Mecanismul reacțiilor imune. Mecanismul răspunsului imun

Conceptul de imunitate înseamnă imunitatea organismului la orice agenți genetic străini, inclusiv agenții patogeni și otrăvurile acestora (din latinescul immunitas - eliberare de ceva).

Atunci când structurile străine genetic (antigenii) pătrund în organism, intră în joc o serie de mecanisme și factori care recunosc și neutralizează aceste substanțe străine organismului.

Sistemul de organe și țesuturi care efectuează reacțiile de protecție ale organismului împotriva perturbărilor în constanța mediului său intern (homeostazia) se numește sistem imunitar.

Știința imunității - imunologia studiază reacțiile organismului la substanțe străine, inclusiv microorganisme; reacții ale corpului la țesuturi străine (compatibilitate) și tumori maligne; determină grupele sanguine imunologice etc. Bazele imunologiei au fost puse de observațiile spontane ale anticilor despre posibilitatea de a proteja artificial o persoană de o boală infecțioasă. Observațiile oamenilor care s-au aflat în epicentrul epidemiei au condus la concluzia că nu toată lumea se îmbolnăvește. Astfel, cei care s-au vindecat de această boală nu suferă de ciuma; Rujeola se contractă de obicei o dată în copilărie; cei care au avut variola nu se imbolnavesc de variola etc.

Există modalități cunoscute ale popoarelor antice de a proteja împotriva mușcăturilor de șarpe prin frecarea plantelor, măcinate cu apă, în tăieturile de pe piele. venin de sarpe; protejează turmele de peripneumonia animalelor, făcând, de asemenea, tăieturi pe piele cu un pumnal, scufundat anterior în plămânii unui taur care a murit din cauza acestei boli.

Prima vaccinare artificială pentru prevenirea infecției a fost făcută de E. Jenner (1876). Cu toate acestea, doar L. Pasteur a fost capabil să fundamenteze științific principiile protecției artificiale împotriva bolilor infecțioase. El a demonstrat că infecția cu agenți patogeni slăbiți duce la imunitatea organismului la întâlniri repetate cu aceste microorganisme.

Pasteur a dezvoltat medicamente care protejează împotriva antraxului și a rabiei.

Imunologia a fost dezvoltată în continuare în lucrările lui I. I. Mechnikov asupra importanței imunitatea celulară(fagocitoză) și P. Ehrlich asupra rolului factorilor umorali (lichidele corporale) pentru dezvoltarea imunității.

În prezent, imunologia este o știință în care protecția împotriva bolilor infecțioase este doar una dintre verigă. Ea explică motivele compatibilității și respingerii țesuturilor în timpul transplantului de organe, moartea fătului într-o situație conflictuală Rhesus, complicații în timpul transfuziei de sânge, rezolvă probleme de medicină legală etc.

Principalele tipuri de imunitate sunt prezentate în diagramă.

Imunitatea ereditară (specie).

Imunitatea ereditară (specie) este cea mai durabilă și perfectă formă de imunitate, care este cauzată de factorii moșteniți de rezistență (durabilitate).

Se știe că oamenii sunt imuni la ciuma canină și bovină, iar animalele nu suferă de holeră și difterie. Cu toate acestea, imunitatea ereditară nu este absolută: prin crearea unor condiții speciale, nefavorabile pentru macroorganism, imunitatea acestuia poate fi modificată. De exemplu, supraîncălzirea, răcirea, deficitul de vitamine și acțiunea hormonilor duc la dezvoltarea unei boli care este de obicei neobișnuită pentru oameni sau animale. Astfel, Pasteur, prin răcirea găinilor, i-a determinat să se infecteze cu antrax prin infecție artificială, pe care i-au conditii normale nu te îmbolnăvi.

Imunitatea dobândită

Imunitatea dobândită la o persoană se formează de-a lungul vieții; nu este moștenită.

Imunitatea naturală. Imunitatea activă se formează după o boală (se numește post-infecțioasă). În cele mai multe cazuri, persistă mult timp: după rujeolă, varicelă, ciumă etc. Totuși, după unele boli, durata imunității este scurtă și nu depășește un an (gripă, dizenterie etc.). Uneori, imunitatea activă naturală se dezvoltă fără boală vizibilă. Se formează ca urmare a unei infecții latente (latente) sau a unei infecții repetate cu doze mici de agent patogen care nu provoacă o boală evidentă (imunizare fracționată, casnică).

Imunitatea pasivă este imunitatea nou-născuților (placentară), dobândită de aceștia prin placentă în timpul dezvoltării intrauterine. Nou-născuții pot câștiga imunitate și din laptele mamei lor. Acest tip de imunitate este de scurtă durată și de obicei dispare la 6-8 luni. Cu toate acestea, importanța imunității pasive naturale este mare - asigură imunitatea sugarilor la bolile infecțioase.

Imunitatea artificială. O persoană dobândește imunitate activă ca urmare a imunizării (vaccinări). Acest tip de imunitate se dezvoltă după introducerea în organism a bacteriilor, a otrăvurilor acestora, a virușilor, slăbite sau ucise în diverse moduri (vaccinări împotriva tusei convulsive, difterie, variolă).

În același timp, în organism are loc o restructurare activă, care vizează formarea de substanțe care au un efect dăunător asupra agentului patogen și a toxinelor acestuia (anticorpi). Există, de asemenea, o schimbare a proprietăților celulelor care distrug microorganismele și produsele lor metabolice. Dezvoltarea imunității active are loc treptat pe parcursul a 3-4 săptămâni și persistă o perioadă relativ lungă - de la 1 an la 3-5 ani.

Imunitatea pasivă este creată prin introducerea de anticorpi gata preparate în organism. Acest tip de imunitate apare imediat după introducerea anticorpilor (seruri și imunoglobuline), dar durează doar 15-20 de zile, după care anticorpii sunt distruși și excretați din organism.

Conceptul de „imunitate locală” a fost introdus de A. M. Bezredka. El credea că celulele și țesuturile individuale ale corpului au o anumită susceptibilitate. Imunizându-le, ele creează o barieră în calea pătrunderii agenților infecțioși. În prezent, a fost dovedită unitatea imunității locale și generale. Dar semnificația imunității țesuturilor și organelor individuale față de microorganisme este de netăgăduit.

Pe lângă împărțirea de mai sus a imunității după origine, există forme de imunitate care vizează diferite antigene.

Imunitatea antimicrobiană se dezvoltă în boli cauzate de diferite microorganisme sau odată cu introducerea vaccinurilor corpusculare (de la microorganisme vii slăbite sau ucise).

Imunitate antitoxică produse în raport cu otrăvurile bacteriene – toxine.

Imunitatea antivirală format după boli virale. Acest tip de imunitate este în mare parte de lungă durată și persistentă (rujeolă, varicelă si etc.). Imunitatea antivirală se dezvoltă și în timpul imunizării cu vaccinuri virale.

În plus, imunitatea poate fi împărțită în funcție de perioada de eliberare a organismului de agentul patogen.

Imunitate sterilă. Majoritatea agenților patogeni dispar din organism atunci când o persoană își revine. Acest tip de imunitate se numește steril (rujeolă, variolă etc.).

Imunitatea nesterilă. Susceptibilitatea la agentul infecțios persistă numai în timpul șederii sale în corpul gazdei. O astfel de imunitate se numește nesterilă sau infecțioasă. Acest tip de imunitate se observă în tuberculoză, sifilis și alte infecții.

Întrebări de control

1. Ce este imunitatea?

2. Ce forme de imunitate cunoașteți?

Imunitatea umană la bolile infecțioase se datorează acțiunii combinate a factorilor de protecție nespecifici și specifici.

Nespecifice sunt proprietățile înnăscute ale corpului care contribuie la distrugerea unei largi varietati de microorganisme de pe suprafața corpului uman și în cavitățile corpului.

Dezvoltarea unor factori de protecție specifici are loc după ce organismul intră în contact cu agenți patogeni sau toxine; acţiunea acestor factori este îndreptată numai împotriva acestor agenţi patogeni sau a toxinelor acestora.

Factori de apărare a organismului nespecifici

Există factori mecanici, chimici și biologici care protejează organismul de efectele nocive ale diferitelor microorganisme.

Piele. Pielea intactă este o barieră în calea pătrunderii microorganismelor. În acest caz, factorii mecanici sunt importanți: respingerea epiteliului și secrețiile sebacee și glandele sudoripare, care ajută la îndepărtarea microorganismelor de pe piele.

Rolul factorilor chimici de protecție îl joacă și secrețiile glandelor pielii (sebacee și sudoripare). Conțin acizi grași și lactici, care au un efect bactericid (uciderea bacteriilor).

Factorii biologici de protecție sunt determinați de efectele distructive ale microflorei normale ale pielii asupra microorganismelor patogene.

Membrana mucoasă diferite organe reprezintă una dintre barierele în calea pătrunderii microorganismelor. În tractul respirator, protecția mecanică este asigurată de epiteliul ciliat. Mișcarea cililor epiteliului căilor respiratorii superioare deplasează în mod constant pelicula de mucus împreună cu diferite microorganisme spre deschiderile naturale: cavitatea bucală și căile nazale. Firele de păr din căile nazale au același efect asupra bacteriilor. Tusea și strănutul ajută la îndepărtarea microorganismelor și previne aspirația (inhalarea) a acestora.

Lacrimile, saliva, laptele matern și alte fluide corporale conțin lizozim. Are un efect distructiv (chimic) asupra microorganismelor. Mediul acid al conținutului gastric afectează și microorganismele.

Microflora normală a membranelor mucoase, ca factor biologic de apărare, este un antagonist microorganisme patogene.

Întrebări de control

1. Ce este factori nespecifici protecţie?

2. Ce factori împiedică pătrunderea microorganismelor patogene prin piele și mucoase?

Inflamaţie- reacția unui macroorganism la particulele străine care pătrund în mediul său intern. Una dintre cauzele inflamației este introducerea de agenți infecțioși în organism. Dezvoltarea inflamației duce la distrugerea sau eliberarea microorganismelor din acestea.

Inflamația este caracterizată de circulația afectată a sângelui și a limfei în zona afectată. Este însoțită de febră, umflături, roșeață și durere.

Factori celulari de protectie nespecifica

Fagocitoză

Unul dintre principalele mecanisme de inflamație este fagocitoza - procesul de absorbție a bacteriilor.

Fenomenul de fagocitoză a fost descris pentru prima dată de I. I. Mechnikov. A început să studieze fagocitoza dintr-o amibă unicelulară, pentru care fagocitoza este o metodă de asimilare a alimentelor. După ce a urmărit acest proces în diferite stadii de dezvoltare ale lumii animale, I. I. Mechnikov l-a completat cu descoperirea unor celule umane specializate, cu ajutorul cărora bacteriile sunt distruse, celulele moarte sunt reabsorbite, focare de hemoragii etc. a fost creată doctrina fagocitozei, care este folosită și astăzi este de mare importanță.

Diferite celule ale corpului (leucocite din sânge, celule endoteliale ale vaselor de sânge) au activitate fagocitară. Această activitate este cel mai pronunțată în leucocitele polimorfonucleare mobile, monocitele din sânge și macrofagele tisulare și, într-o măsură mai mică, în celulele măduvei osoase. Toate celulele fagocitare mononucleare (și precursorii lor de măduvă osoasă) sunt unite în sistemul fagocitar mononuclear (MPS).

Celulele fagocitare au lizozomi care conțin mai mult de 25 de enzime hidrolitice diferite și proteine ​​care au proprietăți antibacteriene.

Stadiile fagocitozei. Etapa 1 - apropierea fagocitei de obiect datorită influenței chimice a acestuia din urmă. Această mișcare se numește chimiotaxie pozitivă (spre obiect).

Etapa 2 - aderența microorganismelor la fagocite.

Etapa 3 - absorbția microorganismelor de către celulă, formarea unui fagozom.

Etapa 4 - formarea unui fagolizozom, care primește enzime și proteine ​​bactericide, moartea și digestia agentului patogen.

Procesul care se încheie cu moartea microbilor fagocitați se numește fagocitoză completă.

Cu toate acestea, unele microorganisme, în timp ce se află în fagocite, nu mor și, uneori, chiar se înmulțesc în ele. Acestea sunt gonococii, mycobacterium tuberculosis și brucella. Acest fenomen se numește fagocitoză incompletă; în acest caz, fagocitele mor.

Ca și alte funcții fiziologice, fagocitoza depinde de starea organismului - rolul de reglare al centralului. sistem nervos, nutriție, vârstă.

Activitatea fagocitară a leucocitelor se modifică în multe boli și adesea neinfecțioase. Prin determinarea unui număr de indicatori ai fagocitozei, este posibil să se stabilească cursul bolii - recuperarea sau deteriorarea stării pacientului, eficacitatea tratamentului etc.

Pentru rata stare functionala activitatea de absorbție a fagocitelor este determinată cel mai adesea de două teste: 1) indicator fagocitar - procentul de celule fagocitare (numărul de leucocite cu microbi absorbiți din 100 observate); 2) număr fagocitar - numărul mediu de microbi sau alte obiecte de fagocitoză absorbite de un leucocit.

Capacitățile bactericide ale fagocitelor sunt determinate de numărul de lizozomi, activitatea enzimelor intracelulare și alte metode.

Activitatea fagocitozei este asociată cu prezența anticorpilor - opsonine - în serul sanguin. Acești anticorpi sporesc fagocitoza și pregătesc suprafața celulei pentru absorbție de către un fagocit.

Activitatea fagocitozei determină în mare măsură imunitatea organismului față de un anumit agent patogen. În unele boli, fagocitoza este principalul factor de protecție, în altele este un factor auxiliar. Cu toate acestea, în toate cazurile, lipsa capacității fagocitare a celulelor agravează brusc cursul și prognosticul bolii.

Reactivitate celulară

Dezvoltarea procesului infecțios și formarea imunității depind complet de sensibilitatea primară a celulelor la agentul patogen. Imunitatea speciilor ereditare este un exemplu al lipsei de sensibilitate a celulelor unei specii de animale la microorganismele care sunt patogene pentru altele. Mecanismul acestui fenomen nu este bine înțeles. Se știe că reactivitatea celulelor se modifică odată cu vârsta și sub influența diverșilor factori (fizici, chimici, biologici).

Întrebări de control

1. Ce este fagocitoza?

2. Ce stadii de fagocitoză cunoașteți?

3. Ce este fagocitoza completă și incompletă?

Factori umorali de protectie nespecifica

Pe lângă fagocite, sângele conține substanțe nespecifice solubile care au un efect dăunător asupra microorganismelor. Acestea includ complement, properdin, β-lizine, x-lizine, eritrina, leukine, placine, lizozime etc.

Complementul (din latinescul complementum - adiție) este un sistem complex de fracții proteice ale sângelui care are capacitatea de a liza microorganismele și alte celule străine, cum ar fi globulele roșii. Există mai multe componente ale complementului: C 1, C 2, C 3 etc. Complementul este distrus la o temperatură de 55 ° C timp de 30 de minute. Această proprietate se numește termolabilitate. De asemenea, este distrus prin agitare, sub influența razelor UV etc. Pe lângă serul sanguin, complementul se găsește în diverse fluide corporale și în exudatul inflamator, dar este absent în camera anterioară a ochiului și în lichidul cefalorahidian.

Properdin (din latină properde - a prepara) este un grup de componente ale serului sanguin normal care activează complementul în prezența ionilor de magneziu. Este similar cu enzimele și joacă un rol important în rezistența organismului la infecții. O scădere a nivelului de properdin în serul sanguin indică o activitate insuficientă a proceselor imunitare.

β-lizinele sunt substanțe termostabile (rezistente la temperatură) din serul de sânge uman care au un efect antimicrobian, în principal împotriva bacteriilor gram-pozitive. Distrus la 63° C și sub influența razelor UV.

X-lizina este o substanță termostabilă izolată din sângele pacienților cu febră mare. Are capacitatea de a liza bacteriile, în principal pe cele gram-negative, fără participarea complementului. Rezistă la încălzire până la 70-100°C.

Eritrina este izolată din eritrocitele animale. Are un efect bacteriostatic asupra agenților patogeni difteriei și a altor microorganisme.

Leukinele sunt substanțe bactericide izolate din leucocite. Stabil la căldură, distrus la 75-80° C. Se găsește în sânge în cantități foarte mici.

Plakinele sunt substanțe asemănătoare leukinelor izolate din trombocite.

Lizozima este o enzimă care distruge membrana celulelor microbiene. Se găsește în lacrimi, salivă și lichide din sânge. Vindecare rapidă rănile conjunctivei oculare, membranele mucoase ale cavității bucale și nasul se datorează în mare parte prezenței lizozimei.

Au și proprietăți bactericide componentele constitutive urină, lichid prostatic, extracte din diverse țesuturi. Serul normal conține cantități mici de interferon.

Întrebări de control

1. Care sunt factorii umorali de protecție nespecifică?

2. Ce factori umorali de protecție nespecifică cunoașteți?

Factori specifici de apărare a organismului (imunitate)

Componentele enumerate mai sus nu epuizează întregul arsenal de factori de protecție umorală. Principalii dintre aceștia sunt anticorpii specifici - imunoglobulinele, care se formează atunci când agenții străini - antigenii - sunt introduși în organism.

Antigene

Antigenele sunt substanțe străine genetic organismului (proteine, nucleoproteine, polizaharide etc.), la introducerea cărora organismul răspunde prin dezvoltarea unor reacții imunologice specifice. Una dintre aceste reacții este formarea de anticorpi.

Antigenele au două proprietăți principale: 1) imunogenitate, adică capacitatea de a induce formarea de anticorpi și limfocite imune; 2) capacitatea de a intra într-o interacțiune specifică cu anticorpii și limfocitele imune (sensibilizate), care se manifestă sub formă de reacții imunologice (neutralizare, aglutinare, liză etc.). Antigenii care au ambele caracteristici se numesc complet. Acestea includ proteine ​​străine, seruri, elemente celulare, toxine, bacterii, viruși.

Substanțele care nu provoacă reacții imunologice, în special producția de anticorpi, dar intră într-o interacțiune specifică cu anticorpi gata preparate, se numesc haptene - antigene defecte. Haptenele dobândesc proprietățile antigenelor cu drepturi depline după combinarea cu substanțe cu molecule mari - proteine, polizaharide.

Condiții care determină proprietăți antigenice diverse substanțe, sunt: ​​străinătate, macromolecularitate, stare coloidală, solubilitate. Antigenitatea se manifestă atunci când o substanță intră în mediul intern al organismului, unde întâlnește celulele sistemului imunitar.

Specificitatea antigenelor, capacitatea lor de a se combina numai cu anticorpul corespunzător, este unică fenomen biologic. Ea stă la baza mecanismului de menținere a constantei mediului intern al corpului. Această consistență asigură sistemul imunitar, recunoscând și distrugând substanțele străine genetic (inclusiv microorganismele și otrăvurile acestora) situate în mediul său intern. Sistemul imunitar uman este sub supraveghere imunologică constantă. Este capabil să recunoască străinătatea atunci când celulele diferă printr-o singură genă (cancer).

Specificitatea este o caracteristică structurală a substanțelor prin care antigenele diferă unele de altele. Este determinat de determinantul antigenic, adică o mică parte a moleculei de antigen, care se combină cu anticorpul. Numărul de astfel de situsuri (grupări) este diferit pentru diferiți antigeni și determină numărul de molecule de anticorpi cu care antigenul se poate lega (valență).

Capacitatea antigenelor de a se combina numai cu acei anticorpi care au apărut ca răspuns la activarea sistemului imunitar de către un anumit antigen (specificitate) este utilizată în practică: 1) diagnosticul bolilor infecțioase (determinarea antigenelor specifice unui agent patogen sau a anticorpilor specifici în serul sanguin al pacientului); 2) prevenirea și tratamentul pacienților cu boli infecțioase (crearea imunității la anumiți microbi sau toxine, neutralizarea specifică a otrăvurilor agenților patogeni ai unui număr de boli în timpul imunoterapiei).

