляється повторними ГРВІ, кишковими інфекціями та дисбактеріозом, шкірними захворюваннями. Діти відрізняються дуже високою чутливістю до респіраторного синцитіального вірусу, ротавірусу, вірусів парагрипу, аденовірусів (висока схильність до запальних процесів органів дихання, кишкових інфекцій). Атипово протікають кашлюк, кір, не залишаючи імунітету. Дебютують багато спадкових хвороб, включаючи первинні імунодефіцити. Різко наростає частота харчової алергії, маскуючи у дітей атопічні прояви

Третій критичний період. Значно розширюються контакти дитини із зовнішнім світом (свобода пересування, соціалізація). Зберігається первинна імунна відповідь (синтез IgM) на багато антигенів. Разом з тим починається перемикання імунних реакцій на утворення антитіл класу IgG. Система місцевого імунітету залишається незрілою. Тому діти залишаються чутливими до вірусних та мікробних інфекцій. У цей період вперше проявляються багато первинних імунодефіцитів, аутоімунні та імунокомплексні хвороби (гломерулонефрит, васкуліти та ін.). Діти схильні до повторних вірусних та мікробно-запальних захворювань органів дихання, ЛОР-органів. Стають чіткішими ознаки імунодіатезів (атопічний, лімфатичний, аутоалергічний). Прояви харчової алергії поступово слабшають. За імунобіологічними характеристиками значна частина дітей другого року життя не готова до умов перебування у дитячому колективі.

П'ятий критичний період відбувається на тлі бурхливої гормональної перебудови(Припадає на 12-13 років у дівчаток і 14-15 років - у хлопчиків). З огляду на підвищення секреції статевих стероїдів зменшується обсяг лімфоїдних органів. Секреція статевих гормонів веде до пригнічення клітинної ланки імунітету. Зміст IgE у крові знижується. Остаточно формуються сильний та слабкий типи імунної відповіді. Зростає вплив екзогенних факторів (куріння, ксенобіотики та ін.) на імунну систему. Підвищується чутливість до мікобактерій. Після деякого спаду відзначається підйом частоти хронічних запальних, а також аутоімунних та лімфопроліферативних захворювань. Тяжкість атопічних хвороб ( бронхіальна астмата ін) у багатьох дітей тимчасово слабшає, але вони можуть рецидивувати у молодому віці.

Лімфоїдні клітини організму виконують основну функцію у розвитку імунітету - несприйнятливості, не тільки по відношенню до мікроорганізмів, але і до всіх генетично чужорідних клітин, наприклад, при пересадці тканин. Лімфоїдні клітини мають здатність відрізняти "своє" від "чужого" і усувати "чуже" (елімінувати).

Родоначальницею всіх клітин імунної системи є кровотворна стовбурова клітина. Надалі відбувається розвиток двох типів лімфоцитів: Т і В (тимусзалежних та бурсазалежних). Ці назви клітини отримали у зв'язку зі своїм походженням. Т-клітини розвиваються в тимусі (зобній, або вилочковій залозі) та під впливом речовин, що виділяються тимусом, у периферичній лімфоїдній тканині.

Назва В-лімфоцити (бурсазалежні) походить від слова "бурса" - сумка. У сумці Фабриціуса у птахів розвиваються клітини, подібні до В-лімфоцитів людини. Хоча у людини не знайдено органу, аналогічного до сумки Фабриціуса, назва пов'язана з цією сумкою.

При розвитку В-лімфоцитів із стовбурової клітини вони проходять кілька стадій і перетворюються на лімфоцити, здатні утворювати плазматичні клітини. Плазматичні клітини у свою чергу утворюють антитіла та на їх поверхні є імуноглобуліни трьох класів: IgG, IgM та IgA (рис. 32).

Мал. 32. Скорочена схема розвитку імуноцитів

Імунний відповідь у вигляді продукції специфічних антитіл відбувається так: чужорідний антиген, проникнувши в організм, передусім фагоцитується макрофагами. Макрофаги, переробляючи і концентруючи антиген на своїй поверхні, передають інформацію про нього Т-клітин, які починають ділитися, "дозрівають" і виділяють гуморальний фактор, що включає антитілопродукцію В-лімфоцити. Останні також "дозрівають", розвиваються в плазматичні клітини, які синтезують антитіла заданої специфічності.

Так, з'єднаними зусиллями макрофаги, Т-і В-лімфоцити здійснюють імунні функціїорганізму – захист від усього генетично чужорідного, у тому числі і від збудників інфекційних хвороб. Захист за допомогою антитіл здійснюється таким чином, що синтезовані до даного антигену імуноглобуліни, з'єднуючись з ним (антигеном), готують його, роблять чутливим до руйнування, знешкодження різними природними механізмами: фагоцитами, комплементом та ін.

Контрольні питання

1. Яка роль макрофагів у імунній відповіді?

2. Яка роль Т-лімфоцитів у імунній відповіді?

3. Яка роль В-лімфоцитів у імунній відповіді?

Теорії імунітету. Значення антитіл у розвитку імунітету є незаперечним. Який же механізм їхньої освіти? Це питання протягом тривалого часу є предметом суперечок та обговорень.

Створено кілька теорій антитілоутворення, які можна розділити на дві групи: селективні (селекція – відбір) та інструктивні (інструктувати – наставляти, спрямовувати).

Селективні теорії передбачають існування в організмі вже готових антитіл до кожного антигену або клітин, здатних синтезувати ці антитіла.

Так, Ерліх (1898) припускав, що клітина має готові "рецептори" (антитіла), які з'єднуються з антигеном. Після з'єднання з антигеном, антитіла утворюються ще більшій кількості.

Такої думки дотримувалися творці інших селективних теорій: Н. Ерне (1955) і Ф. Бернет (1957). Вони стверджували, що вже в організмі плода, а потім і в дорослому організмі є клітини, здатні до взаємодії з будь-яким антигеном, але під впливом певних антигенів певні клітини виробляють "потрібні" антитіла.

Інструктивні теорії [Гауровітц Ф., Полінг Л., Ландштейнер К., 1937-1940] розглядають антиген як "матрицю", штамп, на якому формуються специфічні угруповання молекули антитіл.

Однак ці теорії не пояснювали всіх явищ імунітету і в даний час найбільш прийнятою є клонально-селекційна теорія Ф. Бернета (1964). Відповідно до цієї теорії в ембріональному періоді в організмі плода є безліч лімфоцитів - клітин-попередників, які при зустрічі з власними антигенами руйнуються. Тому в дорослому організмі вже немає клітин для вироблення антитіл до власних антигенів. Однак, коли дорослий організм зустрічається з чужорідним антигеном, відбувається селекція (відбір) клону імунологічно активних клітин, і вони виробляють специфічні антитіла, спрямовані проти даного "чужого" антигену. При повторній зустрічі з цим антигеном клітин відібраного клону вже більше і вони швидше утворюють більшу кількість антитіл. Ця теорія найповніше пояснює основні явища імунітету.

Механізм взаємодії антигену та антитілмає різні пояснення. Так, Ерліх уподібнював їх сполуку реакції між сильною кислотою та сильною основою з утворенням нової речовини типу солі.

Борде вважав, що антиген і антитіла взаємно адсорбують один одного подібно до фарби та фільтрувального паперу або йоду та крохмалю. Однак ці теорії не пояснювали головного – специфічності імунних реакцій.

Найбільш повно механізм з'єднання антигену та антитіла пояснений гіпотезою Маррека (теорія "решітки") та Полінга (теорія "ферми") (рис. 33). Маррек розглядає з'єднання антигену і антитіл у вигляді решітки, в якій антиген чергується з антитілом, утворюючи ґратчасті конгломерати. Відповідно до гіпотизи Полінга (див. рис. 33) антитіла мають дві валентності (дві специфічні детермінанти), а антиген кілька валентностей - він поливалентен. При з'єднанні антигену та антитіл утворюються агломерати, що нагадують "ферми" будівель.

Мал. 33. Схематичне зображення взаємодії антитіл та антигену. А – за схемою Маррська: Б – за схемою Полінга. Структура комплексу: а – при оптимальних співвідношеннях; б - при надлишку антигену; в - при надлишку антитіл

При оптимальному співвідношенні антигену та антитіл утворюються великі міцні комплекси, видимі простим оком. При надлишку антигену кожен активний центр антитіл заповнений молекулою антигену, не вистачає антитіл для з'єднання з іншими молекулами антигену та утворюються дрібні, невидимі оком комплекси. При надлишку антитіл для утворення решітки не вистачає антигену, детермінанти антитіл відсутні і видимого прояву реакції немає.

На підставі викладених теорій специфічність реакції антиген - антитіло сьогодні представляють як взаємодію детермінантної групи антигену та активних центрів антитіла. Оскільки антитіла формуються під впливом антигену, їхня структура відповідає детермінантним групам антигену. Детермінантна група антигену та фрагменти активних центрів антитіла мають протилежні електричні заряди і, з'єднуючись, утворюють комплекс, міцність якого залежить від співвідношення компонентів та середовища, в якому вони взаємодіють.

Вчення про імунітет - імунологія - досягло останні десятиліття великих успіхів. Розкриття закономірностей імунного процесу дозволило вирішити різні завдання у багатьох галузях медицини. Розроблено та вдосконалюються методи попередження багатьох інфекційних захворювань; лікування інфекційних та інших (аутоімунних, імунодефіцитних) хвороб; попередження загибелі плода при резус-конфліктних ситуаціях; трансплантації тканин та органів; боротьби зі злоякісними новоутвореннями; імунодіагностики – використання реакцій імунітету в діагностичних цілях.

Реакції імунітету- це реакції між антигеном і антитілом або між антигеном і сенсибілізованими лімфоцитами, які відбуваються в живому організмі і можуть бути відтворені в лабораторних умовах.

* (Сенсибілізовані – підвищено чутливі.)

Реакції імунітету увійшли до практики діагностики інфекційних хвороб наприкінці XIX - на початку XX століття. У силу високої чутливості (уловлюють антигени в дуже великих розведеннях) і, головне, суворої специфічності (дозволяють відрізнити близькі за складом антигени) вони знайшли широке застосування у вирішенні теоретичних та практичних питань медицини та біології. Цими реакціями користуються імунологи, мікробіологи, інфекціоністи, біохіміки, генетики, молекулярні біологи, експериментальні онкологи та лікарі інших спеціальностей.

