Teadaolevalt tekib võõrantigeeni ja ainult sellega reageeriva (spetsiifilise) antikeha vahelise immuunvastuse käigus füüsikalis-keemiline side, mis aitab kaasa antigeenide neutraliseerimisele ja lõhustumisele. Tekib küsimus: kuidas saab organism moodustada spetsiifilise antikeha iga sadade tuhandete väliskeskkonnast pärinevate antigeenide jaoks. Viimasel ajal on immuunvastust püütud seletada kahe vastandliku teooriaga: õpetliku ja selektiivse teooriaga.
I. Õpetusteooria: proovi andnud antigeen põhjustab spetsiifilise antikeha moodustumise, mis reageerib ainult sellega (seda teooriat võib sellisel kujul lugeda ümberlükatuks).
II. Valimisteooria: geneetiliste uuringute ja immunoglobuliini keemilise struktuuri selgitamise tulemusena võib selektiivse teooria lugeda tõestatuks. Antigeenide pinnal on determinantrühmad (külgahelad); organismil on pärilik võime, mis on põimitud raku tuuma DNA-sse, moodustada spetsiifilisi antikehi, mis reageerivad antigeenidega. Kui organism kohtab spetsiifilist antigeeni, põhjustab stimulatsioon lümfotsüütide selektiivset replikatsiooni reaktiivse valguga; lümfotsüütide populatsiooni, mis on võimeline sellist spetsiifilist antikeha tootma, nimetatakse klooniks.
Saadud antikeha on kogemuste kohaselt vaid osaliselt spetsiifiline, sest ristreaktsiooni annavad sarnase funktsiooniga sugulasliigid või valgud, mõnel juhul võivad reaktsiooni anda ka süsteemselt kauged antigeenid (näiteks Forsmani antigeen). See on tingitud asjaolust, et immuniseerimise käigus viiakse organismi peaaegu alati üks või mitu keerulist valgu molekuli, millel on arvukalt iseloomulikke rühmi (determinante). Kristalliliste ja sünteetiliste valkude uurimisel leiti aga, et üks immunoglobuliini molekul võib reageerida mitte rohkem kui kahe determinandiga.
Mis puutub antigeense determinandi, siis Lewini uuringute kohaselt kehtib geneetilise regulatsiooni tulemusena immuunvastuse puhul seadus "kõik või mitte midagi". Meie uuringute kohaselt kehtib sama reegel ka allergeenide kohta: sünteetilise lüsiin-vasopressiini suhtes tundlik laps ei tekita oksütotsiini suhtes allergilist reaktsiooni, kuigi viimane erineb vasopressiinist ainult ühe tsüklilise aminohappe poolest, lisaks lüsiin, mis on bioloogiliselt tõhus.
Immunotolerantsus. See seisund on immuunsuse vastand: organism ei anna immuunvastust võõrantigeeni sissetoomisele, mis, nagu ülaltoodust tuleneb, võib tuleneda geneetilisest tunnusest: sellel inimesel puudub moodustuv lümfotsüütiline kloon. vastav antikeha. Väga suure koguse (küllastava) antigeeni või sageli korduva antigeeni väikese doosi mõjul võib juba olemasolev immuunvastus seiskuda ja tekkida tolerantsus konkreetse antigeeni suhtes, st organism kaotab ajutiselt või jäädavalt oma võime. selle antigeeniga seotud immuunainete sünteesimiseks või annetamiseks. Tolerantsus on sama spetsiifiline kui immuunvastus: see viitab ainult konkreetsele antigeenile.
Omandatud tolerantsuse mehhanism:
1. Antigeenide ülekaal blokeerib B-lümfotsüütide pinnal paiknevad antikehad ja takistab vastavate rakukloonide paljunemist. Rakufunktsioonide pärssimine tsütotoksiliste ainete poolt aitab kaasa tolerantsuse tekkele.
2. Antikeha, kui seda manustatakse suurtes kontsentratsioonides, võib samuti põhjustada tolerantsust, seondudes antigeeniga enne, kui see jõuab spetsiifiliste reaktiivsete lümfotsüütideni.
3. Enamiku uute uuringute kohaselt on inhibeerivate (supressor) T-rakkude stimuleerimine tolerantsuse kujunemisel väga oluline.
Hübridiseerimine. Viimaste uuringute kohaselt saab kahte tüüpi lümfotsüütide, mis on võimelised erinevaks immuunvastuseks, kooskultiveerimisel koekultuuris saada monoklonaalseid (üht tüüpi antikehasid moodustavaid) rakke. See avab uue võimaluse passiivseks kaitseks ning tulevikus on võimalik saada inimese antikehi suurtes kogustes.
Immunoglobuliini molekuli keemiline struktuur on teada Edelmani uurimistööst. Juba on leitud, et immunoglobuliini molekuli saab jagada kaheks H-ahelaks (raske - raske) ja kaheks L-ahelaks (kerge - kerge) disulfiidsildade lõhestamisel. Papaiini seedimise teel saab molekuli killustada muul viisil: seejärel lõigatakse ära kaks osa, mida nimetatakse Fab-ks, ja üks osa, mida nimetatakse Fc-ks.
Fragment. See moodustab spetsiifilise antigeeni sidumiskoha. Fragment sisaldab täisahelat L ja osa ahelast H. Kahe ahela välimine (aminoterminaalne) osa või segment N on muutuv - V - piirkond. See sisaldab 111 aminohapet, mille spetsiifilise seondumise määrab individuaalsete antikehade järjestus, stereokonfiguratsioon. Teise osa aminohapete järjestus (järjestus) ei sõltu võimest reageerida spetsiifilise antigeeniga: see on segment C (konstant). Viimane varieerub individuaalselt ja seetõttu on IgG kvaliteedi osas kirjeldatud palju variante.
Kettide molekulmass L:20000. Antigeensuse poolest eristatakse kahte tüüpi kergeid ahelaid: kappa ja lambda (kuid ühes molekulis on ainult üks tüüp).
Fc fragment. See on osa H-ahelast.See ei seo end antigeeniga, kuid Fab ja antigeeni vahelise füüsikalis-keemilise reaktsiooni korral kutsub see esile bioloogiliste reaktsioonide ahela.
Immunoglobuliinide klassifitseerimine on võimalik H-ahelate erineva antigeensuse alusel; praegu eristatakse viit tüüpi immunoglobuliine. Kett L võib igal juhul olla kahekordne: kappa ja lambda.
Immuunvastus võib aga tekkida erinevatel stsenaariumidel. Esiteks blokeerib immuunsüsteem võõrkehade (immunogeenide) aktiivsust, luues spetsiaalsed keemiliselt reaktiivsed molekulid (immunoglobuliinid), mis pärsivad immunogeenide aktiivsust.
Immunoglobuliine toodavad lümfotsüüdid, mis on immuunsüsteemi peamised rakud. On kaks peamist tüüpi lümfotsüüte, mis kombineerituna tekitavad igasuguseid immuunvastuseid: T-lümfotsüüdid (T-rakud) ja B-lümfotsüüdid (B-rakud). T-lümfotsüüdid, kui nad tajuvad võõrmaterjali, tekitavad ise immuunvastuse – hävitavad võõrrakke geenitasandil. T-lümfotsüüdid on rakulise immuunsuse aluseks.
B-lümfotsüüdid neutraliseerivad võõrkehad eemalt, luues spetsiaalseid keemiliselt reaktiivseid molekule – antikehi. B-lümfotsüüdid on humoraalse immuunsuse aluseks.
Antikehi on 5 klassi: IgM, IgD, IgE, IgG, IgA. IgG on immunoglobuliinide peamine klass. IgG antikehad moodustavad umbes 70% kõigist antikehadest. IgA immunoglobuliinid moodustavad umbes 20% kõigist antikehadest. Teiste klasside antikehad moodustavad ainult 10% kõigist antikehadest.
Humoraalse immuunvastuse ilmnemisel toimub võõrkehade elimineerimine vereplasmas keemilise reaktsiooni kujul. Immuunvastuse tulemusena tekkinud immunoglobuliinid võivad säilida aastaid ja aastakümneid, pakkudes organismile kaitset uuesti nakatumise, näiteks mumpsi, tuulerõugete, punetiste vastu. Selle protsessi kaudu on vaktsineerimine tõenäoline.
T-rakud vastutavad immuunvastuse eest kahel tasemel. Esimesel tasemel aitavad nad tuvastada võõrkeha (immunogeen) ja aktiveerivad B-rakud immunoglobuliinide sünteesimiseks. Teisel tasemel, pärast seda, kui B-rakud on stimuleeritud tootma immunoglobuliine, hakkavad T-rakud lagunema ja hävitama otse võõrmaterjale.
Selline aktiveeritud T-rakk hävitab kahjuliku raku, põrkudes kokku ja kinnitudes sellega tihedalt – seetõttu hakati neid nimetama tapjarakkudeks ehk T-killeriteks.
Rakulise immuunkaitse avastas I.I. Mechnikov 19. sajandi lõpus. Ta põhjendas, et organismi kaitse mikroobidega nakatumise eest saavutatakse tänu spetsiaalsete vererakkude võimele kinnituda ja lagundada kahjulikke pisikesi organisme.
Seda protsessi nimetati fagotsütoosiks ja tapjarakke, mis jälitavad võõraid pisikesi organisme, nimetatakse fagotsüütideks. Immunoglobuliinide süntees ja fagotsütoosi protsess on inimese immuunsuse spetsiifilised tegurid.
Lisaks spetsiifilistele on immuunsuse mittespetsiifilised põhjused. Nende hulgas:
nakkusetekitajate blokeerimine epiteeli poolt
ainete olemasolu naha sekretsioonis ja maomahlas, millel on nakkusetekitajate suhtes halb mõju;
esinemine vereplasmas, süljes, pisarates jne. spetsiaalsed ensüümsüsteemid, mis lagundavad mikroobe ja viiruseid (näiteks muramidaas).
Keha kaitsmine toimub mitte ainult sellesse geenitasandil sissetoodud võõrmaterjali hävitamise, vaid ka neis juba lokaliseeritud immunogeenide eemaldamise kaudu elunditest ja kudedest. On selge, et viirused, bakterid ja nende jääkained, aga ka surnud bakterid kanduvad välja higinäärmete, kuseteede ja soolte kaudu.
Teine mittespetsiifiline kaitsemehhanism on interferoon, viirusevastane valgu struktuur, mida sünteesib nakatunud rakk. Liikudes mööda rakuvälist maatriksit ja sattudes tervetesse rakkudesse, kaitseb see valk rakku viiruse ja komplemendisüsteemi eest – valkude kompleksi eest, mis on pidevalt vereplasmas ja teistes kehavedelikes, mis hävitavad võõrkehi sisaldavaid rakke.
Organismi kaitsevõime nõrgeneb enamikul juhtudel tervislike eluviiside mittejärgimise või antibiootikumide kuritarvitamise tõttu.
Populaarsed sissekanded
Isheemiline insult
10:33 Administraatori poolt
Insult on aju verevarustuse äge puudulikkus. Aju neuronite massilise surmaga lakkavad teatud organid ja süsteemid, mis on nende neuronite kontrolli all, töötamast. Miljonid inimesed peal
Novomin
01:10 Administraatori poolt
Üldteave Ainus omataoline antioksüdantne toode, mis hävitab täielikult juba kahjustatud ja ümberkujunenud rakud.Novomini antioksüdanttoode on ainulaadne arendus, mille eesmärk on ennetada pahaloomulisi kasvajaid,
prednisoon ja rasedus
8:58 Administraatori poolt
Kellelegi pole saladus, et rasedusperiood on üks neid hetki iga daami elus, mil ta peab vastutama mitte ainult
Algtäht farmaatsia - teave, kasulikkus, retseptid
19:50 Administraatori poolt
Üldiseloomustus Drop cap on mitmeaastane rohttaim taim piparmündi (Labiatae) sugukonnast. Taime kõrgus - kuni 1 m.Tüvi on sirge, selle ülemine osa on lehtedeta või aeg-ajalt
Jalade hüdromassaaž
17:05 Administraatori poolt
Jalgade lihaspinged on iga inimese elus üsna tavaline nähtus. Vahel tundub, et liigutamiseks pole jõudu üldse. Sellistel hetkedel tooli või voodit otsides,
Glükomeeter - teie tervise eest hoolitsemine
9:51 Administraatori poolt
Kahtlemata on glükomeetri peamine eesmärk vere glükoosisisalduse mõõtmine. See on ainulaadne ja hädavajalik inimestele, kellel on haigus - suhkurtõbi. Kuid seda kasutatakse laialdaselt
Õhupuuduse sümptomid
21:47 Administraatori poolt
"Ma ei saa hingata", "hingas väljas", "pole piisavalt õhku", "pole üldse hapnikku" - kõike seda, nagu ka paljusid muid sõnu, väljendab inimene hetkedel, mil ta tunneb ilmset puudust
Immuunsuse tuvastamise rakendamise peamised tingimused, mis on võtmeprotsess immuunvastus:
- APC peab "tootma" optimaalse koguse peptiide võõrast või oma antigeensest materjalist ja tema HLA II peptiide siduvad sooned peavad suutma neid peptiide siduda. Seda etappi nimetatakse antigeensete determinantide valikuks.
- Konkreetse inimese immuunsüsteemis peab olema piisav T-lümfotsüütide repertuaar, mis sisaldaks AG-d äratundvat retseptorit, mis on võimeline seda võõrpeptiidi ära tundma. Kui sellised T-lümfotsüüdid puuduvad (T-lümfotsüütide repertuaaris on "augud"), tekivad tingimused, mille korral immuunsüsteem ei suuda mõnda antigeeni ära tunda.
- Eeldatakse, et peptiidide ja vastava tsütokiini fooni abil lülitatakse sisse immuunvastuse vallandamise mehhanismid, kaasates peamiselt Th 1 ja Th 2.
- Immuunvastuse tugevus sõltub peptiidi ja HLA molekulide olemusest, samuti antigeeni ja antud organismi immuunsüsteemi retseptorite repertuaaris esineva kõige komplementaarsema antigeeni ära tundva retseptori vastavusest.
Tähelepanu tuleb pöörata mitmele olulisele tingimusele, mis on immuunvastuse mehhanismi rakendamisel põhilised (joonis 31). Immuunsüsteem tunneb antigeeni ära kahel kujul – loomulikul kujul B-lümfotsüütide immunoglobuliini retseptorite kaudu ja immunogeense peptiidina T-abistajate antigeeni ära tundva retseptori poolt. See on vajalik õige immuunvastuse rakendamiseks. On teada, et just kaasasündinud resistentsuse tegurid võivad tuvastada patogeeni võõrpärasuse. Immunokompetentsed rakud jäävad sellest omadusest ilma, mis on seotud nende antigeeni äratundvate retseptorite moodustumise iseärasustega. Seetõttu on mõned B-lümfotsüüdid võimelised ära tundma antigeene, mis pole sugugi võõrad. Kuid nad ei saa iseseisvalt immuunvastust välja arendada, kuna nad vajavad stimuleerivat mõju aktiveeritud T-abistajatelt, mis tunnevad ära vastava immunogeense peptiidi. Peptiidi moodustumine toimub kaasasündinud resistentsusfaktorite (makrofaagid, dendriitrakud) aktiivsuse tõttu, seetõttu toimub T-abistajate aktiveerumine alles võõrpatogeeni sisenemisel.
Immuuntolerants on immuunsüsteemi ainulaadne omadus ära tunda oma antigeene, kuid mitte reageerida neile efektormehhanismide arendamise kaudu.
Mehhanisme, mille abil tekib otsene patogeeni kahjustamine, nimetatakse efektoriteks.
Immuunvastuse tulemusena ei teki sageli uusi efektormehhanisme. Kaasasündinud resistentsusfaktoritel on võimas tsütotoksiline potentsiaal, mis ei realiseeru patogeeni äratundmise mustri tõttu esmase reaktsiooni etapis. Seetõttu on keerulised ja pikad (5–6 päeva) immunokompetentsete rakkude interaktsiooni, proliferatsiooni ja diferentseerumise protsessid, mida nimetatakse õigeteks immuunreaktsioonideks, välja töötamiseks spetsiifilise patogeeni äratundmismehhanismi loomiseks kaasasündinud resistentsustegurite jaoks ja selle mehhanismi meeldejätmiseks tuleviku jaoks. Samal ajal on immuunmehhanismid need, mis täidavad kõigi haigustekitaja vastase võitlusega seotud tegurite juhtimise funktsiooni. Ainus immuunvastuse komponent, mis on võimeline iseseisvalt kahjustama, on tsütotoksiline T-lümfotsüüt, kuid selle efektormehhanism erineb vähe looduslike tapjate omast, mis on seotud kaasasündinud resistentsusteguritega.
Humoraalne immuunvastus
Rakuline immuunvastus
Intratsellulaarsete patogeenide ja kasvajarakkude ilmnemise korral realiseerub nn rakuline immuunvastus. Nendes reaktsioonides osalevaid T-rakke nimetatakse T-abistajateks 1. Nad toodavad peamiselt IL-2, TNF β, y-IFN.
1. tüüpi T-abistajad ei aita kaasa antikehade sünteesile, vaid tsütotoksiliste T-lümfotsüütide (T-killers) tekkele. Seetõttu nimetatakse nende abistajate poolt algatatud immuunvastuseid rakulisteks. Tänapäeval kipuvad nad arvama, et naiivsed CD8+ T-rakud (tulevased T-tapjad), mis on aktiveeritud T-helper tüüpi 1 tsütokiinide poolt, võivad APC-ga sõltumatult suhelda. Samal ajal interakteerub nende antigeeni ära tundev retseptor APC pinnale ilmuvate peptiid-HLA I kompleksidega (näiteks dendriitrakkudega) ja CD8 molekul stabiliseerib seda interaktsiooni, toimides kaasretseptorina. Sel juhul on vajalik kostimuleerivate molekulide ekspressioon. Nende APC süntees suureneb I tüüpi γ-IFN Th mõjul. Sel juhul aktiveeritakse CD8 + T-rakk ja see alustab IL-2 sünteesi, mis autokriinse mehhanismi toimel põhjustab produtseeriva raku suurenenud proliferatsiooni. Enda IL-2 ebapiisava sünteesi korral hakkab tööle vastav T-helperi tüüp 1 tsütokiin. Proliferatsiooni lõpus toimub moodustunud immuunrakkude klooni diferentseerumine. Seega moodustub naiivsest CD8 + T-rakust antigeenispetsiifiline pädev T-killer, täpsemalt tsütotoksiline T-lümfotsüüt. See tunneb ära vastavad peptiid-HLA I kompleksid kahjustatud rakkude (näiteks kasvajarakkude) pinnal, täites nendega seoses tsütotoksilisi funktsioone. See interaktsioon ei nõua enam kostimuleerivate molekulide ekspressiooni. materjali saidilt
Immuunvastuse voltimine toimub makrofaagide aktiivsuse tõttu, mis on tingitud nende ainulaadsest võimest esitada antigeenne esitus ilma patogeeni fookusest lahkumata. Kuna makrofaagid täidavad jätkuvalt fagotsütoosi ja tsütotoksilisuse funktsiooni, on just neil rakkudel usaldusväärne teave patogeeni hetkeseisundi kohta. Selle eliminatsiooni korral peatub kaasstimuleerivate molekulide antigeenne esitus ja ekspressioon, makrofaagide põletikku soodustavate tsütokiinide tootmine ja adhesioonimolekulide tootmise stimuleerimine. Need tegurid hoiavad aktiveeritud lümfotsüüte spontaanse apoptoosi eest. Seega, kui makrofaag töölt välja lülitatakse, mis juhtub siis, kui patogeen on täielikult elimineeritud, toimub immuunvastuse rakendamisega seotud lümfotsüütide massiline surm. Ellu jäävad vaid mälurakud – spontaanse apoptoosi suhtes resistentsete antigeenispetsiifiliste lümfotsüütide populatsioon. Just need rakud annavad antigeeni uuesti sisseviimisel kiirema ja tõhusama immuunvastuse. Immuunvastuste voltimise ajal sünteesivad makrofaagid valdavalt transformeerivat kasvufaktorit β. See tsütokiin pärsib TNF-α ekspressiooni ja stimuleerib fibroblastide kemotaksist põletikukohas. Sellel lehel on materjalid teemadel:
Immuunsuse mõiste all mõeldakse organismi immuunsust mis tahes geneetiliselt võõraste mõjurite suhtes, sealhulgas patogeenide ja nende mürkide suhtes (ladina keelest immunitas – millestki vabanemine).
Kui organismi sisenevad geneetiliselt võõrad struktuurid (antigeenid), hakkavad tööle mitmed mehhanismid ja tegurid, mis tunnevad ära ja neutraliseerivad need organismile võõrad ained.
Elundite ja kudede süsteemi, mis viib läbi keha kaitsereaktsioone selle sisekeskkonna püsivuse (homöostaasi) rikkumiste eest, nimetatakse immuunsüsteemiks.
