Mechanizm reakcji immunologicznych. Mechanizm odpowiedzi immunologicznej

Pojęcie odporności oznacza odporność organizmu na wszelkie czynniki obce genetycznie, w tym mikroorganizmy chorobotwórcze i ich trucizny (od łacińskiego immunitas – wyzwolenie od czegoś).

Kiedy genetycznie obce struktury (antygeny) dostają się do organizmu, uruchamia się szereg mechanizmów i czynników, które rozpoznają i neutralizują te obce dla organizmu substancje.

Układ narządów i tkanek realizujący reakcje obronne organizmu przed zaburzeniami stałości jego środowiska wewnętrznego (homeostaza) nazywany jest układem odpornościowym.

Nauka o odporności - immunologia bada reakcje organizmu na obce substancje, w tym mikroorganizmy; reakcje organizmu na obce tkanki (zgodność) i nowotwory złośliwe; określa immunologiczne grupy krwi itp. Podstawy immunologii położyły spontaniczne obserwacje starożytnych na temat możliwości sztucznej ochrony człowieka przed chorobą zakaźną. Obserwacje osób, które znajdowały się w epicentrum epidemii, doprowadziły do ​​wniosku, że nie wszyscy chorują. Zatem ci, którzy wyzdrowieli z tej choroby, nie cierpią na dżumę; Odrą zwykle zaraża się raz w dzieciństwie; ci, którzy mieli ospę krowią, nie chorują na ospę prawdziwą itp.

Znane są sposoby starożytnych ludów na ochronę przed ukąszeniami węży poprzez wcieranie roślin zmielonych wodą w skaleczenia na skórze. jad węża; chronić stada przed peripneumonią zwierząt gospodarskich, wykonując także nacięcia na skórze sztyletem, uprzednio zanurzonym w płucach byka, który zmarł na tę chorobę.

Pierwszej sztucznej szczepionki zapobiegającej zakażeniu dokonał E. Jenner (1876). Jednak dopiero L. Pasteur był w stanie naukowo uzasadnić zasady sztucznej ochrony przed chorobami zakaźnymi. Udowodnił, że zakażenie osłabionymi patogenami prowadzi do uodpornienia organizmu na wielokrotne spotkania z tymi mikroorganizmami.

Pasteur opracował leki chroniące przed wąglikiem i wścieklizną.

Immunologia była dalej rozwijana w pracach I. I. Miecznikowa na temat znaczenia odporność komórkowa(fagocytoza) i P. Ehrlicha na temat roli czynników humoralnych (płynów ustrojowych) w rozwoju odporności.

Obecnie immunologia jest nauką, w której ochrona przed chorobami zakaźnymi jest tylko jednym z ogniw. Wyjaśnia przyczyny niezgodności i odrzucenia tkanki podczas przeszczepiania narządów, śmierć płodu w sytuacji konfliktu rezusowego, powikłania podczas transfuzji krwi, rozwiązuje problemy medycyny sądowej itp.

Główne rodzaje odporności przedstawiono na schemacie.

Odporność dziedziczna (gatunkowa).

Odporność dziedziczna (gatunkowa) jest najtrwalszą i doskonałą formą odporności, która jest spowodowana dziedzicznymi czynnikami odporności (trwałość).

Wiadomo, że człowiek jest odporny na zarazę psów i bydła, a zwierzęta nie chorują na cholerę i błonicę. Jednak odporność dziedziczna nie jest absolutna: tworząc specjalne, niekorzystne warunki dla makroorganizmu, można zmienić jego odporność. Na przykład przegrzanie, ochłodzenie, niedobór witamin i działanie hormonów prowadzą do rozwoju choroby, która zwykle jest nietypowa dla ludzi i zwierząt. W ten sposób Pasteur, schładzając kurczaki, spowodował, że zaraziły się one wąglikiem poprzez sztuczną infekcję, którą one spowodowały normalne warunki nie choruj.

Odporność nabyta

Odporność nabyta u człowieka kształtuje się przez całe życie, nie jest dziedziczona.

Naturalna odporność. Odporność czynna powstaje po chorobie (nazywa się ją poinfekcyjną). W większości przypadków utrzymuje się długo: po odrze, ospie wietrznej, dżumie itp. Jednak po niektórych chorobach czas trwania odporności jest krótki i nie przekracza roku (grypa, czerwonka itp.). Czasami naturalna odporność czynna rozwija się bez widocznej choroby. Powstaje w wyniku utajonej (utajonej) infekcji lub powtarzającej się infekcji małymi dawkami patogenu, które nie powodują oczywistej choroby (ułamkowa, szczepionka domowa).

Odporność bierna to odporność noworodków (łożyskowa), nabyta przez nie przez łożysko podczas rozwoju wewnątrzmacicznego. Noworodki mogą również uzyskać odporność dzięki mleku matki. Ten typ odporności jest krótkotrwały i zwykle zanika po 6-8 miesiącach. Ogromne znaczenie ma jednak naturalna odporność bierna, która zapewnia odporność niemowląt na choroby zakaźne.

Sztuczna odporność. Osoba nabywa odporność czynną w wyniku uodpornienia (szczepień). Ten rodzaj odporności rozwija się po wprowadzeniu do organizmu bakterii, ich trucizn, wirusów, osłabionych lub zabitych na różne sposoby (szczepienia przeciwko krztuścowi, błonicy, ospie).

Jednocześnie w organizmie następuje aktywna restrukturyzacja mająca na celu tworzenie substancji, które mają szkodliwy wpływ na patogen i jego toksyny (przeciwciała). Następuje także zmiana właściwości komórek, które niszczą mikroorganizmy i produkty ich przemiany materii. Rozwój odporności czynnej następuje stopniowo w ciągu 3-4 tygodni i utrzymuje się stosunkowo długo – od 1 roku do 3-5 lat.

Odporność bierna powstaje poprzez wprowadzenie do organizmu gotowych przeciwciał. Ten rodzaj odporności pojawia się natychmiast po wprowadzeniu przeciwciał (surowic i immunoglobulin), ale trwa tylko 15-20 dni, po czym przeciwciała są niszczone i wydalane z organizmu.

Pojęcie „immunitetu lokalnego” wprowadził A. M. Bezredka. Uważał, że poszczególne komórki i tkanki organizmu mają pewną podatność. Uodparniając je, tworzą barierę dla przenikania czynników zakaźnych. Obecnie udowodniono jedność odporności miejscowej i ogólnej. Ale znaczenie odporności poszczególnych tkanek i narządów na mikroorganizmy jest niezaprzeczalne.

Oprócz powyższego podziału odporności ze względu na pochodzenie, istnieją formy odporności ukierunkowane na różne antygeny.

Odporność przeciwdrobnoustrojowa rozwija się w chorobach wywołanych przez różne mikroorganizmy lub po wprowadzeniu szczepionek korpuskularnych (z żywych osłabionych lub zabitych mikroorganizmów).

Odporność antytoksyczna powstający w związku z truciznami bakteryjnymi – toksynami.

Odporność przeciwwirusowa powstały po chorobach wirusowych. Ten typ odporności jest przeważnie długotrwały i trwały (odra, ospa wietrzna itd.). Odporność przeciwwirusowa rozwija się także podczas immunizacji szczepionkami wirusowymi.

Ponadto odporność można podzielić w zależności od okresu uwalniania organizmu z patogenu.

Sterylna odporność. Większość patogenów znika z organizmu, gdy dana osoba wraca do zdrowia. Ten rodzaj odporności nazywa się jałowym (odra, ospa itp.).

Odporność niesterylna. Wrażliwość na czynnik zakaźny utrzymuje się tylko podczas jego przebywania w organizmie żywiciela. Taka odporność nazywana jest niesterylną lub zakaźną. Ten typ odporności obserwuje się w przypadku gruźlicy, kiły i niektórych innych infekcji.

Pytania kontrolne

1. Czym jest odporność?

2. Jakie znasz formy odporności?

Odporność człowieka na choroby zakaźne wynika z połączonego działania nieswoistych i swoistych czynników ochronnych.

Niespecyficzne to wrodzone właściwości organizmu, które przyczyniają się do niszczenia szerokiej gamy mikroorganizmów na powierzchni ludzkiego ciała i w jamach ciała.

Rozwój specyficznych czynników ochronnych następuje po kontakcie organizmu z patogenami lub toksynami; działanie tych czynników jest skierowane wyłącznie przeciwko tym patogenom lub ich toksynom.

Nieswoiste czynniki obronne organizmu

Istnieją czynniki mechaniczne, chemiczne i biologiczne, które chronią organizm przed szkodliwym działaniem różnych mikroorganizmów.

Skóra. Nienaruszona skóra stanowi barierę dla wnikania mikroorganizmów. W tym przypadku ważne są czynniki mechaniczne: odrzucenie nabłonka i wydzielin łojowych i gruczoły potowe, które pomagają usunąć mikroorganizmy ze skóry.

Rolę chemicznych czynników ochronnych pełnią także wydzieliny gruczołów skórnych (łojowych i potowych). Zawierają kwasy tłuszczowe i mlekowy, które działają bakteriobójczo (zabijają bakterie).

Biologiczne czynniki ochronne zależą od destrukcyjnego wpływu prawidłowej mikroflory skóry na mikroorganizmy chorobotwórcze.

Błony śluzowe różne narządy są jedną z barier wnikania mikroorganizmów. W drogach oddechowych ochronę mechaniczną zapewnia nabłonek rzęskowy. Ruch rzęsek nabłonka górnych dróg oddechowych powoduje ciągłe przesuwanie filmu śluzowego wraz z różnymi mikroorganizmami w kierunku naturalnych otworów: jamy ustnej i przewodów nosowych. Włosy w drogach nosowych mają taki sam wpływ na bakterie. Kaszel i kichanie pomagają usunąć mikroorganizmy i zapobiegają ich aspiracji (inhalacji).

Łzy, ślina, mleko matki i inne płyny ustrojowe zawierają lizozym. Działa destrukcyjnie (chemicznie) na mikroorganizmy. Kwaśne środowisko treści żołądkowej wpływa również na mikroorganizmy.

Normalna mikroflora błon śluzowych, jako biologiczny czynnik obrony, jest antagonistą mikroorganizmy chorobotwórcze.

Pytania kontrolne

1. Co jest czynniki niespecyficzne ochrona?

2. Jakie czynniki uniemożliwiają przenikanie drobnoustrojów chorobotwórczych przez skórę i błony śluzowe?

Zapalenie- reakcja makroorganizmu na cząstki obce wnikające do jego środowiska wewnętrznego. Jedną z przyczyn zapalenia jest wprowadzenie czynników zakaźnych do organizmu. Rozwój stanu zapalnego prowadzi do zniszczenia mikroorganizmów lub uwolnienia się od nich.

Zapalenie charakteryzuje się zaburzeniami krążenia krwi i limfy w dotkniętym obszarze. Towarzyszy mu gorączka, obrzęk, zaczerwienienie i ból.

Komórkowe czynniki ochrony niespecyficznej

Fagocytoza

Jednym z głównych mechanizmów zapalenia jest fagocytoza – proces wchłaniania bakterii.

Zjawisko fagocytozy po raz pierwszy opisał I. I. Miecznikow. Zaczął badać fagocytozę jednokomórkowej ameby, dla której fagocytoza jest metodą asymilacji pokarmu. Prześledziwszy ten proces na różnych etapach rozwoju świata zwierzęcego, I. I. Miecznikow uzupełnił go odkryciem wyspecjalizowanych komórek ludzkich, za pomocą których niszczone są bakterie, wchłaniane są martwe komórki, ogniska krwotoków itp. W ten sposób powstała doktryna fagocytozy, która stosowana do dziś ma ogromne znaczenie.

Różne komórki organizmu (leukocyty krwi, komórki śródbłonka naczyń krwionośnych) wykazują aktywność fagocytarną. Aktywność ta jest najbardziej widoczna w ruchliwych leukocytach wielojądrzastych, monocytach krwi i makrofagach tkankowych oraz w mniejszym stopniu w komórkach szpiku kostnego. Wszystkie jednojądrzaste komórki fagocytarne (i ich prekursory szpiku kostnego) są zjednoczone w jednojądrzastym układzie fagocytów (MPS).

Komórki fagocytarne mają lizosomy zawierające ponad 25 różnych enzymów hydrolitycznych i białek o właściwościach antybakteryjnych.

Etapy fagocytozy. Etap 1 - podejście fagocytu do obiektu ze względu na działanie chemiczne tego ostatniego. Ruch ten nazywany jest pozytywną chemotaksją (w stronę obiektu).

Etap 2 - adhezja mikroorganizmów do fagocytów.

Etap 3 - wchłanianie mikroorganizmów przez komórkę, tworzenie fagosomu.

Etap 4 - tworzenie fagolizosomu, który otrzymuje enzymy i białka bakteriobójcze, śmierć i trawienie patogenu.

Proces kończący się śmiercią fagocytozowanych drobnoustrojów nazywa się fagocytozą całkowitą.

Jednak niektóre mikroorganizmy wewnątrz fagocytów nie umierają, a czasem nawet się w nich rozmnażają. Należą do nich gonokoki, prątki gruźlicy i brucella. Zjawisko to nazywa się niepełną fagocytozą; w tym przypadku fagocyty umierają.

Podobnie jak inne funkcje fizjologiczne, fagocytoza zależy od stanu organizmu - regulacyjnej roli centralnego system nerwowy, odżywianie, wiek.

Aktywność fagocytarna leukocytów zmienia się w wielu, często niezakaźnych chorobach. Określając szereg wskaźników fagocytozy, można ustalić przebieg choroby - powrót do zdrowia lub pogorszenie stanu pacjenta, skuteczność leczenia itp.

Dla stawki stan funkcjonalny Aktywność wchłaniania fagocytów określa się najczęściej za pomocą dwóch testów: 1) wskaźnika fagocytarnego – odsetka komórek fagocytarnych (liczba leukocytów z wchłoniętymi drobnoustrojami na 100 zaobserwowanych); 2) liczba fagocytarna - średnia liczba drobnoustrojów lub innych obiektów fagocytozy wchłoniętych przez jeden leukocyt.

Zdolność bakteriobójcza fagocytów zależy od liczby lizosomów, aktywności enzymów wewnątrzkomórkowych i innych metod.

Aktywność fagocytozy jest związana z obecnością przeciwciał – opsonin – w surowicy krwi. Przeciwciała te wzmagają fagocytozę i przygotowują powierzchnię komórki do absorpcji przez fagocyt.

Aktywność fagocytozy w dużej mierze determinuje odporność organizmu na dany patogen. W niektórych chorobach fagocytoza jest głównym czynnikiem ochronnym, w innych jest czynnikiem pomocniczym. Jednak we wszystkich przypadkach brak zdolności fagocytarnej komórek gwałtownie pogarsza przebieg i rokowanie choroby.

Reaktywność komórkowa

Rozwój procesu zakaźnego i powstawanie odporności całkowicie zależą od pierwotnej wrażliwości komórek na patogen. Dziedziczna odporność gatunkowa jest przykładem braku wrażliwości komórek jednego gatunku zwierząt na mikroorganizmy chorobotwórcze dla innych. Mechanizm tego zjawiska nie jest dobrze poznany. Wiadomo, że reaktywność komórek zmienia się wraz z wiekiem i pod wpływem różnych czynników (fizycznych, chemicznych, biologicznych).

Pytania kontrolne

1. Co to jest fagocytoza?

2. Jakie znasz etapy fagocytozy?

3. Co to jest fagocytoza zakończona i niepełna?

Czynniki humoralne niespecyficznej ochrony

Oprócz fagocytów krew zawiera rozpuszczalne, niespecyficzne substancje, które mają szkodliwy wpływ na mikroorganizmy. Należą do nich dopełniacz, właściwadyna, β-lizyna, x-lizyna, erytryna, leukiny, plakiny, lizozym itp.

Dopełniacz (od łacińskiego complementum – addycja) to złożony układ frakcji białkowych krwi, który ma zdolność lizy mikroorganizmów i innych obcych komórek, np. czerwonych krwinek. Istnieje kilka składników dopełniacza: C 1, C 2, C 3 itp. Dopełniacz ulega zniszczeniu w temperaturze 55 ° C przez 30 minut. Ta właściwość nazywa się termolabilnością. Ulega także zniszczeniu pod wpływem wstrząsów, promieni UV itp. Oprócz surowicy krwi dopełniacz znajduje się w różnych płynach ustrojowych oraz w wysięku zapalnym, nie ma go jednak w przedniej komorze oka i płynie mózgowo-rdzeniowym.

Properdin (od łac. Properde – przygotować) to grupa składników prawidłowej surowicy krwi, która w obecności jonów magnezu aktywuje dopełniacz. Jest podobny do enzymów i odgrywa ważną rolę w odporności organizmu na infekcje. Spadek poziomu propedyny w surowicy krwi wskazuje na niewystarczającą aktywność procesów odpornościowych.

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

X-lizyna jest substancją termostabilną izolowaną z krwi pacjentów z wysoką gorączką. Posiada zdolność lizy bakterii, głównie Gram-ujemnych, bez udziału dopełniacza. Wytrzymuje nagrzewanie do 70-100°C.

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

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

Plakiny to substancje podobne do leukin izolowane z płytek krwi.

Lizozym jest enzymem niszczącym błonę komórkową drobnoustrojów. Występuje we łzach, ślinie i płynach krwi. Szybkie gojenie rany spojówki oka, błon śluzowych jamy ustnej i nosa wynika w dużej mierze z obecności lizozymu.

Mają także właściwości bakteriobójcze składniki składowe mocz, płyn prostaty, wyciągi z różnych tkanek. Normalna surowica zawiera niewielkie ilości interferonu.

Pytania kontrolne

1. Jakie są czynniki humoralne o nieswoistej ochronie?

2. Jakie znasz humoralne czynniki ochrony nieswoistej?

Specyficzne czynniki obronne organizmu (odporność)

Wymienione powyżej składniki nie wyczerpują całego arsenału humoralnych czynników obronnych. Najważniejsze z nich to specyficzne przeciwciała – immunoglobuliny, które powstają w wyniku wprowadzenia do organizmu obcych czynników – antygenów.

Antygeny

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

Antygeny mają dwie główne właściwości: 1) immunogenność, tj. zdolność do indukowania tworzenia przeciwciał i limfocytów odpornościowych; 2) zdolność do wchodzenia w specyficzną interakcję z przeciwciałami i odpornymi (uczulonymi) limfocytami, co objawia się w postaci reakcji immunologicznych (neutralizacja, aglutynacja, liza itp.). Antygeny posiadające obie cechy nazywane są kompletnymi. Należą do nich obce białka, surowice, elementy komórkowe, toksyny, bakterie, wirusy.

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

Warunki określające właściwości antygenowe różne substancje, to: obcość, makromolekularność, stan koloidalny, rozpuszczalność. Antygenowość objawia się w momencie przedostania się substancji do środowiska wewnętrznego organizmu, gdzie napotyka komórki układu odpornościowego.

Specyficzność antygenów, ich zdolność do łączenia się tylko z odpowiednim przeciwciałem, jest wyjątkowa zjawisko biologiczne. Leży u podstaw mechanizmu utrzymywania stałości środowiska wewnętrznego organizmu. Ta spójność zapewnia układ odpornościowy, rozpoznając i niszcząc substancje obce genetycznie (w tym mikroorganizmy i ich trucizny) znajdujące się w jego środowisku wewnętrznym. Układ odpornościowy człowieka znajduje się pod stałym nadzorem immunologicznym. Potrafi rozpoznać obcość, gdy komórki różnią się tylko jednym genem (rak).

Swoistość to cecha strukturalna substancji, dzięki której antygeny różnią się od siebie. Decyduje o tym determinanta antygenowa, czyli niewielka część cząsteczki antygenu, która łączy się z przeciwciałem. Liczba takich miejsc (grup) jest różna dla różnych antygenów i określa liczbę cząsteczek przeciwciał, z którymi antygen może się związać (wartościowość).

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

Układ odpornościowy wyraźnie rozróżnia antygeny „własne” i „obce”, reagując tylko na te drugie. Możliwe są jednak reakcje na własne antygeny organizmu – autoantygeny i pojawienie się przeciwko nim przeciwciał – autoprzeciwciał. Autoantygeny stają się antygenami „barierowymi” - komórkami, substancjami, które w ciągu życia jednostki nie mają kontaktu z układem odpornościowym (soczewka oka, plemnik, tarczyca itp.), ale wchodzą z nim w kontakt podczas różnych urazów, zwykle wchłanianych do krwi. A ponieważ w trakcie rozwoju organizmu antygeny te nie zostały rozpoznane jako „własne”, nie wytworzyła się naturalna tolerancja (specyficzna reakcja immunologiczna), tj. komórki układu odpornościowego pozostały w organizmie zdolne do odpowiedzi immunologicznej na te własne antygeny.

W wyniku pojawienia się autoprzeciwciał, choroby autoimmunologiczne w konsekwencji: 1) bezpośredni efekt cytotoksyczny autoprzeciwciał na komórki odpowiednich narządów (na przykład wole Hashimoto - uszkodzenie Tarczyca); 2) pośrednie działanie kompleksów autoantygen-autoprzeciwciało, które odkładają się w zajętym narządzie i powodują jego uszkodzenie (np. toczeń rumieniowaty układowy, reumatoidalne zapalenie stawów).

Antygeny mikroorganizmów. Komórka drobnoustroju zawiera duża liczba antygeny, które mają różne umiejscowienie w komórce i różne znaczenie dla rozwoju procesu zakaźnego. U różne grupy Antygeny drobnoustrojów mają różny skład. W bakteriach jelitowych dobrze zbadano antygeny O, K i H.

Antygen O jest związany ze ścianą komórkową komórki drobnoustroju. Nazywano go zwykle „somatycznym”, ponieważ wierzono, że antygen ten zawarty jest w ciele (somie) komórki. Antygen O bakterii Gram-ujemnych to złożony kompleks lipopolisacharydowo-białkowy (endotoksyna). Jest termostabilny i nie zapada się pod wpływem alkoholu i formaldehydu. Składa się z głównego rdzenia i bocznych łańcuchów polisacharydowych. Specyficzność antygenów O zależy od struktury i składu tych łańcuchów.