Реакції антигену з антитілом називаються серологічними (від лат. serum - сироватка) або гуморальними (від лат. humor - рідина), тому що антитіла (імуноглобуліни), що беруть участь в них, завжди знаходяться в сироватці крові.

Реакції антигену із сенсибілізованими лімфоцитами називаються клітинними.

Контрольні питання

1. Як утворюються антитіла?

2. Які ви знаєте теорії освіти антитіл?

3. Яким є механізм взаємодії антигену з антитілом?

Серологічні реакції

Серологічні реакції - реакції взаємодії між антигеном та антитілом протікають у дві фази: 1-а фаза - специфічна - утворення комплексу антигену та відповідного йому антитіла (див. рис. 33). Мабуть, зміни у цій фазі не відбувається, але комплекс, що утворився, стає чутливим до неспецифічних факторів, що знаходяться в середовищі (електроліти, комплемент, фагоцит); 2-я фаза – неспецифічна. У цій фазі специфічний комплекс антиген - антитіло взаємодіє з неспецифічними факторами середовища, в якому відбувається реакція. Результат їхньої взаємодії може бути бачимо неозброєним оком (склеювання, розчинення тощо). Іноді ці видимі зміни відсутні.

Характер видимої фази серологічних реакцій залежить від стану антигену та умов середовища, в якому відбувається його взаємодія з антитілом. Розрізняють реакції аглютинації, преципітації, імунного лізису, зв'язування комплементу та ін. (Табл. 14).

Таблиця 14. Серологічні реакції залежно від компонентів, що беруть у них, та умов середовища

Застосування серологічних реакцій. Одне з основних застосувань серологічних реакцій – лабораторна діагностикаінфекцій. Їх використовують: 1) виявлення антитіл в сироватці хворого, т. е. для серодиагностики; 2) визначення виду чи типу антигену, наприклад виділеного від хворого мікроорганізму, т. е. щодо його ідентифікації.

При цьому невідомий компонент визначають за відомим. Наприклад, виявлення антитіл у сироватці хворого беруть відому лабораторну культуру мікроорганізму (антиген). Якщо сироватка реагує з ним, це означає, що вона містить відповідні антитіла і можна думати, що даний мікроб є збудником хвороби у обстежуваного хворого.

Якщо потрібно визначити, який мікроорганізм виділено, його випробовують реакції з відомою діагностичною (імунною) сироваткою. Позитивний результат реакції свідчить, що цей мікроорганізм ідентичний тому, яким імунізували тварину отримання сироватки (табл. 15).

Таблиця 15. Застосування серологічних реакцій

Серологічні реакції застосовують також визначення активності (титру) сироваток й у наукових дослідженнях.

Проведення серологічних реакційпотребує особливої ​​підготовки.

Посуд для серологічних реакцій повинен бути чистим і сухим. Застосовують пробірки (бактеріологічні, аглютинаційні, преципітаційні та центрифужні), градуйовані піпетки різного розміруі пастерівські *, колби, циліндри, предметні та покривні скла, чашки Петрі, пластини з пластмаси з лунками.

* (Кожен інгредієнт реакції розливають окремою піпеткою. Піпетки слід зберігати до кінця постановки досвіду. Для цього зручно поміщати їх у стерильні пробірки з позначками, де якась піпетка.)

Інструменти та обладнання: петля, штативи, лупа, аглютиноскоп, термостат, холодильник, центрифуга, ваги хімічні з різновагою.

Матеріали: антитіла (імунні та досліджувані сироватки), антигени (культури мікроорганізмів, діагностикуми, екстракти, лізати, гаптени, еритроцити, токсини), комплемент, ізотонічний розчин натрію хлориду.

Увага! У серологічних реакціях застосовують лише хімічно чистий хлорид натрію.

Сироватки. Сироватка хворого. Сироватку зазвичай отримують другого тижня хвороби, коли очікується наявність у ній антитіл, іноді користуються сироватками реконвалесцентів (які одужують) і перехворіли.

Найчастіше для отримання сироватки кров беруть із вени в кількості 3-5 мл у стерильну пробірку і направляють до лабораторії, супроводжуючи етикеткою, із зазначенням прізвища та ініціалів хворого, передбачуваного діагнозу та дати.

Кров слід брати натще або не раніше ніж через 6 годин після їди. У сироватці крові після їжі можуть бути крапельки жиру, які роблять її каламутною і непридатною для дослідження (така сироватка називається хилезной).

Увага! При взятті крові необхідно дотримуватись правил асептики.

Для отримання сироватки кров залишають на 1 годину при кімнатній температурі або ставлять у термостат при 37 ° С на 30 хв для утворення згустку.

Увага! Не слід тримати сироватку в термостаті більше 30 хв – може статися гемоліз, що завадить проведенню досліджень.

Згусток, що утворився, відокремлюють від стінок пробірки пастерівською піпеткою або петлею ("обводять"). Пробірку поміщають в холодильник на деякий час (зазвичай 1 год, але не більше 48 год) для кращого відділення сироватки зі згустку, що стиснувся на холоді. Потім сироватку відсмоктують стерильною пастерівською піпеткою, з гумовим балоном або шлангом.

Відсмоктувати сироватку слід дуже обережно, щоб не захопити формені елементи. Сироватка має бути абсолютно прозорою без домішки клітин. Мутні сироватки знову відсмоктують після того, як клітини осядуть. Сироватку можна звільнити від формених елементівцентрифугування.

Увага! На згустку сироватка може залишатися трохи більше 48 год при + 4° З.

Для отримання сироватки кров можна брати з проколу м'якоті пальця чи мочки вуха пастерівською піпеткою. У немовляткров беруть із У-подібного розрізу на п'яті.

При використанні пастерівської піпетки кров насмоктують у піпетку із проколу. Гострий кінець піпетки запаюють. Піпетку поміщають у пробірку гострим кінцем униз. Щоб він не зламався, на дно пробірки кладуть шматочок вати. Пробірку з відповідною етикеткою направляють до лабораторії. Сироватку, що накопичилася в широкому кінці піпетки, відсмоктують.

Імунні сироватки одержують із крові людей або тварин (частіше за кроликів і коней), імунізованих за певною схемою відповідним антигеном (вакциною). В отриманій сироватці визначають її активність (титр), тобто найбільше розведення, в якому вона реагує з відповідним антигеном у певних умовах досвіду.

Готують сироватки зазвичай з виробництва. Їх розливають у ампули, на яких вказують назву та титр. У більшості випадків сироватки висушують. Суху сироватку перед вживанням розчиняють у дистильованій воді до початкового обсягу (теж вказаний на етикетці). Зберігають всі сухі (ліофілізовані) діагностичні препарати при 4-10 ° С.

Для серологічних досліджень застосовують імунні сироватки нативні (не адсорбовані) та адсорбовані. Недолік нативних сироваток - наявність у них групових антитіл, тобто антитіл до мікроорганізмів, що мають загальні антигени. Зазвичай такі антигени зустрічаються у мікробів, що належать до однієї групи, роду, сімейства. Адсорбовані сироватки відрізняються строгою специфічністю: реагують лише з гомологічним антигеном. Антитіла до інших (гетерогенних) антиген видалені адсорбцією. Титр антитіл адсорбованих сироваток низький (1:40, 1:320), тому їх не розводять.

* (В даний час методом біотехнології отримані спеціальні клітини (гібридоми), що виробляють in vitro моноклональні антитіла, тобто антитіла, що реагують строго специфічно (з одним антигеном).)

Реакція аглютинації

Реакція аглютинація (РА) - це склеювання та випадання осад мікробів або інших клітин під дією антитіл у присутності електроліту (ізотонічного розчину натрію хлориду). Осад, що утворився, називають аглютинатом. Для реакції необхідні:

1. Антитіла (аглютиніни) – знаходяться у сироватці хворого або в імунній сироватці.

2. Антиген - завись живих чи вбитих мікроорганізмів, еритроцитів чи інших клітин.

3. Ізотонічний розчин.

Реакцію аглютинації для серодиагностики широко застосовують при черевному тифі, паратифах (реакція Відаля), бруцельоз (реакція Райта) та ін. Антитілом при цьому є сироватка хворого, а антигеном - відомий мікроб.

При ідентифікації мікробів або інших клітин антигеном служить їх завись, а антитілом - відома імунна сироватка. Цю реакцію широко застосовують при діагностиці кишкових інфекцій, кашлюку та ін.

Підготовка інгредієнтів: 1) одержання сироватки див. 200; 2) приготування антигену. Завис живих мікробів повинен бути гомогенним і відповідати (в 1 мл) приблизно 30 од. мутності за оптичним стандартом ГІБК. Для її приготування зазвичай використовують 24-годинну культуру, вирощену на скошеному агарі. Культуру змивають 3-4 мл ізотонічного розчину, переносять у стерильну пробірку, визначають її густоту і, якщо потрібно, розводять.

Застосування суспензії вбитих мікробів - діагностикумів - полегшує роботу та робить її безпечною. Зазвичай користуються діагностикумами, виготовленими з виробництва.

Постановка реакції. Існує два методи проведення цієї реакції: реакція аглютинації на склі (іноді її називають орієнтовною) та розгорнута реакція аглютинації (у пробірках).

Реакція аглютинації на склі. На знежирене предметне скло наносять 2 краплі специфічної (адсорбованої) сироватки та краплю ізотонічного розчину. Неадсорбовані сироватки попередньо розводять у співвідношенні 1:5 – 1:25. Краплі на скло наносять так, щоб між ними була відстань. Восковим олівцем на склі позначають, де яка крапля. Культуру петлею або піпеткою ретельно розтирають на склі, а потім вносять у краплю ізотонічного розчину і в одну крапель сироватки, розмішуючи в кожній до утворення гомогенної суспензії. Крапля сироватки, в яку не внесено культуру, є контролем сироватки.

Увага! Не можна переносити культуру із сироватки в краплю ізотонічного розчину, яка є контролем антигену.

Реакція протікає за кімнатної температури протягом 1-3 хв. Контроль сироватки повинен залишатися прозорим, а в контролі антигену має спостерігатися рівномірна каламутня. Якщо краплі, де культура змішана з сироваткою, з'являться пластівці аглютинату і натомість прозорої рідини, результат реакції вважають позитивним. При негативному результаті реакції краплі буде рівномірна каламут, як у контролі антигену.

