Свойства антигенов, их виды и пути проникновения в организм человека.

Антиген – генетически чужеродное вещество (белок, полисахарид, липополисахарид, липопротеин, нуклеопротеин), способное, при введении в организм или при образовании в организме, вызывать специфический иммунный ответ и взаимодействовать с антителами и антигенраспознающими клетками.

Антиген содержит несколько различных или повторяющихся эпитопов. Эпитоп (антигенная детерминанта) – отличительная часть молекулы антигена, обусловливающая специфичность антител при иммунном ответе. Антиген обладает двумя основными свойствами: 1) антигенностью – способностью вызывать в организме выработку антител (за счет белковой части антигена); 2) специфичностью – способностью антигенов взаимодействовать только с теми антителами, которые выработались в ответ на введение данного антигена.

У бактерий, например, различают несколько видов антигенов: 1) групповые – общие для двух и более видов микробов; 2) специфические – имеются только у одного вида микробов.

По локализации антигенов в микробной клетке различают: 1) соматические, О-антигены – эндотоксины грамотрицательных микроорганизмов, связаны с телом микробной клетки; 2) жгутиковые, Н-антигены – имеют белковую природу, находятся в жгутиках подвижных микроорганизмов; 3) капсульные, К-антигены – находятся на поверхности микробной клетки, среди них различают Vi-, M-, B-, L- и А-антигены.

Антигенными свойствами обладают также бактериальные токсины, ферменты, белки, которые при взаимодействии со специфическими антителами теряют свою активность.

По иммуногенности антигены бывают полноценными и неполноценными. Полноценные антигены вызывают в организме образование антител и вступают с ними во взаимодействие, при этом они склеиваются и оседают на дно пробирки – реакция агглютинации. Неполноценные антигены не вызывают образование антител в организме, но они могут становиться полноценными, соединяясь с белками организма.

Пути проникновения антигенов в макроорганизм: 1) через кожные покровы и слизистые оболочки в результате их повреждения (укусы, ранения, микротравмы); 2) путем всасывания в ЖКТ; 3) межклеточно – при незавершенном фагоцитозе, при внутриклеточном паразитировании (могут разноситься по всему организму).

25. Антитела, их виды, строение и роль в образовании иммунитета.

Синтез антител является одной из форм иммунного ответа на внедрение антигена.

Антитела – это белки, специфически реагирующие с антигенами и относящие

к g- глобулиновой фракции сыворотки крови, поэтому их называют иммуноглобулины и обозначают Jg. Они синтезируются В-лимфоцитами.

Строение антител – универсальное, 2 пары полипептидных цепей: 2 тяжелые (H) и

2 легкие (Z) цепи . кот. соединены между собой попарно дисульфидными связями (-S-S-)

Вторичная структура – доменное строение, отдельные участки цепи свернуты в глобулы (домены) в составе тяжелой цепи – 4-5, легкой –2. Каждый домен состоит » из 110 аминокислотных остатков.

C-домены - имеют постоянную структуру полипептидной цепи.

V-домены – переменчивая структура.

Легкая цепь - по 1-му C- и V-домену, а тяжелая - один V-домен и 3-4 С-домена.

Домены легкой и тяжелой цепи совместно образуют участок, кот. специфически связывается с антигеном –Fab-фрагмент. Также в каждой молекуле антитела имеется

Fc-фрагмент, кот. отвечает за взаимодействие с комплементом и его активацию.

Механизм взаимодействия антитела с антигеном – взаимодействие происходит за счет антигенсвязывающего центра (Fab-фрагмента), антитела, кот. связывается с антигенной детерминантой. Эффективность этого взаимодействия зависит от условий –pH среды, солевого состава, осмотической плотности и температуры среды.

В зависимости от строения тяжелой цепи различают 5 классов (изотипов) иммуноглобулинов: JgG, JgM, JgA, JgE, JgD.

JgG- составляет основную массу Jg сыворотки крови (70-80%). JgG-мономер, имеет

2 антигенсвязывающих центра, т.е. может связать 2 молекулы антигена, легко проходит через плацентарный барьер и обеспечивает гуморальный иммунитет новорожденного

в первые 3-4 месяца после рождения.

JgM-наиболее крупные молекулы из всех Jg.

JgM-пентамер, имеет 10 антигенсвязывающих центров, 5-10% всех сывороток Jg. Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами, определяется уже на 20 неделе внутриутробного развития, не проходит через плаценту.

Обнаружение JgM в сыворотке крови новорожденного указывает на бывшую внутриутробную инфекцию или дефект плаценты.

JgA-: а) сывороточный JgA -10-15% сывороточный Jg

б) секреторный- основной фактор местного иммунитета слизистых оболочек ЖКТ, мочеполовой системы и респираторного тракта. Он препятствует адгезии (связыванию) микробов на эпителиальных клетках и распространению инфекции в пределах слизистых оболочек.

JgE- реагины, 0,002% всех Jg, участвует в развитии аллергическая реакции I типа.

JgD- весь содержится в сыворотке крови, 0,02% всех Jg, (является рецептором предшественников В- лимфоцитов).