Antygeny K (otoczkowe) są związane z otoczką i ścianą komórkową komórki drobnoustroju. Nazywa się je również skorupowymi. Antygeny K są zlokalizowane bardziej powierzchownie niż antygeny O. Są to głównie kwaśne polisacharydy. Istnieje kilka rodzajów antygenów K: A, B, L itp. Antygeny te różnią się między sobą odpornością na wpływy temperatury. Antygen A jest najbardziej stabilny, L - najmniej. Do antygenów powierzchniowych zalicza się także antygen Vi, który występuje u patogenów duru brzusznego i niektórych innych bakterii jelitowych. Ulega zniszczeniu w temperaturze 60°C. Obecność antygenu Vi powiązano ze zjadliwością mikroorganizmów.

Antygeny H (wiciowe) zlokalizowane są w wici bakterii. Są specjalnym białkiem – flageliną. Zniszczony po podgrzaniu. Potraktowane formaliną zachowują swoje właściwości (patrz ryc. 70).

Antygen ochronny (ochronny) (od łac. Protectio - ochrona, ochrona) jest tworzony przez patogeny w organizmie pacjenta. Czynniki wywołujące wąglika, dżumę i brucelozę są zdolne do tworzenia antygenu ochronnego. Występuje w wysiękach dotkniętych tkanek.

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

Podczas rozwoju, wzrostu i rozmnażania mikroorganizmów ich antygeny mogą się zmieniać. Następuje utrata niektórych składników antygenowych, które są zlokalizowane bardziej powierzchownie. Zjawisko to nazywa się dysocjacją. Przykładem tego jest dysocjacja „S” - „R”.

Pytania kontrolne

1. Czym są antygeny?

2. Jakie są główne właściwości antygenów?

3. Jakie antygeny komórek drobnoustrojów znasz?

Przeciwciała

Przeciwciała to specyficzne białka krwi – immunoglobuliny, powstałe w odpowiedzi na wprowadzenie antygenu i zdolne do specyficznej z nim reakcji.

W surowicy ludzkiej występują dwa rodzaje białek: albuminy i globuliny. Przeciwciała są kojarzone głównie z globulinami modyfikowanymi przez antygen i nazywanymi immunoglobulinami (Ig). Globuliny są heterogenne. Na podstawie prędkości poruszania się w żelu pod wpływem przepływu prądu elektrycznego dzieli się je na trzy frakcje: α, β, γ. Przeciwciała należą głównie do γ-globulin. Ta frakcja globulin charakteryzuje się największą prędkością poruszania się w polu elektrycznym.

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

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

Immunoglobulina M (IgM) powstaje u płodu i jako pierwsza pojawia się po zakażeniu lub szczepieniu. Do tej klasy zaliczają się „normalne” przeciwciała ludzkie, które powstają w trakcie jego życia, bez widocznych objawów infekcji lub podczas powtarzających się infekcji domowych. Mają wysoką masę cząsteczkową i szybkość sedymentacji podczas ultrawirowania.

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

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

Immunoglobulina D (IgD). Występuje w małych ilościach w surowicy krwi. Nie dość studiowany.

Struktura immunoglobulin. Cząsteczki immunoglobulin wszystkich klas zbudowane są w ten sam sposób. Bardzo prosta konstrukcja dla cząsteczek IgG: dwie pary łańcuchów polipeptydowych połączonych wiązaniem dwusiarczkowym (ryc. 31). Każda para składa się z łańcucha lekkiego i ciężkiego, różniących się masą cząsteczkową. Każdy łańcuch ma sekcje stałe, które są z góry określone genetycznie, i sekcje zmienne, które powstają pod wpływem antygenu. Te specyficzne regiony przeciwciała nazywane są centrami aktywnymi. Oddziałują z antygenem, który spowodował powstanie przeciwciał. Liczba centrów aktywnych w cząsteczce przeciwciała określa wartościowość – liczbę cząsteczek antygenu, z którymi przeciwciało może się zetknąć. IgG i IgA są dwuwartościowe, IgM pięciowartościowe.

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

Kiedy rozwija się wtórna odpowiedź immunologiczna ponowne wprowadzenie antygen. Jednocześnie faza indukcyjna jest znacznie krótsza – przeciwciała powstają szybciej i intensywniej.

Pytania kontrolne

1. Czym są przeciwciała?

2. Jakie znasz klasy immunoglobulin?

Komórkowe mechanizmy odpowiedzi immunologicznej

Komórki limfoidalne organizmu pełnią główną funkcję w rozwoju odporności - odporności nie tylko na mikroorganizmy, ale także na wszystkie komórki obce genetycznie, na przykład podczas przeszczepiania tkanek. Komórki limfoidalne mają zdolność odróżniania „własnego” od „obcego” i eliminowania „obcego” (eliminowania).

Przodkiem wszystkich komórek układu odpornościowego jest hematopoetyczna komórka macierzysta. Następnie rozwijają się dwa typy limfocytów: T i B (zależne od grasicy i zależne od kaletki). Komórki otrzymały te nazwy w związku z ich pochodzeniem. Komórki T rozwijają się w grasicy (grasicy lub grasica) oraz pod wpływem substancji wydzielanych przez grasicę w obwodowej tkance limfatycznej.

Nazwa limfocyty B (zależne od torebki) pochodzi od słowa „bursa” - worek. Ptaki rozwijają komórki podobne do ludzkich limfocytów B w kaletce Fabriciusa. Chociaż u ludzi nie znaleziono narządu podobnego do kaletki Fabriciusa, nazwa ta jest kojarzona z tą kaletką.

Kiedy limfocyty B rozwijają się z komórki macierzystej, przechodzą przez kilka etapów i przekształcają się w limfocyty, które mogą tworzyć komórki plazmatyczne. Komórki plazmatyczne tworzą z kolei przeciwciała, a na ich powierzchni znajdują się immunoglobuliny trzech klas: IgG, IgM i IgA (ryc. 32).

Następuje odpowiedź immunologiczna w postaci produkcji specyficznych przeciwciał w następujący sposób: obcy antygen, który przeniknął do organizmu, ulega przede wszystkim fagocytozie przez makrofagi. Makrofagi, przetwarzając i koncentrując antygen na swojej powierzchni, przekazują o nim informację komórkom T, które zaczynają się dzielić, „dojrzewać” i wydzielać czynnik humoralny, do którego zaliczają się limfocyty B do produkcji przeciwciał. Te ostatnie również „dojrzewają” i rozwijają się w komórki plazmatyczne, które syntetyzują przeciwciała o danej swoistości.

Zatem dzięki wspólnym wysiłkom makrofagi, limfocyty T i B pełnią funkcje odpornościowe organizmu - ochronę przed wszystkim, co obce genetycznie, w tym patogenami chorób zakaźnych. Ochrona przeciwciałami polega na tym, że immunoglobuliny syntetyzowane dla danego antygenu, łącząc się z nim (antygenem), przygotowują go, uwrażliwiają na zniszczenie, neutralizację przez różne naturalne mechanizmy: fagocyty, dopełniacz itp.

Pytania kontrolne

1. Jaka jest rola makrofagów w odpowiedzi immunologicznej?

2. Jaka jest rola limfocytów T w odpowiedzi immunologicznej?

3. Jaka jest rola limfocytów B w odpowiedzi immunologicznej?

Teorie odporności. Znaczenie przeciwciał w rozwoju odporności jest niezaprzeczalne. Jaki jest mechanizm ich powstawania? Sprawa ta jest od dawna przedmiotem dyskusji i dyskusji.

Powstało kilka teorii powstawania przeciwciał, które można podzielić na dwie grupy: selektywną (selekcja – selekcja) i instruktażową (instruowanie – instruowanie, prowadzenie).

Teorie selektywne zakładają istnienie w organizmie gotowych przeciwciał przeciwko każdemu antygenowi lub komórkom zdolnym do syntezy tych przeciwciał.

Zatem Ehrlich (1898) założył, że komórka ma gotowe „receptory” (przeciwciała), które łączą się z antygenem. Po połączeniu z antygenem przeciwciała powstają w jeszcze większej ilości.

Tę samą opinię podzielali twórcy innych teorii selektywnych: N. Erne (1955) i F. Burnet (1957). Argumentowali, że już w ciele płodu, a następnie w organizmie dorosłego człowieka znajdują się komórki zdolne do interakcji z dowolnym antygenem, jednak pod wpływem określonych antygenów określone komórki wytwarzają „niezbędne” przeciwciała.

Teorie instruktażowe [Gaurowitz F., Pauling L., Landsteiner K., 1937-1940] uważają antygen za „matrycę”, stempel, na którym tworzą się określone grupy cząsteczek przeciwciał.

Teorie te nie wyjaśniały jednak wszystkich zjawisk odporności, a obecnie najbardziej akceptowaną jest teoria selekcji klonalnej F. Burneta (1964). Zgodnie z tą teorią w okresie embrionalnym u płodu znajduje się wiele limfocytów – komórek prekursorowych, które ulegają zniszczeniu w wyniku spotkania z własnymi antygenami. Dlatego w organizmie dorosłego człowieka nie ma już komórek wytwarzających przeciwciała przeciwko własnym antygenom. Kiedy jednak dorosły organizm napotka obcy antygen, następuje selekcja (selekcja) klonu komórek immunologicznie aktywnych, które wytwarzają swoiste przeciwciała skierowane przeciwko temu „obcemu” antygenowi. Kiedy ponownie spotkają się z tym antygenem, komórek „wybranego” klona jest więcej i szybko tworzą więcej przeciwciał. Teoria ta najpełniej wyjaśnia podstawowe zjawiska odporności.

Mechanizm oddziaływania antygenu i przeciwciał ma różne wyjaśnienia. Zatem Ehrlich porównał ich połączenie do reakcji mocnego kwasu i mocnej zasady, w wyniku której powstaje nowa substancja, taka jak sól.

Bordet uważał, że antygen i przeciwciała adsorbują się wzajemnie jak farba i bibuła filtracyjna lub jod i skrobia. Jednak teorie te nie wyjaśniały najważniejszej rzeczy - specyfiki reakcji immunologicznych.

Mechanizm połączenia antygenu z przeciwciałem najpełniej wyjaśnia hipoteza Marreka (teoria sieci) i Paulinga (teoria farmy) (ryc. 33). Marrek rozważa połączenie antygenu i przeciwciał w postaci siatki, w której antygen występuje naprzemiennie z przeciwciałem, tworząc konglomeraty sieci. Zgodnie z hipotezą Paulinga (patrz ryc. 33) przeciwciała mają dwie wartościowości (dwie specyficzne determinanty), a antygen ma kilka wartościowości – jest wielowartościowy. Kiedy antygen i przeciwciała łączą się, tworzą się aglomeraty przypominające „farmy” budynków.

Przy optymalnym stosunku antygenu i przeciwciał tworzą się duże, mocne, widoczne kompleksy gołym okiem. Przy nadmiarze antygenu każde centrum aktywne przeciwciał zostaje wypełnione cząsteczką antygenu, nie ma wystarczającej ilości przeciwciał, aby połączyć się z innymi cząsteczkami antygenu i są małe, niewidoczny dla oka kompleksy. Przy nadmiarze przeciwciał nie ma wystarczającej ilości antygenu do utworzenia sieci, determinanty przeciwciał są nieobecne i nie ma widocznych objawów reakcji.

W oparciu o powyższe teorie, specyficzność reakcji antygen-przeciwciało jest dziś przedstawiana jako oddziaływanie grupy determinacyjnej antygenu i centrów aktywnych przeciwciała. Ponieważ przeciwciała powstają pod wpływem antygenu, ich struktura odpowiada grupom determinującym antygen. Grupa determinacyjna antygenu i fragmenty centrów aktywnych przeciwciała są przeciwne ładunki elektryczne i po połączeniu tworzą kompleks, którego siła zależy od stosunku składników i środowiska, w którym oddziałują.

Badania nad odpornością – immunologia – odniosły ogromny sukces w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Odkrycie wzorców procesu odpornościowego umożliwiło rozwiązanie różnorodnych problemów w wielu dziedzinach medycyny. Opracowano i udoskonalono metody zapobiegania wielu chorobom zakaźnym; leczenie chorób zakaźnych i wielu innych (autoimmunologicznych, niedoborów odporności); zapobieganie śmierci płodu w sytuacjach konfliktu rezusowego; przeszczepianie tkanek i narządów; walczyć przeciwko nowotwory złośliwe; immunodiagnostyka - wykorzystanie reakcji immunologicznych do celów diagnostycznych.

Reakcje immunologiczne- są to reakcje pomiędzy antygenem a przeciwciałem lub pomiędzy antygenem a uwrażliwionymi* limfocytami, które zachodzą w żywym organizmie i mogą zostać odtworzone w laboratorium.

* (Uwrażliwiony - nadwrażliwy.)

Reakcje immunologiczne weszły do ​​praktyki diagnozowania chorób zakaźnych na przełomie XIX i XX wieku. Ze względu na dużą czułość (wykrywają antygeny w bardzo dużych rozcieńczeniach) i, co najważniejsze, ścisłą swoistość (pozwalają na rozróżnienie antygenów o podobnym składzie), stwierdzili, że szerokie zastosowanie w rozwiązywaniu problemów teoretycznych i problemy praktyczne medycyny i biologii. Z reakcji tych korzystają immunolodzy, mikrobiolodzy, specjaliści chorób zakaźnych, biochemicy, genetycy, biolodzy molekularni, onkolodzy eksperymentalni i lekarze innych specjalności.

Reakcje antygenu z przeciwciałem nazywane są serologicznymi (od łacińskiego surowica - surowica) lub humoralnymi (od łacińskiego humor - płyn), ponieważ biorące w nich udział przeciwciała (immunoglobuliny) zawsze znajdują się w surowicy krwi.

Reakcje antygenowe z uwrażliwionymi limfocytami nazywane są reakcjami komórkowymi.

Pytania kontrolne

1. Jak powstają przeciwciała?

2. Jakie znasz teorie powstawania przeciwciał?

3. Jaki jest mechanizm oddziaływania antygenu z przeciwciałem?

Reakcje serologiczne

Reakcje serologiczne - reakcje interakcji antygenu z przeciwciałem zachodzą w dwóch fazach: I faza - specyficzna - tworzenie kompleksu antygenu i odpowiadającego mu przeciwciała (patrz ryc. 33). W tej fazie nie ma widocznych zmian, ale powstały kompleks staje się wrażliwy na niespecyficzne czynniki obecne w środowisku (elektrolity, dopełniacz, fagocyty); II faza – niespecyficzna. W tej fazie specyficzny kompleks antygen-przeciwciało oddziałuje z nieswoistymi czynnikami środowiskowymi, w których zachodzi reakcja. Wynik ich interakcji może być widoczny gołym okiem (sklejenie, rozpuszczenie itp.). Czasami te widoczne zmiany są nieobecne.

Charakter widocznej fazy reakcji serologicznych zależy od stanu antygenu i warunków środowiskowych, w jakich zachodzi jego interakcja z przeciwciałem. Występują reakcje aglutynacji, wytrącania, lizy immunologicznej, wiązania dopełniacza itp. (Tabela 14).

Zastosowanie testów serologicznych. Jednym z głównych zastosowań testów serologicznych jest laboratoryjna diagnostyka zakażeń. Służą do: 1) wykrywania przeciwciał w surowicy pacjenta, czyli do serodiagnostyki; 2) w celu określenia rodzaju lub rodzaju antygenu, np. wyizolowanego z chorego drobnoustroju, czyli w celu jego identyfikacji.

W tym przypadku nieznany składnik jest określany na podstawie znanego. Na przykład, aby wykryć przeciwciała w surowicy pacjenta, pobiera się znaną hodowlę laboratoryjną mikroorganizmu (antygenu). Jeśli surowica z nią reaguje, to zawiera odpowiednie przeciwciała i można sądzić, że ten drobnoustrój jest przyczyną choroby u badanego pacjenta.

W przypadku konieczności ustalenia, który drobnoustrój jest izolowany, bada się go w reakcji ze znaną surowicą diagnostyczną (immunologiczną). Dodatni wynik reakcji wskazuje, że jest to mikroorganizm identyczny z tym, którym zwierzę immunizowano w celu uzyskania surowicy (tab. 15).

Reakcje serologiczne wykorzystuje się także do oznaczania aktywności (miana) surowic oraz w badaniach naukowych.

Przeprowadzanie reakcji serologicznych wymaga specjalnego przygotowania.

Pojemniki do reakcji serologicznych muszą być czyste i suche. Stosuje się probówki (bakteriologiczne, aglutynacyjne, wytrącające i wirówkowe), pipety miarowe o różnych rozmiarach i pipety Pasteura*, kolby, cylindry, szkiełka i szkiełka nakrywkowe, szalki Petriego, plastikowe płytki ze studzienkami.

* (Każdy składnik reakcji wlewa się do osobnej pipety. Pipety należy zachować do końca doświadczenia. Aby to zrobić, wygodnie jest umieścić je w sterylnych probówkach ze znakami wskazującymi, która pipeta jest która.)

Narzędzia i wyposażenie: pętla, statywy, szkło powiększające, aglutynoskop, termostat, lodówka, wirówka, waga chemiczna z odważnikami.

Materiały: przeciwciała (surowice odpornościowe i testowe), antygeny (hodowle mikroorganizmów, materiały diagnostyczne, ekstrakty, lizaty, hapteny, erytrocyty, toksyny), dopełniacz, izotoniczny roztwór chlorku sodu.

Uwaga! W reakcjach serologicznych stosuje się wyłącznie chemicznie czysty chlorek sodu.

Sera. Surowica pacjenta. Surowicę pobiera się zwykle w drugim tygodniu choroby, kiedy można spodziewać się w niej obecności przeciwciał, czasem wykorzystuje się surowice od rekonwalescentów (w trakcie rekonwalescencji) i tych, którzy wyzdrowiali.

Najczęściej w celu uzyskania surowicy pobiera się krew z żyły w ilości 3-5 ml do jałowej probówki i wysyła do laboratorium wraz z etykietą zawierającą nazwisko i inicjały pacjenta, przewidywaną diagnozę oraz datę.

Krew należy pobierać na czczo lub nie wcześniej niż 6 godzin po posiłku. Surowica krwi po jedzeniu może zawierać kropelki tłuszczu, przez co jest mętna i nienadająca się do badań (surowica ta nazywana jest chylous).

Uwaga! Podczas pobierania krwi należy przestrzegać zasad aseptyki.

Aby uzyskać surowicę, krew pozostawia się na 1 godzinę w temperaturze pokojowej lub umieszcza w termostacie o temperaturze 37°C na 30 minut w celu wytworzenia skrzepu.

Uwaga! Surowicy nie należy przechowywać w termostacie dłużej niż 30 minut – może wystąpić hemoliza, co zakłóci badanie.

Powstały skrzep oddziela się od ścianek probówki za pomocą pipety lub pętli Pasteura („w kółku”). Probówkę umieszcza się na pewien czas w lodówce (zwykle na 1 godzinę, ale nie dłużej niż 48 godzin), aby lepiej oddzielić surowicę od skrzepu, który skurczył się na zimno. Następnie surowicę aspiruje się sterylną pipetą Pasteura wyposażoną w gumowy balon lub wężyk.

Serum należy odsysać bardzo ostrożnie, aby nie złapać powstałych elementów. Surowica powinna być całkowicie przezroczysta, bez domieszki komórek. Mętne surowice odsysa się ponownie po opadnięciu komórek. Serwatkę można uwolnić od utworzonych elementów poprzez wirowanie.

Uwaga! Serwatka może pozostać na skrzepie nie dłużej niż 48 godzin w temperaturze +4°C.

Aby uzyskać surowicę, można pobrać krew z nakłucia miąższu palca lub płatka ucha za pomocą pipety Pasteura. U niemowląt krew pobierana jest z nacięcia w pięcie w kształcie litery Y.

Podczas używania pipety Pasteura krew z nakłucia jest zasysana do pipety. Ostry koniec pipety jest uszczelniony. Pipetę umieszcza się w probówce ostrym końcem w dół. Aby zapobiec pęknięciu, na dnie probówki umieszcza się kawałek waty. Probówkę z odpowiednią etykietą wysyła się do laboratorium. Surowica zgromadzona na szerokim końcu pipety jest odsysana.

Surowice odpornościowe uzyskuje się z krwi ludzi lub zwierząt (najczęściej królików i koni), immunizowanych według określonego schematu odpowiednim antygenem (szczepionką). W powstałej surowicy określa się jej aktywność (miano), tj. największe rozcieńczenie, w którym reaguje ona z odpowiednim antygenem w określonych warunkach doświadczalnych.

Sera są zwykle przygotowywane w produkcji. Wlewa się je do ampułek, na których wskazana jest nazwa i miano. W większości przypadków serum jest suszone. Przed użyciem suchą serwatkę rozpuszcza się w wodzie destylowanej do pierwotnej objętości (również wskazanej na etykiecie). Wszystkie suche (liofilizowane) preparaty diagnostyczne przechowywać w temperaturze 4-10°C.

Do badań serologicznych wykorzystuje się natywne (nieadsorbowane) i adsorbowane surowice odpornościowe. Wadą surowic natywnych jest obecność w nich przeciwciał grupowych, czyli przeciwciał przeciwko mikroorganizmom posiadającym wspólne antygeny. Zazwyczaj takie antygeny znajdują się w drobnoustrojach należących do tej samej grupy, rodzaju lub rodziny. Zaadsorbowane surowice charakteryzują się ścisłą swoistością: reagują jedynie z antygenem homologicznym. Przeciwciała skierowane przeciwko innym (heterogennym) antygenom są usuwane poprzez adsorpcję. Miano przeciwciał w zaadsorbowanych surowicach jest niskie (1:40, 1:320), dlatego nie są one rozcieńczane*.

* (Obecnie, wykorzystując biotechnologię, otrzymuje się specjalne komórki (hybrydomy), które in vitro wytwarzają przeciwciała monoklonalne, czyli przeciwciała reagujące ściśle specyficznie (z jednym antygenem).)