Immuunsuse teadus – immunoloogia uurib organismi reaktsioone võõrainetele, sh mikroorganismidele; keha reaktsioonid võõrkudedele (ühilduvus) ja pahaloomulistele kasvajatele; määrab immunoloogilised veregrupid jne. Immunoloogia aluse panid iidsete spontaansed tähelepanekud inimese kunstliku kaitsmise võimalusest nakkushaiguse eest. Epideemia keskmes olnud inimeste vaatlused viisid järeldusele, et kõik ei jää haigeks. Niisiis, need, kes on sellest haigusest paranenud, ei haigestu katku; leetrid haigestuvad tavaliselt üks kord lapsepõlves; need, kes on põdenud lehmarõugeid, ei haigestu rõugetesse jne.
On teada iidsete rahvaste meetodid, kuidas maohammustuste eest kaitsta, hõõrudes ussimürgiga hõõrutud taimi nahal olevatesse sälkudesse; karjade kaitsmiseks veiste peripneumoonia eest, tehes ka pistodaga nahale sälgud, mis on eelnevalt sellesse haigusesse surnud pulli kopsudesse kastetud.
E. Jenner (1876) tegi esimese kunstliku vaktsineerimise nakkuse vältimiseks. Kuid ainult L. Pasteur suutis teaduslikult põhjendada kunstliku kaitse põhimõtteid nakkushaiguste vastu. Ta tõestas, et nakatumine nõrgestatud patogeenidega põhjustab korduval kokkupuutel nende mikroorganismidega organismi immuunsust.
Pasteur töötas välja ravimid, mis hoidsid ära siberi katku ja marutaudi.
Immunoloogiat arendati edasi I. I. Mechnikovi töödes rakulise immuunsuse (fagotsütoosi) ja P. Ehrlichi töödes humoraalsete tegurite (kehavedelike) rolli kohta immuunsuse kujunemisel.
Praegu on immunoloogia teadus, milles kaitse nakkushaiguste eest on vaid üks lülidest. Selgitatakse kudede kokkusobivuse ja äratõukereaktsiooni põhjuseid elundisiirdamisel, loote surma Rh-konfliktsituatsioonis, tüsistusi vereülekande ajal, lahendatakse kohtumeditsiini probleeme jne.
Immuunsuse peamised tüübid on näidatud diagrammil.
Pärilik (liikide) immuunsus
Pärilik (liikide) immuunsus on kõige vastupidavam ja täiuslikum immuunsuse vorm, mis on tingitud pärilikest resistentsuse (resistentsuse) teguritest.
Teadaolevalt on inimene koerte ja veiste katku suhtes immuunne ning loomad koolerasse ja difteeriasse ei haigestu. Pärilik immuunsus pole aga absoluutne: luues makroorganismile erilisi, ebasoodsaid tingimusi, saab muuta tema immuunsust. Näiteks ülekuumenemine, jahtumine, beriberi, hormoonide toime põhjustavad inimese või looma jaoks tavaliselt ebatavalise haiguse arengut. Niisiis, Pasteur, jahutav kana, põhjustas neile siberi katku kunstliku nakkuse, mida nad tavatingimustes ei haigestu.
omandatud immuunsus
Omandatud immuunsus tekib inimesel elu jooksul, see ei ole päritav.
loomulik immuunsus. Aktiivne immuunsus moodustub pärast haigust (seda nimetatakse nakkusjärgseks). Enamikul juhtudel püsib see pikka aega: pärast leetreid, tuulerõugeid, katku jne. Kuid pärast mõnda haigust on immuunsuse kestus lühike ja ei ületa ühte aastat (gripp, düsenteeria jne). Mõnikord tekib loomulik aktiivne immuunsus ilma nähtava haiguseta. See moodustub latentse (latentse) nakkuse või korduva nakatumise tagajärjel patogeeni väikeste annustega, mis ei põhjusta väljendunud haigust (fraktsionaalne, leibkonna immuniseerimine).
Passiivne immuunsus on vastsündinute immuunsus (platsenta), mille nad omandavad platsenta kaudu loote arengu ajal. Immuunsuse võivad vastsündinud saada ka emapiimast. Seda tüüpi immuunsus on lühiajaline ja reeglina kaob 6-8 kuu pärast. Loomuliku passiivse immuunsuse tähtsus on aga suur – see tagab imikute immuunsuse nakkushaiguste suhtes.
kunstlik immuunsus. Inimene omandab aktiivse immuunsuse immuniseerimise (vaktsineerimise) tulemusena. Seda tüüpi immuunsus tekib pärast bakterite, nende mürkide, viiruste kehasse sattumist, nõrgenenud või erineval viisil surmatud (vaktsineerimine läkaköha, difteeria, rõugete vastu).
Samal ajal toimub kehas aktiivne ümberstruktureerimine, mille eesmärk on ainete moodustumine, millel on kahjulik mõju patogeenile ja selle toksiinidele (antikehadele). Samuti muutuvad mikroorganismid ja nende ainevahetusprodukte hävitavate rakkude omadused. Aktiivne immuunsus tekib järk-järgult 3-4 nädala jooksul ja see püsib suhteliselt kaua - 1 kuni 3-5 aastat.
Passiivne immuunsus tekib valmisantikehade viimisega kehasse. Seda tüüpi immuunsus tekib kohe pärast antikehade (seerumid ja immunoglobuliinid) sissetoomist, kuid kestab vaid 15-20 päeva, pärast mida antikehad hävitatakse ja erituvad organismist.
Mõiste "kohalik immuunsus" tutvustas A. M. Bezredka. Ta uskus, et keha üksikutel rakkudel ja kudedel on teatud vastuvõtlikkus. Neid immuniseerides loovad nad justkui tõkke nakkusetekitajate tungimisele. Praeguseks on tõestatud kohaliku ja üldise immuunsuse ühtsus. Kuid üksikute kudede ja elundite immuunsuse tähtsus mikroorganismide suhtes on väljaspool kahtlust.
Lisaks ülaltoodud immuunsuse jagunemisele päritolu järgi on olemas ka erinevatele antigeenidele suunatud immuunsuse vorme.
Antimikroobne immuunsus areneb mitmesuguste mikroorganismide põhjustatud haiguste korral või korpuskulaarsete vaktsiinide kasutuselevõtul (elus-, nõrgestatud või surmatud mikroorganismidest).
Antitoksiline immuunsus toodetud seoses bakteriaalsete mürkidega - toksiinidega.
Viirusevastane immuunsus tekkinud pärast viirushaigusi. Seda tüüpi immuunsus on enamasti pikk ja püsiv (leetrid, tuulerõuged jne). Viirusevastane immuunsus tekib ka viirusvaktsiinidega immuniseerimisel.
Lisaks saab immuunsust jagada sõltuvalt keha vabanemise perioodist patogeenist.
Steriilne immuunsus. Enamik patogeene kaob organismist, kui inimene paraneb. Seda tüüpi immuunsust nimetatakse steriilseks (leetrid, rõuged jne).
Mittesteriilne immuunsus. Vastuvõtlikkus nakkuse tekitaja suhtes püsib ainult peremeesorganismis viibimise ajal. Sellist immuunsust nimetatakse mittesteriilseks või nakkuslikuks. Seda tüüpi immuunsust täheldatakse tuberkuloosi, süüfilise ja mõne muu infektsiooni korral.
testi küsimused
1. Mis on immuunsus?
2. Milliseid immuunsuse vorme teate?
Inimese immuunsus nakkushaiguste suhtes on tingitud mittespetsiifiliste ja spetsiifiliste kaitsefaktorite koosmõjust.
Mittespetsiifiline viitab keha kaasasündinud omadustele, mis aitavad kaasa paljude erinevate mikroorganismide hävitamisele inimkeha pinnal ja tema kehaõõnsustes.
Spetsiifiliste kaitsefaktorite areng toimub pärast keha kokkupuudet patogeenide või toksiinidega; nende tegurite toime on suunatud ainult nende patogeenide või nende toksiinide vastu.
Mittespetsiifilised keha kaitsefaktorid
On mehaanilisi, keemilisi ja bioloogilisi tegureid, mis kaitsevad keha erinevate mikroorganismide kahjulike mõjude eest.
Nahk. Terve nahk takistab mikroorganismide tungimist. Sel juhul on olulised mehaanilised tegurid: epiteeli tagasilükkamine ning rasu- ja higinäärmete sekretsioon, mis aitavad kaasa mikroorganismide eemaldamisele nahast.
Keemiliste kaitsefaktorite rolli täidavad ka naha (rasu- ja higinäärmete) eritised. Need sisaldavad rasv- ja piimhappeid, millel on bakteritsiidne (baktereid hävitav) toime.
Bioloogilised kaitsefaktorid on tingitud naha normaalse mikrofloora kahjulikust mõjust patogeensetele mikroorganismidele.
limaskestad erinevad elundid on üks takistusi mikroorganismide tungimisel. Hingamisteedes toimub mehaaniline kaitse ripsepiteeli abil. Ülemiste hingamisteede epiteeli ripsmete liikumine viib limakilet koos erinevate mikroorganismidega pidevalt looduslike avade suunas: suuõõne ja ninakäikude suunas. Ninakäikude karvadel on sama mõju bakteritele. Köhimine ja aevastamine aitavad eemaldada mikroorganisme ja takistavad nende aspiratsiooni (sissehingamist).
Pisarad, sülg, rinnapiim ja muud kehavedelikud sisaldavad lüsosüümi. Sellel on mikroorganismidele hävitav (keemiline) mõju. Maosisu happeline keskkond mõjutab ka mikroorganisme.
Limaskestade normaalne mikrofloora kui bioloogilise kaitse tegur on patogeensete mikroorganismide antagonist.
testi küsimused
1. Mis on mittespetsiifilised kaitsefaktorid?
2. Millised tegurid takistavad patogeensete mikroorganismide tungimist läbi naha ja limaskestade?
Põletik- makroorganismi reaktsioon tema sisekeskkonda tungivatele võõrosakestele. Põletiku üheks põhjuseks on nakkusetekitajate sattumine organismi. Põletiku areng viib mikroorganismide hävitamiseni või nendest vabanemiseni.
Põletikku iseloomustab vere- ja lümfiringe rikkumine kahjustuses. Sellega kaasneb palavik, turse, punetus ja valu.
Rakulised mittespetsiifilised kaitsefaktorid
Fagotsütoos
Põletiku üks peamisi mehhanisme on fagotsütoos – bakterite imendumise protsess.
Fagotsütoosi nähtust kirjeldas esmakordselt I. I. Mechnikov. Ta alustas üherakulise amööbi fagotsütoosi uurimist, mille puhul fagotsütoos on toidu seedimise viis. Olles jälginud seda protsessi loomamaailma erinevatel arenguetappidel, viis I. I. Mechnikov selle lõpule spetsialiseeritud inimrakkude avastamisega, mille abil toimub bakterite hävitamine, surnud rakkude resorptsioon, hemorraagiakolded jne. suure tähtsusega.
Erinevatel keharakkudel (vere leukotsüüdid, veresoonte endoteelirakud) on fagotsüütiline aktiivsus. See aktiivsus avaldub kõige enam mobiilsetes polümorfonukleaarsetes leukotsüütides, vere monotsüütides ja kudede makrofaagides ning vähemal määral luuüdi rakkudes. Kõik mononukleaarsed fagotsüütrakud (ja nende luuüdi prekursorid) ühendatakse mononukleaarsete fagotsüütide (MPS) süsteemiks.
Fagotsüütilistel rakkudel on lüsosoomid, mis sisaldavad rohkem kui 25 erinevat hüdrolüütilist ensüümi ja antibakteriaalsete omadustega valku.
Fagotsütoosi etapid. 1. etapp - fagotsüütide lähenemine objektile viimase keemilise mõju tõttu. Seda liikumist nimetatakse positiivseks kemotaksseks (objekti suunas).
2. etapp - mikroorganismide adhesioon fagotsüütidega.
3. etapp - mikroorganismide imendumine raku poolt, fagosoomide moodustumine.
4. etapp - fagolüsosoomi moodustumine, kuhu sisenevad ensüümid ja bakteritsiidsed valgud, patogeeni surm ja seedimine.
Protsessi, mis lõpeb fagotsütoositud mikroobide surmaga, nimetatakse täielikuks fagotsütoosiks.
Kuid mõned mikroorganismid, mis asuvad fagotsüütide sees, ei sure ja mõnikord isegi paljunevad neis. Need on gonokokid, Mycobacterium tuberculosis, Brucella. Seda nähtust nimetatakse mittetäielikuks fagotsütoosiks; samal ajal kui fagotsüüdid surevad.
Nagu teisedki füsioloogilised funktsioonid, oleneb ka fagotsütoos organismi seisundist – kesknärvisüsteemi reguleerivast rollist, toitumisest, vanusest.
Leukotsüütide fagotsüütiline aktiivsus muutub paljude ja sageli ka mittenakkuslike haiguste korral. Mitmete fagotsütoosinäitajate määramisega on võimalik kindlaks teha haiguse kulg – patsiendi seisundi paranemine või halvenemine, ravi efektiivsus jne.
Fagotsüütide funktsionaalse seisundi hindamiseks määratakse absorptsiooni aktiivsus kõige sagedamini kahe testiga: 1) fagotsüütiline indeks - fagotsüütiliste rakkude protsent (neeldunud mikroobidega leukotsüütide arv 100-st vaadeldud); 2) fagotsütaarne arv - keskmine mikroobide või muude fagotsütoosiobjektide arv, mida neelab üks leukotsüüt.
Fagotsüütide bakteritsiidsed võimed määratakse lüsosoomide arvu, intratsellulaarsete ensüümide aktiivsuse ja muude meetoditega.
Fagotsütoosi aktiivsus on seotud antikehade olemasoluga vereseerumis - opsoniinid. Need antikehad suurendavad fagotsütoosi, valmistades rakupinna ette fagotsüütide poolt imendumiseks.
Fagotsütoosi aktiivsus määrab suuresti organismi immuunsuse konkreetse patogeeni suhtes. Mõne haiguse puhul on fagotsütoos peamine kaitsefaktor, teiste puhul abitegur. Kuid kõigil juhtudel halvendab rakkude fagotsüütilise võime puudumine dramaatiliselt haiguse kulgu ja prognoosi.
Rakuline reaktiivsus
Nakkusliku protsessi areng ja immuunsuse kujunemine sõltuvad täielikult rakkude esmasest tundlikkusest patogeeni suhtes. Pärilik liigiimmuunsus on näide ühe loomaliigi rakkude tundlikkuse puudumisest teiste jaoks patogeensete mikroorganismide suhtes. Selle nähtuse mehhanismi ei mõisteta hästi. On teada, et rakkude reaktiivsus muutub vanusega ja erinevate tegurite (füüsikalised, keemilised, bioloogilised) mõjul.
testi küsimused
1. Mis on fagotsütoos?
2. Milliseid fagotsütoosi etappe te teate?
3. Mis on täielik ja mittetäielik fagotsütoos?
Mittespetsiifilise kaitse humoraalsed tegurid
Lisaks fagotsüütidele on veres lahustuvad mittespetsiifilised ained, millel on kahjulik mõju mikroorganismidele. Nende hulka kuuluvad komplement, propediin, β-lüsiinid, x-lüsiinid, erütriin, leukiinid, plakiinid, lüsosüüm jne.
Komplement (ladina keelest komplementum - liitmine) on vere valgufraktsioonide kompleksne süsteem, millel on võime lüüsida mikroorganisme ja muid võõrrakke, näiteks punaseid vereliblesid. Komplemendi komponente on mitu: C 1, C 2, C 3 jne. Komplement hävitatakse temperatuuril 55 °C 30 minutit. Seda omadust nimetatakse termolabiavuseks. Samuti hävib see raputades, UV-kiirte mõjul jne. Lisaks vereseerumile leidub komplementi erinevates kehavedelikes ja põletikulises eksudaadis, kuid silma eeskambris ja tserebrospinaalvedelikus see puudub.
Properdiin (ladina keelest properde - valmistada) on normaalse vereseerumi komponentide rühm, mis aktiveerib magneesiumioonide juuresolekul komplemendi. See sarnaneb ensüümidega ja mängib olulist rolli organismi vastupanuvõimes infektsioonidele. Prodidiini taseme langus vereseerumis näitab immuunprotsesside ebapiisavat aktiivsust.
β-lüsiinid on inimese vereseerumi termostabiilsed (temperatuurikindlad) ained, millel on antimikroobne toime peamiselt grampositiivsete bakterite vastu. Hävis 63 °C juures ja UV-kiirte toimel.
X-lüsiin on kõrge palavikuga patsientide verest eraldatud termostabiilne aine. Sellel on võime ilma osaluseta täiendada lüüsibaktereid, peamiselt gramnegatiivseid. Talub kuumutamist kuni 70-100°C.
Loomade erütrotsüütidest eraldatud erütriin. Sellel on bakteriostaatiline toime difteeria patogeenidele ja mõnedele teistele mikroorganismidele.
Leukiinid on leukotsüütidest eraldatud bakteritsiidsed ained. Termostabiilne, hävib temperatuuril 75-80 ° C. Leitud veres väga väikestes kogustes.
Plakiinid on trombotsüütidest eraldatud leukiinidega sarnased ained.
Lüsosüüm on ensüüm, mis hävitab mikroobirakkude membraani. Seda leidub pisarates, süljes, verevedelikes. Silma sidekesta, suuõõne limaskestade, nina haavade kiire paranemine on suuresti tingitud lüsosüümi olemasolust.
Bakteritsiidsed omadused on ka uriini, eesnäärmevedeliku, erinevate kudede ekstraktide koostisosadel. Tavaline seerum sisaldab väikeses koguses interferooni.
testi küsimused
1. Mis on humoraalsed mittespetsiifilised kaitsefaktorid?
2. Milliseid mittespetsiifilise kaitse humoraalseid tegureid teate?
Spetsiifilised keha kaitsefaktorid (immuunsus)
Eespool loetletud komponendid ei ammenda kogu humoraalsete kaitsefaktorite arsenali. Peamised neist on spetsiifilised antikehad - immunoglobuliinid, mis tekivad võõrkehade - antigeenide - sisenemisel kehasse.
Antigeenid
Antigeenid on organismile geneetiliselt võõrad ained (valgud, nukleoproteiinid, polüsahhariidid jne), mille sissetoomisele reageerib organism spetsiifiliste immunoloogiliste reaktsioonide tekkega. Üks neist reaktsioonidest on antikehade moodustumine.
Antigeenidel on kaks peamist omadust: 1) immunogeensus, s.o võime põhjustada antikehade ja immuunlümfotsüütide teket; 2) võime astuda spetsiifilisse interaktsiooni antikehade ja immuunsete (sensibiliseeritud) lümfotsüütidega, mis väljendub immunoloogiliste reaktsioonidena (neutralisatsioon, aglutinatsioon, lüüs jne). Antigeene, millel on mõlemad tunnused, nimetatakse täielikeks antigeenideks. Nende hulka kuuluvad võõrvalgud, seerumid, rakuelemendid, toksiinid, bakterid, viirused.
Ained, mis ei põhjusta immunoloogilisi reaktsioone, eriti antikehade tootmist, kuid astuvad spetsiifilisse interaktsiooni valmisantikehadega, nimetatakse hapteenideks - defektseteks antigeenideks. Hapteenid omandavad täisväärtuslike antigeenide omadused pärast kombineerimist suurte molekulaarsete ainetega - valkude, polüsahhariididega.
Tingimused, mis määravad erinevate ainete antigeensed omadused, on: võõrasus, makromolekulaarsus, kolloidne olek, lahustuvus. Antigeensus avaldub siis, kui aine satub keha sisekeskkonda, kus see kohtub immuunsüsteemi rakkudega.
Antigeenide spetsiifilisus, nende võime kombineerida ainult vastava antikehaga, on ainulaadne bioloogiline nähtus. See on keha sisekeskkonna püsivuse säilitamise mehhanismi aluseks. Selle püsivuse tagab immuunsüsteem, mis tunneb ära ja hävitab oma sisekeskkonnas olevad geneetiliselt võõrad ained (sh mikroorganismid, nende mürgid). Inimese immuunsüsteemil on pidev immunoloogiline järelevalve. See on võimeline ära tundma võõruse, kui rakud erinevad vaid ühe geeni poolest (vähk).
Spetsiifilisus on ainete struktuuri tunnus, milles antigeenid erinevad üksteisest. Selle määrab antigeenne determinant, st väike osa antigeeni molekulist, mis on ühendatud antikehaga. Selliste saitide (rühmade) arv on erinevate antigeenide puhul erinev ja määrab antikehamolekulide arvu, millega antigeen võib seonduda (valentsus).
Antigeenide võimet kombineerida ainult nende antikehadega, mis on tekkinud vastusena selle antigeeni poolt immuunsüsteemi aktiveerimisele (spetsiifilisus), kasutatakse praktikas: 1) nakkushaiguste diagnoosimine (spetsiifiliste patogeeni antigeenide või spetsiifiliste antikehade määramine organismis). patsiendi vereseerum); 2) nakkushaiguste ennetamine ja ravi (immuunsuse loomine teatud mikroobide või toksiinide suhtes, mitmete haiguste patogeenide mürkide spetsiifiline neutraliseerimine immunoteraapia käigus).