Виды антител:

1. Нормальные антитела:

а) изогемагглютитинины – антитела против антигенов групп крови (система АВО), против бактерий кишечной группы, кокков и некоторых вирусов, постояно образуются в организме (без явной антигенной стимуляции).

2. Моноклональные антитела: синтезируются В-лимфоцитами и их клонами, имеют строгую специфичность (гибридомы-гибриды В-лимфоцитов с опухолевыми клетками®выработка специфических антител + “ бессмертие” опухолевых клеток; используется в диагностике и фармакологии).

3. Полные и неполные антитела – деление основано на способнрсти образовывать в реакции агглютинации хорошо различимый иммунный комплекс ( полные антитела, JgM, JgA и JgG с двумя антигенсвязывающими центрами)

Неполные – комплекс не образуют, хотя связь с антигеном осуществляют. Причиной является нарушение второго антигенсвязывающего центра антитела.

Динамика антителопродукции: выработка антител, их накопление и исчезновение определяет иммунный ответ, различают:

1. Первичный иммунный ответ – а) появление антител через 1-4 дня после антигенного вмешательства ( латентная, или индуктивная фаза).

б) продуктивная фаза – 5- 15 суток, период логарифмического возрастания количества антител в крови, достижение их max.

в) период снижения концентрации антител в крови ( 1-3 месяца).

2. Вторичный иммунный ответ – в случае повторной иммунизации через 2-4 недели, несколько месяцев и даже – несколько лет. Он основан на иммунологической памяти. Для него характерно:

а) укороченная латентная фаза (несколько часов-1-2 сутки)

б) > интенсивное нарастание антител в продуктивной фазе.

Иммунологическая память: в организме переболевших или вакцинированых людей образуются клетки памяти, кот. переходят в состояние покоя после 2-3 деления. Они сохраняются в организме годами, их память о предшествующем. антигенном стимуле определяет возможность выработке антител на повторное заболевание или ревакцинацию.

Иммунологическая толерантность – явление, противоположное иммунному ответу и иммунологической памяти на введение антигена развивается инертность и отсутствие ответа.

Толерантность вызывает антигены-толерогены, ими могут стать любые антигены, но особенно – полисахариды.

Толерантность бывает:

а) врожденная – осуществляется с помощью введение в организм иммунодепрессантов (вещества – подавляющие иммунитет). Также при введении антигена в эмбриональный период или в период или в первые дни после рождения происходит блокирование В-клеток, продуцирующих антитела и развиваются толерантность.

Киллинг, опосредованный клетками-осуществляется клетками – киллерами (активированые фагоциты, Т-киллеры, К-клетки, NK-клетки). Мишенью для них являются опухолевые, мутантные или зараженные вирусами клетки, грибы, простейшие, гельминты, некот. бактерии и др. чужеродные клетки. Киллеры вырабатывают ряд веществ, которые обладают токсическим и разрушающим действием при контакте с клетками-мишенями.

Серологические реакции.

Серологические исследования —это методы изучения определенных антител или антигенов в сыворотке крови больных, основанные на реакциях иммунитета. С их помощью также выявляют антигены микробов или тканей с целью их идентификации.

Обнаружение в сыворотке крови больного антител к возбудителю инфекции или соответствующего антигена позволяет установить причину заболевания.

Серологические исследования применяют также для определения антигенов групп крови, тканевых антигенов и уровня гуморального звена иммунитета.

Цели исследований - распознавание инфекционных – микробных и вирусных заболеваний, а также болезней, обусловленных нарушениями защитной иммунной системы организма.

Как проводятся исследования:

Серологические исследования основаны на физиологичеком феномене – образовании в организме, в сыворотке крови антител в ответ на попадание в организм чужеродного белка (антигена) – микроба, вируса, измененных тканей организма

Серологические методы высокоинформативны для распознавания причин миокардитов, болезни легионеров, атипичных пневмоний, кишечных инфекций, вирусных гепатитов. Они используются также для диагностики так называемых аутоиммунных заболеваний, когда в организме человека некоторые ткани так изменяют свои свойства, что становятся для него как бы чужеродными. В ответ на это в организме образуются антитела против этих структур. Выявление такого рода антител в сыворотке крови позволяет диагностировать эти серьезные болезни.

Cерологические реакции: реакция агглютинации; реакция с участием комплемента (лизис); реакция нейтрализации; реакция преципитации; реакция с использованием меченых антител или антигенов.

Реакции агглютинации —это простые реакции склеивания корпускулярных антигенов с помощью антител.

Различают:

— реакция торможения гемагглютинацииоснована на способности антител иммунной сыворотки нейтрализовать вирусы, которые в результате теряют свойство склеивать эритроциты. Используется для диагностики вирусных болезней;

— реакция коагглютинации— разновидность реакции агглютинации, в которой антигены возбудителя определяют с помощью стафилококков, предварительно обработанных иммунной диагностической сывороткой.