Реакція чіткіше видно, якщо її розглядати на темному тлі в світлі, що проходить. При її вивченні можна скористатися лупою.

Розгорнута реакція аглютинації. Готують послідовні, найчастіше дворазові розведення сироватки. Сироватку хворого зазвичай розводять від 1:50 до 1:1600, імунну – до титру або до половини титру. Титр аглютинуючої сироватки - її максимальне розведення, в якому вона аглютинує гомологічні клітини.

Розведення сироватки: 1) ставлять у штатив необхідну кількість пробірок однакового діаметра, висоти та конфігурації дна;

2) на кожній пробірці вказують ступінь розведення сироватки, крім того, на 1 пробірці пишуть номер досвіду або назву антигену. На пробірках контролю пишуть "КС" - контроль сироватки та "КА" - контроль антигену;

3) у всі пробірки наливають по 1 мл ізотонічного розчину;

4) в окремій пробірці готують вихідне (робоче) розведення сироватки. Наприклад, для приготування робочого розведення 1:50 в пробірку наливають 4,9 мл ізотонічного розчину і 0,1 мл сироватки. На пробірці обов'язково вказують рівень її розведення. Вихідне розведення сироватки вносять у перші дві пробірки та пробірку контролю сироватки;

5) готують послідовні дворазові розведення сироватки.

Зразкова схемаїї розведення наведено у табл. 16.

Таблиця 16. Схема розведення сироватки для розгорнутої РА

Примітка. Стрілки вказують перенесення рідини з пробірки до пробірки; з 5-ї пробірки та пробірки контролю сироватки 1,0 мл виливають у дезінфікуючий розчин.

Увага! У всіх пробірках має бути однаковий обсяг рідини.

Після того, як зроблені розведення сироватки, у всі пробірки, крім контролю сироватки, вносять по 1-2 краплі антигену (діагностикуму або свіжоприготовленої суспензії бактерій). У пробірках при цьому має з'явитися невелика рівномірна каламутня. Контроль сироватки залишається прозорим.

Пробірки ретельно струшують і поміщають у термостат (37 ° С). Попередній облік результатів реакції проводять через 2 години, а остаточний - через 18-20 годин (витримуючи при кімнатній температурі).

Облік результатів як завжди починають із контролів. Контроль сироватки повинен залишатися прозорим, контроль антигену – рівномірно каламутним. Переглядають пробірки в світлі (дуже зручно на темному тлі) неозброєним оком, за допомогою лупи або аглютиноскопа.

Аглютиноскоп- прилад, що складається з порожнистої металевої трубки, укріпленої на підставці. Зверху на ній розташований окуляр з гвинтом, що регулює. Під трубкою прикріплено дзеркало, що обертається. Пробірку з рідиною, що вивчається, вставляють збоку в отвір трубки на таку відстань, щоб що знаходиться в ній рідина була під окуляром. Встановивши за допомогою дзеркала освітлення та сфокусувавши окуляр, визначають наявність та характер аглютинату.

При позитивному результаті реакції у пробірках видно зерно або пластівці аглютинату. Аглютинат поступово осідає на дно у вигляді "парасольки", а рідина над осадом просвітлюється (порівняйте з рівномірно каламутним контролем антигену).

Для вивчення величини та характеру осаду вміст пробірок злегка струшують. Розрізняють дрібнозернисту і пластівцеву аглютинацію. Дрібнозерниста (О-аглютинація) виходить при роботі з О-сироватками * . Пластівка (Н) - при взаємодії рухливих мікроорганізмів з джгутиковими Н-сироватками.

* (О-сироватки містять антитіла до (соматичного)-антигену, Н-сироватки - до джгутикового.)

Пластівка аглютинація настає швидше, осад, що утворюється при цьому, дуже пухкий і легко розбивається.

Інтенсивність реакції виражають так:

Усі клітини осіли, рідина у пробірці абсолютно прозора. Результат реакції різко позитивний.

Опадів менше, немає повного просвітлення рідини. Результат реакції позитивний.

Осад ще менший, рідина каламутна. Результат реакції слабко позитивний.

Незначний осад, каламутна рідина. Сумнівний результат реакції.

Осаду немає, рідина рівномірно каламутна, як у контролі антигену. Негативний результат реакції.

Можливі помилки при постановці реакції аглютинації. 1. Спонтанна (мимовільна) аглютинація. Деякі клітини, особливо мікроби в R-формі, не дають однорідної (гомогенної) суспензії, швидко випадають в осад. Щоб уникнути цього, слід користуватися культурою в S-формі, яка не дає спонтанної аглютинації.

2. У сироватці здорових людей є антитіла до деяких мікроорганізмів (так звані "нормальні антитіла"). Титр їх невисокий. Тому позитивний результат реакції у розведенні 1:100 і вище свідчить про її специфічність.

3. Групова реакція з близькими антигенною будовою мікробами. Наприклад, сироватка хворого черевним тифомможе також аглютинувати бактерії паратифу А та Б. На відміну від специфічної групова реакція йде у нижчих титрах. Адсорбовані сироватки не дають групової реакції.

4. Слід врахувати, що специфічні антитіла після перенесеної хворобиі навіть після щеплень можуть зберігатися тривалий час. Вони називаються "анамнестичними". Щоб відрізнити їх від "інфекційних" антитіл, що утворюються протягом поточної хвороби, ставлять реакцію в динаміці, тобто досліджують сироватку хворого, взяту повторно через 5-7 днів. Підвищення титру антитіл говорить про наявність хвороби – титр "анамнестичних" антитіл не підвищується, а може навіть знизитися.

Контрольні питання

1. Що таке реакції імунітету, якими є їх основні властивості?

2. Які компоненти беруть участь у серологічних реакціях? Чому реакції називають серологічними, з яких фаз вони складаються?

3. Що таке реакція аглютинації? Її використання та методи проведення. Що таке діагностикум?

4. Яким антигеном користуються для дослідження сироватки хворого? Який сироватки визначають вид невідомого мікроба?

5. Що таке О-і Н-аглютинація? У яких випадках утворюється пластівеподібний осад і коли дрібнозернистий?

Завдання

1. Поставте розгорнуту реакцію аглютинації для визначення титру антитіл у сироватці хворого та врахуйте її результат.

2. Поставте реакцію аглютинації на склі для визначення виду виділеного мікроорганізму.

Реакція гемаглютинації

У лабораторній практиці користуються двома різними механізмом дії реакціями гемаглютинації (РДА).

Перша РДАвідноситься до серологічних. У цій реакції еритроцити аглютинують при взаємодії з відповідними антитілами (гемагглютинінами). Реакцію широко використовують визначення груп крові.

Друга РДАне є серологічною. У ній склеювання еритроцитів викликають не антитіла, а спеціальні речовини, що утворюються вірусами. Наприклад, вірус грипу аглютинує еритроцити курей та морських свинок, вірус поліомієліту – еритроцити барана. Ця реакція дозволяє судити про те чи іншого вірусу в досліджуваному матеріалі.

Постановка реакції. Реакцію ставлять у пробірках чи спеціальних пластинах з лунками. Досліджуваний на наявність вірусу матеріал розводять ізотоничним розчином від 1:10 до 1:1280; 0,5 мл кожного розведення змішують з рівним об'ємом 1-2% суспензії еритроцитів. У контролі 0,5 мл еритроцитів змішують із 0,5 мл ізотонічного розчину. Пробірки ставлять термостат на 30 хв, а пластини залишають при кімнатній температурі на 45 хв.

Облік результатів. При позитивному результаті реакції на дні пробірки або лунки випадає осад еритроцитів з фестончастими краями (парасолька), що покриває все дно лунки. При негативному результаті еритроцити утворюють щільний осад з рівними краями (гудзик). Такий самий осад має бути у контролі. Інтенсивність реакції виражають знаками "плюс". Титром вірусу є максимальне розведення матеріалу, в якому відбувається аглютинація.

АЛЕРГІЯ ТА АНАФІЛАКСІЯ.

1. Поняття про імунологічну реактивність.

2. Імунітет, його види.

3. Механізми імунітету.

4. Алергія та анафілаксія.

МЕТА: Представляти значення імунологічної реактивності, види, механізми імунітету, алергію та анафілаксію, що необхідно для розуміння імунологічного захисту організму від генетично чужорідних тіл та речовин, а також при проведенні щеплень проти інфекційних захворювань, введенні сироваток з профілактичною та лікувальною.

1. Імунологія - наука про молекулярні та клітинні механізми імунної відповіді та її ролі при різних патологічних станахорганізму. До однієї з актуальних проблем ім-мунології відноситься імунологічна реактивність - найважливіше вираження реактивності взагалі, тобто властивості живої системи реагувати на вплив різних факторів зовнішнього і внутрішнього середовища. Поняття імунологічної реактивності включає 4 взаємо-пов'язані явища: 1) несприйнятливість до заразних хвороб, або імунітет у власному розумінні слова; 2) реакції біологічної несумісності тканин; 3) реакції підвищеної чутливості (алергію та анафілаксію); 4) явища звик до отрут різного походження.

Всі ці явища поєднують один з одним наступні ознаки:1) всі вони виникають в організмі при попаданні в нього чужорідних живих істот (мікробів, вірусів) або болісно змінених тканин, різних антигенів, токсинів.2) ці явища та реакції є реакціями біологічного захисту, спрямованої на збереження та підтримку сталості, стійкості, складу та властивостей кожного окремого цілісного організму; 3) у механізмі більшості самих реакцій істотне значення мають процеси взаємодії антигенів з антитілами.

Антигени (грец. anti – проти, genos – рід, походження) – чужі для організму речовини, викликають освітуантитіл у крові та інших тканинах. Антитіла - білки групи імуноглобулінів, що утворюються в організмі при попаданні в нього деяких речовин (антигенів) і шкідливу дію, що нейтралізують їх.

