Mehanizam imunoloških reakcija. Mehanizam imunološkog odgovora

Koncept imuniteta označava imunitet organizma na bilo koje genetski strane agense, uključujući patogene i njihove otrove (od latinskog immunitas - oslobađanje od nečega).

Kada genetski strane strukture (antigeni) uđu u tijelo, u igru ​​stupaju brojni mehanizmi i faktori koji prepoznaju i neutraliziraju ove tvari strane organizmu.

Sistem organa i tkiva koji sprovodi zaštitne reakcije organizma od poremećaja u postojanosti unutrašnjeg okruženja (homeostaza) naziva se imuni sistem.

Nauka o imunitetu - imunologija proučava reakcije tijela na strane tvari, uključujući mikroorganizme; reakcije tijela na strana tkiva (kompatibilnost) i maligne tumore; određuje imunološke krvne grupe itd. Osnove imunologije postavila su spontana zapažanja starih ljudi o mogućnosti vještačke zaštite čovjeka od zarazne bolesti. Posmatranja ljudi koji su bili u epicentru epidemije dovela su do zaključka da ne obolijevaju svi. Dakle, oni koji su se oporavili od ove bolesti ne pate od kuge; Ospice se obično zaraze jednom u djetinjstvu; oni koji su imali kravlje boginje ne obolijevaju od malih boginja itd.

Poznati su načini starih naroda da se zaštite od ujeda zmija trljanjem biljaka, mljevenih vodom, u posjekotine na koži. zmijski otrov; štite stada od peripneumonije kod stoke, također praveći rezove na koži bodežom, prethodno uronjenim u pluća bika koji je uginuo od ove bolesti.

Prvu umjetnu vakcinaciju za sprječavanje infekcije napravio je E. Jenner (1876). Međutim, jedino je L. Pasteur uspio naučno potkrijepiti principe umjetne zaštite od zaraznih bolesti. On je dokazao da infekcija oslabljenim patogenima dovodi do imuniteta organizma na ponovljene susrete sa ovim mikroorganizmima.

Pasteur je razvio lijekove koji štite od antraksa i bjesnila.

Imunologija je dalje razvijena u radovima I. I. Mechnikova o važnosti ćelijskog imuniteta(fagocitoza) i P. Ehrlich o ulozi humoralnih faktora (tjelesnih tečnosti) za razvoj imuniteta.

Trenutno je imunologija nauka u kojoj je zaštita od zaraznih bolesti samo jedna od karika. Objašnjava razloge kompatibilnosti i odbacivanja tkiva prilikom transplantacije organa, fetalnu smrt u situaciji rezus konflikta, komplikacije pri transfuziji krvi, rješava probleme sudske medicine itd.

Glavne vrste imuniteta prikazane su na dijagramu.

Nasljedni (vrstski) imunitet

Nasljedni (vrstski) imunitet je najtrajniji i najsavršeniji oblik imuniteta koji je uzrokovan naslijeđenim faktorima rezistencije (održivosti).

Poznato je da su ljudi imuni na pseću i stočnu kugu, a životinje ne boluju od kolere i difterije. Međutim, nasljedni imunitet nije apsolutan: stvaranjem posebnih, nepovoljnih uslova za makroorganizam, može se promijeniti njegov imunitet. Na primjer, pregrijavanje, hlađenje, nedostatak vitamina i djelovanje hormona dovode do razvoja bolesti koja je obično neuobičajena za ljude ili životinje. Tako je Pasteur hlađenjem pilića doveo do toga da se umjetnom infekcijom zaraze antraksom, koju su normalnim uslovima nemoj se razboljeti.

Stečeni imunitet

Stečeni imunitet kod čoveka formira se tokom života, ne nasleđuje se.

Prirodni imunitet. Aktivni imunitet se formira nakon bolesti (zove se postinfektivni). U većini slučajeva traje dugo: nakon malih boginja, vodenih kozica, kuge itd. Međutim, nakon nekih bolesti imunitet je kratak i ne prelazi godinu dana (gripa, dizenterija i dr.). Ponekad se prirodni aktivni imunitet razvija bez vidljivih bolesti. Nastaje kao rezultat latentne (latentne) infekcije ili ponovljene infekcije malim dozama patogena koje ne uzrokuju očitu bolest (frakciona imunizacija u domaćinstvu).

Pasivni imunitet je imunitet novorođenčadi (placente), koji su stekli kroz placentu tokom intrauterinog razvoja. Novorođenčad takođe može da dobije imunitet od majčinog mleka. Ova vrsta imuniteta je kratkotrajna i obično nestaje za 6-8 mjeseci. Međutim, važnost prirodnog pasivnog imuniteta je velika – on osigurava imunitet dojenčadi na zarazne bolesti.

Veštački imunitet. Osoba stječe aktivni imunitet kao rezultat imunizacije (cijepljenja). Ova vrsta imuniteta se razvija nakon unošenja u organizam bakterija, njihovih otrova, virusa, oslabljenih ili ubijanih na različite načine (cijepljenje protiv velikog kašlja, difterije, velikih boginja).

Istovremeno, u tijelu se događa aktivno restrukturiranje, usmjereno na stvaranje tvari koje imaju štetan učinak na patogen i njegove toksine (antitijela). Također dolazi do promjene u svojstvima stanica koje uništavaju mikroorganizme i njihove produkte metabolizma. Razvoj aktivnog imuniteta odvija se postepeno tokom 3-4 sedmice i traje relativno dugo - od 1 godine do 3-5 godina.

Pasivni imunitet se stvara unošenjem gotovih antitela u organizam. Ova vrsta imuniteta nastaje odmah nakon unošenja antitijela (seruma i imunoglobulina), ali traje samo 15-20 dana, nakon čega se antitijela uništavaju i izlučuju iz organizma.

Koncept „lokalnog imuniteta“ uveo je A. M. Bezredka. Vjerovao je da pojedinačne ćelije i tkiva tijela imaju određenu osjetljivost. Imunizacijom stvaraju barijeru za prodor infektivnih agenasa. Trenutno je dokazano jedinstvo lokalnog i opšteg imuniteta. Ali značaj imuniteta pojedinih tkiva i organa na mikroorganizme je neosporan.

Pored gornje podjele imuniteta prema porijeklu, postoje oblici imuniteta usmjereni na različite antigene.

Antimikrobni imunitet razvija se kod bolesti uzrokovanih raznim mikroorganizmima ili uvođenjem korpuskularnih vakcina (od živih oslabljenih ili ubijenih mikroorganizama).

Antitoksični imunitet proizveden u odnosu na bakterijske otrove - toksine.

Antivirusni imunitet nastala nakon virusnih bolesti. Ovaj tip imuniteta je uglavnom dugotrajan i postojan (ospice, vodene boginje i sl.). Antivirusni imunitet se razvija i tokom imunizacije virusnim vakcinama.

Osim toga, imunitet se može podijeliti ovisno o periodu oslobađanja tijela od patogena.

Sterilni imunitet. Većina patogena nestaje iz tijela kada se osoba oporavi. Ova vrsta imuniteta naziva se sterilnom (ospice, male boginje itd.).

Nesterilni imunitet. Osjetljivost na infektivnog agensa traje samo tokom njegovog boravka u tijelu domaćina. Takav imunitet se naziva nesterilnim ili infektivnim. Ova vrsta imuniteta se opaža kod tuberkuloze, sifilisa i nekih drugih infekcija.

Kontrolna pitanja

1. Šta je imunitet?

2. Koje oblike imuniteta poznajete?

Ljudski imunitet na zarazne bolesti nastaje zbog kombinovanog djelovanja nespecifičnih i specifičnih zaštitnih faktora.

Nespecifična su urođena svojstva tijela koja doprinose uništavanju širokog spektra mikroorganizama na površini ljudskog tijela i u šupljinama tijela.

Do razvoja specifičnih zaštitnih faktora dolazi nakon što tijelo dođe u kontakt sa patogenima ili toksinima; djelovanje ovih faktora usmjereno je samo protiv ovih patogena ili njihovih toksina.

Nespecifični faktori odbrane organizma

Postoje mehanički, hemijski i biološki faktori koji štite organizam od štetnog dejstva raznih mikroorganizama.

Koža. Netaknuta koža je prepreka prodiranju mikroorganizama. U ovom slučaju su važni mehanički faktori: odbacivanje epitela i lučenja lojnih i znojne žlezde, koji pomažu u uklanjanju mikroorganizama s kože.

Ulogu hemijskih zaštitnih faktora imaju i sekreti kožnih žlezda (lojnih i znojnih). Sadrže masne i mliječne kiseline koje imaju baktericidno (ubijajuće) djelovanje.

Biološki zaštitni faktori određeni su destruktivnim djelovanjem normalne mikroflore kože na patogene mikroorganizme.

Sluzokože različiti organi su jedna od prepreka prodiranju mikroorganizama. U respiratornom traktu mehaničku zaštitu pruža trepljasti epitel. Kretanje cilija epitela gornjih dišnih puteva neprestano pomiče film sluzi zajedno s raznim mikroorganizmima prema prirodnim otvorima: usnoj šupljini i nosnim prolazima. Dlake u nosnim kanalima imaju isti učinak na bakterije. Kašljanje i kijanje pomažu u uklanjanju mikroorganizama i sprečavaju njihovu aspiraciju (udisanje).

Suze, pljuvačka, majčino mlijeko i druge tjelesne tekućine sadrže lizozim. Ima destruktivno (hemijsko) dejstvo na mikroorganizme. Kisela sredina želudačnog sadržaja utiče i na mikroorganizme.

Normalna mikroflora sluzokože, kao biološki odbrambeni faktor, je antagonist patogenih mikroorganizama.

Kontrolna pitanja

1. Šta je nespecifični faktori zaštita?

2. Koji faktori sprečavaju prodiranje patogenih mikroorganizama kroz kožu i sluzokožu?

Upala- reakcija makroorganizma na strane čestice koje prodiru u njegovu unutrašnju okolinu. Jedan od uzroka upale je unošenje infektivnih agenasa u organizam. Razvoj upale dovodi do uništavanja mikroorganizama ili oslobađanja od njih.

Upalu karakterizira poremećena cirkulacija krvi i limfe u zahvaćenom području. Prati ga groznica, otok, crvenilo i bol.

Ćelijski faktori nespecifične zaštite

Fagocitoza

Jedan od glavnih mehanizama upale je fagocitoza – proces apsorpcije bakterija.

Fenomen fagocitoze prvi je opisao I. I. Mechnikov. Počeo je proučavati fagocitozu iz jednoćelijske amebe, za koju je fagocitoza metoda asimilacije hrane. Prativši ovaj proces u različitim fazama razvoja životinjskog svijeta, I. I. Mechnikov ga je dovršio otkrićem specijaliziranih ljudskih stanica, uz pomoć kojih se uništavaju bakterije, reapsorbuju mrtve ćelije, žarišta krvarenja itd. stvorena je doktrina fagocitoze koja se i danas koristi od velikog značaja.

Fagocitnu aktivnost imaju različite ćelije organizma (leukociti krvi, endotelne ćelije krvnih sudova). Ova aktivnost je najizraženija u pokretnim polimorfonuklearnim leukocitima, krvnim monocitima i tkivnim makrofagima, au manjoj mjeri u stanicama koštane srži. Sve mononuklearne fagocitne ćelije (i njihovi prekursori koštane srži) ujedinjene su u mononuklearni fagocitni sistem (MPS).

Fagocitne ćelije imaju lizozome koji sadrže više od 25 različitih hidrolitičkih enzima i proteina koji imaju antibakterijska svojstva.

Fagocitoze. Fago 1 - približavanje fagocita objektu zbog kemijskog utjecaja potonjeg. Ovo kretanje se naziva pozitivnom hemotaksijom (prema objektu).

Faza 2 - adhezija mikroorganizama na fagocite.

Faza 3 - apsorpcija mikroorganizama od strane ćelije, formiranje fagosoma.

Faza 4 - formiranje fagolizosoma, koji prima enzime i baktericidne proteine, smrt i probavu patogena.

Proces koji se završava smrću fagocitiranih mikroba naziva se potpuna fagocitoza.

Međutim, neki mikroorganizmi, dok su unutar fagocita, ne umiru, a ponekad se čak i razmnožavaju u njima. To su gonokoki, mikobakterije tuberkuloze i brucele. Ovaj fenomen se naziva nepotpuna fagocitoza; u ovom slučaju fagociti umiru.

Kao i druge fiziološke funkcije, fagocitoza ovisi o stanju organizma - regulatornoj ulozi centralnog nervni sistem, ishrana, godine.

Fagocitna aktivnost leukocita se mijenja u mnogim i često neinfektivnim bolestima. Određivanjem niza pokazatelja fagocitoze moguće je utvrditi tok bolesti – oporavak ili pogoršanje stanja pacijenta, efikasnost liječenja itd.

Za stopu funkcionalno stanje aktivnost apsorpcije fagocita najčešće se utvrđuje pomoću dva testa: 1) fagocitni indikator - procenat fagocitnih ćelija (broj leukocita sa apsorbovanim mikrobom od 100 posmatranih); 2) fagocitni broj - prosječan broj mikroba ili drugih objekata fagocitoze koje apsorbira jedan leukocit.

Baktericidne sposobnosti fagocita određuju se brojem lizosoma, aktivnošću intracelularnih enzima i drugim metodama.

Aktivnost fagocitoze povezana je s prisustvom antitijela - opsonina - u krvnom serumu. Ova antitijela pojačavaju fagocitozu i pripremaju površinu ćelije za apsorpciju od strane fagocita.

Aktivnost fagocitoze u velikoj mjeri određuje imunitet organizma na određeni patogen. Kod nekih bolesti, fagocitoza je glavni zaštitni faktor, kod drugih je pomoćni faktor. Međutim, u svim slučajevima nedostatak fagocitne sposobnosti stanica naglo pogoršava tijek i prognozu bolesti.

Ćelijska reaktivnost

Razvoj infektivnog procesa i formiranje imuniteta u potpunosti ovise o primarnoj osjetljivosti stanica na patogen. Nasljedni imunitet vrsta primjer je neosjetljivosti stanica jedne životinjske vrste na mikroorganizme koji su patogeni za druge. Mehanizam ovog fenomena nije dobro shvaćen. Poznato je da se reaktivnost ćelija menja sa godinama i pod uticajem različitih faktora (fizičkih, hemijskih, bioloških).

Kontrolna pitanja

1. Šta je fagocitoza?

2. Koje faze fagocitoze poznajete?

3. Šta je završena, a nepotpuna fagocitoza?

Humoralni faktori nespecifične zaštite

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

Komplement (od latinskog compplementum - dodavanje) je složen sistem proteinskih frakcija krvi koji ima sposobnost da lizira mikroorganizme i druge strane ćelije, kao što su crvena krvna zrnca. Postoji nekoliko komponenti komplementa: C 1, C 2, C 3 itd. Komplement se uništava na temperaturi od 55 °C tokom 30 minuta. Ovo svojstvo se naziva termolabilnost. Uništava se i tresenjem, pod uticajem UV zraka i sl. Pored krvnog seruma, komplement se nalazi u raznim telesnim tečnostima i u inflamatornom eksudatu, ali ga nema u prednjoj očnoj komori i likvoru.

Properdin (od latinskog properde - pripremiti) je grupa komponenti normalnog krvnog seruma koja aktivira komplement u prisustvu jona magnezijuma. Sličan je enzimima i igra važnu ulogu u otpornosti tijela na infekcije. Smanjenje nivoa properdina u krvnom serumu ukazuje na nedovoljnu aktivnost imunoloških procesa.

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

X-lizin je toplinski stabilna supstanca izolirana iz krvi pacijenata s visokom temperaturom. Ima sposobnost da lizira bakterije, uglavnom gram-negativne, bez sudjelovanja komplementa. Podnosi zagrijavanje do 70-100°C.

Eritrin se izoluje iz životinjskih eritrocita. Ima bakteriostatski učinak na patogene difterije i neke druge mikroorganizme.

Leukini su baktericidne supstance izolovane iz leukocita. Toplotno stabilan, uništen na 75-80°C. Nalazi se u krvi u vrlo malim količinama.

Plakini su tvari slične leukinima izoliranim iz trombocita.

Lizozim je enzim koji uništava membranu mikrobnih ćelija. Nalazi se u suzama, pljuvački i krvnim tečnostima. Brzo zarastanje rane konjunktive oka, sluzokože usne duplje i nosa u velikoj meri je posledica prisustva lizozima.

Imaju i baktericidna svojstva sastavne komponente urin, tečnost prostate, ekstrakti raznih tkiva. Normalni serum sadrži male količine interferona.

Kontrolna pitanja

1. Šta su humoralni faktori nespecifične zaštite?

2. Koje humoralne faktore nespecifične zaštite poznajete?

Specifični faktori odbrane organizma (imunitet)

Gore navedene komponente ne iscrpljuju cijeli arsenal humoralnih zaštitnih faktora. Glavna među njima su specifična antitela - imunoglobulini, koja nastaju unošenjem stranih agenasa - antigena u organizam.

Antigeni

Antigeni su tvari koje su organizmu genetski strane (proteini, nukleoproteini, polisaharidi itd.), na čije unošenje tijelo reagira razvojem specifičnih imunoloških reakcija. Jedna od ovih reakcija je stvaranje antitijela.

Antigeni imaju dva glavna svojstva: 1) imunogenost, odnosno sposobnost da indukuju stvaranje antitela i imunih limfocita; 2) sposobnost ulaska u specifičnu interakciju sa antitelima i imunim (senzibilizovanim) limfocitima, što se manifestuje u vidu imunoloških reakcija (neutralizacija, aglutinacija, liza itd.). Antigeni koji imaju obje karakteristike nazivaju se potpuni. To uključuje strane proteine, serume, ćelijske elemente, toksine, bakterije, viruse.

Supstance koje ne izazivaju imunološke reakcije, posebno proizvodnju antitijela, ali ulaze u specifičnu interakciju sa gotovim antitijelima, nazivaju se hapteni - defektni antigeni. Hapteni stječu svojstva punopravnih antigena nakon spajanja s velikim molekularnim tvarima - proteinima, polisaharidima.

Stanja koja određuju antigena svojstva razne supstance, su: stranost, makromolekularnost, koloidno stanje, rastvorljivost. Antigenost se manifestuje kada supstanca uđe u unutrašnje okruženje tela, gde naiđe na ćelije imunog sistema.

Specifičnost antigena, njihova sposobnost da se kombinuju samo sa odgovarajućim antitelom, je jedinstvena biološki fenomen. On je u osnovi mehanizma za održavanje postojanosti unutrašnjeg okruženja tijela. Ova konzistentnost osigurava imuni sistem, prepoznavanje i uništavanje genetski stranih supstanci (uključujući mikroorganizme i njihove otrove) koje se nalaze u njegovom unutrašnjem okruženju. Ljudski imuni sistem je pod stalnim imunološkim nadzorom. U stanju je prepoznati stranost kada se ćelije razlikuju samo po jednom genu (rak).

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

Sposobnost antigena da se kombinuju samo sa onim antitelima koja su nastala kao odgovor na aktivaciju imunog sistema datim antigenom (specifičnost) koristi se u praksi: 1) dijagnostika zaraznih bolesti (određivanje specifičnih antigena patogena ili specifičnih antitela u pacijentov krvni serum); 2) prevencija i lečenje pacijenata sa zaraznim bolestima (stvaranje imuniteta na određene mikrobe ili toksine, specifična neutralizacija otrova uzročnika niza bolesti tokom imunoterapije).

Imuni sistem jasno razlikuje “sopstvene” i “strane” antigene, reagujući samo na potonje. Međutim, moguće su reakcije na vlastite antigene tijela – autoantigene i pojava antitijela protiv njih – autoantitijela. Autoantigeni postaju “barijerni” antigeni – ćelije, supstance koje tokom života pojedinca ne dolaze u kontakt sa imunološkim sistemom (očno sočivo, spermatozoid, štitna žlezda, itd.), ali dolaze u kontakt sa njim tokom raznih ozljede, koje se obično apsorbiraju u krv. A budući da tokom razvoja organizma ovi antigeni nisu prepoznati kao „sopstveni“, nije se formirala prirodna tolerancija (specifična imunološka nereagovanje), tj. ćelije imunog sistema su ostale u telu sposobne da imuni odgovor na te sopstvene antigene.

