Иммунологическая толерантность

Иммунологическая толерантность - это состояние ареактивности в отношении того или иного антигена; ее индуцирует предшествующий контакт с этим антигеном. Активно функционирующие механизмы толерантности необходимы для предупреждения воспалительных реакций в ответ на многие безвредные антигены, попадающие в организм с воздухом и пищей и действующие на слизистую оболочку дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. Однако наиболее важна толерантность к собственным антигенам организма; она предотвращает иммунный ответ против собственных тканей. Между тем возможность такого ответа существует, поскольку иммунная система продуцирует самые разнообразные антигенспецифичные рецепторы, в том числе способные реагировать с аутоантигенами. Поэтому клетки, имеющие подобные рецепторы, должны быть функционально или физически элиминированы.

Способность организма предотвращать развитие иммунных реакций, направленных против собственных антигенов, не является генетически запрограммированной, а развивается в онтогенезе. Так, гомозиготные животные гистосовместимых линий А и Б взаимно отторгают кожные трансплантаты другой линии, тогда как их гибриды F1 воспринимают трансплантаты как А, так и Б. Отторжение трансплантатов обоих типов вновь проявляется у гомозигот поколения F2. Таким образом, свойство различать «свое / не свое» приобретается в онтогенезе: все эпитопы, закодированные в ДНК организма, должны быть иммунологически определены как «свои», все другие - как «не свои».

Однако способность отличать собственные антигены от чужеродных определяется не только структурой их молекул как таковых. Наряду со структурными особенностями эпитопов важное значение имеют и другие факторы:

ü стадия дифференцировки лимфоцита при его первом контакте со специфическим эпитопом;

ü участок организма, где происходит этот контакт;

ü природа клеток, презентирующих эпитопы;

ü число лимфоцитов, реагирующих на данные эпитопы.

История открытия.

Вскоре после того как была обнаружена специфичность антител, стало ясно, что должны существовать какие-то механизмы, предотвращающие образование аутоантител. Еще в начале XX столетия Эрлих предложил термин «страх самоотравления», предполагая необходимость существования регулирующего механизма, препятствующего продукции аутоантител. В 1938 г. Трауб индуцировал специфическую толерантность, введя эмбрионам мышей вирус лимфоцитарного хориоменингита, вызывающий пожизненную инфекцию. В отличие от нормальных мышей взрослые особи, зараженные in utero, не продуцировали нейтрализующих антител при повторном введении вируса. В 1945 г. Оуэн сообщил об эксперименте, поставленном самой природой, на неидентичных телятах-близнецах, в крови каждого из которых были обнаружены клетки, несущие и «свои», и «не свои» антигены. Эти телята в эмбриональный период имели общий плацентарный кровоток, в результате чего был возможен обмен гемопоэтическими клетками. У животных возникла пожизненная толерантность: во взрослом состоянии они не давали гуморального ответа на введение эритроцитов партнера по эмбриональному парабиозу. Основываясь на этом наблюдении, Вернет и Феннер постулировали, что решающим фактором в формировании иммунореактивности и приобретении способности распознавать чужеродные антигены служит возраст животных в момент первого контакта с антигеном. Такая гипотеза казалась логичной, поскольку с большинством собственных антигенов иммунная система сталкивается обычно до рождения и только позднее начинает взаимодействовать с чужеродными антигенами.

Экспериментальное подтверждение эта гипотеза получила в 1953 г., когда Медавар и его коллеги индуцировали у мышей толерантность к аллогенному кожному трансплантату путем введения аллогенных клеток новорожденным особям. Подобная толерантность легко объяснима с позиций клонально-селекционной теории Бернета, согласно которой данный иммуноцит при участии антигена проходит отбор, после чего делится, давая клон дочерних клеток той же специфичности. Один из постулатов этой теории гласит, что при контакте с теми или иными антигенами после рождения специфичные к ним клоны лимфоцитов активируются, тогда как при контакте до рождения происходит делеция специфичных к данным антигенам клонов. Из теории следует, что весь репертуар специфичностей должен быть создан до рождения, однако в действительности дифференцировка лимфоцитов продолжается еще долгое время после рождения. Таким образом, ключевым фактором, определяющим иммунореактивность, является не стадия развития организма, а степень зрелости лимфоцита в тот момент, когда он встречается с антигеном. Такое предположение было высказано в 1959 г. Ледербергом в его модифицированной трактовке клонально-селекционной теории: незрелые лимфоциты, контактирующие с антигеном, подвергаются клональной делеции, а зрелые активируются. В настоящее время иммунокомпетентность новорожденного организма - твердо установленный факт. Индуцировать толерантность к определенным антигенам до рождения удается просто по той причине, что иммунные реакции у новорожденных и взрослых могут быть функционально различными. В связи с этим индукцию толерантности у новорожденных можно рассматривать как один из первых примеров «иммунного отклонения» такого типа.