Reakcja aglutynacji

Reakcja aglutynacji (RA) polega na sklejaniu i wytrącaniu drobnoustrojów lub innych komórek pod wpływem przeciwciał w obecności elektrolitu (izotoniczny roztwór chlorku sodu). Powstały osad nazywany jest aglutynianem. Do reakcji potrzebujesz:

1. Przeciwciała (aglutyniny) – występują w surowicy pacjenta lub surowicy odpornościowej.

2. Antygen – zawiesina żywych lub zabitych mikroorganizmów, czerwonych krwinek lub innych komórek.

3. Roztwór izotoniczny.

Reakcja aglutynacji w diagnostyce serologicznej jest szeroko stosowana w przypadku duru brzusznego, duru brzusznego (reakcja Vidala), brucelozy (reakcja Wrighta) itp. Przeciwciałem w tym przypadku jest surowica pacjenta, a antygenem jest znany drobnoustrój.

Podczas identyfikacji drobnoustrojów lub innych komórek ich zawiesinę stosuje się jako antygen, a znaną surowicę odpornościową stosuje się jako przeciwciało. Reakcja ta jest szeroko stosowana w diagnostyce infekcji jelitowych, krztuśca itp.

Przygotowanie składników: 1) otrzymanie serwatki, patrz p. 200; 2) przygotowanie antygenu. Zawiesina żywych drobnoustrojów powinna być jednorodna i odpowiadać (w 1 ml) około 30 jednostkom. zmętnienie zgodnie ze standardem optycznym GISC. Do jego przygotowania wykorzystuje się zwykle hodowlę 24-godzinną hodowaną na skosach agarowych. Hodowlę zmywa się 3-4 ml roztworu izotonicznego, przenosi do sterylnej probówki, określa jej gęstość i, jeśli to konieczne, rozcieńcza.

Stosowanie zawiesiny zabitych drobnoustrojów – Diagnostyka – ułatwia pracę i czyni ją bezpieczną. Zwykle korzystają z diagnostyki przygotowanej na produkcji.

Ustawianie reakcji. Istnieją dwie metody przeprowadzenia tej reakcji: reakcja aglutynacji szklanej (czasami nazywana reakcją orientacyjną) i reakcja aglutynacji przedłużonej (w probówkach).

Reakcja aglutynacji na szkle. Na szkiełko beztłuszczowe nanieść 2 krople specyficznego (adsorbowanego) serum i kroplę roztworu izotonicznego. Surowice nieadsorbowane są wstępnie rozcieńczane w stosunku 1:5 – 1:25. Krople nakłada się na szybę tak, aby zachować między nimi odległość. Za pomocą ołówka woskowego zaznacz na szkle miejsce, w którym znajduje się każda kropla. Hodowlę dokładnie rozciera się na szkle za pomocą ezy lub pipety, a następnie dodaje do kropli roztworu izotonicznego i jednej z kropli surowicy, mieszając aż do uzyskania jednorodnej zawiesiny. Kontrolą surowicy jest kropla surowicy bez hodowli.

Uwaga! Nie można przenosić hodowli z surowicy do kropli roztworu izotonicznego, który stanowi kontrolę antygenową.

Reakcja zachodzi w temperaturze pokojowej przez 1-3 minuty. Kontrola surowicy powinna pozostać klarowna, a kontrola antygenowa powinna wykazywać równomierne zmętnienie. Jeżeli w kropli, w której kultura jest zmieszana z surowicą, na tle klarownej cieczy pojawią się płatki aglutynatu, wynik reakcji uważa się za pozytywny. Jeżeli reakcja jest ujemna, kropla będzie miała równomierne zmętnienie, jak w przypadku kontroli antygenowej.

Reakcja jest wyraźniej widoczna, gdy patrzy się na ciemne tło w świetle przechodzącym. Studiując go, możesz użyć szkła powiększającego.

Szczegółowa reakcja aglutynacji. Przygotowuje się seryjne, najczęściej dwukrotne rozcieńczenia surowicy. Surowicę pacjenta rozcieńcza się zazwyczaj w stosunku 1:50 do 1:1600, surowicę odpornościową – do miana lub do połowy miana. Miano surowica aglutynująca- jego maksymalne rozcieńczenie, w którym aglutynuje komórki homologiczne.

Rozcieńczanie surowicy: 1) umieścić na stojaku wymaganą liczbę probówek o tej samej średnicy, wysokości i konfiguracji dna;

2) na każdej probówce wskazany jest stopień rozcieńczenia surowicy, dodatkowo na pierwszej probówce zapisano numer doświadczenia lub nazwę antygenu. Na probówkach kontrolnych napisano „KS” – kontrola surowicy i „KA” – kontrola antygenu;

3) do wszystkich probówek wlewa się 1 ml roztworu izotonicznego;

4) w osobnej probówce przygotowuje się wstępne (robocze) rozcieńczenie surowicy. Na przykład, aby przygotować robocze rozcieńczenie 1:50, do probówki wlewa się 4,9 ml roztworu izotonicznego i 0,1 ml surowicy. Stopień rozcieńczenia należy wskazać na probówce. Początkowe rozcieńczenie surowicy dodaje się do pierwszych dwóch probówek i probówki z kontrolą surowicy;

5) przygotować seryjne, dwukrotne rozcieńczenia surowicy.

Przybliżony schemat jego rozcieńczenia podano w tabeli. 16.

Notatka. Strzałki wskazują transfer płynu z probówki do probówki; z piątej probówki i probówki kontrolnej surowicy do roztworu środka dezynfekującego wlewa się 1,0 ml.

Uwaga! Wszystkie probówki muszą zawierać tę samą objętość płynu.

Po rozcieńczeniu surowicy do wszystkich probówek z wyjątkiem surowicy kontrolnej dodaje się 1-2 krople antygenu (diagnosticum lub świeżo przygotowana zawiesina bakterii). W probówkach powinno pojawić się lekkie, jednolite zmętnienie. Kontrola surowicy pozostaje wyraźna.

Probówki dokładnie wytrząsa się i umieszcza w termostacie (37°C). Wstępne rozliczenie wyników reakcji przeprowadza się po 2 godzinach, a końcowe rozliczenie po 18-20 godzinach (przechowując w temperaturze pokojowej).

Rozliczanie wyników, jak zawsze, zaczyna się od kontroli. Kontrola surowicy powinna pozostać przejrzysta, a kontrola antygenu jednolicie mętna. Badać probówki w świetle przechodzącym (bardzo wygodne na ciemnym tle) gołym okiem, używając szkła powiększającego lub aglutynoskopu.

Aglutynoskop- urządzenie składające się z wydrążonej metalowej rurki zamontowanej na stojaku. Na górze znajduje się okular ze śrubą regulacyjną. Pod tubusem zamocowane jest obrotowe lusterko. Probówkę z badaną cieczą wkłada się z boku do otworu probówki na taką odległość, aby znajdująca się w niej ciecz znalazła się pod okularem. Ustawiając oświetlenie za pomocą lustra i skupiając okular, określa się obecność i charakter aglutynatu.

Jeżeli wynik reakcji jest dodatni, w probówkach widoczne są ziarna lub płatki aglutynatu. Aglutynat stopniowo osiada na dnie w postaci „parasolki”, a ciecz nad osadem staje się klarowna (porównaj z równomiernie mętną kontrolą antygenową).

Aby zbadać wielkość i charakter osadu, zawartość probówek lekko wstrząsa się. Występują aglutynacje drobnoziarniste i kłaczkowate. Drobnoziarniste (O-aglutynacja) uzyskuje się podczas pracy z O-surowicą*. Płatkowaty (H) - podczas interakcji ruchliwych mikroorganizmów z wiciowymi surowicami H.

* (Surowice O zawierają przeciwciała przeciwko antygenowi O (somatycznemu), surowice H - przeciwko antygenowi wici.)

Aglutynacja kłaczkowata zachodzi szybciej, powstały osad jest bardzo luźny i łatwo pęka.

Wszystkie komórki osiadły, ciecz w probówce jest całkowicie przezroczysta. Wynik reakcji jest zdecydowanie pozytywny.

Jest mniej osadu, nie ma całkowitego oczyszczenia cieczy. Wynik reakcji jest pozytywny.

Osadu jest jeszcze mniej, ciecz jest mętna. Wynik reakcji jest lekko pozytywny.

Niewielki osad, mętna ciecz. Wątpliwy wynik reakcji.

Nie ma osadu, ciecz jest równomiernie mętna, jak w kontroli antygenowej. Negatywny wynik reakcji.

Możliwe błędy podczas przeprowadzania reakcji aglutynacji. 1. Spontaniczna (spontaniczna) aglutynacja. Niektóre komórki, zwłaszcza drobnoustroje w formie R, nie wytwarzają jednolitej (homogenicznej) zawiesiny i szybko się wytrącają. Aby tego uniknąć należy zastosować hodowlę w formie S, która nie powoduje samoistnej aglutynacji.

2. W surowicy zdrowi ludzie Istnieją przeciwciała przeciwko niektórym mikroorganizmom (tzw. „normalne przeciwciała”). Ich miano jest niskie. Zatem pozytywny wynik reakcji w rozcieńczeniu 1:100 lub większym wskazuje na jej specyficzność.

3. Reakcja grupowa z drobnoustrojami o podobnej strukturze antygenowej. Na przykład surowica pacjenta chorego na dur brzuszny może również aglutynować bakterie paratyfusu A i B. W przeciwieństwie do specyficznej reakcji grupowej występuje ona w niższych mianach. Zaadsorbowane surowice nie dają reakcji grupowej.

4. Należy wziąć pod uwagę, że specyficzne przeciwciała po przebytej chorobie, a nawet po szczepieniach, mogą utrzymywać się przez długi czas. Nazywa się je „anamnestycznymi”. Aby odróżnić je od przeciwciał „zakaźnych” powstałych w trakcie aktualnej choroby, reakcję przeprowadza się dynamicznie, czyli bada się surowicę pacjenta, którą ponownie pobiera się po 5-7 dniach. Wzrost miana przeciwciał wskazuje na obecność choroby, miano przeciwciał „anamnestycznych” nie wzrasta, a nawet może się zmniejszyć.

Pytania kontrolne

1. Czym są reakcje immunologiczne i jakie są ich główne właściwości?

2. Jakie składniki biorą udział w reakcjach serologicznych? Dlaczego reakcje nazywamy serologicznymi i z ilu faz się składają?

3. Co to jest reakcja aglutynacji? Jego zastosowanie i metody realizacji. Co to jest diagnostyka?

4. Jaki antygen wykorzystuje się do badania surowicy pacjenta? Jakiej surowicy używa się do określenia rodzaju nieznanego drobnoustroju?

5. Co to jest aglutynacja O i H? W jakich przypadkach tworzy się osad kłaczkowaty, a kiedy drobnoziarnisty?

Ćwiczenia

1. Wykonaj szczegółowe badanie aglutynacji w celu określenia miana przeciwciał w surowicy pacjenta i uwzględnij jego wynik.

2. Przeprowadzić reakcję aglutynacji na szkle w celu określenia rodzaju wyizolowanego mikroorganizmu.

Reakcja hemaglutynacji

W praktyce laboratoryjnej wykorzystuje się dwie reakcje hemaglutynacji (HRA), różniące się mechanizmem działania.

Najpierw RGA odnosi się do serologicznego. W tej reakcji czerwone krwinki ulegają aglutynacji podczas interakcji z odpowiednimi przeciwciałami (hemaglutyninami). Reakcja jest szeroko stosowana do oznaczania grup krwi.

Drugie RGA nie jest serologiczny. W nim sklejanie czerwonych krwinek jest spowodowane nie przez przeciwciała, ale przez specjalne substancje utworzone przez wirusy. Na przykład wirus grypy aglutynuje czerwone krwinki kur i świnek morskich, a wirus polio aglutynuje czerwone krwinki owiec. Reakcja ta pozwala ocenić obecność konkretnego wirusa w badanym materiale.

Ustawianie reakcji. Reakcję prowadzi się w probówkach lub na specjalnych płytkach ze studzienkami. Materiał badany na obecność wirusa jest rozcieńczany roztwór izotoniczny od 1:10 do 1:1280; 0,5 ml każdego rozcieńczenia miesza się z równą objętością 1-2% zawiesiny czerwonych krwinek. W kontroli 0,5 ml erytrocytów zmieszano z 0,5 ml roztworu izotonicznego. Probówki umieszcza się w termostacie na 30 minut, a płytki pozostawia się w temperaturze pokojowej na 45 minut.

Rozliczanie wyników. Jeżeli reakcja jest pozytywna, na dnie probówki lub studzienki pojawia się osad czerwonych krwinek z ząbkowanymi krawędziami („parasol”), pokrywający całe dno dołka. Jeżeli wynik jest negatywny, czerwone krwinki tworzą gęsty osad o gładkich krawędziach („guzik”). Ten sam osad powinien znajdować się w kontroli. Intensywność reakcji wyraża się znakami plus. Miano wirusa to maksymalne rozcieńczenie materiału, w którym zachodzi aglutynacja.

Reakcja hamowania hemaglutynacji

Jest to reakcja serologiczna, w której specyficzne przeciwciała przeciwwirusowe, oddziałując z wirusem (antygenem), neutralizują go i pozbawiają zdolności do aglutynacji czerwonych krwinek, czyli hamują reakcję hemaglutynacji. Wysoka specyficzność reakcji hamowania hemaglutynacji (HAI) pozwala na wykorzystanie jej do określenia rodzaju, a nawet rodzaju wirusów wykrytych podczas testu HRA.

Ustawianie reakcji. 0,25 ml surowicy przeciwwirusowej w kolejnych dwukrotnych rozcieńczeniach od 1:10 do 1:2560 miesza się z równą objętością materiału zawierającego wirusa, rozcieńczonego 4 razy mniej niż miano ustalone w RGA. Mieszaninę wytrząsa się i umieszcza w termostacie na 30 minut, po czym dodaje się 0,5 ml 1-2% zawiesiny czerwonych krwinek.

Reakcji towarzyszą trzy kontrole (Tabela 17).

Wyniki rejestruje się po wielokrotnej inkubacji w termostacie przez 30 lub 45 minut w temperaturze pokojowej. Jeśli doświadczenie zostanie przeprowadzone prawidłowo, powinien powstać „przycisk” w kontroli surowicy i erytrocytów - nie ma czynnika aglutynującego erytrocyty; w kontroli antygenu tworzy się „parasol” - wirus powoduje aglutynację czerwonych krwinek.

W eksperymencie, jeśli surowica jest homologiczna z badanym wirusem, tworzy się „przycisk” – surowica zneutralizowała wirusa. Miano surowicy to maksymalne rozcieńczenie, przy którym hemaglutynacja jest opóźniona.

Pośrednia reakcja hemaglutynacji

Pośrednia (pasywna) reakcja hemaglutynacji (IRHA) polega na tym, że krwinki czerwone, jeśli na ich powierzchni zaadsorbowany zostanie rozpuszczalny antygen, nabywają zdolność do aglutynacji w wyniku interakcji z przeciwciałami skierowanymi przeciwko zaadsorbowanemu antygenowi. Schemat RNGA pokazano na ryc. 34. RNGA jest szeroko stosowane w diagnostyce szeregu infekcji.

Ustawianie reakcji. Surowicę testową podgrzewa się przez 30 minut w temperaturze 56°C, rozcieńcza kolejno w stosunku 1:10 - 1:1280 i wlewa do probówek lub studzienek po 0,25 ml, do których wprowadza się 2 krople erytrocytów diagnostycznych (erytrocyty z zaadsorbowanym na nich antygenem) ) są następnie dodawane.

Kontrole: zawiesina diagnostyki erytrocytów ze znaną surowicą immunologiczną; zawieszenie diagnostyki w normalnej surowicy; zawiesina prawidłowych czerwonych krwinek w surowicy testowej. W pierwszej kontroli powinna nastąpić aglutynacja, w drugiej i trzeciej nie powinna wystąpić.

Za pomocą RIGA można wykryć nieznany antygen, jeśli znane przeciwciała zostaną zaadsorbowane na czerwonych krwinkach.

Reakcję hemaglutynacji można przeprowadzić w objętości 0,025 ml (mikrometoda) przy użyciu mikrotitratora Takachi.

Pytania kontrolne

1. Co wskazuje dodatni wynik analizy rentgenowskiej pomiędzy krwinkami czerwonymi a materiałem badanym na obecność wirusa?

2. Czy nastąpi aglutynacja czerwonych krwinek, jeśli doda się do nich wirusa i odpowiadającą mu surowicę? Jak nazywa się reakcja, która ujawnia to zjawisko?

Ćwiczenia

Weź pod uwagę i zarejestruj wynik RYGA.

Reakcja wytrącania

W reakcji strącania wytrąca się specyficzny kompleks immunologiczny, składający się z rozpuszczalnego antygenu (lizat, ekstrakt, hapten) i swoistego przeciwciała w obecności elektrolitów.

Mętny pierścień lub osad powstały w wyniku tej reakcji nazywany jest osadem. Reakcja ta różni się od reakcji aglutynacji głównie wielkością cząstek antygenu.

Reakcję strącania stosuje się zwykle do oznaczania antygenu w diagnostyce szeregu infekcji (wąglik, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych itp.); w medycynie sądowej – w celu określenia gatunku krwi, nasienia itp.; w badaniach sanitarno-higienicznych – przy stwierdzeniu fałszerstwa produktów; za jego pomocą określa się pokrewieństwo filogenetyczne zwierząt i roślin. Do reakcji potrzebujesz:

1. Przeciwciała (precypityny) – surowica odpornościowa o wysokim mianie przeciwciał (nie niższym niż 1:100 000). Miano wytrącającej się surowicy określa się na podstawie największego rozcieńczenia antygenu, z którym reaguje. Serum stosuje się najczęściej w postaci nierozcieńczonej lub w rozcieńczeniu 1:5 – 1:10.

2. Antygen - rozpuszczone substancje o charakterze polisacharydów białkowych lub lipidowych (pełne antygeny i hapteny).

3. Roztwór izotoniczny.

Głównymi metodami prowadzenia reakcji wytrącania są: reakcja wytrącania pierścieniowego i reakcja wytrącania na agarze (żelu).

Uwaga! Wszystkie składniki biorące udział w reakcji wytrącania muszą być całkowicie przezroczyste.

Reakcja wytrącania pierścienia. Za pomocą pipety Pasteura dodać 0,2-0,3 ml (5-6 kropli) surowicy do probówki do strącania (surowica nie powinna dostać się na ścianki probówki). Antygen w tej samej objętości ostrożnie nakłada się warstwami na surowicę, wylewając ją cienką pipetą Pasteura wzdłuż ścianki probówki. Probówkę trzyma się w pozycji pochylonej. Po prawidłowym nałożeniu warstw powinna istnieć wyraźna granica między surowicą a antygenem. Ostrożnie, aby nie wymieszać płynu, probówkę należy umieścić w stojaku. Jeśli reakcja jest pozytywna, na styku antygenu i przeciwciała tworzy się mętny „pierścień” - osad (patrz ryc. 48).

Reakcji towarzyszy szereg kontroli (Tabela 18). Bardzo ważna jest kolejność dodawania składników reakcji do probówki. Nie można nakładać surowicy na antygen (w kontroli - na roztwór izotoniczny), gdyż Gęstość względna Jeśli surowicy będzie więcej, opadnie ona na dno probówki i granica pomiędzy płynami nie zostanie wykryta.

Notatka. + obecność „pierścienia”; - brak „pierścienia”.

Wyniki rejestruje się po 5-30 minutach, w niektórych przypadkach po godzinie, jak zawsze, zaczynając od kontroli. „Pierścień” w drugiej probówce wskazuje zdolność surowicy odpornościowej do wejścia w specyficzną reakcję z odpowiednim antygenem. W 3-5 probówkach nie powinno być „pierścieni” - nie ma odpowiadających sobie przeciwciał i antygenów. „Pierścień” w I probówce – wynik reakcji dodatni – oznacza, że ​​antygen testowy odpowiada pobranej surowicy odpornościowej, brak „pierścienia” („pierścień” tylko w II probówce) wskazuje na ich niezgodność – wynik negatywny wynik reakcji.

Reakcja wytrącania na agarze (żel). Osobliwością tej reakcji jest to, że zachodzi interakcja antygenu i przeciwciała gęste środowisko, czyli w żelu. Powstały osad daje mętną smugę na grubości podłoża. Brak pasma wskazuje na rozbieżność pomiędzy składnikami reakcji. Reakcja ta jest szeroko stosowana w badaniach biomedycznych, w szczególności w badaniu powstawania toksyn w czynniku wywołującym błonicę.

Pytania kontrolne

1. Jaka jest główna różnica pomiędzy reakcjami aglutynacji i strącania?

2. Dlaczego w reakcji wytrącania nie można używać składników mętnych?

Ćwiczenia

1. Ustaw reakcję wytrącania pierścienia i naszkicuj wynik.

2. Zbadaj charakter oddziaływania antygenu z przeciwciałem w reakcji strącania na agarze, naszkicuj wynik (odbierz kubek od nauczyciela).

Reakcja lizy (cytoliza immunologiczna)

Liza immunologiczna to rozpad komórek pod wpływem przeciwciał z obowiązkowym udziałem dopełniacza. Do reakcji potrzebujesz:

1. Antygen – drobnoustroje, czerwone krwinki lub inne komórki.

2. Przeciwciało (lizyna) – surowica immunologiczna, rzadziej surowica pacjenta. Surowica bakteriolityczna zawiera przeciwciała biorące udział w lizie bakterii; hemolityczny - hemolizyny, które promują lizę czerwonych krwinek; do lizy krętków potrzebne są spirochetolizyny, komórki - itolizyny itp.