Kao rezultat pojave autoantitijela, autoimune bolesti kao posljedica: 1) direktno citotoksično djelovanje autoantitijela na stanice odgovarajućih organa (npr. Hashimotova gušavost - oštećenje štitne žlijezde); 2) indirektno djelovanje kompleksa autoantigen-autoantitijelo, koji se talože u zahvaćenom organu i uzrokuju njegovo oštećenje (npr. sistemski eritematozni lupus, reumatoidni artritis).

Antigeni mikroorganizama. Mikrobna ćelija sadrži veliki broj antigeni koji imaju različite lokacije u ćeliji i različitog značaja za razvoj infektivnog procesa. U različite grupe Antigeni mikroorganizama imaju različit sastav. U crijevnim bakterijama, O-, K- i H-antigeni su dobro proučavani.

O-antigen je povezan sa ćelijskim zidom mikrobne ćelije. Obično se zvao "somatski", jer se vjerovalo da se ovaj antigen nalazi u tijelu (soma) ćelije. O-antigen gram-negativnih bakterija je kompleksni lipopolisaharid-proteinski kompleks (endotoksin). Toplotno je stabilan i ne pada kada se tretira alkoholom i formaldehidom. Sastoji se od glavnog jezgra i bočnih polisaharidnih lanaca. Specifičnost O-antigena zavisi od strukture i sastava ovih lanaca.

K-antigeni (kapsularni) su povezani sa kapsulom i ćelijskim zidom mikrobne ćelije. Nazivaju se i školjkama. K antigeni se nalaze površnije od O antigena. Uglavnom su kiseli polisaharidi. Postoji nekoliko tipova K-antigena: A, B, L itd. Ovi antigeni se međusobno razlikuju po otpornosti na temperaturne uticaje. A-antigen je najstabilniji, L - najmanje. Površinski antigeni također uključuju Vi-antigen, koji se nalazi u patogenima trbušnog tifusa i nekim drugim crijevnim bakterijama. Uništava se na 60°C. Prisustvo Vi antigena je povezano sa virulentnošću mikroorganizama.

H-antigeni (flagelarni) su lokalizirani u flagelama bakterija. Oni su poseban protein - flagelin. Uništena kada se zagreje. Kada se tretiraju formalinom, oni zadržavaju svoja svojstva (vidi sliku 70).

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

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

Tokom razvoja, rasta i razmnožavanja mikroorganizama, njihovi antigeni se mogu mijenjati. Dolazi do gubitka nekih antigenskih komponenti koje su površnije locirane. Ova pojava se zove disocijacija. Primjer za to je disocijacija "S" - "R".

Kontrolna pitanja

1. Šta su antigeni?

2. Koja su glavna svojstva antigena?

3. Koje antigene mikrobnih ćelija poznajete?

Antitijela

Antitijela su specifični proteini krvi - imunoglobulini, koji nastaju kao odgovor na uvođenje antigena i sposobni su specifično reagirati s njim.

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

Imunoglobulini se odlikuju molekulskom težinom, brzinom sedimentacije tokom ultracentrifugiranja (centrifugiranje vrlo velikom brzinom) itd. Razlike u ovim svojstvima omogućile su podjelu imunoglobulina u 5 klasa: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Svi oni igraju ulogu u razvoju imuniteta protiv zaraznih bolesti.

Imunoglobulini G (IgG) čine oko 75% svih humanih imunoglobulina. Najaktivniji su u razvoju imuniteta. Jedini imunoglobulini prodiru u placentu, obezbeđujući pasivni imunitet fetusu. Imaju nisku molekularnu težinu i brzinu sedimentacije tokom ultracentrifugiranja.

Imunoglobulin M (IgM) se formira u fetusu i prvi se pojavljuje nakon infekcije ili imunizacije. Ova klasa uključuje “normalna” ljudska antitela, koja se formiraju tokom njegovog života, bez vidljivih manifestacija infekcije ili tokom ponovljenih infekcija u domaćinstvu. Imaju visoku molekularnu težinu i brzinu sedimentacije tokom ultracentrifugiranja.

Imunoglobulini A (IgA) imaju sposobnost prodiranja u sekret sluznice (kolostrum, pljuvačka, bronhijalni sadržaj itd.). Imaju ulogu u zaštiti sluzokože respiratornog i probavnog trakta od mikroorganizama. U smislu molekularne težine i brzine sedimentacije tokom ultracentrifugiranja, oni su blizu IgG.

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

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

Struktura imunoglobulina. Molekuli imunoglobulina svih klasa građeni su na isti način. Većina jednostavna struktura za IgG molekule: dva para polipeptidnih lanaca povezanih disulfidnom vezom (slika 31). Svaki par se sastoji od lakog i teškog lanca, koji se razlikuju po molekularnoj težini. Svaki lanac ima stalne dijelove koji su genetski predodređeni i varijabilne dijelove koji se formiraju pod utjecajem antigena. Ovi specifični regioni antitijela nazivaju se aktivni centri. Oni stupaju u interakciju s antigenom koji je izazvao stvaranje antitijela. Broj aktivnih centara u molekulu antitijela određuje valencu - broj molekula antigena s kojima antitijelo može kontaktirati. IgG i IgA su dvovalentni, IgM petovalentni.

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

Sekundarni imunološki odgovor se razvija kada ponovno uvođenje antigen. Istovremeno, induktivna faza je mnogo kraća - antitijela se proizvode brže i intenzivnije.

Kontrolna pitanja

1. Šta su antitela?

2. Koje klase imunoglobulina poznajete?

Ćelijski mehanizmi imunološkog odgovora

Limfoidne ćelije organizma obavljaju glavnu funkciju u razvoju imuniteta – imuniteta, ne samo prema mikroorganizmima, već i prema svim genetski stranim ćelijama, na primer prilikom transplantacije tkiva. Limfoidne ćelije imaju sposobnost razlikovanja “sebe” od “stranog” i eliminacije “stranog” (eliminacije).

Predak svih ćelija imunog sistema je hematopoetska matična ćelija. Nakon toga se razvijaju dvije vrste limfocita: T i B (ovisni o timusu i zavisni od burze). Ćelije su dobile ova imena u vezi sa svojim porijeklom. T ćelije se razvijaju u timusu (timus, ili timusna žlezda) i pod uticajem supstanci koje luči timus u perifernom limfnom tkivu.

Naziv B-limfociti (zavisni od burze) dolazi od riječi “bursa” – vrećica. Ptice razvijaju ćelije slične ljudskim B limfocitima u Fabriciusovoj burzi. Iako nijedan organ sličan Fabricijevoj burzi nije pronađen kod ljudi, ime je povezano s ovom burzom.

Kada se B limfociti razviju iz matične ćelije, prolaze kroz nekoliko faza i transformišu se u limfocite koji mogu formirati plazma ćelije. Plazma ćelije, zauzvrat, formiraju antitela i na njihovoj površini se nalaze imunoglobulini tri klase: IgG, IgM i IgA (slika 32).

Dolazi do imunološkog odgovora u obliku proizvodnje specifičnih antitijela na sledeći način: strani antigen, nakon što je prodro u tijelo, primarno se fagocitira od strane makrofaga. Makrofagi, obrađujući i koncentrirajući antigen na svojoj površini, prenose informacije o njemu do T-ćelija, koje se počinju dijeliti, “zreti” i luče humoralni faktor, koji uključuje B-limfocite u proizvodnji antitijela. Potonje također „sazrevaju“ i razvijaju se u plazma ćelije, koje sintetiziraju antitijela određene specifičnosti.

Tako, zajedničkim snagama, makrofagi, T- i B-limfociti provode imunološke funkcije organizma - zaštitu od svega genetski stranog, uključujući i patogene zaraznih bolesti. Zaštita antitijelima se provodi na način da se imunoglobulini sintetizirani za dati antigen, kombinujući se s njim (antigenom), pripremaju, čine osjetljivim na uništavanje, neutraliziraju različitim prirodnim mehanizmima: fagociti, komplement, itd.

Kontrolna pitanja

1. Koja je uloga makrofaga u imunološkom odgovoru?

2. Koja je uloga T limfocita u imunološkom odgovoru?

3. Koja je uloga B limfocita u imunološkom odgovoru?

Teorije imuniteta. Važnost antitijela u razvoju imuniteta je neosporna. Koji je mehanizam njihovog formiranja? Ovo pitanje je predmet rasprave i rasprave već duže vrijeme.

Stvoreno je nekoliko teorija stvaranja antitijela, koje se mogu podijeliti u dvije grupe: selektivne (selekcija – selekcija) i instruktivne (instruirati – uputiti, voditi).

Selektivne teorije pretpostavljaju postojanje u tijelu gotovih antitijela na svaki antigen ili ćelije sposobne da sintetiziraju ova antitijela.

Tako je Ehrlich (1898) pretpostavio da ćelija ima gotove „receptore” (antitela) koja se povezuju sa antigenom. Nakon spajanja s antigenom, antitijela se stvaraju u još većim količinama.

Istog su mišljenja bili i tvorci drugih selektivnih teorija: N. Erne (1955) i F. Burnet (1957). Tvrdili su da već u tijelu fetusa, a zatim i u tijelu odrasle osobe, postoje stanice sposobne za interakciju s bilo kojim antigenom, ali pod utjecajem određenih antigena, određene stanice proizvode "potrebna" antitijela.

Teorije instrukcija [Gaurowitz F., Pauling L., Landsteiner K., 1937-1940] razmatraju antigen kao “matricu”, pečat na kojem se formiraju specifične grupe molekula antitijela.

Međutim, ove teorije nisu objasnile sve fenomene imuniteta, a trenutno je najprihvaćenija teorija klonske selekcije F. Burneta (1964). Prema ovoj teoriji, u embrionalnom periodu, fetus ima mnogo limfocita - ćelija prekursora, koji se uništavaju kada naiđu na sopstvene antigene. Stoga, u tijelu odrasle osobe više nema stanica koje proizvode antitijela na vlastite antigene. Međutim, kada odrasli organizam naiđe na strani antigen, dolazi do selekcije (selekcije) klona imunološki aktivnih ćelija i one proizvode specifična antitijela usmjerena protiv tog „stranog” antigena. Kada se ponovo susreću sa ovim antigenom, ima više ćelija „odabranog“ klona i one brzo formiraju više antitela. Ova teorija najpotpunije objašnjava osnovne fenomene imuniteta.

Mehanizam interakcije između antigena i antitijela ima razna objašnjenja. Tako je Ehrlich uporedio njihovu kombinaciju sa reakcijom između jake kiseline i jake baze sa stvaranjem nove supstance kao što je so.

Bordet je vjerovao da se antigen i antitijela međusobno adsorbiraju poput boje i filter papira ili joda i škroba. Međutim, ove teorije nisu objasnile glavnu stvar - specifičnost imunoloških reakcija.

Mehanizam povezanosti antigena i antitijela najpotpunije je objašnjen hipotezom Marreka (teorija rešetke) i Paulinga (teorija farme) (slika 33). Marrek razmatra kombinaciju antigena i antitijela u obliku rešetke, u kojoj se antigen izmjenjuje s antitijelom, formirajući rešetkaste konglomerate. Prema Paulingovoj hipotezi (vidi sliku 33), antitijela imaju dvije valencije (dvije specifične determinante), a antigen ima nekoliko valencija - polivalentan je. Kada se antigen i antitijela spoje, formiraju se aglomerati koji podsjećaju na "farme" zgrada.

Sa optimalnim omjerom antigena i antitijela nastaju veliki, jaki kompleksi, vidljivi golim okom. Kada postoji višak antigena, svaki aktivni centar antitela je ispunjen molekulom antigena, nema dovoljno antitela da se kombinuju sa drugim molekulima antigena i malim, nevidljiv za oko kompleksi. Sa viškom antitijela, nema dovoljno antigena za formiranje rešetke, determinante antitijela su odsutne i nema vidljive manifestacije reakcije.

Na osnovu navedenih teorija, specifičnost reakcije antigen-antitelo danas se predstavlja kao interakcija determinantne grupe antigena i aktivnih centara antitela. Pošto se antitela formiraju pod uticajem antigena, njihova struktura odgovara determinantnim grupama antigena. Determinantna grupa antigena i fragmenti aktivnih centara antitijela imaju suprotnost električnih naboja i kada se kombinuju, formiraju kompleks, čija snaga zavisi od odnosa komponenti i okruženja u kojem deluju.

Proučavanje imuniteta - imunologija - postiglo je veliki uspjeh u proteklim decenijama. Otkrivanje obrazaca imunološkog procesa omogućilo je rješavanje različitih problema u mnogim područjima medicine. Razvijene su i unapređuju se metode za prevenciju mnogih zaraznih bolesti; liječenje infektivnih i niza drugih (autoimunih, imunodeficijencija) bolesti; sprečavanje smrti fetusa u situacijama rezus konflikta; transplantacija tkiva i organa; borba protiv maligne neoplazme; imunodijagnostika - upotreba imunoloških reakcija u dijagnostičke svrhe.

Imune reakcije- to su reakcije između antigena i antitijela ili između antigena i senzibiliziranih * limfocita koje se javljaju u živom organizmu i mogu se reproducirati u laboratoriju.

* (Preosetljiv - preosetljiv.)

Imunološke reakcije su ušle u praksu dijagnosticiranja zaraznih bolesti krajem 19. i početkom 20. stoljeća. Zbog svoje visoke osjetljivosti (otkrivaju antigene u vrlo visokim razrjeđenjima) i, što je najvažnije, stroge specifičnosti (omogućuju im da razlikuju antigene sličnog sastava), otkrili su široka primena u rješavanju teorijskih i praktična pitanja medicine i biologije. Ove reakcije koriste imunolozi, mikrobiolozi, specijalisti za infektivne bolesti, biohemičari, genetičari, molekularni biolozi, eksperimentalni onkolozi i doktori drugih specijalnosti.

Reakcije antigena sa antitijelom nazivaju se serološke (od latinskog serum - serum) ili humoralne (od latinskog humor - tekućina), jer se antitijela koja su u njima uključena (imunoglobulini) uvijek nalaze u krvnom serumu.

Reakcije antigena sa senzibiliziranim limfocitima nazivaju se stanične reakcije.

Kontrolna pitanja

1. Kako nastaju antitela?

2. Koje teorije o stvaranju antitijela poznajete?

3. Koji je mehanizam interakcije između antigena i antitijela?

Serološke reakcije

Serološke reakcije - reakcije interakcije između antigena i antitijela odvijaju se u dvije faze: 1. faza - specifična - formiranje kompleksa antigena i njegovog odgovarajućeg antitijela (vidi sliku 33). U ovoj fazi nema vidljivih promjena, ali nastali kompleks postaje osjetljiv na nespecifične faktore prisutne u okolini (elektroliti, komplement, fagocit); 2. faza - nespecifična. U ovoj fazi, specifični kompleks antigen-antitijelo stupa u interakciju sa nespecifičnim faktorima okoline u kojima se reakcija javlja. Rezultat njihove interakcije može biti vidljiv golim okom (ljepljenje, otapanje, itd.). Ponekad ove vidljive promjene izostaju.

Priroda vidljive faze seroloških reakcija zavisi od stanja antigena i uslova okoline u kojima dolazi do njegove interakcije sa antitelom. Postoje reakcije aglutinacije, precipitacije, imunološke lize, fiksacije komplementa itd. (Tabela 14).

Primjena seroloških testova. Jedna od glavnih primjena seroloških testova je laboratorijska dijagnostika infekcija. Koriste se: 1) za otkrivanje antitijela u serumu pacijenta, odnosno za serodijagnostiku; 2) za određivanje vrste ili vrste antigena, na primjer, izolovanog iz bolesnog mikroorganizma, odnosno za njegovu identifikaciju.

U ovom slučaju, nepoznata komponenta se određuje iz poznate. Na primjer, za otkrivanje antitijela u serumu pacijenta uzima se poznata laboratorijska kultura mikroorganizma (antigena). Ako serum reaguje s njim, onda sadrži odgovarajuća antitijela i može se misliti da je ovaj mikrob uzročnik bolesti kod pacijenta koji se ispituje.

Ukoliko je potrebno utvrditi koji je mikroorganizam izolovan, testira se u reakciji sa poznatim dijagnostičkim (imunim) serumom. Pozitivan rezultat reakcije ukazuje da je ovaj mikroorganizam identičan onom kojim je životinja imunizirana da bi se dobio serum (tabela 15).

Serološke reakcije se takođe koriste za određivanje aktivnosti (titra) seruma i u naučnim istraživanjima.

Provođenje seroloških reakcija zahteva posebnu pripremu.

Posude za serološke reakcije moraju biti čiste i suhe. Koriste se epruvete (bakteriološke, aglutinacijske, precipitacijske i centrifugalne), graduirane pipete različitih veličina i Pasteurove pipete*, tikvice, cilindri, dijapozitivi i poklopna stakla, Petrijeve zdjelice, plastične ploče sa jamicama.

* (Svaki sastojak reakcije se sipa u posebnu pipetu. Pipete treba čuvati do kraja eksperimenta. Da biste to učinili, zgodno ih je staviti u sterilne epruvete s oznakama koja je koja pipeta.)

Alati i oprema: omča, postolja, lupa, aglutinoskop, termostat, frižider, centrifuga, hemijske vage sa tegovima.

Materijali: antitela (imuni i test serumi), antigeni (kulture mikroorganizama, dijagnostikumi, ekstrakti, lizati, hapteni, eritrociti, toksini), komplement, izotonični rastvor natrijum hlorida.

Pažnja! U serološkim reakcijama koristi se samo hemijski čisti natrijum hlorid.

Serumi. Pacijentov serum. Serum se obično dobija u drugoj nedelji bolesti, kada se može očekivati ​​prisustvo antitela u njemu, a ponekad se koriste serumi rekonvalescenata (oporavljajućih) i onih koji su se oporavili.

Najčešće se za dobivanje seruma krv uzima iz vene u količini od 3-5 ml u sterilnu epruvetu i šalje u laboratoriju, uz naljepnicu s prezimenom i inicijalima pacijenta, očekivanom dijagnozom i datumom.

Krv treba uzeti na prazan želudac ili ne prije 6 sati nakon obroka. Krvni serum nakon jela može sadržavati kapljice masti, koje ga čine mutnim i neprikladnim za istraživanje (ovaj serum se naziva chylous).

Pažnja! Prilikom vađenja krvi potrebno je pridržavati se pravila asepse.

Da bi se dobio serum, krv se ostavi 1 sat na sobnoj temperaturi ili se stavi u termostat na 37°C na 30 minuta da se formira ugrušak.

Pažnja! Serum ne treba držati u termostatu duže od 30 minuta - može doći do hemolize, što će ometati istraživanje.

Dobijeni ugrušak se odvaja od zidova epruvete Pasteurom pipetom ili petljom („zaokružena“). Epruveta se stavi u frižider na neko vreme (obično 1 sat, ali ne duže od 48 sati) kako bi se serum bolje odvojio od ugruška koji se skupio na hladnoći. Serum se zatim aspirira sterilnom Pasteur-ovom pipetom opremljenom gumenim balonom ili crijevom.

Serum treba isisati vrlo pažljivo kako ne bi zahvatio formirane elemente. Serum treba da bude potpuno providan bez ikakvih primesa ćelija. Zamućeni serumi se ponovo aspiriraju nakon što se ćelije slegnu. Sirutka se može osloboditi od formiranih elemenata centrifugiranjem.

Pažnja! Surutka može ostati na ugrušku ne više od 48 sati na +4°C.

Da bi se dobio serum, krv se može uzeti iz uboda mesa prsta ili ušne resice Pasteurovom pipetom. Kod dojenčadi se krv uzima iz reza u obliku slova Y na peti.

Kada koristite Pasteurovu pipetu, krv se usisava u pipetu iz uboda. Oštar kraj pipete je zapečaćen. Pipeta se stavlja u epruvetu oštrim krajem nadole. Da se ne bi polomila, na dno epruvete stavlja se komad vate. Epruveta sa odgovarajućom etiketom šalje se u laboratoriju. Serum nakupljen na širokom kraju pipete se isiše.

Imuni serumi se dobijaju iz krvi ljudi ili životinja (obično zečeva i konja), imuniziranih prema određenoj shemi odgovarajućim antigenom (vakcinom). U rezultirajućem serumu određuje se njegova aktivnost (titar), odnosno najveće razrjeđenje u kojem reagira s odgovarajućim antigenom pod određenim eksperimentalnim uvjetima.

Serumi se obično pripremaju u proizvodnji. Sipaju se u ampule, na kojima je naznačeno ime i titar. U većini slučajeva serumi se suše. Pre upotrebe, suva surutka se rastvori u destilovanoj vodi do prvobitne zapremine (takođe je naznačeno na etiketi). Čuvati sve suve (liofilizirane) dijagnostičke preparate na 4-10°C.