2.2.2.3 ..2.4

Серологические реакции.

Серологической реакцией называется взаимодействие сывороточных антител с антигеном. В серологических реакциях участвуют два специфических по отношению друг к другу компонента: антиген и соответствующее ему антитело.

Антиген – вещество белковой природы, обладающее двумя свойствами: способностью вызывать иммунный ответ в организме и соединятся с антителами в серологических реакциях. При введении в организм животного каждый антиген стимулирует образование особых белковых веществ – антител, относящихся к глобулиновой фракции белков сыворотки крови. Внешнее проявление серологических реакций может быть различным. В зависимости от этого различают следующие виды антител:

· Агглютинины – антитела, вызывающие склеивание антигена с образованием видимых конгломератов;

· Преципитины – антитела, вызывающие при контакте с антигеном образование осадка;

· Антитоксины и вируснейтрализирующие – антитела, обладающие способностью взаимодействовать с соответствующими токсинами и нейтрализовать их ;

· Лизины – антитела, растворяющие антиген;

· Опсонины – антитела, подготавливающие антиген для фагоцитоза.

Некоторые серологические реакции получили название по названию антител.

Антиген-антитело составляет одну специфическую систему типа «ключ-замок». Поэтому, имея один известный компонент, например, антиген, можно выявить присутствие в исследуемом материале специфических антител и, наоборот, по заведомо известным антителам можно определить вид, тип и вариант возбудителя болезни. Это позволяет использовать серологические реакции в двух направлениях.

3) Для прижизненной серологической диагностики инфекционных болезней животных, определения напряженности иммунитета у переболевших или вакцинированных и установления активности защитных механизмов организма в инфекционном процессе.

4) Для идентификации выделенного микроорганизма с помощью известной диагностической сыворотки, содержащей специфические антитела.

Каждая серологические реакции имеют свои варианты, а их постановка – различные модификации, поэтому методики проведения реакций между антителом и антигеном довольно разнообразны.

Кольцевая реакция с молоком (КР)

Применяется КР с целью проверки благополучия стад на бруцеллез крупного рогатого скота и для проверки молока при продаже его на рынках.

Компонентами реакции являются:

Ø - исследуемое молоко;

Ø - антиген цветной бруцеллезный для кольцевой реакции с молоком, который представляет собой стандартизованную взвесь убитых бруцелл, окрашенных гематоксилином в синий цвет;

Ø - сыворотка позитивная бруцеллезная.

В агглютинационные пробирки берут по два миллилитра молока и добавляют по 0,1 миллилитру антигена, затем пробирки тщательно встряхивают для перемешивания молока с антигеном.

При каждой постановке реакции одновременно с испытуемыми пробами молока ставят контроли: с молоком от заведомо здоровой коровы; со смесью молока здоровой коровы и позитивной бруцеллезной сыворотки (0,05 мл сыворотки на 1 мл молока). Штативы с испытуемыми и контрольными пробами молока помещают в водяную баню или термостат при температуре 37-38 °С на 1 час. Если в молоке имеются бруцеллезные антитела, то они образуют с антигеном комплекс, который адсорбируется на капельках жира и при отстаивании всплывают вверх, образуя синее кольцо (остальная часть молока остается белой)– реакция положительная.

При отрицательной реакции столбик молока остается равномерно окрашенным в первоначальный синий цвет, который был получен сразу после добавления к нему антигена, а слой сливок – белого или слегка желтоватого цвета.

А Б

Рис. 1.Капельная реакция агглютинации на предметном стекле:

А – положительная; Б – отрицательная.

При получении положительного или сомнительного результата КР от всех животных берут кровь для исследования на бруцеллез в РБП или РА и РСК (РДСК), проводят эпизоотологическое обследование хозяйства, клинический осмотр и исследование животных на заболевание маститами.