3. Uzupełnij. Najwięcej dopełniacza zawiera surowica świnek morskich. To serum (mieszanka kilku zwierząt) jest zwykle stosowane jako uzupełnienie. Świeży (natywny) dopełniacz jest niestabilny i łatwo ulega zniszczeniu w wyniku ogrzewania, wstrząsania czy przechowywania, dlatego można go zużyć nie dłużej niż dwa dni od otrzymania. Aby zachować dopełniacz, dodaje się do niego 2% kwasu borowego i 3% siarczanu sodu. Dodatek ten można przechowywać w temperaturze 4°C przez maksymalnie dwa tygodnie. Najczęściej stosuje się suchy dopełniacz. Przed użyciem rozpuszcza się w roztworze izotonicznym do pierwotnej objętości (wskazanej na etykiecie).

4. Roztwór izotoniczny.

Reakcja hemolizy(Tabela 19). Do reakcji potrzebujesz:

1. Antygen - 3% zawiesina przemytych erytrocytów owczych w ilości 0,3 ml osadu erytrocytów i 9,7 ml roztworu izotonicznego.

2. Przeciwciało - surowica hemolityczna (hemolizyna) przeciwko erytrocytom owczym; zwykle przygotowywany w produkcji, liofilizowany i miano wskazane na etykiecie.

Miano hemolizyny to najwyższe rozcieńczenie surowicy, przy którym następuje całkowita hemoliza 3% zawiesiny czerwonych krwinek w obecności dopełniacza. Do reakcji hemolizy hemolizynę pobiera się w potrójnym mianowaniu, tj. rozcieńcza się 3 razy mniej niż przed mianem. Na przykład przy mianie surowicy wynoszącym 1:1200 surowicę rozcieńcza się 1:400 (0,1 ml surowicy * i 39,9 ml roztworu izotonicznego). Nadmiar hemolizyny jest konieczny, ponieważ część z niej może zostać zaadsorbowana przez inne składniki reakcji.

* (Nie należy przyjmować mniej niż 0,1 ml surowicy - ucierpi na tym dokładność pomiaru.)

3. Dopełniacz rozcieńcza się w stosunku 1:10 (0,2 ml dopełniacza i 1,8 ml roztworu izotonicznego).

4. Roztwór izotoniczny.

Rozliczanie wyników. Jeśli reakcja zostanie przeprowadzona prawidłowo, w pierwszej probówce nastąpi hemoliza - jej zawartość stanie się przezroczysta. W kontrolach płyn pozostaje mętny: w 2. probówce nie ma wystarczającej ilości dopełniacza, aby nastąpiła hemoliza, w 3. probówce nie ma hemolizyny, w 4. probówce nie ma ani hemolizyny ani dopełniacza, w piątej probówce antygen nie występuje nie pasuje do przeciwciała,

W razie potrzeby miareczkuje się surowicę hemolityczną według poniższego schematu (Tabela 20).

Przed miareczkowaniem należy przygotować wstępne rozcieńczenie surowicy 1:100 (0,1 ml surowicy i 9,9 ml roztworu izotonicznego), z którego sporządza się niezbędne rozcieńczenia np.:

Z tych rozcieńczeń dodać 0,5 ml surowicy do probówek do miareczkowania, jak pokazano w tabeli. 20.

W przykładzie podanym w tabeli. 20, miano surowicy hemolitycznej wynosi 1:1200.

Stosując świeżą surowicę hemolityczną należy ją inaktywować, aby zniszczyć obecny w niej dopełniacz. W tym celu ogrzewa się go przez 30 minut w temperaturze 56°C w łaźni wodnej lub w inaktywatorze z termostatem. Ta druga metoda jest lepsza: eliminuje możliwość przegrzania serwatki, czyli jej denaturacji. Surowice zdenaturowane nie nadają się do badania.

Reakcja bakteriolizy. W tej reakcji dopełniacz powoduje lizę bakterii w obecności odpowiedniej (homologicznej) surowicy. Schemat reakcji jest zasadniczo podobny do schematu reakcji hemolizy. Różnica polega na tym, że po dwugodzinnej inkubacji wszystkie probówki wysiewa się na szalki Petriego z pożywką korzystną dla mikroorganizmu przyjętego do doświadczenia, aby sprawdzić, czy uległa ona lizie. Jeżeli doświadczenie zostanie przeprowadzone prawidłowo, hodowle z 2-5 probówek (kontroli) powinny wykazywać obfity wzrost. Brak wzrostu lub słaby wzrost w inokulacji z pierwszej probówki (eksperyment) wskazuje na śmierć drobnoustrojów, czyli na to, że są one homologiczne z przeciwciałem.

Uwaga! Reakcję bakteriolizy należy przeprowadzić w warunkach aseptycznych.

Pytania kontrolne

1. Co stanie się z czerwonymi krwinkami, jeśli zamiast izotonicznego roztworu chlorku sodu zostanie użyta woda destylowana? Jaka jest podstawa tego zjawiska?

2. Jaka reakcja nastąpi w przypadku interakcji erytrocytów z homologiczną surowicą odpornościową przy braku dopełniacza?

Ćwiczenia

Ustawić reakcję hemolizy. Zapisz i naszkicuj wynik.

Reakcja wiązania dopełniacza

Reakcja wiązania dopełniacza (CFR) polega na tym, że specyficzny kompleks antygen-przeciwciało zawsze adsorbuje (wiąże) dopełniacz ze sobą.

Reakcja ta znajduje szerokie zastosowanie w identyfikacji antygenów oraz w serodiagnostyce zakażeń, zwłaszcza chorób wywoływanych przez krętki (reakcja Wassermanna), riketsje i wirusy.

RSC to złożona reakcja serologiczna. Obejmuje dopełniacz i dwa układy antygen-przeciwciało. Zasadniczo są to dwie reakcje serologiczne.

Układ pierwszy - główny składa się z antygenu i przeciwciała (jeden jest znany, drugi nie). Dodaje się do niego pewną ilość dopełniacza. Jeśli antygen i przeciwciało tego układu pasują, połączą się i zwiążą dopełniacz. Powstały kompleks jest drobno zdyspergowany i niewidoczny.

Tworzenie się tego kompleksu wykrywa się za pomocą drugiego układu hemolitycznego lub wskaźnikowego. W jego skład wchodzą czerwone krwinki owiec (antygen) oraz odpowiadająca im surowica hemolityczna (przeciwciało), czyli gotowy kompleks immunologiczny. W tym systemie liza czerwonych krwinek może nastąpić tylko w obecności dopełniacza. Jeśli dopełniacz jest związany przez pierwszy układ (jeśli antygen i przeciwciało w nim odpowiadają), wówczas w drugim układzie nie będzie hemolizy - ponieważ nie ma wolnego dopełniacza. Brak hemolizy (zawartość probówki jest mętna lub na dnie znajduje się osad czerwonych krwinek) uznaje się za wynik dodatni RSC (ryc. 35).

Jeśli w pierwszym układzie antygen nie pasuje do przeciwciała, wówczas kompleks immunologiczny nie powstanie, a dopełniacz pozostanie wolny. Pozostając wolnym, dopełniacz bierze udział w drugim układzie, powodując hemolizę - wynik RSC jest ujemny (zawartość probówek jest przezroczysta - „lakierowana krew”).

Składniki reakcji wiązania dopełniacza: 1. Antygen – zwykle lizat, ekstrakt, hapten; zawiesina mikroorganizmów Główny 2. Przeciwciało – układ surowicy pacjenta 3. Dopełniacz – surowica świnki morskiej 4. Antygen – czerwone krwinki owiec Hemoliti- 5. Przeciwciało – hemolizyna dla czerwonych krwinek owiec 6. Układ roztworów izotonicznych

Ze względu na fakt, że w RSC bierze udział duża liczba złożonych składników, należy je najpierw miareczkować i wprowadzić do reakcji w dokładnych ilościach i równych objętościach: 0,5 lub 0,25, rzadziej 0,2 ml. W związku z tym całe doświadczenie przeprowadza się w objętościach 2,5, 1,25 lub 1,0 ml (większe objętości dają dokładniejszy wynik). Miareczkowanie składników reakcji przeprowadza się w takiej samej objętości jak w doświadczeniu, zastępując brakujące składniki roztworem izotonicznym.

Przygotowanie składników

1. Surowica hemolityczna(hemolizyna). Surowicę rozcieńcza się 3 razy mniej niż jej miano. Przygotuj ogólne rozcieńczenie surowicy na całe doświadczenie; którego objętość określa się, mnożąc objętość surowicy w jednej probówce (na przykład 0,5 ml) przez liczbę probówek, nieznacznie przekraczającą liczbę w doświadczeniu *.

* (Nadmiar płynu jest niezbędny przy przygotowaniu wszystkich składników reakcji: jego część pozostaje na ściankach probówek, kolb i pipet.)

2. Czerwone krwinki owiec. Przygotować 3% zawiesinę przemytych erytrocytów owczych na całą liczbę probówek w doświadczeniu.

Aby przygotować układ hemolityczny, na 30 minut przed wprowadzeniem go do doświadczenia należy zmieszać równe objętości rozcieńczonej hemolizyny i zawiesiny czerwonych krwinek, wlać surowicę do czerwonych krwinek, dokładnie wymieszać i inkubować 30 minut w temperaturze 37°C ( uczulić).

3. Komplement zwykle rozcieńczany 1:10. Należy go miareczkować przed każdym doświadczeniem. Miano dopełniacza to jego najmniejsza ilość, po dodaniu do układu hemolitycznego całkowita hemoliza następuje w ciągu 1 godziny w temperaturze 37 ° C. Schemat miareczkowania dopełniacza przedstawiono w tabeli. 21.

Notatka. Całkowita objętość płynu w probówkach wynosi 2,5 ml.

Uwaga! Dopełniacz miareczkuje się w tej samej objętości, co w głównym doświadczeniu, zastępując brakujące składniki roztworem izotonicznym.

Rozliczanie wyników. W kontrolach nie powinno być nawet śladów hemolizy, ponieważ jeden z nich nie zawiera dopełniacza, drugi - hemolizynę. Kontrole wskazują, że składniki reakcji nie wykazują hemotoksyczności (zdolności do spontanicznej lizy czerwonych krwinek).

W podanej tabeli W przykładzie 21 miano dopełniacza w rozcieńczeniu 1:10 wynosi 0,15 ml. W eksperymencie aktywność dopełniacza może spaść z powodu jego niespecyficznej adsorpcji przez inne składniki reakcji, dlatego w eksperymencie zwiększa się ilość dopełniacza: przyjmuje się dawkę zgodnie z mianem. To jest dawka robocza. W podanym przykładzie jest to równe 0,2 ml dopełniacza w rozcieńczeniu 1:10. Ponieważ wszystkie składniki biorące udział w RSC należy pobrać w równych objętościach (w naszym przykładzie jest to 0:5 ml), konieczne jest dodanie 0,3 ml roztworu izotonicznego do roboczej dawki dopełniacza (0,2 ml 1:10). Dla całego doświadczenia objętość każdego z nich (dopełniacza i roztworu izotonicznego) mnoży się przez liczbę probówek biorących udział w RSC. Przykładowo, aby przeprowadzić doświadczenie w 50 probówkach należy pobrać 10 ml dopełniacza 1:10 (0,2 ml x 50) i 15 ml roztworu izotonicznego (0,3 ml x 50).

4. Antygen zwykle otrzymywany jest w postaci gotowej ze wskazaniem jego miana, czyli ilości, która po rozcieńczeniu antygenu powinna zawierać się w 1 ml. Na przykład przy mianie 0,4 rozcieńcza się go w 0,96 ml roztworu izotonicznego. Do doświadczenia wprowadza się ilość antygenu równą połowie miana (0,5 ml). To jest jego dawka robocza. Przygotować ogólne rozcieńczenie antygenu na całe doświadczenie, mnożąc 0,5 ml przez liczbę probówek w doświadczeniu.

5. Przeciwciało- surowica pacjenta. Świeża surowica jest przed eksperymentem inaktywowana, aby zniszczyć obecny w niej dopełniacz. W tym celu ogrzewa się go przez 30 minut w temperaturze 56°C w łaźni wodnej lub w inaktywatorze z termostatem. Preferowana jest ta druga metoda: eliminuje możliwość przegrzania serwatki, czyli jej denaturacji. Surowice zdenaturowane nie nadają się do badania. Surowicę pacjenta stosuje się zwykle w rozcieńczeniu od 1:10 do 1:160.

Surowice odpornościowe najczęściej przygotowywane są w warunkach produkcyjnych i uwalniane w formie inaktywowanej. Są rozcieńczane w stosunku 1:50 i więcej.

Uwaga! Wszystkie składniki są przygotowywane z niewielkim nadmiarem.

Przeprowadzenie głównego eksperymentu

Przygotowując eksperyment, niezwykle ważna jest kolejność dodawania składników. Doświadczenie przeprowadza się w dwóch fazach (tabela 22).

1 (W eksperymentach surowicę można badać w seryjnych dwukrotnych rozcieńczeniach.)

Faza I. Do probówek wlewa się wymaganą ilość izotonicznego roztworu chlorku sodu, następnie wymaganą objętość rozcieńczonej surowicy i w tej samej objętości robocze dawki antygenu i dopełniacza. Eksperymentowi musi towarzyszyć kontrola wszystkich składników biorących w nim udział: surowicy, antygenu, układu hemolitycznego i dopełniacza.

Probówki dokładnie wytrząsa się i inkubuje w temperaturze 37°C przez 45 minut - 1 godzinę lub w temperaturze 4°C („RSK na zimno”) przez 18 h. W tym czasie, w obecności specyficznego kompleksu, następuje wiązanie dopełniacza. Przeprowadzenie reakcji „na zimno” znacząco zwiększa jej czułość i swoistość.

etap II. Po zakończeniu inkubacji do wszystkich probówek dodaje się 1 ml układu hemolitycznego i wstępnie umieszcza się w termostacie na 30 minut (uczulony). Probówki są wstrząsane i ponownie umieszczane w termostacie.

Rozliczanie wyników. Probówki pozostawia się w termostacie do czasu całkowitej hemolizy w probówkach 2, 3, 6 i 7 (kontrola surowicy, antygenu i dopełniacza dla jednej i dwóch dawek). Hemoliza nastąpi najpierw w siódmej probówce, która zawiera podwójną ilość dopełniacza. Po wystąpieniu hemolizy w tej probówce i jej zawartość stanie się całkowicie przezroczysta, należy szczególnie uważnie monitorować pozostałe kontrole. Gdy tylko ciecz w probówkach 2., 3. i 6. stanie się przezroczysta, należy natychmiast wyjąć statyw z probówkami z termostatu. O tym, że doświadczenia nie przetrzymywano w termostacie dłużej, niż to konieczne, świadczy obecność niewielkiego zmętnienia (niecałkowitej hemolizy) w piątej probówce - zawiera ona tylko połowę dawki roboczej dopełniacza i w przypadku przerwania doświadczenia nie może nastąpić całkowita hemoliza. ustawić poprawnie.

Hemoliza w kontroli surowicy i antygenu (probówki 2 i 3) wskazuje, że ich dawki zostały dobrane prawidłowo i że ani surowica, ani sam antygen nie wiążą dopełniacza.

W kontroli układu hemolitycznego (probówka 4), gdy jest prawidłowe działanie Nie powinno być nawet śladów hemolizy - nie ma w tym dopełnienia.

Kiedy już będziesz mieć pewność, że kontrole zostały przeprowadzone prawidłowo, możesz wziąć pod uwagę zdobyte doświadczenie. Brak hemolizy w probówkach uważa się za pozytywny wynik reakcji. Wskazuje, że w surowicy znajdują się przeciwciała specyficzne dla pobranego antygenu. Utworzony przez nie kompleks wiązał dopełniacz i uniemożliwiał jego udział w reakcji hemolizy. Jeżeli w probówkach nastąpi hemoliza, wynik reakcji ocenia się jako ujemny. W tym przypadku nie ma zgodności między antygenem a przeciwciałem, dopełniacz nie jest związany i bierze udział w reakcji hemolizy.

Równolegle z surowicą pacjenta, to samo doświadczenie wykonuje się z surowicą wyraźnie dodatnią (tj. z surowicą zawierającą przeciwciała przeciwko danemu antygenowi) i surowicą wyraźnie ujemną, która nie zawiera specyficznych przeciwciał. Jeśli eksperyment zostanie skonfigurowany prawidłowo, w pierwszym przypadku powinno nastąpić opóźnienie hemolizy, a w drugim przypadku nastąpi hemoliza.

Intensywność reakcji wyraża się w następujący sposób:

Całkowite opóźnienie hemolizy. Czerwone krwinki tworzą jednolite zmętnienie lub osiadają na dnie. W takim przypadku ciecz w probówce staje się bezbarwna;

Lizie ulega około 25% czerwonych krwinek. Osadu jest mniej, ciecz nad nim jest lekko różowa. Wynik RSC również ocenia się jako zdecydowanie pozytywny;

Lizie ulega około 50% czerwonych krwinek. Osad jest mały, ciecz jest różowa. Pozytywny wynik RSC;

Około 75% czerwonych krwinek ulega lizie. Niewielki osad, nad którym znajduje się intensywnie zabarwiona ciecz. Wątpliwy wynik RSC;

Wszystkie czerwone krwinki uległy lizie. Płyn jest intensywnie zabarwiony i całkowicie przezroczysty. Wynik negatywny RSK.

Pytania kontrolne

1. Jaka jest zasada RSK?

2. Jakie systemy są zaangażowane w DSC? Z czego składa się układ hemolityczny i jaką rolę odgrywa w reakcji?

3. Jak wygląda przygotowanie do głównego doświadczenia RSK? W jakiej kolejności się to przeprowadza? Ile faz jest w DGC?

4. O czym świadczy brak hemolizy w RSC?

Ćwiczenia

1. Miareczkuj uzupełnienie i ustaw jego dawkę roboczą.

2. Oblicz wszystkie składniki potrzebne do przygotowania głównego doświadczenia, przeprowadź doświadczenie, uwzględnij i naszkicuj wynik.

Reakcja immunofluorescencyjna

Reakcja immunofluorescencyjna (IFR) wykorzystuje mikroskopię fluorescencyjną (patrz rozdział 2) do badań serologicznych. Reakcja polega na tym, że surowice odpornościowe, do których chemicznie przyłączone są fluorochromy, wchodząc w interakcję z odpowiednimi antygenami, tworzą specyficzny kompleks świetlny, widoczny w mikroskopie fluorescencyjnym. Takie serum nazywane są luminescencyjnymi*. Metoda jest bardzo czuła, prosta i nie wymaga izolowania czystej kultury (mikroorganizmy można wykryć bezpośrednio w materiale pacjenta: w kale na cholerę, plwocinie na krztusiec, tkance mózgowej na wściekliznę). Wynik można uzyskać już po pół godzinie od nałożenia na preparat serum luminescencyjnego. Dlatego RIF jest szeroko stosowany w ekspresowej (przyspieszonej) diagnostyce szeregu infekcji.

* (Fluorochromy: fluoresceina daje zielony blask, rodamina daje czerwony blask.)

W celu przygotowania preparatów w wilgotnej komorze umieszcza się szkiełko z utrwalonym rozmazem (odciskiem, wycinkiem). Komorę przygotowuje się w następujący sposób. Mokrą bibułę filtracyjną umieszcza się na dnie szalki Petriego. Umieszczone równolegle do niego dwa szklane pręty (można wykorzystać szeroką część pipet Pasteura). Umieszcza się na nich szkiełko, rozmazuje się.

Uwaga! Nie zapomnij o rozmazie Odwrotna strona odrysuj ołówkiem woskowym.

Na rozmaz nakłada się kroplę serum luminescencyjnego. Zamknąć filiżankę i umieścić w termostacie lub pozostawić w temperaturze pokojowej na 20-30 minut. Po inkubacji przemywa się je buforowanym roztworem izotonicznym (pH 7,4), płucze wodą destylowaną, suszy, nanosi kroplę buforowanej gliceryny, przykrywa szkiełkiem nakrywkowym (nie grubszym niż 0,17 mm!) i bada pod mikroskopem fluorescencyjnym. Jeżeli w preparacie znajdują się drobnoustroje homologiczne do przeciwciał serum luminescencyjnego, świecą one jasno na ciemnym tle. Ta metoda nazywa się bezpośrednią (ryc. 36). Niedogodność metoda bezpośrednia RIF polega na tym, że do jego produkcji potrzebne są surowice luminescencyjne dla każdego wykrywalnego antygenu, które są trudne do przygotowania, a nie ma pełnego zestawu gotowych surowic luminescencyjnych dla żadnego antygenu. Dlatego często stosuje się metodę pośrednią. Polega ona na tym, że w pierwszym etapie lek poddawany jest działaniu nieluminescencyjnej surowicy odpornościowej specyficznej dla pożądanego antygenu. Jeśli lek zawiera pożądane antygeny (drobnoustroje), wówczas tworzy się kompleks antygen-przeciwciało, którego nie widać. Po wysuszeniu, w drugim etapie, preparat poddaje się działaniu surowicy luminescencyjnej zawierającej przeciwciała nie przeciwko pożądanemu antygenowi, ale globulinom gatunku zwierzęcia, z którego otrzymano specyficzną surowicę. Na przykład, jeśli pierwszą surowicę uzyskano w wyniku immunizacji królika, druga powinna zawierać przeciwciała przeciwko globulinom króliczym (patrz ryc. 36). Przeciwciała te łączą się ze specyficznymi globulinami surowicy, które są adsorbowane na pożądanym antygenie, a kompleks świeci, gdy preparat jest oglądany pod mikroskopem fluorescencyjnym.

Reakcja opsonofagocytarna

Reakcja opsonofagocytarna (OPR) jest jedną z metod oceny aktywności fagocytozy immunologicznej. Im wyższa jest ta aktywność, tym większa jest odporność organizmu na infekcje. W organizmie odpornościowym pod wpływem przeciwciał (opsonin) następuje aktywniejsza fagocytoza (więcej drobnoustrojów zostaje wchłoniętych w krótszym czasie). Dlatego wskaźniki aktywności fagocytarnej mają nie tylko wartość diagnostyczną (na przykład w brucelozie), ale także pozwalają przewidzieć wynik procesu zakaźnego, ocenić wyniki leczenia i szczepień. Do reakcji potrzebujesz:

1. Antygen - zawiesina żywych lub zabitych mikroorganizmów.

2. Przeciwciało (opsoniny) – surowica testowa.

3. Fagocyty – zwykle neutrofile badanej krwi.

Ustawianie reakcji. Za pomocą mikropipety do małych probówek wlewa się 0,05 ml 2% roztworu cytrynianu sodu; 0,1 ml krwi testowej i 0,05 ml zawiesiny mikroorganizmów, których gęstość odpowiada 10 jednostkom w 1 ml. zmętnienie zgodnie ze standardem optycznym GISC.