Sistemul imunitar diferențiază clar între antigenele „sine” și „străine”, reacționând doar la acestea din urmă. Cu toate acestea, sunt posibile reacții la antigenele proprii ale corpului - autoantigene și apariția anticorpilor împotriva acestora - autoanticorpi. Autoantigenele devin antigene „de barieră” - celule, substanțe care în timpul vieții unui individ nu intră în contact cu sistemul imunitar (lentila ochiului, spermatozoizi, glanda tiroidă etc.), ci intră în contact cu acesta în timpul diferitelor leziuni, de obicei absorbite în sânge. Și deoarece în timpul dezvoltării organismului acești antigeni nu au fost recunoscuți ca „sine”, nu s-a format toleranța naturală (lipsitatea imunologică specifică), adică celulele sistemului imunitar au rămas în organism capabile de un răspuns imun la aceste antigene proprii.

Ca urmare a apariției autoanticorpilor, boală autoimună ca o consecință: 1) efectul citotoxic direct al autoanticorpilor asupra celulelor organelor corespunzătoare (de exemplu, gușa lui Hashimoto - deteriorare glanda tiroida); 2) acțiunea indirectă a complexelor autoantigen-autoanticorp, care se depun în organul afectat și provoacă deteriorarea acestuia (de exemplu, lupus eritematos sistemic, artrita reumatoidă).

Antigenele microorganismelor. Celula microbiană conține număr mare antigeni care au locații diferite în celulă și semnificații diferite pentru dezvoltarea procesului infecțios. U grupuri diferite Antigenele microorganismelor au compoziții diferite. În bacteriile intestinale, antigenele O-, K- și H au fost bine studiate.

O-antigenul este asociat cu peretele celular al celulei microbiene. A fost de obicei numit „somatic”, deoarece se credea că acest antigen este conținut în corpul (soma) celulei. Antigenul O al bacteriilor gram-negative este un complex complex lipopolizaharid-proteină (endotoxină). Este stabil la căldură și nu se prăbușește atunci când este tratat cu alcool și formaldehidă. Constă dintr-un miez principal și lanțuri polizaharide laterale. Specificitatea antigenelor O depinde de structura și compoziția acestor lanțuri.

Antigenele K (capsulare) sunt asociate cu capsula și peretele celular al celulei microbiene. Se mai numesc și cele de coajă. Antigenele K sunt localizate mai superficial decât antigenele O. Sunt în principal polizaharide acide. Există mai multe tipuri de antigene K: A, B, L etc. Aceste antigene diferă unele de altele prin rezistența la influențele temperaturii. Antigenul A este cel mai stabil, L - cel mai puțin. Antigenele de suprafață includ și antigenul Vi, care se găsește în agenții patogeni ai febrei tifoide și în alte bacterii intestinale. Este distrus la 60° C. Prezența antigenului Vi a fost asociată cu virulența microorganismelor.

Antigenele H (flagelare) sunt localizate în flagelii bacteriilor. Sunt o proteină specială - flagelina. Distrus când este încălzit. Când sunt tratate cu formol, își păstrează proprietățile (vezi Fig. 70).

Antigenul protector (protector) (din latină protectio - protecție, protecție) este format din agenții patogeni din corpul pacientului. Agenții cauzali ai antraxului, ciumei și brucelozei sunt capabili să formeze un antigen protector. Se găsește în exsudatele țesuturilor afectate.

Detectarea antigenelor în materialul patologic este una dintre metodele de diagnostic de laborator al bolilor infecțioase. Diferite reacții imune sunt utilizate pentru a detecta antigenul (vezi mai jos).

În timpul dezvoltării, creșterii și reproducerii microorganismelor, antigenele acestora se pot schimba. Există o pierdere a unor componente antigenice care sunt localizate mai superficial. Acest fenomen se numește disociere. Un exemplu în acest sens este disocierea „S” - „R”.

Întrebări de control

1. Ce sunt antigenele?

2. Care sunt principalele proprietăți ale antigenelor?

3. Ce antigene de celule microbiene cunoașteți?

Anticorpi

Anticorpii sunt proteine ​​specifice din sânge - imunoglobuline, formate ca răspuns la introducerea unui antigen și capabile să reacționeze în mod specific cu acesta.

Există două tipuri de proteine ​​în serul uman: albumine și globuline. Anticorpii sunt asociați în primul rând cu globuline care sunt modificate de antigen și numite imunoglobuline (Ig). Globulinele sunt eterogene. Pe baza vitezei de mișcare în gel atunci când trece un curent electric prin acesta, acestea sunt împărțite în trei fracții: α, β, γ. Anticorpii aparțin în principal γ-globulinelor. Această fracțiune de globuline are cea mai mare viteză de mișcare într-un câmp electric.

Imunoglobulinele se caracterizează prin greutate moleculară, viteza de sedimentare în timpul ultracentrifugării (centrifugarea la viteză foarte mare), etc. Diferențele dintre aceste proprietăți au făcut posibilă împărțirea imunoglobulinelor în 5 clase: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Toate joacă un rol în dezvoltarea imunității împotriva bolilor infecțioase.

Imunoglobulinele G (IgG) reprezintă aproximativ 75% din toate imunoglobulinele umane. Ele sunt cele mai active în dezvoltarea imunității. Singurele imunoglobuline pătrund în placentă, oferind imunitate pasivă fătului. Au o greutate moleculară scăzută și o viteză de sedimentare în timpul ultracentrifugării.

Imunoglobulina M (IgM) se formează la făt și este prima care apare după infecție sau imunizare. Această clasă include anticorpi umani „normali”, care se formează în timpul vieții sale, fără manifestări vizibile de infecție sau în timpul infecțiilor repetate în gospodărie. Au o greutate moleculară mare și o viteză de sedimentare în timpul ultracentrifugării.

Imunoglobulinele A (IgA) au capacitatea de a pătrunde în secrețiile mucoase (colostru, saliva, conținutul bronșic etc.). Ele joacă un rol în protejarea membranelor mucoase ale tractului respirator și digestiv de microorganisme. În ceea ce privește greutatea moleculară și viteza de sedimentare în timpul ultracentrifugării, acestea sunt apropiate de IgG.

Imunoglobulina E (IgE) sau reaginele sunt responsabile pentru reacțiile alergice (vezi capitolul 13). Joacă un rol în dezvoltarea imunității locale.

Imunoglobulina D (IgD). Se găsește în cantități mici în serul de sânge. Nu a fost studiat suficient.

Structura imunoglobulinelor. Moleculele de imunoglobuline din toate clasele sunt construite în același mod. Cel mai structură simplă pentru moleculele IgG: două perechi de lanțuri polipeptidice legate printr-o legătură disulfurică (Fig. 31). Fiecare pereche constă dintr-un lanț ușor și unul greu, care diferă ca greutate moleculară. Fiecare lanț are secțiuni constante care sunt predeterminate genetic și secțiuni variabile care se formează sub influența antigenului. Aceste regiuni specifice ale anticorpului sunt numite centri activi. Ele interacționează cu antigenul care a provocat formarea anticorpilor. Numărul de centri activi dintr-o moleculă de anticorp determină valența - numărul de molecule de antigen cu care anticorpul le poate contacta. IgG și IgA sunt bivalente, IgM sunt pentavalente.

Imunogeneza- formarea anticorpilor depinde de doza, frecventa si metoda de administrare a antigenului. Există două faze ale răspunsului imun primar la un antigen: inductivă - din momentul administrării antigenului până la apariția celulelor formatoare de anticorpi (până la 20 de ore) și productivă, care începe la sfârșitul primei zile după administrarea antigenului. si se caracterizeaza prin aparitia de anticorpi in serul sanguin. Cantitatea de anticorpi crește treptat (până în a 4-a zi), atingând un maxim în a 7-10-a zi și scade până la sfârșitul primei luni.

Răspunsul imun secundar se dezvoltă atunci când reintroducere antigen. În același timp, faza inductivă este mult mai scurtă - anticorpii sunt produși mai rapid și mai intens.

Întrebări de control

1. Ce sunt anticorpii?

2. Ce clase de imunoglobuline cunoașteți?

Mecanisme celulare ale răspunsului imun

Celulele limfoide ale corpului îndeplinesc funcția principală în dezvoltarea imunității - imunitatea, nu numai față de microorganisme, ci și față de toate celulele străine genetic, de exemplu în timpul transplantului de țesut. Celulele limfoide au capacitatea de a distinge „sine” de „străin” și de a elimina „străin” (elimină).

Strămoșul tuturor celulelor sistemului imunitar este celula stem hematopoietică. Ulterior, se dezvoltă două tipuri de limfocite: T și B (dependente de timus și dependente de bursă). Celulele au primit aceste nume în legătură cu originea lor. Celulele T se dezvoltă în timus (timus sau glanda timus) și sub influența substanțelor secretate de timus în țesutul limfoid periferic.

Denumirea limfocitelor B (dependente de bursă) provine de la cuvântul „bursă” - pungă. Păsările dezvoltă celule similare cu limfocitele B umane în bursa lui Fabricius. Deși nu a fost găsit niciun organ similar bursei lui Fabricius la oameni, numele este asociat cu această bursă.

Când limfocitele B se dezvoltă dintr-o celulă stem, trec prin mai multe etape și se transformă în limfocite care pot forma celule plasmatice. Celulele plasmatice, la rândul lor, formează anticorpi și pe suprafața lor există imunoglobuline de trei clase: IgG, IgM și IgA (Fig. 32).

Are loc un răspuns imun sub forma producerii de anticorpi specifici în felul următor: un antigen străin, care a pătruns în organism, este în primul rând fagocitat de macrofage. Macrofagele, procesând și concentrând antigenul pe suprafața lor, transmit informații despre acesta celulelor T, care încep să se dividă, „maturează” și secretă un factor umoral, care include limfocitele B în producția de anticorpi. Acestea din urmă se „maturează” și se dezvoltă în celule plasmatice, care sintetizează anticorpi cu o anumită specificitate.

Astfel, prin eforturi comune, macrofagele, limfocitele T și B îndeplinesc funcțiile imunitare ale organismului - protecție împotriva tuturor lucrurilor străine genetic, inclusiv agenții patogeni ai bolilor infecțioase. Protecția cu anticorpi se realizează în așa fel încât imunoglobulinele sintetizate pentru un anumit antigen, combinându-se cu acesta (antigen), îl pregătesc, îl fac sensibil la distrugere, neutralizare prin diverse mecanisme naturale: fagocite, complement etc.

Întrebări de control

1. Care este rolul macrofagelor în răspunsul imun?

2. Care este rolul limfocitelor T în răspunsul imun?

3. Care este rolul limfocitelor B în răspunsul imun?

Teoriile imunității. Importanța anticorpilor în dezvoltarea imunității este incontestabilă. Care este mecanismul formării lor? Această problemă a fost subiect de dezbatere și discuție de multă vreme.

Au fost create mai multe teorii ale formării anticorpilor, care pot fi împărțite în două grupe: selective (selecție - selecție) și instructive (instruiți - instruiți, ghidați).

Teoriile selective presupun existența în organism a anticorpilor gata preparati pentru fiecare antigen sau celule capabile să sintetizeze acești anticorpi.

Astfel, Ehrlich (1898) a presupus că celula are „receptori” (anticorpi) gata pregătiți care se conectează la antigen. După combinarea cu antigenul, anticorpii se formează în cantități și mai mari.

Aceeași părere au fost împărtășite și de creatorii altor teorii selective: N. Erne (1955) și F. Burnet (1957). Ei au susținut că deja în corpul fetal, și apoi în corpul adult, există celule capabile să interacționeze cu orice antigen, dar sub influența anumitor antigeni, anumite celule produc anticorpii „necesari”.

Teoriile instrucționale [Gaurowitz F., Pauling L., Landsteiner K., 1937-1940] consideră antigenul ca o „matrice”, o ștampilă pe care se formează grupuri specifice de molecule de anticorpi.

Cu toate acestea, aceste teorii nu au explicat toate fenomenele imunității, iar în prezent cea mai acceptată este teoria selecției clonale a lui F. Burnet (1964). Potrivit acestei teorii, în perioada embrionară, fătul are multe limfocite - celule precursoare, care sunt distruse atunci când își întâlnesc propriile antigene. Prin urmare, în corpul adultului nu mai există celule care să producă anticorpi împotriva propriilor antigeni. Cu toate acestea, atunci când un organism adult întâlnește un antigen străin, are loc selecția (selectarea) unei clone de celule active imunologic și acestea produc anticorpi specifici direcționați împotriva acestui antigen „străin”. Când întâlnesc din nou acest antigen, există mai multe celule ale clonei „selectate” și formează rapid mai mulți anticorpi. Această teorie explică cel mai pe deplin fenomenele de bază ale imunității.

Mecanismul de interacțiune între antigen și anticorpi are explicatii diverse. Astfel, Ehrlich a comparat combinația lor cu reacția dintre un acid puternic și o bază puternică cu formarea unei noi substanțe, cum ar fi o sare.

Bordet credea că antigenul și anticorpii se absorb reciproc ca vopseaua și hârtia de filtru sau iodul și amidonul. Cu toate acestea, aceste teorii nu au explicat principalul lucru - specificul reacțiilor imune.

Mecanismul de legătură dintre antigen și anticorp este explicat cel mai pe deplin prin ipoteza lui Mark (teoria rețelei) și Pauling (teoria fermei) (Fig. 33). Marrek consideră combinația de antigen și anticorpi sub formă de rețea, în care antigenul alternează cu anticorpul, formând conglomerate reticulate. Conform ipotezei lui Pauling (vezi Fig. 33), anticorpii au două valențe (doi determinanți specifici), iar un antigen are mai multe valențe - este polivalent. Când antigenul și anticorpii se combină, se formează aglomerate care seamănă cu „ferme” de clădiri.

Cu un raport optim de antigen și anticorpi, se formează complexe mari, puternice, vizibile cu ochiul liber. Când există un exces de antigen, fiecare centru activ de anticorpi este umplut cu o moleculă de antigen, nu există suficienți anticorpi pentru a se combina cu alte molecule de antigen și mici, invizibil pentru ochi complexe. Cu un exces de anticorpi, nu există suficient antigen pentru a forma o rețea, determinanții de anticorpi sunt absenți și nu există nicio manifestare vizibilă a reacției.

Pe baza teoriilor de mai sus, specificitatea reacției antigen-anticorp este astăzi reprezentată ca interacțiunea grupului determinant al antigenului și a centrilor activi ai anticorpului. Deoarece anticorpii se formează sub influența unui antigen, structura lor corespunde grupelor determinante ale antigenului. Grupul determinant al antigenului și fragmentele centrilor activi ai anticorpului au opus sarcini electriceși, atunci când sunt combinate, formează un complex, a cărui rezistență depinde de raportul dintre componente și mediul în care interacționează.

Studiul imunității - imunologia - a obținut un mare succes în ultimele decenii. Descoperirea tiparelor procesului imunitar a făcut posibilă rezolvarea diferitelor probleme în multe domenii ale medicinei. Au fost dezvoltate și sunt îmbunătățite metode de prevenire a multor boli infecțioase; tratamentul bolilor infecțioase și al unui număr de alte boli (autoimune, imunodeficiențe); prevenirea morții fetale în situații de conflict Rhesus; transplant de țesuturi și organe; lupta impotriva neoplasme maligne; imunodiagnostic - utilizarea reacțiilor imune în scopuri de diagnostic.

Reacții imune- sunt reactii intre un antigen si un anticorp sau intre un antigen si limfocite * sensibilizate care apar intr-un organism viu si pot fi reproduse in laborator.

* (Sensibilizat - hipersensibil.)

Reacțiile imune au intrat în practica diagnosticării bolilor infecțioase la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea. Datorită sensibilității lor ridicate (detectă antigenele în diluții foarte mari) și, cel mai important, specificității stricte (le permit să distingă antigenele care sunt similare ca compoziție), au descoperit aplicare largăîn rezolvarea teoretică şi probleme practice medicină și biologie. Aceste reacții sunt folosite de imunologi, microbiologi, specialiști în boli infecțioase, biochimiști, geneticieni, biologi moleculari, oncologi experimentali și medici de alte specialități.

Reacțiile unui antigen cu un anticorp se numesc serologice (din latinescul ser - ser) sau umorale (din latinescul umor - lichid), deoarece anticorpii implicați în acestea (imunoglobulinele) se găsesc întotdeauna în serul sanguin.

Reacțiile antigenului cu limfocitele sensibilizate se numesc reacții celulare.

Întrebări de control

1. Cum se formează anticorpii?

2. Ce teorii despre formarea anticorpilor cunoașteți?

3. Care este mecanismul de interacțiune dintre antigen și anticorp?

Reacții serologice

Reacții serologice - reacțiile de interacțiune între un antigen și un anticorp apar în două faze: prima fază - specifică - formarea unui complex de antigen și a anticorpului corespunzător acestuia (vezi Fig. 33). Nu există nicio modificare vizibilă în această fază, dar complexul rezultat devine sensibil la factorii nespecifici prezenți în mediu (electroliți, complement, fagocit); Faza a 2-a - nespecifica. În această fază, complexul specific antigen-anticorp interacționează cu factorii de mediu nespecifici în care are loc reacția. Rezultatul interacțiunii lor poate fi vizibil cu ochiul liber (lipire, dizolvare etc.). Uneori, aceste schimbări vizibile lipsesc.

Natura fazei vizibile a reacțiilor serologice depinde de starea antigenului și de condițiile de mediu în care are loc interacțiunea acestuia cu anticorpul. Există reacții de aglutinare, precipitare, liză imună, fixare a complementului etc. (Tabelul 14).

Aplicarea testelor serologice. Una dintre principalele aplicații ale testelor serologice este diagnosticul de laborator al infecțiilor. Sunt utilizate: 1) pentru a detecta anticorpi în serul pacientului, adică pentru serodiagnostic; 2) pentru a determina tipul sau tipul de antigen, de exemplu, izolat dintr-un microorganism bolnav, adică pentru identificarea acestuia.

În acest caz, componenta necunoscută se determină din cea cunoscută. De exemplu, pentru a detecta anticorpi în serul unui pacient, se ia o cultură de laborator cunoscută a unui microorganism (antigen). Dacă serul reacționează cu acesta, atunci conține anticorpii corespunzători și se poate crede că acest microb este agentul cauzal al bolii la pacientul examinat.

Dacă este necesar să se determine ce microorganism este izolat, acesta este testat într-o reacție cu un ser de diagnostic (imun) cunoscut. Un rezultat pozitiv al reacției indică faptul că acest microorganism este identic cu cel cu care animalul a fost imunizat pentru a obține ser (Tabelul 15).

Reacțiile serologice sunt folosite și pentru a determina activitatea (titrul) serurilor și în cercetarea științifică.

Efectuarea reacțiilor serologice necesită o pregătire specială.

Recipientele pentru reacții serologice trebuie să fie curate și uscate. Se folosesc eprubete (bacteriologice, de aglutinare, de precipitare si centrifuga), pipete gradate de diferite marimi si pipete Pasteur*, baloane, cilindri, lame si pahare de acoperire, vase Petri, placi de plastic cu godeuri.

* (Fiecare ingredient de reacție este turnat într-o pipetă separată. Pipetele trebuie păstrate până la sfârșitul experimentului. Pentru a face acest lucru, este convenabil să le plasați în eprubete sterile cu semne care indică ce pipetă este care.)

Unelte și echipamente: buclă, suporturi, lupă, aglutinoscop, termostat, frigider, centrifugă, cântare chimice cu greutăți.

Materiale: anticorpi (seruri imune și de testare), antigeni (culturi de microorganisme, diagnostice, extracte, lizate, haptene, eritrocite, toxine), complement, soluție izotonică de clorură de sodiu.

Atenţie! În reacțiile serologice se folosește numai clorură de sodiu pură chimic.

Seruri. Serul pacientului. Serul se obține de obicei în a doua săptămână de boală, când se poate aștepta prezența anticorpilor în el; uneori se folosesc seruri de la convalescenți (în recuperare) și cei care s-au vindecat.

Cel mai adesea, pentru a obține ser, sângele este prelevat dintr-o venă într-o cantitate de 3-5 ml într-un tub steril și trimis la laborator, însoțit de o etichetă care indică numele și inițialele pacientului, diagnosticul așteptat și data.

Sângele trebuie luat pe stomacul gol sau nu mai devreme de 6 ore după masă. Serul de sânge după masă poate conține picături de grăsime, ceea ce îl face tulbure și nepotrivit pentru cercetare (acest ser se numește chilos).