Za serološke studije koriste se nativni (neadsorbirani) i adsorbirani imuni serumi. Nedostatak nativnih seruma je prisustvo u njima grupnih antitijela, odnosno antitijela na mikroorganizme koji imaju zajedničke antigene. Obično se takvi antigeni nalaze u mikrobima koji pripadaju istoj grupi, rodu ili porodici. Adsorbirane serume karakterizira stroga specifičnost: reagiraju samo s homolognim antigenom. Antitijela na druge (heterogene) antigene uklanjaju se adsorpcijom. Titar antitijela adsorbiranih seruma je nizak (1:40, 1:320), tako da nisu razrijeđeni *.

* (Trenutno su biotehnologijom dobijene posebne ćelije (hibridomi) koje proizvode monoklonska antitela in vitro, odnosno antitela koja reaguju striktno specifično (sa jednim antigenom).)

Reakcija aglutinacije

Reakcija aglutinacije (RA) je sljepljivanje i taloženje mikroba ili drugih stanica pod utjecajem antitijela u prisustvu elektrolita (izotonični rastvor natrijum hlorida). Nastali talog naziva se aglutinat. Za reakciju vam je potrebno:

1. Antitijela (aglutinini) - nalaze se u serumu pacijenta ili u imunološkom serumu.

2. Antigen - suspenzija živih ili ubijenih mikroorganizama, crvenih krvnih zrnaca ili drugih ćelija.

3. Izotonični rastvor.

Reakcija aglutinacije za serodijagnostiku se široko koristi za trbušni tifus, paratifus (Vidalova reakcija), brucelozu (Wrightova reakcija) itd. Antitijelo u ovom slučaju je serum pacijenta, a antigen je poznati mikrob.

Prilikom identifikacije mikroba ili drugih ćelija, njihova suspenzija se koristi kao antigen, a poznati imunološki serum se koristi kao antitijelo. Ova reakcija se široko koristi u dijagnostici crijevnih infekcija, velikog kašlja itd.

Priprema sastojaka: 1) dobijanje surutke, vidi str. 200; 2) priprema antigena. Suspenzija živih mikroba treba da bude homogena i da odgovara (u 1 ml) približno 30 jedinica. zamućenost prema GISC optičkom standardu. Za njegovu pripremu obično se koristi 24-satna kultura uzgajana na kosim agarima. Kultura se ispere sa 3-4 ml izotonične otopine, prenese u sterilnu epruvetu, odredi se njena gustoća i, ako je potrebno, razrijedi.

Upotreba suspenzije ubijenih mikroba - dijagnostikuma - olakšava rad i čini ga sigurnim. Obično koriste dijagnostiku pripremljenu u proizvodnji.

Postavljanje reakcije. Postoje dvije metode za izvođenje ove reakcije: reakcija staklene aglutinacije (ponekad se naziva indikativna reakcija) i produžena reakcija aglutinacije (u epruvetama).

Reakcija aglutinacije na staklu. Nanesite 2 kapi specifičnog (adsorbiranog) seruma i kap izotonične otopine na staklo bez masti. Neadsorbirani serumi se prethodno razblažuju u omjeru 1:5 - 1:25. Kapi se nanose na staklo tako da postoji razmak između njih. Voštanom olovkom označite na staklu gdje se nalazi svaka kap. Kultura se temeljno melje na staklu pomoću petlje ili pipete, a zatim se dodaje kapi izotonične otopine i jednoj od kapi seruma, miješajući u svaku dok se ne formira homogena suspenzija. Kap seruma bez kulture je kontrola seruma.

Pažnja! Ne možete prenijeti kulturu iz seruma u kap izotonične otopine, što je kontrola antigena.

Reakcija se odvija na sobnoj temperaturi 1-3 minuta. Kontrola seruma treba da ostane čista, a kontrola antigena treba da pokaže ujednačenu zamućenost. Ako se u kapi u kojoj je kultura pomiješana sa serumom pojave aglutinatne ljuspice na pozadini bistre tekućine, rezultat reakcije se smatra pozitivnim. Ako je reakcija negativna, postojaće ujednačena zamućenost kapi, kao u kontroli antigena.

Reakcija je jasnije vidljiva kada se gleda na tamnoj pozadini u propuštenom svjetlu. Kada ga proučavate, možete koristiti lupu.

Detaljna reakcija aglutinacije. Pripremaju se serijska, najčešće dvostruka razrjeđenja seruma. Serum pacijenta se obično razblaži od 1:50 do 1:1600, imunološki serum - do titra ili do polovine titra. Titar aglutinirajući serum- njegovo maksimalno razrjeđenje, u kojem aglutinira homologne stanice.

Razblaživanje seruma: 1) stavite potreban broj epruveta istog prečnika, visine i konfiguracije dna u stalak;

2) na svakoj epruveti je naznačen stepen razblaženja seruma, a na 1. epruveti je upisan broj eksperimenta ili naziv antigena. Na kontrolnim epruvetama pišu "KS" - kontrola seruma i "KA" - kontrola antigena;

3) u sve epruvete ulije se po 1 ml izotonične otopine;

4) početno (radno) razblaživanje seruma se priprema u posebnoj epruveti. Na primjer, za pripremu radnog razrjeđenja od 1:50, u epruvetu se sipa 4,9 ml izotonične otopine i 0,1 ml seruma. Stepen razblaženja mora biti naznačen na epruveti. Početno razrjeđenje seruma se dodaje u prve dvije epruvete i u kontrolnu epruvetu seruma;

5) pripremiti serijska dvostruka razrjeđenja seruma.

Približna shema za njegovo razrjeđivanje data je u tabeli. 16.

Bilješka. Strelice označavaju prelazak tečnosti iz epruvete u epruvetu; iz 5. epruvete i kontrolne epruvete seruma sipa se 1,0 ml u rastvor za dezinfekciju.

Pažnja! Sve epruvete moraju sadržavati istu zapreminu tečnosti.

Nakon razrjeđenja seruma, u sve epruvete, osim u kontrolni serum, dodaju se 1-2 kapi antigena (dijagnostikuma ili svježe pripremljene suspenzije bakterija). U epruvetama bi trebalo da se pojavi blago jednolično zamućenje. Kontrola seruma ostaje jasna.

Epruvete se dobro protresu i stave u termostat (37°C). Preliminarni obračun rezultata reakcije se vrši nakon 2 sata, a konačni obračun nakon 18-20 sati (čuvanje na sobnoj temperaturi).

Obračun rezultata, kao i uvijek, počinje kontrolama. Kontrola seruma treba da ostane čista, a kontrola antigena jednolično zamućena. Pregledajte epruvete u prolaznoj svjetlosti (vrlo zgodno na tamnoj pozadini) golim okom, koristeći lupu ili aglutinoskopom.

Aglutinoskop- uređaj koji se sastoji od šuplje metalne cijevi postavljene na postolje. Na vrhu je okular sa vijkom za podešavanje. Ispod cijevi je pričvršćeno rotirajuće ogledalo. Epruveta sa tečnošću koja se proučava ubacuje se sa strane u otvor epruvete na takvoj udaljenosti da se tečnost u njoj nalazi ispod okulara. Postavljanjem osvjetljenja pomoću ogledala i fokusiranjem okulara utvrđuje se prisustvo i priroda aglutinata.

Ako je rezultat reakcije pozitivan, u epruvetama su vidljiva zrna ili ljuspice aglutinata. Aglutinat se postepeno taloži na dno u obliku „kišobrana“, a tečnost iznad sedimenta postaje bistra (uporedi sa jednolično zamućenom kontrolom antigena).

Za proučavanje veličine i prirode taloga, sadržaj epruveta se lagano protrese. Postoje sitnozrnate i flokulantne aglutinacije. Fino zrnast (O-aglutinacija) se dobija kada se radi sa O-serumom *. Pahuljasti (H) - tokom interakcije pokretnih mikroorganizama sa flagelarnim H-serumima.

* (O-serumi sadrže antitijela na O (somatski) antigen, H-serumi - na flagelarni antigen.)

Flokulentna aglutinacija se događa brže; nastali talog je vrlo labav i lako se lomi.

Sve ćelije su se slegle, tečnost u epruveti je potpuno prozirna. Rezultat reakcije je oštro pozitivan.

Taloga je manje, tečnost se ne bistri u potpunosti. Rezultat reakcije je pozitivan.

Taloga je još manje, tečnost je mutna. Rezultat reakcije je blago pozitivan.

Neznatan sediment, zamućena tečnost. Upitan rezultat reakcije.

Nema sedimenta, tečnost je jednolično zamućena, kao u kontroli antigena. Negativan rezultat reakcije.

Moguće greške pri izvođenju reakcije aglutinacije. 1. Spontana (spontana) aglutinacija. Neke ćelije, posebno mikrobi u R-obliku, ne proizvode jednoličnu (homogenu) suspenziju i brzo se talože. Da biste to izbjegli, trebate koristiti kulturu u S-oblici, koja ne daje spontanu aglutinaciju.

2. U serumu zdravi ljudi Postoje antitijela na neke mikroorganizme (tzv. “normalna antitijela”). Titar im je nizak. Stoga, pozitivan rezultat reakcije u razrjeđenju od 1:100 ili više ukazuje na njenu specifičnost.

3. Grupna reakcija sa mikrobima sličnim po antigenskoj strukturi. Na primjer, serum bolesnika s tifusnom groznicom također može aglutinirati paratifusne bakterije A i B. Za razliku od reakcije specifične grupe, javlja se u nižim titrima. Adsorbirani serumi ne daju grupnu reakciju.

4. Treba uzeti u obzir da specifična antitijela nakon bolesti, pa čak i nakon vakcinacije, mogu postojati dugo vremena. Nazivaju se "anamnestički". Da bi se razlikovali od "infektivnih" antitijela nastalih tijekom trenutne bolesti, reakcija se izvodi dinamički, odnosno ispituje se pacijentov serum, koji se ponovo uzima nakon 5-7 dana. Povećanje titra antitijela ukazuje na prisutnost bolesti; titar "anamnestičkih" antitijela se ne povećava, a može čak i smanjiti.

Kontrolna pitanja

1. Šta su imunološke reakcije, koja su njihova glavna svojstva?

2. Koje komponente su uključene u serološke reakcije? Zašto se reakcije nazivaju serološke?Iz koliko faza se sastoje?

3. Šta je reakcija aglutinacije? Njegova upotreba i načini implementacije. Šta je dijagnostikum?

4. Koji se antigen koristi pri pregledu seruma pacijenta? Koji serum se koristi za određivanje vrste nepoznatog mikroba?

5. Šta je O- i H-aglutinacija? U kojim slučajevima nastaje flokulantni sediment, a kada sitnozrnat?

Vježbajte

1. Izvršite detaljan test aglutinacije da odredite titar antitijela u serumu pacijenta i uzmete u obzir njegov rezultat.

2. Izvršite reakciju aglutinacije na staklu da odredite vrstu izolovanog mikroorganizma.

Reakcija hemaglutinacije

U laboratorijskoj praksi koriste se dvije reakcije hemaglutinacije (HRA) koje se razlikuju po mehanizmu djelovanja.

Prvi RGA odnosi se na serološke. U ovoj reakciji, crvena krvna zrnca se aglutiniraju u interakciji s odgovarajućim antitijelima (hemaglutinini). Reakcija se široko koristi za određivanje krvnih grupa.

Drugi RGA nije serološki. U njemu, lijepljenje crvenih krvnih stanica nije uzrokovano antitijelima, već posebnim tvarima koje stvaraju virusi. Na primjer, virus gripe aglutinira crvena krvna zrnca pilića i zamoraca, a virus dječje paralize aglutinira crvena krvna zrnca ovaca. Ova reakcija omogućava procjenu prisutnosti određenog virusa u materijalu koji se proučava.

Postavljanje reakcije. Reakcija se provodi u epruvetama ili na posebnim pločama s jažicama. Materijal testiran na prisustvo virusa je razrijeđen izotonični rastvor od 1:10 do 1:1280; 0,5 ml svakog razblaženja se pomeša sa jednakom zapreminom 1-2% suspenzije crvenih krvnih zrnaca. U kontroli se 0,5 ml eritrocita pomiješa sa 0,5 ml izotonične otopine. Epruvete se stave u termostat na 30 minuta, a ploče ostave na sobnoj temperaturi 45 minuta.

Obračun rezultata. Ako je reakcija pozitivna, na dnu epruvete ili bunarčića pojavljuje se sediment crvenih krvnih zrnaca sa zaobljenim rubovima („kišobran“) koji prekriva cijelo dno jažice. Ako je rezultat negativan, crvena krvna zrnca formiraju gust sediment s glatkim rubovima („dugme“). Isti sediment bi trebao biti u kontroli. Intenzitet reakcije se izražava znakovima plus. Titar virusa je maksimalno razrjeđenje materijala u kojem dolazi do aglutinacije.

Reakcija inhibicije hemaglutinacije

Ovo je serološka reakcija u kojoj specifična antivirusna antitijela, u interakciji s virusom (antigenom), neutraliziraju ga i lišavaju mu sposobnost aglutinacije crvenih krvnih stanica, odnosno inhibiraju reakciju hemaglutinacije. Visoka specifičnost reakcije inhibicije hemaglutinacije (HAI) omogućava joj da se koristi za određivanje tipa, pa čak i vrste virusa otkrivenih tokom HRA testa.

Postavljanje reakcije. 0,25 ml antivirusnog seruma u uzastopnim dvostrukim razblaženjima od 1:10 do 1:2560 pomeša se sa jednakom zapreminom materijala koji sadrži virus, razblaženog 4 puta manje od titra utvrđenog u RGA. Smjesa se promućka i stavi u termostat na 30 minuta, nakon čega se dodaje 0,5 ml 1-2% suspenzije crvenih krvnih zrnaca.

Reakcija je praćena sa tri kontrole (tabela 17).

Rezultati se bilježe nakon ponovljene inkubacije u termostatu u trajanju od 30 ili 45 minuta na sobnoj temperaturi. Ako se eksperiment izvede ispravno, treba formirati „dugme“ u kontroli seruma i eritrocita – nema faktora koji aglutinira eritrocite; u kontroli antigena formira se "kišobran" - virus je izazvao aglutinaciju crvenih krvnih stanica.

U eksperimentu, ako je serum homologan virusu koji se proučava, formira se "dugme" - serum je neutralizirao virus. Titar seruma je njegovo maksimalno razrjeđenje pri kojem se hemaglutinacija odlaže.

Indirektna reakcija hemaglutinacije

Reakcija indirektne (pasivne) hemaglutinacije (IRHA) zasniva se na činjenici da crvena krvna zrnca, ako se na njihovoj površini adsorbira rastvorljivi antigen, stiču sposobnost aglutinacije u interakciji s antitijelima na adsorbirani antigen. RNGA dijagram je prikazan na sl. 34. RNGA se široko koristi u dijagnostici brojnih infekcija.

Postavljanje reakcije. Test serum se zagrijava 30 minuta na 56°C, razrjeđuje uzastopno u omjeru 1:10 - 1:1280 i sipa u 0,25 ml u epruvete ili jažice, gdje se 2 kapi eritrocitnog dijagnostikuma (eritrociti sa adsorbiranim antigenom na njima ) se zatim dodaju.

Kontrole: suspenzija dijagnostikuma eritrocita sa poznatim imunološkim serumom; suspenzija dijagnostikuma sa normalnim serumom; suspenzija normalnih crvenih krvnih zrnaca sa test serumom. U prvoj kontroli trebalo bi da dođe do aglutinacije, u drugoj i trećoj ne bi trebalo da dođe.

Koristeći RIGA, možete otkriti nepoznati antigen ako se poznata antitijela adsorbiraju na crvena krvna zrnca.

Reakcija hemaglutinacije može se izvesti u zapremini od 0,025 ml (mikrometoda) korišćenjem Takachi mikrotitratora.

Kontrolna pitanja

1. Šta pokazuje pozitivan rezultat rendgenske analize između crvenih krvnih zrnaca i materijala koji se testira na prisustvo virusa?

2. Hoće li doći do aglutinacije crvenih krvnih zrnaca ako im se doda virus i odgovarajući serum? Kako se zove reakcija koja otkriva ovaj fenomen?

Vježbajte

Uzmite u obzir i registrirajte rezultat RIGA.

Reakcija precipitacije

U reakciji precipitacije dolazi do precipitacije specifičnog imunološkog kompleksa koji se sastoji od rastvorljivog antigena (lizat, ekstrakt, hapten) i specifičnog antitijela u prisustvu elektrolita.

Mutni prsten ili talog koji nastaje kao rezultat ove reakcije naziva se precipitat. Ova reakcija se uglavnom razlikuje od reakcije aglutinacije po veličini čestica antigena.

Reakcija precipitacije se obično koristi za određivanje antigena u dijagnozi brojnih infekcija (antraks, meningitis, itd.); u sudskoj medicini - za određivanje vrste krvi, sperme itd.; u sanitarno-higijenskim studijama - prilikom utvrđivanja falsifikovanja proizvoda; uz njegovu pomoć utvrđuje se filogenetski odnos životinja i biljaka. Za reakciju vam je potrebno:

1. Antitela (precipitini) - imuni serum sa visokim titrom antitela (ne nižim od 1:100.000). Titar precipitirajućeg seruma određen je najvećim razblaženjem antigena s kojim reaguje. Serum se obično koristi nerazrijeđen ili u razrijeđenju od 1:5 - 1:10.

2. Antigen - rastvorene supstance proteinske ili lipoidne polisaharidne prirode (puni antigeni i hapteni).

3. Izotonični rastvor.

Glavne metode za izvođenje reakcije taloženja su: prstenasta reakcija precipitacije i reakcija taloženja u agaru (gelu).

Pažnja! Sve komponente uključene u reakciju taloženja moraju biti potpuno prozirne.

Prstenasta reakcija precipitacije. Pomoću Pasteurove pipete dodajte 0,2-0,3 ml (5-6 kapi) seruma u epruvetu za precipitaciju (serum ne bi trebalo da dođe na zidove epruvete). Antigen u istoj zapremini pažljivo se nanosi na serum, sipajući ga tankom Pasteurovom pipetom duž zida epruvete. Epruveta se drži u nagnutom položaju. Kada se pravilno nanese, treba postojati jasna granica između seruma i antigena. Pažljivo, da ne biste pomešali tečnost, epruvetu stavite u stalak. Ako je reakcija pozitivna, na granici antigena i antitela formira se zamućeni „prsten” – talog (vidi sliku 48).

Reakcija je praćena brojnim kontrolama (tabela 18). Redoslijed dodavanja reakcionih sastojaka u epruvetu je veoma važan. Ne možete naslagati serum na antigen (u kontroli - na izotonični rastvor), jer relativna gustina Ako ima više seruma, on će potonuti na dno epruvete, a granica između tekućina neće biti otkrivena.

Bilješka. + prisutnost "prstena"; - odsustvo „prstena“.

Rezultati se bilježe nakon 5-30 minuta, u nekim slučajevima i nakon sat vremena, kao i uvijek počevši od kontrola. „Prsten“ u 2. epruveti ukazuje na sposobnost imunološkog seruma da uđe u specifičnu reakciju sa odgovarajućim antigenom. U 3-5 epruveta ne bi trebalo biti "prstenova" - nema antitijela i antigena koji odgovaraju jedni drugima. “prsten” u 1. epruveti - pozitivan rezultat reakcije - ukazuje da test antigen odgovara uzetom imunološkom serumu, odsustvo "prstena" ("prsten" samo u 2. epruveti) ukazuje na njihovu nedosljednost - negativan rezultat reakcije.

Reakcija precipitacije u agaru (gelu). Posebnost reakcije je u tome što dolazi do interakcije antigena i antitijela gusto okruženje, odnosno u gelu. Nastali talog daje mutnu crtu u debljini medijuma. Odsustvo trake ukazuje na neslaganje između komponenti reakcije. Ova reakcija se široko koristi u biomedicinskim istraživanjima, posebno u proučavanju stvaranja toksina u uzročniku difterije.

Kontrolna pitanja

1. Koja je glavna razlika između reakcija aglutinacije i precipitacije?

2. Zašto se zamućeni sastojci ne mogu koristiti u reakciji taloženja?

Vježbajte

1. Postavite reakciju taloženja u prstenu i skicirajte rezultat.

2. Proučite prirodu interakcije antigena sa antitelom u reakciji taloženja u agaru, skicirajte rezultat (uzmite šolju od učitelja).