Імунологічна толерантність (лат. tolerantia – терпіння) – повне або часткова відсутністьімунологічної реактивності, тобто. втрата (або зниження) організмом здатності до вироблення антитіл або імунних лімфоцитів у відповідь на антигенне подразнення. Вона може бути фізіологічною, патологічною та штучною (лікувальною). Фізіологічна імунологічна толерантність проявляється переносимістю імунної системи білків власного організму. В основі такої толерантності лежить запам'ятовування клітинами імунної системи білкового складу свого організму. Приклад патологічної імунологічної толерантності – переносимість пухлини організмом. У цьому випадку імунна система слабо реагує на чужорідні по білкового складуракові клітини, із чим може бути пов'язаний як зростання пухлини, а й її виникнення. Штучна (лікувальна) імунологічна толерантність відтворюється за допомогою впливів, що знижують активність органів імунної системи, наприклад, запровадженням імунодепресантів, іонізуючим випромінюванням. Ослаблення активності імунної системи забезпечує переносимість організмом пересаджених органів і тканин (серця, нирки).

2. Імунітет (лат. immunitas - звільнення від чогось, позбавлення) - це несприйнятливість організму стосовно збудників хвороб чи певних отрут. Імунні реакції спрямовані як проти збудників хвороб та його отрут (токсинів), а й проти всього чужорідного: чужих клітин і тканин, генетично які у результаті мутації власних клітин, зокрема і ракових. У кожному організмі існує імунологічний нагляд, що забезпечує розпізнавання «свого» та «чужого» та знищення «чужого». Тому під імунітетом розуміють не тільки несприйнятливість до заразних хвороб, а й спосіб захисту організму від живих істот та речовин, що несуть ознаки чужорідності. Імунітет - це здатність організму захищатися від генетично чужорідних тіл і речовин. За способом походження розрізняють вроджений (видовий) та набутий імунітет.

Вроджений (видовий) імунітет є спадковою ознакою даного виду тварин. По міцності чи стійкості його поділяють на абсолютний та відносний. Абсолютний імунітет є дуже міцним: ніякі дії зовнішнього середовищане послаблюють імунітет (у собак і кроликів не вдається викликати захворювання на поліомієліт при їх охолодженні, голодуванні, травмі). звичайних умовахнесприйнятливі до сибірки, але якщо послабити їх шляхом охолодження, голодування, то вони хворіють на неї).

Отриманий імунітет набувається в процесі життя і ділиться на природно набутий і штучно набутий. Кожен із них за способом виникнення поділяється на активний і пасивний.

Природно набутий активний імунітет виникає після перенесення відповідного інфекційного захворювання. Природно набутий пасивний імунітет (вроджений, або плацентарний, імунітет) обумовлений переходом захисних антитіл із крові матері через плаценту в кров плода. Захисні антитіла виробляються в організмі матері, а плід отримує їх готовими. Таким шляхом отримують імунітет новонароджені діти стосовно кору, скарлатини, дифтерії. Через 1-2 роки, коли антитіла, отримані від матері, руйнуються і частково виділяються з організму дитини, сприйнятливість його до зазначених інфекцій різко зростає. Пасивним шляхомімунітет меншою мірою може передаватися і з молоком матері. Штучно набутий імунітет відтворюється людиною з метою попередження заразних хвороб. Активний штучний імунітет досягається шляхом щеплення здоровим людям культур убитих чи ослаблених патогенних мікробів, ослаблених токсинів (анатоксинів) чи вірусів. Вперше штучна активна імунізація була виконана Е.Дженнер шляхом щеплень коров'ячої віспидітям. Ця процедура Л.Пастером була названа вакцинацією, а щеплювальний матеріал – вакциною (лат. vacca – корова). Пасивний штучний імунітет відтворюється шляхом введення людині сироватки, що містить антитіла проти мікробів та їх токсинів. Особливо ефективні антитоксичні сироваткипроти дифтерії, правця, ботулізму, газової гангрени. Застосовують також сироватки проти зміїних отрут(кобра, гадюка). Ці сироватки одержують від коней, яких імунізують токсином.

Залежно від спрямованості дії розрізняють також антитоксичний, антимікробний та противірусний імунітет. Антитоксичний імунітет спрямований на нейтралізацію мікробних отрут, провідна роль при ньому належить антитоксинам. Антимікробний (антибактеріальний) імунітет спрямовано знищення самих мікробних тіл. Велика роль у ньому належить антитілам, і навіть фагоцитам. Противірусний імунітет проявляється утворенням у клітинах лімфоїдного ряду особливого білка – інтерферону, що пригнічує розмноження вірусів. Проте дія інтерферону неспецифічна.

3. Механізми імунітету поділяються на неспецифічні, тобто. загальні захисні пристрої, та специфічні імунні механізми. Неспецифічні механізми перешкоджають проникненню мікробів та чужорідних речовин в організм, специфічні механізми починають працювати тоді, коли в організмі з'являються чужорідні антигени.

Механізми неспецифічного імунітетувключають ряд захисних бар'єрів і пристосувань.1) Неушкоджена шкіра є біологічним бар'єром для більшості мікробів, а слизові оболонки мають пристосування (рухи вій) механічного видаленнямикробов.2) Знищення мікробів з допомогою природних рідин (слина, сльози – лизо-цим, шлунковий сік- соляна кислота.).3) Бактеріальна флора, що міститься в товстому кишечнику, слизовій оболонці порожнини носа, рота, статевих органів, є антагоністом багатьох патогенних мікробів. попадання в неї інфекції та чужорідних речовин. 5) Фіксація мікробів у тканинах і знищення їх фагоцитами. Виробляється різними клітинамиорганізму. Утворюючись під впливом одного типу вірусів, він активний щодо інших вірусів, тобто. є неспецифічною речовиною.

Специфічний імунний механізмімунітету включає 3 пов'язані між собою компоненти: А-, В- і Т-системы.1) А-система здатна сприймати і відрізняти властивості антигенів від властивостей власних білків. Головний представник цієї системи – моноцити. Вони поглинають антиген, накопичують його і передають сигнал (антигенний стимул) виконавчим клітинам імунної системи. дивертикулі клоакі). У ссавців і в людини аналога фабрицієвої сумки не знайдено, припускають, що її функцію виконує або сама кровотворна тканина кісткового мозку, або пейєрові бляшки здухвинної кишки. Після отримання антигенного стимулу від моноцитів В-лімфоцити перетворюються на плазматичні клітини, які синтезують специфічні до антигену антитіла - імуноглобуліни п'яти різних класів: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. В-система забезпечує розвиток гуморального імунітету.3) Т-система включає Т-лімфоцити (дозрівання залежить від вилочкової залози - тимусу). Після отримання антигенного стимулу Т-лімфоцити перетворюються на лімфобласти, які посилено розмножуються та дозрівають. В результаті утворюються імунні Т-лімфоцити, здатні розпізнавати антиген та взаємодіяти з ним. Розрізняють 3 види Т-лімфоцитів: Т-хелпери, Т-супресори та Т-кілери. Т-хелпери (помічники) допомагають В-лімфо-цитам, підвищуючи активність і перетворюючи їх на плазматичні клітини. Т-супресори (гнобителі) знижують активність В-лімфоцитів. Т-кілери (вбивці) взаємодіють з антигенами – чужорідними клітинами і знищують їх Т-система забезпечує формування клітинного імунітету та реакції відторгнення трансплантату, попередження виникнення в організмі пухлин, створюючи протипухлинну стійкість, і тому її порушення можуть сприяти розвитку пухлин.

4. Алергія (грец. allos – інший, ergon – дія) – змінена (збочена) реактивність організму до повторних впливів будь-яких речовин або до компонентів власних тканин. В основі алергії лежить імунна відповідь, що протікає з пошкодженням тканини.

При початковому введенні в організм антигену, званого алергеном, помітних змінне відбувається, але накопичуються антитіла або імунні лімфоцитидо цього аллер-гену. Через деякий час, на тлі високої концентрації антитіл або імунних лімфоцитів, повторно введений той же алерген викликає іншу дію – виражені розлади життєдіяльності, а іноді й загибель організму. При алергії імунна система у відповідь на потрапляння алергенів активно виробляє антитіла та імунні лімфоцити, які взаємодіють з алергеном. Результатом такої взаємодії є пошкодження на всіх рівнях організації: клітинному, тканинному, органному.

До типових алергенів належать різні види пилку трав і квітів, шерсть свійських тварин, синтетичні вироби, миючі порошки, косметичні засоби, харчові речовини, ліки, різні барвники, чужорідна сироватка крові, домашній та виробничий пил. Крім названих екзоалергенів, що проникають в організм ззовні різними шляхами (через дихальні шляхи, Через рот, шкіру, слизові оболонки, шляхом ін'єкцій), у хворому організмі утворюються ендоалергени (аутоалергени) з його власних білків під впливом і різних ушкоджуючих факторів. Ці ендоалергени стають причиною різноманітних аутоалергічних (аутоімунних, або аутоагресивних) хвороб людини.

Усі алергічні реакціїподіляють на дві групи: 1) алергічні реакції уповільненого типу (гіперчутливість уповільненого типу); 2) алергічні реакції негайного типу(Гіперчутливість негайного типу). У виникненні перших реакцій головна роль належить взаємодії алергену з сенсибілізованими Т-лімфоцитами, у виникненні других - порушення діяльності В-системи та участі гуморальних алергічних антитіл-імуноглобулінів.

До алергічних реакцій уповільненого типу належать: реакція туберкулінового типу (бактеріальна алергія), алергічні реакції контактного типу ( контактний дерматит), деякі форми лікарської алергії, багато аутоалергічних захворювань (енцефаліт, тиреоїдит, системний червоний вовчак, ревматоїдний артрит, системна склеродермія), алергічні реакції відторгнення трансплантата. До алергічних реакцій негайного типу належать: анафілаксія, сироваткова хвороба, бронхіальна астма, кропив'янка, полінози (сінна лихоманка), набряк Г.Квінке.

Анафілаксія (грец. ana – знову, aphylaxis – беззахисність) – алергічна реакція негайного типу, що виникає при парентеральному введенніалергену (анафілактичний шок та сироваткова хвороба). Анафілактичний шок – одна з найважчих форм алергії. Цей стан може виникнути у людини під час введення лікувальних сироваток, антибіотиків, суль-фаніламідів, новокаїну, вітамінів. Сироваткова хвороба виникає у людини після введення лікувальних сироваток (протидифтерійної, протиправцевої), а також гамма-глобуліну з лікувальною або профілактичною метою. використовують метод десенсибілізації за А.М.Безрідкою: за 2-4 години перед введенням необхідної кількостісироватки вводять невелику її дозу (0,5-1 мл), потім за відсутності реакції вводять решту.