Atenţie! Când extrageți sânge, este necesar să respectați regulile de asepsie.

Pentru a obține ser, sângele este lăsat timp de 1 oră la temperatura camerei sau plasat într-un termostat la 37 ° C timp de 30 de minute pentru a forma un cheag.

Atenţie! Serul nu trebuie ținut într-un termostat mai mult de 30 de minute - poate apărea hemoliză, care va interfera cu cercetarea.

Cheagul rezultat este separat de pereții eprubetei cu o pipetă sau buclă Pasteur („cercuită”). Eprubeta se pune la frigider pentru ceva timp (de obicei 1 ora, dar nu mai mult de 48 de ore) pentru a separa mai bine serul de cheagul care s-a micsorat la frig. Serul este apoi aspirat cu o pipetă Pasteur sterilă echipată cu un balon sau furtun de cauciuc.

Serul trebuie aspirat cu mare atenție pentru a nu capta elementele formate. Serul trebuie să fie complet transparent, fără niciun amestec de celule. Serurile tulburi sunt aspirate din nou după ce celulele s-au așezat. Zerul poate fi eliberat de elementele formate prin centrifugare.

Atenţie! Zerul poate rămâne pe cheag nu mai mult de 48 de ore la + 4° C.

Pentru a obține ser, sângele poate fi prelevat dintr-o puncție a cărnii unui deget sau a lobului urechii cu o pipetă Pasteur. La sugari, sângele este prelevat dintr-o incizie în formă de Y în călcâi.

Când se folosește o pipetă Pasteur, sângele este aspirat în pipetă de la o puncție. Capătul ascuțit al pipetei este sigilat. Pipeta este plasată în eprubetă cu capătul ascuțit în jos. Pentru a preveni ruperea acestuia, se pune o bucată de vată în partea de jos a eprubetei. Tubul cu eticheta corespunzătoare este trimis la laborator. Serul acumulat în capătul larg al pipetei este aspirat.

Serurile imune se obțin din sângele oamenilor sau animalelor (de obicei iepuri și cai), imunizate după o anumită schemă cu antigenul corespunzător (vaccinul). În serul rezultat, se determină activitatea sa (titrul), adică cea mai mare diluție în care reacţionează cu antigenul corespunzător în anumite condiţii experimentale.

Serurile sunt de obicei preparate în producție. Se toarnă în fiole, pe care sunt indicate numele și titrul. În cele mai multe cazuri, serurile sunt uscate. Înainte de utilizare, zerul uscat este dizolvat în apă distilată până la volumul inițial (indicat și pe etichetă). Depozitați toate preparatele de diagnostic uscate (liofilizate) la 4-10° C.

Pentru studiile serologice se folosesc seruri imune native (neadsorbite) și adsorbite. Dezavantajul serurilor native este prezența în ele a anticorpilor de grup, adică anticorpi la microorganisme care au antigeni comuni. De obicei, astfel de antigene se găsesc în microbii aparținând aceluiași grup, gen sau familie. Serurile adsorbite se caracterizează printr-o specificitate strictă: reacţionează numai cu un antigen omolog. Anticorpii la alți antigeni (eterogeni) sunt îndepărtați prin adsorbție. Titrul de anticorpi al serurilor adsorbite este scăzut (1:40, 1:320), deci nu sunt diluați*.

* (În prezent, folosind biotehnologia, s-au obținut celule speciale (hibridoame) care produc anticorpi monoclonali in vitro, adică anticorpi care reacționează strict specific (cu un antigen).)

Reacția de aglutinare

Reacția de aglutinare (RA) este lipirea și precipitarea microbilor sau a altor celule sub influența anticorpilor în prezența unui electrolit (soluție izotonică de clorură de sodiu). Precipitatul rezultat se numește aglutinat. Pentru reacție aveți nevoie de:

1. Anticorpi (aglutinine) - se gasesc in serul pacientului sau in serul imunitar.

2. Antigen - o suspensie de microorganisme vii sau ucise, globule roșii sau alte celule.

3. Soluție izotonică.

Reacția de aglutinare pentru serodiagnostic este utilizată pe scară largă pentru febra tifoidă, febra paratifoidă (reacția Vidal), bruceloză (reacția Wright), etc. Anticorpul în acest caz este serul pacientului, iar antigenul este un microbi cunoscut.

La identificarea microbilor sau a altor celule, suspensia lor este folosită ca antigen, iar un ser imunitar cunoscut este folosit ca anticorp. Această reacție este utilizată pe scară largă în diagnosticul infecțiilor intestinale, tusei convulsive etc.

Prepararea ingredientelor: 1) obținerea zerului, vezi p. 200; 2) prepararea antigenului. Suspensia de microbi vii trebuie să fie omogenă și să corespundă (în 1 ml) la aproximativ 30 de unități. turbiditate conform standardului optic GISC. Pentru prepararea sa, se folosește de obicei o cultură de 24 de ore crescută pe agar-agar. Cultura se spală cu 3-4 ml soluție izotonică, se transferă într-un tub steril, se determină densitatea acesteia și, dacă este necesar, se diluează.

Utilizarea unei suspensii de microbi uciși - diagnosticums - facilitează munca și o face sigură. De obicei folosesc diagnostice pregătite în producție.

Stabilirea unei reacții. Există două metode de realizare a acestei reacții: reacția de aglutinare a sticlei (numită uneori reacția indicativă) și reacția de aglutinare extinsă (în eprubete).

Reacția de aglutinare pe sticlă. Aplicați 2 picături de ser specific (adsorbit) și o picătură de soluție izotonică pe o lamă de sticlă fără grăsimi. Serurile neadsorbite sunt prediluate într-un raport de 1:5 - 1:25. Picăturile sunt aplicate pe sticlă astfel încât să existe o distanță între ele. Utilizați un creion de ceară pentru a marca pe pahar unde se află fiecare picătură. Cultura este măcinată temeinic pe sticlă folosind o buclă sau o pipetă, apoi se adaugă la o picătură de soluție izotonă și una dintre picăturile de ser, amestecând în fiecare până când se formează o suspensie omogenă. O picătură de ser fără cultură este un control al serului.

Atenţie! Nu puteți transfera cultura din ser într-o picătură de soluție izotonică, care este un control antigen.

Reacția are loc la temperatura camerei timp de 1-3 minute. Controlul seric trebuie să rămână clar, iar controlul antigen trebuie să prezinte o turbiditate uniformă. Dacă într-o picătură în care cultura este amestecată cu ser, apar fulgi de aglutinat pe fondul unui lichid limpede, rezultatul reacției este considerat pozitiv. Dacă reacția este negativă, va exista o turbiditate uniformă în picătură, ca în controlul antigenului.

Reacția este mai clar vizibilă atunci când este privită pe un fundal întunecat în lumină transmisă. Când îl studiezi, poți folosi o lupă.

Reacție de aglutinare detaliată. Se prepară în serie, cel mai adesea diluții de două ori de ser. Serul pacientului este de obicei diluat de la 1:50 la 1:1600, serul imunitar - la titru sau la jumătate din titru. Titrul ser aglutinant- diluția sa maximă, în care aglutinează celulele omoloage.

Diluarea serului: 1) puneți într-un rack numărul necesar de eprubete cu același diametru, înălțime și configurație inferioară;

2) pe fiecare eprubetă este indicat gradul de diluare a serului, în plus, pe prima eprubetă se scrie numărul experimentului sau denumirea antigenului. Pe tuburile de control scrie „KS” - controlul serului și „KA” - controlul antigenului;

3) 1 ml de soluție izotonică se toarnă în toate eprubetele;

4) diluția inițială (de lucru) a serului se prepară într-o eprubetă separată. De exemplu, pentru a prepara o diluție de lucru de 1:50, într-o eprubetă se toarnă 4,9 ml de soluție izotonă și 0,1 ml de ser. Gradul de diluare trebuie indicat pe eprubetă. Diluția inițială a serului se adaugă în primele două eprubete și în tubul de control al serului;

5) se prepară diluții în serie de două ori ale serului.

O schemă aproximativă pentru diluția sa este dată în tabel. 16.

Notă. Săgețile indică transferul de lichid din eprubetă în eprubetă; din a 5-a eprubetă și din tubul de control al serului se toarnă 1,0 ml în soluția dezinfectantă.

Atenţie! Toate eprubetele trebuie să conțină același volum de lichid.

După ce se fac diluțiile serului, se adaugă 1-2 picături de antigen (diagnosticum sau suspensie de bacterii proaspăt preparată) în toate eprubetele, cu excepția serului martor. În eprubete ar trebui să apară o tulburare ușoară uniformă. Controlul serului rămâne clar.

Eprubetele se agită bine și se introduc într-un termostat (37°C). O contabilizare preliminară a rezultatelor reacției se efectuează după 2 ore și o contabilizare finală după 18-20 ore (păstrarea la temperatura camerei).

Contabilitatea rezultatelor, ca întotdeauna, începe cu controale. Controlul seric trebuie să rămână clar, controlul antigenului uniform tulbure. Examinați tuburile în lumină transmisă (foarte convenabil pe un fundal întunecat) cu ochiul liber, folosind o lupă sau un aglutinoscop.

Aglutinoscop- un dispozitiv format dintr-un tub metalic tubular montat pe un suport. Pe deasupra se află un ocular cu un șurub de reglare. O oglindă rotativă este atașată sub tub. Eprubeta cu lichidul studiat este introdusă din lateral în orificiul tubului la o astfel de distanță încât lichidul din ea să fie sub ocular. Prin reglarea luminii folosind o oglindă și focalizarea ocularului, se determină prezența și natura aglutinatului.

Dacă rezultatul reacției este pozitiv, în eprubete sunt vizibile boabe sau fulgi de aglutinat. Aglutinatul se depune treptat la fund sub forma unei „umbrele”, iar lichidul de deasupra sedimentului devine limpede (comparați cu controlul antigenului uniform tulbure).

Pentru a studia dimensiunea și natura precipitatului, conținutul eprubetelor este ușor agitat. Există aglutinare cu granulație fină și floculoasă. Granulație fină (O-aglutinare) se obține atunci când se lucrează cu O-sera *. Flakelike (H) - în timpul interacțiunii microorganismelor mobile cu H-serurile flagelare.

* (Serurile O conțin anticorpi la antigenul O (somatic), serurile H - la antigenul flagelar.)

Aglutinarea floculentă are loc mai rapid; precipitatul rezultat este foarte liber și ușor de spart.

Toate celulele s-au așezat, lichidul din eprubetă este complet transparent. Rezultatul reacției este puternic pozitiv.

Există mai puțin sediment, lichidul nu se limpezește complet. Rezultatul reacției este pozitiv.

Există și mai puțin sediment, lichidul este tulbure. Rezultatul reacției este ușor pozitiv.

Sediment ușor, lichid tulbure. Rezultat discutabil al reacției.

Nu există sediment, lichidul este uniform tulbure, ca în controlul antigenului. Rezultatul negativ al reacției.

Posibile erori la efectuarea unei reacții de aglutinare. 1. Aglutinare spontană (spontană). Unele celule, în special microbii în formă R, nu produc o suspensie uniformă (omogenă) și precipită rapid. Pentru a evita acest lucru, ar trebui să utilizați o cultură în formă S, care nu dă aglutinare spontană.

2. În ser oameni sanatosi Există anticorpi la unele microorganisme (așa-numiții „anticorpi normali”). Titrul lor este scăzut. Prin urmare, un rezultat pozitiv al unei reacții la o diluție de 1:100 sau mai mare indică specificitatea acesteia.

3. Reacție de grup cu microbi similari ca structură antigenică. De exemplu, serul unui pacient cu febră tifoidă poate aglutina și bacteriile paratifoide A și B. Spre deosebire de reacția specifică de grup, aceasta apare la titruri mai mici. Serurile adsorbite nu dau o reacție de grup.

4. Trebuie avut în vedere faptul că anticorpii specifici după o boală și chiar și după vaccinări pot persista mult timp. Ele sunt numite „anamnestice”. Pentru a le distinge de anticorpii „infecțioși” formați în timpul bolii curente, reacția se realizează dinamic, adică se examinează serul pacientului, luat din nou după 5-7 zile. O creștere a titrului de anticorpi indică prezența unei boli; titrul de anticorpi „anamnestici” nu crește și poate chiar să scadă.

Întrebări de control

1. Ce sunt reacțiile imune, care sunt principalele lor proprietăți?

2. Ce componente sunt implicate în reacțiile serologice? De ce se numesc reacțiile serologice?În câte faze constau?

3. Ce este o reacție de aglutinare? Utilizarea și metodele sale de implementare. Ce este un diagnosticum?

4. Ce antigen este utilizat la examinarea serului unui pacient? Ce ser este folosit pentru a determina tipul de microbi necunoscut?

5. Ce este O- și H-aglutinarea? În ce cazuri se formează sedimentul floculent și când este cu granulație fină?

Exercițiu

1. Efectuați un test de aglutinare detaliat pentru a determina titrul de anticorpi din serul pacientului și luați în considerare rezultatul acestuia.

2. Efectuați o reacție de aglutinare pe sticlă pentru a determina tipul de microorganism izolat.

Reacția de hemaglutinare

În practica de laborator, sunt utilizate două reacții de hemaglutinare (HRA) care diferă prin mecanismul lor de acțiune.

Primul RGA se referă la serologic. În această reacție, celulele roșii din sânge sunt aglutinate atunci când interacționează cu anticorpi corespunzători (hemaglutinine). Reacția este utilizată pe scară largă pentru a determina grupele de sânge.

A doua RGA nu este serologic. În ea, lipirea globulelor roșii este cauzată nu de anticorpi, ci de substanțe speciale formate de viruși. De exemplu, virusul gripal aglutinează globulele roșii ale găinilor și cobaii, iar virusul poliomielitei aglutinează globulele roșii ale oilor. Această reacție face posibilă aprecierea prezenței unui anumit virus în materialul studiat.

Stabilirea unei reacții. Reacția se realizează în eprubete sau pe plăci speciale cu godeuri. Materialul testat pentru prezența virusului este diluat soluție izotonă de la 1:10 la 1:1280; Se amestecă 0,5 ml din fiecare diluție cu un volum egal de suspensie de globule roșii 1-2%. La martor se amestecă 0,5 ml de eritrocite cu 0,5 ml soluție izotonă. Tuburile sunt plasate într-un termostat timp de 30 de minute, iar plăcile sunt lăsate la temperatura camerei timp de 45 de minute.

Contabilitatea rezultatelor. Dacă reacția este pozitivă, în fundul eprubetei sau al puțului apare un sediment de globule roșii cu margini festonate („umbrelă”), acoperind întreg fundul puțului. Dacă rezultatul este negativ, globulele roșii formează un sediment dens cu margini netede („buton”). Același sediment ar trebui să fie în control. Intensitatea reacției este exprimată prin semne plus. Titrul virusului este diluția maximă a materialului în care are loc aglutinarea.

Reacția de inhibare a hemaglutinării

Aceasta este o reacție serologică în care anticorpii antivirali specifici, interacționând cu virusul (antigenul), îl neutralizează și îl privează de capacitatea de a aglutina celulele roșii din sânge, adică inhibă reacția de hemaglutinare. Specificitatea ridicată a reacției de inhibare a hemaglutinării (HAI) permite utilizarea acesteia pentru a determina tipul și chiar tipul de viruși detectați în timpul testului HRA.

Stabilirea unei reacții. 0,25 ml de ser antiviral în diluții succesive de două ori de la 1:10 la 1:2560 se amestecă cu un volum egal de material care conține virusul, diluat de 4 ori mai puțin decât titrul stabilit în RGA. Amestecul se agită și se pune într-un termostat timp de 30 de minute, după care se adaugă 0,5 ml dintr-o suspensie 1-2% de globule roșii.

Reacția este însoțită de trei controale (Tabelul 17).

Rezultatele sunt înregistrate după incubare repetată într-un termostat timp de 30 sau 45 de minute la temperatura camerei. Dacă experimentul este efectuat corect, ar trebui să se formeze un „buton” în controlul serului și al eritrocitelor - nu există niciun factor de aglutinare a eritrocitelor; în controlul antigenului, se formează o „umbrelă” - virusul a provocat aglutinarea globulelor roșii.

Într-un experiment, dacă serul este omologul virusului studiat, se formează un „buton” - serul a neutralizat virusul. Titrul seric este diluția sa maximă la care hemaglutinarea este întârziată.

Reacție indirectă de hemaglutinare

Reacția de hemaglutinare indirectă (pasivă) (IRHA) se bazează pe faptul că globulele roșii, dacă pe suprafața lor este adsorbit un antigen solubil, dobândesc capacitatea de a aglutina atunci când interacționează cu anticorpii la antigenul adsorbit. Diagrama RNGA este prezentată în Fig. 34. RNGA este utilizat pe scară largă în diagnosticul unui număr de infecții.

Stabilirea unei reacții. Serul de testat se încălzește timp de 30 de minute la 56° C, se diluează secvențial într-un raport de 1:10 - 1:1280 și se toarnă în 0,25 ml în eprubete sau godeuri, unde 2 picături de eritrocite diagnosticum (eritrocite cu antigenul adsorbit pe acestea). ) sunt apoi adăugate.

Martori: o suspensie de diagnostic eritrocitar cu ser imunitar cunoscut; suspendarea diagnosticului cu ser normal; o suspensie de globule roșii normale cu ser de testare. La primul control ar trebui să apară aglutinarea, la al doilea și al treilea nu trebuie să apară.

Folosind RIGA, puteți detecta un antigen necunoscut dacă anticorpii cunoscuți sunt adsorbiți pe globulele roșii.

Reacția de hemaglutinare poate fi realizată într-un volum de 0,025 ml (micrometodă) folosind un microtitrator Takachi.

Întrebări de control

1. Ce indică un rezultat pozitiv al analizei cu raze X între celulele roșii din sânge și materialul testat pentru prezența virusului?

2. Va avea loc aglutinarea globulelor roșii dacă li se adaugă un virus și serul corespunzător? Cum se numește reacția care dezvăluie acest fenomen?

Exercițiu

Luați în considerare și înregistrați rezultatul RIGA.

Reacția de precipitare

În reacția de precipitare se precipită un complex imun specific, constând dintr-un antigen solubil (lizat, extract, haptenă) și un anticorp specific în prezența electroliților.

Inelul tulbure sau precipitatul format ca urmare a acestei reacții se numește precipitat. Această reacție diferă în principal de reacția de aglutinare prin dimensiunea particulelor de antigen.

Reacția de precipitare este utilizată de obicei pentru determinarea antigenului în diagnosticul unui număr de infecții (antrax, meningită etc.); în medicina legală - pentru a determina speciile de sânge, spermatozoizi etc.; în studii sanitare și igienice - la stabilirea falsificării produselor; cu ajutorul ei se determină relația filogenetică dintre animale și plante. Pentru reacție aveți nevoie de:

1. Anticorpi (precipitine) - ser imunitar cu un titru ridicat de anticorpi (nu mai mic de 1:100.000). Titrul serului precipitant este determinat de cea mai mare diluție a antigenului cu care reacționează. Serul este utilizat de obicei nediluat sau într-o diluție de 1:5 - 1:10.

2. Antigen - substanțe dizolvate de natură proteică sau lipoid polizaharidă (antigene și haptene complete).

3. Soluție izotonică.

Principalele metode de realizare a reacției de precipitare sunt: ​​reacția de precipitare în ciclu și reacția de precipitare în agar (gel).

Atenţie! Toate componentele implicate în reacția de precipitare trebuie să fie complet transparente.

Reacția de precipitare inelară. Folosind o pipetă Pasteur, adăugați 0,2-0,3 ml (5-6 picături) de ser în tubul de precipitare (serul nu trebuie să ajungă pe pereții tubului). Antigenul din același volum este stratificat cu grijă pe ser, turnându-l cu o pipetă Pasteur subțire de-a lungul peretelui eprubetei. Eprubeta este ținută în poziție înclinată. Când sunt stratificate corespunzător, ar trebui să existe o graniță clară între ser și antigen. Cu grijă, pentru a nu amesteca lichidul, puneți eprubeta într-un suport. Dacă reacția este pozitivă, se formează un „inel” tulbure la interfața antigenului și anticorpului - un precipitat (vezi Fig. 48).