Uwaga! Do każdego składnika należy użyć osobnej pipety.

Zawartość probówek miesza się. Probówki umieszcza się w termostacie na 30 minut, po czym ponownie miesza się ich zawartość i przygotowuje się cienkie rozmazy (jak rozmazy krwi). Barwiony według Romanowskiego – Giemsy.

Rozliczanie wyników. W różnych miejscach rozmazu zlicza się 25 neutrofili, biorąc pod uwagę liczbę wychwyconych mikroorganizmów w każdym z nich. Wskaźnik reakcji opsonofagocytarnej (POFR) oblicza się ze wzoru:

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

gdzie a jest liczbą neutrofili zawierających więcej niż 41 bakterii; b - liczba neutrofili zawierających od 21 do 40 bakterii; c jest liczbą neutrofili zawierających od 1 do 20 bakterii; 0 - liczba neutrofili niezawierających bakterii.

Maksymalny wskaźnik reakcji opsonofagocytarnej w tym systemie rozliczeniowym wynosi 75.

Wynik reakcji ocenia się według następującego schematu:

z POFR od 1 do 24 - słabo dodatnie;

z POFR od 25 do 49 - wyraźnie wyrażone;

z POFR od 50 do 75 - ostro dodatnie.

U zdrowych osób POFR wynosi 0-1, rzadko 4-5. Wyraźnie wyrażone i ostro pozytywne wyniki reakcji wskazują na wysoki efekt opsonizujący surowicy osoby badanej z wyraźną aktywnością fagocytów krwi.

Określenie jedynie aktywności przeciwciał – opsonin – przeprowadza się na podstawie doświadczenia polegającego na ustaleniu indeksu opsoicznego – stosunku wskaźnika fagocytarnego w obecności surowicy odpornościowej (testowej) do wskaźnika fagocytarnego w surowicy niezawierającej przeciwciał przeciwko wirusowi dany mikrob. Doświadczenie przeprowadza się w następujący sposób: pobrać 2 probówki, do jednej (doświadczalnej) dodać w równych ilościach (zwykle 0,2 ml): 1) surowicę osoby badanej; 2) zawiesina drobnoustrojów, w której oznacza się obecność opsonin; 3) leukocyty (mogą pochodzić z jamy brzusznej myszy). Do probówki kontrolnej dodaje się: 1) surowicę bez opsonin (kontrola); 2) te same drobnoustroje, co w doświadczeniu doświadczalnym; 3) leukocyty (takie same jak w probówce).

Obie probówki trzyma się w termostacie przez 30 minut, po czym z obu probówek przygotowuje się rozmazy, utrwala i barwi według Romanovsky-Giemsa. Rozmazy poddaje się mikroskopii i oznacza w probówkach testowych i kontrolnych indeks fagocytarny.

Jeżeli w surowicy testowej obecne są opsoniny, indeks opsoniczny będzie większy niż jeden. Im większa liczba uzyskana z podzielenia wskaźnika fagocytozy surowicy testowej przez wskaźnik fagocytarny surowicy kontrolnej, tym wyraźniejsze jest działanie przeciwciał - opsonin.

Pytania kontrolne

1. Na jakiej właściwości przeciwciał opiera się ODF? Czy ta reakcja jest specyficzna?

2. Co oznacza GFR wynoszący 75?

Ćwiczenia

Zbadaj ODF krwi pobranej z palca. Narysuj fagocyty. Oblicz PORF.

Reakcje immunologiczne in vivo (testy skórne)

Po nałożeniu antygenu na skaryfikowaną skórę lub podaniu śródskórnym można wykryć zarówno stan odporności, jak i stan nadwrażliwości na dany lek.

Test skórny z toksyną. Odmierzoną ilość toksyny wstrzykuje się śródskórnie. Jeśli organizm jest odporny, tj. ma określony poziom antytoksyny, działanie toksyny nie będzie widoczne – toksyna zostanie zneutralizowana przez antytoksynę. U organizmu nieodpornego w miejscu wstrzyknięcia toksyny rozwinie się naciek zapalny (zaczerwienienie, zgrubienie itp.).

Testy skórne na alergeny(testy alergiczne skórne) w celu zbadania nasilenia reakcji (patrz rozdział 13). Przy natychmiastowej nadwrażliwości wprowadzony alergen (antygen) reaguje z przeciwciałami zaadsorbowanymi na komórkach różnych narządów. Zwiększona wrażliwość typ opóźniony jest spowodowany reakcją na alergen uczulonych limfocytów T. Takie uczulenie występuje w przypadku szeregu infekcji u pacjentów, którzy byli chorzy i zaszczepieni (gruźlica, bruceloza itp.). Dlatego testy alergiczne skórne na te infekcje mają wartość diagnostyczną.

Preparaty do testów skórnych przygotowywane są przez specjalnych producentów, podając instrukcje ich stosowania.

Pytania kontrolne

1. Jakie przeciwciało występuje w skórnym teście na toksyny? O czym świadczy negatywny wynik tego testu?

2. Jaka reakcja pozwala rozpoznać stan zwiększonej wrażliwości organizmu na czynnik zakaźny?

Immunoprofilaktyka i immunoterapia chorób zakaźnych

Próby zapobiegania ciężkiemu przebiegowi śmiertelnej choroby poprzez wywołanie jej łagodnej postaci podejmowane są od wieków w różnych krajach świata.

Podstawy naukowe i praktyczne wdrożenie immunoprofilaktyki jako pierwszy podał L. Pasteur, który stworzył zasady stosowania osłabionych (atenuowanych) mikroorganizmów i przygotowanych leków (szczepionek) w celu zapobiegania niektórym chorobom zakaźnym ludzi i zwierząt.

Minęło ponad sto lat i teraz sztuczne stworzenie odporność jest podstawą walki z chorobami zakaźnymi.

Szczepienia – podawanie leków w celu wytworzenia sztucznej odporności czynnej – przeprowadza się w określonych latach przez całe życie człowieka. W pierwszych dniach po urodzeniu dziecko otrzymuje szczepionkę BCG przeciwko gruźlicy. W 1. roku życia jest zaszczepiony przeciw chorobom błonicy, krztuśca i tężca, zaszczepiony przeciwko polio, odrze itp. W ten sposób prowadzi się specyficzną profilaktykę chorób zakaźnych, na które stosuje się szczepionki.

Szczepionki- preparatami do czynnego uodporniania mogą być:

1. Korpuskularny (z komórek drobnoustrojów) - żywy i martwy.

2. Chemiczne (antygeny i frakcje antygenowe).

3. Anatoksyny.

Żywe, atenuowane szczepionki przygotowywane są z żywych mikroorganizmów, których zjadliwość jest osłabiona (od łacińskiego attenuer - osłabiać, zmiękczać), a właściwości immunogenne (zdolność wywoływania odporności) są zachowane.

Istnieją różne sposoby uzyskania takich mikroorganizmów:

1) uprawa na pożywkach niekorzystnych dla wzrostu i rozmnażania patogenu; pod wpływem czynników fizycznych i chemicznych (tak uzyskano Szczepionka BCG w celu zapobiegania gruźlicy); 2) przejście patogenu przez organizm zwierzęcia mało podatnego na powtarzalne zakażenie (w ten sposób L. Pasteur otrzymał szczepionkę przeciwko wściekliźnie); 3) selekcja naturalnych kultur mikroorganizmów o niskiej zjadliwości dla człowieka (w ten sposób uzyskano szczepionkę przeciwko dżumie) itp.

Żywe szczepionki tworzą intensywną odporność, ponieważ powodują proces podobny do naturalnego zakaźnego, tylko łagodnie wyrażany, prawie bez objawów klinicznych. W tym przypadku aktywowany jest cały mechanizm immunogenezy - powstaje odporność.

Zabite szczepionki to kultury mikroorganizmów inaktywowane wysoką temperaturą, środkami chemicznymi (fenol, formaldehyd, alkohol, aceton), promieniami UV itp. W tym przypadku dobiera się takie czynniki ekspozycji, które całkowicie zachowują immunogenne właściwości komórek drobnoustrojów.

Szczepionki chemiczne to pojedyncze składniki komórki drobnoustroju (antygeny) otrzymywane w wyniku specjalnego przetwarzania zawiesiny drobnoustrojów.

Szczepionki chemiczne zazwyczaj po wprowadzeniu do organizmu szybko się wchłaniają, co nie pozwala na osiągnięcie pożądanego podrażnienia immunogennego, dlatego do szczepionek dodaje się substancje wydłużające czas wchłaniania: wodorotlenek glinu, ałun glinowo-potasowy, oleje mineralne itp. Jest to tzw. utworzenie „magazynu”.

Szczepionki chemiczne stosuje się w celu zapobiegania durowi brzusznemu, zapaleniu opon mózgowo-rdzeniowych itp.

Anatoksyny (od łac. ana – back) to egzotoksyny bakterii, neutralizowane przez ekspozycję na formaldehyd (0,3-0,4%) i działanie temperatury 37°C przez 3-4 tygodnie. W tym przypadku następuje utrata właściwości toksycznych, ale zachowanie właściwości immunogennych.

Obecnie toksoidy pozyskiwano i stosowano z toksyn błonicy, tężca itp.

Toksoidy są oczyszczane z zanieczyszczeń znajdujących się w pożywkach (białka balastowe) i adsorbowane na substancjach, które powoli wchłaniają się z miejsca wstrzyknięcia.

Na podstawie liczby antygenów zawartych w szczepionce wyróżnia się: monoszczepionki (z jednego rodzaju antygenów), diszczepionki (z dwóch antygenów), trzy szczepionki (z trzech antygenów) itp.

Powiązane szczepionki są przygotowywane z antygenów różnych bakterii i toksoidów. Na przykład powiązana szczepionka przeciwko krztuścowi, błonicy i tężcowi (DTP) zawiera zabite zarazki krztuśca i toksoidy: błonicę i tężec.

Szczepionki podaje się domięśniowo, podskórnie, skórnie, śródskórnie, doustnie. Immunizować raz, dwa lub trzy razy w odstępach 1-2 tygodni lub dłuższych. Częstotliwość podawania i odstępy pomiędzy szczepieniami zależą od charakteru szczepionki – dla każdego z nich opracowano schematy podawania.

Po podaniu szczepionki mogą wystąpić reakcje ogólne i miejscowe. Typowe objawy to gorączka (do 39°C), ból głowy i złe samopoczucie. Zjawiska te zwykle ustępują po 2-3 dniach. Reakcje miejscowe – zaczerwienienie i naciek w miejscu podania szczepionki mogą pojawić się 1-2 dni po szczepieniu. W przypadku podawania szczepionki na skórę (przeciwko tularemii, BCG itp.) pojawienie się miejscowej reakcji wskazuje na skuteczność szczepionki.

Istnieją przeciwwskazania do szczepienia: stan gorączkowy, ostry choroba zakaźna, alergie itp. Kobiety nie są szczepione także w drugiej połowie ciąży.

Szczepionki i toksoidy przygotowywane są w fabrykach produkujących preparaty bakteryjne. Do ich produkcji potrzebne są duże ilości zawiesiny drobnoustrojów (biomasy) lub materiału zawierającego wirusy.

Gotowe preparaty rozlewa się do ampułek lub fiolek i najczęściej suszy. Preparaty suche dłużej zachowują swoją aktywność i inne właściwości.

Niektóre szczepionki, takie jak polio, są dostępne w postaci tabletek lub pigułek.

Każda ampułka, butelka i pudełko leków jest oznaczona nazwą leku, jego objętością, datą ważności, numerem serii i numerem kontrolnym.

Instrukcje użytkowania znajdują się w każdym pudełku.

Preparaty przechowuje się zazwyczaj w temperaturze 4°C. Preparatów nie należy narażać na zamrażanie i rozmrażanie oraz wysokie temperatury. Podczas transportu należy przestrzegać specjalne warunki. Nie należy stosować leków, które mają pęknięcia w ampułkach i zmieniony wygląd.

W ZSRR istnieje system kontroli państwa nad jakością medycznych preparatów immunobiologicznych, który zapewnia ich skuteczność i standaryzację.

Specjalny rodzaj szczepionki – i to jest szczepionka. Są przygotowane w laboratoria bakteriologiczne z drobnoustrojów wyizolowanych od pacjenta. Tylko u tego pacjenta stosuje się autoszczepionkę. Najczęściej autoszczepionki stosuje się w leczeniu przewlekłych infekcji (gronkowce itp.). Autoszczepionkę podaje się wielokrotnie, w małych dawkach, według schematu opracowanego dla każdej szczepionki. Autoszczepionki stymulują mechanizmy obronne organizmu, co przyczynia się do powrotu do zdrowia.

Preparaty serum wykorzystywane do tworzenia sztucznej odporności biernej. Należą do nich specyficzne surowice odpornościowe i immunoglobuliny.

Leki te zawierają gotowe przeciwciała. Pozyskuje się je z krwi dawców – specjalnie uodpornionych ludzi lub zwierząt (przeciwko odrze, grypie, tężcowi). Ponadto stosuje się surowicę osób ozdrowieńców, a nawet zdrowych, jeśli zawiera wystarczającą ilość przeciwciał. Krew łożyskowa i aborcyjna wykorzystywana jest także jako surowiec do przygotowania preparatów immunologicznych.

Dostępne są serum antybakteryjne i antytoksyczne. Te pierwsze mają bardziej ograniczone zastosowanie. Surowice antytoksyczne stosuje się w leczeniu błonicy, tężca, zatrucia jadem kiełbasianym itp. Surowice te produkowane są z określoną zawartością antytoksyn, mierzoną w jednostkach międzynarodowych (IU).

Preparaty surowicy odpornościowej pozyskiwane są z krwi zwierząt, głównie koni, które były wielokrotnie uodporniane. Na koniec immunizacji określa się poziom przeciwciał we krwi i przeprowadza się upuszczanie krwi. Powstała surowica jest zachowywana, kontrolowana jest jej sterylność, aktywność i właściwości fizyczne.

Preparaty pozyskiwane z krwi koni zawierają białka obce człowiekowi, które przy wielokrotnym podawaniu mogą powodować reakcje alergiczne: chorobę posurowiczą i wstrząs anafilaktyczny. Aby zapobiec powikłaniom, należy zachować ostrożność przy podawaniu leków w surowicy (wg Bezredki) (patrz rozdział 13). Aby uwolnić surowicę zwierzęcą od białek balastowych i zagęścić przeciwciała, stosuje się różne metody, z których główną jest opracowana w naszym kraju metoda Diaferm-3, obejmująca enzymatyczną hydrolizę białek balastowych.

Dodatkowo, aby skoncentrować przeciwciała w mniejszej objętości leku, opracowano metody izolacji gamma globulin zawierających przeciwciała z surowicy krwi. Takie leki nazywane są immunoglobulinami. Przygotowuje się je z surowicy ludzkiej (homologicznej) i zwierzęcej (heterologicznej).

Skuteczność immunoglobulin jest znacznie większa niż skuteczność surowic odpornościowych i obserwuje się nieproporcjonalnie mniej powikłań. Obecnie immunoglobuliny są stosowane znacznie szerzej niż surowice.

W naszym kraju immunoglobuliny stosuje się w profilaktyce odry, zapalenia wątroby, różyczki itp. Profilaktyczne podawanie immunoglobulin przeprowadza się w przypadku podejrzenia infekcji lub w przypadku infekcji. Wskazane jest podawanie tych leków w pierwszych dniach po zakażeniu (początek okresu inkubacji), aż do momentu zakażenia proces patologiczny jeszcze się nie rozwinęło.

W przypadku stosowania leku terapeutycznie, jego wczesne podanie daje większy efekt.

Surowice i immunoglobuliny podaje się domięśniowo i dożylnie.

Terminowe i prawidłowe użycie Preparaty surowicy mogą zmniejszyć częstość występowania wielu infekcji.

Pytania kontrolne

1. Jakie znasz rodzaje szczepionek?

2. Jakie leki tworzą odporność bierną?

3. Co to jest autoszczepionka?

Układ odpornościowy pełni funkcje ochronne, tj. utrzymuje homeostazę pod wpływem wpływów antygenowych, wykorzystując zespół złożonych, wzajemnie powiązanych reakcji, które są jednocześnie specyficzne, tj. nieodłącznie związany tylko z układem odpornościowym i niespecyficzny (ogólnofizjologiczny) charakter. Dlatego wszystkie formy odpowiedź immunologiczna i czynniki obronne organizmu dzielą się na specyficzne i niespecyficzne.

Do nieswoistych czynników oporności zalicza się:

§ mechaniczne (skóra i błony śluzowe);

§ fizykochemiczne (enzymy, reakcja środowiska itp.);

§ ochrona immunobiologiczna realizowana przez normalne komórki nieimmunologiczne (fagocyty, komórki NK) i składniki humoralne (dopełniacz, interferon, niektóre białka krwi).

Specyficzne czynniki ochronne obejmują następujące formy odpowiedzi układu odpornościowego:

§ tworzenie przeciwciał;

§ fagocytoza immunologiczna i funkcja zabójcza makrofagów i limfocytów odpornościowych;

§ nadwrażliwość typu natychmiastowego (IHT);

§ nadwrażliwość typu opóźnionego (DTH);

§ pamięć immunologiczna;

§ tolerancja immunologiczna.

Czasami do form reakcji immunologicznych zalicza się idiotyp – interakcję antyidiotypową.

Nieswoistych i swoistych czynników ochronnych nie można rozpatrywać w oderwaniu od siebie, gdyż funkcjonują one w interakcji, tworząc jedność cały system ochrona organizmu przed antygenami (na przykład patogenami chorób zakaźnych). Nie można ich jednak objąć procesem ochrony jednocześnie lub wszystkich na raz. W zależności od charakteru efektu antygenowego prowadzić może jedna lub kilka form reakcji, a niektóre mogą się nie pojawić. Na tym polega różnorodność, ekonomiczność i skuteczność układu odpornościowego. Na przykład, aby zneutralizować błonicę, tężec i inne toksyny, wystarczy reakcja immunologiczna, taka jak utworzenie przeciwciał, ponieważ wytworzone antytoksyny neutralizują toksynę; w gruźlicy pierwszorzędne znaczenie ma zabójcza funkcja limfocytów T, w ochronie przeciwwirusowej wiodącą rolę odgrywa białko przeciwwirusowe wytwarzane przez komórki układu odpornościowego – interferon; w odporności przeciwnowotworowej – funkcja komórek NK itp.

Czynniki nieswoistej obrony organizmu

Czynniki mechaniczne. Skóra i błony śluzowe mechanicznie uniemożliwiają wnikanie mikroorganizmów i innych antygenów do organizmu. Te ostatnie mogą jeszcze przedostać się do organizmu podczas chorób i uszkodzeń skóry (urazy, oparzenia, choroby zapalne, ukąszenia owadów, ukąszenia zwierząt itp.), a w niektórych przypadkach poprzez normalna skóra i błonę śluzową, przenikające między komórkami lub przez komórki nabłonkowe (na przykład wirusy). Ochronę mechaniczną zapewnia także nabłonek rzęskowy górnych dróg oddechowych, ponieważ ruch rzęsek stale usuwa śluz wraz z obcymi cząsteczkami i mikroorganizmami, które dostały się do dróg oddechowych.

Czynniki fizykochemiczne. Kwasy octowy, mlekowy, mrówkowy i inne wydzielane przez pot i gruczoły łojowe skóry mają właściwości przeciwdrobnoustrojowe; kwas solny soku żołądkowego, a także enzymy proteolityczne i inne obecne w płynach i tkankach ustrojowych. Szczególną rolę w działaniu przeciwdrobnoustrojowym pełni enzym lizozym. Ten enzym proteolityczny, odkryty w 1909 r. przez P. L. Lashchenko i wyizolowany w 1922 r. przez A. Fleminga, nazwano „muramidazą”, ponieważ niszczy ścianę komórkową bakterii i innych komórek, powodując ich śmierć i sprzyjając fagocytozie. Lizozym wytwarzany jest przez makrofagi i neutrofile. Zawarty jest w dużych ilościach we wszystkich wydzielinach, płynach i tkankach organizmu (krew, ślina, łzy, mleko, śluz jelitowy, mózg itp.). Spadek poziomu enzymów prowadzi do wystąpienia chorób zakaźnych i innych chorób zapalnych. Obecnie prowadzona jest chemiczna synteza lizozymu, który wykorzystuje się jako lek w leczeniu chorób zapalnych.

Czynniki immunobiologiczne. W procesie ewolucji powstał zespół czynników humoralnych i komórkowych o niespecyficznej odporności, których celem jest eliminacja obcych substancji i cząstek, które dostały się do organizmu.

Na czynniki humoralne oporności nieswoistej składają się różnorodne białka zawarte we krwi i płynach ustrojowych. Należą do nich białka układu dopełniacza, interferon, transferyna, p-lizyny, białko właściwego, fibronektyna itp.

Białka układu dopełniacza są zwykle nieaktywne, ale uzyskują aktywność w wyniku sekwencyjnej aktywacji i interakcji składników dopełniacza. Interferon ma działanie immunomodulujące, proliferacyjne i powoduje stan oporności przeciwwirusowej w komórce zakażonej wirusem. p-lizyny są wytwarzane przez płytki krwi i mają działanie bakteriobójcze. Transferyna konkuruje z mikroorganizmami o potrzebne im metabolity, bez których patogeny nie mogą się rozmnażać. Właściwa białko bierze udział w aktywacji dopełniacza i innych reakcjach. Inhibitory krwi w surowicy, np. inhibitory p (lipoproteiny z), inaktywują wiele wirusów w wyniku nieswoistej blokady ich powierzchni.Poszczególne czynniki humoralne (niektóre składniki dopełniacza, fibronektyna itp.) wraz z przeciwciałami oddziałują z powierzchnią mikroorganizmy, promując ich fagocytozę, pełniąc rolę opsonin.