Immuunsüsteem eristab selgelt "oma" ja "võõrad" antigeenid, reageerides ainult viimasele. Küll aga on võimalikud reaktsioonid organismi enda antigeenidele – autoantigeenidele ja nende vastaste antikehade – autoantikehade tekkele. "Barjääri" antigeenidest saavad autoantigeenid - rakud, ained, mis indiviidi elu jooksul ei puutu kokku immuunsüsteemiga (silmalääts, spermatosoidid, kilpnääre jne), kuid puutuvad sellega kokku erinevate vigastuste korral. , mis tavaliselt imendub verre. Ja kuna organismi arengu käigus ei tunnistatud neid antigeene "meie omadeks", siis loomulikku tolerantsust (spetsiifiline immunoloogiline mittereaktsioon) ei tekkinud, st immuunsüsteemi rakud jäid organismi, mis on võimelised neile omadele immuunvastust andma. antigeenid.
Autoantikehade ilmnemise tulemusena võivad autoimmuunhaigused areneda: 1) autoantikehade otsese tsütotoksilise toime tagajärjel vastavate organite rakkudele (näiteks Hashimoto struuma - kilpnäärme kahjustus); 2) autoantigeen-autoantikeha komplekside vahendatud toime, mis ladestuvad kahjustatud elundisse ja põhjustavad selle kahjustusi (näiteks süsteemne erütematoosluupus, reumatoidartriit).
Mikroorganismide antigeenid. Mikroobirakk sisaldab suurt hulka antigeene, millel on rakus erinev asukoht ja erinev tähtsus nakkusprotsessi arengus. Erinevatel mikroorganismide rühmadel on erinev antigeenide koostis. Soolebakterites on hästi uuritud O-, K-, H-antigeene.
O-antigeen on seotud mikroobiraku rakuseinaga. Tavaliselt nimetati seda "somaatiliseks", kuna arvati, et see antigeen on suletud raku kehasse (soma). Gramnegatiivsete bakterite O-antigeen on kompleksne lipopolüsahhariid-valgu kompleks (endotoksiin). See on kuumakindel, ei vaju alkoholi ja formaliiniga töötlemisel kokku. Koosneb peamisest tuumast (südamikust) ja külgmistest polüsahhariidahelatest. O-antigeenide spetsiifilisus sõltub nende ahelate struktuurist ja koostisest.
K-antigeenid (kapsel) on seotud mikroobiraku kapsli ja rakuseinaga. Neid nimetatakse ka kestadeks. K-antigeenid paiknevad pinnapealsemalt kui O-antigeenid. Need on peamiselt happelised polüsahhariidid. K-antigeene on mitut tüüpi: A, B, L jne Need antigeenid erinevad üksteisest temperatuurimõjude vastupidavuse poolest. A-antigeen on kõige stabiilsem, L - kõige vähem. Pinnaantigeenide hulka kuulub ka antigeen Vi, mis esineb kõhutüüfuse ja mõnede teiste soolebakterite patogeenides. See hävitatakse temperatuuril 60 ° C. Vi-antigeeni olemasolu seostati mikroorganismide virulentsusega.
H-antigeenid (flagellaat) paiknevad bakterite flagellas. Need on eriline valk – flagelliin. Kuumutamisel lagunevad. Formaliiniga töötlemisel säilitavad nad oma omadused (vt joonis 70).
Kaitsev antigeen (protektiivne) (ladina keelest protectio - patronaaž, kaitse) moodustub patsiendi kehas olevate patogeenide poolt. Siberi katku, katku, brutselloosi tekitajad on võimelised moodustama kaitsva antigeeni. Seda leidub kahjustatud kudede eksudaatides.
Antigeenide tuvastamine patoloogilises materjalis on üks nakkushaiguste laboratoorse diagnoosimise meetodeid. Antigeeni tuvastamiseks kasutatakse erinevaid immuunvastuseid (vt allpool).
Mikroorganismide arengu, kasvu ja paljunemisega võivad nende antigeenid muutuda. Mõned pindmisemalt paiknevad antigeensed komponendid on kadunud. Seda nähtust nimetatakse dissotsiatsiooniks. Selle näiteks on "S" - "R"-dissotsiatsioon.
testi küsimused
1. Mis on antigeenid?
2. Millised on antigeenide peamised omadused?
3. Milliseid mikroobirakkude antigeene teate?
Antikehad
Antikehad on spetsiifilised verevalgud – immunoglobuliinid, mis moodustuvad vastusena antigeeni sissetoomisele ja on võimelised sellega spetsiifiliselt reageerima.
Inimese seerumis on kahte tüüpi valke: albumiinid ja globuliinid. Antikehad on seotud peamiselt antigeeniga modifitseeritud globuliinidega, mida nimetatakse immunoglobuliinideks (Ig). Globuliinid on heterogeensed. Vastavalt liikumiskiirusele geelis elektrivoolu läbimisel jagunevad need kolmeks osaks: α, β, γ. Antikehad kuuluvad peamiselt γ-globuliinide hulka. Sellel globuliinide fraktsioonil on suurim liikumiskiirus elektriväljas.
Immunoglobuliine iseloomustab molekulmass, settimiskiirus ultratsentrifuugimisel (tsentrifuugimine väga suurel kiirusel) jne. Nende omaduste erinevused võimaldasid jagada immunoglobuliinid 5 klassi: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Kõik need mängivad rolli nakkushaiguste vastase immuunsuse kujunemisel.
Immunoglobuliinid G (IgG) moodustavad ligikaudu 75% kõigist inimese immunoglobuliinidest. Nad on kõige aktiivsemad immuunsuse arendamisel. Ainsad immunoglobuliinid läbivad platsentat, tagades lootele passiivse immuunsuse. Neil on väike molekulmass ja ultratsentrifuugimise ajal settimiskiirus.
Immunoglobuliinid M (IgM) toodetakse lootel ja need ilmuvad esimestena pärast nakatumist või immuniseerimist. Sellesse klassi kuuluvad "tavalised" inimese antikehad, mis moodustuvad tema elu jooksul ilma nähtavate nakkusnähtudeta või koduse korduva nakatumise ajal. Neil on ultratsentrifuugimise ajal kõrge molekulmass ja settimiskiirus.
Immunoglobuliinidel A (IgA) on võime tungida limaskestade saladustesse (ternespiim, sülg, bronhide sisu jne). Nad mängivad rolli hingamisteede ja seedetrakti limaskestade kaitsmisel mikroorganismide eest. Molekulmassi ja settimiskiiruse poolest ultratsentrifuugimise ajal on need lähedased IgG-le.
Immunoglobuliinid E (IgE) või reagiinid põhjustavad allergilisi reaktsioone (vt 13. peatükk). Nad mängivad rolli kohaliku immuunsuse kujunemisel.
Immunoglobuliinid D (IgD). Leitud väikestes kogustes seerumis. Pole piisavalt õppinud.
Immunoglobuliinide struktuur. Kõigi klasside immunoglobuliinide molekulid konstrueeritakse samal viisil. IgG molekulidel on kõige lihtsam struktuur: kaks paari polüpeptiidahelaid, mis on ühendatud disulfiidsidemega (joonis 31). Iga paar koosneb kergest ja raskest ahelast, mille molekulmass on erinev. Igal ahelal on konstantsed saidid, mis on geneetiliselt ettemääratud, ja muutujad, mis moodustuvad antigeeni mõjul. Neid spetsiifilisi antikeha piirkondi nimetatakse aktiivseteks saitideks. Nad interakteeruvad antigeeniga, mis põhjustas antikehade moodustumise. Aktiivsete saitide arv antikeha molekulis määrab valentsi – antigeenimolekulide arvu, millega antikeha suudab seonduda. IgG ja IgA on kahevalentsed, IgM on viievalentsed.
Immunogenees- antikehade teke sõltub annusest, antigeeni manustamise sagedusest ja meetodist. Primaarsel immuunvastusel antigeenile on kaks faasi: induktiivne - antigeeni sisestamise hetkest kuni antikehi moodustavate rakkude ilmumiseni (kuni 20 tundi) ja produktiivne, mis algab esimese päeva lõpuks pärast manustamist. antigeeni sissetoomine ja seda iseloomustab antikehade ilmumine vereseerumis. Antikehade hulk suureneb järk-järgult (4. päevaks), saavutades maksimumi 7-10. päeval ja vähenedes esimese kuu lõpuks.
Sekundaarne immuunvastus tekib antigeeni taastoomisel. Samas on induktiivne faas palju lühem – antikehad tekivad kiiremini ja intensiivsemalt.
testi küsimused
1. Mis on antikehad?
2. Milliseid immunoglobuliinide klasse te teate?
Immuunvastuse rakulised mehhanismid
Keha lümfoidrakud täidavad immuunsuse kujunemisel põhifunktsiooni - immuunsust mitte ainult mikroorganismide, vaid ka kõigi geneetiliselt võõraste rakkude suhtes, näiteks kudede siirdamise ajal. Lümfoidrakkudel on võime eristada "oma" "võõrast" ja kõrvaldada "võõras" (elimineerida).
Kõigi immuunsüsteemi rakkude esivanem on vereloome tüvirakk. Tulevikus arenevad kahte tüüpi lümfotsüüdid: T ja B (harknäärest sõltuv ja bursa sõltuv). Need rakunimed on tuletatud nende päritolust. T-rakud arenevad tüümuses (struuma ehk harknääre) ja tüümuse poolt eritatavate ainete mõjul perifeerses lümfoidkoes.
Nimetus B-lümfotsüüdid (bursast sõltuv) pärineb sõnast "bursa" - kott. Fabriciuse bursas arenevad lindudel inimese B-lümfotsüütidega sarnased rakud. Kuigi inimestel pole Fabriciuse kotiga analoogilist elundit leitud, on see nimi seotud selle kotiga.
B-lümfotsüütide tüvirakust arenemise käigus läbivad need mitu etappi ja muudetakse lümfotsüütideks, mis on võimelised moodustama plasmarakke. Plasmarakud omakorda moodustavad antikehi ja nende pinnal on kolme klassi immunoglobuliinid: IgG, IgM ja IgA (joonis 32).
Immuunvastus spetsiifiliste antikehade tootmise vormis toimub järgmiselt: kehasse tunginud võõrantigeen fagotsüteeritakse peamiselt makrofaagide poolt. Makrofaagid, töödeldes ja kontsentreerides antigeeni oma pinnal, edastavad selle kohta teavet T-rakkudele, mis hakkavad jagunema, "küpsema" ja eritama humoraalset faktorit, mis hõlmab antikehade tootmisel B-lümfotsüüte. Viimased ka "küpsed", arenevad plasmarakkudeks, mis sünteesivad antud spetsiifilisusega antikehi.
Niisiis täidavad makrofaagid, T- ja B-lümfotsüüdid ühiste jõupingutustega keha immuunfunktsioone - kaitsevad kõige geneetiliselt võõra, sealhulgas nakkushaiguste patogeenide eest. Antikehadega kaitsmine toimub nii, et antud antigeeniga sünteesitud immunoglobuliinid, mis ühendavad sellega (antigeen), valmistavad selle ette, muudavad selle tundlikuks hävitamise, neutraliseerimise suhtes erinevate looduslike mehhanismidega: fagotsüüdid, komplement jne.
testi küsimused
1. Milline on makrofaagide roll immuunvastuses?
2. Milline on T-lümfotsüütide roll immuunvastuses?
3. Milline on B-lümfotsüütide roll immuunvastuses?
Immuunsuse teooriad. Antikehade tähtsus immuunsuse kujunemisel on vaieldamatu. Mis on nende moodustumise mehhanism? See küsimus on olnud pikka aega vaidluste ja arutelude objekt.
Antikehade moodustumise teooriaid on loodud mitmeid, mida saab jagada kahte rühma: selektiivsed (selektsioon - selektsioon) ja instruktiivsed (juhendavad - juhendavad, suunavad).
Selektiivsed teooriad viitavad iga antigeeni või rakkude jaoks valmis antikehade olemasolule organismis, mis on võimelised neid antikehi sünteesima.
Seega pakkus Ehrlich (1898), et rakus on valmis "retseptorid" (antikehad), mis on ühendatud antigeeniga. Pärast antigeeniga kombineerimist moodustuvad antikehad veelgi suuremates kogustes.
Samal arvamusel olid ka teiste selektiivsete teooriate loojad: N. Jerne (1955) ja F. Burnet (1957). Nad väitsid, et juba loote kehas ja seejärel täiskasvanu kehas on rakke, mis on võimelised suhtlema mis tahes antigeeniga, kuid teatud antigeenide mõjul toodavad teatud rakud "vajalikke" antikehi.
Õpetlikud teooriad [Gaurowitz F., Pauling L., Landsteiner K., 1937-1940] peavad antigeeni "maatriksiks" ehk templiks, millel moodustuvad spetsiifilised antikehamolekulide rühmad.
Kuid need teooriad ei selgitanud kõiki immuunsuse nähtusi ja praegu on enim aktsepteeritud F. Burneti (1964) kloonse valiku teooria. Selle teooria kohaselt on loote kehas embrüonaalses perioodis palju lümfotsüüte - lähterakke, mis hävivad, kui nad puutuvad kokku oma antigeenidega. Seetõttu ei ole täiskasvanud organismis enam rakke oma antigeenide vastaste antikehade tootmiseks. Kui aga täiskasvanud organism kohtab võõrantigeeni, toimub immunoloogiliselt aktiivsete rakkude kloonide selektsioon (selektsioon) ja nad toodavad spetsiifilisi antikehi, mis on suunatud selle "võõra" antigeeni vastu. Uuesti selle antigeeniga kohtudes on "valitud" klooni rakud juba suuremad ja nad moodustavad kiiresti suurema koguse antikehi. See teooria selgitab kõige paremini immuunsuse põhinähtusi.
Antigeeni ja antikehade interaktsiooni mehhanism on erinevaid seletusi. Niisiis võrdles Ehrlich nende seost tugeva happe ja tugeva aluse vahelise reaktsiooniga uue aine, näiteks soola moodustumisega.
Borde uskus, et antigeen ja antikehad adsorbeerivad üksteist vastastikku nagu värv ja filterpaber või jood ja tärklis. Kuid need teooriad ei selgitanud peamist – immuunreaktsioonide spetsiifilisust.
Antigeeni ja antikeha kõige täielikumat ühendamise mehhanismi selgitab Marreki ("võre" teooria) ja Paulingi ("farmi" teooria) hüpotees (joonis 33). Marrek käsitleb antigeeni ja antikehade kombinatsiooni võre kujul, milles antigeen vaheldub antikehaga, moodustades võrekonglomeraate. Paulingi hüpoteesi järgi (vt joonis 33) on antikehadel kaks valentsi (kaks spetsiifilist determinanti) ja antigeenil mitu valentsi – ta on polüvalentne. Antigeeni ja antikehade kombineerimisel moodustuvad aglomeraadid, mis meenutavad "talu" hooneid.
Antigeeni ja antikehade optimaalse suhte korral moodustuvad suured tugevad kompleksid, mis on palja silmaga nähtavad. Antigeeni liia korral täidetakse iga antikehade aktiivne keskus antigeenimolekuliga, teiste antigeenimolekulidega kombineerimiseks pole piisavalt antikehi ja moodustuvad väikesed nähtamatud kompleksid. Antikehade ülejäägi korral ei ole võre moodustamiseks piisavalt antigeeni, puuduvad antikehade determinandid ja reaktsiooni nähtav ilming puudub.
Eeltoodud teooriatele tuginedes esitatakse antigeen-antikeha reaktsiooni spetsiifilisus tänapäeval antigeeni determinantrühma ja antikeha aktiivsete tsentrite koostoimena. Kuna antikehad tekivad antigeeni mõjul, vastab nende struktuur antigeeni määravatele rühmadele. Antigeeni determinantne rühm ja antikeha aktiivsete saitide fragmendid on vastupidise elektrilaenguga ja moodustavad kombineerituna kompleksi, mille tugevus sõltub komponentide ja nende vastasmõju keskkonnast.
Immuunsuse doktriin – immunoloogia – on viimastel aastakümnetel saavutanud suurt edu. Immuunprotsessi mustrite avalikustamine on võimaldanud lahendada mitmesuguseid probleeme paljudes meditsiinivaldkondades. Paljude nakkushaiguste ennetamise meetodid on välja töötatud ja neid täiustatakse; nakkushaiguste ja mitmete muude (autoimmuun-, immuunpuudulikkuse) haiguste ravi; loote surma ennetamine Rh-konfliktiolukordades; kudede ja elundite siirdamine; võitlus pahaloomuliste kasvajate vastu; immunodiagnostika - immuunsusreaktsioonide kasutamine diagnostilistel eesmärkidel.
Immuunsed reaktsioonid on reaktsioonid antigeeni ja antikeha või antigeeni ja sensibiliseeritud * lümfotsüütide vahel, mis esinevad elusorganismis ja mida saab laboris reprodutseerida.
* (Sensibiliseeritud – ülitundlik.)
Immuunsusreaktsioonid tulid nakkushaiguste diagnoosimise praktikasse 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses. Tänu oma kõrgele tundlikkusele (need püüavad antigeene väga suurtes lahjendustes) ja mis kõige tähtsam - range spetsiifilisuse tõttu (võimaldavad eristada koostiselt sarnaseid antigeene) on need leidnud laialdast rakendust meditsiini teoreetiliste ja praktiliste probleemide lahendamisel. ja bioloogia. Neid reaktsioone kasutavad immunoloogid, mikrobioloogid, nakkushaiguste spetsialistid, biokeemikud, geneetikud, molekulaarbioloogid, eksperimentaalsed onkoloogid ja teiste erialade arstid.
Antigeen-antikeha reaktsioone nimetatakse seroloogilisteks (lad. seerum – seerum) või humoraalseteks (lat. humor – vedelik), kuna neis osalevaid antikehi (immunoglobuliinid) leidub alati vereseerumis.
Antigeenireaktsioone sensibiliseeritud lümfotsüütidega nimetatakse rakuliseks.
testi küsimused
1. Kuidas tekivad antikehad?
2. Milliseid antikehade moodustumise teooriaid teate?
3. Mis on antigeeni-antikeha interaktsiooni mehhanism?
Seroloogilised reaktsioonid
Seroloogilised reaktsioonid - antigeeni ja antikeha vahelised interaktsioonireaktsioonid kulgevad kahes faasis: 1. faas - spetsiifiline - antigeeni ja sellele vastava antikeha kompleksi moodustumine (vt joonis 33). Selles faasis nähtavaid muutusi ei toimu, kuid tekkiv kompleks muutub tundlikuks keskkonna mittespetsiifiliste tegurite suhtes (elektrolüüdid, komplement, fagotsüüdid); 2. faas - mittespetsiifiline. Selles faasis interakteerub spetsiifiline antigeen-antikeha kompleks selle keskkonna mittespetsiifiliste teguritega, milles reaktsioon toimub. Nende koostoime tulemus on nähtav palja silmaga (liimimine, lahustumine jne). Mõnikord need nähtavad muutused puuduvad.
Seroloogiliste reaktsioonide nähtava faasi olemus sõltub antigeeni seisundist ja keskkonnatingimustest, milles see antikehaga interakteerub. Esineb aglutinatsiooni, sadestumise, immuunlüüsi, komplemendi sidumise jne reaktsioone (tabel 14).
Seroloogiliste testide rakendamine. Üks seroloogiliste reaktsioonide peamisi rakendusi on infektsioonide laboratoorne diagnostika. Neid kasutatakse: 1) antikehade tuvastamiseks patsiendi seerumis, s.o serodiagnostikaks; 2) antigeeni, näiteks haigest mikroorganismist eraldatud mikroorganismi tüübi või tüübi määramiseks, s.o selle tuvastamiseks.
Sel juhul määrab tundmatu komponendi tuntud komponent. Näiteks antikehade tuvastamiseks patsiendi seerumis võetakse mikroorganismi (antigeeni) teadaolev laborikultuur. Kui seerum sellega reageerib, siis sisaldab see vastavaid antikehi ja võib arvata, et just see mikroob on uuritaval patsiendil haiguse tekitajaks.
Kui on vaja kindlaks teha, milline mikroorganism on eraldatud, testitakse seda reaktsioonina tuntud diagnostilise (immuun)seerumiga. Positiivne reaktsioonitulemus näitab, et see mikroorganism on identne sellega, millega looma immuniseeriti seerumi saamiseks (tabel 15).
Seroloogilisi reaktsioone kasutatakse ka seerumite aktiivsuse (tiitri) määramiseks ja teadusuuringutes.
Seroloogiliste reaktsioonide läbiviimine nõuab erilist ettevalmistust.
Seroloogiliste reaktsioonide anumad peavad olema puhtad ja kuivad. Kasutatakse katseklaase (bakterioloogilisi, aglutineerivaid, sadestavaid ja tsentrifuugilisi), erineva suurusega ja Pasteur * gradueeritud pipette, kolbe, silindreid, alusklaase ja katteklaase, Petri tasse, aukudega plastplaate.
* (Iga reaktsiooni koostisosa väljastatakse eraldi pipetiga. Pipette tuleks hoida kuni katse lõpuni. Selleks on mugav asetada need steriilsetesse katseklaasidesse, millele on märgitud, kus kumb pipett asub.)