Імунітет, як важлива складова система людини, дуже різноманітна за своєю будовою, за класифікацією імунологічних явищ та певних форм імунітету, механізму та інших видів особливостей.

Механізми імунітету умовно поділені на кілька груп:

шкірні та слизові бар'єри, запалення, фагоцитоз, ретикуло-ендотеліальна система, бар'єрна функція лімфатичної тканини, гуморальні фактори, реактивність клітин організму.

Також для спрощення та більшого розуміння механізми імунітету можна розділити на групи: гуморальні та клітинні.

Гуморальний механізм імунітету

Основна дія гуморального імунітету відбувається у момент, коли антигени проникають у кров та інші біологічні рідини організму. У цей момент відбувається вироблення антитіл. Самі антитіла діляться на 5 основних класів, різних за функціями, проте всі вони забезпечують захист організму.

Антитіла білки, або поєднання білків, до них відносяться інтерферони, які допомагають клітинам у протистоянні вірусам, С-реактивний білок сприяє запуску системи комплементу, лізоцим – фермент, здатний розчиняти стінки антигенів.

Перераховані вище білки відносяться до неспецифічного виду гуморального імунітету. Інтерлейкіни-частина специфічного гуморального механізму імунітету. Крім цього, є й інші антитіла.

Одну зі складових імунітету становить гуморальний імунітет. У свою чергу, у своїх діях він дуже тісно пов'язаний із клітинним імунітетом. В основі роботи гуморального імунітету лежить робота, що здійснюється В- лімфоцитами з вироблення антитіл.

Антитіла – це білки, які вступають і постійно взаємодіють із чужорідними білками – Антигенами. Вироблення антитіл відбувається за принципом повної відповідності антигену, тобто. для кожного виду антигену виробляється певний вид антитіл.

До порушень гуморального імунітету відносяться наявність тривалих респіраторних захворювань, хронічні синусити, отити і т.д. Для лікування часто використовуються імуноглобуліни.

Клітинний механізм імунітету

Клітинний механізм забезпечується наявністю лімфоцитів, макрофагами та іншими імунними клітинами, але при цьому вся їхня діяльність відбувається без антитіл. Клітинний імунітет є сукупністю кількох видів захисту. Насамперед це також клітини шкіри та слизова оболонка, які першими перешкоджають проникненню антигенів в організм. Наступний бар'єр – це гранулоцити крові, які прагнуть зчепитися з чужорідним агентом. Наступний фактор клітинного імунітету – це лімфоцити.

Протягом свого існування лімфоцити майже постійно переміщуються тілом. Вони представляють найбільше угруповання імунних клітин, виробляються у кістковому мозку, проходять «навчання» у вилочковій залозі. Звідси вони отримали назву тімус-залежних лімфоцитів, або Т-лімфоцитів. Т-лімфоцити поділяються на 3 підгрупи.

У кожного свої завдання та спеціалізація: Т-кілери, Т-хелпери, Т-супресори. Т-кілери самі здатні знищувати чужорідні агенти, Т-хелпери більшою мірою забезпечують знищення, першими піднімають тривогу з приводу проникнення вірусів. Т-супресори забезпечують зниження та зупинку імунної відповіді, коли вже немає необхідності у певному конкретному випадку.

Велику роботу зі знищення чужорідних агентів проводять макрофаги, безпосередньо поглинаючи їх, а потім шляхом викиду цитокінів «повідомляють» про противника іншим клітинам.

За всіх своїх відмінностях гуморальний імунітет і клітинний імунітет завжди дуже тісно взаємодіють задля забезпечення захисту організму.

Інфекційний та противірусний імунітет

Розглянемо ще один умовний поділ видів імунітету. Інфекційний імунітет, він же нестерильний, в основі цього імунітету стоїть те, що у людини, яка перехворіла або заражена певним вірусом, не може бути повторне виникнення захворювання. У разі немає значення, чи є хвороба пасивної, чи активної.

Інфекційний імунітет також можна розділити на кілька видів: антимікробний (антибактеріальний), противірусний та антитоксичний, до того ж його можна поділити на короткочасний та тривалий. Також можна поділити на вроджений та набутий імунітет.

Інфекційний імунітет розвивається тоді, як у організмі відбувається період розмноження збудників. Він має основні механізми як клітинного, так і гуморального.

Противірусний імунітет є дуже складний процесдля якого використовується значна кількість ресурсів імунної системи.

Перший етап противірусного імунітетупредставлений шкірними та слизовими покривами тіла. Якщо вірус вдається проникнути далі в тіло, у справу вступають частини гуморального та клітинного механізму імунітету. Починається вироблення інтерферонів, які б забезпечення несприйнятливості клітин до вірусів. Далі підключаються інші види захисту організму.

На даний момент існує величезна кількість інших препаратів, але вони здебільшого мають або протипоказання до застосування, або їх не можна застосовувати довго, чого не скажеш про імуномодулятор Трансфер фактор. Засоби для підвищення імунітету за багатьма параметрами програють цьому імуномодулятору.

Не завжди відомим причиніноді відбуваються збої у роботі противірусного та інфекційного імунітету. Правильним крокому цьому випадку буде зміцнення імунітету, хоча не завжди нам потрібно саме посилити імунітет.

Правильніше сказати необхідно модуляція імунітету - деяка оптимізація імунітету та всіх його видів: противірусного та інфекційного; його механізмів - гуморального та клітинного імунітету.

Найкраще для цих цілей почати використовувати імуномодулятор Трансфер фактор, на відміну від інших аналогічних засобіввін не є продуктом фармкомпаній, і навіть не рослинним продуктом, а це подібні до наших наборів амінокислот, взяті в інших видів хребетних: корів і курей.

Використання при комплексному лікуванні будь-яких захворювань: імунне або аутоімунне захворювання; прискорює процес реабілітації та позитивну динаміку в період лікування, знімає побічні дії ліків, відновлює імунну систему.

Імунітет. Імунологічна пам'ять.

Імунітет – це еволюційно обумовлена ​​сукупність реакцій взаємодії між системою імунітету та біологічно активними агентами (антигенами). Ці реакції спрямовані на збереження фенотипічної сталості внутрішнього середовища (гомеостазу) організму та результатом їх можуть бути різні феномени та реакції імунітету.Одні є корисними, захисними, інші зумовлюють патологію. До перших відносяться:

§ Протиінфекційний імунітет – набута специфічна несприйнятливість організму до конкретних інфекційних агентів збудникам захворювань (мікробів, вірусів).

§ Толерантність– толерантність, невідповідальність системи імунітету на ендогенні чи екзогенні антигени.

Інші реакції імунітету, патологічного, «стресового рівня» призводять до розвитку патології:

§ гіперчутливість– підвищена імунна («імунітетна») реакція на антигени-алергени спричиняє два види захворювань: алергічні – на екзогенні алергени (алергія); аутоалергічних ( аутоімунних) – на ендогенні, власні біомолекули (Аутоалергія);при аутоімунних хворобах"свої" молекули впізнаються системою імунітету як "чужі" і на них розвиваються реакції; система імунітету гаразд відповідає на " своє " і відкидає " чуже " .

§ анергія, тобто. відсутність реакції на антигени (варіант толерантності), обумовлена ​​недостатністю різних видівімунітету.

Основою реалізації всіх реакцій імунітету є імунологічна пам'ять . Суть її в тому, що клітини системи імунітету "пам'ятають" про ті чужорідні речовини, з якими вони зустрічалися і на які реагували. Імунологічна пам'ять лежить в основі феноменів протиінфекційного імунітету, толерантності та гіперчутливості.

Система імунітету (СІ) – це сукупність молекул, клітин, тканин та органів, які здійснюють імунні реакції. Вона включає кілька самостійних підсистем, які реагують як єдине ціле:

1. Лімфоїдна системавключає Т-і В-лімфоцити, які утворюють специфічні факториімунітету (антитіла та Т-клітинні рецептори до антигену).

2. Система природних кілерних клітин (ЕКК).

3. Система антигенпредставляючих клітин (АПК)включає дендритні клітини, клітини Лангерганса, клітини, що інтердигують, та ін.

4. Система гранулоцитівпоєднує нейтрофільні лейкоцити, базофільні лейкоцити/опасисті клітини, еозинофільні лейкоцити.

5. Система мононуклеарних фагоцитів(моноцити, макрофаги тканин та органів).

6. Гуморальні фактори неспецифічного природного імунітету: лізоцим, С-реактивний білок (СРБ), інтерферони, фібронектин, β-лізини, лектини та ін.

7. Система комплементу.

8. Система тромбоцитів

До центральним органам системи імунітету відносяться червоний кістковий мозок та тимус. До периферичним - циркулюючі лімфоцити крові, лімфатичні вузли, селезінка, мигдалики, лімфоїдна тканина кишечника (пейєрові бляшки, солітарні фолікули, лімфоїдні утворення апендикса та ін), бронхоасоційована лімфоїдна тканина, в області біфурії і хм.

на молекулярному рівніцентральними поняттями імунології є антигени, антитіла, рецептори та цитокіни.

Антигени- будь-які речовини, частіше білки або глікопротеїди, які, потрапляючи в організм, спричиняють утворення специфічних антитіл та/або Т-клітинних рецепторів. Антитіла– білкові молекули, імуноглобуліни, які утворюються В-лімфоцитами та плазмоцитами та специфічно взаємодіють з антигенами. Рецептори- макромолекули на клітинах, що специфічно пов'язують різні біологічно активні речовини ( ліганди ). Цитокіни– медіатори міжклітинних взаємодій, які забезпечують взаємозв'язок клітин як усередині системи імунітету, і їх численні зв'язки з іншими системами макроорганізму.

Види імунітету

Існують механізми «неімунітетної», природною неспецифічної резистентностіорганізму . До них відносяться захист організму від зовнішніх агентів: зовнішніми покривами (шкіра, слизові оболонки), механічними (слущування епітелію, рух вій і секретів, слизових оболонок, чхання, кашель), фізичними механізмами (бар'єри), хімічними речовинами (бактерицидна дія соляної, молочної) , жирних кислот, ряду ферментів, особливо лізоциму – мурамідази).