Bardzo ważne Oporność nieswoista obejmuje komórki zdolne do fagocytozy, a także komórki wykazujące działanie cytotoksyczne, zwane komórkami NK lub komórkami MK. Komórki NK to specjalna populacja komórek limfocytopodobnych (limfocyty zawierające duże ziarnistości), które mają działanie cytotoksyczne wobec obcych komórek (raka, komórek pierwotniaków i komórek zakażonych wirusem). Najwyraźniej komórki NK sprawują nadzór przeciwnowotworowy w organizmie. W utrzymaniu odporności organizmu duże znaczenie ma także prawidłowa mikroflora organizmu (patrz punkt 4.5).

Fagocytoza

Fagocytoza (z greckiego phago – pożerać i cytos – komórka) to proces wchłaniania i trawienia substancji antygenowych, w tym mikroorganizmów, przez komórki pochodzenia mezodermalnego – fagocyty. I. I. Mechnikov podzielił fagocyty na makrofagi i mikrofagi. Obecnie makro- i mikrofagi są łączone w jeden system makrofagów (SMF). Układ ten obejmuje makrofagi tkankowe - komórki nabłonkowe, retikuloendoteliocyty gwiaździste (komórki Kupffera), makrofagi pęcherzykowe i otrzewnowe zlokalizowane w pęcherzykach płucnych i jamie otrzewnej, naskórek wyrostka białego skóry (komórki Langerhansa) itp.

Funkcje makrofagów są niezwykle różnorodne. To one jako pierwsze reagują na obcą substancję, będąc wyspecjalizowanymi komórkami, które absorbują i niszczą obce substancje w organizmie (komórki umierające, komórki nowotworowe, bakterie, wirusy i inne mikroorganizmy, antygeny, niemetabolizowane materia organiczna). Ponadto makrofagi wytwarzają wiele substancji biologicznie czynnych – enzymy (m.in. lizozym, peroksydaza, esteraza), białka dopełniacza, immunomodulatory takie jak interleukiny. Obecność receptorów dla immunoglobulin (przeciwciał) i dopełniacza na powierzchni makrofagów, a także układ mediatorów, zapewnia ich interakcję z limfocytami T i B. W tym przypadku makrofagi aktywują funkcje ochronne limfocytów T. Ze względu na obecność receptorów dopełniacza i immunoglobulin oraz antygenów układu zgodności tkankowej (HLA), makrofagi biorą udział w wiązaniu i rozpoznawaniu antygenów.

Mechanizm i etapy fagocytozy. Jedną z głównych funkcji makrofagów jest fagocytoza, czyli endocytoza przebiegająca w kilku etapach.

Pierwszym etapem jest adsorpcja cząstek na powierzchni makrofaga pod wpływem sił elektrostatycznych van der Waalsa i powinowactwa chemicznego cząstek do receptorów fagocytów. Drugi etap to inwazja błony komórkowej, wychwytywanie cząsteczki i jej zanurzenie w protoplazmie. Trzeci etap to utworzenie fagosomu, czyli wakuoli (pęcherzyka) w protoplazmie wokół zaabsorbowanej cząstki. Czwarty etap to fuzja fagosomu z lizosomem fagocytu, zawierającym dziesiątki enzymów, i utworzenie fagolizosomu. W fagolizosomie wychwycona cząstka jest trawiona (zniszczona) przez enzymy. Kiedy cząsteczka należąca do organizmu zostaje wchłonięta (na przykład martwa komórka lub jej części, jej własne białka i inne substancje), zostaje ona rozłożona przez enzymy fagolizosomalne na substancje nieantygenowe (aminokwasy, kwasy tłuszczowe, nukleotydy, monosacharydy ). W przypadku połknięcia obcej cząstki enzymy fagolizosomy nie są w stanie rozłożyć substancji na składniki nieantygenowe. W takich przypadkach fagolizosom wraz z pozostałą częścią antygenu, który pozostaje obcy, zostaje przeniesiony przez makrofag do limfocytów T i B, co oznacza, że ​​zostaje włączone specyficzne połączenie odporności. To przeniesienie niezniszczonej części antygenu (determinanty) do limfocytu T odbywa się poprzez związanie determinanty z rozpoznającym antygenem kompleksu zgodności tkankowej, dla którego limfocyty T mają specyficzne receptory. Opisany mechanizm leży u podstaw rozpoznawania „swojego” i „obcego” na poziomie makrofagów oraz zjawiska fagocytozy.

Rola fagocytozy. Fagocytoza jest najważniejszą reakcją obronną. Fagocyty wychwytują bakterie, grzyby, wirusy i inaktywują je poprzez zestaw enzymów i zdolność do wydzielania H 2 O 2 i innych związków nadtlenkowych, które tworzą aktywny tlen(zakończona fagocytoza). Jednak w niektórych przypadkach mikroorganizmy wychwycone przez fagocyt przeżywają i rozmnażają się w nim (na przykład gonokoki, prątki gruźlicy, czynnik wywołujący zakażenie wirusem HIV itp.). W takich przypadkach fagocytozę nazywa się niepełną.Fagocytozę wzmagają przeciwciała opsoniny, ponieważ związany z nimi antygen jest łatwiej adsorbowany na powierzchni fagocytu ze względu na obecność w nim receptorów dla tych przeciwciał. Ten wzrost fagocytozy przez przeciwciała nazywa się opsonizacją, tj. przygotowanie mikroorganizmów do wychwycenia przez fagocyty. Fagocytoza opsonizowanych antygenów nazywana jest immunologiczną. Aby scharakteryzować aktywność fagocytozy, wprowadzono wskaźnik fagocytarny. Aby to określić, pod mikroskopem liczy się liczbę bakterii wchłoniętych przez jeden fagocyt. Używają również wskaźnika opsonofagocytarnego, który reprezentuje stosunek wskaźników fagocytarnych uzyskanych z surowicą immunologiczną i nieimmunologiczną. Indeks fagocytarny i indeks opsonofagocytarny wykorzystywane są w immunologii klinicznej do oceny stanu odporności i statusu odpornościowego. Fagocytoza odgrywa ważną rolę w ochronie antybakteryjnej, przeciwgrzybiczej i przeciwwirusowej, utrzymując odporność organizmu na obce substancje.

Komplement

Charakter dopełnienia. Dopełniacz to złożony kompleks białek surowicy krwi, które reagują ze sobą w określonej kolejności i zapewniają udział antygenów i przeciwciał w komórkowych i humoralnych reakcjach immunologicznych. Dopełniacz odkrył francuski naukowiec J. Bordet, który nazwał go „Alexin”. Nowoczesną nazwę dopełnienia nadał P. Ehrlich.

Dopełniacz składa się z 20 białek surowicy krwi, różniących się właściwościami fizycznymi i chemicznymi, jest oznaczony symbolem „C”, a dziewięć głównych składników dopełniacza oznaczono cyframi: C1, C2,… C9. Każdy składnik ma podjednostki, które powstają w wyniku rozszczepienia; Oznaczono je literami: Clq, SZA, SZZ itp. Białka dopełniacza to globuliny lub glikoproteiny o masie cząsteczkowej od 80 (C9) do 900 tysięcy (C1). Są wytwarzane przez makrofagi i neutrofile i stanowią 5,10% wszystkich białek surowicy.

Mechanizm działania i funkcje. Dopełniacz pełni szereg funkcji i jest jednym z głównych elementów układu odpornościowego. W organizmie dopełniacz znajduje się w stanie nieaktywnym i zwykle ulega aktywacji w momencie tworzenia kompleksu antygen-przeciwciało. Po aktywacji jego działanie ma charakter kaskadowy i reprezentuje szereg reakcji proteolitycznych mających na celu wzmocnienie reakcji immunologicznych i komórkowych oraz aktywację działania przeciwciał w celu wyeliminowania antygenów. Istnieją dwie drogi aktywacji dopełniacza: klasyczna i alternatywna. W klasycznej metodzie aktywacji kompleks antygen-przeciwciało (AG + AT) przyłącza się najpierw do składnika dopełniacza C1 (jego trzech podjednostek Clq, Clr, Cls), następnie do kolejnych składników dopełniacza „wczesne” C4, C2 powstały kompleks AG + AT + CI, NW. Te „wczesne” składniki aktywują składnik C5 za pomocą enzymów, a reakcja przebiega bez udziału kompleksu AG + AT. Składnik C5 przyłącza się do błony komórkowej i tworzy się na niej kompleks lityczny z „późnych” 1 składników dopełniacza C5b, C6, C7, C8, C9. Ten kompleks lityczny nazywany jest kompleksem atakującym błonę, ponieważ powoduje lizę komórek.

Alternatywna droga aktywacji dopełniacza zachodzi bez udziału przeciwciał i zachodzi przed wytworzeniem przeciwciał w organizmie. Alternatywna droga również kończy się aktywacją składnika C5 i utworzeniem kompleksu atakującego błonę, ale bez udziału składników C1, C2, C4. Cały proces rozpoczyna się od aktywacji składnika S3, która może nastąpić bezpośrednio w wyniku bezpośredniego działania antygenu (na przykład polisacharydu komórki drobnoustroju). Aktywowany składnik S3 oddziałuje z czynnikami B i D (enzymami) układu dopełniacza oraz z właściwym białkiem (P). Powstały kompleks zawiera składnik C5, na którym tworzy się kompleks atakujący błonę, podobnie jak w klasycznej drodze aktywacji dopełniacza, zatem klasyczne i alternatywne ścieżki aktywacji dopełniacza kończą się utworzeniem litycznego kompleksu ataku błony. Mechanizm działania tego kompleksu na komórkę nie jest w pełni poznany. Wiadomo jednak, że kompleks ten jest osadzony w membranie i tworzy rodzaj lejka, naruszając integralność membrany. Prowadzi to do uwolnienia z komórki niskocząsteczkowych składników cytoplazmy, a także białek i przedostania się wody do komórki, co ostatecznie prowadzi do śmierci komórki.

Jak już wskazano, proces aktywacji dopełniacza ma charakter kaskadowy reakcja enzymatyczna, w których biorą udział proteazy i esterazy, w wyniku czego powstają produkty proteolizy składników C4, C2, C3, C5, fragmentów C4b, C2b, C3b, C5b oraz fragmentów C3 i C5a. Jeżeli w aktywacji układu dopełniacza biorą udział fragmenty C4b, C2b, C3b, C5b, wówczas fragmenty C3 i C5a wykazują szczególną aktywność biologiczną. Uwalniają histaminę z komórek tucznych, powodują skurcz mięśni gładkich, czyli powodują reakcję anafilaktyczną, dlatego nazywane są anafilotoksynami.

System uzupełniający zapewnia:

§ działanie cytolityczne i cytotoksyczne przeciwciał na komórki docelowe poprzez tworzenie kompleksu atakującego błonę;

§ aktywacja fagocytozy w wyniku wiązania się z kompleksami immunologicznymi i adsorpcji przez ich receptory makrofagów;

§ udział w indukcji odpowiedzi immunologicznej w procesie dostarczania antygenu przez makrofagi;

§ udział w reakcji anafilaktycznej, a także w rozwoju stanu zapalnego ze względu na fakt, że niektóre fragmenty dopełniacza wykazują działanie chemotaktyczne. Dzięki temu dopełniacz wykazuje wielopłaszczyznowe działanie immunologiczne, uczestniczy w uwalnianiu organizmu z mikroorganizmów i innych antygenów, w niszczeniu komórek nowotworowych, odrzucaniu przeszczepu, alergicznym uszkodzeniu tkanek i indukowaniu odpowiedzi immunologicznej.

Interferon

Natura interferonu. Interferon jest białkiem o właściwościach przeciwwirusowych, przeciwnowotworowych i immunomodulacyjnych, wytwarzanym przez wiele komórek w odpowiedzi na wprowadzenie wirusa lub złożonych biopolimerów. Interferon jest niejednorodny pod względem składu, jego masa cząsteczkowa waha się od 15 do 70 kDa. Odkryta w 1957 roku przez A. Isaacsa i J. Lindemana podczas badania zjawiska interferencji wirusów.Rodzina interferonów obejmuje ponad 20 białek różniących się właściwościami fizykochemicznymi. Wszystkie są podzielone na trzy grupy według źródła pochodzenia: a, p, y. a-interferon jest wytwarzany przez limfocyty B; Pozyskiwany jest z leukocytów krwi, dlatego nazywany jest leukocytem. r-interferon otrzymuje się przez zakażenie wirusami hodowli komórek ludzkich fibroblastów; nazywa się to fibroblastem. Interferon γ otrzymywany jest z limfocytów T uodpornionych na działanie antygenów, dlatego nazywany jest „immunologicznym”. Interferony są specyficzne gatunkowo, tj. Ludzki interferon jest mniej skuteczny u zwierząt i odwrotnie.

Mechanizm akcji. Przeciwwirusowe, antyproliferacyjne i immunomodulujące działanie interferonów nie jest związane z bezpośrednim działaniem na wirusy lub komórki, tj. interferon nie działa na zewnątrz komórki. Wchłonięty na powierzchni komórki lub wnikając do wnętrza komórki, wpływa na procesy reprodukcji wirusa lub proliferację komórek poprzez genom komórki. Dlatego działanie interferonu ma głównie charakter zapobiegawczy, ale wykorzystuje się go również w celach leczniczych. Znaczenie interferonów. Interferon odgrywa dużą rolę w utrzymaniu odporności na wirusy, dlatego jest stosowany w profilaktyce i leczeniu wielu infekcji wirusowych (grypa, adenowirusy, opryszczka, Wirusowe zapalenie wątroby itd.). Działanie antyproliferacyjne, zwłaszcza interferonu γ, wykorzystuje się w leczeniu nowotworów złośliwych, a właściwości immunomodulacyjne służą do korygowania funkcjonowania układu odpornościowego w celu normalizacji go przy różnych niedoborach odporności.Szereg preparatów α-, Opracowano i są produkowane interferony β i γ. Nowoczesne leki produkowane są metodami biotechnologicznymi w oparciu o zasady inżynierii genetycznej (patrz rozdział 6).

Antygeny

Antygeny to wszelkie substancje (najczęściej biopolimery), które są genetycznie obce danemu organizmowi, które po przedostaniu się do środowiska wewnętrznego organizmu lub powstaniu w organizmie powodują specyficzną odpowiedź immunologiczną: syntezę przeciwciał, pojawienie się uwrażliwionych limfocytów lub pojawienie się tolerancji na tę substancję, natychmiastowe i opóźnione rodzaje nadwrażliwości pamięci immunologicznej.

Przeciwciała powstałe w odpowiedzi na wprowadzenie antygenu specyficznie oddziałują z tym antygenem in vitro i in vivo, tworząc kompleks antygen-przeciwciało.

Antygeny wywołujące pełną odpowiedź immunologiczną nazywane są antygenami kompletnymi. Są to substancje organiczne pochodzenia mikrobiologicznego, roślinnego i zwierzęcego. Pierwiastki chemiczne, proste i złożone związki nieorganiczne nie są antygenowe. Antygeny mogą być substancjami szkodliwymi i nieszkodliwymi dla organizmu. Antygenami są także bakterie, grzyby, pierwotniaki, wirusy, komórki i tkanki zwierzęce, które przedostały się do środowiska wewnętrznego makroorganizmu, a także ściany komórkowe, błony cytoplazmatyczne, rybosomy, mitochondria, toksyny drobnoustrojowe, ekstrakty z robaków pasożytniczych, jady wielu węży i ​​pszczół , naturalne substancje białkowe, niektóre substancje polisacharydowe pochodzenia mikrobiologicznego, toksyny roślinne itp. Określa się antygenowość cechy konstrukcyjne biopolimery, które są genetycznie obce organizmowi. Większość z nich zawiera kilka rodzajów antygenów. Liczba antygenów w przyrodzie wzrasta w wyniku pojawienia się właściwości antygenowych w wielu substancjach nieantygenowych, gdy są one łączone z innymi substancjami. Niektóre substancje nie powodują samodzielnie odpowiedzi immunologicznej, ale nabywają tę zdolność w połączeniu z wielkocząsteczkowymi nośnikami białkowymi lub w mieszaninie z nimi. Substancje takie nazywane są antygenami częściowymi, czyli haptenami. Haptenami mogą być substancje chemiczne o niskiej masie cząsteczkowej lub bardziej złożone substancje chemiczne, które nie mają właściwości pełnego antygenu: niektóre polisacharydy bakteryjne, polipeptyd prątków gruźlicy (TBP), DNA, RNA, lipidy, peptydy. Hapten jest częścią kompletnego lub sprzężonego antygenu. Przeciwciała utworzone wobec koniugatu białko-hapten mogą również reagować z wolnym haptenem. Hapteny nie powodują odpowiedzi immunologicznej, ale reagują z surowicami zawierającymi specyficzne dla nich przeciwciała.

Antygeny charakteryzują się swoistością związaną z określoną grupą chemiczną w cząsteczce, zwaną determinantą lub epitopem. Determinantami antygenu są te jego części, które są rozpoznawane przez przeciwciała i komórki immunokompetentne. Pełne antygeny mogą zawierać dwie lub więcej jednoznacznych grup determinujących, dlatego są dwuwartościowe lub wielowartościowe. Niekompletne antygeny (hapteny) mają tylko jedną grupę determinującą, tj. są jednozaworowe.

Białka jako biopolimery o wyraźnej obcości genetycznej mają najbardziej wyraźne właściwości antygenowe. Im dalej od siebie zwierzęta znajdują się w rozwoju filogenetycznym, tym bardziej antygenowe będą ich białka względem siebie. Ta właściwość białek wykorzystywana jest do identyfikacji pokrewieństwa filogenetycznego zwierząt różnych gatunków, a także w medycynie sądowej (w celu określenia gatunku plam krwi) i przemyśle spożywczym (w celu wykrycia zafałszowań produktów mięsnych).

Masa cząsteczkowa antygenu ma ogromne znaczenie. Biopolimery o masie cząsteczkowej co najmniej 5-10 kDa są antygenowe. Istnieją wyjątki od tej reguły: kwasy nukleinowe mają dużą masę cząsteczkową, ale w porównaniu z białkami ich właściwości antygenowe są znacznie mniej wyraźne. Albuminy surowicy i hemoglobina mają tę samą masę cząsteczkową (~70 000), ale albumina jest silniejszym antygenem niż hemoglobina. Wynika to z różnicy w wartościowości tych białek, tj. liczba zawartych w nich grup determinant.

Antygenowość jest związana ze sztywną strukturą powierzchni determinantów, układem aminokwasów tworzących łańcuchy polipeptydowe, zwłaszcza ich części końcowe. Przykładowo żelatyna przez wiele lat nie była uważana za antygen ze względu na brak sztywnych struktur na powierzchni cząsteczki, choć jest białkiem o dużej masie cząsteczkowej. Cząsteczka żelatyny może "nabrać właściwości antygenu, jeśli do jej struktury zostanie wprowadzona tyrozyna lub inna substancja chemiczna nadająca sztywność strukturom powierzchniowym. Determinantą antygenową polisacharydów jest kilka reszt heksozowych. Właściwości antygenowe żelatyny, hemoglobiny i innych słabych antygeny można wzmocnić adsorbując je na różnych nośnikach (kaolin, Węgiel aktywowany, polimery chemiczne, wodorotlenek glinu itp.). Substancje te zwiększają immunogenność antygenu. Nazywa się je adiuwantami (patrz rozdział 9). Na odpowiedź immunologiczną wpływa ilość przychodzącego antygenu: im jest go więcej, tym odpowiedź immunologiczna jest wyraźniejsza. Jeżeli jednak dawka antygenu będzie zbyt duża, może wystąpić tolerancja immunologiczna, czyli tzw. brak reakcji organizmu na stymulację antygenową. Zjawisko to można wytłumaczyć stymulacją antygenową subpopulacji limfocytów T supresorowych.

Ważnym warunkiem antygenowości jest rozpuszczalność antygenu. Keratyna jest białkiem o dużej masie cząsteczkowej, ale nie może występować w postaci roztworu koloidalnego i nie jest antygenem. Ze względu na małą masę cząsteczkową hapten nie jest wiązany przez immunokompetentne komórki makroorganizmu i nie może wywołać odpowiedzi immunologicznej. Jeśli cząsteczka haptenu zostanie sztucznie powiększona poprzez koniugację z dużą cząsteczką białka, otrzymany zostanie pełnoprawny antygen, o którego specyficzności zadecyduje hapten. W takim przypadku białko nośnikowe może utracić swoją specyficzność gatunkową, ponieważ determinanty haptenu znajdują się na jego powierzchni i nakładają się na jego własne determinanty. Hemihapteny to rodniki nieorganiczne (jod, brom, nitrowodór, azot itp.) przyłączone do cząsteczki białka i mogą zmieniać swoistość immunologiczną białka.

Takie jodowane lub bromowane białka powodują powstawanie przeciwciał specyficznych odpowiednio dla jodu i bromu, czyli wobec tych determinantów, które znajdują się na powierzchni kompletnego antygenu.

Proantygeny to hapteny, które mogą wiązać się z białkami organizmu i uwrażliwiać je jako autoantygeny. Na przykład produktami rozkładu penicyliny w połączeniu z białkami organizmu mogą być antygeny. Heteroantygeny są powszechnymi antygenami występującymi u różnych gatunków zwierząt. Zjawisko to po raz pierwszy zostało odnotowane w doświadczeniach J. Forsmana (1911), który immunizował królika zawiesiną narządów świnki morskiej. Surowica uzyskana od królika zawierała przeciwciała, które oddziaływały nie tylko z białkami świnki morskiej, ale także z czerwonymi krwinkami owcy. Okazało się, że polisacharydy świnki morskiej są antygenowo identyczne z polisacharydami erytrocytów owiec.