Reacția este însoțită de un număr de controale (Tabelul 18). Secvența de adăugare a ingredientelor de reacție în eprubetă este foarte importantă. Nu puteți stratifica serul pe antigen (în control - pe o soluție izotonă), deoarece densitate relativa Dacă există mai mult ser, acesta se va scufunda în fundul eprubetei, iar limita dintre lichide nu va fi detectată.

Notă. + prezența unui „inel”; - absența unui „inel”.

Rezultatele se înregistrează după 5-30 de minute, în unele cazuri după o oră, ca întotdeauna începând cu controalele. „Inelul” din a doua eprubetă indică capacitatea serului imun de a intra într-o reacție specifică cu antigenul corespunzător. Nu ar trebui să existe „inele” în cele 3-5 eprubete - nu există anticorpi și antigeni care să corespundă unul altuia. Un „inel” în primul tub - un rezultat pozitiv al reacției - indică faptul că antigenul de testat corespunde serului imunitar luat, absența unui „inel” (un „inel” doar în al 2-lea tub) indică inconsecvența lor - un negativ rezultatul reacției.

Reacția de precipitare în agar (gel). Particularitatea reacției este că interacțiunea dintre antigen și anticorp are loc în mediu dens, adică într-un gel. Precipitatul rezultat dă o dungă tulbure în grosimea mediului. Absența unei benzi indică o discrepanță între componentele reacției. Această reacție este utilizată pe scară largă în cercetarea biomedicală, în special în studiul formării toxinelor în agentul cauzal al difteriei.

Întrebări de control

1. Care este principala diferență dintre reacțiile de aglutinare și de precipitare?

2. De ce nu pot fi folosite ingrediente tulburi în reacția de precipitare?

Exercițiu

1. Configurați reacția de precipitare a inelului și schițați rezultatul.

2. Studiați natura interacțiunii antigenului cu anticorpul în reacția de precipitare în agar, schițați rezultatul (luați o ceașcă de la profesor).

Reacția de liză (citoliza imună)

Liza imună este dizolvarea celulelor sub influența anticorpilor cu participarea obligatorie a complementului. Pentru reacție aveți nevoie de:

1. Antigen - microbi, globule roșii sau alte celule.

2. Anticorp (lizina) - ser imunitar, mai rar ser pacient. Serul bacteriolitic contine anticorpi implicati in liza bacteriilor; hemolitic - hemolizine care favorizează liza globulelor roșii; pentru liza spirochetelor este nevoie de spirochetolysins, celule - itolysins etc.

3. Complement. Serul de cobai conține cel mai mult complement. Acest ser (un amestec din mai multe animale) este de obicei folosit ca complement. Complementul proaspăt (nativ) este instabil și ușor distrus prin încălzire, agitare sau depozitare, așa că poate fi folosit nu mai mult de două zile de la primire. Pentru a păstra complementul, i se adaugă 2% acid boric și 3% sulfat de sodiu. Acest complement poate fi păstrat la 4°C timp de până la două săptămâni. Complementul uscat este cel mai des folosit. Înainte de utilizare, se dizolvă într-o soluție izotonă până la volumul inițial (indicat pe etichetă).

4. Soluție izotonică.

Reacția de hemoliză(Tabelul 19). Pentru reacție aveți nevoie de:

1. Antigen - 3% suspensie de eritrocite de oaie spălate în proporție de 0,3 ml sediment eritrocitar și 9,7 ml soluție izotonă.

2. Anticorp - ser hemolitic (hemolizină) împotriva eritrocitelor de oaie; preparat de obicei în producție, liofilizat și titrul indicat pe etichetă.

Titrul de hemolizină este cea mai mare diluție a serului la care are loc hemoliza completă a unei suspensii de 3% de globule roșii în prezența complementului. Pentru reacția de hemoliză, hemolizina este luată în titru triplu, adică diluată de 3 ori mai puțin decât înainte de titru. De exemplu, cu un titru seric de 1:1200, serul este diluat 1:400 (0,1 ml de ser * și 39,9 ml de soluție izotonică). Este necesar un exces de hemolizină, deoarece o parte din aceasta poate fi adsorbită de alte componente de reacție.

* (Nu trebuie să luați mai puțin de 0,1 ml de ser - acuratețea măsurării va avea de suferit.)

3. Complementul se diluează 1:10 (0,2 ml de complement și 1,8 ml de soluție izotonă).

4. Soluție izotonică.

Contabilitatea rezultatelor. Dacă reacția este efectuată corect, hemoliza va avea loc în prima eprubetă - conținutul acesteia va deveni transparent. La controale lichidul rămâne tulbure: în tubul 2 nu există suficient complement pentru a se produce hemoliză, în tubul 3 nu există hemolizină, în tubul 4 nu există nici hemolizină, nici complement, în tubul 5 antigenul face nu se potrivește cu anticorpul,

Dacă este necesar, serul hemolitic este titrat conform următoarei scheme (Tabelul 20).

Înainte de titrare, se prepară o diluție de ser inițială de 1:100 (0,1 ml de ser și 9,9 ml de soluție izotonică), din care se fac diluțiile necesare, de exemplu:

Din aceste diluții, adăugați 0,5 ml de ser în eprubete de titrare, așa cum se arată în tabel. 20.

În exemplul dat în tabel. 20, titrul serului hemolitic este 1:1200.

Când se utilizează ser hemolitic proaspăt, acesta trebuie inactivat pentru a distruge complementul prezent în el. Pentru a face acest lucru, este încălzit timp de 30 de minute la 56 ° C într-o baie de apă sau într-un dezactivator cu termostat. Această din urmă metodă este mai bună: elimină posibilitatea supraîncălzirii zerului, adică denaturarea acestuia. Serurile denaturate nu sunt potrivite pentru testare.

Reacție de bacterioliză. În această reacție, complementul lizează bacteriile în prezența serului adecvat (omologul). Schema de reacție este fundamental similară cu schema de reacție de hemoliză. Diferența este că, după o incubare de două ore, toate eprubetele sunt însămânțate pe vase Petri cu un mediu favorabil pentru microorganismul luat în experiment pentru a afla dacă este lizat. Dacă experimentul este efectuat corect, culturile din 2-5 eprubete (martori) ar trebui să prezinte o creștere abundentă. Lipsa creșterii sau creșterea slabă în inoculare din prima eprubetă (experiment) indică moartea microbilor, adică faptul că aceștia sunt omologi cu anticorpul.

Atenţie! Reacția de bacterioliză trebuie efectuată în condiții aseptice.

Întrebări de control

1. Ce se va întâmpla cu celulele roșii din sânge dacă se folosește apă distilată în loc de soluție izotonică de clorură de sodiu? Care este baza acestui fenomen?

2. Ce reacție va avea loc atunci când eritrocitele interacționează cu serul imun omolog în absența complementului?

Exercițiu

Configurați reacția de hemoliză. Înregistrați și schițați rezultatul.

Reacția de fixare a complementului

Reacția de fixare a complementului (CFR) se bazează pe faptul că un complex antigen-anticorp specific întotdeauna adsorb (leagă) complementul de sine.

Această reacție este utilizată pe scară largă în identificarea antigenelor și în serodiagnosticarea infecțiilor, în special a bolilor cauzate de spirochete (reacția Wassermann), rickettsie și virusuri.

RSC este o reacție serologică complexă. Acesta implică complement și două sisteme antigen-anticorp. În esență, acestea sunt două reacții serologice.

Primul sistem - cel principal constă dintr-un antigen și un anticorp (unul este cunoscut, celălalt nu). I se adaugă o anumită cantitate de complement. Dacă antigenul și anticorpul acestui sistem se potrivesc, ele se vor conecta și vor lega complementul. Complexul rezultat este fin dispersat și nu este vizibil.

Formarea acestui complex este detectată folosind un al doilea sistem hemolitic sau indicator. Include eritrocite de oaie (antigen) și serul hemolitic corespunzător (anticorp), adică un complex imunitar gata preparat. În acest sistem, liza globulelor roșii poate avea loc numai în prezența complementului. Dacă complementul este legat de primul sistem (dacă antigenul și anticorpul corespund în el), atunci în al doilea sistem nu va exista hemoliză - deoarece nu există complement liber. Absența hemolizei (conținutul tubului este tulbure sau există un sediment de globule roșii în partea de jos) este înregistrată ca rezultat pozitiv al RSC (Fig. 35).

Dacă în primul sistem antigenul nu se potrivește cu anticorpul, atunci complexul imun nu se va forma și complementul va rămâne liber. Rămânând liber, complementul participă la al doilea sistem, provocând hemoliză - rezultatul RSC este negativ (conținutul tuburilor este transparent - „sânge lăcuit”).

Componentele reacției de fixare a complementului: 1. Antigen - de obicei lizat, extract, haptenă; suspensie de microorganisme Principale 2. Anticorp - sistem ser al pacientului 3. Complement - ser de cobai 4. Antigen - hematii de oaie Hemolita- 5. Anticorp - hemolizină la hematii de oaie 6. Sistem de soluție izotonică

Datorită faptului că un număr mare de componente complexe sunt implicate în RSC, acestea trebuie mai întâi titrate și introduse în reacție în cantități exacte și în volume egale: 0,5 sau 0,25, mai rar 0,2 ml. În consecință, întregul experiment este efectuat în volume de 2,5, 1,25 sau 1,0 ml (volume mai mari dau un rezultat mai precis). Titrarea componentelor de reacție se efectuează în același volum ca și experimentul, înlocuind ingredientele lipsă cu o soluție izotonă.

Prepararea ingredientelor

1. Ser hemolitic(hemolizină). Serul este diluat de 3 ori mai puțin decât titrul său. Se prepară o diluție generală a serului pentru întregul experiment; al cărui volum este determinat prin înmulțirea volumului de ser dintr-o eprubetă (de exemplu, 0,5 ml) cu numărul de eprubete, depășind ușor numărul din experiment *.

* (Excesul de lichid este necesar la pregătirea tuturor componentelor reacției: o parte din el rămâne pe pereții eprubetelor, baloanelor și pipetelor.)

2. Globule roșii de oaie. Se prepară o suspensie de 3% de eritrocite de oaie spălate pentru întregul număr de eprubete din experiment.

Pentru a pregăti sistemul hemolitic, cu 30 de minute înainte de a-l introduce în experiment, amestecați volume egale de hemolizină diluată și o suspensie de globule roșii, turnând serul în celulele roșii din sânge, amestecați bine și incubați timp de 30 de minute la 37 ° C ( sensibiliza).

3. Completa de obicei diluat 1:10. Trebuie titrat înainte de fiecare experiment. Titrul de complement este cea mai mică cantitate, atunci când este adăugat la sistemul hemolitic, hemoliza completă are loc în decurs de 1 oră la 37 ° C. Schema de titrare a complementului este prezentată în tabel. 21.

Notă. Volumul total de lichid din eprubete este de 2,5 ml.

Atenţie! Complementul este titrat în același volum ca și experimentul principal, înlocuind ingredientele lipsă cu o soluție izotonă.

Contabilitatea rezultatelor. În controale nu ar trebui să existe nici măcar urme de hemoliză, deoarece unul dintre ele nu conține complement, celălalt - hemolizină. Martorii indică faptul că componentele reacției nu au hemotoxicitate (capacitatea de a liza spontan celulele roșii din sânge).

În tabelul dat În exemplul 21, titrul complementului la o diluție de 1:10 este de 0,15 ml. Într-un experiment, activitatea complementului poate scădea datorită adsorbției sale nespecifice de către alte componente ale reacției, prin urmare, pentru experiment, cantitatea de complement este crescută: se ia doza care urmează titrului. Aceasta este doza de lucru. În exemplul dat, este egal cu 0,2 ml de complement la o diluție de 1:10. Deoarece toate componentele implicate în RSC trebuie luate în volume egale (în exemplul nostru este de 0:5 ml), este necesar să adăugați 0,3 ml de soluție izotonă la doza de lucru de complement (0,2 ml 1:10). Pentru întregul experiment, volumul fiecăruia dintre ele (complement și soluție izotonă) este înmulțit cu numărul de eprubete care participă la RSC. De exemplu, pentru a efectua un experiment în 50 de eprubete, trebuie să luați 10 ml de complement 1:10 (0,2 ml × 50) și 15 ml de soluție izotonă (0,3 ml × 50).

4. Antigenul obținut de obicei gata preparat, cu indicarea titrului său, adică cantitatea care, după diluarea antigenului, ar trebui să fie conținută în 1 ml. De exemplu, cu un titru de 0,4, se diluează în 0,96 ml de soluție izotonă. O cantitate de antigen egală cu jumătate din titrul (0,5 ml) este luată în experiment. Aceasta este doza lui de lucru. Se prepară o diluție generală a antigenului pentru întregul experiment, înmulțind 0,5 ml cu numărul de eprubete din experiment.

5. Anticorp- serul pacientului. Serul proaspăt este inactivat înainte de experiment pentru a distruge complementul prezent în el. Pentru a face acest lucru, este încălzit timp de 30 de minute la 56 ° C într-o baie de apă sau într-un dezactivator cu termostat. Această din urmă metodă este de preferat: elimină posibilitatea supraîncălzirii zerului, adică denaturarea acestuia. Serurile denaturate nu sunt potrivite pentru testare. Serul pacientului este utilizat de obicei într-o diluție de la 1:10 la 1:160.

Serurile imune sunt cel mai adesea preparate în condiții de producție și eliberate inactivate. Sunt diluate 1:50 și mai mult.

Atenţie! Toate ingredientele sunt preparate în exces ușor.

Efectuarea experimentului principal

La configurarea unui experiment, succesiunea de adăugare a componentelor este extrem de importantă. Experimentul se desfășoară în două faze (Tabelul 22).

1 (În experimente, serul poate fi studiat în diluții în serie de două ori.)

Faza I. Cantitatea necesară de soluție izotonică de clorură de sodiu este turnată în eprubete, apoi volumul necesar de ser diluat și dozele de lucru de antigen și complement în același volum. Experimentul trebuie să fie însoțit de controlul tuturor ingredientelor implicate în el: ser, antigen, sistem hemolitic și complement.

Tuburile sunt agitate bine și incubate la 37 ° C timp de 45 de minute - 1 oră sau la 4 ° C ("RSK la rece") timp de 18 ore.În acest timp, în prezența unui complex specific, are loc legarea complementului. Efectuarea reacției „la frig” crește semnificativ sensibilitatea și specificitatea acesteia.

Faza II. La sfârșitul incubației se adaugă în toate eprubetele 1 ml de sistem hemolitic, care se păstrează în prealabil într-un termostat timp de 30 de minute (sensibilizat). Eprubetele sunt agitate și plasate înapoi în termostat.

Contabilitatea rezultatelor. Tuburile sunt lăsate în termostat până la hemoliza completă în tuburile 2, 3, 6 și 7 (controlul serului, antigenului și complementului pentru una și două doze). Hemoliza va avea loc mai întâi în a 7-a eprubetă, care conține o cantitate dublă de complement. După ce are loc hemoliza în acest tub și conținutul său devine complet transparent, trebuie să monitorizați cu atenție în special controalele rămase. De îndată ce lichidul din a 2-a, a 3-a și a 6-a eprubete devine transparent, ar trebui să scoateți imediat suportul cu eprubete din termostat. Faptul că experimentul nu a fost ținut în termostat mai mult decât este necesar este indicat de prezența unei ușoare turbidități (hemoliză incompletă) în a 5-a eprubetă - conține doar jumătate din doza de lucru de complement și hemoliza completă nu poate avea loc dacă experimentul este configurat corect.

Hemoliza în ser și controlul antigenului (tuburile 2 și 3) indică faptul că dozele lor au fost alese corect și că nici serul, nici antigenul în sine nu leagă complementul.

În controlul sistemului hemolitic (eprubetă 4) când acesta operatiune adecvata Nici măcar nu ar trebui să existe urme de hemoliză - nu există niciun complement în ea.

Odată ce sunteți sigur că controalele au fost efectuate corect, puteți lua în considerare experiența. Absența hemolizei în eprubete este considerată un rezultat pozitiv al reacției. Indică faptul că serul conține anticorpi specifici antigenului luat. Complexul pe care l-au format a legat complementul și a împiedicat participarea acestuia la reacția de hemoliză. Dacă în eprubete are loc hemoliza, rezultatul reacției este evaluat ca fiind negativ. În acest caz, nu există corespondență între antigen și anticorp; complementul nu este legat și este implicat în reacția de hemoliză.

În paralel cu serul pacientului, același experiment se efectuează cu ser evident pozitiv (adică cu ser care conține anticorpi la un anumit antigen) și ser evident negativ, care nu conține anticorpi specifici. Dacă experimentul este configurat corect, în primul caz ar trebui să existe o întârziere a hemolizei, iar în al doilea caz va avea loc hemoliză.

Intensitatea reacției este exprimată astfel:

Întârzierea completă a hemolizei. Celulele roșii din sânge formează o turbiditate uniformă sau se așează pe fund. În acest caz, lichidul din eprubetă devine incolor;

Aproximativ 25% din celulele roșii din sânge sunt lizate. Există mai puțin sediment, lichidul de deasupra este ușor roz. Rezultatul RSC este, de asemenea, evaluat ca fiind puternic pozitiv;

Aproximativ 50% din celulele roșii din sânge sunt lizate. Sedimentul este mic, lichidul este roz. Rezultat RSC pozitiv;

Aproximativ 75% din celulele roșii din sânge sunt lizate. Un sediment ușor, deasupra căruia se află un lichid intens colorat. Rezultat RSC discutabil;

Toate globulele roșii au fost lizate. Lichidul este intens colorat și complet transparent. Rezultat RSK negativ.

Întrebări de control

1. Care este principiul RSK?

2. Ce sisteme sunt implicate în DSC? În ce constă sistemul hemolitic și ce rol joacă acesta în reacție?

3. Care este pregătirea pentru experiența principală a RSK? În ce succesiune se realizează? Câte faze sunt în DGC?

4. Ce indică absența hemolizei în RSC?

Exercițiu

1. Titrează complementul și stabilește-i doza de lucru.

2. Calculați toate ingredientele pentru configurarea experimentului principal, efectuați experimentul, luați în considerare și schițați rezultatul.

Reacția de imunofluorescență

Reacția de imunofluorescență (IFR) folosește microscopia cu fluorescență (vezi capitolul 2) pentru studii serologice. Reacția se bazează pe faptul că serurile imune, la care fluorocromii sunt atașați chimic, atunci când interacționează cu antigenii corespunzători, formează un complex luminos specific, vizibil la microscopul fluorescent. Astfel de seruri sunt numite luminiscente *. Metoda este foarte sensibilă, simplă și nu necesită izolarea unei culturi pure (microorganismele pot fi detectate direct în materialul de la pacient: fecale pentru holeră, spută pentru tuse convulsivă, țesut cerebral pentru rabie). Rezultatul poate fi obtinut la jumatate de ora dupa aplicarea serului luminescent pe preparat. Prin urmare, RIF este utilizat pe scară largă în diagnosticul rapid (accelerat) al unui număr de infecții.

* (Fluorocromi: fluoresceina dă o strălucire verde, rodamina dă o strălucire roșie.)

Pentru a pregăti preparatele, o lamă de sticlă cu un frotiu fix (amprentă, secțiune) este plasată într-o cameră umedă. Camera este pregătită după cum urmează. Hârtia de filtru umedă este plasată pe fundul vasului Petri. Două tije de sticlă sunt așezate paralel cu acesta (puteți folosi partea largă a pipetelor Pasteur). Pe ele se pune o lamă de sticlă, se unge.

Atenţie! Nu uitați de frotiu reversul trasează cu un creion de ceară.