Видова несприйнятливість (конституційний, спадковий імунітет)- Це варіант неспецифічної резистентності організму, генетично обумовлений особливостями обміну речовин цього виду. Він переважно пов'язані з відсутністю умов, необхідні розмноження збудника. Наприклад, тварини не хворіють на деякі хвороби людини (сифіліс, гонорея, дизентерія), і, навпаки, люди несприйнятливі до збудника чуми собак. Даний варіант резистентності не є дійсним імунітетом, оскільки він не здійснюється системою імунітету.

Від неспецифічної, "неімунітетної" резистентності слід відрізняти неспецифічні природні фактори імунітетуабо природний вроджений імунітет (innate natural immunity). Вони включають клітини та гуморальні фактори.

Серед гуморальних факторів важливими є природні антитіла. Такі антитіла є в організмі в невеликій кількості проти багатьох бактерій і вірусів.

Неспецифічними гуморальними факторамиімунітету служать система комплементу, С-реактивний білок, фермент лізоцим, інтерферони, цитокіни та ін. там виконувати захисну функцію.

Набутий (адаптивний) імунітетвиникає протягом життя внаслідок стимуляції клітин СІ антигенами мікроорганізмів або одержання готових імунних факторів. Тому він буває природнимі штучним, кожен з яких може бути активнимі пасивним.

Природний активний імунітетз'являється в результаті контакту зі збудником (після перенесеного захворюванняабо після прихованого контакту (без прояву симптомів хвороби).

Природний пасивний імунітетвиникає внаслідок передачі від матері до плоду через плаценту (трансплацентарний) або з молоком готових захисних факторів – лімфоцитів, антитіл, цитокінів тощо.

Штучний активний імунітетіндукується після введення в організм вакцин та анатоксинів, які містять мікроорганізми або їх субстанції – антигени.

Штучний пасивний імунітетстворюється після введення в організм готових антитіл чи імунних клітин. Зокрема такі антитіла містяться в сироватці крові імунізованих донорів або тварин.

4.CD-антигени-Молекули диференціювання клітин системи імунітету

У процесі диференціювання на мембранах клітин системи імунітету виникають різні макромолекули, відповідні певної стадії розвитку клітинних популяцій. Вони отримали назву CD-антигенів В даний час таких молекул відомо більше 250. Всі вони виконують функції рецепторів, після взаємодії з якими всередину клітини надходить сигнал і відбувається її активація, супресія або апоптоз (програмована клітинна загибель).

Всі CD-молекули є мембранними фенотиповими маркерами відповідних клітин. CD-антигени виявляють за допомогою мічених моноклональних антитіл імунофлюоресцентною мікроскопієюабо проточною цитометрією.

Цитокіни та інтерлейкіни

Диференціювання та взаємодія клітин системи імунітету між собою, а також з клітинами інших систем організму здійснюється за допомогою регуляторних молекул. цитокінів .

Цитокіни – це секретовані активованими клітинами пептидні медіатори, що здійснюють регуляцію взаємодій, активацію всіх ланок самої СІ та впливають на різні органи та тканини.

Загальні властивостіцитокінів

1. Є глікопротеїнами з молекулярною масою 15-25 кД.

2. Діють ауто- І парафінно(Тобто на саму клітину та на її найближче оточення). Це короткодистантні молекули

3. Діють у мінімальних (піко- та фемтомолярних) концентраціях.

4. Цитокіни мають відповідні їм специфічні рецептори поверхні клітин

5. Механізм дії цитокінів полягає у передачі сигналу після взаємодії з рецептором з мембрани клітини на її генетичний апарат. При цьому змінюється експресія клітинних білків із зміною функції клітини (наприклад, виділяються інші цитокіни).

Класифікація цитокінів

Цитокіни поділяються на кілька основних груп.

1. Інтерлейкіни (ІЛ)

2. Інтерферони

3. Група факторів некрозу пухлини (ФНП)

4. Група колонієстимулюючих факторів (наприклад, гранулоцитарно-макрофагальний колонієстимулюючий фактор – ГМ-КСФ)

5. Група факторів росту (ендотеліальний фактор росту, фактор росту нервів тощо)

6. Хемокіни

Інтерлейкіни

Цитокіни, що виділяються переважно клітинами системи імунітету, отримали назву інтерлейкінів (ІЛ ) – факторів міжлейкоцитарної взаємодії.

Вони нумеруються по порядку (ІЛ-1 – ІЛ-31). Виділяються лейкоцитами при стимуляції продуктами бактерій та іншими антигенами. Нижче наводяться основні інтерлейкіни, які грають найважливішу роль системі імунітету як і нормі, і у розвитку патологічних станів.

Фагоцитоз.

Процес фагоцитозу відбувається у кілька стадій.

Стадія хемотаксисує цілеспрямованим рухом макрофагів до об'єкта фагоцитозу (наприклад, мікробна клітина), який виділяє хемотаксичні фактори (бактеріальні компоненти, анафілатоксини, лімфокіни і т.д.). Компоненти бактеріальних клітин, продукти активації комплементу, наприклад С5а, і цитокіни і хемокіни, що локально виділяються, залучають фагоцитарні клітини в вогнище інфекції і запалення.

Стадія адгезіїреалізується 2 механізмами: імуннимі неімунним. Неімунний фагоцитоз здійснюється за рахунок адсорбції антигену на поверхні макрофагу за допомогою різних молекул (наприклад, лектинів). В імунному фагоцитозі беруть участь Fc-рецептори макрофагів до імуноглобулінів та C3b-компоненту комплементу. В одних випадках макрофаг несе на поверхні антитіла, за рахунок яких прикріплюється до клітини-мішені. В інших - за допомогою Fс-рецептора він сорбує вже утворений імунний комплекс. Антитіла та фактори комплементу, що підсилюють фагоцитоз, називають опсонінами.

Стадія ендоцитозу (поглинання).

При цьому відбувається інвагінація мембрани фагоциту та обволікання об'єкта фагоцитозу псевдоподіями з утворенням фагосоми . Надалі фагосома зливається з лізосомами та утворюється фаголізосома .

Стадія травлення.

У цю стадію відбувається активація численних ферментів, які руйнують об'єкт фагоцитозу.

Фагоцитарні клітини мають різноманітні механізми знищення мікробів.

Головний із них – продукція активних формкисню (АФК) через активацію гексозомонофосфатного шунту.

При цьому відновлюється молекулярний кисень з утворенням супероксидного аніон-радикалу ("O2), з якого утворюються потенційно токсичні гідроксильні радикали (-ОН), синглетний молекулярний кисень і H 2 O 2. У нейтрофілах під дією мієлопероксидази (і каталази, що міститься з перекисів у присутності галоїдів утворюються додаткові токсичні оксиданти, наприклад гіпоіодит та гіпохлорит (похідні НOI та HClO).

Додатковий бактерицидний механізм заснований на утворенні токсичного для бактерій та пухлинних клітиноксиду азоту NO.

Крім того, у фагоцитах є катіонні білки , що мають антимікробну дію. Важливу рольграють дефензини– багаті на залишки цистеїну та аргініну катіонні пептиди. Вони викликають утворення іонних каналів у мембрані мікробної клітини.

Інші антимікробні механізми: після злиття лізосом вміст фаголізосоми тимчасово підлужується, після чого рН її вмісту падає, тобто відбувається підкислення, необхідне дії лізосомних ферментів. Деякі грампозитивні бактерії чутливі до дії ферменту лізоциму.

Розрізняють завершений і незавершений фагоцитоз. При завершеному фагоцитоз відбувається повне перетравлення і бактеріальна клітина гине. При незавершеному фагоцитозі мікробні клітини залишаються життєздатними. Це забезпечується різними механізмами. Так, мікобактерії туберкульозу та токсоплазми перешкоджають злиттю фагосом з лізосомами; гонококи, стафілококи та стрептококи можуть бути стійкими до дії лізосомальних ферментів, рикетсії та хламідії можуть довго персистувати у цитоплазмі поза фаголізосомою.

Остання стадія фагоцитозу – видалення неперетравлених фрагментівбактерій та інших об'єктів фагоцитозу.

13.Класи імуноглобулінів

Імуноглобуліни класу Gскладають основну масу імуноглобулінів сироватки крові (75-85%) - 10 г/л (8-12 г/л). Вони неоднорідні за будовою Fс-фрагменту і розрізняють їх чотири субкласи: G1, G2, G3, G4.

Зниження рівня IgG у крові позначається як гіпогамаглобулінемія IgG, збільшення – гіпергамаглобулінемія IgG.

Основну масу антитіл проти бактерій, їх токсинів та вірусів становлять IgG.

Імуноглобуліни класу М(м.м. 950 кДа) містяться у сироватці крові у концентрації від 0.8 до 1.5 г/л, у середньому – 1 г/л. У крові вони у вигляді пентамерів. Антитіла IgM синтезуються в організмі при первинній імунній відповіді, низькоафінні, але високоавидні через великої кількостіактивних центрів.

Імуноглобуліни класу А(від 1,5 до 3 г/л) IgA у крові присутні у вигляді мономерів, а в секретах у формі димерів та тримерів. Секреторні IgA (sIgA), будучи антитілами, формують місцевий імунітет, перешкоджають адгезії мікроорганізмів до епітелію слизових оболонок, опсонують мікробні клітини, посилюють фагоцитоз.

Імуноглобуліни класу Dмістяться у сироватці крові в концентрації 0,03-0,04 г/л. Вони служать рецепторами дозрівають В-лімфоцитів.

Імуноглобуліни класу Еприсутні у сироватці крові у концентрації близько 0,00005 г/л або від 0 до 100 МО/мл (1 МО ~ 2,4 нг). При алергії їх вміст у крові збільшується і з них специфічні до алергену, тобто. є антитілами.

Імуноглобуліни

Імуноглобуліни– це велика родина білків, які синтезуються В-лімфоцитами та плазматичними клітинами. Імуноглобуліни знаходяться в крові і при електрофорезі сироватки вони утворюють фракцію g-глобулінів. Частина спеціальних імуноглобулінів – секреторних – присутня у всіх секретах, що продукуються слизовими оболонками (слізна рідина, слиз носа, бронхів, кишечника, статевих органів). У структурі імуноглобулінової молекули розрізняють 2 важкі (H – heavy) та 2 легкі (L – light) поліпептидні ланцюги, з'єднані між собою дисульфідними зв'язками.