Reakcija lize (imuna citoliza)

Imunološka liza je otapanje ćelija pod uticajem antitela uz obavezno učešće komplementa. Za reakciju vam je potrebno:

1. Antigen - mikrobi, crvena krvna zrnca ili druge ćelije.

2. Antitijelo (lizin) - imuni serum, rjeđe serum pacijenata. Bakteriolitički serum sadrži antitijela uključena u lizu bakterija; hemolitički - hemolizini koji potiču lizu crvenih krvnih zrnaca; za lizu spiroheta potrebni su spirohetolizini, ćelije - itolizini itd.

3. Dopuna. Najviše komplementa sadrži serum zamoraca. Ovaj serum (mješavina nekoliko životinja) se obično koristi kao komplementar. Svježi (nativni) komplement je nestabilan i lako se uništava zagrijavanjem, protresanjem ili skladištenjem, tako da se može koristiti ne duže od dva dana nakon prijema. Da bi se očuvao komplement, dodaju mu se 2% borne kiseline i 3% natrijum sulfata. Ovaj dodatak se može čuvati na 4°C do dvije sedmice. Najčešće se koristi suhi komplement. Prije upotrebe, otopi se u izotoničnoj otopini do prvobitne zapremine (navedene na etiketi).

4. Izotonični rastvor.

Reakcija hemolize(Tabela 19). Za reakciju vam je potrebno:

1. Antigen - 3% suspenzija ispranih ovčijih eritrocita u količini od 0,3 ml sedimenta eritrocita i 9,7 ml izotonične otopine.

2. Antitijelo - hemolitički serum (hemolizin) protiv eritrocita ovaca; obično pripremljen u proizvodnji, liofiliziran i titar je naveden na etiketi.

Titar hemolizina je najveće razrjeđenje seruma pri kojem dolazi do potpune hemolize 3% suspenzije crvenih krvnih zrnaca u prisustvu komplementa. Za reakciju hemolize hemolizin se uzima u trostrukom titru, tj. razrijeđen 3 puta manje nego prije titra. Na primjer, s titrom seruma od 1:1200, serum se razrijedi 1:400 (0,1 ml seruma * i 39,9 ml izotonične otopine). Višak hemolizina je neophodan, jer se dio može adsorbirati drugim komponentama reakcije.

* (Ne biste trebali uzimati manje od 0,1 ml seruma - točnost mjerenja će patiti.)

3. Komplement se razblaži 1:10 (0,2 ml komplementa i 1,8 ml izotonične otopine).

4. Izotonični rastvor.

Obračun rezultata. Ako se reakcija pravilno izvede, u prvoj epruveti će doći do hemolize - njen sadržaj će postati providan. U kontrolama tečnost ostaje mutna: u 2. epruveti nema dovoljno komplementa za hemolizu, u 3. epruveti nema hemolizina, u 4. epruveti nema ni hemolizina ni komplementa, u 5. epruveti ima antigena ne odgovara antitelu,

Ako je potrebno, hemolitički serum se titrira prema sljedećoj shemi (tabela 20).

Prije titracije pripremiti početno razrjeđenje seruma od 1:100 (0,1 ml seruma i 9,9 ml izotonične otopine), od kojeg se prave potrebna razrjeđenja, na primjer:

Iz ovih razblaženja dodajte 0,5 ml seruma u epruvete za titraciju, kao što je prikazano u tabeli. 20.

U primjeru datom u tabeli. 20, titar hemolitičkog seruma je 1:1200.

Kada se koristi svježi hemolitički serum, on mora biti inaktiviran kako bi se uništio komplement koji je u njemu prisutan. Da biste to učinili, zagrijava se 30 minuta na 56 ° C u vodenoj kupelji ili u inaktivatoru s termostatom. Potonji način je bolji: eliminiše mogućnost pregrijavanja surutke, odnosno njene denaturacije. Denaturirani serumi nisu pogodni za testiranje.

Reakcija bakteriolize. U ovoj reakciji komplement lizira bakterije u prisustvu odgovarajućeg (homolognog) seruma. Shema reakcije je u osnovi slična shemi reakcije hemolize. Razlika je u tome što se nakon dvosatne inkubacije sve epruvete zasijavaju u Petrijeve zdjelice sa podlogom pogodnom za mikroorganizam uzet u eksperiment kako bi se utvrdilo da li je lizirano. Ako je eksperiment izveden ispravno, kulture iz 2-5 epruveta (kontrole) trebale bi pokazati obilan rast. Nedostatak rasta ili slab rast u inokulaciji iz 1. epruvete (pokus) ukazuje na smrt mikroba, odnosno da su oni homologni antitelu.

Pažnja! Reakcija bakteriolize mora se provesti u aseptičnim uvjetima.

Kontrolna pitanja

1. Šta će se dogoditi s crvenim krvnim zrncima ako se umjesto izotonične otopine natrijum hlorida koristi destilovana voda? Šta je osnova ovog fenomena?

2. Kakva će se reakcija dogoditi kada eritrociti stupe u interakciju sa homolognim imunološkim serumom u odsustvu komplementa?

Vježbajte

Postavite reakciju hemolize. Snimite i skicirajte rezultat.

Reakcija fiksacije komplementa

Reakcija fiksacije komplementa (CFR) zasniva se na činjenici da specifični kompleks antigen-antitijelo uvijek adsorbira (veže) komplement za sebe.

Ova reakcija se široko koristi u identifikaciji antigena i u serodijagnostici infekcija, posebno bolesti uzrokovanih spirohetama (Wassermannova reakcija), rikecijama i virusima.

RSC je složena serološka reakcija. Uključuje komplement i dva sistema antigen-antitijelo. U suštini, to su dvije serološke reakcije.

Prvi sistem - glavni se sastoji od antigena i antitela (jedan je poznat, drugi nije). Dodata mu je određena količina komplementa. Ako se antigen i antitijelo ovog sistema poklapaju, oni će se povezati i vezati komplement. Dobijeni kompleks je fino raspršen i nije vidljiv.

Formiranje ovog kompleksa se otkriva pomoću drugog hemolitičkog ili indikatorskog sistema. Uključuje ovčije crvena krvna zrnca (antigen) i odgovarajući hemolitički serum (antitijelo), odnosno gotov imuni kompleks. U ovom sistemu do lize crvenih krvnih zrnaca može doći samo u prisustvu komplementa. Ako je komplement vezan prvim sistemom (ako u njemu odgovaraju antigen i antitelo), onda u drugom sistemu neće doći do hemolize - pošto nema slobodnog komplementa. Odsustvo hemolize (sadržaj epruvete je zamućen ili se na dnu nalazi sediment crvenih krvnih zrnaca) evidentira se kao pozitivan rezultat RSC (Sl. 35).

Ako u prvom sistemu antigen ne odgovara antitelu, tada se imunološki kompleks neće formirati i komplement će ostati slobodan. Ostajući slobodan, komplement učestvuje u drugom sistemu, izazivajući hemolizu - RSC rezultat je negativan (sadržaj epruveta je providan - „lakirana krv“).

Komponente reakcije fiksacije komplementa: 1. Antigen - obično lizat, ekstrakt, hapten; suspenzija mikroorganizama Glavni 2. Antitijela - sistem seruma pacijenta 3. Komplement - serum zamorca 4. Antigen - crvena krvna zrnca ovaca Hemoliti- 5. Antitijela - hemolizin na crvena krvna zrnca ovaca 6. Sistem izotoničnih otopina

Zbog činjenice da je u RSC uključen veliki broj složenih komponenti, one se prvo moraju titrirati i uvesti u reakciju u tačnim količinama iu jednakim količinama: 0,5 ili 0,25, rjeđe 0,2 ml. U skladu s tim, cijeli eksperiment se provodi u zapreminama od 2,5, 1,25 ili 1,0 ml (veći volumeni daju precizniji rezultat). Titracija komponenti reakcije se provodi u istoj zapremini kao i eksperiment, zamjenjujući nedostajuće sastojke izotoničnom otopinom.

Priprema sastojaka

1. Hemolitički serum(hemolizin). Serum je razrijeđen 3 puta manje od njegovog titra. Pripremite opće razrjeđenje seruma za cijeli eksperiment; čiji se volumen određuje množenjem volumena seruma u jednoj epruveti (na primjer, 0,5 ml) s brojem epruveta, što neznatno prelazi broj u eksperimentu *.

* (Višak tečnosti je neophodan za pripremu svih komponenti reakcije: deo ostaje na zidovima epruveta, tikvica i pipeta.)

2. Crvena krvna zrnca ovaca. Za cijeli broj epruveta u eksperimentu pripremiti 3% suspenziju opranih ovčijih eritrocita.

Za pripremu hemolitičkog sistema, 30 minuta prije uvođenja u eksperiment, pomiješajte jednake količine razrijeđenog hemolizina i suspenzije crvenih krvnih zrnaca, ulivši serum u crvena krvna zrnca, dobro promiješajte i inkubirajte 30 minuta na 37°C ( senzibilizirati).

3. Dopuna obično razblažen 1:10. Mora se titrirati prije svakog eksperimenta. Titar komplementa je njegova najmanja količina, kada se doda u hemolitički sistem, potpuna hemoliza se javlja u roku od 1 sata na 37°C. Šema titracije komplementa je prikazana u tabeli. 21.

Bilješka. Ukupna zapremina tečnosti u epruvetama je 2,5 ml.

Pažnja! Komplement se titrira u istoj zapremini kao i glavni eksperiment, zamjenjujući sastojke koji nedostaju izotoničnom otopinom.

Obračun rezultata. U kontrolama ne bi smjelo biti ni tragova hemolize, jer jedna ne sadrži komplement, a druga - hemolizin. Kontrole pokazuju da komponente reakcije nemaju hemotoksičnost (sposobnost spontane lize crvenih krvnih zrnaca).

U datoj tabeli U primjeru 21, titar komplementa u razrjeđenju 1:10 je 0,15 ml. U eksperimentu se aktivnost komplementa može smanjiti zbog njegove nespecifične adsorpcije drugim komponentama reakcije, pa se za eksperiment povećava količina komplementa: uzima se doza koja slijedi titar. Ovo je radna doza. U datom primjeru to je jednako 0,2 ml komplementa u razrjeđenju 1:10. Budući da se sve komponente uključene u RSC moraju uzeti u jednakim količinama (u našem primjeru to je 0:5 ml), potrebno je u radnu dozu komplementa (0,2 ml 1:10) dodati 0,3 ml izotonične otopine. Za cijeli eksperiment, volumen svakog od njih (komplementa i izotonične otopine) se množi sa brojem epruveta koje učestvuju u RSC. Na primjer, da biste izvršili eksperiment u 50 epruveta, potrebno je uzeti 10 ml komplementa 1:10 (0,2 ml × 50) i 15 ml izotonične otopine (0,3 ml × 50).

4. Antigen obično se dobija gotov sa naznakom njegovog titra, odnosno količine koju nakon razblaženja antigena treba da sadrži 1 ml. Na primjer, s titrom od 0,4, razrijeđen je u 0,96 ml izotonične otopine. U eksperiment se uzima količina antigena jednaka polovini titra (0,5 ml). Ovo je njegova radna doza. Pripremite opšte razblaživanje antigena za ceo eksperiment, množeći 0,5 ml sa brojem epruveta u eksperimentu.

5. Antitelo- pacijentov serum. Svježi serum se inaktivira prije eksperimenta kako bi se uništio komplement prisutan u njemu. Da biste to učinili, zagrijava se 30 minuta na 56 ° C u vodenoj kupelji ili u inaktivatoru s termostatom. Posljednja metoda je poželjnija: eliminiše mogućnost pregrijavanja surutke, odnosno njene denaturacije. Denaturirani serumi nisu prikladni za testiranje. Pacijentov serum se obično koristi u razrjeđenju od 1:10 do 1:160.

Imuni serumi se najčešće pripremaju u proizvodnim uslovima i puštaju inaktivirani. Razrijeđeni su 1:50 i više.

Pažnja! Svi sastojci se pripremaju u malom višku.

Provođenje glavnog eksperimenta

Prilikom postavljanja eksperimenta, redoslijed dodavanja komponenti je izuzetno važan. Eksperiment se izvodi u dvije faze (tabela 22).

1 (U eksperimentima, serum se može proučavati u serijskim dvostrukim razrjeđenjima.)

faza I. U epruvete se ulije potrebna količina izotonične otopine natrijum hlorida, zatim potrebna zapremina razblaženog seruma i radne doze antigena i komplementa u istoj zapremini. Eksperiment mora biti praćen kontrolom svih sastojaka koji su u njemu uključeni: seruma, antigena, hemolitičkog sistema i komplementa.

Epruvete se dobro protresu i inkubiraju na 37°C 45 minuta - 1 sat ili na 4°C (“RSK na hladnom”) 18 sati.Za to vrijeme, u prisustvu specifičnog kompleksa, dolazi do vezivanja komplementa. Provođenje reakcije "na hladnom" značajno povećava njenu osjetljivost i specifičnost.

Faza II. Na kraju inkubacije u sve epruvete se dodaje 1 ml hemolitičkog sistema, koji se prethodno drži u termostatu 30 minuta (senzibilizovan). Epruvete se protresu i vrate u termostat.

Obračun rezultata. Epruvete se ostavljaju u termostatu do potpune hemolize u epruvetama 2, 3, 6 i 7 (kontrola seruma, antigena i komplementa za jednu i dvije doze). Hemoliza će se prvo dogoditi u 7. epruveti, koja sadrži dvostruku količinu komplementa. Nakon što dođe do hemolize u ovoj epruveti i njen sadržaj postane potpuno providan, potrebno je posebno pažljivo pratiti preostale kontrole. Čim tečnost u 2., 3. i 6. epruveti postane providna, treba odmah ukloniti stalak sa epruvetama iz termostata. Na činjenicu da pokus nije držan u termostatu duže nego što je potrebno ukazuje i prisustvo blagog zamućenja (nepotpuna hemoliza) u 5. epruveti - sadrži samo polovinu radne doze komplementa i potpuna hemoliza ne može nastupiti ako se eksperiment pravilno postaviti.

Hemoliza u serumu i kontroli antigena (epruvete 2 i 3) ukazuje da su njihove doze pravilno odabrane i da ni serum ni sam antigen ne vezuju komplement.

U kontroli hemolitičkog sistema (epruveta 4) kada je pravilan rad Ne bi trebalo biti ni tragova hemolize - u njoj nema komplementa.

Nakon što ste sigurni da su kontrole ispravno obavljene, možete uzeti u obzir iskustvo. Odsustvo hemolize u epruvetama smatra se pozitivnim rezultatom reakcije. To ukazuje da serum sadrži antitijela specifična za uzeti antigen. Kompleks koji su formirali vezao je komplement i sprečio njegovo učešće u reakciji hemolize. Ako dođe do hemolize u epruvetama, rezultat reakcije se ocjenjuje kao negativan. U ovom slučaju ne postoji korespondencija između antigena i antitijela, komplement nije vezan i uključen je u reakciju hemolize.

Paralelno sa pacijentovim serumom, isti eksperiment se izvodi sa očigledno pozitivnim serumom (tj. sa serumom koji sadrži antitijela na dati antigen) i očito negativnim serumom koji ne sadrži specifična antitijela. Ako je eksperiment pravilno postavljen, u prvom slučaju bi trebalo da dođe do kašnjenja hemolize, au drugom slučaju do hemolize.

Intenzitet reakcije se izražava na sljedeći način:

Potpuno odlaganje hemolize. Crvena krvna zrnca stvaraju jednoliku zamućenost ili se talože na dno. U tom slučaju tečnost u epruveti postaje bezbojna;

Približno 25% crvenih krvnih zrnaca je lizirano. Taloga je manje, tečnost iznad je blago ružičasta. Rezultat RSC-a je također ocijenjen kao izrazito pozitivan;

Približno 50% crvenih krvnih zrnaca je lizirano. Talog je mali, tečnost je ružičasta. Pozitivan RSC rezultat;

Približno 75% crvenih krvnih zrnaca je lizirano. Blagi sediment, iznad kojeg se nalazi tečnost intenzivnog boja. Upitan RSC rezultat;

Sva crvena krvna zrnca su lizirana. Tečnost je intenzivne boje i potpuno prozirna. Negativan RSK rezultat.

Kontrolna pitanja

1. Koji je princip RSK?

2. Koji sistemi su uključeni u DSC? Od čega se sastoji hemolitički sistem i kakvu ulogu ima u reakciji?

3. Koja je priprema za glavno iskustvo RSK? U kom redosledu se sprovodi? Koliko faza postoji u DGC-u?

4. Na šta ukazuje odsustvo hemolize u RSC?

Vježbajte

1. Titrirajte komplement i podesite njegovu radnu dozu.

2. Izračunajte sve sastojke za postavljanje glavnog eksperimenta, sprovedite eksperiment, uzmite u obzir i skicirajte rezultat.

Reakcija imunofluorescencije

Imunofluorescentna reakcija (IFR) koristi fluorescentnu mikroskopiju (vidi Poglavlje 2) za serološke studije. Reakcija se zasniva na činjenici da imuni serumi, za koje su fluorohromi hemijski vezani, u interakciji sa odgovarajućim antigenima, formiraju specifičan svetleći kompleks, vidljiv u fluorescentnom mikroskopu. Takvi serumi nazivaju se luminiscentnim *. Metoda je vrlo osjetljiva, jednostavna i ne zahtijeva izolaciju čiste kulture (mikroorganizmi se mogu otkriti direktno u materijalu pacijenta: izmet za koleru, sputum za veliki kašalj, moždano tkivo za bjesnilo). Rezultat se može postići pola sata nakon nanošenja luminiscentnog seruma na preparat. Stoga se RIF široko koristi u ekspresnoj (ubrzanoj) dijagnozi brojnih infekcija.

* (Fluorohromi: fluorescein daje zeleni sjaj, rodamin daje crveni sjaj.)

Za pripremu preparata u vlažnu komoru stavlja se predmetno staklo sa fiksnim razmazom (otiskom, presjekom). Komora se priprema na sljedeći način. Na dno Petrijeve posude stavlja se mokri filter papir. Paralelno su postavljene dvije staklene šipke (možete koristiti široki dio Pasteurovih pipeta). Na njih se stavlja predmetno staklo, razmazuje.

Pažnja! Ne zaboravite bris poleđina ocrtajte voštanom olovkom.

Na razmaz se nanosi kap luminiscentnog seruma. Zatvorite šolju i stavite u termostat ili ostavite na sobnoj temperaturi 20-30 minuta. Nakon inkubacije, ispiru se puferiranim izotoničnim rastvorom (pH 7,4), ispiru destilovanom vodom, osuše, nanose kap puferovanog glicerola, prekriju pokrovnim stakalcem (ne debljim od 0,17 mm!) i pregledaju pod fluorescentnim mikroskopom. Ako preparat sadrži mikrobe homologne antitijelima luminiscentnog seruma, oni blistavo svijetle na tamnoj pozadini. Ova metoda se zove direktna (slika 36). Neugodnost direktna metoda RIF je u tome što su za njegovu proizvodnju potrebni luminescentni serumi za svaki detektabilni antigen, koje je teško pripremiti, a ne postoji kompletan set gotovih luminiscentnih seruma za bilo koji antigen. Stoga se često koristi indirektna metoda. Sastoji se u činjenici da se u prvoj fazi lijek tretira neluminiscentnim imunološkim serumom specifičnim za željeni antigen. Ako lijek sadrži željene antigene (mikrobe), tada se formira kompleks antigen-antitijelo, koji se ne može vidjeti. Nakon sušenja, u drugoj fazi, preparat se tretira luminiscentnim serumom koji sadrži antitela ne na željeni antigen, već na globuline životinjske vrste od kojih je dobijen specifični serum. Na primjer, ako je prvi serum dobiven imunizacijom zeca, onda bi drugi trebao sadržavati antitijela na zečje globuline (vidi sliku 36). Ova antitela se kombinuju sa specifičnim serumskim globulinima, koji se adsorbuju na željeni antigen, a kompleks svetli kada se preparat posmatra pod fluorescentnim mikroskopom.