Heteroantygeny wykryto u ludzi i niektórych gatunków bakterii. Na przykład czynnik wywołujący dżumę i czerwone krwinki osoby z grupą krwi 0 mają wspólne antygeny. W rezultacie immunokompetentne komórki tych osób nie reagują na patogen dżumy jako obcy antygen i nie rozwijają pełnej reakcji immunologicznej, co często prowadzi do śmierci.

Alloantygeny (izoantygeny) to różne antygeny w obrębie tego samego gatunku. Obecnie w ludzkich erytrocytach odkryto ponad 70 antygenów, co daje około 200 000 kombinacji. Dla praktycznej opieki zdrowotnej decydujące znaczenie mają grupy krwi w układzie ABO i antygen Rh. Oprócz antygenów erytrocytów człowiek posiada także inne alloantygeny, na przykład antygeny głównego kompleksu zgodności tkankowej – MHC (Major Histocompatibility Complex). Szósta para ludzkich chromosomów zawiera antygeny transplantacyjne HLA (ludzkie antygeny leukocytowe), które określają zgodność tkanek podczas przeszczepiania tkanek i narządów. Tkanki ludzkie charakteryzują się absolutną indywidualnością i prawie niemożliwe jest wybranie dawcy i biorcy z tym samym zestawem antygenów tkankowych (z wyjątkiem bliźniąt jednojajowych). Komórki nowotworu złośliwego zawierają również antygeny, które różnią się od tych normalne komórki, który jest stosowany w immunodiagnostyce nowotworów (patrz rozdział 9).

Antygeny bakterii, wirusów, grzybów i pierwotniaków są antygenami kompletnymi. W zależności od składu chemicznego, zawartości i jakości białek, lipidów i ich kompleksów, antygenowość różnych typów mikroorganizmów jest różna. Dlatego każdy gatunek reprezentuje mozaikę antygenową (patrz rozdział 2). Antygeny mikroorganizmów służą do otrzymywania szczepionek i leków diagnostycznych, a także do identyfikacji i oznaczania drobnoustrojów.

W procesie ewolucji struktura antygenowa niektórych mikroorganizmów może ulec zmianie. Wirusy (grypa, HIV) charakteryzują się szczególnie dużą zmiennością w strukturze antygenowej. Zatem antygeny, jako substancje obce genetycznie, uruchamiają układ odpornościowy, doprowadzając go do stanu funkcjonalnie aktywnego, wyrażającego się w przejawie pewnych reakcji immunologicznych mających na celu wyeliminowanie niekorzystnego działania antygenu.

Tworzenie przeciwciał

Charakter przeciwciał. W odpowiedzi na wprowadzenie antygenu układ odpornościowy wytwarza przeciwciała – białka, które mogą specyficznie wiązać się z antygenem, który spowodował ich powstanie, i tym samym uczestniczyć w reakcjach immunologicznych. Przeciwciała należą do γ-globulin, czyli najmniej mobilnej frakcji białek surowicy krwi w polu elektrycznym. W organizmie γ-globuliny produkowane są przez specjalne komórki – komórki plazmatyczne. Ilość γ-globuliny w surowicy krwi wynosi około 30% wszystkich białek krwi (albuminy, a-, b-globuliny itp.). Zgodnie z klasyfikacją międzynarodową γ-globuliny pełniące funkcje przeciwciał nazywane są immunoglobulinami i są oznaczone symbolem Ig. Zatem przeciwciała są immunoglobulinami wytwarzanymi w odpowiedzi na wprowadzenie antygenu i zdolnymi do specyficznej interakcji z tym samym antygenem.

Funkcje przeciwciał. Podstawową funkcją przeciwciał jest oddziaływanie ich centrów aktywnych z komplementarnymi determinantami antygenowymi. Wtórną funkcją przeciwciał jest ich zdolność do:

§ wiązać antygen w celu jego zneutralizowania i usunięcia z organizmu, czyli wzięcia udziału w tworzeniu ochrony przed antygenem;

§ uczestniczyć w rozpoznawaniu „obcego” antygenu;

§ zapewniają współpracę komórek immunokompetentnych (makrofagi, limfocyty T i B);

§ uczestniczą w różnych formach odpowiedzi immunologicznej (fagocytoza, funkcja zabójcza, HNT, HRT, tolerancja immunologiczna, pamięć immunologiczna).

Zastosowanie przeciwciał w medycynie. Przeciwciała ze względu na swoją wysoką swoistość i dużą rolę w ochronnych reakcjach immunologicznych znajdują zastosowanie w diagnostyce chorób zakaźnych i zakaźnych Choroby niezakaźne, określenie stanu odporności organizmu, profilaktyka i leczenie szeregu chorób zakaźnych i niezakaźnych. W tym celu służą odpowiednie preparaty immunobiologiczne tworzone na bazie przeciwciał i mające określone przeznaczenie (patrz rozdział 10).

Struktura przeciwciała. Pod względem składu chemicznego białka immunoglobulin klasyfikuje się jako glikoproteiny, ponieważ składają się z białka i cukrów; zbudowany z 18 aminokwasów. Mają różnice gatunkowe związane głównie z zestawem aminokwasów. Masa cząsteczkowa immunoglobulin mieści się w zakresie 150 900 kDa. Ich cząsteczki mają kształt cylindryczny i są widoczne w mikroskopie elektronowym. Do 80% immunoglobulin ma stałą sedymentacji 7S; odporny na słabe kwasy, zasady, nagrzewanie do 60°С. Immunoglobuliny można wyizolować z surowicy krwi metodami fizycznymi i metody chemiczne(elektroforeza, wytrącanie izoelektryczne alkoholem i kwasami, wysalanie, chromatografia powinowactwa itp.). Metody te wykorzystywane są w produkcji preparatów immunobiologicznych. Immunoglobuliny ze względu na swoją budowę, właściwości antygenowe i immunobiologiczne dzielą się na pięć klas: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Immunoglobuliny M, G, A mają podklasy. Na przykład IgG ma cztery podklasy (IgG, IgG2, IgGj, IgG4). Wszystkie klasy i podklasy różnią się sekwencją aminokwasów. Immunoglobuliny ludzkie i zwierzęce mają podobną budowę.

R. Porter i D. Edelman ustalili strukturę cząsteczki immunoglobuliny. Według nich cząsteczki immunoglobulin wszystkich pięciu klas składają się z łańcuchów polipeptydowych: dwóch identycznych łańcuchów ciężkich H (z angielskiego, ciężki) i dwóch identycznych łańcuchów lekkich - L (z angielskiego, lekki), połączonych mostkami dwusiarczkowymi. W związku z tym każda klasa immunoglobulin, tj. M, G, A, E, D, istnieje pięć rodzajów łańcuchów ciężkich: c (mu), y (gamma), a (alfa), e (epsilon) i 5 (delta), posiadające masę cząsteczkową w granicach 50,70 kDa (zawierają 420-700 reszt aminokwasowych) i różnią się antygenowością. Łańcuchy lekkie wszystkich pięciu klas są powszechne i występują w dwóch typach: k (kappa) i x (lambda); mają masę cząsteczkową 23 kDa (214,219 reszt aminokwasowych). Łańcuchy L immunoglobulin różnych klas mogą łączyć się (rekombinować) zarówno z homologicznymi, jak i heterologicznymi łańcuchami H. Jednakże w tej samej cząsteczce mogą znajdować się tylko identyczne łańcuchy L (k lub A). Zarówno w łańcuchach H, jak i L występuje region zmienny - V (z ang. - zmienny), w którym sekwencja aminokwasów nie jest stała, oraz region stały - C (z ang. stała - stała) o stały zestaw aminokwasów. W łańcuchach lekkich i ciężkich rozróżnia się grupy końcowe NH2 i COOH.Podczas działania γ-globuliny merkaptoetanolem wiązania dwusiarczkowe ulegają zniszczeniu, a cząsteczka immunoglobuliny rozpada się na pojedyncze łańcuchy polipeptydowe. Pod wpływem działania enzymu proteolitycznego papainy immunoglobulina rozpada się na trzy fragmenty: dwa niekrystalizujące fragmenty zawierające grupy determinujące antygen i zwane fragmentami Fab I i II (z angielskiego fragment antigen wiążący - fragmenty wiążące antygen) oraz jeden krystalizujący Fc fragment (z angielskiego, fragment krystaliczny!izable). Fragmenty FabI i FabII mają podobne właściwości i skład aminokwasowy i różnią się od fragmentu Fc; Fragmenty Fab i Fc są zwartymi formacjami połączonymi ze sobą elastycznymi odcinkami łańcucha H, dzięki czemu cząsteczki immunoglobulin mają elastyczną strukturę. Zarówno łańcuchy H, jak i łańcuchy L mają odrębne, liniowo połączone zwarte regiony zwane domenami; jest ich 4 w łańcuchu H i 2 w łańcuchu L. Centra aktywne, czyli determinanty, tworzące się w regionach V zajmują około 2% powierzchni cząsteczki immunoglobuliny. Każda cząsteczka zawiera dwie determinanty, które są klasyfikowane jako hiperzmienne sekcje N-iŁańcuchy L, czyli każda cząsteczka immunoglobuliny może związać dwie cząsteczki antygenu. Dlatego przeciwciała są dwuwartościowe.

Typową strukturą cząsteczki immunoglobuliny jest IgG. Pozostałe klasy immunoglobulin różnią się od IgG dodatkowymi elementami organizacji ich cząsteczek. Zatem IgM jest pentamerem, tj. pięć cząsteczek IgG połączonych łańcuchem polipeptydowym, oznaczonym literą J (z angielskiego, łańcuch łączący - struktura cząsteczki). IgA mogą być normalne, tj. monomeryczne, jak również di- i trimeryczne. Istnieją surowicze i wydzielnicze IgA. W tym ostatnim przypadku cząsteczka jest połączona ze składnikiem wydzielniczym (SC) wydzielanym przez komórki nabłonkowe, który chroni IgA przed zniszczeniem przez enzymy. IgE jest wysoce cytofilna, tj. zdolność do łączenia się z komórkami tucznymi i bazofilami, w wyniku czego komórki uwalniają histaminę i substancje histaminopodobne, które powodują GNT. IgD jest podatna na agregację i ma dodatkowe wiązania dwusiarczkowe.

W odpowiedzi na wprowadzenie dowolnego antygenu mogą powstać przeciwciała wszystkich pięciu klas. Zwykle najpierw wytwarzana jest IgM, następnie IgG, a reszta nieco później. Większość immunoglobulin w surowicy (70,80%) to IgG; IgA stanowi 10-15%, IgM – 5,10%, IgE – 0,002%, a IgD – około 0,2%. Zawartość immunoglobulin zmienia się wraz z wiekiem. W niektórych zaburzeniach patologicznych obserwuje się odchylenia w poziomie ich zawartości we krwi. Na przykład stężenie IgG wzrasta w chorobach zakaźnych, zaburzeniach autoimmunologicznych i zmniejsza się w niektórych nowotworach, agammaglobulinemii. Zawartość IgM wzrasta w wielu chorobach zakaźnych i maleje w niektórych stanach niedoboru odporności.

Synteza przeciwciał. Jak już wspomniano, immunoglobuliny syntetyzowane są przez komórki plazmatyczne, które powstają w wyniku różnicowania pluripotencjalnej komórki macierzystej. Plazmocyty syntetyzują zarówno nieimmunologiczną, jak i immunologiczną γ-globulinę. Komórki plazmatyczne otrzymują informację o specyfice syntetyzowanej immunoglobuliny z limfocytów B; Łańcuchy L i H są syntetyzowane oddzielnie na polirybosomach komórki plazmatycznej i łączone w pojedynczą cząsteczkę przed uwolnieniem z komórki. Składanie cząsteczki immunoglobuliny z łańcuchów H i L następuje bardzo szybko, w ciągu 1 minuty. Uwalnianie immunoglobuliny z komórki plazmatycznej odbywa się poprzez egzocytozę lub klamatozę, tj. pączkowanie części cytoplazmy immunoglobuliną. Każda komórka plazmatyczna syntetyzuje do 2000 cząsteczek na sekundę. Zsyntetyzowane przeciwciała dostają się do limfy, krwi i płynu tkankowego.

Genetyka przeciwciał. Immunoglobulina, jak każde białko, ma charakter antygenowy. W cząsteczce immunoglobuliny występują trzy rodzaje determinant antygenowych: izotypowe, allotypowe i idiotypowe. Wyznaczniki izotypowe (izotypy) są specyficzne, tj. są identyczne dla wszystkich osobników danego gatunku (np. ludzi, królików, psów). Niektóre osobniki danego gatunku posiadają determinanty alotypowe (alotypy), inne zaś nie, czyli są indywidualne. Wreszcie determinanty idiotypowe (idiotypy) są nieodłącznie związane tylko z cząsteczkami przeciwciał, które mają pewną specyficzność. Te determinujące różnice są określone przez liczbę i kolejność naprzemienności aminokwasów w centrum aktywnym cząsteczki immunoglobuliny.

- To złożony proces polegający na ochronie organizmu przed wnikaniem ciał obcych, a także uodpornieniu na substancje toksyczne. Takimi ciałami obcymi są bakterie i ich odpady, wirusy, organizmy jednokomórkowe, pasożytnicze, obce tkanki i narządy (wprowadzane chirurgicznie), komórki nowotworowe itp.

Jednakże reakcja immunologiczna może wystąpić według różnych scenariuszy. Początkowo układ odpornościowy blokuje działanie ciał obcych (immunogenów), tworząc specjalne, reaktywne chemicznie cząsteczki (immunoglobuliny), które hamują działanie immunogenów.

Immunoglobuliny tworzone są przez limfocyty, które są głównymi komórkami układu odpornościowego. Istnieją dwa główne typy limfocytów, które, gdy działają razem, powodują wszystkie rodzaje reakcji immunologicznych: limfocyty T (komórki T) i limfocyty B (komórki B). Kiedy limfocyty T dostrzegają obcy materiał, same przeprowadzają odpowiedź immunologiczną - niszczą genetycznie obce komórki. Limfocyty T są podstawą odporności komórkowej.

Odporność humoralna

Limfocyty B zdalnie neutralizują ciała obce, tworząc specjalne, reaktywne chemicznie cząsteczki – przeciwciała. Limfocyty B są podstawą odporności humoralnej.

Istnieje pięć klas przeciwciał: IgM, IgD, IgE, IgG, IgA. Główną klasą immunoglobulin jest IgG. Przeciwciała IgG stanowią około 70% wszystkich przeciwciał. Immunoglobuliny IgA stanowią około 20% wszystkich przeciwciał. Przeciwciała innych klas stanowią jedynie 10% wszystkich przeciwciał.

Kiedy pojawia się humoralna reakcja immunologiczna, w wyniku reakcji chemicznej następuje zniszczenie ciał obcych w osoczu krwi. Immunoglobuliny powstałe w wyniku reakcji immunologicznej mogą przetrwać wiele lat, a nawet dziesięcioleci, zapewniając organizmowi ochronę przed ponownym zakażeniem np. świnką, ospą wietrzną, różyczką. Dzięki temu procesowi możliwe jest szczepienie.

Limfocyty T są odpowiedzialne za odpowiedź immunologiczną na dwóch poziomach. Na pierwszym poziomie sprzyjają wykrywaniu obcego materiału (immunogenu) i aktywują limfocyty B do syntezy immunoglobulin. Na drugim poziomie, po pobudzeniu limfocytów B do produkcji immunoglobulin, limfocyty T zaczynają bezpośrednio rozkładać i niszczyć ciała obce.

Ta aktywowana komórka T niszczy szkodliwą komórkę, zderzając się z nią i ściśle do niej przyłączając – dlatego nazywane są komórkami zabójczymi lub komórkami T zabójczymi.

Odporność komórkowa

Komórkowa obrona immunologiczna została odkryta przez I.I. Miecznikowa pod koniec XIX wieku. Udowodnił, że obrona organizmu przed infekcją drobnoustrojami zachodzi dzięki zdolności specjalnych komórek krwi do przyłączania się i rozkładania szkodliwych mikroorganizmów.

Proces ten nazwano fagocytozą, a komórki zabójcze polujące na obce mikroorganizmy nazwano fagocytami. Synteza immunoglobulin i proces fagocytozy są specyficznymi czynnikami odporności człowieka.

Odporność nieswoista

Oprócz specyficznych istnieją nieswoiste czynniki odporności. Pomiędzy nimi:
zapobieganie przedostawaniu się patogenów przez nabłonek;
obecność w wydzielinach skórnych i sok żołądkowy substancje negatywnie wpływające na czynniki zakaźne;
obecność w osoczu krwi, ślinie, łzach itp. specjalne układy enzymatyczne rozkładające bakterie i wirusy (na przykład muramidaza).

Ochrona organizmu polega nie tylko na zniszczeniu wprowadzonego do niego obcego materiału genetycznego, ale także na usunięciu z narządów i tkanek już w nich zlokalizowanych immunogenów. Wiadomo, że wirusy, bakterie i ich produkty przemiany materii, a także martwe bakterie są transportowane na zewnątrz gruczoły potowe, układu moczowego i jelit.

Innym nieswoistym mechanizmem obronnym jest interferon, przeciwwirusowa struktura białkowa syntetyzowana przez zakażoną komórkę. Poruszając się przez macierz pozakomórkową i wchodząc do zdrowych komórek, białko to chroni komórkę przed wirusem oraz przed układem dopełniacza – kompleksem białek stale obecnych w osoczu krwi i innych płynach ustrojowych, które niszczą komórki zawierające obcy materiał.

Mechanizmy obronne organizmu są najczęściej osłabiane z powodu nieprzestrzegania zasad

Głównymi elementami układu odpornościowego organizmu są białe krwinki – limfocyty, które występują w dwóch postaciach. Obie formy wywodzą się z komórek progenitorowych znajdujących się w szpiku kostnym, tzw. komórki macierzyste. Niedojrzałe limfocyty opuszczają szpik kostny i dostają się do krwioobiegu. Część z nich kierowana jest do grasicy (grasicy), znajdującej się u nasady szyi, gdzie dojrzewają. Limfocyty przechodzące przez grasicę nazywane są limfocytami T lub komórkami T (T od grasicy). W doświadczeniach na kurczakach wykazano, że kolejna część niedojrzałych limfocytów przyczepia się i dojrzewa w kaletce Fabriciusa, narządzie limfatycznym w pobliżu kloaki. Takie limfocyty są znane jako limfocyty B lub komórki B (B z bursa- torba). U ludzi i innych ssaków komórki B dojrzewają w węzłach chłonnych i tkance limfatycznej w całym organizmie, co odpowiada kaletce Fabriciusa u ptaków.

Obydwa typy dojrzałych limfocytów posiadają na swojej powierzchni receptory, które potrafią „rozpoznać” specyficzny antygen i związać się z nim. Kontakt Receptory komórek B ze specyficznym antygenem i związanie jego określonej ilości stymuluje wzrost tych komórek i późniejsze wielokrotne podziały; W rezultacie powstają liczne komórki dwóch typów: komórki plazmatyczne i „komórki pamięci”. Komórki plazmatyczne syntetyzują przeciwciała, które są uwalniane do krwiobiegu. Komórki pamięci są kopiami oryginalnych komórek B; mają długą żywotność, a ich akumulacja zapewnia możliwość szybkiej odpowiedzi immunologicznej w przypadku ponownego przedostania się tego antygenu do organizmu.

Jeśli chodzi o limfocyty T, gdy ich receptory zwiążą znaczną ilość określonego antygenu, zaczynają wydzielać grupę substancji zwanych limfokinami. Niektóre limfokiny powodują typowe objawy stanu zapalnego: zaczerwienienie obszarów skóry, miejscowy wzrost temperatury i obrzęk w wyniku zwiększonego przepływu krwi i wycieku osocza krwi do tkanek. Inne limfokiny przyciągają makrofagi fagocytarne, czyli komórki zdolne do wychwytywania i pochłaniania antygenu (wraz ze strukturą, np. komórką bakteryjną, na której powierzchni się znajduje). W przeciwieństwie do komórek T i B, makrofagi te nie są swoiste i atakują szeroką gamę różnych antygenów. Inna grupa limfokin sprzyja niszczeniu zakażonych komórek. Wreszcie pewna liczba limfokin stymuluje więcej limfokin T do podziału, umożliwiając szybki wzrost liczby komórek, które reagują na ten sam antygen i uwalniają jeszcze więcej limfokin.

Przeciwciała wytwarzane przez limfocyty B i dostające się do krwi i innych płynów ustrojowych zaliczane są do humoralnych czynników odporności (od łac. humor- płyn). Obrona organizmu prowadzona za pomocą limfocytów T nazywana jest odpornością komórkową, ponieważ opiera się na interakcji poszczególnych komórek z antygenami. Limfocyty T nie tylko aktywują inne komórki poprzez uwalnianie limfokin, ale także atakują antygeny, wykorzystując struktury zawierające przeciwciała na powierzchni komórki.

Antygen może indukować oba typy odpowiedzi immunologicznej. Co więcej, istnieje pewna interakcja między komórkami T i B w organizmie, przy czym komórki T sprawują kontrolę nad komórkami B. Limfocyty T mogą tłumić odpowiedź limfocytów B na obce substancje, które są nieszkodliwe dla organizmu lub odwrotnie, indukować limfocyty B do wytwarzania przeciwciał w odpowiedzi na szkodliwe substancje o właściwościach antygenowych. Uszkodzenie lub niewydolność tego układu kontroli może objawiać się reakcjami alergicznymi na substancje, które na ogół są bezpieczne dla organizmu.

Etapy odpowiedzi immunologicznej

Reakcję immunologiczną od początku do końca można podzielić na trzy etapy:

Rozpoznawanie antygenu;
tworzenie efektorów;
efektorowa część odpowiedzi immunologicznej.

Podstawą teorii specyficznego rozpoznawania antygenu są następujące postulaty:

1. Na powierzchni limfocytów znajdują się specyficzne receptory wiążące antygen, które ulegają ekspresji niezależnie od tego, czy organizm spotkał się wcześniej z tym antygenem.