У ланцюгах молекули імуноглобулінів розрізняють константні і варіабельні ділянки .

Окремі замкнуті у вигляді глобул частини ланцюгів імуноглобуліну отримали назву доменів . Гіперваріабельні ділянки , де часті заміни амінокислот, відносяться до регіонам, що визначають комплементарністьімуноглобулінових молекул. Ці регіони локалізовані в доменах важкого (VH) та легкого (VL) ланцюгів. Вони формують активний центр молекули імуноглобуліну (антитіла).

Між СН1 та СН2 доменами важкого ланцюга локалізується рухомий – "шарнірна" ділянка молекули імуноглобуліну, чутливий до протеолітичних ферментів (папаїну, пепсину, трипсину). Під дією папаїну молекула імуноглобуліну розщеплюється на 2 Fab-фрагменти (fragment antigen binding – фрагмент, що зв'язує антиген) та Fc-фрагмент (fragment crystallizable – фрагмент кристалізується).

Коли молекула Ig зв'язує антиген, CН2 домен Fc-фрагменту імуноглобуліну активує комплемент класичного шляху, а CH3 домен може зв'язуватися з Fc-рецепторами, наявними на лейкоцитах та інших клітинах.

Т-лімфоцити

Після вступу до тимусу ( вилочкову залозу) відбувається антигеннезалежне диференціюванняТ-клітин під впливом гормонів тимусу (a- та b-тимозини, тимулін, тимопоетин). Тут Т-лімфоцити диференціюються в імунокомпетентні клітини і набувають здатності до розпізнавання антигену.

Основні молекули-маркери, присутні на поверхні Т-лімфоцитів: CD2 (один епітоп-рецептор до еритроцитів барана), CD3, CD4 (у Т-хелперів), CD8 (у Т-цитотоксичних (Тц)).

У нормі у людини Т-лімфоцити становлять 60% (50-75%) усіх лімфоцитів крові.

Т-лімфоцити неоднорідні за функціями. Розрізняють такі основні їх субпопуляції: Т0 (нульові, тимічні, «наївні», незрілі), Т-хелпери, Т-супресори та Т-клітини пам'яті (див. рис. 1.1).

Т-хелпери (Тх)стимулюють проліферацію та диференціювання Т-і В-лімфоцитів, виділяючи інтерлейкіни. На поверхні Т-хелперів є ті ж маркери, що і на інших Т-лімфоцитах (CD2, CD3), а також властива їм CD4-молекула адгезії, яка бере участь як допоміжна при взаємодії з антигеном Т-клітинного рецептора (див. нижче), служить рецептором до ВІЛ-вірусу і молекул головного комплексу гістосумісності II класу (МНС-II) інших клітин. У нормі у людини Тx становлять 34-45% лімфоцитів крові. Серед них розрізняють Тx першого типу (Тx1), що виділяють ІЛ-2, g-інтерферон та інші, і в результаті забезпечують реакції Т-клітинного імунітету; Тx другого типу (Тx2), що секретують ІЛ-4, ІЛ-5, ІЛ-10, ІЛ-13 та стимулюють синтез антитіл.

Тх 3-регуляторнасубпопуляція (фенотип CD4+CD25+) при активації синтезує ІЛ-10 та TGFb (трансформуючий фактор росту b). Синтез цих цитокінів та продукту гена Foxр4+ – білка шкірфінуасоційований із супресією імунної відповіді.

Т-цитотоксичниминазивають ті Т-лімфоцити (18-22% у крові), які несуть антиген CD8 та рецептор до IgG (Fcg). Макромолекула CD8 є рецептором для антигенів головного комплексу гістосумісності I класу (МНС-I). Після активації антигеном Т-супресори/цитотоксичні клітини – Т-кілери зв'язуються з ним на поверхні клітин та, виділяючи цитотоксин (білок перфорин), руйнують їх. При цьому Т-кілер залишається життєздатним та може руйнувати наступну клітину.

Т-клітинний рецептор

На поверхні Т-лімфоцитів є близько 3 х 10 4 міцно пов'язаних з мембранами Т-клітинних рецепторів (ТКР) до антигену, що чимось нагадують антитіла. Т-клітинний рецептор є гетеродимером і складається з альфа- та бета-(молекулярна маса 40-50 кDа) і, рідше, з g/d-ланцюгів (1-5%-клітин у крові).

У Тх і Тц ТКР однакові за будовою. Однак Т-хелпери взаємодіють з антигеном, асоційованим з HLA-молекулами ІІ класу, а Т-цитотоксичні розпізнають антиген у комплексі з HLA-молекулами І класу. Причому білковий антиген повинен бути перетравлений антигенпредставляющими клітинами і представлений у вигляді пептиду довжиною 8-11 амінокислот для Т-цитотоксичних і 12-25 для Т-хелперів. Така відмінність у зв'язуванні Тх і Тс пептидів обумовлена ​​участю у взаємодії молекул – CD4 у Тх та CD8 у Тц.

8. Антигени (АГ)

–це будь-які прості або складні речовини, які при попаданні всередину організму тим чи іншим шляхом викликають імунну реакцію, і здатні специфічно взаємодіяти з продуктами цієї реакції: антитілами та імунними Т-клітинами.

Імунізація- Введення антигенів в організм з метою створення штучного активного імунітетуабо для одержання препаратів антитіл.

Розрізняють:

ксеногенні(гетерологічні) антигени - міжвидові антигени, наприклад - біомолекули тварин при їх введенні людині, найсильніші антигени;

алогенніантигени або ізоантигени, внутрішньовидові, що відрізняють людей (і тварин) один від одного;

аутоантигени- Власні молекули організму, на які через порушення аутотолерантності розвивається імунна реакція.

Основними властивостями антигенів є імуногенність і специфічність . Під імуногенністюрозуміють здатність антигену індукувати в організмі імунну реакцію. Специфікавизначається взаємодією антигену лише з комплементарними йому антитілами чи рецепторами Т-лімфоцитів певного клону.

Повноцінними антигенами є природні або синтетичні біополімери, найчастіше білки та полісахариди, а також комплексні сполуки (глікопротеїди, ліпопротеїди, нуклеопротеїди).

Неінфекційні антигени

До неінфекційним антигенамвідносяться АГ рослин, лікарські препарати, хімічні, природні та синтетичні речовини, антигени клітин тварин та людини.

Антигени рослиннерідко викликають у чутливих до них людей алергічні реакції, тобто. є алергенами. Пилок рослин - причина поллінозів (пилкової алергії). Харчові продукти рослинного походженняіндукують харчову алергію.

Практично всі хімічніречовини, особливо ксенобіотики (синтетичні речовини, що не зустрічаються в природі) і ліки - це гаптени, які індукують алергію у людей, які довго контактували з ними.

Серед антигенів тканин і клітин тварин та людини розрізняють стромальніантигени, поверхневі клітинні – мембранніАГ, цитоплазматичні(мікросомальні, мікротубулярні), мітохондріальні, ядерні(Нуклеопротеїди, нуклеїнові кислоти).

Антигени тварин по відношенню до людини є ксеногеннимиантигенами. Тому при введенні, наприклад, білків сироватки тварин (кінської протидифтерійної та ін) завжди виникає імунна реакція, яка буде алергічною при повторному їх надходженні. Вовна та лупа тварин (кішок, собак) є сильними алергенами для людини.

Інфекційні антигени

Інфекційні антигени- Це антигени бактерій, вірусів, грибів, найпростіших. Усі вони можуть бути алергенами, оскільки викликають алергічні реакції.

Залежно від локалізації в бактеріальній клітині розрізняють К-, Н- та О-антигени (позначають буквами латинського алфавіту).

К-АГ(М.М. близько 100кД) - це гетерогенна група найбільш поверхневих, капсульних АГ бактерій. Характеризують групову та типову приналежність бактерій.

О-АГ- полісахарид, входить до складу клітинної стінки бактерій, будучи частиною ліпополісахарида(ЛПЗ). Він особливо виражений у грамнегативних бактерій. О-АГ визначає антигенну специфічність ЛПС і по ньому розрізняють багато сироваріантів бактерій одного виду.

В цілому ЛПС є ендотоксином. Вже не великих дозахвикликає лихоманку через активацію макрофагів через CD14і TLR-4з виділенням ІЛ-1, ІЛ-12, ФНПa та інших цитокінів, поліклональну тимуснезалежну активацію В-лімфоцитів та синтез антитіл, дегрануляцію гранулоцитів, агрегацію тромбоцитів. Він може зв'язуватися з будь-якими клітинами організму, але особливо макрофагами. У великих дозах пригнічує фагоцитоз, викликає токсикоз, порушення серцево-судинної системи, тромбози, ендотоксичний шок. ЛПС деяких бактерій входить до складу імуностимуляторів (продігіозан, пірогенал).

Пептидогліканиклітинної стінки бактерій, особливо отримані з них фракції мурамілпептидів мають сильний ад'ювантний ефект на клітини СІ, неспецифічно посилюючи відповідь на різні антигени.

Н-АГвходить до складу бактеріальних джгутиків, основа його – білок флагеллін, термолабілен.

Антигени вірусів.У більшості вірусів є суперкапсидні – поверхневі оболонкові, білкові та глікопротеїдні АГ (наприклад, гемагглютинін та нейрамінідаза вірусу грипу), капсидні – оболонкові та нуклеопротеїдні (серцеві) інфекцій для інших вірусних антиген. Найбільш імуногенні протективні пептиди вірусів використовуються для створення синтетичних вакцин. За будовою вони варіабельні навіть в одного виду вірусів.

Система HLА-онтигенів

На лімфоцитах виявлено цілу систему молекул лейкоцитарних АГ – HLA, яка контролюється генами головного комплексу гістосумісності Комплекс включає близько 4х106 пар нуклеотидів і складається з безлічі тісно зчеплених генетичних структурних одиниць -локусів, представлених різними генами. Кожен їх може існувати у кількох варіантах, званих алелями. Цей комплекс генів знаходиться у людини у 6 хромосомі.

Продукти цих HLA-генів – HLA-молекули (антигени) – це білки клітинних мембран. Їхній набір у кожної людини індивідуальний і тільки в однояйцевих близнюків він однаковий.

