Процессы, происходящие с антигеном в макроорганизме
Процесс проникновения антигена и его контакт с иммунной системой протекают поэтапно и имеют свою динамику во времени. При этом на каждом этапе появления и распространения в макроорганизме антиген сталкивается с мощным противодействием развитой сети разнообразных факторов иммунитета.
Существуют разнообразные пути проникновенияи распространения антигена в мак роорганизме. Они могут появляться внутри самого макроорганизма (эндогенное происхождение) или поступать извне (экзогенное происхождение). Экзогенное происхождение предполагает, что антиген может проникнуть в макроорганизм:
1)через дефекты кожных покровов и слизистых (как результат ранений, микротравм, укусов насекомых, расчесов и др.);
2)путем всасывания в желудочно-кишечном тракте (эндоцитоз эпителиальными клетками);
3)межклеточно (при незавершенном фагоцитозе, облигатном или факультативном внутриклеточном паразитировании микроб может разноситься по всему организму);
4)чресклеточно (так распространяются облигатные внутриклеточные паразиты, например, вирусы).
В организме антиген разносится лимфой (лимфогенный путь) и кровью (гематогенный путь) по различным органам и тканям. При этом он распределяется не хаотично — антиген чаще всего фильтруется в лимфатических узлах, а также в лимфоидной ткани печени, селезенки, легких и других органов, где вступает в контакт с разнообразными факторами иммунной защиты.
Ответная реакция этих факторов заключается в инактивации и удалении (элиминации) антигена из макроорганизма. Первыми вступают в действие факторы врожденного иммунитета, так как эта система, несмотря на ее многообразие и сложность отдельных ее компонентов, не требует длительного времени для активации. Если антиген не был инактивирован или элиминирован в течение 4 ч, в активную работу включается система факторов приобретенного иммунитета. Эффективность их действия обеспечивается путем специфического распознавания «свой-чужой» и выработки соответствующих факторов регуляции и иммунной защиты (специфические антитела, клоны антигенореактивных лимфоцитов).
Совокупный эффект всех звеньев и уровней иммунной защиты макроорганизма, независимо от степени их вовлечения в процесс, направлен на:
1)связывание и блокирование биологически активных участков молекулы антигена;
2)разрушение или отторжение антигена;
3) полную утилизацию, изоляцию (инкапсуляции) или выведение остатков антигена из макроорганизма.
В итоге достигается полное или частичное восстановление гомеостаза. Параллельно формируется иммунная память, толерантность или аллергия.
Основными факторами, обеспечивающими противовирусный иммунитет, являются:
1.специфические антитела,
2.Т-киллеры,
3.естественные киллеры,
4.интерферон
5.сывороточные ингибиторы вирусных частиц.
1. Специфические противовирусные антитела способны взаимодействовать только с внеклеточным вирусом, внутриклеточные структуры прижизненно для них недоступны. Антитела нейтрализуют вирусную частицу, препятствуя ее адсорбции на клетке-мишени, инфицированию и генерализации процесса, а также связывают вирусные белки и нуклеиновые кислоты, которые попадают в межклеточную среду и секреты после разрушения зараженных вирусами клеток. Образовавшиеся иммунные комплексы элиминируются путем иммунного фагоцитоза. Специфическое связывание антител с вирусными белками, экспрессированными на ЦПМ инфицированных клеток, индуцирует цитотоксическую активность естественных киллеров (см. гл. 11, разд. 11.3.1).
2. Клетки, инфицированные вирусом и приступившие к его репликации, экспрессируют вирусные белки на цитоплазматической мембране в составе молекул антигенов гистосовместимости — МНС I класса. Это является сигналом для активации Т-киллеров, которые распознают зараженные вирусом клетки и уничтожают их.
3. Мощным противовирусным действием обладает интерферон Он не действует непосредственно на внутриклеточный вирус, а связывается с рецептором на мембране клетки и индуцирует ферментные системы, подавляющие в ней все биосинтетические процессы.
4. Сывороточные ингибиторы неспецифически связываются с вирусной частицей и нейтрализуют ее, препятствуя тем самым адсорбции вируса на клетках-мишенях.
Напряженность противовирусного иммунитета оценивают преимущественно в серологических тестах — по нарастанию титра специфических антител в парных сыворотках в процессе болезни. Иногда определяют концентрацию интерферона в сыворотке крови.
• вирусоскопический,
• вирусологический,
• серологический.
Вирусоскопический методзаключается в обнаружении вируса в исследуемом материале под микроскопом.
Чаще всего используют электронный микроскоп, реже — люминесцентный. Световая микроскопия из-за ничтожно малых размеров вирусов практически не применяется. И лишь для обнаружения крупных вирусов, применяя методы «сверхокраски», можно использовать световой микроскоп. Кроме того, с помощью светового микроскопа можно выявить внутриклеточные включения, которые образуются в пораженных клетках при некоторых инфекциях.
Вирусологический методзаключается в заражении исследуемым материалом чувствительной биологической модели (лабораторные животные, куриные эмбрионы или культуры клеток), индикации вируса и его последующей идентификации. При заражении лабораторных животных индикация вирусов производится, как правило, по клинической картине болезни, патолого-ана-томическим изменениям ориентировочно и окончательно, например, с помощью реакции гемагглютинации. Эта же реакция позволяет выявить вирусы в курином эмбрионе, видимых изменении при вскрытии которого, как правило, не наблюдается. В культуре клеток наличие вируса определяют по цитопати-ческому действию (в том числе образованию внутриклеточных включений), гемадсорб-ции, феномену бляшкообразования, реакции гемагглютинации, отсутствию изменения окраски индикатора. Идентификация вируса осуществляется с помощью серологических реакций (РПГА, РТГА, РН, РСК, ИФАи др.). Вирусологический метод позволяет точно определить природу возбудителя, но он требует достаточного много времени (5—7 дней и более), значительных материальных затрат и небезопасен.
Особенностью серологического методав вирусологии является исследование парных сывороток. Первую сыворотку берут у больного в острый период в начале болезни, хранят при температуре +4... +8 °С, а вторую сыворотку берут через 10—14 дней. Сыворотки исследуют одномоментно. О болезни свидетельствует сероконверсия, т. е. нарастание титра антител во второй сыворотке по отношению к первой. Диагностической является сероконверсия в 4 раза и выше. Так как многие вирусные болезни протекают остро, этот вариант серологического метода обычно применяют для ретроспективной диагностики.
Ведущим методом лабораторной диагностики вирусных инфекций является вирусологический.
Ускоренная и экспресс-диагностика вирусных болезней производятся так же, как при бактериальных инфекциях.