Opsonofagocitna reakcija

Opsonofagocitna reakcija (OPR) je jedna od metoda za procjenu aktivnosti imunološke fagocitoze. Što je ova aktivnost veća, veća je otpornost organizma na infekcije. U imunom organizmu, pod uticajem antitela (opsonina), fagocitoza se odvija aktivnije (više mikroba se apsorbuje u kraćem vremenskom periodu). Stoga pokazatelji fagocitne aktivnosti imaju ne samo dijagnostičku vrijednost (na primjer, kod bruceloze), već i omogućavaju predviđanje ishoda zaraznog procesa, procjenu rezultata liječenja i cijepljenja. Za reakciju vam je potrebno:

1. Antigen - suspenzija živih ili ubijenih mikroorganizama.

2. Antitijela (opsonini) - test serum.

3. Fagociti - obično neutrofili krvi koja se testira.

Postavljanje reakcije. Uz pomoć mikropipete, 0,05 ml 2% rastvora natrijum citrata se sipa u male epruvete; 0,1 ml test krvi i 0,05 ml suspenzije mikroorganizama, čija gustina odgovara 10 jedinica u 1 ml. zamućenost prema GISC optičkom standardu.

Pažnja! Za svaki sastojak treba koristiti posebnu pipetu.

Sadržaj epruveta se pomeša. Epruvete se stavljaju u termostat na 30 minuta, nakon čega se njihov sadržaj ponovo miješa i pripremaju tanki razmazi (poput krvnih razmaza). Bojano prema Romanovskom - Giemzi.

Obračun rezultata. Broja se 25 neutrofila na različitim mjestima na brisu, uzimajući u obzir broj uhvaćenih mikroorganizama u svakom od njih. Indeks opsonofagocitne reakcije (POFR) izračunava se pomoću formule:

POFR = 3a + 2b + 1c + 0,

gdje je a broj neutrofila koji sadrže više od 41 bakterije; b - broj neutrofila koji sadrže od 21 do 40 bakterija; c je broj neutrofila koji sadrže od 1 do 20 bakterija; 0 - broj neutrofila koji ne sadrže bakterije.

Maksimalni pokazatelj opsonofagocitne reakcije sa ovim računovodstvenim sistemom je 75.

Rezultat reakcije se procjenjuje prema sljedećoj shemi:

sa POFR od 1 do 24 - slabo pozitivan;

sa POFR od 25 do 49 - jasno izraženo;

sa POFR od 50 do 75 - oštro pozitivno.

Kod zdravih ljudi, POFR je 0-1, rijetko 4-5. Jasno izraženi i oštro pozitivni rezultati reakcije ukazuju na visok opsonizirajući učinak seruma ispitivane osobe sa izraženom aktivnošću krvnih fagocita.

Određivanje samo aktivnosti antitijela - opsonina - vrši se iskustvom utvrđivanja opsoičnog indeksa - omjera fagocitnog indikatora u prisustvu imunog (testnog) seruma prema fagocitnom indikatoru u serumu koji ne sadrži antitijela na dati mikrob. Eksperiment se izvodi na sledeći način: uzeti 2 epruvete, u jednu od kojih (eksperimentalnu) dodati jednake količine (obično 0,2 ml): 1) serum osobe koja se ispituje; 2) suspenzija mikroba, u kojoj se utvrđuje prisustvo opsonina; 3) leukociti (mogu biti iz trbušne duplje miša). U kontrolnu epruvetu se dodaje: 1) serum bez opsonina (kontrola); 2) isti mikrobi kao u eksperimentalnom; 3) leukociti (isto kao u epruveti).

Obje epruvete se drže u termostatu 30 minuta, a zatim se iz obje epruvete pripremaju brisevi, fiksiraju i boje prema Romanovsky-Giemsi. Razmazi se mikroskopiraju i fagocitni indeks se određuje u ispitnim i kontrolnim epruvetama.

Ako su opsonini prisutni u test serumu, opsonični indeks će biti veći od jedan. Što je veći broj dobijen dijeljenjem indikatora fagocitoze test seruma sa fagocitnim indikatorom kontrolnog seruma, to je izraženije djelovanje antitijela - opsonina.

Kontrolna pitanja

1. Na kojoj osobini antitela se zasniva ODF? Da li je ova reakcija specifična?

2. Šta označava GFR od 75?

Vježbajte

Pregledajte ODF krvi uzete iz prsta. Nacrtajte fagocite. Izračunajte PORF.

Imunološke reakcije in vivo (kožni testovi)

Kada se antigen nanese na skarificiranu kožu ili se primjenjuje intradermalno, može se otkriti i imunološko stanje i stanje preosjetljivosti na dati lijek.

Kožni test sa toksinom. Titrirana količina toksina se ubrizgava intradermalno. Ako je tijelo imuno, odnosno ima određeni nivo antitoksina, djelovanje toksina se neće manifestirati – toksin će biti neutraliziran antitoksinom. U neimunom organizmu, na mjestu ubrizgavanja toksina će se razviti upalni infiltrat (crvenilo, zadebljanje, itd.).

Kožni testovi za alergene(kožni alergijski testovi) za proučavanje pojačanih reakcija (vidi Poglavlje 13). Kod trenutne preosjetljivosti, uneseni alergen (antigen) reagira s antitijelima adsorbiranim na stanicama različitih organa. Povećana osjetljivost odgođeni tip je uzrokovan reakcijom na alergen senzibiliziranih T-limfocita. Takva senzibilizacija se javlja kod brojnih infekcija kod pacijenata koji su bili bolesni i vakcinisani (tuberkuloza, bruceloza itd.). Stoga kožni alergijski testovi za ove infekcije imaju dijagnostičku vrijednost.

Preparate za kožne testove pripremaju posebni proizvođači, dajući upute za njihovu upotrebu.

Kontrolna pitanja

1. Koja su antitijela u kožnom testu toksina? Šta pokazuje negativan rezultat ovog testa?

2. Koja reakcija nam omogućava da prepoznamo stanje povećane osjetljivosti tijela na infektivni agens?

Imunoprofilaksa i imunoterapija zaraznih bolesti

Pokušaji da se spriječi teški tok smrtonosne bolesti izazivanjem blažeg oblika bolesti pravljeni su vekovima u različitim zemljama sveta.

Naučnu osnovu i praktičnu primjenu imunoprofilakse prvi je dao L. Pasteur, koji je stvorio principe upotrebe oslabljenih (atenuiranih) mikroorganizama i pripremljenih lijekova (vakcina) za sprječavanje određenih zaraznih bolesti ljudi i životinja.

Prošlo je više od stotinu godina i sada umjetna kreacija imunitet je osnova borbe protiv zaraznih bolesti.

Imunizacija - davanje lijekova za stvaranje umjetnog aktivnog imuniteta - provodi se u određenim godinama tijekom cijelog života osobe. U prvim danima nakon rođenja dijete prima BCG vakcinu protiv tuberkuloze. U 1. godini života se vakciniše za prevenciju bolesti difterije, velikog kašlja i tetanusa, vakciniše se protiv dečije paralize, malih boginja i dr. Na ovaj način se sprovodi specifična prevencija zaraznih bolesti za koje se koriste vakcine.

Vakcine- preparati za aktivnu imunizaciju mogu biti:

1. Korpuskularno (iz mikrobnih ćelija) - živi i mrtvi.

2. Hemijski (antigeni i antigenske frakcije).

3. Anatoksini.

Žive atenuirane vakcine pripremaju se od živih mikroorganizama čija je virulentnost oslabljena (od latinskog attenuer - oslabiti, omekšati), a imunogene osobine (sposobnost izazivanja imuniteta) su očuvane.

Postoje različiti načini za dobijanje takvih mikroorganizama:

1) uzgoj na hranljivim podlogama nepovoljnim za rast i razmnožavanje patogena; pod uticajem fizičkih i hemijskih faktora (tako se dobija BCG vakcina za prevenciju tuberkuloze); 2) prolazak patogena kroz organizam životinje koja nije mnogo podložna reproduktivnoj infekciji (tako je L. Pasteur primio vakcinu protiv besnila); 3) odabir prirodnih kultura mikroorganizama koji su slabo virulentni za ljude (tako se dobija vakcina protiv kuge) itd.

Žive vakcine stvaraju intenzivan imunitet, jer izazivaju proces sličan prirodnom infektivnom, samo blago izražen, gotovo bez kliničkih manifestacija. U tom slučaju se aktivira cijeli mehanizam imunogeneze - stvara se imunitet.

Ubijene vakcine su kulture mikroorganizama inaktivirane visokom temperaturom, hemikalijama (fenol, formaldehid, alkohol, aceton), UV zracima itd. U ovom slučaju se biraju faktori izloženosti koji u potpunosti čuvaju imunogene osobine mikrobnih ćelija.

Hemijske vakcine su pojedinačne komponente mikrobne ćelije (antigeni) dobijene posebnom obradom mikrobne suspenzije.

Hemijske vakcine se obično brzo apsorbuju nakon unošenja u organizam, što ne omogućava postizanje željene imunogene iritacije, pa se vakcinama dodaju supstance koje produžavaju vreme apsorpcije: aluminijum hidroksid, aluminijum-kalijum stipsa, mineralna ulja itd. To se naziva stvaranje “depoa”.

Hemijske vakcine se koriste za prevenciju tifusne groznice, meningitisa itd.

Anatoksini (od latinskog ana - leđa) su egzotoksini bakterija, neutralisani izlaganjem formaldehidu (0,3-0,4%) i izlaganjem temperaturi od 37°C tokom 3-4 nedelje. U tom slučaju dolazi do gubitka toksičnih svojstava, ali do očuvanja imunogenih.

Trenutno se toksoidi dobijaju i koriste iz toksina difterije, tetanusa itd.

Toksoidi se pročišćavaju od nečistoća u hranljivim medijima (balastni proteini) i adsorbuju se na supstance koje se polako apsorbuju sa mesta ubrizgavanja.

Na osnovu broja antigena uključenih u vakcinu razlikuju se: monovakcine (od jedne vrste antigena), divakcine (od dva antigena), tri vakcine (od tri antigena) itd.

Povezane vakcine pripremaju se od antigena različitih bakterija i toksoida. Na primjer, povezana vakcina protiv pertusisa-difterije-tetanusa (DTP) sadrži ubijene klice pertusisa i toksoide: difteriju i tetanus.

Vakcine se daju intramuskularno, subkutano, kožno, intradermalno, oralno. Imunizirajte jednom, dva ili tri puta u intervalima od 1-2 sedmice ili više. Učestalost primjene i intervali između vakcinacija zavise od prirode vakcine - za svaku su razvijeni režimi primjene.

Nakon primjene cjepiva mogu se javiti opće i lokalne reakcije. Uobičajeni simptomi su groznica (do 39°C), glavobolja i malaksalost. Ove pojave obično nestaju nakon 2-3 dana. Lokalne reakcije - crvenilo i infiltracija na mjestu primjene vakcine mogu se pojaviti 1-2 dana nakon vakcinacije. Kada se vakcina primenjuje na koži (protiv tularemije, BCG i sl.), pojava lokalne reakcije ukazuje na efikasnost vakcinacije.

Postoje kontraindikacije za vakcinaciju: febrilno stanje, akutno zarazne bolesti, alergije itd. Žene se takođe ne vakcinišu u drugoj polovini trudnoće.

Vakcine i toksoidi se pripremaju u fabrikama koje proizvode bakterijske preparate. Njihova proizvodnja zahtijeva velike količine mikrobne suspenzije (biomase) ili materijala koji sadrži viruse.

Gotovi preparati se sipaju u ampule ili bočice i uglavnom suše. Suhi preparati duže zadržavaju svoju aktivnost i druga svojstva.

Neke vakcine, kao što je poliomijelitis, dolaze u obliku tableta ili pilula.

Svaka ampula, bočica i kutija lijeka označena je nazivom lijeka, njegovom zapreminom, rokom valjanosti, brojem serije i kontrolnim brojem.

Uputstva za upotrebu nalaze se u svakoj kutiji.

Preparati se uglavnom čuvaju na temperaturi od 4°C. Preparati se ne smiju izlagati smrzavanju i odmrzavanje ili visokim temperaturama. Prilikom transporta obratite pažnju posebnim uslovima. Nemojte koristiti lijekove koji imaju pukotine na ampulama i promijenjen izgled.

U SSSR-u postoji sistem državne kontrole kvaliteta medicinskih imunobioloških preparata, koji osigurava njihovu efikasnost i standardizaciju.

Posebna vrsta vakcine - a to je vakcina. Pripremaju se u bakterioloških laboratorija od mikroba izolovanih od pacijenta. Autovakcina se koristi samo za liječenje ovog pacijenta. Najčešće se autovakcine koriste za liječenje kroničnih infekcija (stafilokoknih itd.). Autovakcina se daje više puta, u malim dozama, prema režimu koji je razvijen za svaku vakcinu. Autovakcine stimulišu odbranu organizma, što doprinosi oporavku.

Preparati seruma koristi se za stvaranje vještačkog pasivnog imuniteta. To uključuje specifične imunološke serume i imunoglobuline.

Ovi lijekovi sadrže gotova antitijela. Dobijaju se iz krvi davalaca - posebno imuniziranih ljudi ili životinja (protiv malih boginja, gripe, tetanusa). Osim toga, serum oporavljenih, pa čak i zdravih ljudi koristi se ako sadrži dovoljnu količinu antitijela. Krv placente i abortusa također se koriste kao sirovine za pripremu imunoloških preparata.

Dostupni su antibakterijski i antitoksični serumi. Prvi imaju ograničeniju upotrebu. Antitoksični serumi se koriste za liječenje difterije, tetanusa, botulizma itd. Ovi serumi se proizvode sa određenim sadržajem antitoksina koji se mjeri u međunarodnim jedinicama (IU).

Preparati imunološkog seruma dobivaju se iz krvi životinja, uglavnom konja, koji su višestruko imunizirani. Na kraju imunizacije utvrđuje se nivo antitijela u krvi i vrši se puštanje krvi. Dobijeni serum se čuva, kontroliše njegova sterilnost, aktivnost i fizička svojstva.

Preparati dobiveni iz krvi konja sadrže proteine ​​koji su strani čovjeku, koji pri višekratnoj primjeni mogu izazvati alergijske reakcije: serumsku bolest i anafilaktički šok. Da bi se sprečile komplikacije, serumske lekove treba primenjivati ​​uz mere opreza (prema Bezredki) (videti Poglavlje 13). Za oslobađanje životinjskog seruma od balastnih proteina i koncentrat antitijela koriste se različite metode, od kojih je glavna metoda Diaferm-3, razvijena u našoj zemlji koja uključuje enzimsku hidrolizu balastnih proteina.

Osim toga, za koncentriranje antitijela u manjem volumenu lijeka, razvijene su metode za izolaciju gama globulina koji sadrže antitijela iz krvnog seruma. Takvi lijekovi se nazivaju imunoglobulini. Pripremaju se od ljudskog (homolognog) i životinjskog (heterolognog) seruma.

Efikasnost imunoglobulina je mnogo veća od efikasnosti imunoloških seruma, a uočava se nesrazmjerno manje komplikacija. Trenutno se imunoglobulini koriste mnogo šire od seruma.

U našoj zemlji imunoglobulini se koriste za prevenciju malih boginja, hepatitisa, rubeole itd. Profilaktička primjena imunoglobulina se provodi kod sumnje na infekciju ili u slučaju infekcije. Preporučljivo je davati ove lijekove u prvim danima nakon infekcije (početak perioda inkubacije), do patološki proces još nije razvijena.

Kada se lijek koristi u terapiji, njegova rana primjena daje veći učinak.

Serumi i imunoglobulini se daju intramuskularno i intravenozno.

Pravovremeno i pravilnu upotrebu Preparati seruma mogu smanjiti učestalost mnogih infekcija.

Kontrolna pitanja

1. Koje vrste vakcina poznajete?

2. Koji lijekovi stvaraju pasivni imunitet?

3. Šta je autovakcina?

Imuni sistem obavlja zaštitne funkcije, odnosno održava homeostazu pod antigenskim uticajima, koristeći kompleks složenih međusobno povezanih reakcija koje su obe specifične, tj. svojstvene samo imunološkom sistemu, a nespecifične (opštefiziološke) prirode. Stoga svi oblici imuni odgovor a faktori odbrane organizma dijele se na specifične i nespecifične.

Nespecifični faktori otpornosti uključuju sljedeće:

§ mehanički (koža i sluzokože);

§ fizičko-hemijski (enzimi, reakcije životne sredine, itd.);

§ imunobiološka zaštita koju sprovode normalne neimune ćelije (fagociti, prirodne ćelije ubice) i humoralne komponente (komplement, interferon, neki proteini krvi).

Specifični zaštitni faktori uključuju sljedeće oblike odgovora imunog sistema:

§ formiranje antitela;

§ imunološka fagocitoza i funkcija ubijanja imunih makrofaga i limfocita;

§ preosjetljivost neposrednog tipa (IHT);

§ hipersenzitivnost odloženog tipa (DTH);

§ imunološka memorija;

§ imunološka tolerancija.

Ponekad oblici imunološke reakcije uključuju idiotipsko - antiidiotipsku interakciju.

Nespecifični i specifični zaštitni faktori ne mogu se razmatrati izolovano, jer funkcionišu u interakciji, čineći jedinstvenu cijeli sistem zaštita tijela od antigena (na primjer, patogena zaraznih bolesti). Međutim, oni ne mogu biti uključeni u proces zaštite istovremeno ili svi odjednom. Ovisno o prirodi antigenskog efekta, jedan ili više oblika reakcije mogu biti vodeći, dok se neki možda neće pojaviti. To je raznolikost, ekonomičnost i efikasnost imunog sistema. Na primjer, za neutralizaciju difterije, tetanusa i drugih toksina dovoljna je imunološka reakcija kao što je stvaranje antitijela, jer proizvedeni antitoksini neutraliziraju toksin; kod tuberkuloze je od primarnog značaja ubilačka funkcija T-limfocita, u antivirusnoj zaštiti vodeću ulogu ima antivirusni protein koji proizvode ćelije imunog sistema - interferon; u antitumorskom imunitetu – funkcija prirodnih ćelija ubica, itd.

Faktori nespecifične odbrane organizma

Mehanički faktori. Koža i sluzokože mehanički sprečavaju prodiranje mikroorganizama i drugih antigena u organizam. Potonji još uvijek mogu ući u organizam prilikom bolesti i oštećenja kože (povrede, opekotine, upalne bolesti, ugrizi insekata, ugrizi životinja itd.), au nekim slučajevima i putem normalna koža i sluznicu, prodiru između stanica ili kroz epitelne stanice (na primjer, virusi). Mehaničku zaštitu pruža i trepljasti epitel gornjeg respiratornog trakta, budući da kretanjem cilija neprestano uklanja sluz zajedno sa stranim česticama i mikroorganizmima koji su ušli u respiratorni trakt.

Fizičko-hemijski faktori. Sirćetna, mliječna, mravlja i druge kiseline koje luče znojne i lojne žlijezde kože imaju antimikrobna svojstva; hlorovodonične kiseline želudačnog soka, kao i proteolitičkih i drugih enzima prisutnih u tjelesnim tekućinama i tkivima. Posebnu ulogu u antimikrobnom dejstvu ima enzim lizozim. Ovaj proteolitički enzim, koji je 1909. otkrio P. L. Lashchenko, a izolirao 1922. A. Fleming, nazvan je “muramidaza” jer uništava ćelijski zid bakterija i drugih stanica, uzrokujući njihovu smrt i pospješujući fagocitozu. Lizozim proizvode makrofagi i neutrofili. U velikim količinama se nalazi u svim tajnama, tečnostima i tkivima organizma (krv, pljuvačka, suze, mleko, crevna sluz, mozak itd.). Smanjenje nivoa enzima dovodi do pojave infektivnih i drugih upalnih bolesti. Trenutno se provodi hemijska sinteza lizozima, koji se koristi kao lijek za liječenje upalnih bolesti.

Imunobiološki faktori. U procesu evolucije formiran je kompleks humoralnih i staničnih faktora nespecifične otpornosti, usmjerenih na eliminaciju stranih tvari i čestica koje su ušle u tijelo.

Humoralni faktori nespecifične rezistencije sastoje se od raznih proteina sadržanih u krvi i tjelesnim tekućinama. Tu spadaju proteini sistema komplementa, interferon, transferin, p-lizini, protein properdin, fibronektin itd.