Основні функції HLA-молекул (антигенів):

беруть участь у розпізнаванні екзогенних антигенів;

міжклітинних взаємодіях та розвитку імунної відповіді;

визначають схильність до захворювань;

є маркерами "свого" - власних незмінених клітин;

викликають реакцію відторгнення антиген-несовмісних трансплантатів тканин донора і тільки тоді вони є антигенами.

Гени головного комплексу гістосумісності або у людини – гени HLA системита відповідні їм HLA-молекули визначають силу та специфічність імунної відповіді. Фактично звичайна назва – «HLA-антигени» неточно, оскільки ці молекули служать антигенами, лише надходячи до іншого організму (пересадка тканин, переливання лейкоцитів). Аутологічні HLA-молекули є неантигенними для самого організму і, більше того, служать рецепторами для первинного розпізнавання процесованих антигенів , і в цьому їх найважливіша фізіологічна роль.

Основне значення в імунорегуляції мають гени І та ІІ класів гістосумісності . Локуси генів І класу локалізуються в периферичному плечі 6 хромосоми, ІІ класу – ближче до центроміру.

HLA-АГ I класує на всіх ядросодержащих клітинах: лімфоцитах, меншою мірою – на клітинах печінки, легень, нирок, дуже рідко на клітинах мозку та скелетних м'язів. Антигени І класу контролюються генними локусами: HLA- A , HLA- B , HLA- C та іншими. Вони взаємодіють з антигенними пептидами вірусів, пухлинними та іншими артеріальною гіпертензією всередині цитоплазми уражених клітин. Далі комплекс HLA-АГ – антигенний пептид представляється на клітинній мембрані СВ8+ Т-цитотоксичним лімфоцитам(кілерам), які руйнують змінені клітини.

HLA-AГ II класу (HLA-DR , HLA-DP , HLA-DQ та ін) експресовані на В-лімфоцитах, ДК, макрофагах, активованих Т-лімфоцитах, а також з'являються на ендотеліальних та епітеліальних клітинахпісля стимуляції їх g-інтерфероном. Вони беруть участь у розпізнаванні чужорідних антигенів – пептидів розміром до 30 залишків амінокислот. Їхня основна функція – процесинг (ферментативна переробка) та презентація екзоантигенів CD4+ хелперним клітинам для їх подальшої активації. Активація Т-хелперів забезпечує розвиток ефективної клітинної та гуморальної імунної відповіді на представлений АГ.

6.В-лімфоцити: диференціювання, функції

В-лімфоцити походять з ГСК та диференціюються в ембріональній печінці, потім у кістковому мозку. У птахів ці клітини дозрівають у Фабрицієвій сумці (bursa). Звідси вони й одержали назву "В-лімфоцити".

Розрізняють В-1 та В-2 субпопуляції лімфоцитів.

Особлива В-1 субпопуляціямає маркер CD5, виникає з лімфоїдної стовбурової клітини (ЛСК) і локалізується в черевній та плевральній порожнинах, сальник, мигдалики. Рецептори цих лімфоцитів та утворювані ними імуноглобуліни класу IgM служать антитілами до полісахаридів різних бактерій. Ймовірно, це клітини природного імунітету, а імуноглобуліни, що утворюються, – природні антитіла. Крім того, IgM, що продукуються В-1 лімфоцитами можуть бути аутоантитілами.

В-2 субпопуляція– звичайні В-лімфоцити мають на поверхні Ig-рецептори для розпізнавання антигену. При стимуляції антигенами вони дозрівають у плазмоцити, що секретують імуноглобуліни – антитіла.

На всіх етапах диференціювання В-лімфоцитів визначається активацією та перебудовоювідповідних генів, що контролюють синтез важкого та легкого ланцюгів IgM та інших молекул. Реаранжування геніввизначає різноманітність цих молекул.

Існує 109-1016 варіантів В-клітин, вихідно запрограмованих на синтез імуноглобулінів – антитіл певної специфічності.

На зрілих В-лімфоцитах є мембранозв'язані імуноглобуліни (mIg), переважно mIgM та mIgD. У крові 5-15%-лімфоцитів несуть IgM, на багатьох додатково (або тільки один) присутній mIgD. Тільки на 0,3-0,7% знаходиться mIgG (до нього не належать IgG, пов'язані через Fcg-рецептор, їх більше), рідко зустрічається mIgA – 0,1-0,9% лімфоцитів.

В-лімфоцити через свої рецептори можуть стимулюватися Т-незалежними антигенами (ліпополісахаридами або полісахаридами) Ці антигени мають структури, що лінійно повторюються. За допомогою Т-хелперів В-лімфоцити реагують інші антигени.

У нормі у крові у людини міститься 17-30% В-клітин від загальної кількості лімфоцитів.

Отже, В-клітини:

в ембріогенезі розвиваються у печінці, а постнатально у кістковому мозку

аутореактивні В-клітини видаляються в результаті «делеції клону» та клональної анергії

стадії диференціювання проходять шляхом реаранжування генів важких ланцюгів імуноглобулінів

дозрівання супроводжується зміною експресії молекул адгезії та рецепторів під впливом цитокінів строми

В-клітини дозрівають у гермінальних центрах лімфовузлів, селезінки та ін. за участю ДК та несуть IgM-молекули, IgD та інші імуноглобуліни – рецептори на поверхні, які можуть взаємодіяти з антигенами

кінцева стадія диференціювання – плазматичні клітини – продукують імуноглобуліни – антитіла різних ізотипів (класів)

локалізуються у зародкових центрах лімфоїдних органів; Ig-несучі В-клітини циркулюють у крові та лімфі

Динаміка імунної відповіді

В умовах реальної імунної відповіді при попаданні складного комплексного антигену (наприклад, бактеріальної клітини або вірусу) в організм імунні реакції розгортаються по неспецифічнимі специфічниммеханізмів.

Неспецифічні механізми імунної відповіді

Спочатку на антиген реагують неспецифічні гуморальні та клітинні фактори імунного захисту. Більш ніж у 90% випадків цього буває достатньо, щоб запобігти розвитку захворювання.

Головну роль цих процесах грають мононуклеарная система фагоцитів, система гранулоцитів, ЕК-клітини, система комплементу, білки гострої фази запалення (наприклад, С-реактивний білок), природні антитіла.

Після впровадження мікробної клітини в макроорганізм одночасно розвиваються кілька процесів.

Відбувається активація комплементу альтернативним шляхом через С3-компонент. В результаті утворюється мембраноатакуючий комплекс С5b-С9, який лізує мікробну клітину. Утворюється багато антигенних фрагментів. Внаслідок активації комплементу також утворюються інші біологічно активні компонентикомплементу С3b, а також С3а та С5а – анафілотоксини.

Ці компоненти посилюють імунну відповідь різними шляхами.

С3b зв'язується із поверхнею мікробної клітини. Далі цей комплекс зв'язується з мембраною макрофага через рецептор комплементу CD35. Тим самим він виступає у ролі опсоніна, Викликаючи накопичення макрофагів в осередку запалення і стимулюючи їх адгезію до клітинами-мішеням.

Анафілотоксини, особливо С5а є найбільш потужними хемоаттрактантами. Вони залучають нейтрофіли і макрофаги, викликаючи їхнє осідання в осередку запалення.

Білки гострої фази запалення(С-реактивний білок, фібронектин та ін) зв'язуються з мікробною клітиною, перешкоджаючи процесам мікробної інвазії. Крім того, С-реактивний білок активує комплемент через компонент С1 по лектиновому шляху з подальшим утворенням МАК і лізисом мікробної клітини.

Природні антитіла зазвичай мають низьку афінність до АГ і поліреактивність. Зазвичай вони продукуються особливою субпопуляцією CD5 + В-лімфоцитів. Внаслідок різниці в зарядах такі АТ зв'язуються з АГ мікробної клітини і можуть активувати комплемент класичного шляху. Крім того, вони зв'язуються з СД16 на поверхні нейтрофілів і макрофагів і викликають адгезію фагоцитів і клітин-мішеней, виступаючи в ролі опсонінів ( імунний фагоцитоз).

Також природні АТ можуть мати власну каталітичну ( абзимовий) активністю, що призводить до гідролізу антигену, що надійшов.

Однак найбільше значення у динаміці імунної відповіді на перших етапах мають неспецифічні клітинні реакції.

Основну роль тут грає фагоцитоз мікробних клітин нейтрофілами та макрофагами. Під дією хемокінів(анафілотоксинів, ІЛ-8) вони мігрують і осідають у вогнищі запалення. Сильним стимулятором хемотаксису фагоцитів є компоненти клітинної стінки мікроба Далі відбувається адгезія фагоцитів на клітинах-мішенях. Вона забезпечується взаємодією лектинових рецепторів макрофагу з полісахаридами клітинної стінки мікроба, внаслідок процесів опсонізації мікробів антитілами та компонентами комплементу, а також через систему Toll-like рецепторів. Остання взаємодія відіграє особливу роль, оскільки залежно від своєї природи АГ активує певний вид TLR. Це перенаправляє імунну відповідь або по клітинному або гуморальному шляху.

Одночасно макрофаги виділяють комплекс прозапальних цитокінів (ІЛ-1, aФНП, гамма-інтерферон), які активують переважно Тх1 з розвитком запалення.

Цей процес може суттєво посилюватися внаслідок зв'язування ЛПС бактерій із CD14 рецептором макрофагу та TLR-4. При цьому масивний викид прозапальних цитокінів спричиняє лихоманку і може призводити до ендотоксичного шоку.

Важливим компонентомнеспецифічною відповіддю є дія ЕК-клітин. Встановлено, що вони можуть атакувати більшість клітин-мішеней незалежно від їхнього походження. Однак в організмі на мембранах клітин, що містять ядро, є HLA АГ I класу. При взаємодії з ними ЄК отримують сигнал, який у нормі пригнічує їхню активацію. При зміні експресії HLA АГ I класу внаслідок ураження клітини вірусом або її пухлинної трансформації відбувається активація ЕК, виділення перфорину та лізис зміненої клітини-мішені. Крім того, ЕК активуються, взаємодіючи своїми Fc-рецепторами з антитілами, адсорбованими на мембранних АГ чужорідних клітин ( антитілозалежна клітинна цитотоксичність).