Pe frotiu se aplică o picătură de ser luminiscent. Închideți cana și puneți-l într-un termostat sau lăsați la temperatura camerei timp de 20-30 de minute. După incubare, se spală cu o soluție izotonică tamponată (pH 7,4), se clătește cu apă distilată, se usucă, se aplică o picătură de glicerol tamponat, se acoperă cu o lamă (nu mai mare de 0,17 mm!) și se examinează la microscop fluorescent. Dacă preparatul conține microbi omologi cu anticorpii serului luminiscent, aceștia strălucesc puternic pe un fundal întunecat. Această metodă se numește directă (Fig. 36). Incomoda metoda directa RIF este că producția sa necesită seruri luminiscente pentru fiecare antigen detectabil, care sunt dificil de preparat și nu există un set complet de seruri luminiscente gata preparate pentru orice antigen. Prin urmare, metoda indirectă este adesea folosită. Constă în faptul că în prima etapă medicamentul este tratat cu ser imun neluminescent specific antigenului dorit. Dacă medicamentul conține antigenele dorite (microbi), atunci se formează un complex antigen-anticorp, care nu poate fi văzut. După uscare, în a doua etapă, preparatul este tratat cu ser luminiscent care conţine anticorpi nu la antigenul dorit, ci la globuline din specia animală de la care s-a obţinut serul specific. De exemplu, dacă primul ser a fost obținut prin imunizarea unui iepure, atunci al doilea ar trebui să conțină anticorpi la globuline de iepure (vezi Fig. 36). Acești anticorpi se combină cu globuline serice specifice care sunt adsorbite pe antigenul dorit, iar complexul strălucește atunci când preparatul este privit la microscop fluorescent.

Reacție opsonofagocitară

Reacția opsonofagocitară (OPR) este una dintre metodele de evaluare a activității fagocitozei imune. Cu cât această activitate este mai mare, cu atât este mai mare rezistența organismului la infecții. În organismul imunitar, sub influența anticorpilor (opsonine), fagocitoza are loc mai activ (mai mulți microbi sunt absorbiți într-o perioadă mai scurtă de timp). Prin urmare, indicatorii activității fagocitare nu au doar valoare diagnostică (de exemplu, în bruceloză), dar fac și posibilă prezicerea rezultatului procesului infecțios, evaluarea rezultatelor tratamentului și vaccinării. Pentru reacție aveți nevoie de:

1. Antigen - o suspensie de microorganisme vii sau ucise.

2. Anticorp (opsonine) - ser de testare.

3. Fagocite - de obicei neutrofile din sângele testat.

Stabilirea unei reacții. Cu ajutorul unei micropipete, se toarnă în eprubete mici 0,05 ml de soluție de citrat de sodiu 2%; 0,1 ml de sânge de testat și 0,05 ml de suspensie de microorganisme, a cărei densitate corespunde la 10 unități în 1 ml. turbiditate conform standardului optic GISC.

Atenţie! Pentru fiecare ingredient trebuie utilizată o pipetă separată.

Conținutul eprubetelor este amestecat. Tuburile se pun într-un termostat timp de 30 de minute, după care conținutul lor se amestecă din nou și se prepară frotiuri subțiri (cum ar fi frotiurile de sânge). Colorat după Romanovsky - Giemsa.

Contabilitatea rezultatelor. 25 de neutrofile sunt numărate în diferite locuri pe frotiu, ținând cont de numărul de microorganisme capturate în fiecare dintre ele. Indicele de reacție opsonofagocitară (POFR) se calculează folosind formula:

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

unde a este numărul de neutrofile care conțin mai mult de 41 de bacterii; b - numărul de neutrofile care conțin de la 21 la 40 de bacterii; c este numărul de neutrofile care conțin de la 1 la 20 de bacterii; 0 - numărul de neutrofile care nu conțin bacterii.

Indicatorul maxim al reacției opsonofagocitare cu acest sistem contabil este 75.

Rezultatul reacției este evaluat conform următoarei scheme:

cu POFR de la 1 la 24 - slab pozitiv;

cu POFR de la 25 la 49 - clar exprimat;

cu POFR de la 50 la 75 - puternic pozitiv.

La persoanele sănătoase, POFR este 0-1, rareori 4-5. Rezultatele clar exprimate și puternic pozitive ale reacției indică un efect opsonizant ridicat al serului persoanei examinate cu activitate pronunțată a fagocitelor din sânge.

Determinarea numai a activității anticorpilor - opsonine - se realizează prin experiența stabilirii indicelui opsoic - raportul dintre indicatorul fagocitar în prezența serului imun (de test) și indicatorul fagocitar din serul care nu conține anticorpi împotriva unui microbi dat. Experimentul se desfășoară astfel: se iau 2 eprubete, din care într-una (cea experimentală) se adaugă în cantități egale (de obicei 0,2 ml): 1) ser al persoanei examinate; 2) o suspensie de microbi, în care se determină prezența opsoninelor; 3) leucocite (pot fi din cavitatea abdominală a unui șoarece). În tubul de control se adaugă următoarele: 1) ser fără opsonine (martor); 2) aceiași microbi ca în cel experimental; 3) leucocite (la fel ca în eprubetă).

Ambele tuburi sunt ținute într-un termostat timp de 30 de minute, apoi se prepară frotiuri din ambele tuburi, fixate și colorate conform Romanovsky-Giemsa. Frotiurile sunt microscopate și se determină indicele fagocitar în eprubete și eprubete de control.

Dacă opsoninele sunt prezente în serul de testat, indicele opsonic va fi mai mare de unu. Cu cât este mai mare numărul obținut din împărțirea indicatorului de fagocitoză al serului de testat la indicatorul fagocitar al serului de control, cu atât efectul anticorpilor - opsonine este mai pronunțat.

Întrebări de control

1. Pe ce proprietate a anticorpilor se bazează ODF? Este această reacție specifică?

2. Ce indică un GFR de 75?

Exercițiu

Examinați ODF de sânge prelevat de la un deget. Desenați fagocitele. Calculați PORF.

Reacții imune in vivo (teste cutanate)

Când antigenul este aplicat pe pielea scarificată sau administrat intradermic, pot fi detectate atât o stare imună, cât și o stare de hipersensibilitate la un anumit medicament.

Test cutanat cu toxină. O cantitate titrată de toxină este injectată intradermic. Dacă organismul este imun, adică are un anumit nivel de antitoxină, efectul toxinei nu se va manifesta - toxina va fi neutralizată de antitoxină. Într-un organism non-imun, la locul injectării toxinei se va dezvolta un infiltrat inflamator (roșeață, îngroșare etc.).

Teste cutanate cu alergeni(teste de alergie cutanată) pentru a studia reacțiile crescute (vezi capitolul 13). Cu hipersensibilitate imediată, alergenul introdus (antigenul) reacționează cu anticorpi adsorbiți pe celulele diferitelor organe. Sensibilitate crescută tipul întârziat este cauzat de o reacție la alergenul limfocitelor T sensibilizate. O astfel de sensibilizare apare cu o serie de infecții la pacienții care au fost bolnavi și vaccinați (tuberculoză, bruceloză etc.). Prin urmare, testele de alergie cutanată pentru aceste infecții au valoare diagnostică.

Preparatele pentru testele cutanate sunt pregătite de producători speciali, oferind instrucțiuni de utilizare.

Întrebări de control

1. Care este anticorpul din testul cutanat cu toxină? Ce indică rezultatul negativ al acestui test?

2. Ce reacție ne permite să identificăm o stare de sensibilitate crescută a organismului la un agent infecțios?

Imunoprofilaxia și imunoterapia bolilor infecțioase

Încercările de a preveni cursul sever al unei boli mortale prin cauzarea unei forme ușoare a bolii au fost făcute de secole în diferite țări ale lumii.

Baza științifică și implementarea practică a imunoprofilaxiei a fost dată pentru prima dată de L. Pasteur, care a creat principiile utilizării microorganismelor slăbite (atenuate) și medicamentelor preparate (vaccinuri) pentru prevenirea anumitor boli infecțioase ale oamenilor și animalelor.

Au trecut mai bine de o sută de ani și acum creație artificială imunitatea stă la baza luptei împotriva bolilor infecțioase.

Imunizarea - administrarea de medicamente pentru a crea imunitate activă artificială - se efectuează în anumiți ani de-a lungul vieții unei persoane. În primele zile după naștere, copilul primește vaccinul BCG împotriva tuberculozei. In anul 1 de viata este vaccinat pentru prevenirea bolilor de difterie, tuse convulsiva si tetanos, vaccinat impotriva poliomielitei, rujeolei etc. In acest fel se realizeaza prevenirea specifica a bolilor infectioase, pentru care se folosesc vaccinuri.

Vaccinuri- preparatele pentru imunizare activa pot fi:

1. Corpuscular (din celule microbiene) - vii și mort.

2. Chimice (antigeni și fracții antigenice).

3. Anatoxine.

Vaccinurile vii atenuate sunt preparate din microorganisme vii, a căror virulență este slăbită (din latinescul attenuer - slăbi, înmoaie), iar proprietățile imunogene (capacitatea de a provoca imunitate) sunt păstrate.

Există diferite moduri de a obține astfel de microorganisme:

1) cultivarea pe medii nutritive nefavorabile pentru creșterea și reproducerea agentului patogen; sub influența factorilor fizici și chimici (așa s-a obținut Vaccinul BCG pentru prevenirea tuberculozei); 2) trecerea agentului patogen prin corpul unui animal care nu este foarte susceptibil la o infecție reproductibilă (așa a primit vaccinul antirabic L. Pasteur); 3) selecția culturilor naturale de microorganisme care sunt puțin virulente pentru om (așa s-a obținut vaccinul împotriva ciumei) etc.

Vaccinurile vii creează o imunitate intensă, deoarece determină un proces asemănător unuia natural infecțios, exprimat doar ușor, aproape fără manifestări clinice. În acest caz, întregul mecanism de imunogeneză este activat - se creează imunitatea.

Vaccinurile ucise sunt culturi de microorganisme inactivate de temperatură ridicată, substanțe chimice (fenol, formaldehidă, alcool, acetonă), raze UV ​​etc. În acest caz, sunt selectați factori de expunere care păstrează complet proprietățile imunogene ale celulelor microbiene.

Vaccinurile chimice sunt componente individuale ale unei celule microbiene (antigeni) obținute prin prelucrarea specială a unei suspensii microbiene.

Vaccinurile chimice sunt de obicei absorbite rapid după introducerea în organism, ceea ce nu permite realizarea iritației imunogene dorite, astfel încât la vaccinuri se adaugă substanțe care prelungesc timpul de absorbție: hidroxid de aluminiu, alaun de aluminiu-potasiu, uleiuri minerale etc. crearea unui „depozit”.

Vaccinurile chimice sunt folosite pentru prevenirea febrei tifoide, a meningitei etc.

Anatoxinele (din latinescul ana - spate) sunt exotoxine ale bacteriilor, neutralizate prin expunerea la formaldehidă (0,3-0,4%) și expunere la o temperatură de 37°C timp de 3-4 săptămâni. În acest caz, are loc o pierdere a proprietăților toxice, dar păstrarea celor imunogene.

În prezent, toxoidele au fost obținute și utilizate din toxinele difteriei, tetanosului etc.

Toxoizii sunt purificați de impuritățile din mediile nutritive (proteinele de balast) și adsorbiți pe substanțe care sunt absorbite lent de la locul injectării.

Pe baza numărului de antigene incluse în vaccin, se disting: monovaccinele (de la un tip de antigene), divaccinele (de la doi antigeni), trei vaccinuri (de la trei antigene) etc.

Vaccinurile asociate sunt preparate din antigene ale diferitelor bacterii și toxoizi. De exemplu, vaccinul asociat antipertussis-difterie-tetanos (DTP) conține germeni și toxoizi uciși de pertussis: difterie și tetanos.

Vaccinurile se administrează intramuscular, subcutanat, cutanat, intradermic, oral. Imunizează fie o dată, fie de două ori sau de trei ori la intervale de 1-2 săptămâni sau mai mult. Frecvența administrării și intervalele dintre vaccinări depind de natura vaccinului - au fost dezvoltate regimuri de administrare pentru fiecare.

După administrarea vaccinului pot apărea reacții generale și locale. Simptomele comune includ febră (până la 39 ° C), dureri de cap și stare de rău. Aceste fenomene dispar de obicei după 2-3 zile. Reacții locale – roșeața și infiltrarea la locul de administrare a vaccinului pot apărea la 1-2 zile după vaccinare. Atunci când un vaccin este administrat pe cale cutanată (împotriva tularemiei, BCG etc.), apariția unei reacții locale indică eficacitatea vaccinării.

Există contraindicații pentru vaccinare: stare febrilă, acută boli infecțioase, alergii etc. Nici femeile nu sunt vaccinate în a doua jumătate a sarcinii.

Vaccinurile și toxoidele sunt preparate în fabricile care produc preparate bacteriene. Producția lor necesită cantități mari de suspensie microbiană (biomasă) sau material care conține viruși.

Preparatele finite sunt turnate în fiole sau fiole și în mare parte uscate. Preparatele uscate își păstrează activitatea și alte proprietăți mai mult timp.

Unele vaccinuri, cum ar fi poliomielita, vin sub formă de tablete sau pastile.

Fiecare fiolă, sticlă și cutie de medicamente este etichetată cu numele medicamentului, volumul acestuia, data de expirare, numărul de lot și numărul de control.

Instrucțiunile de utilizare sunt incluse în fiecare cutie.

Preparatele se păstrează în general la o temperatură de 4° C. Preparatele nu trebuie expuse la îngheț și dezgheț sau la temperaturi ridicate. Când transportați, respectați conditii speciale. Nu utilizați medicamente care prezintă fisuri în fiole și aspect modificat.

În URSS există un sistem de control de stat asupra calității preparatelor imunobiologice medicale, care asigură eficacitatea și standardizarea acestora.

Un tip special de vaccin - și acesta este un vaccin. Sunt pregătite în laboratoare bacteriologice de la microbi izolați de la un pacient. Un autovaccin este utilizat pentru a trata numai acest pacient. Cel mai adesea, autovaccinurile sunt folosite pentru tratarea infecțiilor cronice (stafilococice etc.). Autovaccinul se administrează în mod repetat, în doze mici, conform unui regim elaborat pentru fiecare vaccin. Autovaccinurile stimulează apărarea organismului, ceea ce contribuie la refacere.

Preparate serice folosit pentru a crea imunitate pasivă artificială. Acestea includ seruri imune specifice și imunoglobuline.

Aceste medicamente conțin anticorpi gata preparate. Sunt obținute din sângele donatorilor – persoane sau animale special imunizate (împotriva rujeolei, gripei, tetanosului). În plus, serul persoanelor recuperate și chiar sănătoase este folosit dacă conține o cantitate suficientă de anticorpi. Sângele placentar și de avort sunt, de asemenea, utilizate ca materii prime pentru prepararea preparatelor imune.

Sunt disponibile seruri antibacteriene și antitoxice. Primele au o utilizare mai limitată. Serurile antitoxice sunt folosite pentru tratarea difteriei, tetanosului, botulismului etc. Aceste seruri sunt produse cu un anumit conținut de antitoxine, care se măsoară în unități internaționale (UI).

Preparatele de ser imun sunt obținute din sângele animalelor, în principal cailor, care au fost imunizate de mai multe ori. La sfârșitul imunizării, se determină nivelul de anticorpi din sânge și se efectuează sângerare. Serul rezultat este păstrat, sterilitatea, activitatea și proprietățile fizice ale acestuia sunt controlate.

Preparatele obtinute din sangele cailor contin proteine ​​straine omului, care, administrate in mod repetat, pot provoca reactii alergice: boala serului si socul anafilactic. Pentru a preveni complicațiile, medicamentele serice trebuie administrate cu precauții (conform lui Bezredka) (vezi capitolul 13). Pentru eliberarea serului animal de proteinele de balast si concentrarea de anticorpi se folosesc diverse metode, dintre care principala este metoda Diaferm-3, dezvoltata in tara noastra si incluzand hidroliza enzimatica a proteinelor de balast.

În plus, pentru a concentra anticorpii într-un volum mai mic de medicament, au fost dezvoltate metode pentru izolarea gammaglobulinelor care conțin anticorpi din serul sanguin. Astfel de medicamente se numesc imunoglobuline. Sunt preparate din ser uman (omolog) și animal (heterolog).

Eficacitatea imunoglobulinelor este mult mai mare decât eficacitatea serurilor imune și se observă disproporționat mai puține complicații. În prezent, imunoglobulinele sunt folosite mult mai pe scară largă decât serurile.

La noi in tara se folosesc imunoglobulinele pentru prevenirea rujeolei, hepatitei, rubeolei etc. Administrarea profilactica a imunoglobulinelor se realizeaza atunci cand se suspecteaza infectie sau in caz de infectie. Este indicat să se administreze aceste medicamente în primele zile după infectare (începutul perioadei de incubație), până la proces patologic nu s-a dezvoltat încă.

Când se utilizează medicamentul în mod terapeutic, administrarea sa precoce dă un efect mai mare.

Serurile și imunoglobulinele se administrează intramuscular și intravenos.

oportun și utilizarea corectă Preparatele serice pot reduce incidența multor infecții.

Întrebări de control

1. Ce tipuri de vaccinuri cunoașteți?

2. Ce medicamente creează imunitate pasivă?

3. Ce este un autovaccin?

Sistemul imunitar îndeplinește funcții de protecție, adică menținerea homeostaziei sub influențe antigenice, folosind un complex de reacții complexe interconectate, ambele specifice, de exemplu. inerentă numai sistemului imunitar și natură nespecifică (fiziologică generală). Prin urmare toate formele răspunsul imun iar factorii de apărare ai organismului sunt împărțiți în specifici și nespecifici.

Factorii de rezistență nespecifici includ următorii:

§ mecanice (cutanate si mucoase);

§ fizico-chimic (enzime, reacția mediului etc.);

§ protectia imunobiologica realizata de celule normale non-imune (fagocite, celule natural killer) si componente umorale (complement, interferon, unele proteine ​​din sange).

Factorii de protecție specifici includ următoarele forme de răspuns a sistemului imunitar:

§ formarea anticorpilor;

§ fagocitoza imună și funcția ucigașă a macrofagelor și limfocitelor imune;

§ hipersensibilitate de tip imediat (IHT);

§ hipersensibilitate de tip întârziat (DTH);

§ memoria imunologica;

§ toleranta imunologica.

Uneori, formele de reacție imunologică includ interacțiunea idiotip - anti-idiotipică.

Factorii de protecție nespecifici și specifici nu pot fi considerați izolat, deoarece aceștia funcționează în interacțiune, formând un singur intregul sistem protejarea organismului de antigeni (de exemplu, agenți patogeni ai bolilor infecțioase). Cu toate acestea, este posibil să nu fie incluse în procesul de protecție simultan sau toate deodată. În funcție de natura efectului antigenic, una sau mai multe forme de reacție pot conduce, în timp ce unele pot să nu apară. Aceasta este diversitatea, economia și eficiența sistemului imunitar. De exemplu, pentru a neutraliza difteria, tetanosul și alte toxine, este suficientă o reacție imună, cum ar fi formarea de anticorpi, deoarece antitoxinele produse neutralizează toxina; în tuberculoză, funcția ucigașă a limfocitelor T este de o importanță primordială, în protecția antivirală, rolul principal îl are proteina antivirală produsă de celulele sistemului imunitar - interferonul; în imunitatea antitumorală – funcția celulelor natural killer etc.

Factori de apărare nespecifică a organismului

Factori mecanici. Pielea și mucoasele împiedică mecanic pătrunderea microorganismelor și a altor antigene în organism. Acestea din urmă mai pot pătrunde în organism în timpul bolilor și leziunilor pielii (răni, arsuri, boli inflamatorii, mușcături de insecte, mușcături de animale etc.), iar în unele cazuri prin piele normalăși membrana mucoasă, pătrunzând între celule sau prin celule epiteliale (de exemplu, viruși). Protecția mecanică este asigurată și de epiteliul ciliat al tractului respirator superior, deoarece mișcarea cililor elimină în mod constant mucusul împreună cu particulele străine și microorganismele care au intrat în tractul respirator.

Factori fizico-chimici. Acizii acetic, lactic, formic și alți acizi secretați de glandele sudoripare și sebacee ale pielii au proprietăți antimicrobiene; acid clorhidric al sucului gastric, precum și proteolitice și alte enzime prezente în fluidele și țesuturile corpului. Un rol special în efectul antimicrobian îi revine enzimei lizozime. Această enzimă proteolitică, descoperită în 1909 de P. L. Lashchenko și izolată în 1922 de A. Fleming, a fost numită „muramidază” deoarece distruge peretele celular al bacteriilor și al altor celule, provocând moartea acestora și favorizând fagocitoza. Lizozima este produsă de macrofage și neutrofile. Este conținută în cantități mari în toate secretele, fluidele și țesuturile organismului (sânge, saliva, lacrimi, lapte, mucus intestinal, creier etc.). O scădere a nivelului de enzime duce la apariția bolilor infecțioase și a altor boli inflamatorii. În prezent, a fost efectuată sinteza chimică a lizozimului și este folosit ca medicament pentru tratamentul bolilor inflamatorii.