Proteini sistema komplementa su obično neaktivni, ali dobijaju aktivnost kao rezultat sekvencijalne aktivacije i interakcije komponenti komplementa. Interferon ima imunomodulatorno, proliferativno djelovanje i uzrokuje stanje antivirusne rezistencije u ćeliji inficiranoj virusom. p-lizine proizvode trombociti i imaju baktericidno dejstvo. Transferin se natječe s mikroorganizmima za metabolite koji su im potrebni, bez kojih se patogeni ne mogu razmnožavati. Protein properdin je uključen u aktivaciju komplementa i druge reakcije. Serumski inhibitori krvi, na primjer p-inhibitori (z-lipoproteini), inaktiviraju mnoge viruse kao rezultat nespecifične blokade njihove površine.Pojedinačni humoralni faktori (neke komponente komplementa, fibronektin, itd.) zajedno sa antitijelima stupaju u interakciju sa površinom mikroorganizmi, koji potiču njihovu fagocitozu, igrajući ulogu opsonina.

Velika važnost Nespecifična rezistencija uključuje ćelije sposobne za fagocitozu, kao i ćelije sa citotoksičnom aktivnošću, koje se nazivaju prirodne ćelije ubice ili MK ćelije. NK ćelije su posebna populacija ćelija sličnih limfocitima (limfociti koji sadrže velike granule) koje imaju citotoksično dejstvo na strane ćelije (rak, protozojske ćelije i ćelije inficirane virusom). Očigledno, NK ćelije vrše antitumorski nadzor u tijelu. U održavanju otpornosti organizma od velike je važnosti i normalna mikroflora organizma (vidjeti dio 4.5).

Fagocitoza

Fagocitoza (od grčkog phago - žderati i cytos - ćelija) je proces apsorpcije i varenja antigenskih supstanci, uključujući i mikroorganizme, od strane ćelija mezodermalnog porekla - fagocita. I. I. Mechnikov je podijelio fagocite na makrofage i mikrofage. Trenutno su makro- i mikrofagi kombinovani u jedan sistem makrofaga (SMF). Ovaj sistem uključuje tkivne makrofage - epitelne ćelije, zvjezdaste retikuloendoteliocite (Kupfferove ćelije), alveolarne i peritonealne makrofage smještene u alveolama i peritonealnoj šupljini, epidermocite bijelog procesa kože (Langerhansove ćelije) itd.

Funkcije makrofaga su izuzetno raznolike. One prve reagiraju na stranu tvar, jer su specijalizirane stanice koje apsorbiraju i uništavaju strane tvari u tijelu (umiruće ćelije, ćelije raka, bakterije, virusi i drugi mikroorganizmi, antigeni, nemetabolizirani organska materija). Osim toga, makrofagi proizvode mnoge biološki aktivne tvari - enzime (uključujući lizozim, peroksidazu, esterazu), proteine ​​komplementa, imunomodulatore kao što su interleukini. Prisustvo receptora za imunoglobuline (antitela) i komplementa na površini makrofaga, kao i sistem medijatora, obezbeđuju njihovu interakciju sa T- i B-limfocitima. U tom slučaju, makrofagi aktiviraju zaštitne funkcije T-limfocita. Zbog prisustva receptora za komplement i imunoglobuline, kao i antigena sistema histokompatibilnosti (HLA), makrofagi učestvuju u vezivanju i prepoznavanju antigena.

Mehanizam i faze fagocitoze. Jedna od glavnih funkcija makrofaga je fagocitoza, što je endocitoza koja se provodi u nekoliko faza.

Prva faza je adsorpcija čestica na površini makrofaga zbog elektrostatičkih van der Waalsovih sila i hemijskog afiniteta čestica za receptore fagocita. Druga faza je invaginacija ćelijske membrane, hvatanje čestice i njeno uranjanje u protoplazmu. Treća faza je formiranje fagosoma, odnosno vakuole (vezikule) u protoplazmi oko apsorbirane čestice. Četvrta faza je spajanje fagosoma sa lizozomom fagocita, koji sadrži desetine enzima, i formiranje fagolizosoma. U fagolizozomu, zarobljena čestica se probavlja (razara) enzimima. Kada se čestica koja pripada tijelu apsorbira (na primjer, mrtva stanica ili njeni dijelovi, vlastiti proteini i druge tvari), razgrađuje se od strane enzima fagolizozoma u neantigene tvari (aminokiseline, masne kiseline, nukleotidi, monosaharidi ). Ako se strana čestica proguta, enzimi fagolizozoma nisu u stanju da razbiju supstancu na neantigene komponente. U takvim slučajevima, fagolizosom s preostalim dijelom antigena koji ostaje stran, makrofag prenosi na T- i B-limfocite, odnosno uključuje se specifična veza imuniteta. Ovaj transfer neuništenog dijela antigena (determinante) na T-limfocit vrši se vezivanjem determinante sa prepoznajućim antigenom kompleksa histokompatibilnosti, za koji T-limfociti imaju specifične receptore. Opisani mehanizam je u osnovi prepoznavanja „sebe“ i „stranog“ na nivou makrofaga i fenomena fagocitoze.

Uloga fagocitoze. Fagocitoza je najvažnija odbrambena reakcija. Fagociti hvataju bakterije, gljivice, viruse i inaktiviraju ih kroz skup enzima i sposobnost izlučivanja H 2 O 2 i drugih peroksidnih spojeva koji se formiraju aktivni kiseonik(završena fagocitoza). Međutim, u nekim slučajevima, mikroorganizmi zarobljeni fagocitom opstaju i razmnožavaju se u njemu (na primjer, gonokoki, bacili tuberkuloze, uzročnik HIV infekcije itd.). U takvim slučajevima fagocitoza se naziva nepotpuna.Fagocitozu pojačavaju opsoninska antitijela, jer se antigen vezan za njih lakše adsorbira na površini fagocita zbog prisustva receptora za ova antitijela u potonjem. Ovo povećanje fagocitoze antitijelima naziva se opsonizacija, tj. priprema mikroorganizama za hvatanje od strane fagocita. Fagocitoza opsoniziranih antigena naziva se imunom. Za karakterizaciju aktivnosti fagocitoze uveden je fagocitni indikator. Da bi se to odredilo, broj bakterija apsorbiranih od strane jednog fagocita se broji pod mikroskopom. Koriste i opsonofagocitni indeks, koji predstavlja omjer fagocitnih indikatora dobijenih sa imunološkim i neimunim serumom. Fagocitni indeks i opsonofagocitni indeks se koriste u kliničkoj imunologiji za procjenu stanja imuniteta i imunološkog statusa. Fagocitoza igra važnu ulogu u antibakterijskoj, antifungalnoj i antivirusnoj zaštiti, održavajući otpornost organizma na strane tvari.

Dopuna

Priroda komplementa. Komplement je složen kompleks proteina krvnog seruma koji međusobno reagiraju u određenom slijedu i osiguravaju sudjelovanje antigena i antitijela u ćelijskim i humoralnim imunološkim reakcijama. Komplement je otkrio francuski naučnik J. Bordet, koji ga je nazvao “Alexin”. Moderni naziv za dopunu dao je P. Ehrlich.

Komplement se sastoji od 20 proteina krvnog seruma koji se razlikuju po svojim fizičkim i hemijskim svojstvima, označen je simbolom „C“, a devet glavnih komponenti komplementa označeno je brojevima: C1, C2, ... C9. Svaka komponenta ima podjedinice koje se formiraju cijepanjem; Označeni su slovima: Clq, SZA, SZZ itd. Proteini komplementa su globulini ili glikoproteini sa molekulskom težinom od 80 (C9) do 900 hiljada (C1). Proizvode ih makrofagi i neutrofili i čine 5,10% svih proteina u serumu.

Mehanizam djelovanja i funkcije. Komplement obavlja različite funkcije i jedna je od glavnih komponenti imunog sistema. U tijelu je komplement u neaktivnom stanju i obično se aktivira u vrijeme formiranja kompleksa antigen-antitijelo. Nakon aktivacije, njegovo djelovanje je kaskadne prirode i predstavlja niz proteolitičkih reakcija usmjerenih na jačanje imunoloških i staničnih reakcija i aktiviranje djelovanja antitijela na eliminaciju antigena. Postoje dva puta za aktivaciju komplementa: klasični i alternativni. Klasičnom metodom aktivacije, kompleks antigen-antitijelo (AG + AT) se prvo spaja sa komponentom komplementa C1 (njegove tri podjedinice Clq, Clr, Cls), a zatim se uzastopno dodaju „rane“ komponente komplementa C4, C2. rezultirajući kompleks AG + AT + CI , NW. Ove „rane“ komponente aktiviraju komponentu C5 uz pomoć enzima, a reakcija se odvija bez sudjelovanja AG + AT kompleksa. Komponenta C5 se veže za ćelijsku membranu, a na njoj se formira litički kompleks od "kasnih" 1 komponenti komplementa C5b, C6, C7, C8, C9. Ovaj litički kompleks naziva se kompleks napada membrane jer vrši lizu stanica.

Alternativni put aktivacije komplementa javlja se bez učešća antitijela i javlja se prije proizvodnje antitijela u tijelu. Alternativni put se također završava aktivacijom C5 komponente i formiranjem membranskog napadačkog kompleksa, ali bez sudjelovanja komponenti C1, C2, C4. Čitav proces počinje aktivacijom komponente S3, koja se može pojaviti direktno kao rezultat direktnog djelovanja antigena (na primjer, polisaharida mikrobne stanice). Aktivirana komponenta S3 stupa u interakciju sa faktorima B i D (enzimi) sistema komplementa i proteina properdina (P). Dobijeni kompleks uključuje komponentu C5 na kojoj se formira membranski napadni kompleks, kao u klasičnom putu aktivacije komplementa, tako da klasični i alternativni putevi aktivacije komplementa kulminiraju formiranjem litičkog kompleksa napada na membranu. Mehanizam djelovanja ovog kompleksa na ćeliju nije u potpunosti shvaćen. Međutim, poznato je da je ovaj kompleks ugrađen u membranu i formira neku vrstu lijevka, narušavajući integritet membrane. To dovodi do oslobađanja niskomolekularnih komponenti citoplazme iz ćelije, kao i proteina, te ulaska vode u ćeliju, što u konačnici dovodi do smrti stanice.

Kao što je već navedeno, proces aktivacije komplementa je kaskada enzimska reakcija, u kojem učestvuju proteaze i esteraze, što rezultira stvaranjem produkata proteolize komponenti C4, C2, C3, C5, fragmenata C4b, C2b, C3b, C5b, kao i fragmenata C3 i C5a. Ako su fragmenti C4b, C2b, C3b, C5b uključeni u aktivaciju sistema komplementa, tada fragmenti C3 i C5a imaju posebnu biološku aktivnost. Oni oslobađaju histamin iz mastocita, izazivaju kontrakciju glatkih mišića, odnosno izazivaju anafilaktičku reakciju, zbog čega se nazivaju anafilotoksini.

Sistem komplementa obezbeđuje:

§ citolitički i citotoksični efekat antitela na ciljne ćelije usled formiranja kompleksa napada na membranu;

§ aktivacija fagocitoze kao rezultat vezivanja za imune komplekse i adsorpcije od strane njihovih makrofagnih receptora;

§ učešće u indukciji imunog odgovora usled procesa isporuke antigena od strane makrofaga;

§ učešće u reakciji anafilaksije, kao iu razvoju upale zbog činjenice da neki fragmenti komplementa imaju hemotaktičku aktivnost. Shodno tome, komplement ima višestruku imunološku aktivnost, učestvuje u oslobađanju organizma od mikroorganizama i drugih antigena, u uništavanju tumorskih ćelija, odbacivanju transplantata, alergijskom oštećenju tkiva i indukciji imunog odgovora.

Interferon

Priroda interferona. Interferon je protein s antivirusnim, antitumornim i imunomodulatornim svojstvima, koji proizvode mnoge stanice kao odgovor na uvođenje virusa ili kompleksnih biopolimera. Interferon je heterogen po svom sastavu, njegova molekularna težina se kreće od 15 do 70 kDa. Otkrili su 1957. A. Isaacs i J. Lindeman proučavajući fenomen interferencije virusa.Porodica interferona uključuje više od 20 proteina koji se razlikuju po fizičko-hemijskim svojstvima. Svi su kombinovani u tri grupe prema izvoru porekla: a, p, y. a-interferon proizvode B limfociti; Dobija se iz leukocita krvi, zbog čega se naziva leukocit. r-Interferon se dobija inficiranjem ljudskih kultura ćelija fibroblasta virusima; naziva se fibroblastična. γ-interferon se dobija iz imunih T-limfocita senzibiliziranih antigenima, zbog čega se naziva imunim. Interferoni su specifični za vrstu, tj. Ljudski interferon je manje efikasan kod životinja i obrnuto.

Mehanizam djelovanja. Antivirusni, antiproliferativni i imunomodulatorni efekti interferona nisu povezani s direktnim djelovanjem na viruse ili stanice, tj. interferon ne djeluje izvan ćelije. Apsorbujući se na površini ćelije ili prodirući u ćeliju, utiče na procese virusne reprodukcije ili proliferacije ćelije kroz genom ćelije. Stoga je djelovanje interferona uglavnom preventivno, ali se koristi i u medicinske svrhe. Značenje interferona. Interferon ima veliku ulogu u održavanju otpornosti na viruse, pa se koristi za prevenciju i liječenje mnogih virusnih infekcija (gripa, adenovirusi, herpes, virusni hepatitis i sl.). Antiproliferativno dejstvo, posebno γ-interferona, koristi se za lečenje malignih tumora, a imunomodulatorno svojstvo se koristi za korekciju funkcionisanja imunog sistema u cilju njegovog normalizovanja kod različitih imunodeficijencija. Niz preparata α-, β- i γ-interferoni su razvijeni i proizvode se. Savremeni lekovi se proizvode korišćenjem biotehnoloških metoda zasnovanih na principima genetskog inženjeringa (vidi Poglavlje 6).

Antigeni

Antigeni su bilo koje supstance (obično biopolimeri) koje su genetski strane datom organizmu, koje ulaskom u unutrašnju sredinu tijela ili formiranjem u tijelu izazivaju specifičan imunološki odgovor: sintezu antitijela, pojavu senzibiliziranih limfocita ili pojava tolerancije na ovu supstancu, trenutna i odgođena preosjetljivost tipova imunološkog pamćenja.

Antitijela proizvedena kao odgovor na uvođenje antigena u specifičnoj interakciji s ovim antigenom in vitro i in vivo, formirajući kompleks antigen-antitijelo.

Antigeni koji uzrokuju potpuni imunološki odgovor nazivaju se potpuni antigeni. To su organske tvari mikrobnog, biljnog i životinjskog porijekla. Hemijski elementi, jednostavna i složena neorganska jedinjenja nisu antigeni. Antigeni mogu biti i štetne i bezopasne tvari za tijelo. Antigeni su i bakterije, gljive, protozoe, virusi, životinjske ćelije i tkiva koja su ušla u unutrašnje okruženje makroorganizma, kao i ćelijski zidovi, citoplazmatske membrane, ribozomi, mitohondrije, mikrobni toksini, ekstrakti helminta, otrovi mnogih zmija i pčela. , prirodne proteinske supstance, neke polisaharidne supstance mikrobnog porekla, biljni toksini itd. Antigenost se utvrđuje strukturne karakteristike biopolimeri koji su genetski strani organizmu. Većina njih sadrži nekoliko vrsta antigena. Broj antigena u prirodi se povećava kao rezultat pojave antigenskih svojstava u mnogim neantigenskim supstancama kada se kombinuju sa drugim supstancama. Neke tvari ne izazivaju samostalno imunološki odgovor, ali tu sposobnost stiču kada su konjugirane s visokomolekularnim proteinskim nosačima ili u mješavini s njima. Takve supstance se nazivaju parcijalni antigeni ili hapteni. Hapteni mogu biti hemikalije male molekularne težine ili složenije hemikalije koje nemaju svojstva punog antigena: neki bakterijski polisaharidi, polipeptid bacila tuberkuloze (TBP), DNK, RNK, lipidi, peptidi. Hapten je dio kompletnog ili konjugiranog antigena. Antitijela formirana na konjugat protein-hapten također mogu reagirati sa slobodnim haptenom. Hapteni ne izazivaju imuni odgovor, ali reaguju sa serumima koji sadrže za njih specifična antitijela.

Antigeni imaju specifičnost koja je povezana sa specifičnom hemijskom grupom unutar molekula, koja se naziva determinanta ili epitop. Odrednice antigena su oni njegovi dijelovi koje prepoznaju antitijela i imunokompetentne stanice. Puni antigeni mogu sadržavati dvije ili više nedvosmislenih determinantnih grupa, stoga su dvovalentni ili polivalentni. Nepotpuni antigeni (hapteni) imaju samo jednu determinantnu grupu, tj. sa jednim ventilom.

Proteini kao biopolimeri sa izraženom genetskom stranošću imaju najizraženija antigena svojstva. Što su životinje udaljenije u filogenetskom razvoju, to će njihovi proteini biti antigeničniji jedni u odnosu na druge. Ovo svojstvo proteina koristi se za identifikaciju filogenetskog odnosa životinja različitih vrsta, kao i u sudskoj medicini (za određivanje vrste mrlja od krvi) i prehrambenoj industriji (za otkrivanje falsifikata mesnih proizvoda).

Molekularna težina antigena je od velike važnosti. Biopolimeri sa molekulskom težinom od najmanje 5-10 kDa su antigeni. Postoje izuzeci od ovog pravila: nukleinske kiseline imaju veliku molekularnu težinu, ali u poređenju sa proteinima, njihova antigena svojstva su mnogo manje izražena. Serumski albumin i hemoglobin imaju istu molekularnu težinu (~70.000), ali albumin je jači antigen od hemoglobina. To je zbog razlike u valenciji ovih proteina, tj. broj grupa determinanti sadržanih u njima.

Antigenost je povezana sa krutom površinskom strukturom determinanti, rasporedom aminokiselina koje čine polipeptidne lance, posebno njihove terminalne dijelove. Na primjer, želatin se dugi niz godina nije smatrao antigenom zbog nedostatka krutih struktura na površini molekula, iako je riječ o proteinu velike molekularne težine. Molekula želatine "može steći svojstva antigena ako se u njenu strukturu unese tirozin ili druga hemijska supstanca koja daje krutost površinskim strukturama. Antigenska determinanta polisaharida sastoji se od nekoliko ostataka heksoze. Antigena svojstva želatine, hemoglobina i drugih slabih antigeni se mogu poboljšati adsorbiranjem na različite nosače (kaolin, Aktivni ugljen, hemijski polimeri, aluminijum hidroksid, itd.). Ove supstance povećavaju imunogenost antigena. Oni se nazivaju adjuvansi (vidi Poglavlje 9). Na imunološki odgovor utiče količina dolaznog antigena: što ga ima više, to je imuni odgovor izraženiji. Međutim, ako je doza antigena prevelika, može doći do imunološke tolerancije, tj. nedostatak odgovora tijela na antigenu stimulaciju. Ovaj fenomen se može objasniti antigenskom stimulacijom subpopulacije supresorskih T limfocita.

Važan uslov za antigenost je rastvorljivost antigena. Keratin je protein visoke molekularne težine, ali se ne može predstaviti u obliku koloidne otopine i nije antigen. Zbog svoje male molekularne težine, haptene ne fiksiraju imunokompetentne ćelije makroorganizma i ne mogu izazvati imunološki odgovor. Ako se molekula haptena umjetno poveća konjugacijom s velikom proteinskom molekulom, dobit će se punopravni antigen, čiju će specifičnost odrediti hapten. U tom slučaju, protein nosač može izgubiti svoju specifičnost vrste, budući da se determinante haptena nalaze na njegovoj površini i preklapaju njegove vlastite determinante. Hemihapteni su neorganski radikali (jod, brom, azot vodik, dušik, itd.) vezani za proteinski molekul i mogu promijeniti imunološku specifičnost proteina.

Takvi jodirani ili bromirani proteini uzrokuju stvaranje antitijela specifičnih za jod i brom, odnosno za one determinante koje se nalaze na površini kompletnog antigena.

Proantigeni su hapteni koji se mogu vezati za vlastite proteine ​​u tijelu i senzibilizirati ih kao autoantigeni. Na primjer, proizvodi razgradnje penicilina u kombinaciji s tjelesnim proteinima mogu biti antigeni. Heteroantigeni su uobičajeni antigeni koji se nalaze u različitim životinjskim vrstama. Ovaj fenomen je prvi put zabilježen u eksperimentima J. Forsmana (1911), koji je imunizirao zeca suspenzijom organa zamorca. Serum dobiven od zeca sadržavao je antitijela koja su bila u interakciji ne samo sa proteinima zamorca, već i sa crvenim krvnim zrncima ovaca. Ispostavilo se da su polisaharidi zamorca antigenski identični polisaharidima eritrocita ovaca.