Tööriistad ja seadmed: silmus, statiivid, luup, aglutinoskoop, termostaat, külmik, tsentrifuug, keemiline kaal koos raskusega.
Materjalid: antikehad (immuun- ja testseerumid), antigeenid (mikroorganismide kultuurid, diagnostikaained, ekstraktid, lüsaadid, hapteenid, erütrotsüüdid, toksiinid), komplement, isotooniline naatriumkloriidi lahus.
Tähelepanu! Seroloogilistes reaktsioonides kasutatakse ainult keemiliselt puhast naatriumkloriidi.
Seerumid. Patsiendi seerum. Tavaliselt saadakse seerum teisel haigusnädalal, kui selles võib oodata antikehi, mõnikord kasutatakse ka taastujate (paranevate) ja haigete seerumeid.
Kõige sagedamini võetakse seerumi saamiseks veenist verd koguses 3-5 ml steriilsesse katsutisse ja saadetakse laborisse, kaasas etikett, millel on märgitud patsiendi perekonnanimi ja initsiaalid, väidetav diagnoos ja kuupäev.
Veri tuleb võtta tühja kõhuga või mitte varem kui 6 tundi pärast sööki. Pärast söömist võib vereseerum sisaldada rasvapiisku, mis muudab selle häguseks ja uuringuks kõlbmatuks (sellist seerumit nimetatakse chylousseks).
Tähelepanu! Vere võtmisel on vaja järgida aseptika reegleid.
Seerumi saamiseks jäetakse veri 1 tunniks toatemperatuurile või asetatakse 30 minutiks termostaadi 37 °C juures, et moodustuks tromb.
Tähelepanu! Seerumit ei tohi hoida termostaadis üle 30 minuti – võib tekkida hemolüüs, mis segab uurimistööd.
Saadud tromb eraldatakse katseklaasi seintest Pasteuri pipeti või silmusega ("ring"). Katseklaas asetatakse mõneks ajaks (tavaliselt 1 tunniks, kuid mitte rohkem kui 48 tunniks) külmkappi, et seerum paremini eralduks külma käes kokkutõmbunud trombist. Seejärel aspireeritakse seerum steriilse Pasteuri pipetiga, mis on varustatud kummist ballooni või voolikuga.
Seerumit tuleb välja imeda väga ettevaatlikult, et mitte moodustunud elemente kinni haarata. Seerum peab olema täiesti läbipaistev, ilma rakkude segunemiseta. Hägused seerumid imetakse uuesti ära pärast rakkude settimist. Seerumit saab moodustunud elementidest vabastada tsentrifuugimise teel.
Tähelepanu! Temperatuuril + 4 °C võib seerum trombil püsida mitte kauem kui 48 tundi.
Seerumi saamiseks võib Pasteuri pipetiga võtta verd sõrme või kõrvapulga pulbi punktsioonist. Imikutel võetakse veri kanna U-kujulisest sisselõikest.
Pasteuri pipeti kasutamisel imetakse punktsioonist veri pipetti. Pipeti terav ots suletakse. Pipett asetatakse katseklaasi terava otsaga allapoole. Et see katki ei läheks, asetatakse katseklaasi põhja vatitükk. Sobivalt märgistatud toru saadetakse laborisse. Pipeti laiemasse otsa kogunenud seerum imetakse ära.
Immuunseerumid saadakse teatud skeemi järgi vastava antigeeniga (vaktsiiniga) immuniseeritud inimeste või loomade (tavaliselt küülikute ja hobuste) verest. Saadud seerumis määratakse selle aktiivsus (tiiter), st kõrgeim lahjendus, milles see teatud katsetingimustes vastava antigeeniga reageerib.
Vadak valmistatakse tavaliselt tootmises. Need valatakse ampullidesse, millele on märgitud nimi ja pealkiri. Enamikul juhtudel seerumid kuivatatakse. Enne kasutamist lahustatakse kuiv vadak destilleeritud vees esialgse mahuni (näidatud ka etiketil). Hoidke kõiki kuivi (lüofiliseeritud) diagnostilisi preparaate temperatuuril 4-10 °C.
Seroloogiliste uuringute jaoks kasutatakse natiivset (mitte adsorbeeritud) ja adsorbeeritud immuunseerumit. Looduslike seerumite puuduseks on rühmaantikehade olemasolu neis, st mikroorganismide vastased antikehad, millel on ühised antigeenid. Tavaliselt leidub selliseid antigeene samasse rühma, perekonda, perekonda kuuluvates mikroobides. Adsorbeeritud seerumid on väga spetsiifilised: nad reageerivad ainult homoloogse antigeeniga. Teiste (heterogeensete) antigeenide vastased antikehad eemaldatakse adsorptsiooni teel. Adsorbeeritud seerumite antikehade tiiter on madal (1:40, 1:320), mistõttu neid ei lahjendata *.
* (Praegu on biotehnoloogia abil saadud spetsiaalsed rakud (hübridoomid), mis toodavad in vitro monoklonaalseid antikehi, s.o antikehi, mis reageerivad rangelt spetsiifiliselt (ühe antigeeniga).)
Aglutinatsiooni reaktsioon
Aglutinatsioonireaktsioon (RA) on mikroobide või muude rakkude aglutinatsioon ja sadestumine antikehade toimel elektrolüüdi (isotoonilise naatriumkloriidi lahuse) juuresolekul. Saadud sadet nimetatakse aglutinaadiks. Reaktsiooni jaoks vajate:
1. Antikehad (aglutiniinid) – on patsiendi seerumis või immuunseerumis.
2. Antigeen – elusate või tapetud mikroorganismide, erütrotsüütide või muude rakkude suspensioon.
3. Isotooniline lahus.
Serodiagnostika aglutinatsioonireaktsiooni kasutatakse laialdaselt kõhutüüfuse, paratüüfuse (Vidal-reaktsioon), brutselloosi (Wrighti reaktsioon) jne korral. Sellisel juhul on antikehaks patsiendi seerum ja antigeeniks on teadaolev mikroob.
Kui tuvastatakse mikroobid või muud rakud, toimib nende suspensioon antigeenina ja tuntud immuunseerum toimib antikehana. Seda reaktsiooni kasutatakse laialdaselt sooleinfektsioonide, läkaköha jms diagnoosimisel.
Koostisosade valmistamine: 1) seerumi saamine, vt lk. 200; 2) antigeeni valmistamine. Elus mikroobide suspensioon peab olema homogeenne ja vastama (1 ml-s) umbes 30 ühikule. hägusus vastavalt GISK optilisele standardile. Selle valmistamiseks kasutatakse tavaliselt 24-tunnist külvi, mis on kasvatatud kald-agaril. Kultuur pestakse maha 3-4 ml isotoonilise lahusega, viiakse steriilsesse katseklaasi, määratakse selle tihedus ja vajadusel lahjendatakse.
Tapetud mikroobide suspensiooni – diagnostikute – kasutamine hõlbustab tööd ja muudab selle ohutuks. Tavaliselt kasutavad nad tehases valmistatud diagnostikat.
Reaktsiooni seadistus. Selle reaktsiooni läbiviimiseks on kaks meetodit: aglutinatsioonireaktsioon klaasil (mida mõnikord nimetatakse ligikaudseks) ja pikendatud aglutinatsioonireaktsioon (katseklaasides).
Aglutinatsioonireaktsioon klaasil. Rasvavabale slaidile kantakse 2 tilka spetsiifilist (adsorbeeritud) seerumit ja tilk isotoonilist lahust. Adsorbeerimata seerumid on eelnevalt lahjendatud vahekorras 1:5–1:25. Klaasile kantakse tilgad nii, et nende vahel oleks vahemaa. Vahapliiatsiga klaasil märgivad nad ära, kus kumb piisk on. Kultuur hõõrutakse põhjalikult silmuse või pipetiga klaasile ja lisatakse seejärel tilgale isotoonilisele lahusele ja ühele tilgale seerumile, segades mõlemat, kuni moodustub homogeenne suspensioon. Seerumi tilk ilma kultuurita on seerumi kontroll.
Tähelepanu! Seerumikultuuri ei tohi üle kanda tilga isotoonilisele soolalahusele, mis on antigeeni kontroll.
Reaktsioon kulgeb toatemperatuuril 1–3 minutit. Seerumikontroll peaks jääma selgeks ja antigeenikontrollis tuleb jälgida ühtlast hägusust. Kui tilgasse, kus kultuur on segatud seerumiga, ilmuvad selge vedeliku taustal aglutinaadi helbed, loetakse reaktsiooni tulemus positiivseks. Kui reaktsiooni tulemus on negatiivne, on tilgas ühtlane hägusus, nagu antigeeni kontrollis.
Reaktsioon on selgemini nähtav, kui vaadata läbiva valguse tumedal taustal. Seda uurides saad kasutada suurendusklaasi.
Pikendatud aglutinatsioonireaktsioon. Valmistatakse seerumi järjestikused, enamasti kahekordsed lahjendused. Patsiendi seerumit lahjendatakse tavaliselt 1:50 kuni 1:1600, immuunset - kuni tiitri või kuni poole tiitrini. Aglutineeriva seerumi tiiter on selle maksimaalne lahjendus, milles see homoloogseid rakke aglutineerib.
Seerumi lahjendamine: 1) asetage riiulisse vajalik arv sama läbimõõdu, kõrguse ja põhjaga katseklaase;
2) igale katseklaasile märkida seerumi lahjendusaste, lisaks kirjutada 1. katseklaasile kogemuse number või antigeeni nimetus. Kontrollide katseklaasidele kirjutage "KS" - seerumi kontroll ja "KA" - antigeeni kontroll;
3) valada kõikidesse katseklaasidesse 1 ml isotoonilist lahust;
4) valmistage seerumi esialgne (töö)lahjendus eraldi katsutisse. Näiteks töölahjenduse 1:50 valmistamiseks valatakse katseklaasi 4,9 ml isotoonilist lahust ja 0,1 ml seerumit. Katseklaasile tuleb märkida selle lahjendusaste. Seerumi esialgne lahjendus lisatakse kahte esimesse katsutisse ja seerumi kontrollkatsutisse;
5) valmistage seerumi kahekordsed lahjendused.
Selle aretamise ligikaudne skeem on toodud tabelis. 16.
Märge. Nooled näitavad vedeliku ülekandmist torust torusse; 5. katseklaasist ja seerumi kontrollkatsutist valatakse 1,0 ml desinfitseerimislahusesse.
Tähelepanu! Kõik torud peavad sisaldama sama kogust vedelikku.
Pärast seerumi lahjenduste tegemist lisatakse kõikidesse katseklaasidesse, välja arvatud seerumi kontroll, 1-2 tilka antigeeni (diagnostikat või värskelt valmistatud bakterisuspensiooni). Katseklaasides peaks ilmnema väike ühtlane hägusus. Seerumi kontroll jääb läbipaistvaks.
Katseklaasid loksutatakse põhjalikult ja asetatakse termostaadi (37 °C). Reaktsiooni tulemuste esialgne arvestus viiakse läbi 2 tunni pärast ja viimane - 18-20 tunni pärast (hoidmine toatemperatuuril).
Tulemuste arvestamine, nagu alati, algab kontrollidega. Seerumi kontroll peaks jääma selgeks, antigeenikontroll ühtlaselt hägune. Katseklaase vaadeldakse läbiva valguse käes (väga mugav tumedal taustal) palja silmaga, kasutades selleks suurendusklaasi või aglutinoskoopi.
Aglutinoskoop- seade, mis koosneb alusele paigaldatud õõnsast metalltorust. Selle peal on reguleerimiskruviga okulaar. Toru alla on kinnitatud pöörlev peegel. Katseklaas uuritava vedelikuga sisestatakse küljelt toru avasse sellisel kaugusel, et selles olev vedelik jääb okulaari alla. Peegliga valgustuse seadistamise ja okulaari teravustamise abil tehakse kindlaks aglutinaadi olemasolu ja olemus.
Reaktsiooni positiivse tulemuse korral on katseklaasides nähtavad aglutinaadi terad või helbed. Aglutinaat settib järk-järgult põhja "vihmavarjuna" ja sette kohal olev vedelik muutub selgeks (võrdle ühtlaselt häguse antigeenikontrolliga).
Sademe suuruse ja olemuse uurimiseks raputatakse katseklaaside sisu veidi. Esineb peeneteralist ja helbelist aglutinatsiooni. Peeneteraline (O-aglutinatsioon) saadakse O-seerumiga töötamisel *. Helbeline (H) - liikuvate mikroorganismide koostoimes liputatud H-seerumiga.
* (O-seerum sisaldab antikehi O (somaatilise) antigeeni, H-seerumi - flagella vastu.)
Flokulentse aglutinatsioon toimub kiiremini ning tekkiv sade on väga lahtine ja kergesti purunev.
Kõik rakud settisid, vedelik katseklaasis on täiesti läbipaistev. Reaktsiooni tulemus on tugevalt positiivne.
Settet on vähem, vedeliku täielikku valgustumist ei toimu. Reaktsiooni tulemus on positiivne.
Settet on veelgi vähem, vedelik on hägune. Reaktsiooni tulemus on kergelt positiivne.
Kerge sete, hägune vedelik. Kahtlane vastus.
Sette puudub, vedelik on ühtlaselt hägune, nagu antigeenikontrollis. Negatiivne reaktsiooni tulemus.
Võimalikud vead aglutinatsioonireaktsiooni formuleerimisel. 1. Spontaanne (iseeneslik) aglutinatsioon. Mõned rakud, eriti R-vormis mikroobid, ei anna homogeenset (homogeenset) suspensiooni, sadestuvad kiiresti. Selle vältimiseks kasutage S-vormi kultuuri, mis ei aglutineerita spontaanselt.
2. Tervete inimeste seerumis on teatud mikroorganismide vastased antikehad (nn "normaalsed antikehad"). Nende tiiter on madal. Seetõttu näitab reaktsiooni positiivne tulemus lahjenduses 1:100 ja rohkem selle spetsiifilisust.
3. Rühmareaktsioon antigeense struktuuriga sarnaste mikroobidega. Näiteks kõhutüüfusehaige seerum võib aglutineerida ka paratüüfusseid baktereid A ja B. Erinevalt spetsiifilisest rühmareaktsioonist esineb see madalamate tiitritega. Adsorbeeritud seerumid ei anna rühmareaktsiooni.
4. Tuleb arvestada, et spetsiifilised antikehad võivad pärast haigust ja ka pärast vaktsineerimist püsida pikka aega. Neid nimetatakse "anamnestilisteks". Et eristada neid praeguse haiguse ajal tekkinud "nakkuslikest" antikehadest, viiakse reaktsioon dünaamikasse, st uuritakse patsiendi seerumit, mis võetakse uuesti 5-7 päeva pärast. Antikehade tiitri tõus viitab haiguse esinemisele – "anamnestiliste" antikehade tiiter ei suurene, võib isegi väheneda.
testi küsimused
1. Mis on immuunreaktsioonid, millised on nende peamised omadused?
2. Millised komponendid osalevad seroloogilistes reaktsioonides? Miks nimetatakse reaktsioone seroloogilisteks, mitmest faasist need koosnevad?
3. Mis on aglutinatsioonireaktsioon? Selle kasutamine ja meetodid. Mis on diagnostika?
4. Millist antigeeni kasutatakse patsiendi seerumi uurimisel? Milline seerum määrab tundmatu mikroobi tüübi?
5. Mis on O- ja H-aglutinatsioon? Millistel juhtudel tekib helveste ja millal peeneteraline sade?
Harjutus
1. Seadistage üksikasjalik aglutinatsioonitest, et määrata antikeha tiiter patsiendi seerumis ja võtta arvesse selle tulemust.
2. Asetage aglutinatsioonireaktsioon klaasile, et määrata isoleeritud mikroorganismi tüüp.
Hemaglutinatsiooni reaktsioon
Laboratoorses praktikas kasutatakse kahte hemaglutinatsioonireaktsiooni (RHA), mis erinevad oma toimemehhanismi poolest.
Esimene RGA viitab seroloogiale. Selles reaktsioonis aglutineeritakse erütrotsüüdid, kui nad suhtlevad vastavate antikehadega (hemaglutiniinidega). Reaktsiooni kasutatakse laialdaselt veregruppide määramiseks.
Teine RGA ei ole seroloogiline. Selles ei põhjusta punaste vereliblede liimimist mitte antikehad, vaid viiruste poolt moodustatud spetsiaalsed ained. Näiteks gripiviirus aglutineerib kanade ja merisigade erütrotsüüte, lastehalvatuse viirus lammaste erütrotsüüte. See reaktsioon võimaldab hinnata konkreetse viiruse olemasolu uuritavas materjalis.
Reaktsiooni seadistus. Reaktsioon pannakse katseklaasidesse või spetsiaalsetele süvenditega plaatidele. Viiruse esinemise suhtes testitavat materjali lahjendatakse isotoonilise lahusega vahekorras 1:10 kuni 1:1280; 0,5 ml igat lahjendust segatakse võrdse koguse 1-2% erütrotsüütide suspensiooniga. Kontrollis segatakse 0,5 ml erütrotsüüte 0,5 ml isotoonilise lahusega. Katseklaasid asetatakse 30 minutiks termostaadi ja plaadid jäetakse 45 minutiks toatemperatuurile.
Tulemuste arvestus. Katseklaasi või kaevu põhjas oleva reaktsiooni positiivse tulemuse korral langeb erütrotsüütide sade, mille servad on karm ("vihmavari"), kattes kogu süvendi põhja. Negatiivse tulemuse korral moodustavad erütrotsüüdid tiheda, siledate servadega sade ("nupp"). Sama sade peaks olema kontrolli all. Reaktsiooni intensiivsust väljendatakse plussmärkidega. Viiruse tiiter on materjali maksimaalne lahjendus, milles toimub aglutinatsioon.
Hemaglutinatsiooni pärssimise reaktsioon
See on seroloogiline reaktsioon, mille käigus spetsiifilised viirusevastased antikehad, interakteerudes viirusega (antigeeniga), neutraliseerivad selle ja võtavad sellelt võime aglutineerida punaseid vereliblesid, st inhibeerida hemaglutinatsioonireaktsiooni. Hemaglutinatsiooni pärssimise reaktsiooni (HITA) kõrge spetsiifilisus võimaldab seda kasutada HA käigus tuvastatud viiruste tüübi ja isegi tüübi määramiseks.
Reaktsiooni seadistus. 0,25 ml viirusevastast seerumit segatakse kahekordsetes järjestikustes lahjendustes 1:10 kuni 1:2560 võrdse koguse viirust sisaldava materjaliga, mis on lahjendatud 4 korda vähem kui RGA-s kehtestatud tiiter. Segu loksutatakse ja asetatakse 30 minutiks termostaadi, misjärel lisatakse 0,5 ml 1-2% erütrotsüütide suspensiooni.
Reaktsioonile järgneb kolm kontrolli (tabel 17).
Tulemused registreeritakse pärast korduvat inkubeerimist termostaadis 30 või 45 minutit toatemperatuuril. Seerumi ja erütrotsüütide kontrolli eksperimendi õige seadistuse korral peaks moodustuma "nupp" - erütrotsüüte aglutineerivat tegurit pole; antigeeni kontrolli all moodustub "vihmavari" - viirus põhjustas erütrotsüütide aglutinatsiooni.
Katses, kui seerum on uuritava viirusega homoloogne, moodustub "nupp" - seerum neutraliseeris viiruse. Seerumi tiiter on selle maksimaalne lahjendus, milles hemaglutinatsioon viibib.
Kaudne hemaglutinatsiooni reaktsioon
Kaudse (passiivse) hemaglutinatsiooni (RIHA) reaktsioon põhineb asjaolul, et erütrotsüüdid, kui nende pinnale adsorbeerub lahustuv antigeen, omandavad võime aglutineerida interakteerudes adsorbeerunud antigeeni vastaste antikehadega. RNGA skeem on näidatud joonisel fig. 34. RNHA-d kasutatakse laialdaselt mitmete infektsioonide diagnoosimisel.
Reaktsiooni seadistus. Testseerumit kuumutatakse 30 minutit temperatuuril 56 °C, lahjendatakse järjestikku vahekorras 1:10 - 1:1280 ja valatakse 0,25 ml katseklaasidesse või süvenditesse, kuhu lisatakse 2 tilka erütrotsüütide diagnostilist ainet (antigeeniga erütrotsüüdid). neile adsorbeeritud).
Kontrollid: erütrotsüütide diagnostika suspensioon koos ilmselgelt immuunseerumiga; diagnostika peatamine normaalse seerumiga; normaalsete erütrotsüütide suspensioon koos testitud seerumiga. Esimeses kontrollis peaks toimuma aglutinatsioon, teises ja kolmandas mitte.
RIGA abil on võimalik määrata tundmatut antigeeni, kui teadaolevad antikehad adsorbeeritakse erütrotsüütidele.