Factori imunobiologici. În procesul de evoluție s-a format un complex de factori umorali și celulari de rezistență nespecifică, care vizează eliminarea substanțelor și particulelor străine care au pătruns în organism.

Factorii umorali de rezistență nespecifică constau dintr-o varietate de proteine ​​conținute în sânge și fluide corporale. Acestea includ proteine ​​din sistemul complementului, interferon, transferină, p-lizine, proteină properdină, fibronectină etc.

Proteinele sistemului complement sunt de obicei inactive, dar dobândesc activitate ca rezultat al activării secvențiale și al interacțiunii componentelor complementului. Interferonul are un efect imunomodulator, proliferativ și provoacă o stare de rezistență antivirală într-o celulă infectată cu un virus. p-Lizinele sunt produse de trombocite și au efect bactericid. Transferrina concurează cu microorganismele pentru metaboliții de care au nevoie, fără de care agenții patogeni nu se pot reproduce. Proteina properdina este implicată în activarea complementului și în alte reacții. Inhibitorii serici de sânge, de exemplu inhibitorii p (lipoproteinele z), inactivează mulți viruși ca urmare a blocării nespecifice a suprafeței lor. Factorii umorali individuali (unele componente ale complementului, fibronectina etc.) împreună cu anticorpii interacționează cu suprafața microorganismele, promovând fagocitoza acestora, jucând rolul opsoninelor.

Mare importanță Rezistența nespecifică include celule capabile de fagocitoză, precum și celule cu activitate citotoxică, numite celule natural killer sau celule MK. Celulele NK sunt o populație specială de celule asemănătoare limfocitelor (limfocite care conțin granule mari) care au efecte citotoxice împotriva celulelor străine (cancer, celule protozoare și celule infectate cu un virus). Aparent, celulele NK efectuează supraveghere antitumorală în organism. În menținerea rezistenței organismului, microflora normală a corpului este, de asemenea, de mare importanță (vezi pct. 4.5).

Fagocitoză

Fagocitoza (din grecescul phago - devorare si cytos - celula) este procesul de absorbtie si digestie a substantelor antigenice, inclusiv a microorganismelor, de catre celulele de origine mezodermica - fagocite. I. I. Mechnikov a împărțit fagocitele în macrofage și microfage. În prezent, macro- și microfagele sunt combinate într-un singur sistem de macrofage (SMF). Acest sistem include macrofage tisulare - celule epiteliale, reticuloendoteliocite stelate (celule Kupffer), macrofage alveolare și peritoneale situate în alveolele și cavitatea peritoneală, epidermocitele procesului alb ale pielii (celulele Langerhans) etc.

Funcțiile macrofagelor sunt extrem de diverse. Sunt primele care reactioneaza la o substanta straina, fiind celule specializate care absorb si distrug substantele straine din organism (celule muribunde, celule canceroase, bacterii, virusuri si alte microorganisme, antigeni, nemetabolizati). materie organică). În plus, macrofagele produc multe substanțe biologic active - enzime (inclusiv lizozimă, peroxidază, esterază), proteine ​​din complement, imunomodulatoare precum interleukinele. Prezența receptorilor pentru imunoglobuline (anticorpi) și complement pe suprafața macrofagelor, precum și un sistem de mediatori, asigură interacțiunea acestora cu limfocitele T și B. În acest caz, macrofagele activează funcțiile de protecție ale limfocitelor T. Datorită prezenței receptorilor pentru complement și imunoglobuline, precum și a antigenelor sistemului de histocompatibilitate (HLA), macrofagele participă la legarea și recunoașterea antigenelor.

Mecanismul și etapele fagocitozei. Una dintre funcțiile principale ale macrofagelor este fagocitoza, care este endocitoza efectuată în mai multe etape.

Prima etapă este adsorbția particulelor de pe suprafața macrofagului datorită forțelor electrostatice van der Waals și a afinității chimice a particulelor pentru receptorii fagocitari. A doua etapă este invaginarea membranei celulare, captarea particulei și imersarea acesteia în protoplasmă. A treia etapă este formarea unui fagozom, adică a unei vacuole (veziculă) în protoplasmă din jurul particulei absorbite. A patra etapă este fuziunea fagozomului cu lizozomul fagocitei, care conține zeci de enzime, și formarea unui fagolizozom. În fagolizozom, particula capturată este digerată (distrusă) de enzime. Atunci când o particulă aparținând corpului este absorbită (de exemplu, o celulă moartă sau părțile sale, propriile proteine ​​și alte substanțe), aceasta este descompusă de enzimele fagolizozomale în substanțe neantigenice (aminoacizi, acizi grași, nucleotide, monozaharide). ). Dacă o particulă străină este ingerată, enzimele fagolyzosome nu sunt capabile să descompună substanța în componente non-antigenice. În astfel de cazuri, fagolizozomul cu partea rămasă a antigenului care rămâne străin este transferat de către macrofag la limfocitele T și B, adică este activată o legătură specifică de imunitate. Acest transfer al părții nedistruse a antigenului (determinant) la limfocitul T se realizează prin legarea determinantului cu antigenul de recunoaștere al complexului de histocompatibilitate, pentru care limfocitele T au receptori specifici. Mecanismul descris stă la baza recunoașterii „sinelui” și „străinului” la nivel de macrofage și a fenomenului de fagocitoză.

Rolul fagocitozei. Fagocitoza este cea mai importantă reacție de apărare. Fagocitele captează bacterii, ciuperci, viruși și le inactivează printr-un set de enzime și prin capacitatea de a secreta H 2 O 2 și alți compuși peroxidici care formează oxigen activ(fagocitoză completă). Cu toate acestea, în unele cazuri, microorganismele capturate de fagocit supraviețuiesc și se înmulțesc în el (de exemplu, gonococi, bacili tuberculi, agentul cauzator al infecției cu HIV etc.). În astfel de cazuri, fagocitoza se numește incompletă Fagocitoza este intensificată de anticorpii opsoninei, deoarece antigenul legat de aceștia este mai ușor adsorbit pe suprafața fagocitei datorită prezenței receptorilor pentru acești anticorpi în acesta din urmă. Această creștere a fagocitozei de către anticorpi se numește opsonizare, adică. pregătirea microorganismelor pentru captarea de către fagocite. Fagocitoza antigenelor opsonizate se numește imună. Pentru a caracteriza activitatea fagocitozei a fost introdus un indicator fagocitar. Pentru a-l determina, numărul de bacterii absorbite de un fagocit este numărat la microscop. Ei folosesc, de asemenea, indicele opsonofagocitar, care reprezintă raportul dintre indicatorii fagocitari obținuți cu ser imun și nonimun. Indicele fagocitar și indicele opsonofagocitar sunt utilizate în imunologia clinică pentru a evalua starea imunității și starea imunității. Fagocitoza joacă un rol important în protecția antibacteriană, antifungică și antivirală, menținând rezistența organismului la substanțele străine.

Completa

Natura complementului. Complementul este un complex complex de proteine ​​din serul sanguin care reacționează între ele într-o anumită secvență și asigură participarea antigenelor și anticorpilor la reacțiile imune celulare și umorale. Complementul a fost descoperit de omul de știință francez J. Bordet, care l-a numit „Alexin”. Numele modern pentru complement a fost dat de P. Ehrlich.

Complementul constă din 20 de proteine ​​​​serice din sânge care diferă în proprietățile lor fizice și chimice; este desemnat prin simbolul „C”, iar cele nouă componente principale ale complementului sunt desemnate prin numere: C1, C2, ... C9. Fiecare componentă are subunități care se formează la clivaj; Ele sunt desemnate prin literele: Clq, SZA, SZZ etc. Proteinele complementare sunt globuline sau glicoproteine ​​cu o greutate moleculară de la 80 (C9) la 900 mii (C1). Sunt produse de macrofage și neutrofile și reprezintă 5,10% din toate proteinele serice.

Mecanism de acțiune și funcții. Complementul îndeplinește o varietate de funcții și este una dintre componentele principale ale sistemului imunitar. În organism, complementul este într-o stare inactivă și este de obicei activat în momentul formării complexului antigen-anticorp. După activare, acțiunea sa este de natură în cascadă și reprezintă o serie de reacții proteolitice care vizează intensificarea reacțiilor imune și celulare și activarea acțiunii anticorpilor de eliminare a antigenelor. Există două căi pentru activarea complementului: clasică și alternativă. În metoda clasică de activare, complexul antigen-anticorp (AG + AT) este mai întâi alăturat componentului complement C1 (cele trei subunități ale sale Clq, Clr, Cls), apoi componentele complementului „timpurii” C4, C2 sunt adăugate succesiv la complexul rezultat AG + AT + CI , NW. Aceste componente „timpurii” activează componenta C5 cu ajutorul enzimelor, iar reacția continuă fără participarea complexului AG + AT. Componenta C5 se atașează de membrana celulară și se formează un complex litic pe aceasta din componentele „târzii” 1 complement C5b, C6, C7, C8, C9. Acest complex litic se numește complex de atac membranar deoarece efectuează liza celulară.

Calea alternativă de activare a complementului are loc fără participarea anticorpilor și are loc înainte de producerea de anticorpi în organism. Calea alternativă se termină și cu activarea componentei C5 și formarea complexului de atac membranar, dar fără participarea componentelor C1, C2, C4. Întregul proces începe cu activarea componentei S3, care poate apărea direct ca urmare a acțiunii directe a unui antigen (de exemplu, o polizaharidă a unei celule microbiene). Componenta activată S3 interacționează cu factorii B și D (enzimele) din sistemul complementului și cu proteina properdină (P). Complexul rezultat include componenta C5, pe care se formează complexul de atac membranar, ca în calea clasică de activare a complementului.Astfel, căile clasice și alternative de activare a complementului culminează cu formarea complexului litic de atac membranar. Mecanismul de acțiune al acestui complex asupra celulei nu este pe deplin înțeles. Cu toate acestea, se știe că acest complex este încorporat în membrană și formează un fel de pâlnie, încălcând integritatea membranei. Acest lucru duce la eliberarea componentelor moleculare scăzute ale citoplasmei din celulă, precum și a proteinelor și la intrarea apei în celulă, ceea ce duce în cele din urmă la moartea celulei.

După cum sa indicat deja, procesul de activare a complementului este o cascadă reactie enzimatica, la care participă proteazele și esterazele, având ca rezultat formarea de produși de proteoliză ai componentelor C4, C2, C3, C5, fragmente C4b, C2b, C3b, C5b, precum și fragmentele C3 și C5a. Dacă fragmentele C4b, C2b, C3b, C5b sunt implicate în activarea sistemului complement, atunci fragmentele C3 și C5a au activitate biologică specială. Ei eliberează histamina din mastocite, provoacă contracția mușchiului neted, adică provoacă o reacție anafilactică, motiv pentru care sunt numite anafilotoxine.

Sistemul de complement oferă:

§ efectul citolitic si citotoxic al anticorpilor asupra celulelor tinta datorita formarii unui complex de atac membranar;

§ activarea fagocitozei ca urmare a legării la complexele imune și a adsorbției de către receptorii lor macrofagi;

§ participarea la inducerea unui răspuns imun datorită procesului de livrare a antigenului de către macrofage;

§ participarea la reacția de anafilaxie, precum și la dezvoltarea inflamației datorită faptului că unele fragmente de complement au activitate chemotactică. În consecință, complementul are o activitate imunologică cu mai multe fațete, participă la eliberarea organismului de microorganisme și alți antigeni, la distrugerea celulelor tumorale, respingerea transplantului, afectarea țesuturilor alergice și inducerea unui răspuns imun.

interferonul

Natura interferonului. Interferonul este o proteină cu proprietăți antivirale, antitumorale și imunomodulatoare, produsă de multe celule ca răspuns la introducerea unui virus sau biopolimeri complecși. Interferonul este heterogen în compoziția sa, greutatea sa moleculară variază de la 15 la 70 kDa. Descoperit în 1957 de A. Isaacs și J. Lindeman în timp ce studiau fenomenul de interferență virală.Familia interferonilor include mai mult de 20 de proteine ​​care diferă ca proprietăți fizico-chimice. Toate sunt combinate în trei grupe în funcție de sursa lor de origine: a, p, y. a-Interferonul este produs de limfocitele B; Se obține din leucocite din sânge, motiv pentru care se numește leucocite. r-Interferonul se obține prin infectarea culturilor de celule fibroblaste umane cu viruși; se numeste fibroblastic. γ-Interferonul se obține din limfocitele T imune sensibilizate de antigeni, motiv pentru care se numește imun. Interferonii sunt specifici speciei, de exemplu. Interferonul uman este mai puțin eficient la animale și invers.

Mecanism de acțiune. Efectele antivirale, antiproliferative și imunomodulatoare ale interferonilor nu sunt asociate cu un efect direct asupra virusurilor sau celulelor, de exemplu. interferonul nu acționează în afara celulei. Absorbit pe suprafața celulei sau pătrunzând în celulă, afectează procesele de reproducere virală sau de proliferare celulară prin genomul celular. Prin urmare, efectul interferonului este în principal preventiv, dar este utilizat și în scopuri medicinale. Semnificația interferonilor. Interferonul joacă un rol important în menținerea rezistenței la viruși, de aceea este utilizat pentru prevenirea și tratamentul multor infecții virale (gripa, adenovirusuri, herpes, hepatita virala si etc.). Efectul antiproliferativ, în special al interferonului γ, este utilizat pentru tratamentul tumorilor maligne, iar proprietatea imunomodulatoare este utilizată pentru a corecta funcționarea sistemului imunitar pentru a-l normaliza în diferite imunodeficiențe.O serie de preparate de α-, Interferonii β și γ au fost dezvoltați și sunt produși. Medicamentele moderne sunt produse folosind metode biotehnologice bazate pe principiile ingineriei genetice (vezi capitolul 6).

Antigene

Antigenele sunt orice substanțe (de obicei biopolimeri) care sunt străine genetic unui organism dat, care, pătrunzând în mediul intern al organismului sau formate în organism, provoacă un răspuns imunologic specific: sinteza anticorpilor, apariția limfocitelor sensibilizate sau apariția toleranței la această substanță, hipersensibilitate imediată și întârziată a unor tipuri de memorie imunologică.

Anticorpii produși ca răspuns la introducerea unui antigen interacționează în mod specific cu acest antigen in vitro și in vivo, formând un complex antigen-anticorp.

Antigenii care provoacă un răspuns imun complet sunt numiți antigeni completi. Acestea sunt substanțe organice de origine microbiană, vegetală și animală. Elementele chimice, compușii anorganici simpli și complecși nu sunt antigenici. Antigenele pot fi atât substanțe nocive, cât și inofensive pentru organism. Antigenele sunt și bacterii, ciuperci, protozoare, viruși, celule și țesuturi animale care au intrat în mediul intern al macroorganismului, precum și pereții celulari, membranele citoplasmatice, ribozomii, mitocondriile, toxine microbiene, extracte de helminți, veninuri ale multor șerpi și albine. , substanțe proteice naturale, unele substanțe polizaharide de origine microbiană, toxine din plante etc. Se determină antigenitatea caracteristici structurale biopolimeri care sunt străini genetic organismului. Cele mai multe dintre ele conțin mai multe tipuri de antigene. Numărul de antigene din natură crește ca urmare a apariției proprietăților antigenice în multe substanțe neantigenice atunci când sunt combinate cu alte substanțe. Unele substanțe nu provoacă în mod independent un răspuns imun, dar dobândesc această abilitate atunci când sunt conjugate cu purtători de proteine ​​​​moleculare înalte sau într-un amestec cu aceștia. Astfel de substanțe sunt numite antigene parțiale sau haptene. Haptenele pot fi substanțe chimice cu greutate moleculară mică sau substanțe chimice mai complexe care nu au proprietățile unui antigen complet: unele polizaharide bacteriene, polipeptida bacililor tuberculozei (TBP), ADN, ARN, lipide, peptide. O haptenă face parte dintr-un antigen complet sau conjugat. Anticorpii formați față de conjugatul proteină-haptenă pot reacționa și cu haptena liberă. Haptenele nu provoacă un răspuns imun, dar reacţionează cu seruri care conţin anticorpi specifici acestora.

Antigenele au specificitate care este asociată cu un grup chimic specific din moleculă, numit determinant sau epitop. Determinanții unui antigen sunt acele părți ale acestuia care sunt recunoscute de anticorpi și celule imunocompetente. Antigenii completi pot conține două sau mai multe grupe determinante clare, prin urmare sunt bivalenți sau polivalenti. Antigenele incomplete (haptenele) au un singur grup determinant, adică. sunt cu o singură supapă.

Proteinele ca biopolimeri cu străinătate genetică pronunțată au cele mai pronunțate proprietăți antigenice. Cu cât animalele sunt mai îndepărtate în dezvoltare filogenetică, cu atât proteinele lor vor fi mai antigenice unele față de altele. Această proprietate a proteinelor este utilizată pentru a identifica relația filogenetică a animalelor din diferite specii, precum și în medicina legală (pentru a determina speciile de pete de sânge) și în industria alimentară (pentru a detecta falsificarea produselor din carne).

Greutatea moleculară a antigenului este de mare importanță. Biopolimerii cu o greutate moleculară de cel puțin 5-10 kDa sunt antigenici. Există excepții de la această regulă: acizii nucleici au o greutate moleculară mare, dar în comparație cu proteinele, proprietățile lor antigenice sunt mult mai puțin pronunțate. Albumina serică și hemoglobina au aceeași greutate moleculară (~70.000), dar albumina este un antigen mai puternic decât hemoglobina. Acest lucru se datorează diferenței de valență a acestor proteine, adică. numărul de grupuri determinante cuprinse în acestea.

Antigenitatea este asociată cu structura de suprafață rigidă a determinanților, aranjarea aminoacizilor care alcătuiesc lanțurile polipeptidice, în special părțile lor terminale. De exemplu, gelatina nu a fost considerată un antigen de mulți ani din cauza lipsei de structuri rigide de pe suprafața moleculei, deși este o proteină cu o greutate moleculară mare. O moleculă de gelatină poate „căpăta proprietățile unui antigen dacă tirozină sau altă substanță chimică care conferă rigiditate structurilor de suprafață este introdusă în structura sa. Determinantul antigenic al polizaharidelor constă din mai multe reziduuri de hexoză. Proprietățile antigenice ale gelatinei, hemoglobinei și altora slabe. antigenele pot fi intensificate prin adsorbția lor pe diferiți purtători (caolin, Cărbune activ, polimeri chimici, hidroxid de aluminiu etc.). Aceste substanțe cresc imunogenitatea antigenului. Aceștia se numesc adjuvanți (vezi capitolul 9). Răspunsul imun este influențat de cantitatea de antigen primit: cu cât este mai mult, cu atât este mai pronunțat răspunsul imun. Cu toate acestea, dacă doza de antigen este prea mare, poate apărea toleranță imunologică, de ex. lipsa răspunsului organismului la stimularea antigenică. Acest fenomen poate fi explicat prin stimularea antigenică a unei subpopulații de limfocite T supresoare.

O condiție importantă pentru antigenitate este solubilitatea antigenului. Keratina este o proteină cu greutate moleculară mare, dar nu poate fi prezentată sub formă de soluție coloidală și nu este un antigen. Datorită greutății lor moleculare mici, haptenele nu sunt fixate de celulele imunocompetente ale macroorganismului și nu pot provoca un răspuns imunologic. Dacă o moleculă de haptenă este mărită artificial prin conjugarea acesteia cu o moleculă proteică mare, se va obține un antigen cu drepturi depline, a cărui specificitate va fi determinată de haptenă. În acest caz, proteina purtătoare își poate pierde specificitatea de specie, deoarece determinanții haptenei sunt localizați pe suprafața sa și se suprapun propriilor determinanți. Hemihaptenii sunt radicali anorganici (iod, brom, nitrohidrogen, azot etc.) atașați unei molecule proteice și pot modifica specificitatea imunologică a proteinei.