Heteroantigeni su pronađeni kod ljudi i nekih vrsta bakterija. Na primjer, uzročnik kuge i crvena krvna zrnca osobe s krvnom grupom 0 imaju zajedničke antigene. Kao rezultat toga, imunokompetentne stanice ovih ljudi ne reagiraju na uzročnik kuge kao strani antigen i ne razvijaju potpunu imunološku reakciju, što često dovodi do smrti.

Aloantigeni (izoantigeni) su različiti antigeni unutar iste vrste. Trenutno je u ljudskim eritrocitima otkriveno više od 70 antigena, koji daju oko 200.000 kombinacija. Za praktičnu zdravstvenu zaštitu, krvne grupe u ABO sistemu i Rh antigen su od odlučujućeg značaja. Osim antigena eritrocita, ljudi imaju i druge aloantigene, na primjer, antigene glavnog kompleksa histokompatibilnosti - MHC (Major Histocompatibility Complex). 6. par ljudskih hromozoma sadrži transplantacijske antigene HLA (Human Leucocyte Antigens), koji određuju kompatibilnost tkiva tokom transplantacije tkiva i organa. Ljudska tkiva karakteriše apsolutna individualnost i gotovo je nemoguće odabrati donora i primaoca sa istim skupom tkivnih antigena (sa izuzetkom jednojajčanih blizanaca). Zloćudne tumorske ćelije takođe sadrže antigene koji se razlikuju od onih normalne ćelije, koji se koristi za imunodijagnostiku tumora (vidi Poglavlje 9).

Antigeni bakterija, virusa, gljivica i protozoa su potpuni antigeni. U skladu sa hemijskim sastavom, sadržajem i kvalitetom proteina, lipida i njihovih kompleksa, antigenost različitih vrsta mikroorganizama je različita. Dakle, svaka vrsta predstavlja antigenski mozaik (vidi Poglavlje 2). Antigeni mikroorganizama se koriste za dobijanje vakcina i dijagnostičkih lekova, kao i za identifikaciju i indikaciju mikroorganizama.

Tokom procesa evolucije, antigenska struktura nekih mikroorganizama može se promijeniti. Virusi (influenca, HIV) imaju posebno veliku varijabilnost u svojoj antigenskoj strukturi. Dakle, antigeni, kao genetski strane supstance, pokreću imuni sistem, dovodeći ga u funkcionalno aktivno stanje, izraženo u ispoljavanju određenih imunoloških reakcija koje imaju za cilj otklanjanje štetnih efekata antigena.

Formiranje antitela

Priroda antitijela. Kao odgovor na unošenje antigena, imuni sistem proizvodi antitela – proteine ​​koji se mogu specifično vezati za antigen koji je izazvao njihovo formiranje, i na taj način učestvovati u imunološkim reakcijama. Antitijela pripadaju γ-globulinima, odnosno najmanje pokretnoj frakciji proteina krvnog seruma u električnom polju. U tijelu, γ-globuline proizvode posebne ćelije – plazma ćelije. Količina γ-globulina u krvnom serumu je približno 30% svih proteina krvi (albumin, a-, b-globulin, itd.). U skladu sa Međunarodnom klasifikacijom, γ-globulini koji nose funkcije antitijela nazivaju se imunoglobulini i označavaju se simbolom Ig. Stoga su antitijela imunoglobulini proizvedeni kao odgovor na uvođenje antigena i sposobni za specifičnu interakciju s istim antigenom.

Funkcije antitijela. Primarna funkcija antitijela je interakcija njihovih aktivnih centara sa njihovim komplementarnim determinantama antigena. Sekundarna funkcija antitijela je njihova sposobnost da:

§ vezuju antigen kako bi ga neutralisali i eliminisali iz organizma, odnosno učestvovali u formiranju zaštite od antigena;

§ učestvuje u prepoznavanju „stranog” antigena;

§ osigurati saradnju imunokompetentnih ćelija (makrofaga, T- i B-limfocita);

§ učestvuju u različitim oblicima imunološkog odgovora (fagocitoza, ubistvena funkcija, HNT, HRT, imunološka tolerancija, imunološka memorija).

Upotreba antitela u medicini. Zbog svoje visoke specifičnosti i velike uloge u zaštitnim imunološkim reakcijama, antitijela se koriste za dijagnosticiranje infektivnih i nezarazne bolesti, utvrđivanje imunološkog statusa organizma, prevencija i liječenje niza zaraznih i nezaraznih bolesti. U tu svrhu postoje odgovarajući imunobiološki preparati koji su kreirani na bazi antitela i imaju posebnu namenu (videti Poglavlje 10).

Struktura antitijela. Po svom hemijskom sastavu, imunoglobulinski proteini se klasifikuju kao glikoproteini, jer se sastoje od proteina i šećera; izgrađen od 18 aminokiselina. Imaju razlike u vrstama povezane uglavnom sa skupom aminokiselina. Molekularna težina imunoglobulina je u rasponu od 150.900 kDa. Njihovi molekuli su cilindričnog oblika i vidljivi su u elektronskom mikroskopu. Do 80% imunoglobulina ima konstantu sedimentacije 7S; otporan na slabe kiseline, alkalije, zagrijavanje do 60ºS. Imunoglobulini se mogu izolovati iz krvnog seruma fizičkim i hemijske metode(elektroforeza, izoelektrična precipitacija alkoholom i kiselinama, soljenje, afinitetna hromatografija itd.). Ove metode se koriste u proizvodnji za pripremu imunobioloških preparata. Imunoglobulini se prema svojoj strukturi, antigenskim i imunobiološkim svojstvima dijele u pet klasa: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Imunoglobulini M, G, A imaju podklase. Na primjer, IgG ima četiri podklase (IgG, IgG2, IgGj, IgG4). Sve klase i podklase razlikuju se po sekvenci aminokiselina. Ljudski i životinjski imunoglobulini su slične strukture.

R. Porter i D. Edelman ustanovili su strukturu molekula imunoglobulina. Prema njima, molekule imunoglobulina svih pet klasa sastoje se od polipeptidnih lanaca: dva identična teška lanca H (od engleskog, teški) i dva identična laka lanca - L (od engleskog, lagani), povezana disulfidnim mostovima. Shodno tome, svaka klasa imunoglobulina, tj. M, G, A, E, D, postoji pet tipova teških lanaca: c (mu), y (gama), a (alfa), e (epsilon) i 5 (delta), koji imaju molekulsku težinu unutar 50,70 kDa (sadrže 420-700 aminokiselinskih ostataka) i razlikuju se po antigenosti. Laki lanci svih pet klasa su uobičajeni i dolaze u dva tipa: k (kapa) i x (lambda); imaju molekularnu težinu od 23 kDa (214.219 aminokiselinskih ostataka). L-lanci imunoglobulina različitih klasa mogu se kombinovati (rekombinovati) sa homolognim i heterolognim H-lancima. Međutim, u istoj molekuli mogu postojati samo identični L-lanci (k ili A). I u H- i L-lancima postoji varijabilna - V (od engleskog - varijabilna) regija, u kojoj sekvenca aminokiselina nije konstantna, i konstantna - C (od engleskog, konstantno - konstantno) područje sa konstantan skup aminokiselina. U lakim i teškim lancima razlikuju se NH2- i COOH-terminalne grupe.Kada se γ-globulin tretira merkaptoetanolom, disulfidne veze se razaraju i molekul imunoglobulina se raspada na pojedinačne polipeptidne lance. Kada je izložen proteolitičkom enzimu papainu, imunoglobulin se dijeli na tri fragmenta: dva nekristalizirajuća fragmenta koji sadrže determinantne grupe za antigen i nazivaju se Fab fragmenti I i II (od engleskog, fragment antigen binding - fragmenti koji vezuju antigen) i jedan kristalizirajući Fc. fragment (iz engleskog, fragment kristalno!izable). FabI i FabII fragmenti su slični po svojstvima i sastavu aminokiselina i razlikuju se od Fc fragmenta; Fab i Fc fragmenti su kompaktne formacije povezane jedna s drugom fleksibilnim dijelovima H-lanca, zbog čega molekuli imunoglobulina imaju fleksibilnu strukturu. I H-lanci i L-lanci imaju različite, linearno povezane kompaktne regije koje se nazivaju domeni; ima ih 4 u H lancu, a 2 u L lancu. Aktivni centri, ili determinante, koji se formiraju u V regionima, zauzimaju približno 2% površine molekula imunoglobulina. Svaki molekul sadrži dvije determinante koje su klasifikovane kao hipervarijabilne sekcije N-i L-lanci, odnosno svaki molekul imunoglobulina može vezati dva molekula antigena. Prema tome, antitela su dvovalentna.

Tipična struktura molekula imunoglobulina je IgG. Preostale klase imunoglobulina razlikuju se od IgG po dodatnim elementima organizacije svojih molekula. Dakle, IgM je pentamer, tj. pet IgG molekula povezanih polipeptidnim lancem, označenih slovom J (od engleskog, spajanje lanca - struktura molekula). IgA može biti normalan, odnosno monomeran, kao i di- i trimerni. Postoje serumski i sekretorni IgA. Kod potonjeg, molekul je povezan sa sekretornom komponentom (SC) koju luče epitelne ćelije, koja štiti IgA od uništenja enzimima. IgE je visoko citofilan, tj. sposobnost vezivanja za mastocite i bazofile, zbog čega stanice oslobađaju histamin i histaminu slične tvari koje uzrokuju GNT. IgD je sklon agregaciji i ima dodatne disulfidne veze.

Kao odgovor na uvođenje bilo kojeg antigena, mogu se proizvesti antitijela svih pet klasa. Obično se prvo proizvodi IgM, zatim IgG, ostalo nešto kasnije. Najveći dio serumskih imunoglobulina (70,80%) je IgG; IgA čini 10-15%, IgM – 5,10%, IgE – 0,002% i IgD – oko 0,2%. Sadržaj imunoglobulina se mijenja s godinama. Kod nekih patoloških poremećaja primjećuju se odstupanja u nivou njihovog sadržaja u krvi. Na primjer, koncentracija IgG raste kod infektivnih bolesti, autoimunih poremećaja, a smanjuje se kod nekih tumora, agamaglobulinemije. Sadržaj IgM raste kod mnogih zaraznih bolesti, a smanjuje se u nekim stanjima imunodeficijencije.

Sinteza antitela. Kao što je već spomenuto, imunoglobuline sintetiziraju plazma stanice, koje nastaju kao rezultat diferencijacije pluripotentne matične stanice. Plazmociti sintetiziraju i neimuni i imuni γ-globulin. Plazma ćelije primaju informacije o specifičnosti sintetizovanog imunoglobulina iz B limfocita; L- i H-lanci se sintetiziraju odvojeno na poliribosomima plazma ćelije i kombinuju se u jednu molekulu prije nego što se otpuste iz stanice. Sastavljanje molekula imunoglobulina iz H- i L-lanaca odvija se vrlo brzo, u roku od 1 minute. Oslobađanje imunoglobulina iz plazma ćelije vrši se egzocitozom ili klazmatozom, odnosno pupanjem dijela citoplazme imunoglobulinom. Svaka plazma ćelija sintetizira do 2000 molekula u sekundi. Sintetizovana antitela ulaze u limfu, krv i tkivnu tečnost.

Genetika antitijela. Imunoglobulin je, kao i svaki protein, antigen. Postoje tri tipa antigenskih determinanti u molekulu imunoglobulina: izotipske, alotipske i idiotipske. Izotipske determinante (izotipovi) su specifične, odnosno identične su za sve jedinke date vrste (na primjer, ljude, zečeve, pse). Neke jedinke date vrste imaju alotipske determinante (alotipove), dok druge nemaju, tj. individualne su. Konačno, idiotipske determinante (idiotipovi) su svojstvene samo molekulima antitijela koji imaju određenu specifičnost. Ove determinantne razlike određene su brojem i redoslijedom izmjenjivanja aminokiselina u aktivnom centru molekula imunoglobulina.

- Ovo je složen proces koji se sastoji od zaštite organizma od prodiranja stranih tela, kao i otpornosti na toksične supstance. Takvi strani objekti su bakterije i njihov otpad, virusi, jednoćelijski, parazitski organizmi, strana tkiva i organi (operativnim putem), tumorske ćelije itd.

Međutim, imunološka reakcija može se pojaviti prema različitim scenarijima. U početku, imunološki sistem blokira aktivnost stranih objekata (imunogena), stvarajući posebne hemijski reaktivne molekule (imunoglobuline) koji inhibiraju aktivnost imunogena.

Imunoglobuline stvaraju limfociti, koji su glavne ćelije imunog sistema. Postoje dvije glavne vrste limfocita koji, kada su aktivni zajedno, stvaraju sve vrste imunoloških reakcija: T-limfociti (T-ćelije) i B-limfociti (B-ćelije). Kada T-limfociti percipiraju strani materijal, oni sami provode imunološki odgovor - uništavaju genetski strane ćelije. T limfociti su osnova ćelijskog imuniteta.

Humoralni imunitet

B limfociti neutraliziraju strane objekte na daljinu stvaranjem posebnih kemijski reaktivnih molekula - antitijela. B limfociti su osnova humoralnog imuniteta.

Postoji pet klasa antitela: IgM, IgD, IgE, IgG, IgA. Glavna klasa imunoglobulina je IgG. IgG antitijela čine oko 70% svih antitijela. IgA imunoglobulini čine oko 20% svih antitijela. Antitijela drugih klasa čine samo 10% svih antitijela.

Kada dođe do humoralne imunološke reakcije, uništavanje stranog materijala se događa u krvnoj plazmi kao kemijska reakcija. Imunoglobulini nastali kao rezultat imunološke reakcije mogu ostati dugi niz godina i desetljeća, pružajući tijelu zaštitu od ponovne infekcije, na primjer zaušnjaka, vodenih kozica, rubeole. Zahvaljujući ovom procesu vakcinacija je moguća.

T ćelije su odgovorne za imuni odgovor na dva nivoa. Na prvom nivou, podstiču otkrivanje stranog materijala (imunogena) i aktiviraju B ćelije da sintetiziraju imunoglobuline. Na drugom nivou, nakon stimulacije B ćelija da proizvode imunoglobuline, T ćelije počinju da se razgrađuju i direktno uništavaju strani materijal.

Ova aktivirana T-ćelija uništava štetnu ćeliju sudarajući se i bliskim vezivanjem za nju – zbog čega se nazivaju ćelije ubice ili T ćelije ubice.

Ćelijski imunitet

Ćelijsku imunološku odbranu otkrio je I.I. Mečnikova krajem 19. veka. On je dokazao da odbrana organizma od infekcije mikroorganizmima nastaje zahvaljujući sposobnosti posebnih krvnih zrnaca da se vežu i razgrađuju štetne mikroorganizme.

Ovaj proces je nazvan fagocitoza, a ćelije ubice koje love strane mikroorganizme zvale su se fagociti. Sinteza imunoglobulina i proces fagocitoze su specifični faktori ljudskog imuniteta.

Nespecifični imunitet

Pored specifičnih, postoje i nespecifični faktori imuniteta. Među njima:
sprečavanje prolaska patogena kroz epitel;
prisustvo u kožnim sekretima i želudačni sok tvari koje negativno utječu na infektivne agense;
prisustvo u krvnoj plazmi, pljuvački, suzama itd. posebni enzimski sistemi koji razgrađuju bakterije i viruse (na primjer, muramidazu).

Tijelo je zaštićeno ne samo uništavanjem genetski stranog materijala unesenog u njega, već i uklanjanjem iz organa i tkiva imunogena koji su već lokalizirani u njima. Poznato je da se virusi, bakterije i njihovi otpadni proizvodi, kao i mrtve bakterije, prenose van znojne žlezde, mokraćnog sistema i crijeva.

Drugi nespecifični odbrambeni mehanizam je interferon, antivirusna proteinska struktura koju sintetizira inficirana stanica. Krećući se kroz ekstracelularni matriks i ulazeći u zdrave ćelije, ovaj protein štiti ćeliju od virusa i od sistema komplementa – kompleksa proteina koji su stalno prisutni u krvnoj plazmi i drugim telesnim tečnostima koji uništavaju ćelije koje sadrže strani materijal.

Odbrambene snage organizma najčešće su oslabljene zbog neusklađenosti

Glavni elementi imunološkog sistema organizma su bela krvna zrnca – limfociti, koja postoje u dva oblika. Oba oblika potiču iz progenitornih ćelija u koštanoj srži, tzv. matične ćelije. Nezreli limfociti napuštaju koštanu srž i ulaze u krvotok. Neki od njih se šalju u timus (timusnu žlijezdu), smještenu u dnu vrata, gdje sazrijevaju. Limfociti koji prolaze kroz timus poznati su kao T limfociti ili T ćelije (T za timus). U eksperimentima na pilićima pokazano je da se još jedan dio nezrelih limfocita veže i sazrijeva u Fabriciusovoj burzi, limfoidnom organu blizu kloake. Takvi limfociti su poznati kao B limfociti ili B ćelije (B iz bursa- torba). Kod ljudi i drugih sisara, B ćelije sazrijevaju u limfnim čvorovima i limfoidnom tkivu u cijelom tijelu, što je ekvivalentno Fabricijevoj burzi kod ptica.

Oba tipa zrelih limfocita na svojoj površini imaju receptore koji mogu "prepoznati" specifični antigen i vezati se za njega. Kontakt B ćelijski receptori sa specifičnim antigenom i vezivanjem određene količine istog stimulira rast ovih stanica i naknadnu višestruku diobu; Kao rezultat toga, formiraju se brojne ćelije dvije vrste: plazma ćelije i "ćelije pamćenja". Plazma ćelije sintetiziraju antitijela koja se oslobađaju u krvotok. Memorijske ćelije su kopije originalnih B ćelija; imaju dug životni vek, a njihovo nakupljanje pruža mogućnost brzog imunološkog odgovora u slučaju ponovnog ulaska ovog antigena u organizam.

Što se tiče T ćelija, kada njihovi receptori vežu značajnu količinu određenog antigena, one počinju da luče grupu supstanci koje se nazivaju limfokini. Neki limfokini uzrokuju uobičajene znakove upale: crvenilo dijelova kože, lokalno povećanje temperature i oticanje povećanjem protoka krvi i curenjem krvne plazme u tkiva. Drugi limfokini privlače fagocitne makrofage, stanice koje mogu uhvatiti i progutati antigen (zajedno sa strukturom, kao što je bakterijska stanica, na čijoj se površini nalazi). Za razliku od T i B ćelija, ovi makrofagi nemaju specifičnost i napadaju širok spektar različitih antigena. Druga grupa limfokina potiče uništavanje inficiranih ćelija. Konačno, određeni broj limfokina stimuliše više T ćelija da se dijele, omogućavajući brzo povećanje broja stanica koje reagiraju na isti antigen i oslobađaju još više limfokina.

Antitela koja proizvode B ćelije i ulaze u krv i druge telesne tečnosti klasifikuju se kao humoralni faktori imuniteta (od lat. humor– tečnost). Odbrana organizma, koja se provodi uz pomoć T ćelija, naziva se ćelijskim imunitetom, jer se zasniva na interakciji pojedinačnih ćelija sa antigenima. T ćelije ne samo da aktiviraju druge ćelije oslobađanjem limfokina, već i napadaju antigene koristeći strukture koje sadrže antitijela na površini ćelije.

Antigen može izazvati oba tipa imunološkog odgovora. Štaviše, postoji određena interakcija između T i B ćelija u telu, pri čemu T ćelije vrše kontrolu nad B ćelijama. T stanice mogu potisnuti odgovor B stanica na strane tvari koje su bezopasne za tijelo ili, obrnuto, inducirati B stanice da proizvode antitijela kao odgovor na štetne tvari s antigenskim svojstvima. Oštećenje ili nedostatak ovog kontrolnog sistema može se manifestovati u vidu alergijskih reakcija na supstance koje su obično bezbedne za organizam.

Faze imunološkog odgovora

Imunska reakcija od početka do završetka može se podijeliti u tri faze:

Prepoznavanje antigena;
formiranje efektora;
efektorski dio imunološkog odgovora.

Osnova teorije specifičnog prepoznavanja antigena su sljedeći postulati:

1. Na površini limfocita postoje specifični receptori za vezivanje antigena koji se eksprimiraju bez obzira da li se organizam ranije susreo sa ovim antigenom.