Hemaglutinatsioonireaktsiooni saab Takachi mikrotiitri abil seadistada mahus 0,025 ml (mikromeetod).
testi küsimused
1. Mida näitab positiivne RGA tulemus erütrotsüütide ja viiruse esinemise suhtes testitud materjali vahel?
2. Kas viiruse ja vastava seerumi lisamisel tekib erütrotsüütide aglutinatsioon? Mis on reaktsiooni nimi, mis seda nähtust paljastab?
Harjutus
Kaaluge ja registreerige RIIA tulemus.
sademete reaktsioon
Sadestamisreaktsioonis sadestatakse spetsiifiline immuunkompleks, mis koosneb lahustuvast antigeenist (lüsaat, ekstrakt, hapteen) ja spetsiifilisest antikehast elektrolüütide juuresolekul.
Selle reaktsiooni tulemusena tekkinud hägust rõngast või sadet nimetatakse sademeks. See reaktsioon erineb aglutinatsioonireaktsioonist peamiselt antigeeniosakeste suuruse poolest.
Sadestamisreaktsiooni kasutatakse tavaliselt antigeeni määramiseks mitmete infektsioonide (siberi katk, meningiit jne) diagnoosimisel; kohtumeditsiinis - vere, sperma jm liigi määramiseks; sanitaar- ja hügieeniuuringutes - toodete võltsimise tuvastamisel; tema abiga määrata loomade ja taimede fülogeneetiline seos. Reaktsiooni jaoks vajate:
1. Antikehad (pretsipitiinid) - kõrge antikehade tiitriga (mitte madalam kui 1:100 000) immuunseerum. Sadestava seerumi tiiter määratakse selle antigeeni kõrgeima lahjenduse järgi, millega see reageerib. Seerumit kasutatakse tavaliselt lahjendamata või lahjendatult 1:5–1:10.
2. Antigeen - valgu või lipoidse polüsahhariidi iseloomuga lahustunud ained (täielikud antigeenid ja hapteenid).
3. Isotooniline lahus.
Peamised meetodid sadestamisreaktsiooni läbiviimiseks on: ringsadestamisreaktsioon ja sadestamisreaktsioon agaris (geelis).
Tähelepanu! Kõik sadestamisreaktsioonis osalevad komponendid peavad olema täiesti läbipaistvad.
Rõngasadestamise reaktsioon. Sadestamistorusse lisatakse Pasteuri pipeti abil 0,2-0,3 ml (5-6 tilka) seerumit (seerum ei tohiks langeda tuubi seintele). Antigeen kantakse ettevaatlikult samas mahus seerumile, valades seda õhukese Pasteuri pipetiga mööda katseklaasi seina. Katseklaasi hoitakse kaldus asendis. Õige kihistamise korral peaks seerumi ja antigeeni vahel olema selge piir. Ettevaatlikult, et vedelik ei seguneks, asetage katseklaas statiivile. Reaktsiooni positiivse tulemuse korral moodustub antigeeni ja antikeha piiril hägune "rõngas" - sade (vt joonis 48).
Reaktsioonile järgneb hulk kontrolle (tabel 18). Reaktsiooni koostisosade katseklaasi viimise järjekord on väga oluline. Te ei saa seerumit kihistada antigeenile (kontrollis - isotoonilisele lahusele), kuna seerumi suhteline tihedus on suurem, vajub see toru põhja ja vedelike vahelist piiri ei tuvastata. .
Märge. + "rõnga" olemasolu; - "rõnga" puudumine.
Tulemused registreeritakse 5-30 minuti pärast, mõnel juhul tunni pärast, nagu alati, alustades kontrollidest. "Rõngas" 2. katseklaasis näitab immuunseerumi võimet astuda spetsiifilisse reaktsiooni vastava antigeeniga. 3.-5. katseklaasis ei tohiks olla "rõngaid" – puuduvad üksteisele vastavad antikehad ja antigeenid. "Ring" 1. katseklaasis - positiivne reaktsiooni tulemus - näitab, et uuritav antigeen vastab võetud immuunseerumile, "rõnga" puudumine ("rõngas" ainult 2. katseklaasis) näitab nende vastuolu - negatiivne reaktsiooni tulemus.
Sadestamise reaktsioon agaris (geel). Reaktsiooni eripära seisneb selles, et antigeeni ja antikeha interaktsioon toimub tihedas keskkonnas, st geelis. Saadud sade annab söötme paksusele hägune riba. Riba puudumine näitab reaktsioonikomponentide mittevastavust. Seda reaktsiooni kasutatakse laialdaselt biomeditsiinilistes uuringutes, eriti difteeria tekitaja toksiinide moodustumise uurimisel.
testi küsimused
1. Mis on peamine erinevus aglutinatsiooni ja sadestumise reaktsiooni vahel?
2. Miks ei saa sadestamisreaktsioonis kasutada häguseid koostisosi?
Harjutus
1. Seadistage rõngassadestamise reaktsioon ja joonistage tulemus.
2. Uurige antigeeni ja antikeha vastasmõju olemust agarisadestamisreaktsioonis, joonistage tulemus (topsike õpetaja käest).
Lüüsireaktsioon (immuuntsütolüüs)
Immuunlüüs on rakkude lahustumine antikehade mõjul koos komplemendi kohustusliku osalemisega. Reaktsiooni jaoks vajate:
1. Antigeen – mikroobid, erütrotsüüdid või muud rakud.
2. Antikeha (lüsiin) - immuunseerum, harva patsiendi seerum. Bakteriolüütiline seerum sisaldab antikehi, mis osalevad bakterite lüüsis; hemolüütiline - hemolüsiinid, mis aitavad kaasa punaste vereliblede lüüsile; spiroheetide lüüsimiseks on vaja spirohetolisiine, rakke - itolisiine jne.
3. Täiendada. Enamik komplemente merisigade seerumis. Seda seerumit (mitu looma segu) kasutatakse tavaliselt täiendusena. Värske (natiivne) komplement on ebastabiilne ja kergesti hävib kuumutamisel, loksutamisel, ladustamisel, nii et seda saab kasutada mitte kauem kui kaks päeva pärast kättesaamist. Komplemendi säilitamiseks lisatakse sellele 2% boorhapet ja 3% naatriumsulfaati. Seda komplementi võib säilitada temperatuuril 4 °C kuni kaks nädalat. Kuivkomplementi kasutatakse sagedamini. Enne kasutamist lahustatakse see isotoonilises lahuses esialgse mahuni (näidatud etiketil).
4. Isotooniline lahus.
Hemolüüsi reaktsioon(Tabel 19). Reaktsiooni jaoks vajate:
1. Antigeen - pestud lamba erütrotsüütide 3% suspensioon kiirusega 0,3 ml erütrotsüütide setet ja 9,7 ml isotoonilist lahust.
2. Antikeha - hemolüütiline seerum (hemolüsiin) lamba erütrotsüütide vastu; tavaliselt valmistatakse tootmises, lüofiliseeritakse ja tiiter on märgitud etiketile.
Hemolüsiini tiiter on kõrgeim seerumi lahjendus, mille juures toimub 3% erütrotsüütide suspensiooni täielik hemolüüs komplemendi juuresolekul. Hemolüüsireaktsiooni jaoks võetakse hemolüsiini kolmekordses tiitris, st seda lahjendatakse 3 korda vähem kui enne tiitrit. Näiteks kui seerumi tiiter on 1:1200, lahjendatakse seerumit 1:400 (0,1 ml seerumit* ja 39,9 ml isotoonilist soolalahust). Hemolüsiini liig on vajalik, kuna osa sellest võivad reaktsiooni teised komponendid adsorbeerida.
* (Alla 0,1 ml seerumit ei tohi võtta – mõõtmise täpsus kannatab.)
3. Komplement lahjendatakse 1:10 (0,2 ml komplementi ja 1,8 ml isotoonilist soolalahust).
4. Isotooniline lahus.
Tulemuste arvestus. Esimese katseklaasi õigesti seadistatud reaktsiooni korral toimub hemolüüs - selle sisu muutub läbipaistvaks. Kontrollkatsetes jääb vedelik häguseks: 2. katsutis puudub hemolüüsi alguseks komplement, 3. katsutis hemolüsiini ei ole, 4. katsutis ei ole hemolüsiini ega komplementi, 5. katsutis antigeen ei ühti antikehaga,
Vajadusel tiitritakse hemolüütilist seerumit vastavalt järgmisele skeemile (tabel 20).
Enne tiitrimist valmistatakse seerumi esialgne lahjendus 1:100 (0,1 ml seerumit ja 9,9 ml isotoonilist soolalahust), millest tehakse vajalikud lahjendused, näiteks:
Nendest lahjendustest lisatakse 0,5 ml seerumit tiitrimise katseklaasidesse, nagu on näidatud tabelis. kakskümmend.
Tabelis toodud näites. 20, hemolüütilise seerumi tiiter on 1:1200.
Värske hemolüütilise seerumi kasutamisel tuleb see komplemendi hävitamiseks inaktiveerida. Selleks kuumutatakse seda 30 minutit temperatuuril 56 ° C veevannis või termostaadiga inaktivaatoris. Viimane meetod on parem: see välistab seerumi ülekuumenemise, st selle denatureerumise. Denatureeritud seerumid ei sobi testimiseks.
bakteriolüüsi reaktsioon. Selles reaktsioonis komplementeeritakse baktereid sobiva (homoloogse) seerumi juuresolekul. Reaktsiooniskeem on põhimõtteliselt sarnane hemolüüsi reaktsiooniskeemiga. Erinevus seisneb selles, et pärast kahetunnist inkubeerimist külvatakse kõik katseklaasid Petri tassidele katses võetud mikroorganismile soodsa söötmega, et teada saada, kas see on lüüsitud. Kui 2.–5. katseklaasist (kontroll) saadud põllukultuuride kogemus on õigesti seatud, peaks seal olema rikkalik kasv. Kasvu puudumine või nõrk kasv 1. katseklaasist (katsest) saadud kultuuris viitab mikroobide hukkumisele, st et nad on antikehaga homoloogsed.
Tähelepanu! Bakteriolüüsi reaktsioon tuleb läbi viia aseptilistes tingimustes.
testi küsimused
1. Mis juhtub erütrotsüütidega, kui isotoonilise naatriumkloriidi lahuse asemel kasutatakse destilleeritud vett? Mis on selle nähtuse aluseks?
2. Milline reaktsioon tekib, kui erütrotsüüdid interakteeruvad homoloogse immuunseerumiga komplemendi puudumisel?
Harjutus
Seadistage hemolüüsi reaktsioon. Salvestage ja joonistage tulemus.
Komplemendi fikseerimise reaktsioon
Komplemendi sidumisreaktsioon (RCC) põhineb asjaolul, et spetsiifiline antigeen-antikeha kompleks adsorbeerib (seondab) alati enda külge.
Seda reaktsiooni kasutatakse laialdaselt antigeenide tuvastamisel ja infektsioonide, eriti spiroheetide (Wassermanni reaktsioon), riketsia ja viiruste põhjustatud haiguste serodiagnosis.
RSK on keeruline seroloogiline reaktsioon. See hõlmab komplementi ja kahte antigeen-antikeha süsteemi. Põhimõtteliselt on need kaks seroloogilist reaktsiooni.
Esimene süsteem - peamine - koosneb antigeenist ja antikehast (üks on teada, teine mitte). Sellele lisatakse teatud kogus komplementi. Kui selle süsteemi antigeen ja antikeha kattuvad, ühendavad nad ja seovad komplemendi. Saadud kompleks on peeneks hajutatud ja pole nähtav.
Selle kompleksi moodustumine on teada teise hemolüütilise või indikaatorsüsteemi abil. See sisaldab lamba erütrotsüüte (antigeen) ja vastavat hemolüütilist seerumit (antikeha), st valmis immuunkompleksi. Selles süsteemis võib erütrotsüütide lüüs toimuda ainult komplemendi juuresolekul. Kui komplement on seotud esimese süsteemiga (kui antigeen ja antikeha selles vastavad), siis teises süsteemis hemolüüsi ei toimu - kuna vaba komplementi pole. Hemolüüsi puudumine (sondi sisu on hägune või toru põhjas on erütrotsüütide sade) registreeritakse RSK positiivse tulemusena (joonis 35).
Kui esimeses süsteemis ei ühti antigeen antikehaga, siis immuunkompleks ei moodustu ja komplement jääb vabaks. Vabaks jäädes osaleb komplement teises süsteemis, põhjustades hemolüüsi - RSC tulemus on negatiivne (torude sisu on läbipaistev - "lakiveri").
Komplemendi sidumise reaktsiooni komponendid: 1. Antigeen – tavaliselt lüsaat, ekstrakt, hapteen; mikroorganismide suspensioon Põhiline 2. Antikeha - patsiendisüsteemi seerum 3. Komplement - merisigade seerum 4. Antigeen - lamba erütrotsüüdid Hemolüütiline - 5. Antikeha - hemolüsiin lamba erütrotsüütidele 6. Isotooniline lahuste süsteem
Kuna RSC-s osaleb suur hulk komplekskomponente, tuleb need eelnevalt tiitrida ja reaktsioonisegusse võtta täpsetes kogustes ja võrdsetes kogustes: 0,5 või 0,25, harvemini 0,2 ml. Vastavalt sellele viiakse kogu katse läbi 2,5, 1,25 või 1,0 ml mahus (suuremad mahud annavad täpsema tulemuse). Reaktsioonikomponentide tiitrimine viiakse läbi katsega samas mahus, asendades puuduvad koostisosad isotoonilise lahusega.
Koostisosade valmistamine
1. Hemolüütiline seerum(hemolüsiin). Seerumit lahjendatakse 3 korda vähem kui selle tiiter. Valmistage kogu katse jaoks ette seerumi kogulahjendus; mille maht määratakse, korrutades seerumi mahu ühes katsutis (näiteks 0,5 ml) katsutite arvuga, ületades veidi nende arvu katses *.
* (Reaktsiooni kõigi komponentide valmistamisel on vajalik liigne vedelik: osa sellest jääb katseklaaside, kolbide, pipettide seintele.)
2. Lamba erütrotsüüdid. Kõigi katseklaaside arvu jaoks valmistatakse pestud lamba erütrotsüütide 3% suspensioon.
Hemolüütilise süsteemi ettevalmistamiseks segatakse 30 minutit enne selle katsesse viimist võrdsed kogused lahjendatud hemolüsiini ja erütrotsüütide suspensioone, lisatakse erütrotsüütidele seerum, segatakse põhjalikult ja inkubeeritakse 30 minutit temperatuuril 37 ° C (sensibiliseeritud).
3. Täiendage tavaliselt lahjendatakse 1:10. Enne iga katset tuleb seda tiitrida. Komplemendi tiiter on selle väikseim kogus, hemolüütilisse süsteemi lisamisel toimub täielik hemolüüs 1 tunni jooksul temperatuuril 37 ° C. Komplemendi tiitrimise skeem on esitatud tabelis. 21.
Märge. Vedeliku kogumaht katseklaasides on 2,5 ml.
Tähelepanu! Komplementi tiitritakse põhikatsega samas mahus, asendades puuduvad koostisosad isotoonilise lahusega.
Tulemuste arvestus. Kontrollides ei tohiks olla isegi hemolüüsi jälgi, kuna ühel neist pole komplementi, teine ei sisalda hemolüsiini. Kontrollid näitavad, et komponentides puuduvad hemotoksilised reaktsioonid (võime spontaanselt lüüsida erütrotsüüte).
Laual. Näiteks on komplemendi tiiter 1:10 lahjenduses 0,15 ml. Katses võib komplemendi aktiivsus väheneda selle mittespetsiifilise adsorptsiooni tõttu teiste reaktsioonikomponentide poolt, seetõttu suurendatakse katse jaoks komplemendi kogust: võetakse tiitrit järgiv annus. See on tööannus. Antud näites võrdub see 0,2 ml komplemendiga 1:10 lahjenduses. Kuna kõiki CSC-s osalevaid komponente tuleb võtta võrdsetes kogustes (meie näites on see 0:5 ml), tuleb komplemendi tööannusele (0,2 ml 1:10) lisada 0,3 ml isotoonilist lahust. Kogu katse jaoks korrutatakse nende kõigi maht (komplement ja isotooniline soolalahus) CSC-s osalevate torude arvuga. Näiteks katse läbiviimiseks 50 katseklaasis peate võtma 10 ml 1:10 komplementi (0,2 ml × 50) ja 15 ml isotoonilist lahust (0,3 ml × 50).
4. Antigeen tavaliselt valmistage see valmis, näidates ära selle tiitri, st koguse, mis pärast antigeeni lahjendamist peaks sisalduma 1 ml-s. Näiteks 0,4 tiitri korral lahjendatakse see 0,96 ml isotoonilises lahuses. Kogemuse kohaselt võtke antigeeni kogus, mis on võrdne poole tiitriga (0,5 ml). See on tema tööannus. Valmistage kogu katse jaoks ette kogu antigeeni lahjendus, korrutades 0,5 ml katses olevate katsutite arvuga.
5. Antikeha- Patsiendi seerum. Värske seerum inaktiveeritakse enne katset, et hävitada selles sisalduv komplement. Selleks kuumutatakse seda 30 minutit temperatuuril 56 ° C veevannis või termostaadiga inaktivaatoris. Eelistatav on viimane meetod: see välistab seerumi ülekuumenemise, st selle denatureerumise. Denatureeritud seerumid ei sobi testimiseks. Patsiendi seerumit kasutatakse tavaliselt lahjenduses 1:10 kuni 1:160.
Immuunseerumid valmistatakse kõige sagedamini tööstuslikes tingimustes ja vabastatakse inaktiveeritult. Neid kasvatatakse 1:50 ja üle selle.
Tähelepanu! Kõik komponendid valmistatakse väikese ülejäägiga.
Põhikogemuse läbiviimine
Katse seadistamisel on komponentide lisamise järjekord äärmiselt oluline. Katse viiakse läbi kahes etapis (tabel 22).
1 (Katses saab seerumit uurida kahekordsetes järjestikustes lahjendustes.)
I faas. Katseklaasidesse valatakse vajalik kogus isotoonilist naatriumkloriidi lahust, seejärel vajalik kogus lahjendatud seerumit ning samas mahus antigeeni ja komplemendi töödoosid. Kogemusega kaasneb tingimata kõigi selles osalevate koostisosade kontroll: seerum, antigeen, hemolüütiline süsteem ja komplement.
Katseklaasid loksutatakse põhjalikult ja inkubeeritakse 37°C juures 45 minutit – 1 tund või 4°C juures ("CSC in the cold") 18 tundi.Selle aja jooksul toimub spetsiifilise kompleksi juuresolekul komplemendi sidumine. Reaktsiooni läbiviimine "külmas" suurendab oluliselt selle tundlikkust ja spetsiifilisust.
II faas. Inkubeerimise lõppedes lisatakse kõikidesse katseklaasidesse 1 ml hemolüütilist süsteemi, mida hoitakse eelnevalt 30 minutit termostaadis (sensibiliseeritud). Torusid loksutatakse ja asetatakse tagasi termostaadi.
Tulemuste arvestus. Katseklaasid jäetakse termostaadis kuni täieliku hemolüüsini 2., 3., 6. ja 7. katseklaasis (seerumi, antigeeni ja komplemendi kontroll ühe ja kahe annuse jaoks). Esiteks toimub hemolüüs 7. katseklaasis, mis sisaldab topeltkogust komplementi. Pärast seda, kui selles torus toimub hemolüüs ja selle sisu muutub täiesti läbipaistvaks, peate hoolikalt jälgima ülejäänud kontrolle. Niipea, kui vedelik 2., 3. ja 6. katseklaasis muutub läbipaistvaks, peaksite viivitamatult termostaadilt eemaldama raami koos katseklaasidega. Asjaolu, et katset ei hoitud termostaadis vajalikust kauem, viitab kerge hägusus (mittetäielik hemolüüs) 5. katseklaasis - see sisaldab ainult poolt komplemendi tööannusest ja täielikku hemolüüsi õige seadistuse korral. eksperiment ei saa olla.
Hemolüüs seerumis ja antigeeni kontrollides (tuubid 2 ja 3) näitab, et nende annused valiti õigesti ning seerum ega komplemendi antigeen ei seondu iseenesest.
Hemolüütilise süsteemi (toru 4) kontrollimisel, kui see töötab korralikult, ei tohiks olla isegi hemolüüsi jälgi - sellel puudub komplement.
Kui olete veendunud, et kontrollid on õigesti läbitud, võib kogemusi arvesse võtta. Hemolüüsi puudumist katseklaasides loetakse reaktsiooni positiivseks tulemuseks. See näitab, et seerumis on antikehi, mis on võetud antigeeni suhtes spetsiifilised. Nende moodustatud kompleks sidus komplemendi ja takistas selle osalemist hemolüüsireaktsioonis. Kui katseklaasides toimub hemolüüs, hinnatakse reaktsiooni tulemust negatiivseks. Sel juhul puudub vastavus antigeeni ja antikeha vahel, komplement ei ole seotud ja osaleb hemolüüsireaktsioonis.