Astfel de proteine ​​iodate sau bromurate determină formarea de anticorpi specifici iodului, respectiv bromului, adică acelor determinanți care se află pe suprafața antigenului complet.

Proantigenele sunt haptene care se pot lega de proteinele proprii ale corpului și le pot sensibiliza ca autoantigene. De exemplu, produsele de descompunere a penicilinei în combinație cu proteinele corpului pot fi antigene. Heteroantigenele sunt antigene comune găsite la diferite specii de animale. Acest fenomen a fost observat pentru prima dată în experimentele lui J. Forsman (1911), care a imunizat un iepure cu o suspensie de organe de cobai. Serul obținut de la iepure conținea anticorpi care interacționau nu numai cu proteinele cobai, ci și cu globulele roșii ale oilor. S-a dovedit că polizaharidele de cobai sunt identice antigenic cu polizaharidele eritrocitelor de oaie.

S-au găsit heteroantigeni la oameni și la unele specii bacteriene. De exemplu, agentul cauzator al ciumei și globulele roșii ale unei persoane cu grupa sanguină 0 au antigeni comune. Ca urmare, celulele imunocompetente ale acestor oameni nu reacţionează la agentul patogen al ciumei ca antigen străin şi nu dezvoltă o reacţie imunologică completă, care duce adesea la moarte.

Aloantigenele (izoantigenele) sunt antigene diferite în cadrul aceleiași specii. În prezent, în eritrocitele umane au fost descoperite peste 70 de antigene, care dau aproximativ 200.000 de combinații. Pentru asistența medicală practică, grupele de sânge din sistemul ABO și antigenul Rh sunt de o importanță decisivă. Pe lângă antigenele eritrocitare, oamenii au și alte aloantigene, de exemplu, antigenele complexului major de histocompatibilitate - MHC (Major Histocompatibility Complex). A șasea pereche de cromozomi umani conține antigene de transplant HLA (Human Leucocyte Antigens), care determină compatibilitatea țesuturilor în timpul transplantului de țesut și organ. Țesuturile umane sunt caracterizate de o individualitate absolută și este aproape imposibil să se selecteze un donator și un primitor cu același set de antigene tisulare (cu excepția gemenilor identici). Celulele tumorale maligne conțin, de asemenea, antigene care sunt diferite de acestea celule normale, care este utilizat pentru imunodiagnosticul tumorilor (vezi capitolul 9).

Antigenii bacteriilor, virușilor, ciupercilor și protozoarelor sunt antigeni completi. În conformitate cu compoziția chimică, conținutul și calitatea proteinelor, lipidelor și complexelor acestora, antigenicitatea diferitelor tipuri de microorganisme este diferită. Prin urmare, fiecare specie reprezintă un mozaic antigenic (vezi capitolul 2). Antigenii microorganismelor sunt utilizați pentru obținerea de vaccinuri și medicamente de diagnostic, precum și pentru identificarea și indicarea microorganismelor.

În timpul procesului de evoluție, structura antigenică a unor microorganisme se poate modifica. Virușii (gripa, HIV) au o variabilitate deosebit de mare în structura lor antigenică. Astfel, antigenele, ca substanțe străine genetic, declanșează sistemul imunitar, aducându-l într-o stare funcțional activă, exprimată în manifestarea anumitor reacții imunologice care vizează eliminarea efectelor adverse ale antigenului.

Formarea anticorpilor

Natura anticorpilor. Ca răspuns la introducerea unui antigen, sistemul imunitar produce anticorpi - proteine ​​care se pot lega în mod specific la antigenul care a determinat formarea lor și, astfel, participă la reacțiile imunologice. Anticorpii aparțin γ-globulinelor, adică cea mai puțin mobilă fracțiune a proteinelor din serul sanguin din câmpul electric. În organism, γ-globulinele sunt produse de celule speciale – celulele plasmatice. Cantitatea de γ-globuline din serul sanguin este de aproximativ 30% din toate proteinele din sânge (albumină, a-, b-globuline etc.). În conformitate cu Clasificarea internațională, γ-globulinele care poartă funcțiile anticorpilor se numesc imunoglobuline și sunt desemnate prin simbolul Ig. Prin urmare, anticorpii sunt imunoglobuline produse ca răspuns la introducerea unui antigen și capabile să interacționeze în mod specific cu același antigen.

Funcțiile anticorpilor. Funcția principală a anticorpilor este interacțiunea centrelor lor activi cu determinanții lor antigen complementari. Funcția secundară a anticorpilor este capacitatea lor de a:

§ lega un antigen pentru a-l neutraliza și a-l elimina din organism, adică, a lua parte la formarea protecției împotriva antigenului;

§ participa la recunoașterea antigenului „străin”;

§ asigura cooperarea celulelor imunocompetente (macrofage, limfocite T si B);

§ participa la diferite forme ale raspunsului imun (fagocitoza, functia killer, HNT, HRT, toleranta imunologica, memorie imunologica).

Utilizarea anticorpilor în medicină. Datorită specificității lor ridicate și rolului mare în reacțiile imune de protecție, anticorpii sunt utilizați pentru a diagnostica infecții și boli necontagioase, determinarea stării imunitare a organismului, prevenirea și tratarea unui număr de boli infecțioase și neinfecțioase. În acest scop, există preparate imunobiologice adecvate create pe bază de anticorpi și având un scop specific (vezi capitolul 10).

Structura anticorpilor. În ceea ce privește compoziția lor chimică, proteinele imunoglobulinelor sunt clasificate ca glicoproteine, deoarece constau din proteine ​​și zaharuri; construit din 18 aminoacizi. Au diferențe de specii asociate în principal cu setul de aminoacizi. Greutatea moleculară a imunoglobulinelor este în intervalul 150.900 kDa. Moleculele lor sunt de formă cilindrică și sunt vizibile la microscopul electronic. Până la 80% dintre imunoglobuline au o constantă de sedimentare de 7S; rezistent la acizi slabi, alcaline, încălzire până la 60ºС. Imunoglobulinele pot fi izolate din serul de sânge prin fizic și metode chimice(electroforeză, precipitare izoelectrică cu alcool și acizi, sărare, cromatografia de afinitate etc.). Aceste metode sunt utilizate în producție pentru prepararea preparatelor imunobiologice. Imunoglobulinele în funcție de structura lor, proprietățile antigenice și imunobiologice sunt împărțite în cinci clase: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Imunoglobulinele M, G, A au subclase. De exemplu, IgG are patru subclase (IgG, IgG2, IgGj, IgG4). Toate clasele și subclasele diferă în secvența de aminoacizi. Imunoglobulinele umane și animale sunt similare ca structură.

R. Porter și D. Edelman au stabilit structura moleculei de imunoglobuline. Potrivit acestora, moleculele de imunoglobuline din toate cele cinci clase constau din lanțuri polipeptidice: două lanțuri grele identice H (din engleză, grea) și două lanțuri ușoare identice - L (din engleză, ușor), conectate prin punți disulfurice. În consecință, fiecare clasă de imunoglobuline, adică M, G, A, E, D, există cinci tipuri de lanțuri grele: c (mu), y (gamma), a (alfa), e (epsilon) și 5 (delta), având o greutate moleculară de 50,70 kDa (conțin 420-700 reziduuri de aminoacizi) și diferă ca antigenicitate. Lanțurile ușoare din toate cele cinci clase sunt comune și vin în două tipuri: k (kappa) și x (lambda); au o greutate moleculară de 23 kDa (214,219 resturi de aminoacizi). Lanțurile L ale imunoglobulinelor din diferite clase se pot combina (recombina) atât cu lanțuri H omoloage, cât și cu cele heterologe. Cu toate acestea, în aceeași moleculă pot exista doar lanțuri L identice (k sau A). Atât în ​​lanțurile H cât și în L există o regiune variabilă - V (din engleză - variabilă), în care secvența de aminoacizi nu este constantă, și o regiune constantă - C (din engleză, constantă - constantă) cu o set constant de aminoacizi. În lanțurile ușoare și grele se disting grupările terminale NH2 și COOH.Când γ-globulina este tratată cu mercaptoetanol, legăturile disulfurice sunt distruse și molecula de imunoglobulină se descompune în lanțuri polipeptidice individuale. Când este expusă la enzima proteolitică papaină, imunoglobulina este împărțită în trei fragmente: două fragmente necristalizante care conțin grupări determinante ale antigenului și numite fragmente Fab I și II (din engleză, fragment antigen binding - fragmente care leagă antigenul) și un Fc cristalizant. fragment (din engleză, fragment crystal!izable). Fragmentele FabI și FabII sunt similare ca proprietăți și compoziție de aminoacizi și diferă de fragmentul Fc; Fragmentele Fab și Fc sunt formațiuni compacte legate între ele prin secțiuni flexibile ale lanțului H, datorită cărora moleculele de imunoglobulină au o structură flexibilă. Atât lanțurile H, cât și lanțurile L au regiuni compacte distincte, conectate liniar, numite domenii; sunt 4 în lanțul H și 2 în lanțul L. Centrii activi, sau determinanții, care se formează în regiunile V ocupă aproximativ 2% din suprafața moleculei de imunoglobuline. Fiecare moleculă conține doi determinanți care sunt clasificați ca hipervariabili tronsoanele N-i Lanțurile L, adică fiecare moleculă de imunoglobulină poate lega două molecule de antigen. Prin urmare, anticorpii sunt bivalenți.

Structura tipică a unei molecule de imunoglobulină este IgG. Clasele rămase de imunoglobuline diferă de IgG în elemente suplimentare ale organizării moleculelor lor. Astfel, IgM este un pentamer, i.e. cinci molecule IgG legate printr-un lanț polipeptidic, desemnate prin litera J (din engleză, lanț de unire - structura moleculei). IgA poate fi normală, adică monomerică, precum și di- și trimerice. Există IgA serice și secretoare. În aceasta din urmă, molecula este cuplată la o componentă secretorie (SC) secretată de celulele epiteliale, care protejează IgA de distrugerea de către enzime. IgE este foarte citofilă, adică capacitatea de a se atașa de mastocite și bazofile, drept urmare celulele eliberează histamină și substanțe asemănătoare histaminei care provoacă GNT. IgD este predispusă la agregare și are legături disulfurice suplimentare.

Ca răspuns la introducerea oricărui antigen, pot fi produși anticorpi din toate cele cinci clase. De obicei se produce mai întâi IgM, apoi IgG, restul puțin mai târziu. Cea mai mare parte a imunoglobulinelor serice (70,80%) este IgG; IgA reprezintă 10-15%, IgM – 5,10%, IgE – 0,002% și IgD – aproximativ 0,2%. Conținutul de imunoglobuline se modifică odată cu vârsta. În unele tulburări patologice se observă abateri ale nivelului conținutului lor în sânge. De exemplu, concentrația de IgG crește în boli infecțioase, tulburări autoimune și scade în unele tumori, agammaglobulinemie. Conținutul de IgM crește în multe boli infecțioase și scade în unele stări de imunodeficiență.

Sinteza anticorpilor. După cum sa menționat deja, imunoglobulinele sunt sintetizate de celulele plasmatice, care se formează ca urmare a diferențierii unei celule stem pluripotente. Plasmocitele sintetizează atât γ-globulină imună, cât și imună. Celulele plasmatice primesc informații despre specificitatea imunoglobulinei sintetizate din limfocitele B; Lanțurile L și H sunt sintetizate separat pe poliribozomii celulei plasmatice și sunt combinate într-o singură moleculă înainte de a fi eliberate din celulă. Asamblarea unei molecule de imunoglobulină din lanțurile H și L are loc foarte rapid, în decurs de 1 minut. Izolarea imunoglobulinei dintr-o celulă plasmatică se realizează prin exocitoză sau clasmatoză, adică înmugurirea unei părți a citoplasmei cu imunoglobulină. Fiecare celulă plasmatică sintetizează până la 2000 de molecule pe secundă. Anticorpii sintetizați intră în limfă, sânge și lichid tisular.

Genetica anticorpilor. Imunoglobulina, ca orice proteină, este antigenică. Există trei tipuri de determinanți antigenici în molecula de imunoglobuline: izotipici, alotipici și idiotipici. Determinanții izotipici (izotipurile) sunt specifici, adică sunt identici pentru toți indivizii unei anumite specii (de exemplu, oameni, iepuri, câini). Unii indivizi dintr-o anumită specie au determinanți alotipici (alotipuri), în timp ce alții nu, adică sunt individuali. În cele din urmă, determinanții idiotipici (idiotipurile) sunt inerenți numai moleculelor de anticorpi care au o anumită specificitate. Aceste diferențe determinante sunt determinate de numărul și ordinea de alternanță a aminoacizilor din centrul activ al moleculei de imunoglobuline.

- Acesta este un proces complex constând în protejarea organismului de pătrunderea obiectelor străine, precum și rezistența la substanțele toxice. Astfel de obiecte străine sunt bacteriile și deșeurile lor, virușii, organisme unicelulare, parazitare, țesuturi și organe străine (inserate chirurgical), celule tumorale etc.

Cu toate acestea, reacția imună poate apărea în funcție de diferite scenarii. Inițial, sistemul imunitar blochează activitatea obiectelor străine (imunogene), creând molecule speciale reactive chimic (imunoglobuline) care inhibă activitatea imunogenilor.

Imunoglobulinele sunt create de limfocite, care sunt principalele celule ale sistemului imunitar. Există două tipuri principale de limfocite care, atunci când sunt active împreună, creează toate tipurile de reacții imune: limfocite T (celule T) și limfocite B (celule B). Când limfocitele T percep material străin, ele însele efectuează un răspuns imun - distrug celulele străine genetic. Limfocitele T sunt baza imunității celulare.

Imunitate umorală

Limfocitele B neutralizează obiectele străine de la distanță prin crearea de molecule speciale reactive chimic - anticorpi. Limfocitele B sunt baza imunității umorale.

Există cinci clase de anticorpi: IgM, IgD, IgE, IgG, IgA. Clasa principală de imunoglobuline este IgG. Anticorpii IgG reprezintă aproximativ 70% din toți anticorpii. Imunoglobulinele IgA reprezintă aproximativ 20% din toți anticorpii. Anticorpii din alte clase reprezintă doar 10% din toți anticorpii.

Când are loc o reacție imună umorală, distrugerea materialului străin are loc în plasma sanguină ca o reacție chimică. Imunoglobulinele create ca urmare a unei reacții imune pot rămâne mulți ani și decenii, oferind organismului protecție împotriva reinfectării, de exemplu oreion, varicela, rubeolă. Datorită acestui proces, vaccinarea este posibilă.

Celulele T sunt responsabile pentru răspunsul imun la două niveluri. La primul nivel, ele promovează detectarea materialului străin (imunogen) și activează celulele B pentru a sintetiza imunoglobuline. La al doilea nivel, după stimularea celulelor B pentru a produce imunoglobuline, celulele T încep să se descompună și să distrugă materialul străin în mod direct.

Această celulă T activată distruge celula dăunătoare prin ciocnirea și atașarea strâns de ea - motiv pentru care sunt numite celule ucigașe sau celule T ucigașe.

Imunitatea celulară

Apărarea imună celulară a fost descoperită de I.I. Mechnikov la sfârșitul secolului al XIX-lea. El a demonstrat că apărarea organismului împotriva infecțiilor cu microorganisme are loc datorită capacității celulelor sanguine speciale de a se atașa și de a descompune microorganismele dăunătoare.

Acest proces a fost numit fagocitoză, iar celulele ucigașe care vânează microorganisme străine au fost numite fagocite. Sinteza imunoglobulinelor și procesul de fagocitoză sunt factori specifici ai imunității umane.

Imunitatea nespecifică

Pe lângă cei specifici, există factori de imunitate nespecifici. Printre ei:
împiedicarea agenților patogeni să treacă prin epiteliu;
prezenţa în secreţiile pielii şi suc gastric substanțe care afectează negativ agenții infecțioși;
prezența în plasma sanguină, salivă, lacrimi etc. sisteme speciale de enzime care descompun bacteriile și virușii (de exemplu, muramidaza).

Organismul este protejat nu numai prin distrugerea materialului străin genetic introdus în el, ci și prin îndepărtarea din organe și țesuturi a imunogenilor deja localizați în ele. Se știe că virușii, bacteriile și produsele lor reziduale, precum și bacteriile moarte, sunt transportate glandele sudoripare, sistemul urinar și intestinele.

Un alt mecanism de apărare nespecific este interferonul, o structură proteică antivirală sintetizată de o celulă infectată. Trecând prin matricea extracelulară și pătrunzând în celulele sănătoase, această proteină protejează celula de virus și de sistemul complementului - un complex de proteine ​​prezent în mod constant în plasma sanguină și în alte fluide corporale care distrug celulele care conțin material străin.

Apărarea organismului este slăbită cel mai adesea din cauza nerespectării

Principalele elemente ale sistemului imunitar al organismului sunt celulele albe din sânge - limfocitele, care există sub două forme. Ambele forme provin din celulele progenitoare din măduva osoasă, așa-numitele. celule stem. Limfocitele imature părăsesc măduva osoasă și intră în sânge. Unele dintre ele sunt trimise la timus (glanda timus), situată la baza gâtului, unde se maturizează. Limfocitele care trec prin timus sunt cunoscute ca limfocite T sau celule T (T pentru timus). În experimente pe pui, s-a demonstrat că o altă parte a limfocitelor imature se atașează și se maturizează în bursa lui Fabricius, un organ limfoid în apropierea cloacii. Astfel de limfocite sunt cunoscute ca limfocite B sau celule B (B din bursa- geanta). La oameni și la alte mamifere, celulele B se maturizează în ganglionii limfatici și în țesutul limfoid din tot corpul, echivalent cu bursa lui Fabricius la păsări.

Ambele tipuri de limfocite mature au receptori pe suprafața lor care pot „recunoaște” un antigen specific și se pot lega de acesta. a lua legatura receptorii celulelor B cu un antigen specific și legarea unei anumite cantități din acesta stimulează creșterea acestor celule și diviziunea multiplă ulterioară; Ca rezultat, se formează numeroase celule de două tipuri: celule plasmatice și „celule cu memorie”. Celulele plasmatice sintetizează anticorpi care sunt eliberați în fluxul sanguin. Celulele de memorie sunt copii ale celulelor B originale; au o speranță de viață lungă, iar acumularea lor oferă posibilitatea unui răspuns imun rapid în cazul reintrarii acestui antigen în organism.

În ceea ce privește celulele T, atunci când receptorii lor leagă o cantitate semnificativă dintr-un anumit antigen, ele încep să secrete un grup de substanțe numite limfokine. Unele limfokine provoacă semnele obișnuite de inflamație: înroșirea zonelor pielii, creșterea locală a temperaturii și umflarea prin creșterea fluxului sanguin și scurgerea plasmei sanguine în țesuturi. Alte limfokine atrag macrofagele fagocitare, celule care pot capta și înghiți antigenul (împreună cu structura, cum ar fi o celulă bacteriană, pe suprafața căreia se găsește). Spre deosebire de celulele T și B, aceste macrofage nu au specificitate și atacă o gamă largă de antigeni diferiți. Un alt grup de limfokine promovează distrugerea celulelor infectate. În cele din urmă, un număr de limfokine stimulează mai multe celule T să se dividă, permițând o creștere rapidă a numărului de celule care răspund la același antigen și eliberează și mai multe limfokine.

Anticorpii produși de celulele B și care intră în sânge și în alte fluide corporale sunt clasificați ca factori de imunitate umorală (din latină. umor– lichid). Apărarea organismului, realizată cu ajutorul celulelor T, se numește imunitate celulară, deoarece se bazează pe interacțiunea celulelor individuale cu antigenele. Celulele T nu numai că activează alte celule prin eliberarea limfokinelor, dar atacă și antigenele folosind structuri care conțin anticorpi de pe suprafața celulei.

Un antigen poate induce ambele tipuri de răspuns imun. Mai mult, există o anumită interacțiune între celulele T și B din organism, celulele T exercitând controlul asupra celulelor B. Celulele T pot suprima răspunsul celulelor B la substanțele străine care sunt inofensive pentru organism sau, dimpotrivă, pot induce celulele B să producă anticorpi ca răspuns la substanțele dăunătoare cu proprietăți antigenice. Deteriorarea sau insuficiența acestui sistem de control se poate manifesta sub formă de reacții alergice la substanțe care sunt de obicei sigure pentru organism.