2. Svaki limfocit ima receptor samo jedne specifičnosti.

3. Antigen-vezujući receptori su izraženi na površini i T i B limfocita.

4. Limfociti obdareni receptorima iste specifičnosti potomci su jedne roditeljske ćelije i čine klon.

5. Makrofagi predstavljaju antigen limfocitu.

6. Prepoznavanje “tuđeg” je direktno povezano sa prepoznavanjem “svog”, tj. Antigen-vezujući receptor limfocita prepoznaje na površini makrofaga kompleks koji se sastoji od stranog antigena i vlastitog antigena histokompatibilnosti (MHC).

Molekularni aparat za prepoznavanje antigena uključuje antigene glavnog kompleksa histokompatibilnosti, receptore limfocita koji vežu antigen, imunoglobuline i molekule stanične adhezije.

Glavne faze prepoznavanja antigena uključuju:

Nespecifična faza;
prepoznavanje antigena od strane T ćelija;
prepoznavanje antigena od strane B ćelija;
klonska selekcija.

Nespecifična faza

Makrofag je prvi koji stupa u interakciju s antigenom, izvodeći filogenetski najstariji tip imunološke reakcije. Antigen se podvrgava fagocitozi i varenju, što rezultira "rastavljanjem" velikih molekula na njihove sastavne dijelove. Ovaj proces se naziva "procesiranje antigena". Obrađeni antigen se zatim eksprimira u kompleksu sa glavnim proteinima kompleksa histokompatibilnosti na površini makrofaga.

Prepoznavanje antigena od strane T ćelija. Helper T prepoznaje kompleks koji se sastoji od stranog antigena i vlastitog MHC antigena. Imunološki odgovor zahtijeva istovremeno prepoznavanje i stranog antigena i MHC vlastitog antigena.

Prepoznavanje antigena od strane B ćelija. B limfociti prepoznaju antigene preko svojih imunoglobulinskih receptora. Antigen se također može ponovno procesuirati nakon interakcije sa B limfocitom. Obrađeni antigen se postavlja na površinu B ćelije, gde ga prepoznaje aktivirana T pomoćna ćelija. B limfocit nije sposoban za nezavisan odgovor na antigenu stimulaciju, pa mora primiti drugi signal od T pomoćnika. Antigeni na koje je imunološka reakcija moguća samo s takvim ponovljenim signalom nazivaju se timus-ovisni. Ponekad je aktivacija B limfocita moguća bez učešća T ćelija. Bakterijski lipopolisaharid u visoke koncentracije izaziva aktivaciju B limfocita. U ovom slučaju specifičnost imunoglobulinskih receptora B limfocita nije bitna. U ovom slučaju, vlastita mitogena aktivnost lipopolisaharida djeluje kao drugi signal za B limfocite. Takvi antigeni se nazivaju timus-nezavisni antigeni tipa I. Neki linearni antigeni (pneumokokni polisaharidi, polivinilpirolidon, itd.) takođe stimulišu B ćelije bez učešća T limfocita. Ovi antigeni ostaju na membrani specijalizovanih makrofaga dugo vremena i nazivaju se timus-nezavisni antigeni tipa II.

Klonska selekcija

Kada antigen uđe u tijelo, dolazi do selekcije klonova s ​​receptorima komplementarnim ovom antigenu. Samo predstavnici ovih klonova učestvuju u daljoj antigen zavisnoj diferencijaciji klona B-limfocita.

Formiranje efektorske komponente imunološke reakcije događa se diferencijacijom klona B-limfocita i stvaranjem citotoksičnih T-limfocita.

Interakcija između stanica u procesu formiranja imunološkog odgovora na antigensku stimulaciju provodi se zahvaljujući posebnim topljivim medijatorima - citokini. Pod uticajem različitih citokina koje proizvode makrofagi ili T-limfociti, B-limfociti sazrijevaju u ćelije koje stvaraju antitijela.

Za B limfocite, završna faza diferencijacije je transformacija u plazma ćeliju, koja proizvodi ogromnu količinu antitijela. Specifičnost ovih antitijela odgovara specifičnosti imunoglobulinskog receptora B limfocita prekursora.

Nakon što se formira efektorska komponenta imunološke reakcije, počinje njena treća faza. U završnoj fazi imunološkog odgovora uključena su antitijela, sistem komplementa i citotoksični T-limfociti koji provode citotoksičnu reakciju.

Kompleks mikroorganizma sa antitijelom pokreće klasični put aktivacije sistema komplementa, što rezultira stvaranjem membranskog napadajućeg kompleksa (MAC), koji uzrokuje oštećenje ćelijskog zida bakterije. Osim toga, antitijela neutraliziraju bakterijske toksine i, vezivanjem za inkapsulirane bakterije, olakšavaju njihovu fagocitozu od strane makrofaga. Ova pojava se naziva opsonizacija. Dokazano je da neopsonizirane inkapsulirane bakterije često uspijevaju izbjeći fagocitozu.

Izvana, imunološki odgovor se manifestira razvojem akutne upalne reakcije.

Imune reakcije

Ispod imunitet razumjeti odbrambeni sistem tijela od svega genetski stranog - bilo da se radi o mikrobima, transplantacijama (transplantiranim tkivima i organima) ili antigenski promijenjenim vlastitim ćelijama, uključujući kancerogene ili normalne koje su nadživjele svoj životni vijek.

Prije neutralizacije, uništavanja i eliminacije (uklanjanja) nositelja genetske stranosti iz tijela, oni moraju biti otkriveni i prepoznati. Sve ćelije pojedinačnog tela imaju posebnu oznaku (antigeni histokompatibilnosti), zahvaljujući kojoj ih imunološki sistem percipira kao „naše“. Ćelije koje nemaju takve oznake percipiraju se kao „strane“ i imunološki sistem ih napada i uništava. Strane supstance a ćelije koje izazivaju specifičan imuni odgovor nazivaju se antigeni. Razlikovati egzogenih antigena(proteini, polisaharidi, umjetni polimeri, virusi, bakterije i njihovi toksini, transplantacije) i endogeni antigeni, koji uključuju vlastita tkiva tijela, izmijenjena oštećenjem, i mutantne ćelije koje se stalno pojavljuju u ljudskom tijelu (nastaje do 106 mutantnih ćelija dnevno). Dakle, imunološki sistem štiti višećelijski organizam od vanjske invazije i od „unutrašnje izdaje“ i na taj način osigurava genetsku postojanost svih somatskih ćelija koje čine određeni pojedinačni organizam.

Imunološki odgovor provode imunokompetentne stanice i njihovi metabolički produkti - posrednici imunoloških reakcija. Postoje T- i B-imuni sistemi. T-sistem pruža pretežno antitumornu, antivirusnu zaštitu, kao i reakcije odbacivanja grafta. B-sistem pruža uglavnom humoralnu antibakterijsku zaštitu i neutralizaciju toksina. T-imuni sistem je predstavljen populacijom limfocita zavisnih od timusa (T-limfociti), koji imaju različite specijalizacije:

¨ T-killeri (Tk) - ćelije ubice genetski stranih ćelija;

¨ T pomoćne ćelije (Tx) - pomoćne ćelije - stimulišu, preko pomoćnih medijatora, formiranje klona T ćelija ubica osetljivih na antigen i B limfocita;

¨ T-supresori (Ts) su ćelije koje potiskuju imuni odgovor putem supresorskih medijatora.

Zajednička aktivnost Tx i Tc limfocita određuje smjer, snagu i trajanje imunološkog odgovora. IN početni period U normalnom imunološkom odgovoru prevladava aktivnost T-pomoćnih stanica, a na kraju procesa - T-supresorskih stanica. Aktivnost imunokompetentnih ćelija je pod kontrolom posebnih gena imunog odgovora - Ir gena. Konkretno, Ir geni kontroliraju sintezu antitijela i medijatora imuniteta (pomoćnika i supresora).

B-sistem je predstavljen populacijom B-limfocita, koji se, kao odgovor na antigen (antigenska stimulacija), transformišu u plazmocite - ćelije koje sintetišu antitela (imunoglobuline) (slika 8.1). Fagociti vrše fagocitozu (slika 8.2).

Rice. 8.1. Faze formiranja stečenog imuniteta:

I - interakcija T- i B-limfocita uz učešće makrofaga;

II - formiranje ćelija koje pohranjuju informacije o antigenskoj strukturi određenog mikroorganizma i sposobne su proizvoditi specifične proteine ​​koji vežu mikroorganizme (antitijela)

Rice. 8.2. Fagocitoze:

I - približavanje fagocita objektu (kompleks antigen-antitelo);

II - adhezija (adhezija) - pospješuju opsonini;

III - hvatanje fagocitiranog objekta;

IV - digestija kompleksa antigen-antitelo

Postoji pet poznatih klasa imunoglobulina: IgM, IgG, IgA, IgE i IgD, koji se proizvode u strogo definisanom nizu. IgM je nisko specifično antitijelo koje se prvo proizvodi kao odgovor na antigen. Oni formiraju slabu vezu sa antigenom i mobilišu plazma ćelije da proizvode visoko specifična antitela (IgG i IgA). Promjena od IgM sinteze do IgG i IgA sinteze nastaje pod utjecajem limfokina (medijatora) koje luče T pomoćne stanice. IgG se nalazi u krvnom serumu i naziva se serumska antitijela. Oni snažno vezuju antigen i najzastupljenija su antitijela protiv antigenske prijetnje. IgA luče sluzokože nosa, respiratornog trakta, crijeva i urogenitalnog sistema. Zovu se sekretorna antitijela i djeluju kao “prva linija odbrane” na mjestima uvođenja antigena. Kod sisara se prenose s majke na dijete putem majčino mleko. IgE (reagini) se sintetiziraju uglavnom u limfoidnom tkivu sluzokože i limfnim čvorovima crijeva i bronhija. Imaju visoku homocitotropiju (afinitet za ćelije vlastitog tijela) i stoga mogu djelovati kao saučesnici u alergijskim reakcijama. Uloga IgD još nije utvrđena.

Dejstvo imunoglobulina na antigene manifestuje se na sledeće načine:

1. Aglutinacija (sljepljivanje) i imunološka liza- rastvaranje bakterijskih antigena.

Imuni odgovor

Takvi imunoglobulini se nazivaju aglutinini i bakteriolizini. Reakcije imunološke lize javljaju se uz sudjelovanje komplementa, komponente krvnog seruma.

2. Citotoksični učinak antitijela(citotoksini) - lišavanje vitalnosti ćelija. Ova reakcija se javlja i uz učešće komplementa.

3. Neutralizacija toksina antitijelima(antitoksini).

4. Opsonizacija— povećanje fagocitne aktivnosti mikro- i makrofaga antitijelima (opsoninima).

5. Padavine- precipitacija antigena antitelima.

Potpuni imuni odgovor je osiguran kooperativnom interakcijom T limfocita, B limfocita i makrofaga. Inkluzija imuni mehanizmi zaštita počinje od trenutka kada antigen uđe u tijelo. Makrofag (monocit) hvata antigen, obrađuje ga i prikazuje njegove antigene determinante (strukture koje određuju antigensku jedinstvenost i stranost) na površini svoje ćelije. Ovako obrađeni antigen je 100-1000 puta imunogeniji od nativnog antigena. Uključuje dalje imunološke mehanizme. Antigene determinante koje predstavlja makrofag prepoznaju B limfociti i Tx ćelije.

Uz egzogenu antigenu stimulaciju, B limfociti se transformiraju u plazma stanice i odmah počinju proizvoditi nisko-specifične IgM. Nakon nekog vremena, pod uticajem medijatora T-pomoćnika, plazma ćelije prebacuju sintezu imunoglobulina na IgG, koji je visoko specifičan za dati antigen, a zatim na IgA. Istovremeno, Tx limfociti stimuliraju stvaranje klona B limfocita, u kojem se formira imunološka memorija za ovaj antigen. Na ovaj način je osigurano aktivni imunitet.

Tx limfociti stimuliraju pozitivnu kemotaksiju neutrofilnih leukocita (mikrofaga) do mjesta antigena, što je važan mehanizam u neutralizaciji bakterija.

Endogena antigena stimulacija uključuje Tk limfocite u imunološki odgovor. Kao rezultat saradnje makrofaga, T-pomoćnika i T-ubice, potonji stječe sposobnost umnožavanja, stvarajući populaciju T ćelija osjetljivih na antigen i namjerno uništavanje antigena. Pored T ćelija, citotoksične efekte provode i Hk limfociti (prirodne ćelije ubice), koji uništavaju ćelijske antigene (ciljne ćelije) bez prethodne saradnje (slika 8.3).

Puni imunološki odgovor rijetko se provodi bez interakcije njegovih staničnih i humoralnih varijanti. Dakle, T stanice ubojice postaju osjetljive na antigen kada se vežu za specifične imunoglobuline koji su komplementarni antigenima ciljnih stanica. Makrofagi opsonizirani imunoglobulinima stječu sposobnost specifičnog napada ciljnih stanica i njihovog rastvaranja.

Ovi mehanizmi imunološkog odgovora također su u osnovi alergijskih reakcija.

Prethodna16171819202122232425262728293031Sljedeća

VIDJETI VIŠE:

Imunske ćelije i imunoglobulini

Međutim, imunološka reakcija može se pojaviti prema različitim scenarijima. U početku, imunološki sistem blokira aktivnost stranih objekata (imunogena), stvarajući posebne hemijski reaktivne molekule (imunoglobuline) koji inhibiraju aktivnost imunogena.

Imunoglobuline stvaraju limfociti, koji su glavne ćelije imunog sistema. Postoje dvije glavne vrste limfocita koji, kada su aktivni zajedno, stvaraju sve vrste imunoloških reakcija: T-limfociti (T-ćelije) i B-limfociti (B-ćelije). Kada T-limfociti percipiraju strani materijal, oni sami provode imunološki odgovor - uništavaju genetski strane ćelije. T limfociti su osnova ćelijskog imuniteta.

Humoralni imunitet

B limfociti neutraliziraju strane objekte na daljinu stvaranjem posebnih kemijski reaktivnih molekula - antitijela. B limfociti su osnova humoralnog imuniteta.

Postoji pet klasa antitela: IgM, IgD, IgE, IgG, IgA. Glavna klasa imunoglobulina je IgG.

Šta je imunološka reakcija ili imunološki odgovor?

IgG antitijela čine oko 70% svih antitijela. IgA imunoglobulini čine oko 20% svih antitijela. Antitijela drugih klasa čine samo 10% svih antitijela.

Kada dođe do humoralne imunološke reakcije, uništavanje stranog materijala se događa u krvnoj plazmi kao kemijska reakcija. Imunoglobulini nastali kao rezultat imunološke reakcije mogu ostati dugi niz godina i desetljeća, pružajući tijelu zaštitu od ponovne infekcije, na primjer, zaušnjaka, vodenih kozica, rubeole. Zahvaljujući ovom procesu vakcinacija je moguća.

T ćelije su odgovorne za imuni odgovor na dva nivoa. Na prvom nivou, podstiču otkrivanje stranog materijala (imunogena) i aktiviraju B ćelije da sintetiziraju imunoglobuline. Na drugom nivou, nakon stimulacije B ćelija da proizvode imunoglobuline, T ćelije počinju da se razgrađuju i direktno uništavaju strani materijal.

Ova aktivirana T-ćelija uništava štetnu ćeliju sudarajući se i bliskim vezivanjem za nju – zbog čega se nazivaju ćelije ubice ili T ćelije ubice.

Ćelijski imunitet

Ćelijsku imunološku odbranu otkrio je I.I. Mečnikova krajem 19. veka. On je dokazao da odbrana organizma od infekcije mikroorganizmima nastaje zahvaljujući sposobnosti posebnih krvnih zrnaca da se vežu i razgrađuju štetne mikroorganizme.

Ovaj proces je nazvan fagocitoza, a ćelije ubice koje love strane mikroorganizme zvale su se fagociti. Sinteza imunoglobulina i proces fagocitoze su specifični faktori ljudskog imuniteta.

Nespecifični imunitet

Pored specifičnih, postoje i nespecifični faktori imuniteta. Među njima:
sprečavanje prolaska patogena kroz epitel;
prisutnost u kožnim izlučevinama i želučanom soku tvari koje negativno utječu na infektivne agense;
prisustvo u krvnoj plazmi, pljuvački, suzama itd. posebni enzimski sistemi koji razgrađuju bakterije i viruse (na primjer, muramidazu).

Tijelo je zaštićeno ne samo uništavanjem genetski stranog materijala unesenog u njega, već i uklanjanjem iz organa i tkiva imunogena koji su već lokalizirani u njima. Poznato je da se virusi, bakterije i njihovi otpadni proizvodi, kao i mrtve bakterije, transportuju kroz znojne žlezde, mokraćni sistem i creva.

Drugi nespecifični odbrambeni mehanizam je interferon, antivirusna proteinska struktura koju sintetizira inficirana stanica. Krećući se kroz ekstracelularni matriks i ulazeći u zdrave ćelije, ovaj protein štiti ćeliju od virusa i od sistema komplementa – kompleksa proteina koji su stalno prisutni u krvnoj plazmi i drugim telesnim tečnostima koji uništavaju ćelije koje sadrže strani materijal.

Odbrambene snage organizma najčešće su oslabljene zbog nepridržavanja zdravog načina života ili zbog zloupotrebe antibiotika.

Prije upotrebe trebate se posavjetovati sa specijalistom.

Pretpostavku da ne postoji jedinstven mehanizam alergije na mlijeko iznio je Vendel još 1948. godine. Autor je zabilježio brze i odložene reakcije na kravlje mlijeko kod pacijenata sa idiosinkrazijom na ovaj proizvod. Iza poslednjih godina Naše znanje o imunološkim mehanizmima koji su u osnovi alergija na hranu se povećalo, ali mnoga pitanja i dalje ostaju nejasna. Poteškoće su u određenoj mjeri povezane s činjenicom da se cirkulirajuća antitijela na proteine ​​kravljeg mlijeka često otkrivaju kod potpuno zdravih ljudi, a ne otkrivaju se kod većeg broja pacijenata sa simptomima koji se jasno uklapaju u sliku alergije na mlijeko. Zapravo, ova činjenica ne treba da čudi, jer antitijela obavljaju zaštitnu funkciju u tijelu ako je njihov broj u granicama normale, a imuni sistem općenito dobro izbalansiran. Prema moderne ideje, osnova alergija na hranu i drugih vrsta preosjetljivosti, po pravilu, leži upravo u neravnoteži imunoloških mehanizama. Dostupni dokazi sugeriraju da većinu imunoloških reakcija, uključujući i alergijske, ne pokreće samo jedan imunološki mehanizam.

Najprihvaćeniju klasifikaciju mehanizama alergije razvili su Gell i Coombs; Autori identifikuju četiri glavne vrste reakcija:
Tip I. Preosjetljivost anafilaktičkog ili neposrednog tipa. Ova vrsta reakcije nastaje kao rezultat interakcije između alergena ili antigena i specifičnog IgE antitijela (ili kratkotrajnog IgG) na površini mastocita, nakon čega slijedi oslobađanje kemijskih medijatora koji povećavaju lokalni protok krvi, vaskularnu permeabilnost i stimulišu priliv različitih ćelija na mesto reakcije.

Tip II. Citotoksična ili citolitička reakcija. U ovoj vrsti reakcije, antitela (obično klase IgG ili IgM) reaguju sa antigenskom komponentom ćelije. Antigen može biti dio ćelijske strukture; takođe je moguće da se egzogeni antigen ili hapten adsorbuje na površini ćelije. Vezivanje i aktivacija komplementa su tipično uključeni u oštećenje citolitičkog tkiva.

Tip III. Reakcija kao što je Arthusov fenomen ili imunološki kompleksi. Antigen (obično u višku) reaguje sa specifičnim antitelom (IgG ili IgM), zatim se vezuje za komplement i formira cirkulišuće ​​imune komplekse. Potonji uzrokuju vaskulitis, lokalnu upalnu reakciju i oštećenje tkiva. Hemotaktički faktori koji se oslobađaju komplementom stimuliraju priliv polimorfonuklearnih leukocita na mjesto reakcije, koji se djelimično uništavaju i zauzvrat oslobađaju proteolitičke enzime, što dovodi do daljeg oštećenja tkiva.

Tip IV. Odgođena preosjetljivost ili ćelijski imuni odgovor. Senzibilizirani T limfociti migriraju na mjesto nakupljanja antigena i reagiraju s ciljnom ćelijom ili mikroorganizmom u kojem se antigen nalazi. Istovremeno, T ćelije oslobađaju različite reaktivne supstance zvane limfokini, koji potiču imunološki odgovor i često su uključeni u oštećenje tkiva.