Paralleelselt patsiendi seerumiga tehakse sama katse teadaoleva positiivse seerumiga (st seerumiga, milles on antud antigeeni vastased antikehad) ja teadaoleva negatiivse seerumiga, milles spetsiifilisi antikehi pole. Katse õige seadistuse korral peaks esimesel juhul esinema hemolüüsi viivitus ja teisel juhul hemolüüs.
Reaktsiooni intensiivsust väljendatakse järgmiselt:
Täielik hemolüüsi viivitus. Erütrotsüüdid moodustavad ühtlase hägususe või settivad põhja. Sel juhul muutub katseklaasis olev vedelik värvituks;
Lüüsis ligikaudu 25% erütrotsüütidest. Sete on väiksem, selle kohal olev vedelik kergelt roosakas. RSC tulemust hinnatakse samuti teravalt positiivseks;
Lüüsis ligikaudu 50% erütrotsüütidest. Sade on väike, vedelik roosakas. RSK positiivne tulemus;
Lüüsis ligikaudu 75% erütrotsüütidest. Ebaoluline sete, selle kohal intensiivse värvusega vedelik. RSK kahtlane tulemus;
Kõik erütrotsüüdid lüüsiti. Vedelik on intensiivse värvusega ja täiesti läbipaistev. Negatiivne RSK tulemus.
testi küsimused
1. Mis on RSC põhimõte?
2. Millised süsteemid on kaasatud RSC-sse? Millest hemolüütiline süsteem koosneb ja millist rolli see reaktsioonis mängib?
3. Milline on ettevalmistus RSC põhikogemuseks? Millises järjekorras see läbi viiakse? Mitu faasi on RSC-s?
4. Mida tähendab hemolüüsi puudumine CSC-s?
Harjutus
1. Tiitrige komplement ja määrake selle tööannus.
2. Arvutage põhikatse ülespanekuks kõik koostisosad, viige läbi katse, arvestage ja joonistage tulemus.
Immunofluorestsentsreaktsioon
Immunofluorestsentstestis (RIF) kasutatakse seroloogilisteks uuringuteks fluorestsentsmikroskoopiat (vt 2. peatükk). Reaktsioon põhineb asjaolul, et immuunseerumid, mille külge on keemiliselt seotud fluorokroomid, moodustavad vastavate antigeenidega suheldes spetsiifilise fluorestsentsmikroskoobis nähtava valguskompleksi. Selliseid seerumeid nimetatakse luminestsentsiks *. Meetod on ülitundlik, lihtne, ei nõua puhaskultuuri eraldamist (mikroorganisme saate tuvastada otse patsiendilt saadud materjalist: koolera korral väljaheited, läkaköha korral röga, marutaudi korral ajukude). Tulemuse saab pool tundi pärast luminestseeruva seerumi preparaadile kandmist. Seetõttu kasutatakse RIF-i laialdaselt paljude infektsioonide ekspress- (kiirendatud) diagnostikas.
* (Fluorokroomid: fluorestseiin annab rohelise sära, rodamiin - punase.)
Preparaatide ettevalmistamiseks asetatakse niiskesse kambrisse fikseeritud määrdiga (jälg, lõige) slaid. Kamber valmistatakse järgmiselt. Petri tassi põhjale asetatakse märg filterpaber. Sellele asetatakse paralleelselt kaks klaaspulka (saate kasutada Pasteuri pipettide laia osa). Neile asetatakse slaidiga slaid.
Tähelepanu! Ärge unustage määrdumist vahapliiatsiga ümber teha.
Määrdile kantakse tilk luminestseeruvat seerumit. Tass suletakse ja asetatakse termostaadi või jäetakse toatemperatuurile 20-30 minutiks seisma. Pärast inkubeerimist pestakse puhverdatud isotoonilise lahusega (pH 7,4), loputatakse destilleeritud veega, kuivatatakse, kantakse tilk puhverdatud glütserooli, kaetakse katteklaasiga (mitte paksem kui 0,17 mm!) ja uuritakse fluorestsentsmikroskoobiga. Kui preparaat sisaldab mikroobe, mis on homoloogsed luminestseeruvate seerumi antikehadega, helendavad need tumedal taustal eredalt. Seda meetodit nimetatakse otseseks (joonis 36). Otsese RIF-meetodi ebamugavus seisneb selles, et iga määratud antigeeni jaoks on vaja luminestseeruvaid seerumeid, mida on raske valmistada, ja ühegi antigeeni jaoks pole valmis luminestseeruvate seerumite komplekti. Seetõttu kasutatakse sageli kaudset meetodit. See seisneb selles, et esimeses etapis töödeldakse ravimit soovitud antigeeniga mitteluminestseeruva immuunspetsiifilise seerumiga. Kui preparaat sisaldab soovitud antigeene (mikroobe), siis moodustub antigeen-antikeha kompleks, mida pole näha. Pärast kuivatamist töödeldakse preparaati teises etapis luminestseeruva seerumiga, mis sisaldab antikehi mitte soovitud antigeeni, vaid selle loomaliigi globuliinide vastu, millest spetsiifiline seerum saadi. Näiteks kui esimene seerum saadi küüliku immuniseerimise käigus, siis teine peaks sisaldama küüliku globuliinide vastaseid antikehi (vt joonis 36). Need antikehad ühinevad spetsiifiliste seerumi globuliinidega, mis on adsorbeerunud soovitud antigeenile, ja kompleks helendab, kui ravimit vaadatakse fluorestsentsmikroskoobi all.
Opsonofagotsüütiline reaktsioon
Opsonofagotsütaarne reaktsioon (OPR) on üks immuunfagotsütoosi aktiivsuse hindamise meetodeid. Mida suurem on see aktiivsus, seda suurem on organismi vastupanuvõime infektsioonidele. Immuunorganismis toimub antikehade (opsoniinide) mõjul fagotsütoos aktiivsemalt (lühema perioodi jooksul imendub rohkem mikroobe). Seetõttu pole fagotsüütilise aktiivsuse näitajad mitte ainult diagnostilise väärtusega (näiteks brutselloosi korral), vaid võimaldavad ennustada ka nakkusprotsessi tulemust, hinnata ravi ja vaktsineerimise tulemusi. Reaktsiooni jaoks vajate:
1. Antigeen – elusate või tapetud mikroorganismide suspensioon.
2. Antikeha (opsoniinid) - testitav seerum.
3. Fagotsüüdid - tavaliselt uuritud vere neutrofiilid.
Reaktsiooni seadistus. Mikropipeti abil valatakse väikestesse katseklaasidesse 0,05 ml 2% naatriumtsitraadi lahust; 0,1 ml uuritavat verd ja 0,05 ml mikroorganismide suspensiooni, mille tihedus vastab 10 ühikule 1 ml-s. hägusus vastavalt GISK optilisele standardile.
Tähelepanu! Iga koostisosa jaoks tuleb kasutada eraldi pipetti.
Segage torude sisu. Katseklaasid asetatakse 30 minutiks termostaadi, misjärel nende sisu segatakse uuesti ja valmistatakse õhukesed määrded (nagu vereproovid). Peitsitud Romanovski - Giemsa järgi.
Tulemuste arvestus. Määrimise erinevates kohtades loendatakse 25 neutrofiili, võttes arvesse kõigis neist kinnipüütud mikroorganismide arvu. Opsonofagotsüütilise reaktsiooni (POFR) indikaator arvutatakse järgmise valemi abil:
POFR = 3a + 2b + 1c + 0,
kus a on rohkem kui 41 bakterit sisaldavate neutrofiilide arv; b - neutrofiilide arv, mis sisaldab 21 kuni 40 bakterit; c on neutrofiilide arv, mis sisaldavad 1 kuni 20 bakterit; 0 - neutrofiilide arv, mis ei sisalda baktereid.
Opsonofagotsüütilise reaktsiooni maksimaalne indikaator selle arvestussüsteemiga on 75.
Reaktsiooni tulemust hinnatakse järgmise skeemi järgi:
POFR-iga 1 kuni 24 - nõrgalt positiivne;
POFR-iga 25 kuni 49 - hääldatakse;
POFR-iga 50 kuni 75 - järsult positiivne.
Tervetel inimestel on POFR 0-1, harva 4-5. Reaktsiooni selged ja järsult positiivsed tulemused viitavad uuritava inimese seerumi kõrgele opsoneerivale toimele koos väljendunud vere fagotsüütide aktiivsusega.
Ainult antikehade – opsoniinide – aktiivsuse määramine toimub opsoilise indeksi – immuunseerumi (testitud) seerumi juuresolekul esineva fagotsüütilise indeksi ja seerumi fagotsüütilise indeksi – määramise kogemuse põhjal, mis ilmselgelt ei sisalda antikehi antud mikroob. Katse seadistatakse järgmiselt: võetakse 2 katseklaasi, millest ühte (eksperimentaalsesse) lisatakse võrdsetes kogustes (tavaliselt 0,2 ml): 1) uuritava seerum; 2) mikroobide suspensioon, milles määratakse opsoniinide esinemine; 3) leukotsüüdid (võimalik hiire kõhuõõnest). Kontrolltuubi lisatakse: 1) seerum ilma opsoniinideta (kontroll); 2) samad mikroobid, mis katselises; 3) leukotsüüdid (sama, mis katseklaasis).
Mõlemat katsutit hoitakse 30 minutit termostaadis ning seejärel valmistatakse ühest ja teisest määrded, fikseeritakse ja värvitakse Romanovsky-Giemsa järgi. Äärid mikroskoobitakse ja fagotsüütiline indeks määratakse katse- ja kontrollkatsutites.
Opsoniinide olemasolul testitavas seerumis on opsooniindeks suurem kui üks. Mida suurem on arv, mis saadakse uuritava seerumi fagotsütoosiindeksi jagamisel kontrollseerumi fagotsütoosiindeksiga, seda tugevam on antikehade – opsoniinide – toime.
testi küsimused
1. Millisel antikehade omadusel OPA põhineb? Kas see reaktsioon on spetsiifiline?
2. Mida näitab OFR-i skoor 75?
Harjutus
Uurige sõrmest võetud vere OFR-i. Joonista fagotsüüdid. Arvutage PORF.
Immuunsusreaktsioonid in vivo (nahatestid)
Antigeeni kandmisel karmistunud nahale või intradermaalselt saab tuvastada nii immuunseisundi kui ka ülitundlikkuse seisundi selle ravimi suhtes.
Nahatest toksiiniga. Tiitritud kogus toksiini süstitakse intradermaalselt. Kui keha on immuunne, see tähendab, et sellel on teatud antitoksiini tase, siis toksiini toime ei avaldu – toksiin neutraliseeritakse antitoksiiniga. Mitteimmuunse organismi puhul tekib toksiini süstekohta põletikuline infiltraat (punetus, kõvenemine jne).
Allergeenide nahatestid(nahaallergilised testid), et uurida suurenenud tüüpi reaktsioone (vt ptk 13). Vahetu tüüpi suurenenud tundlikkusega reageerib sisestatud allergeen (antigeen) erinevate elundite rakkudele adsorbeerunud antikehadega. Hilinenud tüüpi ülitundlikkus on tingitud sensibiliseeritud T-lümfotsüütide reaktsioonist allergeenile. Selline sensibiliseerimine esineb mitmete haigete ja vaktsineeritud patsientide infektsioonide korral (tuberkuloos, brutselloos jne). Seetõttu on nende infektsioonide nahaallergilised testid diagnostilise väärtusega.
Nahatestide ettevalmistusi valmistavad spetsiaalsed tootjad, kes annavad nende kasutamise juhised.
testi küsimused
1. Mis on toksiini nahatesti antikeha? Mida näitab selle testi negatiivne tulemus?
2. Milline reaktsioon võimaldab teil tuvastada organismi suurenenud tundlikkuse seisundit nakkustekitaja suhtes?
Nakkushaiguste immunoprofülaktika ja immunoteraapia
Maailma eri riikides on sajandeid püütud ennetada surmava haiguse rasket kulgu, põhjustades haiguse kerget vormi.
Immunoprofülaktika teadusliku põhjenduse ja praktilise rakendamise andis esmalt L. Pasteur, kes lõi nõrgestatud (nõrgestatud) mikroorganismide kasutamise põhimõtted ja valmistas preparaate (vaktsiine) inimeste ja loomade teatud nakkushaiguste ennetamiseks.
Rohkem kui sada aastat on möödunud ja nüüd on immuunsuse kunstlik loomine nakkushaiguste vastu võitlemise aluseks.
Immuniseerimine - ravimite kasutuselevõtt kunstliku aktiivse immuunsuse loomiseks - viiakse läbi teatud aastatel kogu inimese elu jooksul. Esimestel päevadel pärast sündi saab laps tuberkuloosivastase BCG vaktsiini. 1. eluaastal vaktsineeritakse difteeria, läkaköha ja teetanuse ennetamiseks, vaktsineeritakse poliomüeliidi, leetrite jms vastu. Seega viiakse läbi spetsiifilist nakkushaiguste ennetamist, mille vastu kasutatakse vaktsiine.
Vaktsiinid- aktiivse immuniseerimise ettevalmistused võivad olla:
1. Korpuskulaarne (mikroobirakkudest) – elusad ja surnud.
2. Keemiline (antigeenid ja antigeensed fraktsioonid).
3. Anatoksiinid.
Nõrgestatud elusvaktsiinid valmistatakse elusatest mikroorganismidest, mille virulentsus on nõrgenenud (ladina keelest attenuer - nõrgendada, pehmendada) ja säilivad immunogeensed omadused (võime tekitada immuunsust).
Selliste mikroorganismide saamiseks on erinevaid viise:
1) kasvatamine patogeeni kasvuks ja paljunemiseks ebasoodsatel toitainetel; füüsikaliste ja keemiliste tegurite mõjul (nii saadi BCG vaktsiin tuberkuloosi ennetamiseks); 2) haigusetekitaja läbimine paljunemisvõimelisele nakkusele vähe vastuvõtliku looma organismist (nii sai L. Pasteur marutaudivaktsiini); 3) inimesele nõrgalt virulentsete mikroorganismide looduslike kultuuride valik (nii saadi katkuvaktsiin) jne.
Elusvaktsiinid loovad intensiivse immuunsuse, kuna põhjustavad loomulikule nakkushaigusele sarnase protsessi, mis on vaid nõrgalt väljendunud, peaaegu ilma kliiniliste ilminguteta. Sel juhul aktiveeritakse kogu immunogeneesi mehhanism - tekib immuunsus.
Tapetud vaktsiinid on kõrge temperatuuri, kemikaalide (fenool, formaliin, alkohol, atsetoon), UV-kiirte jne toimel inaktiveeritud mikroorganismide kultuurid. Samal ajal valitakse sellised mõjutegurid, mis säilitavad täielikult mikroobirakkude immunogeensed omadused.
Keemilised vaktsiinid on mikroobirakkude üksikud komponendid (antigeenid), mis saadakse mikroobisuspensiooni eritöötlusel.
Keemilised vaktsiinid imenduvad pärast manustamist tavaliselt kiiresti, mis ei võimalda soovitud immunogeenset stimulatsiooni saavutada, mistõttu vaktsiinidele lisatakse aineid, mis pikendavad imendumisaega: alumiiniumhüdroksiid, alumiinium-kaaliummaarjas, mineraalõlid jne. nimetatakse "depoo" loomiseks.
Keemilisi vaktsiine kasutatakse kõhutüüfuse, meningiidi jms ennetamiseks.
Anatoksiinid (ladina keelest ana - tagasi) on bakterite eksotoksiinid, mis neutraliseeritakse kokkupuutel formaliiniga (0,3–0,4%) ja temperatuuril 37 ° C 3–4 nädala jooksul. Sel juhul kaovad mürgised omadused, kuid säilivad immunogeensed omadused.
Praeguseks on toksoidid saadud ja kasutatud difteeria, teetanuse jt patogeenide toksiinidest.
Anatoksiinid puhastatakse toitekeskkonna lisanditest (ballastvalgud) ja sorbeeritakse süstekohast aeglaselt imenduvatele ainetele.
Vastavalt vaktsiini moodustavate antigeenide arvule eristavad nad: monovaktsiine (üht tüüpi antigeenidest), divvaktsiine (kahest antigeenist), kolme vaktsiini (kolmest antigeenist) jne.
Seotud vaktsiinid valmistatakse erinevate bakterite ja toksoidide antigeenidest. Näiteks seotud läkaköha-difteeria-teetanuse vaktsiin (DPT) sisaldab tapetud läkaköha mikroobe ja toksoide: difteeria ja teetanuse vaktsiin.
Vaktsiine manustatakse intramuskulaarselt, subkutaanselt, kutaanselt, intradermaalselt, suukaudselt. Immuniseerida kas üks või kaks korda ja kolm korda intervalliga 1-2 nädalat või kauem. Manustamissagedus, vaktsineerimiste vahelised intervallid sõltuvad vaktsiini olemusest – igaühe jaoks on välja töötatud manustamisskeemid.
Pärast vaktsiini manustamist võivad tekkida üldised ja lokaalsed reaktsioonid. Sagedased on palavik (kuni 39 ° C), peavalu, halb enesetunne. Tavaliselt kaovad need nähtused 2-3 päevaga. Kohalikud reaktsioonid - punetus ja infiltratsioon süstekohas võivad ilmneda 1-2 päeva pärast vaktsineerimist. Vaktsiini (tulareemia, BCG jne vastu) manustamisel nahale näitab lokaalse reaktsiooni ilmnemine vaktsineerimise efektiivsust.
Vaktsineerimisel on vastunäidustused: palavik, ägedad nakkushaigused, allergiad jne Ärge vaktsineerige naisi raseduse teisel poolel.
Vaktsiine ja toksoide valmistatakse bakteripreparaate tootvates ettevõtetes. Nende valmistamiseks on vaja suures koguses mikroobisuspensiooni (biomassi) või viirusi sisaldavat materjali.
Valmis preparaadid valatakse ampullidesse või viaalidesse ja enamasti kuivatatakse. Kuivad preparaadid säilitavad aktiivsuse ja muud omadused kauem.
Mõned vaktsiinid, näiteks lastehalvatuse vastu, on saadaval tablettide või dražeedena.
Igale ravimitega ampullile, pudelile ja karbile on kinnitatud etiketid, millel on märgitud ravimi nimetus, maht, kõlblikkusaeg, partii number ja kontrollnumber.
Kasutusjuhend on igas karbis.
Säilitage preparaate peamiselt temperatuuril 4 ° C. Ärge jätke preparaate külmutamise ja sulatamise, kõrge temperatuuri kätte. Transpordi ajal järgitakse eritingimusi. Ärge kasutage ravimeid, millel on ampullides praod ja muutunud välimus.
NSV Liidus on meditsiiniliste immunobioloogiliste preparaatide kvaliteedi üle riikliku kontrolli süsteem, mis tagab nende tõhususe ja standardimise.
Eritüüpi vaktsiin – ja siis vaktsiin. Neid valmistatakse bakterioloogilistes laborites patsiendilt eraldatud mikroobidest. Autovaccine'i kasutatakse ainult selle patsiendi raviks. Kõige sagedamini kasutatakse autovaktsiine krooniliste infektsioonide (stafülokokk jne) raviks. Autovaktsiini manustatakse korduvalt, väikestes annustes, vastavalt iga vaktsiini jaoks välja töötatud skeemile. Autovaktsiinid stimuleerivad organismi kaitsevõimet, mis aitavad kaasa taastumisele.
Seerumi preparaadid kasutatakse kunstliku passiivse immuunsuse loomiseks. Nende hulka kuuluvad spetsiifilised immuunseerumid ja immunoglobuliinid.
Need preparaadid sisaldavad valmis antikehi. Neid saadakse doonorite – spetsiaalselt immuniseeritud inimeste või loomade (leetrite, gripi, teetanuse vastu) verest. Lisaks kasutatakse taastunud ja isegi tervete inimeste seerumit, kui see sisaldab piisavas koguses antikehi. Platsenta ja abortiivset verd kasutatakse ka immuunpreparaatide valmistamise toorainena.
Seal on antibakteriaalsed ja antitoksilised seerumid. Esimesed on piiratud kasutusega. Antitoksilisi seerumeid kasutatakse difteeria, teetanuse, botulismi jt raviks. Need seerumid toodetakse teatud antitoksiinisisaldusega, mida mõõdetakse rahvusvahelistes ühikutes (RÜ).
Immuunseerumi preparaadid saadakse korduvalt immuniseeritud loomade, peamiselt hobuste verest. Immuniseerimise lõpus määratakse antikehade tase veres ja tehakse verepilustamine. Saadud seerum säilitatakse, kontrollitakse selle steriilsust, aktiivsust ja füüsikalisi omadusi.
Hobuste verest saadud preparaadid sisaldavad inimesele võõraid valke, mis kordumisel võivad põhjustada allergilisi reaktsioone: seerumtõbe ja anafülaktilist šokki. Tüsistuste vältimiseks tuleb seerumipreparaate manustada ettevaatusega (vastavalt Bezredkale) (vt ptk 13). Loomaseerumite vabastamiseks ballastvalkudest ja antikehade kontsentreerimiseks kasutatakse erinevaid meetodeid, millest peamine on meil välja töötatud meetod Diaferm-3, mis hõlmab ballastvalkude ensümaatilist hüdrolüüsi.