2. Każdy limfocyt ma receptor tylko o jednej swoistości.

3. Receptory wiążące antygen ulegają ekspresji na powierzchni limfocytów T i B.

4. Limfocyty wyposażone w receptory o tej samej swoistości są potomkami jednej komórki rodzicielskiej i stanowią klon.

5. Makrofagi prezentują antygen limfocytowi.

6. Uznanie „obcego” wiąże się bezpośrednio z uznaniem „swojego”, tj. Receptor wiążący antygen limfocytu rozpoznaje na powierzchni makrofaga kompleks składający się z obcego antygenu i własnego antygenu zgodności tkankowej (MHC).

Molekularny aparat rozpoznawania antygenów obejmuje antygeny głównego kompleksu zgodności tkankowej, receptory limfocytów wiążące antygeny, immunoglobuliny i cząsteczki adhezyjne komórek.

Główne etapy rozpoznawania antygenu obejmują:

Etap niespecyficzny;
rozpoznawanie antygenu przez komórki T;
rozpoznawanie antygenu przez komórki B;
selekcja klonalna.

Etap niespecyficzny

Makrofag jako pierwszy wchodzi w interakcję z antygenem, przeprowadzając najstarszy filogenetycznie typ reakcji immunologicznej. Antygen ulega fagocytozie i trawieniu, w wyniku czego dochodzi do „rozłożenia” dużych cząsteczek na ich części składowe. Proces ten nazywany jest „przetwarzaniem antygenu”. Przetworzony antygen ulega następnie ekspresji w kompleksie z głównymi białkami kompleksu zgodności tkankowej na powierzchni makrofaga.

Rozpoznawanie antygenu przez limfocyty T. Helper T rozpoznaje kompleks składający się z obcego antygenu i własnego antygenu MHC. Odpowiedź immunologiczna wymaga jednoczesnego rozpoznania zarówno obcego antygenu, jak i własnego antygenu MHC.

Rozpoznawanie antygenu przez limfocyty B. Limfocyty B rozpoznają antygeny poprzez receptory immunoglobulin. Antygen można również poddać ponownej obróbce po interakcji z limfocytem B. Przetworzony antygen umieszcza się na powierzchni komórki B, gdzie jest rozpoznawany przez aktywowaną komórkę pomocniczą T. Limfocyt B nie jest zdolny do samodzielnej odpowiedzi na stymulację antygenową, dlatego musi otrzymać drugi sygnał od pomocniczego T. Antygeny, na które reakcja immunologiczna jest możliwa tylko przy tak powtarzającym się sygnale, nazywane są grasicozależnymi. Czasami aktywacja limfocytów B jest możliwa bez udziału limfocytów T. Lipopolisacharyd bakteryjny w wysokie stężenia powoduje aktywację limfocytów B. W tym przypadku specyficzność receptorów immunoglobulin limfocytu B nie ma znaczenia. W tym przypadku własna mitogenna aktywność lipopolisacharydu działa jako drugi sygnał dla limfocytów B. Takie antygeny nazywane są antygenami niezależnymi od grasicy typu I. Niektóre antygeny liniowe (polisacharydy pneumokokowe, poliwinylopirolidon itp.) również stymulują limfocyty B bez udziału limfocytów T. Antygeny te pozostają na błonie wyspecjalizowanych makrofagów przez długi czas i nazywane są antygenami niezależnymi od grasicy typu II.

Selekcja klonalna

Kiedy antygen dostanie się do organizmu, następuje selekcja klonów z receptorami komplementarnymi do tego antygenu. Tylko przedstawiciele tych klonów uczestniczą w dalszym różnicowaniu zależnym od antygenu klonu limfocytów B.

Tworzenie elementu efektorowego reakcji immunologicznej następuje poprzez różnicowanie klonu limfocytów B i tworzenie cytotoksycznych limfocytów T.

Interakcja między komórkami w procesie tworzenia odpowiedzi immunologicznej na stymulację antygenową odbywa się dzięki specjalnym rozpuszczalnym mediatorom - cytokinom. Pod wpływem różnych cytokin wytwarzanych przez makrofagi lub limfocyty T, limfocyty B dojrzewają do komórek tworzących przeciwciała.

W przypadku limfocytów B ostatnim etapem różnicowania jest transformacja w komórkę plazmatyczną, która wytwarza ogromną ilość przeciwciał. Swoistość tych przeciwciał odpowiada specyficzności prekursora limfocytów B receptora immunoglobuliny.

Po utworzeniu elementu efektorowego reakcji immunologicznej rozpoczyna się jej trzeci etap. W końcowej fazie odpowiedzi immunologicznej biorą udział przeciwciała, układ dopełniacza i cytotoksyczne limfocyty T, które przeprowadzają reakcję cytotoksyczną.

Kompleks drobnoustroju z przeciwciałem uruchamia klasyczną drogę aktywacji układu dopełniacza, w wyniku której powstaje kompleks atakujący błonę (MAC), który powoduje uszkodzenie ściany komórkowej bakterii. Ponadto przeciwciała neutralizują toksyny bakteryjne i wiążąc się z otoczkowanymi bakteriami ułatwiają ich fagocytozę przez makrofagi. Zjawisko to nazywa się opsonizacją. Udowodniono, że nieopsonizowanym bakteriom kapsułkowanym często udaje się uniknąć fagocytozy.

Zewnętrznie odpowiedź immunologiczna objawia się rozwojem ostrej reakcji zapalnej.

Reakcje immunologiczne

Pod odporność zrozumieć system obronny organizmu przed wszystkim, co jest genetycznie obce – czy to drobnoustrojami, przeszczepami (przeszczepionymi tkankami i narządami), czy antygenowo zmienionymi własnymi komórkami, w tym nowotworowymi lub normalnymi, które przeżyły swój okres użytkowania.

Przed unieszkodliwieniem, zniszczeniem i wyeliminowaniem (usunięciem) nosicieli obcości genetycznej z organizmu należy ich wykryć i rozpoznać. Wszystkie komórki pojedynczego organizmu posiadają specjalne oznaczenie (antygeny zgodności tkankowej), dzięki czemu są postrzegane przez układ odpornościowy jako „własne”. Komórki, które nie mają takich oznaczeń, są postrzegane jako „obce” i są atakowane i niszczone przez układ odpornościowy. Obce substancje a komórki wywołujące specyficzną odpowiedź immunologiczną nazywane są antygenami. Wyróżnić antygeny egzogenne(białka, polisacharydy, sztuczne polimery, wirusy, bakterie i ich toksyny, przeszczepy) oraz antygeny endogenne, do których należą zmienione przez uszkodzenia tkanki własne organizmu oraz zmutowane komórki, które stale pojawiają się w organizmie człowieka (powstaje do 106 zmutowanych komórek dziennie). W ten sposób układ odpornościowy chroni organizm wielokomórkowy przed inwazją z zewnątrz i przed „zdradą wewnętrzną”, zapewniając w ten sposób stałość genetyczną wszystkich komórek somatycznych tworzących konkretny indywidualny organizm.

Odpowiedź immunologiczna jest przeprowadzana przez komórki immunokompetentne i ich produkty metaboliczne - mediatory reakcji immunologicznych. Istnieją układy odporności T i B. System T zapewnia głównie ochronę przeciwnowotworową, przeciwwirusową, a także reakcje odrzucenia przeszczepu. System B zapewnia głównie humoralną ochronę antybakteryjną i neutralizację toksyn. Układ odpornościowy T jest reprezentowany przez populację limfocytów zależnych od grasicy (limfocyty T), które mają różne specjalizacje:

¨ T-killers (Tk) – komórki zabójcze komórek obcych genetycznie;

¨ Komórki pomocnicze T (Tx) – komórki pomocnicze – stymulują, poprzez mediatory pomocnicze, tworzenie klonu wrażliwych na antygen limfocytów T i limfocytów B;

Supresory T (T) to komórki, które tłumią odpowiedź immunologiczną poprzez mediatory supresorowe.

Wspólna aktywność limfocytów Tx i Tc determinuje kierunek, siłę i czas trwania odpowiedzi immunologicznej. W okres początkowy W prawidłowej odpowiedzi immunologicznej dominuje aktywność komórek pomocniczych T, a na końcu procesu – komórek T-supresyjnych. Aktywność komórek immunokompetentnych jest kontrolowana przez specjalne geny odpowiedzi immunologicznej – geny Ir. W szczególności geny Ir kontrolują syntezę przeciwciał i mediatorów odporności (pomocniczych i supresorowych).

Układ B jest reprezentowany przez populację limfocytów B, które w odpowiedzi na antygen (stymulację antygenową) przekształcają się w plazmocyty - komórki syntetyzujące przeciwciała (immunoglobuliny) (ryc. 8.1). Fagocyty przeprowadzają fagocytozę (ryc. 8.2).

Ryż. 8.1. Etapy powstawania odporności nabytej:

I - interakcja limfocytów T i B z udziałem makrofagów;

II - tworzenie komórek przechowujących informację o strukturze antygenowej konkretnego mikroorganizmu i zdolnych do wytwarzania specyficznych białek wiążących mikroorganizmy (przeciwciała)

Ryż. 8.2. Etapy fagocytozy:

I - podejście fagocytu do obiektu (kompleks antygen-przeciwciało);

II - adhezja (adhezja) - promowana przez opsoniny;

III - wychwytywanie fagocytowanego obiektu;

IV - trawienie kompleksu antygen-przeciwciało

Znanych jest pięć klas immunoglobulin: IgM, IgG, IgA, IgE i IgD, które produkowane są w ściśle określonej kolejności. IgM to przeciwciało o niskiej swoistości, które jest wytwarzane jako pierwsze w odpowiedzi na antygen. Tworzą słabe wiązanie z antygenem i mobilizują komórki plazmatyczne do wytwarzania wysoce specyficznych przeciwciał (IgG i IgA). Przejście z syntezy IgM na syntezę IgG i IgA następuje pod wpływem limfokin (mediatorów) wydzielanych przez komórki pomocnicze T. IgG znajduje się w surowicy krwi i jest tzw przeciwciała surowicy. Wiążą się silnie z antygenem i są najliczniejszymi przeciwciałami przeciwko zagrożeniu antygenowemu. IgA jest wydzielana przez błony śluzowe nosa, dróg oddechowych, jelit i układu moczowo-płciowego. Nazywa się je przeciwciałami wydzielniczymi i działają jako „pierwsza linia obrony” w miejscach wprowadzenia antygenu. U ssaków przenoszone są z matki na dziecko mleko matki. IgE (reaginy) syntetyzowane są głównie w tkance limfatycznej błon śluzowych oraz węzłach chłonnych jelit i oskrzeli. Mają wysoką homocytotropię (powinowactwo do komórek własnego ciała), dlatego mogą działać jako współsprawcy reakcji alergicznych. Rola IgD nie została jeszcze ustalona.

Wpływ immunoglobulin na antygeny objawia się w następujący sposób:

1. Aglutynacja (sklejanie się) i liza immunologiczna- rozpuszczanie antygenów bakteryjnych.

Odpowiedź immunologiczna

Takie immunoglobuliny nazywane są aglutyninami i bakteriolizynami. Reakcje lizy immunologicznej zachodzą przy udziale dopełniacza, składnika surowicy krwi.

2. Cytotoksyczne działanie przeciwciał(cytotoksyny) - pozbawienie żywotności komórek. Reakcja ta zachodzi również z udziałem dopełniacza.

3. Neutralizacja toksyn za pomocą przeciwciał(antytoksyny).

4. Opsonizacja— wzmocnienie przez przeciwciała (opsoniny) aktywności fagocytarnej mikro- i makrofagów.

5. Opad atmosferyczny- wytrącanie antygenów przez przeciwciała.

Pełną odpowiedź immunologiczną zapewnia współdziałanie limfocytów T, limfocytów B i makrofagów. Włączenie mechanizmy odpornościowe ochrona zaczyna się od momentu przedostania się antygenu do organizmu. Makrofag (monocyt) wychwytuje antygen, przetwarza go i wyświetla jego determinanty antygenowe (struktury określające wyjątkowość i obcość antygenu) na powierzchni komórki. Tak obrobiony antygen jest 100-1000 razy bardziej immunogenny niż antygen natywny. Obejmuje dalsze mechanizmy odpornościowe. Determinanty antygenowe prezentowane przez makrofagi są rozpoznawane przez limfocyty B i komórki Tx.

Dzięki egzogennej stymulacji antygenowej limfocyty B przekształcają się w komórki plazmatyczne i natychmiast zaczynają wytwarzać niskospecyficzne IgM. Po pewnym czasie komórki plazmatyczne pod wpływem mediatorów pomocniczych T przełączają syntezę immunoglobulin na IgG, która jest wysoce specyficzna dla danego antygenu, a następnie na IgA. Jednocześnie limfocyty Tx stymulują powstawanie klonu limfocytów B, w którym tworzy się pamięć immunologiczna dla tego antygenu. W ten sposób jest to zapewnione odporność czynna.

Limfocyty Tx stymulują dodatnią chemotaksję leukocytów obojętnochłonnych (mikrofagów) do miejsca antygenu, co jest ważnym mechanizmem w neutralizacji bakterii.

Endogenna stymulacja antygenowa angażuje limfocyty Tk w odpowiedź immunologiczną. W wyniku współpracy makrofaga, pomocnika T i zabójcy T, ten ostatni nabywa zdolność do namnażania się, tworząc populację limfocytów T wrażliwych na antygen i celowego niszczenia antygenów. Oprócz limfocytów T działanie cytotoksyczne wykazują limfocyty Hk (komórki NK), które bez wcześniejszej współpracy niszczą antygeny komórkowe (komórki docelowe) (ryc. 8.3).

Pełnoprawna odpowiedź immunologiczna rzadko jest przeprowadzana bez interakcji jej wariantów komórkowych i humoralnych. Zatem limfocyty T zabójcy stają się wrażliwe na antygen, gdy wiążą się ze specyficznymi immunoglobulinami, które są komplementarne do antygenów komórek docelowych. Makrofagi opsonizowane przez immunoglobuliny nabywają zdolność specyficznego atakowania komórek docelowych i ich rozpuszczania.

Te mechanizmy odpowiedzi immunologicznej leżą również u podstaw reakcji alergicznych.

Poprzedni16171819202122232425262728293031Następny

ZOBACZ WIĘCEJ:

Komórki odpornościowe i immunoglobuliny

Jednakże reakcja immunologiczna może wystąpić według różnych scenariuszy. Początkowo układ odpornościowy blokuje działanie ciał obcych (immunogenów), tworząc specjalne, reaktywne chemicznie cząsteczki (immunoglobuliny), które hamują działanie immunogenów.

Immunoglobuliny tworzone są przez limfocyty, które są głównymi komórkami układu odpornościowego. Istnieją dwa główne typy limfocytów, które, gdy działają razem, powodują wszystkie rodzaje reakcji immunologicznych: limfocyty T (komórki T) i limfocyty B (komórki B). Kiedy limfocyty T dostrzegają obcy materiał, same przeprowadzają odpowiedź immunologiczną - niszczą genetycznie obce komórki. Limfocyty T są podstawą odporności komórkowej.

Odporność humoralna

Limfocyty B zdalnie neutralizują ciała obce, tworząc specjalne, reaktywne chemicznie cząsteczki – przeciwciała. Limfocyty B są podstawą odporności humoralnej.

Istnieje pięć klas przeciwciał: IgM, IgD, IgE, IgG, IgA. Główną klasą immunoglobulin jest IgG.

Co to jest reakcja immunologiczna lub odpowiedź immunologiczna?

Przeciwciała IgG stanowią około 70% wszystkich przeciwciał. Immunoglobuliny IgA stanowią około 20% wszystkich przeciwciał. Przeciwciała innych klas stanowią jedynie 10% wszystkich przeciwciał.

Kiedy pojawia się humoralna reakcja immunologiczna, w wyniku reakcji chemicznej następuje zniszczenie ciał obcych w osoczu krwi. Immunoglobuliny powstałe w wyniku reakcji immunologicznej mogą przetrwać wiele lat, a nawet dziesięcioleci, zapewniając organizmowi ochronę przed ponownym zakażeniem np. świnką, ospą wietrzną, różyczką. Dzięki temu procesowi możliwe jest szczepienie.

Limfocyty T są odpowiedzialne za odpowiedź immunologiczną na dwóch poziomach. Na pierwszym poziomie sprzyjają wykrywaniu obcego materiału (immunogenu) i aktywują limfocyty B do syntezy immunoglobulin. Na drugim poziomie, po pobudzeniu limfocytów B do produkcji immunoglobulin, limfocyty T zaczynają bezpośrednio rozkładać i niszczyć ciała obce.

Ta aktywowana komórka T niszczy szkodliwą komórkę, zderzając się z nią i ściśle do niej przyłączając – dlatego nazywane są komórkami zabójczymi lub komórkami T zabójczymi.

Odporność komórkowa

Komórkowa obrona immunologiczna została odkryta przez I.I. Miecznikowa pod koniec XIX wieku. Udowodnił, że obrona organizmu przed infekcją drobnoustrojami zachodzi dzięki zdolności specjalnych komórek krwi do przyłączania się i rozkładania szkodliwych mikroorganizmów.

Proces ten nazwano fagocytozą, a komórki zabójcze polujące na obce mikroorganizmy nazwano fagocytami. Synteza immunoglobulin i proces fagocytozy są specyficznymi czynnikami odporności człowieka.

Odporność nieswoista

Oprócz specyficznych istnieją nieswoiste czynniki odporności. Pomiędzy nimi:
zapobieganie przedostawaniu się patogenów przez nabłonek;
obecność w wydzielinach skórnych i soku żołądkowym substancji negatywnie wpływających na czynniki zakaźne;
obecność w osoczu krwi, ślinie, łzach itp. specjalne układy enzymatyczne rozkładające bakterie i wirusy (na przykład muramidaza).

Ochrona organizmu polega nie tylko na zniszczeniu wprowadzonego do niego obcego materiału genetycznego, ale także na usunięciu z narządów i tkanek już w nich zlokalizowanych immunogenów. Wiadomo, że wirusy, bakterie i ich produkty przemiany materii, a także martwe bakterie są transportowane przez gruczoły potowe, układ moczowy i jelita.

Innym nieswoistym mechanizmem obronnym jest interferon, przeciwwirusowa struktura białkowa syntetyzowana przez zakażoną komórkę. Poruszając się przez macierz pozakomórkową i wchodząc do zdrowych komórek, białko to chroni komórkę przed wirusem oraz przed układem dopełniacza – kompleksem białek stale obecnych w osoczu krwi i innych płynach ustrojowych, które niszczą komórki zawierające obcy materiał.

Najczęściej mechanizmy obronne organizmu ulegają osłabieniu na skutek nieprzestrzegania zdrowego trybu życia lub nadużywania antybiotyków.

Przed użyciem należy skonsultować się ze specjalistą.

Już w 1948 roku Vendel przyjął założenie, że nie ma jednego mechanizmu alergii na mleko. Autor zauważył szybkie i opóźnione reakcje na mleko krowie u pacjentów z specyficzną predyspozycją do tego produktu. Za ostatnie lata Poszerzyła się nasza wiedza na temat mechanizmów immunologicznych leżących u podstaw alergii pokarmowych, lecz wiele pytań pozostaje nadal niejasnych. Trudności w pewnym stopniu wynikają z faktu, że krążące przeciwciała przeciwko białkom mleka krowiego często wykrywane są u osób całkowicie zdrowych, natomiast u części pacjentów z objawami wyraźnie wpisującymi się w obraz alergii na mleko nie są one wykrywane. Tak naprawdę fakt ten nie powinien dziwić, gdyż przeciwciała pełnią w organizmie funkcję ochronną, jeśli ich liczba utrzymuje się w normalnych granicach, a układ odpornościowy jest ogólnie zrównoważony. Według nowoczesne pomysły, podstawa alergii pokarmowych i innych rodzajów nadwrażliwości z reguły leży właśnie w braku równowagi mechanizmów odpornościowych. Dostępne dowody sugerują, że większość reakcji immunologicznych, w tym alergicznych, nie jest napędzana przez pojedynczy mechanizm immunologiczny.

Najbardziej akceptowaną klasyfikację mechanizmów alergii opracowali Gell i Coombs; Autorzy wyróżniają cztery główne typy reakcji:
Typ I. Nadwrażliwość typu anafilaktycznego lub natychmiastowego. Ten typ reakcji zachodzi w wyniku interakcji pomiędzy alergenem lub antygenem a specyficznym przeciwciałem IgE (lub krótkotrwałym IgG) na powierzchni komórek tucznych, po czym następuje uwolnienie mediatorów chemicznych, które zwiększają miejscowy przepływ krwi, przepuszczalność naczyń i stymulują napływ różnych komórek do miejsca reakcji.

Typ II. Reakcja cytotoksyczna lub cytolityczna. W tego typu reakcji przeciwciała (zwykle klasy IgG lub IgM) reagują z antygenowym składnikiem komórki. Antygen może być częścią struktury komórkowej; możliwe jest również, że egzogenny antygen lub hapten jest zaadsorbowany na powierzchni komórki. Wiązanie i aktywacja dopełniacza są zazwyczaj związane z cytolitycznym uszkodzeniem tkanki.

Typ III. Reakcja taka jak zjawisko Arthusa lub kompleksy immunologiczne. Antygen (zwykle w nadmiarze) reaguje ze specyficznym przeciwciałem (IgG lub IgM), następnie wiąże się z dopełniaczem i tworzy krążące kompleksy immunologiczne. Te ostatnie powodują zapalenie naczyń, miejscową reakcję zapalną i uszkodzenie tkanek. Czynniki chemotaktyczne uwalniane przez dopełniacz stymulują napływ leukocytów wielojądrowych do miejsca reakcji, które ulegają częściowemu zniszczeniu i uwalniają enzymy proteolityczne, co prowadzi do dalszego uszkodzenia tkanek.

Typ IV. Opóźniona nadwrażliwość lub komórkowa odpowiedź immunologiczna. Uwrażliwione limfocyty T migrują do miejsca akumulacji antygenów i reagują z komórką docelową lub mikroorganizmem, w którym znajduje się antygen. Jednocześnie komórki T uwalniają różnorodne substancje reaktywne zwane limfokinami, które promują odpowiedź immunologiczną i często biorą udział w uszkodzeniu tkanek.