Если имеется стандартные образцы антигена (возбудителя какого-либо заболевания, клеток измененной ткани), а в сыворотке крови больного обнаруживаются антитела к этому антигену, можно сделать вывод, что человек болен данной болезнью. Судят о том, есть ли антитела, по тем реакциям, в которых они участвуют с данным антигеном.

Здесь приведен пример реакции агглютинации, склеивания, появления помутнения сыворотки крови. Она наливается в ряд пробирок и разводится физиологическим раствором в разных разведениях. Затем в каждую пробирку добавляется стандарный, известный антиген, микроб или вирус. Смотрят, в каком из наибольших разведений мутнеет сыворотка – это и будет титр реакции для данного больного.

Чем титр больше, тем больше вероятность заболевания. Поэтому говорят о диагностически-значимых титрах для болезни, потому что более низкие титры могут просто говорить о случайной встрече человека с данным микробом, но без болезни. Есть еще метод исследования т.н. парных сывороток, когда кровь больного исследуется в начале заболевания и через 2 – 3 недели. Вначале антител может не быть, а в более поздних стадиях титр может повышаться. Это также свидетельствует о наличии болезни.

Реакции преципитации— реакции, в которых происходит осаждение комплекса антиген-антитело. Антиген в данном случае должен быть растворимым. Осадок комплекса антиген-антитело называется преципитатом. Реакцию ставят путем наслоения раствора антигена на иммунную сыворотку. При оптимальном соотношении антиген-антитело на границе этих растворов образуется непрозрачное кольцо преципитата. Диаметр кольца преципитации пропорционален концентрации антигена. Наибольшее распространение получила реакция преципитации в полужидком геле агара (двойная иммуно-иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и др.). Реакцию используют для определения содержания в крови иммуноглобулинов различных классов, компонентов системы комплемента.

Реакция нейтрализацииоснована на способности антител иммунной сыворотки нейтрализовать повреждающее действие микроорганизмов или их токсинов на чувствительные клетки или ткани. При отсутствии повреждающего эффекта смеси антител и микробов или их токсинов на культуру клеток говорят о специфичности взаимодействия комплекса антиген-антитело.

Реакции с участием комплементаоснованы на активации комплемента в результате присоединения его к комплексу антиген-антитело. Если комплекс антиген-антитело не образуется, то комплемент присоединяется к комплексу эритроцит-антиэритроцитарное антитело, вызывая тем самым гемолиз (разрушение) эритроцитов (реакция радиального гемолиза). Применяется для диагностики инфекционных болезней, в частности, сифилиса.

Реакция с использованием меченых антител или антигеновоснована на том, что антигены тканей или микробы, обработанные иммунными сыворотками, меченными флюорохромами, способны светиться в ультрафиолетовых лучах люминисцентного микроскопа (реакция иммунофлюоресценции).

В иммуноферментном анализе вместо флюорохромов иммунную сыворотку можно метить ферментом (пероксидазой хрена или щелочной фосфатазой). Реакцию оценивают по окрашиванию раствора в желто-коричневый (пероксидаза) или желто-зеленый (фосфотаза) цвет.

Радиоиммунологический метод— количественное определение антител или антигенов, меченых радионуклидами, с применением аналогичных антигенов или антител.основана на том, что антигены тканей или микробы, обработанные иммунными сыворотками, меченными флюорохромами, способны светиться в ультрафиолетовых лучах люминисцентного микроскопа (реакция иммунофлюоресценции).

Методы применяют для выявления антигенов микробов, определения гормонов, ферментов, лекарственных веществ и иммуноглобулинов.

Иммунодефицитные состояния.

Иммунодефицит (ИДС) —нарушения иммунологической реактивности, обусловленные выпадением одного или нескольких компонентов иммунного аппарата или тесно взаимодействующих с ним неспецифических факторов. По происхождению иммунодефициты делят на физиологические. первичные и вторичные Физиологические-это иммунодефициты новорожденных,беременных и лиц старческого возраста.

Первичные иммунодефициты —это врожденные (генетические или эмбриопатии) дефекты иммунной системы. В зависимости от уровня нарушений и локализации дефекта они бывают:

гуморальные или антительные — с преимущественным поражением системы В-лимфоцитов
клеточные
комбинированные
дефекты фагоцитоза

Вторичные иммунодефициты -факторы, способные вызвать вторичный иммунодефицит, весьма разнообразны. Вторичный иммунодефицит может быть вызван как факторами внешней среды, так и внутренними факторами организма. В целом, все неблагоприятные факторы окружающей среды, способные нарушить обмен веществ организма, могут стать причиной развития вторичного иммунодефицита.

Причины вторичного иммунодефицита:

• дефект питания и общее истощение организма

• хронические бактериальные и вирусные инфекции, а также паразитарные инвазии

• гельминтозы

• потеря факторов иммунной защиты

• диарейный синдром

• стресс-синдром

• тяжелые травмы и операции

• эндокринопатии – нарушения обмена веществ

• прием различных лекарственных препаратов и наркотических средств

• низкая масса тела при рождении

• снижение иммунной защиты у людей старческого возраста, беременных женщин и детей