Lisaks on antikehade kontsentreerimiseks ravimi väiksemas mahus välja töötatud meetodid antikehi sisaldavate gammaglobuliinide eraldamiseks vereseerumist. Neid ravimeid nimetatakse immunoglobuliinideks. Neid valmistatakse inimese (homoloogsest) ja looma (heteroloogsest) seerumist.
Immunoglobuliinide efektiivsus on palju suurem kui immuunseerumite oma ja tüsistusi esineb ebaproportsionaalselt vähem. Praegu kasutatakse immunoglobuliine palju laiemalt kui seerumeid.
Meie riigis kasutatakse immunoglobuliine leetrite, hepatiidi, punetiste jms ennetamiseks. Immunoglobuliinide profülaktiline manustamine toimub infektsiooni kahtluse korral või nakatumise korral. Neid ravimeid on soovitav manustada esimestel päevadel pärast nakatumist (inkubatsiooniperioodi alguses), kui patoloogiline protsess pole veel välja kujunenud.
Ravimi terapeutilisel kasutamisel annab selle varajane manustamine suurema efekti.
Seerumit ja immunoglobuliine manustatakse intramuskulaarselt ja intravenoosselt.
Seerumipreparaatide õigeaegne ja õige kasutamine võib vähendada paljude infektsioonide esinemissagedust.
testi küsimused
1. Mis tüüpi vaktsiine te teate?
2. Millised ravimid loovad passiivse immuunsuse?
3. Mis on autovaktsiin?
Kaitsefunktsioone, st homöostaasi säilitamist antigeensete mõjude all, teostab immuunsüsteem komplekssete, omavahel seotud reaktsioonide kompleksi abil, mis on mõlemad spetsiifilised, st. omane ainult immuunsüsteemile ja mittespetsiifiline (üldfüsioloogiline) iseloom. Seetõttu jagunevad kõik immuunvastuse vormid ja keha kaitsefaktorid spetsiifilisteks ja mittespetsiifilisteks.
Mittespetsiifilised takistustegurid hõlmavad järgmist:
§ mehaanilised (nahk ja limaskestad);
§ füüsikalised ja keemilised (ensüümid, keskkonna reaktsioon jne);
§ immunobioloogiline kaitse, mida pakuvad normaalsed mitteimmuunsed rakud (fagotsüüdid, looduslikud tapjad) ja humoraalsed komponendid (komplement, interferoon, mõned verevalgud).
Spetsiifilised kaitsefaktorid hõlmavad järgmisi immuunsüsteemi vastuse vorme:
§ antikehade teke;
§ immuunfagotsütoos ja immuunmakrofaagide ja lümfotsüütide tapjafunktsioon;
§ vahetut tüüpi ülitundlikkus (IHT);
§ hilinenud tüüpi ülitundlikkus (DTH);
§ immunoloogiline mälu;
§ immunoloogiline tolerantsus.
Mõnikord hõlmavad immunoloogilise vastuse vormid idiotüüpi ja idiotüübivastast interaktsiooni.
Mittespetsiifilisi ja spetsiifilisi kaitsefaktoreid ei saa käsitleda eraldi, kuna need toimivad koostoimes, moodustades ühtse tervikliku süsteemi, mis kaitseb keha antigeenide (näiteks nakkushaiguste patogeenide) eest. Kuid neid ei pruugita korraga kaitseprotsessi kaasata ja mitte kõiki korraga. Sõltuvalt antigeense toime olemusest võib esile kutsuda kas üks või mitu vastuse vormi, samas kui mõned ei pruugi ilmneda. See on immuunsüsteemi mitmekesisus, ökonoomsus ja tõhusus. Näiteks difteeria, teetanuse, mõne muu toksiini neutraliseerimiseks piisab sellisest immuunreaktsioonist nagu antikehade moodustumine, kuna toodetud antitoksiinid neutraliseerivad toksiini; tuberkuloosi puhul on esmatähtis T-lümfotsüütide tapjafunktsioon, viirusevastases kaitses on juhtiv roll immuunsüsteemi rakkude poolt toodetud viirusevastasel valgul - interferoonil; kasvajavastases immuunsuses - looduslike tapjate funktsioon jne.
Keha mittespetsiifilise kaitse tegurid
mehaanilised tegurid. Nahk ja limaskestad takistavad mehaaniliselt mikroorganismide ja teiste antigeenide tungimist organismi. Viimased võivad siiski sattuda kehasse nahahaiguste ja vigastuste (vigastused, põletused, põletikulised haigused, putukahammustused, loomad jne) korral ning mõnel juhul läbi normaalse naha ja limaskestade, tungides rakkude vahele või läbi epiteelirakkude (nt viirused). ). Mehaanilist kaitset pakub ka ülemiste hingamisteede ripsepiteel, kuna ripsmete liikumine eemaldab pidevalt lima koos hingamisteedesse sattunud võõrosakeste ja mikroorganismidega.
Füüsikalis-keemilised tegurid. Äädik-, piim-, sipelg- ja muud happed, mida eritavad naha higi- ja rasunäärmed, on antimikroobse toimega; maomahla vesinikkloriidhape, samuti proteolüütilised ja muud kehavedelikes ja kudedes esinevad ensüümid. Eriline roll antimikroobses toimes on lüsosüümi ensüümil. Seda proteolüütilist ensüümi, mille avastas 1909. aastal P. L. Laštšenko ja eraldas 1922. aastal A. Fleming, nimetati "muramidaasiks", kuna see hävitab bakterite ja teiste rakkude rakuseina, põhjustades nende surma ja soodustades fagotsütoosi. Lüsosüümi toodavad makrofaagid ja neutrofiilid. Seda sisaldub suurtes kogustes kõigis keha saladustes, vedelikes ja kudedes (veri, sülg, pisarad, piim, soole lima, aju jne). Ensüümide taseme langus põhjustab nakkus- ja muid põletikulisi haigusi. Praegu on läbi viidud lüsosüümi keemiline süntees ja seda kasutatakse meditsiinilise preparaadina põletikuliste haiguste raviks.
immunobioloogilised tegurid. Evolutsiooni käigus on moodustunud mittespetsiifilise resistentsuse humoraalsete ja rakuliste tegurite kompleks, mille eesmärk on kõrvaldada kehasse sattunud võõrained ja osakesed.
Humoraalsed mittespetsiifilised resistentsuse tegurid koosnevad mitmesugustest veres ja kehavedelikes leiduvatest valkudest. Nende hulka kuuluvad komplemendisüsteemi valgud, interferoon, transferriin, p-lüsiinid, prodidiin, fibronektiin jne.
Komplemendisüsteemi valgud on tavaliselt mitteaktiivsed, kuid muutuvad aktiivseks komplemendi komponentide järjestikuse aktiveerimise ja interaktsiooni tulemusena. Interferoonil on immunomoduleeriv, proliferatiivne toime ja see põhjustab viirusega nakatunud rakus viirusevastase resistentsuse seisundit. p-lüsiinid toodetakse trombotsüütide poolt ja neil on bakteritsiidne toime. Transferriin konkureerib mikroorganismidega neile vajalike metaboliitide pärast, ilma milleta patogeenid ei saa paljuneda. Protein-proteiin osaleb komplemendi aktiveerimises ja muudes reaktsioonides. Seerumi vere inhibiitorid, näiteks p-inhibiitorid (s-lipoproteiinid), inaktiveerivad paljusid viirusi nende pinna mittespetsiifilise blokeerimise tulemusena.Individuaalsed humoraalsed tegurid (mõned komplemendi komponendid, fibronektiin jne) interakteeruvad mikroorganismide pinnaga, soodustades nende fagotsütoos, mängides opsoniinide rolli.
Mittespetsiifilises resistentsuses on suur tähtsus fagotsütoosivõimelistel rakkudel, samuti tsütotoksilise aktiivsusega rakkudel, mida nimetatakse looduslikeks tapjateks ehk MK-rakkudeks. NK-rakud on lümfotsüütide-sarnaste rakkude (suurte granuleeritud lümfotsüütide) spetsiaalne populatsioon, millel on tsütotoksiline toime võõrrakkude (vähi, algloomade ja viirusega nakatunud rakkude) suhtes. Ilmselt teostavad NK-rakud organismis kasvajavastast jälgimist. Organismi vastupanuvõime säilitamisel on suur tähtsus ka organismi normaalsel mikroflooral (vt lõik 4.5).
Fagotsütoos
Fagotsütoos (kreeka sõnast phago - ma õgin ja tsütos - rakk) on antigeensete ainete, sealhulgas mikroorganismide imendumise ja seedimise protsess mesodermaalse päritoluga rakkude - fagotsüütide poolt. II Mechnikov jagas fagotsüüdid makrofaagideks ja mikrofaagideks. Praegu on makro- ja mikrofaagid ühendatud üheks makrofaagide süsteemiks (MPS). Sellesse süsteemi kuuluvad koe makrofaagid - epiteelirakud, stellaatsed retikuloendoteliotsüüdid (Kupfferi rakud), alveoolides ja kõhuõõnes paiknevad alveolaarsed ja peritoneaalsed makrofaagid, naha valgeprotsessi epidermotsüüdid (Langerhansi rakud) jne.
Makrofaagide funktsioonid on äärmiselt mitmekesised. Nad on esimesed, kes reageerivad võõrkehale, olles spetsialiseerunud rakud, mis absorbeerivad ja hävitavad kehas leiduvaid võõraineid (surevad rakud, vähirakud, bakterid, viirused ja muud mikroorganismid, antigeenid, mittemetaboliseeruvad anorgaanilised ained). Lisaks toodavad makrofaagid palju bioloogiliselt aktiivseid aineid – ensüüme (sh lüsosüüm, peroksidaas, esteraas), komplementvalke, immunomodulaatoreid nagu interleukiinid. Immunoglobuliinide (antikehade) ja komplemendi retseptorite, samuti vahendajate süsteemi olemasolu makrofaagide pinnal tagab nende koostoime T- ja B-lümfotsüütidega. Samal ajal aktiveerivad makrofaagid T-lümfotsüütide kaitsefunktsioone. Komplemendi ja immunoglobuliinide retseptorite ning ka histokompatibiliseerimissüsteemi antigeenide (HLA) olemasolu tõttu osalevad makrofaagid antigeenide sidumises ja äratundmises.
Fagotsütoosi mehhanism ja etapid. Makrofaagide üks peamisi funktsioone on fagotsütoos, mis on endotsütoos, mis viiakse läbi mitmes etapis.
Esimene etapp on osakeste adsorptsioon makrofaagide pinnal elektrostaatiliste van der Waalsi jõudude toimel ja osakeste keemiline afiinsus fagotsüütide retseptoritega. Teine etapp on rakumembraani invagineerimine, osakese püüdmine ja selle sukeldamine protoplasmasse. Kolmas etapp on fagosoomi ehk vaakumi (mulli) moodustumine protoplasmas neeldunud osakese ümber. Neljas etapp on fagosoomi liitmine kümneid ensüüme sisaldava fagotsüütide lüsosoomiga ja fagolüsosoomi moodustumine. Fagolüsosoomis toimub püütud osakese seedimine (hävitamine) ensüümide poolt. Kui kehasse kuuluv osake (näiteks surnud rakk või selle osad, oma valgud ja muud ained) imendub, lõhustatakse see fagolüsosoomi ensüümide toimel mitteantigeenseteks aineteks (aminohapped, rasvhapped, nukleotiidid, monosuhkrud) . Võõrosakese allaneelamisel ei suuda fagolüsosoomi ensüümid ainet mitteantigeenseteks komponentideks lagundada. Sellistel juhtudel edastatakse fagolüsosoom koos antigeeni allesjäänud ja allesjäänud võõrosaga makrofaagide poolt T- ja B-lümfotsüütidele, st lülitub sisse spetsiifiline immuunsuslüli. See antigeeni hävitamata osa (determinandi) ülekandmine T-lümfotsüüdile toimub determinandi sidumisel histo-sobivuskompleksi äratundva antigeeniga, mille jaoks on T-lümfotsüütidel spetsiifilised retseptorid. Kirjeldatud mehhanismi aluseks on "oma" ja "võõra" äratundmine makrofaagide tasemel ning fagotsütoosi nähtus.
Fagotsütoosi roll. Fagotsütoos on kõige olulisem kaitsereaktsioon. Fagotsüüdid püüavad kinni baktereid, seeni, viirusi ja inaktiveerivad neid ensüümide komplekti ning H 2 O 2 ja teiste aktiivset hapnikku moodustavate peroksiidühendite sekretsiooni (täielik fagotsütoos) kaudu. Kuid mõnel juhul jäävad fagotsüütide poolt kinni püütud mikroorganismid ellu ja paljunevad selles (näiteks gonokokid, tuberkuloosibatsill, HIV-nakkuse põhjustaja jne). Sellistel juhtudel nimetatakse fagotsütoosi mittetäielikuks Fagotsütoosi võimendavad opsoniini antikehad, kuna nendega seotud antigeen adsorbeerub fagotsüüdi pinnal kergemini, kuna viimases on nende antikehade retseptorid. Seda fagotsütoosi võimendamist antikehade poolt nimetatakse opsoniseerimiseks, st. mikroorganismide ettevalmistamine fagotsüütide poolt püüdmiseks. Opsoniseeritud antigeenide fagotsütoosi nimetatakse immuunseks. Fagotsütoosi aktiivsuse iseloomustamiseks võeti kasutusele fagotsütaarne indeks. Selle määramiseks loendatakse mikroskoobi all ühe fagotsüütide poolt neeldunud bakterite arv. Kasutatakse ka opsonofagotsüütilist indeksit, mis esindab immuun- ja mitteimmuunse seerumiga saadud fagotsüütiliste näitajate suhet. Kliinilises immunoloogias kasutatakse immuunsuse ja immuunseisundi hindamiseks fagotsüütindeksit ja opsonofagotsüütiindeksit. Fagotsütoos mängib olulist rolli antibakteriaalses, seene- ja viirusevastases kaitses, säilitades organismi vastupanuvõimet võõrkehadele.
Täiendage
Täiendi olemus. Komplement on kompleksne vereseerumi valkude kompleks, mis reageerivad üksteisega teatud järjestuses ja tagavad antigeenide ja antikehade osalemise raku- ja humoraalsetes immuunvastustes. Komplemendi avastas prantsuse teadlane J. Borde, kes nimetas seda "Alexiniks". P. Ehrlich andis täiendile tänapäevase nime.
Komplement koosneb 20 füüsikalis-keemiliste omaduste poolest erinevad vereseerumi valgud, mida tähistatakse sümboliga “C” ja üheksa peamist komplemendi komponenti on nummerdatud: C1, C2, ... C9. Igal komponendil on alaühikud, mis moodustuvad lõhustumisel; neid tähistatakse tähtedega: Clq, C3a, C3b jne. Komplementvalgud on globuliinid või glükoproteiinid molekulmassiga 80 (C9) kuni 900 tuhat (C1). Neid toodavad makrofaagid, neutrofiilid ja need moodustavad 5,10% kõigist vereseerumi valkudest.
Toimemehhanism ja funktsioonid. Komplement täidab mitmesuguseid funktsioone ja on üks immuunsüsteemi põhikomponente. Organismis on komplement mitteaktiivses olekus ja tavaliselt aktiveeritakse antigeen-antikeha kompleksi moodustumise ajal. Pärast aktiveerimist on selle toime kaskaadiline ja kujutab endast proteolüütiliste reaktsioonide seeriat, mille eesmärk on tugevdada immuun- ja rakulisi reaktsioone ning aktiveerida antikehade toimet antigeenide kõrvaldamiseks. Komplemendi aktiveerimiseks on kaks võimalust: klassikaline ja alternatiivne. Klassikalise aktiveerimismeetodi korral seotakse antigeen-antikeha (AG + AT) kompleks esmalt komplemendi C1 komponendiga (selle kolm subühikut Clq, Clr, Cls), seejärel järjestikku komplemendi "varajased" komponendid C4, C2. ühendatud saadud kompleksiga AG + AT + CI , SZ. Need "varajased" komponendid aktiveerivad ensüümide abil C5 komponendi ja reaktsioon kulgeb juba ilma AG + AT kompleksi osaluseta. C5 komponent kinnitub rakumembraanile ja sellel moodustub "hilise" 1 komplemendi komponentidest C5b, C6, C7, C8, C9 lüütiline kompleks. Seda lüütilist kompleksi nimetatakse membraani ründavaks kompleksiks, kuna see viib läbi rakkude lüüsi.
Alternatiivne viis komplemendi aktiveerimiseks toimub ilma antikehade osaluseta ja toimub enne antikehade tootmist organismis. Alternatiivne rada lõpeb ka C5 komponendi aktiveerimisega ja membraani ründekompleksi moodustumisega, kuid ilma C1, C2, C4 komponentide osaluseta. Kogu protsess algab C3 komponendi aktiveerimisega, mis võib toimuda vahetult antigeeni (näiteks mikroobiraku polüsahhariidi) otsese toime tulemusena. Aktiveeritud C3 komponent interakteerub komplemendi süsteemi faktorite B ja D (ensüümidega) ja valgupropadiiniga (P). Saadud kompleks sisaldab C5 komponenti, millel moodustub membraani ründekompleks, nagu ka klassikalises komplemendi aktiveerimise rajas.Seega lõppevad klassikalised ja alternatiivsed komplemendi aktivatsiooni teed membraaniründe lüütilise kompleksi moodustumisega. Selle kompleksi toimemehhanism rakule ei ole täielikult välja selgitatud. Siiski on teada, et see kompleks sisestatakse membraani, moodustades omamoodi lehtri, millega rikutakse membraani terviklikkust. See toob kaasa tsütoplasma madalmolekulaarsete komponentide, aga ka valkude vabanemise rakust, vee sisenemise rakku, mis lõpuks viib rakusurma.
Nagu juba mainitud, on komplemendi aktiveerimise protsess ensümaatiline kaskaadreaktsioon, mis hõlmab proteaase ja esteraase, mille tulemusena moodustuvad komponentide C4, C2, C3, C5, fragmentide C4b, C2b, C3b, C5b, aga ka fragmentide C3 proteolüüsi saadused. ja C5a. Kui fragmendid C4b, C2b, C3b, C5b on seotud komplemendisüsteemi aktiveerimisega, siis fragmentidel C3a ja C5a on eriline bioloogiline aktiivsus. Nad vabastavad nuumrakkudest histamiini, põhjustavad silelihaste kontraktsiooni, s.t põhjustavad anafülaktilist reaktsiooni, mistõttu neid nimetatakse anafülotoksiinideks.
Täiendussüsteem pakub:
§ antikehade tsütolüütiline ja tsütotoksiline toime sihtrakkudele membraanirünnakukompleksi moodustumise tõttu;
§ fagotsütoosi aktiveerimine immuunkompleksidega seondumise ja nende adsorptsiooni tulemusena makrofaagide retseptorite poolt;
§ osalemine immuunvastuse esilekutsumisel makrofaagide poolt antigeeni kohaletoimetamise protsessi tagamise tõttu;
§ osalemine anafülaksia reaktsioonis, samuti põletiku tekkes, kuna mõnedel komplemendi fragmentidel on kemotaktiline toime. Seetõttu on komplemendil mitmepoolne immunoloogiline aktiivsus, ta osaleb organismi vabanemises mikroorganismidest ja teistest antigeenidest, kasvajarakkude hävitamisest, siirdamiste äratõukereaktsioonist, allergilisest koekahjustusest ja immuunvastuse esilekutsumisest.
Interferoon
interferooni olemus. Interferoon on viirusevastaste, kasvajavastaste ja immunomoduleerivate omadustega valk, mida toodavad paljud rakud vastusena viiruse või komplekssete biopolümeeride sissetoomisele. Interferoon on koostiselt heterogeenne, selle molekulmass on vahemikus 15 kuni 70 kD. Avastasid 1957. aastal A. Isaacs ja J. Lindemann viiruse interferentsi fenomeni uurides.Interferoonide perekonda kuulub üle 20 valgu, mis erinevad oma füüsikalis-keemiliste omaduste poolest. Kõik need on kombineeritud päritoluallika järgi kolme rühma: a, p, y. a-interferooni toodavad B-lümfotsüüdid; seda saadakse vere leukotsüütidest, seetõttu nimetatakse seda leukotsüütideks. p-interferoon saadakse inimese fibroblasti rakukultuuride nakatamisel viirustega; seda nimetatakse fibroblastiliseks. γ-interferooni saadakse immuunsüsteemi T-lümfotsüütidest, mis on sensibiliseeritud antigeenidega, seetõttu nimetatakse seda immuunseks. Interferoonid on liigispetsiifilised, st. inimese interferoon on loomadel vähem efektiivne ja vastupidi.