Etapele răspunsului imun

Reacția imună de la inițiere până la finalizare poate fi împărțită în trei etape:

recunoașterea antigenului;
formarea efectorilor;
parte efectoră a răspunsului imun.

Baza teoriei recunoașterii antigenului specific sunt următoarele postulate:

1. Pe suprafața limfocitelor există receptori specifici de legare a antigenului care sunt exprimați indiferent dacă organismul a întâlnit anterior acest antigen.

2. Fiecare limfocit are un receptor de o singură specificitate.

3. Receptorii de legare a antigenului sunt exprimați atât pe suprafața limfocitelor T cât și a limfocitelor B.

4. Limfocitele înzestrate cu receptori de aceeași specificitate sunt descendenți ai unei celule părinte și constituie o clonă.

5. Macrofagele prezintă antigenul la limfocit.

6. Recunoașterea „al altcuiva” este direct legată de recunoașterea „propriilor”, adică. Receptorul de legare a antigenului al limfocitelor recunoaște pe suprafața macrofagului un complex format dintr-un antigen străin și propriul antigen de histocompatibilitate (MHC).

Aparatul molecular de recunoaștere a antigenului include antigeni ai complexului major de histocompatibilitate, receptori de legare a antigenului ai limfocitelor, imunoglobuline și molecule de adeziune celulară.

Principalele etape ale recunoașterii antigenice includ:

Etapa nespecifică;
recunoașterea antigenului de către celulele T;
recunoașterea antigenului de către celulele B;
selecția clonală.

Etapă nespecifică

Macrofagul este primul care interacționează cu antigenul, efectuând cel mai vechi tip de reacție imună din punct de vedere filogenetic. Antigenul suferă fagocitoză și digestie, ceea ce duce la „dezasamblarea” moleculelor mari în părțile lor componente. Acest proces se numește „procesare antigen”. Antigenul procesat este apoi exprimat în complex cu proteine ​​complexe majore de histocompatibilitate de pe suprafața macrofagului.

Recunoașterea antigenului de către celulele T. Helper T recunoaște un complex format dintr-un antigen străin și propriul său antigen MHC. Răspunsul imun necesită recunoașterea simultană atât a antigenului străin, cât și a autoantigenului MHC.

Recunoașterea antigenului de către celulele B. Limfocitele B recunosc antigenele prin receptorii lor de imunoglobuline. Antigenul poate fi, de asemenea, reprocesat la interacțiunea cu un limfocit B. Antigenul procesat este plasat pe suprafața celulei B, unde este recunoscut de celula T helper activată. Limfocitul B nu este capabil de un răspuns independent la stimularea antigenică, așa că trebuie să primească un al doilea semnal de la T helper. Antigenii la care o reacție imună este posibilă numai cu un astfel de semnal repetat se numesc dependenți de timus. Uneori, activarea limfocitelor B este posibilă fără participarea celulelor T. Lipopolizaharidă bacteriană în concentratii mari determină activarea limfocitelor B. În acest caz, specificitatea receptorilor de imunoglobuline ai limfocitelor B nu contează. În acest caz, activitatea mitogenă proprie a lipopolizaharidei acționează ca un al doilea semnal pentru limfocitele B. Astfel de antigene se numesc antigene timus-independente de tip I. Unele antigene liniare (polizaharide pneumococice, polivinilpirolidonă etc.) stimulează, de asemenea, celulele B fără participarea limfocitelor T. Acești antigeni rămân pe membrana macrofagelor specializate pentru o perioadă lungă de timp și sunt denumiți antigene timus-independente de tip II.

Selecția clonală

Când un antigen intră în organism, apare o selecție de clone cu receptori complementari acestui antigen. Doar reprezentanții acestor clone participă la diferențierea suplimentară dependentă de antigen a clonei limfocitelor B.

Formarea componentei efectoare a reacției imune are loc prin diferențierea clonei limfocitelor B și formarea limfocitelor T citotoxice.

Interacțiunea dintre celule în procesul de formare a unui răspuns imun la stimularea antigenică se realizează datorită mediatorilor solubili speciali - citokinele. Sub influența diferitelor citokine produse de macrofage sau limfocitele T, limfocitele B se maturizează în celule formatoare de anticorpi.

Pentru limfocitele B, etapa finală de diferențiere este transformarea într-o celulă plasmatică, care produce o cantitate imensă de anticorpi. Specificitatea acestor anticorpi corespunde specificității precursorului limfocitului B al receptorului imunoglobulinei.

După ce s-a format componenta efectoră a reacției imune, începe a treia etapă a acesteia. În etapa finală a răspunsului imun sunt implicați anticorpii, sistemul complementului și limfocitele T citotoxice, care desfășoară reacția citotoxică.

Complexul microorganismului cu anticorpul declanșează calea clasică de activare a sistemului complementului, rezultând formarea unui complex de atac membranar (MAC), care provoacă deteriorarea peretelui celular bacterian. În plus, anticorpii neutralizează toxinele bacteriene și, prin legarea de bacteriile încapsulate, facilitează fagocitoza acestora de către macrofage. Acest fenomen se numește opsonizare. S-a dovedit că bacteriile încapsulate neopsonizate reușesc adesea să evite fagocitoza.

Pe plan extern, răspunsul imun se manifestă prin dezvoltarea unei reacții inflamatorii acute.

Reacții imune

Sub imunitateînțelegeți sistemul de apărare al organismului din tot ce este străin genetic - fie că este vorba de microbi, transplanturi (țesuturi și organe transplantate) sau celule proprii modificate antigenic, inclusiv cele canceroase sau normale care și-au supraviețuit vieții utile.

Înainte de a neutraliza, distruge și elimina (înlătura) purtătorii străinilor genetici din organism, aceștia trebuie detectați și recunoscuți. Toate celulele unui corp individual au un marcaj special (antigene de histocompatibilitate), datorită căruia sunt percepute de sistemul imunitar ca „al nostru”. Celulele care nu au astfel de marcaje sunt percepute ca „străine” și sunt atacate și distruse de sistemul imunitar. Substanțe străine iar celulele care provoacă un răspuns imun specific se numesc antigene. Distinge antigene exogene(proteine, polizaharide, polimeri artificiali, viruși, bacterii și toxinele acestora, transplanturi) și antigene endogene, care includ țesuturile proprii ale corpului, alterate de deteriorare, și celule mutante care apar constant în corpul uman (se formează până la 106 celule mutante pe zi). Astfel, sistemul imunitar protejează un organism multicelular de invazia externă și de „trădarea internă” și, prin urmare, asigură constanța genetică a tuturor celulelor somatice care alcătuiesc un anumit organism individual.

Răspunsul imun este realizat de celulele imunocompetente și de produsele lor metabolice - mediatori ai reacțiilor imune. Există sisteme imunitare T și B. Sistemul T oferă predominant protecție antitumorală, antivirală, precum și reacții de respingere a grefei. Sistemul B oferă în principal protecție antibacteriană umorală și neutralizarea toxinelor. Sistemul imunitar T este reprezentat de o populație de limfocite dependente de timus (limfocite T), care au diferite specializări:

¨ T-killers (Tk) - celule ucigașe ale celulelor străine genetic;

¨ Celulele T helper (Tx) - celule helper - stimulează, prin mediatori helper, formarea unei clone de celule T killer sensibile la antigen și limfocite B;

¨ T-supresorii (Ts) sunt celule care suprimă răspunsul imun prin mediatori supresori.

Activitatea comună a limfocitelor Tx și Tc determină direcția, puterea și durata răspunsului imun. ÎN perioada initialaÎntr-un răspuns imun normal, activitatea celulelor T-helper predomină, iar la sfârșitul procesului - celulele T-supresoare. Activitatea celulelor imunocompetente este sub controlul unor gene speciale de răspuns imun – genele Ir. În special, genele Ir controlează sinteza anticorpilor și a mediatorilor imunității (ajutor și supresor).

Sistemul B este reprezentat de o populație de limfocite B, care, ca răspuns la un antigen (stimulare antigenică), sunt transformate în plasmocite - celule care sintetizează anticorpi (imunoglobuline) (Fig. 8.1). Fagocitele efectuează fagocitoza (Fig. 8.2).

Orez. 8.1. Etapele formării imunității dobândite:

I - interacțiunea limfocitelor T și B cu participarea unui macrofag;

II - formarea de celule care stochează informații despre structura antigenică a unui anumit microorganism și sunt capabile să producă proteine ​​specifice care leagă microorganismele (anticorpi)

Orez. 8.2. Stadiile fagocitozei:

I - apropierea fagocitei de obiect (complex antigen-anticorp);

II - aderenta (adeziune) - promovata de opsonine;

III - capturarea obiectului fagocitat;

IV - digestia complexului antigen-anticorp

Există cinci clase cunoscute de imunoglobuline: IgM, IgG, IgA, IgE și IgD, care sunt produse într-o secvență strict definită. IgM este un anticorp cu specificitate scăzută care este produs mai întâi ca răspuns la un antigen. Ele formează o legătură slabă cu antigenul și mobilizează celulele plasmatice pentru a produce anticorpi foarte specifici (IgG și IgA). Trecerea de la sinteza IgM la sinteza IgG și IgA are loc sub influența limfokinelor (mediatori) secretate de celulele T helper. IgG se găsește în serul sanguin și se numește anticorpi serici. Ei leagă puternic antigenul și sunt cei mai abundenți anticorpi împotriva amenințării antigenice. IgA este secretată de membranele mucoase ale nasului, tractului respirator, intestinelor și sistemului urogenital. Aceștia sunt numiți anticorpi secretori și acționează ca „prima linie de apărare” la locurile de introducere a antigenului. La mamifere se transmit de la mamă la copil prin lapte matern. IgE (reaginele) sunt sintetizate în principal în țesutul limfoid al membranelor mucoase și ganglionilor limfatici ai intestinelor și bronhiilor. Au o homocitotropie mare (afinitate pentru celulele propriului corp) și, prin urmare, pot acționa ca complici în reacțiile alergice. Rolul IgD nu a fost încă stabilit.

Efectul imunoglobulinelor asupra antigenelor se manifestă în următoarele moduri:

1. Aglutinarea (lipirea împreună) și liza imună- dizolvarea antigenelor bacteriene.

Răspuns imun

Astfel de imunoglobuline sunt numite aglutinine și bacteriolizine. Reacțiile de liză imună apar cu participarea complementului, o componentă a serului sanguin.

2. Efectul citotoxic al anticorpilor(citotoxine) - privarea viabilității celulare. Această reacție are loc și cu participarea complementului.

3. Neutralizarea toxinelor cu anticorpi(antitoxine).

4. Opsonizarea— creșterea prin anticorpi (opsonine) a activității fagocitare a micro și macrofagelor.

5. Precipitare- precipitarea antigenelor de către anticorpi.

Un răspuns imun complet este asigurat prin interacțiunea cooperantă a limfocitelor T, limfocitelor B și macrofagelor. Includere mecanisme imunitare protectia incepe din momentul in care antigenul patrunde in organism. Un macrofag (monocit) captează un antigen, îl prelucrează și își afișează determinanții antigenici (structurile care determină unicitatea și străinătatea antigenică) pe suprafața sa celulară. Antigenul procesat în acest mod este de 100-1000 de ori mai imunogen decât antigenul nativ. Implica alte mecanisme imunitare. Determinanții antigenici prezentați de macrofag sunt recunoscuți de limfocitele B și celulele Tx.

Cu stimulare antigenică exogenă, limfocitele B sunt transformate în celule plasmatice și încep imediat să producă IgM cu specificitate scăzută. După ceva timp, sub influența mediatorilor T-helper, celulele plasmatice schimbă sinteza imunoglobulinelor la IgG, care este foarte specifică unui antigen dat, și apoi la IgA. În același timp, limfocitele Tx stimulează formarea unei clone de limfocite B, în care se formează memoria imună pentru acest antigen. În acest fel se asigură imunitate activă.

Limfocitele Tx stimulează chemotaxia pozitivă a leucocitelor neutrofile (microfage) la locul antigenului, care este un mecanism important în neutralizarea bacteriilor.

Stimularea antigenică endogenă implică limfocitele Tk în răspunsul imun. Ca rezultat al cooperării dintre un macrofag, un T-helper și un T-killer, acesta din urmă dobândește capacitatea de a se înmulți, creând o populație de celule T sensibile la antigen și distrugând în mod intenționat antigenele. Pe lângă celulele T, efectele citotoxice sunt realizate de limfocitele Hk (celule natural killer), care distrug antigenele celulare (celulele țintă) fără o cooperare prealabilă (Fig. 8.3).

Un răspuns imunitar cu drepturi depline este rareori obținut fără interacțiunea variantelor sale celulare și umorale. Astfel, celulele T ucigașe devin sensibile la antigen atunci când se leagă la imunoglobuline specifice care sunt complementare cu antigenele celulelor țintă. Macrofagele opsonizate de imunoglobuline dobândesc capacitatea de a ataca în mod specific celulele țintă și de a le dizolva.

Aceste mecanisme de răspuns imun stau, de asemenea, la baza reacțiilor alergice.

Anterior16171819202122232425262728293031Următorul

VEZI MAI MULT:

Celulele imune și imunoglobulinele

Cu toate acestea, reacția imună poate apărea în funcție de diferite scenarii. Inițial, sistemul imunitar blochează activitatea obiectelor străine (imunogene), creând molecule speciale reactive chimic (imunoglobuline) care inhibă activitatea imunogenilor.

Imunoglobulinele sunt create de limfocite, care sunt principalele celule ale sistemului imunitar. Există două tipuri principale de limfocite care, atunci când sunt active împreună, creează toate tipurile de reacții imune: limfocite T (celule T) și limfocite B (celule B). Când limfocitele T percep material străin, ele însele efectuează un răspuns imun - distrug celulele străine genetic. Limfocitele T sunt baza imunității celulare.

Imunitate umorală

Limfocitele B neutralizează obiectele străine de la distanță prin crearea de molecule speciale reactive chimic - anticorpi. Limfocitele B sunt baza imunității umorale.

Există cinci clase de anticorpi: IgM, IgD, IgE, IgG, IgA. Clasa principală de imunoglobuline este IgG.

Ce este o reacție imună sau un răspuns imun?

Anticorpii IgG reprezintă aproximativ 70% din toți anticorpii. Imunoglobulinele IgA reprezintă aproximativ 20% din toți anticorpii. Anticorpii din alte clase reprezintă doar 10% din toți anticorpii.

Când are loc o reacție imună umorală, distrugerea materialului străin are loc în plasma sanguină ca o reacție chimică. Imunoglobulinele create ca urmare a unei reacții imune pot rămâne mulți ani și decenii, oferind organismului protecție împotriva reinfectării, de exemplu, oreion, varicela, rubeolă. Datorită acestui proces, vaccinarea este posibilă.

Celulele T sunt responsabile pentru răspunsul imun la două niveluri. La primul nivel, ele promovează detectarea materialului străin (imunogen) și activează celulele B pentru a sintetiza imunoglobuline. La al doilea nivel, după stimularea celulelor B pentru a produce imunoglobuline, celulele T încep să se descompună și să distrugă materialul străin în mod direct.

Această celulă T activată distruge celula dăunătoare prin ciocnirea și atașarea strâns de ea - motiv pentru care sunt numite celule ucigașe sau celule T ucigașe.

Imunitatea celulară

Apărarea imună celulară a fost descoperită de I.I. Mechnikov la sfârșitul secolului al XIX-lea. El a demonstrat că apărarea organismului împotriva infecțiilor cu microorganisme are loc datorită capacității celulelor sanguine speciale de a se atașa și de a descompune microorganismele dăunătoare.

Acest proces a fost numit fagocitoză, iar celulele ucigașe care vânează microorganisme străine au fost numite fagocite. Sinteza imunoglobulinelor și procesul de fagocitoză sunt factori specifici ai imunității umane.

Imunitatea nespecifică

Pe lângă cei specifici, există factori de imunitate nespecifici. Printre ei:
împiedicarea agenților patogeni să treacă prin epiteliu;
prezența în secrețiile pielii și sucul gastric a unor substanțe care afectează negativ agenții infecțioși;
prezența în plasma sanguină, salivă, lacrimi etc. sisteme speciale de enzime care descompun bacteriile și virușii (de exemplu, muramidaza).

Organismul este protejat nu numai prin distrugerea materialului străin genetic introdus în el, ci și prin îndepărtarea din organe și țesuturi a imunogenilor deja localizați în ele. Se știe că virușii, bacteriile și produsele lor reziduale, precum și bacteriile moarte, sunt transportate prin glandele sudoripare, sistemul urinar și intestinele.

Un alt mecanism de apărare nespecific este interferonul, o structură proteică antivirală sintetizată de o celulă infectată. Trecând prin matricea extracelulară și pătrunzând în celulele sănătoase, această proteină protejează celula de virus și de sistemul complementului - un complex de proteine ​​prezent în mod constant în plasma sanguină și în alte fluide corporale care distrug celulele care conțin material străin.

Apărarea organismului este slăbită cel mai adesea din cauza nerespectării unui stil de viață sănătos sau din cauza abuzului de antibiotice.

Înainte de utilizare, trebuie să consultați un specialist.

Presupunerea că nu există un mecanism unic de alergie la lapte a fost făcută de Vendel încă din 1948. Autorul a observat reacții rapide și întârziate la laptele de vaca la pacienții cu idiosincrazie la acest produs. In spate anul trecut Cunoștințele noastre despre mecanismele imunitare care stau la baza alergiilor alimentare au crescut, dar multe întrebări rămân încă neclare. Dificultățile sunt într-o anumită măsură legate de faptul că anticorpii circulanți la proteinele din laptele de vacă sunt adesea detectați la oameni complet sănătoși și nu sunt detectați la un număr de pacienți cu simptome care se încadrează clar în tabloul unei alergii la lapte. De fapt, acest fapt nu ar trebui să surprindă, deoarece anticorpii îndeplinesc o funcție de protecție în organism dacă numărul lor rămâne în limite normale și sistemul imunitar este în general bine echilibrat. Conform idei moderne, baza alergiilor alimentare și a altor tipuri de hipersensibilitate, de regulă, stă tocmai în dezechilibrul mecanismelor imunitare. Dovezile disponibile sugerează că majoritatea reacțiilor imune, inclusiv cele alergice, nu sunt conduse de un singur mecanism imunitar.

Cea mai acceptată clasificare a mecanismelor alergice este elaborată de Gell și Coombs; Autorii identifică patru tipuri principale de reacții:
Tip I. Hipersensibilitate de tip anafilactic sau imediat. Acest tip de reacție apare ca urmare a interacțiunii dintre un alergen sau antigen și un anticorp specific IgE (sau IgG de scurtă durată) pe suprafața mastocitelor, urmată de eliberarea de mediatori chimici care cresc fluxul sanguin local, permeabilitatea vasculară. și stimulează influxul diferitelor celule la locul reacției.

Tipul II. Reacție citotoxică sau citolitică. În acest tip de reacție, anticorpii (de obicei clase IgG sau IgM) reacționează cu o componentă antigenică a celulei. Antigenul poate face parte dintr-o structură celulară; de asemenea, este posibil ca un antigen sau haptenă exogen să fie adsorbit pe suprafața celulei. Legarea și activarea complementului sunt de obicei implicate în deteriorarea țesutului citolitic.

Tipul III. O reacție precum fenomenul Arthus sau complexe imune. Antigenul (de obicei în exces) reacționează cu un anticorp specific (IgG sau IgM), apoi se leagă de complement și formează complexe imune circulante. Acestea din urmă provoacă vasculită, o reacție inflamatorie locală și leziuni tisulare. Factorii chemotactici eliberați de complement stimulează afluxul de leucocite polimorfonucleare la locul de reacție, care sunt parțial distruse și, la rândul lor, eliberează enzime proteolitice, ducând la deteriorarea țesuturilor în continuare.

Tipul IV. Hipersensibilitate întârziată sau răspuns imun celular. Limfocitele T sensibilizate migrează către locul de acumulare a antigenelor și reacţionează cu celula ţintă sau cu microorganismul în care se află antigenul. În același timp, celulele T eliberează o varietate de substanțe reactive numite limfokine, care promovează răspunsurile imune și sunt adesea implicate în deteriorarea țesuturilor.