Toimemehhanism. Interferoonide viirusevastane, antiproliferatiivne ja immunomoduleeriv toime ei ole seotud otsese toimega viirustele või rakkudele, s.t. interferoon ei toimi väljaspool rakku. Imendudes raku pinnale või tungides raku sisse, mõjutab see raku genoomi kaudu viiruse paljunemise või rakkude proliferatsiooni protsesse. Seetõttu on interferooni toime peamiselt ennetav, kuid seda kasutatakse ka ravi eesmärgil. Interferoonide väärtus. Interferoonil on oluline roll viiruste resistentsuse säilitamisel, seetõttu kasutatakse seda paljude viirusnakkuste (gripp, adenoviirused, herpes, viirushepatiit jne) ennetamiseks ja raviks. Antiproliferatiivset toimet, eriti y-interferooni, kasutatakse pahaloomuliste kasvajate raviks ja immunomoduleerivat omadust kasutatakse immuunsüsteemi talitluse korrigeerimiseks, et normaliseerida seda erinevate immuunpuudulikkuse korral. Kaasaegsed ravimid saadakse biotehnoloogiliste meetoditega, mis põhinevad geenitehnoloogia põhimõtetel (vt ptk 6).
Antigeenid
Antigeenid on mis tahes konkreetsele organismile geneetiliselt võõrad ained (tavaliselt biopolümeerid), mis organismi sisekeskkonda sattudes või organismis moodustumisel põhjustavad spetsiifilise immunoloogilise reaktsiooni: antikehade sünteesi, rakkude ilmumist. sensibiliseeritud lümfotsüüdid või selle aine suhtes tolerantsuse tekkimine, immunoloogilise mälu kohene ja hilinenud ülitundlikkus.
Antikehad, mis on toodetud vastusena antigeeni sisestamisele, interakteeruvad spetsiifiliselt selle antigeeniga in vitro ja in vivo, moodustades antigeen-antikeha kompleksi.
Antigeene, mis kutsuvad esile täieliku immuunvastuse, nimetatakse täielikeks antigeenideks. Need on mikroobse, taimset ja loomset päritolu orgaanilised ained. Keemilised elemendid, lihtsad ja keerulised anorgaanilised ühendid ei oma antigeensust. Antigeenid võivad olla keha ainetele nii kahjulikud kui ka kahjutud. Antigeenid on ka bakterid, seened, algloomad, viirused, loomarakud ja -kuded, mis on sattunud makroorganismi sisekeskkonda, samuti rakuseinad, tsütoplasmamembraanid, ribosoomid, mitokondrid, mikroobsed toksiinid, helmintide ekstraktid, paljude madude ja mesilaste mürgid. , looduslikud valkained, mõned mikroobse päritoluga polüsahhariidained, taimetoksiinid jne. Antigeensuse määravad organismile geneetiliselt võõraste biopolümeeride struktuursed iseärasused. Enamik neist sisaldab mitut tüüpi antigeene. Antigeenide arv looduses suureneb paljude mitteantigeensete ainete antigeensete omaduste ilmnemise tulemusena, kui neid kombineeritakse teiste ainetega. Mõned ained ei kutsu iseenesest esile immuunvastust, vaid omandavad selle võime konjugeerituna suure molekulmassiga valgukandjatega või nendega segades. Selliseid aineid nimetatakse mittetäielikeks antigeenideks või hapteenideks. Hapteenid võivad olla väikese molekulmassiga kemikaalid või keerulisemad kemikaalid, millel ei ole täisantigeeni omadusi: mõned bakteriaalsed polüsahhariidid, tuberkuloosibatsilli polüpeptiid (PPD), DNA, RNA, lipiidid, peptiidid. Hapteen on osa täielikust või konjugeeritud antigeenist. Valgu-hapteen konjugaadi vastu moodustunud antikehad võivad samuti reageerida vaba hapteeniga. Hapteenid ei põhjusta immuunvastust, kuid nad reageerivad neile spetsiifilisi antikehi sisaldavate seerumitega.
Antigeenidel on spetsiifilisus, mis on seotud molekulis teatud keemilise rühmaga, mida nimetatakse determinandiks või epitoobiks. Antigeeni määrajad on selle osad, mille tunnevad ära antikehad ja immunokompetentsed rakud. Täielikud antigeenid võivad sisaldada kahte või enamat üheselt mõistetavat determinantrühma, seega on need kahevalentsed või polüvalentsed. Mittetäielikel antigeenidel (hapteenidel) on ainult üks determinantide rühmitus, s.t. on ühevalged.
Valkudel kui biopolümeeridel, millel on väljendunud geneetiline võõras, on kõige rohkem väljendunud antigeensed omadused. Mida kaugemal on loomad fülogeneetilises arengus, seda antigeensem on nende valkudel üksteise suhtes. Seda valkude omadust kasutatakse erinevate liikide loomade fülogeneetilise suguluse tuvastamiseks, samuti kohtuekspertiisi (vereplekkide liigi määramiseks) ja toiduainetööstuses (lihatoodete võltsimise tuvastamiseks).
Suur tähtsus on antigeeni molekulmassil. Vähemalt 5-10 kDa molekulmassiga biopolümeeridel on antigeensus. Sellest reeglist on erandeid: nukleiinhapetel on suur molekulmass, kuid võrreldes valkudega on nende antigeensed omadused palju vähem väljendunud. Seerumi albumiinil ja hemoglobiinil on sama molekulmass (~70 000), kuid albumiin on hemoglobiinist tugevam antigeen. Selle põhjuseks on nende valkude valentsuse erinevus, s.o. neis sisalduvate determinantrühmade arv.
Antigeensus on seotud determinantide jäiga pinnastruktuuriga, polüpeptiidahelaid moodustavate aminohapete paigutusega, eriti nende terminaalsete osadega. Näiteks želatiini ei peetud molekuli pinnal jäikade struktuuride puudumise tõttu aastaid antigeeniks, kuigi see on suure molekulmassiga valk. Želatiini molekul võib "omandada antigeeni omadused, kui selle struktuuri sisestatakse türosiini või mõnda muud keemilist ainet, mis annab pinnastruktuuridele jäikuse. Polüsahhariidide antigeenne determinant koosneb mitmest heksoosijäägist. Želatiini, hemoglobiini ja muude nõrkade omaduste antigeensed omadused antigeene saab võimendada adsorbeerides neid erinevatele kandjatele (kaoliin, aktiivsüsi, keemilised polümeerid, alumiiniumhüdroksiid jne.) Need ained suurendavad antigeeni immunogeensust. Neid nimetatakse adjuvantideks (vt ptk 9) Sissetuleva antigeeni kogus mõjutab immuunvastust: mida rohkem seda on, seda tugevam on immuunvastus.Kui aga antigeeni annus on liiga suur, tekib immunoloogiline tolerants, st organismi reageerimise puudumine antigeensele ärritusele.Seda nähtust saab seletada sellega, et supressor-T-lümfotsüütide alampopulatsiooni stimuleerimine antigeeniga.
Antigeensuse oluline tingimus on antigeeni lahustuvus. Keratiin on suure molekulmassiga valk, kuid seda ei saa esitada kolloidlahusena ja see ei ole antigeen. Väikese molekulmassi tõttu ei fikseeri hapteene makroorganismi immunokompetentsed rakud ja nad ei saa põhjustada immunoloogilist vastust. Kui hapteeni molekuli kunstlikult suurendada, konjugeerides seda suure valgu molekuliga, saadakse täisväärtuslik antigeen, mille spetsiifilisuse määrab hapteen. Sel juhul võib kandevalk kaotada oma liigispetsiifilisuse, kuna hapteenideterminandid paiknevad selle pinnal ja kattuvad tema enda determinantidega. Poolhapteenid - anorgaanilised radikaalid (jood, broom, nitrofupp, lämmastik jne), mis on seotud valgu molekuliga, võivad muuta valgu immunoloogilist spetsiifilisust.
Sellised jodeeritud või broomitud valgud põhjustavad vastavalt joodi ja broomi suhtes spetsiifiliste antikehade moodustumist, st nende determinantide suhtes, mis paiknevad tervikliku antigeeni pinnal.
Proantigeenid on hapteenid, mis võivad seostuda keha enda valkudega ja sensibiliseerida seda omaantigeenidena. Näiteks võivad penitsilliini lagunemissaadused koos kehavalkudega olla antigeenid. Heteroantigeenid on levinud antigeenid, mida leidub erinevates loomaliikides. Seda nähtust märgiti esmakordselt J. Forsmani (1911) katsetes, kes immuniseeris küüliku merisea organite suspensiooniga. Küülikust saadud seerum sisaldas antikehi, mis interakteerusid mitte ainult merisea valkudega, vaid ka jäära erütrotsüütidega. Selgus, et merisea polüsahhariidid on antigeenselt samad, mis lamba erütrotsüütide polüsahhariidid.
Heteroantigeene on leitud inimestel ja mõnedel bakteriliikidel. Näiteks katku tekitajal ja 0-veregrupiga inimese erütrotsüütidel on ühised antigeenid. Seetõttu ei reageeri nende inimeste immuunkompetentsed rakud katku patogeenile nagu võõrantigeenile ega arene välja täisväärtuslikku immunoloogilist reaktsiooni, mis sageli põhjustab surma.
Alloantigeenid (isoantigeenid) on sama liigi erinevad antigeenid. Praegu on inimese erütrotsüütidest leitud üle 70 antigeeni, mis annavad umbes 200 000 kombinatsiooni. Praktilise tervishoiu jaoks on määrava tähtsusega veregrupid ABO süsteemis ja Rh antigeen. Lisaks erütrotsüütide antigeenidele on inimestel ka teisi alloantigeene, näiteks peamise histocompatibility kompleksi - MHC (Major Histocompatibility Complex) antigeenid. Inimese kromosoomide 6. paaris paiknevad siirdamisantigeenid HLA (Human Leucocyte Antigens), mis määravad kudede ühilduvuse kudede ja elundite siirdamisel. Absoluutne individuaalsus on inimkudedele omane ning sama koeantigeenide komplektiga doonori ja retsipienti valimine on peaaegu võimatu (erandiks on identsed kaksikud). Vähirakud sisaldavad ka normaalsete rakkude omadest erinevaid antigeene, mida kasutatakse kasvaja immuundiagnostikaks (vt 9. peatükk).
Bakterite, viiruste, seente, algloomade antigeenid on täielikud antigeenid. Vastavalt valkude, lipiidide, nende komplekside keemilisele koostisele, sisaldusele ja kvaliteedile on antigeensus erinevat tüüpi mikroorganismides erinev. Seetõttu on iga liik antigeenne mosaiik (vt 2. peatükk). Mikroorganismide antigeene kasutatakse vaktsiinide saamiseks ja diagnostikaks, samuti mikroorganismide tuvastamiseks ja märkimiseks.
Evolutsiooni käigus võib mõnede mikroorganismide antigeenne struktuur muutuda. Eriti suur varieeruvus on viirustel (gripp, HIV) antigeenses struktuuris. Seega käivitavad antigeenid kui geneetiliselt võõrad ained immuunsüsteemi, viies selle funktsionaalselt aktiivsesse olekusse, mis väljendub teatud immunoloogiliste reaktsioonide ilmnemises, mille eesmärk on kõrvaldada antigeeni kahjulikud mõjud.
Antikehade moodustumine
Antikehade olemus. Vastuseks antigeeni sissetoomisele toodab immuunsüsteem antikehi – valke, mis suudavad spetsiifiliselt seonduda nende moodustumise põhjustanud antigeeniga ja seega osaleda immunoloogilistes reaktsioonides. Antikehad kuuluvad γ-globuliinide hulka, st vereseerumi valkude kõige vähem liikuvale fraktsioonile elektriväljas. Organismis toodavad γ-globuliine spetsiaalsed rakud - plasmotsüüdid. γ-globuliini kogus vereseerumis moodustab ligikaudu 30% kõigist verevalkudest (albumiin, a-, b-globuliinid jne). Vastavalt rahvusvahelisele klassifikatsioonile nimetatakse γ-globuliine, mis kannavad antikehade funktsioone, immunoglobuliinideks ja neid tähistatakse sümboliga Ig. Seetõttu on antikehad immunoglobuliinid, mida toodetakse vastusena antigeeni sisestamisele ja mis on võimelised spetsiifiliselt interakteeruma sama antigeeniga.
Antikehade funktsioonid. Antikehade esmane funktsioon on nende aktiivsete keskuste interaktsioon antigeenide komplementaarsete determinantidega. Antikehade sekundaarne funktsioon on nende võime:
§ siduma antigeeni selle neutraliseerimiseks ja organismist väljutamiseks, s.o osalema antigeenivastase kaitse moodustamises;
§ osaleda "võõra" antigeeni äratundmisel;
§ tagada immunokompetentsete rakkude (makrofaagid, T- ja B-lümfotsüüdid) koostöö;
§ osaleda immuunvastuse erinevates vormides (fagotsütoos, tapjafunktsioon, GNT, HAR, immunoloogiline tolerantsus, immunoloogiline mälu).
Antikehade kasutamine meditsiinis. Tänu nende kõrgele spetsiifilisusele ja olulisele rollile kaitsvates immuunvastustes kasutatakse antikehi nakkus- ja mittenakkushaiguste diagnoosimiseks, organismi immuunseisundi määramiseks ning mitmete nakkus- ja mittenakkushaiguste ennetamiseks ja raviks. Selleks on olemas vastavad antikehade baasil loodud ja kindla eesmärgiga immunobioloogilised preparaadid (vt ptk 10).
Antikehade struktuur. Keemilise koostise poolest kuuluvad immunoglobuliinivalgud glükoproteiinide hulka, kuna need koosnevad valgust ja suhkrutest; ehitatud 18 aminohappest. Neil on liigierinevused, mis on seotud peamiselt aminohapete komplektiga. Immunoglobuliinide molekulmass on vahemikus 150 900 kD. Nende molekulid on silindrilise kujuga, need on nähtavad elektronmikroskoobis. Kuni 80% immunoglobuliinidest on settimiskonstant 7S; vastupidav nõrkadele hapetele, leelistele, kuumutades kuni 60ºС. Immunoglobuliine on võimalik eraldada vereseerumist füüsikaliste ja keemiliste meetoditega (elektroforees, isoelektriline sadestamine alkoholi ja hapetega, väljasoolamine, afiinsuskromatograafia jne). Neid meetodeid kasutatakse tootmises immunobioloogiliste preparaatide valmistamisel. Immunoglobuliinid jagunevad nende struktuuri, antigeensete ja immunobioloogiliste omaduste järgi viide klassi: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Immunoglobuliinidel M, G, A on alamklassid. Näiteks IgG-l on neli alamklassi (IgG, IgG2, IgGj, IgG4). Kõik klassid ja alamklassid erinevad aminohappejärjestuse poolest. Inimese ja looma immunoglobuliinid on struktuurilt sarnased.
R. Porter ja D. Edelman tegid kindlaks immunoglobuliini molekuli struktuuri. Nende järgi koosnevad kõigi viie klassi immunoglobuliinimolekulid polüpeptiidahelatest: kaks identset rasket ahelat H (inglise keelest heavy - heavy) ja kaks identset kerget ahelat - L (inglise keelest light - light), mis on omavahel ühendatud disulfiidsildadega. Vastavalt igale immunoglobuliinide klassile, s.o. M, G, A, E, D eristavad viit tüüpi raskeid ahelaid: c (mu), y (gamma), a (alfa), e (epsilon) ja 5 (delta), mille molekulmass on vahemikus 50,70 kDa (sisaldab 420-700 aminohappejääki) ja erineb antigeensusest. Kõigi viie klassi kerged ahelad on levinud ja neid on kahte tüüpi: k (kappa) ja x (lambda); nende molekulmass on 23 kD (214 219 aminohappejääki). Erinevate klasside immunoglobuliinide L-ahelad võivad ühineda (rekombineeruda) nii homoloogsete kui ka heteroloogsete H-ahelatega. Samas molekulis võivad aga olla ainult identsed L-ahelad (to või A.). Nii H- kui ka L-ahelas on muutuja - V (inglise keelest - variious - different) piirkond, milles aminohappejärjestus on ebastabiilne, ja konstantne - C (inglise keelest konstantne - konstantne) piirkond konstandiga. aminohapete komplekt. Kergetes ja rasketes ahelates eristatakse NH2- ja COOH-terminaalseid rühmi.Y-globuliini töötlemisel merkaptoetanooliga disulfiidsidemed hävivad ja immunoglobuliini molekul laguneb eraldi polüpeptiidahelateks. Proteolüütilise ensüümi papaiiniga kokkupuutel lõhustatakse immunoglobuliin kolmeks fragmendiks: kaheks mittekristalluvaks fragmendiks, mis sisaldavad antigeeni determinantseid rühmi ja mida nimetatakse Fab-fragmentideks I ja II (inglise keelest fragmendi antigeeni sidumine - fragmendid, mis seovad antigeeni) ja üks kristalliseeruv Fc-fragment (inglise keelest fragment crystal!izable). FabI ja FabII fragmendid on omadustelt ja aminohappelise koostise poolest sarnased ning erinevad Fc fragmendist; Fab- ja Fc-fragmendid on kompaktsed moodustised, mis on omavahel ühendatud H-ahela painduvate osadega, tänu millele on immunoglobuliini molekulidel paindlik struktuur. Nii H-ahelatel kui ka L-ahelatel on eraldi, lineaarselt ühendatud kompaktsed piirkonnad, mida nimetatakse domeenideks; H-ahelas on neid 4 ja L-ahelas - igaüks 2. Aktiivsed keskused ehk determinandid, mis moodustuvad V-piirkondades, hõivavad ligikaudu 2% immunoglobuliini molekuli pinnast. Igal molekulil on kaks determinanti, mis on seotud H- ja L-ahela hüpervarieeruvate piirkondadega, st iga immunoglobuliini molekul võib siduda kahte antigeeni molekuli. Seetõttu on antikehad kahevalentsed.
Immunoglobuliini molekuli tüüpiline struktuur on IgG. Teised immunoglobuliinide klassid erinevad IgG-st oma molekulide struktuuri täiendavate elementide poolest. Seega on IgM pentameer, st. viis IgG molekuli, mis on ühendatud polüpeptiidahelaga, mida tähistatakse tähega J (inglise keelest liitumisahel - molekuli struktuur). IgA on normaalne, st monomeerne, samuti di- ja trimeerne. Eristage seerumit ja sekretoorset IgA-d. Viimases on molekul seotud epiteelirakkude poolt sekreteeritava sekretoorse komponendiga (SC), mis kaitseb IgA-d ensüümide poolt põhjustatud lagunemise eest. IgE on väga tsütofiilne, st. võime kinnituda nuumrakkudele ja basofiilidele, mille tulemusena rakud eritavad histamiini ja histamiinilaadseid aineid, mis põhjustavad GNT-d. IgD on altid agregatsioonile, sellel on täiendavad disulfiidsidemed.
Vastuseks mis tahes antigeeni sisestamisele saab toota kõigi viie klassi antikehi. Tavaliselt toodetakse kõigepealt IgM, seejärel IgG, ülejäänud - veidi hiljem. Suurem osa seerumi immunoglobuliinidest (70,80%) on IgG; IgA moodustab 10-15%, IgM - 5,10%, IgE - 0,002% ja IgD - umbes 0,2%. Immunoglobuliinide sisaldus muutub vanusega. Mõne patoloogilise häire korral täheldatakse kõrvalekaldeid nende sisalduse tasemes veres. Näiteks suureneb IgG kontsentratsioon nakkushaiguste, autoimmuunhaiguste korral, väheneb mõne kasvaja korral, agammaglobulineemia. IgM-i sisaldus suureneb paljude nakkushaiguste korral, väheneb mõne immuunpuudulikkuse seisundi korral.
Antikehade süntees. Nagu juba mainitud, sünteesivad immunoglobuliine plasmarakud, mis tekivad pluripotentse tüviraku diferentseerumise tulemusena. Plasmarakk sünteesib nii mitteimmuunset kui ka immuunset y-globuliini. Plasmarakud saavad teavet sünteesitud immunoglobuliini spetsiifilisuse kohta B-lümfotsüütidest; L- ja H-ahelad sünteesitakse plasmatsüüdi polüribosoomidel eraldi ja ühendatakse enne rakust vabanemist üheks molekuliks. Immunoglobuliini molekuli kokkupanek H- ja L-ahelatest toimub väga kiiresti, 1 minuti jooksul. Immunoglobuliini eraldamine plasmarakust toimub eksotsütoosi või klasmatoosi teel, st tsütoplasma osa pungamisega immunoglobuliiniga. Iga plasmarakk sünteesib kuni 2000 molekuli sekundis. Sünteesitud antikehad sisenevad lümfi, verre, koevedelikku.
Antikehade geneetika. Immunoglobuliin, nagu iga valk, on antigeenne. Immunoglobuliini molekulis on kolme tüüpi antigeenseid determinante: isotüüpne, allotüüpne ja idiotüüpne. Isotüüpsed determinandid (isotüübid) on spetsiifilised, st need on identsed antud liigi kõikide isendite (näiteks inimesed, küülikud, koerad) puhul. Allotüüpsed determinandid (allotüübid) esinevad teatud liigi mõnel isendil, teised aga puuduvad, s.t nad on individuaalsed. Lõpuks on idiotüüpsed determinandid (idiotüübid) omased ainult teatud spetsiifilisusega antikehamolekulidele. Need määravad erinevused tulenevad aminohapete arvust ja järjestusest immunoglobuliini molekuli aktiivses keskuses.