Компоненты и механизм иммунологических реакций. Иммунология

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ
РЕАКЦИИ
КАФЕДРА МИКРОБИОЛОГИИ И ВИРУСОЛОГИИ ФГБОУ
ВО ТГМУ 2016Г

план

ПЛАН
1. Серологические реакции, которые используются
для серологической диагностики.
2.Серологические реакции, которые используются
для серологической идентификации.
3.Современные методы Иммунологических
исследований при инфекционных болезнях:
(Иммунолюминесцентный и Иммуноферментный
анализ, генодиагностика,
полимеразная цепная реакция).
4.Серологические реакции, которые используются в
вирусологии.

Все серологичные реакции используются с двоякой целью:

ВСЕ СЕРОЛОГИЧНЫЕ
РЕАКЦИИ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ
С ДВОЯКОЙ ЦЕЛЬЮ:
для выявления антител в сыворотке больного
с помощью стандартных антигеновдиагностикумов – для серологической
диагностики инфекционной болезни;
для определения неизвестных антигенов
(бактерий, грибов, вирусов) за известными
стандартными сыворотками-антителами –
для серологической идентификации
возбудителей.

классифиация

КЛАССИФИАЦИЯ
Иммунные реакции подразделяются на простые и
сложные. Для их постановки необходимы
основные два компонента: антиген и антитело.
К простым реакциям, применяемым для
диагностики, относятся реакции агглютинации,
реакции преципитации, реакции нейтрализации.
К сложным реакциям – иммунофлюоресцентный
метод, радиоиммунный метод,
иммуноферментный метод,
иммунолюминесцентный метод исследования,
метод иммуноблотинга.

Реакция агглютинации

РЕАКЦИЯ
АГГЛЮТИНАЦИИ
Реакция агглютинации (agglutinacio - склеивание)
внешне проявляется в склеивании и выпадении в осадок
корпускулярных антигенов: бактерий, эритроцитов, а
также частиц с адсорбированными на них антигенами под
влиянием антител в среде с электролитом.
Реакция протекает в две фазы.
В первой фазе происходит специфическая адсорбция
антител на поверхности клетки или частицы, несущей
соответствующие антигены,
Во второй - образование агрегата (агглютината) и
выпадение его в осадок, причем этот процесс происходит
только в присутствии электролита (раствор хлорида
натрия).

Агглютинат

АГГЛЮТИНАТ
Агглютинат может быть двух типов мелкозернистый и
крупнохлопчатый.
Мелкозернистый – это результат
взаимодействия мелких бактерий,
крупнохлопчатый – бактерий,
имеющих жгутики.

Реакция агглютинации-типы

РЕАКЦИЯ
АГГЛЮТИНАЦИИ-ТИПЫ
Все реакции агглютинации
подразделяются на два типа:
ориентировочные (ОРА), которые
выполняются на стекле,
развернутые (РРА) – выполняются в
пробирках с титрованием сыворотки.

Реакция агглютинации недостаточно специфична и чувстви­тельна.

РЕАКЦИЯ АГГЛЮТИНАЦИИ
НЕДОСТАТОЧНО СПЕЦИФИЧНА И
ЧУВСТВИТЕЛЬНА.
Повысить специфичность и чувствительность
реакции можно путем разведения исследуемой
сыворотки до ее титра или половины титра.
Титром сыворотки называется то ее максимальное
разведение, в котором обнаруживается
агглютинация антигена.
Чем выше титр антител, тем достовернее
результаты реакции.
Чтобы дифференцировать причину
положительной реакции (ранее перенесенная
инфекция, вакцинация или текущее заболевание),
оценивают динамику нарастания титра
антител, которое наблюдается только при
текущей инфекции..

Основные цели

ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ
Ориентировочные реакции также могут
иметь две цели:
Идентификация микробного вида (с
использованием известной иммунной
сыворотки).
Поиск антител в сыворотке крови
пациента с использованием известного
микробного диагностикума.

10. Реакция агглютинации

РЕАКЦИЯ
АГГЛЮТИНАЦИИ

11. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РЕАКЦИИ АГГЛЮТИНАЦИИ

ОРА - ориентировочной реакции агглютинации

12. Схема ориентировочной реакции агглютинации.

СХЕМА ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ РЕАКЦИИ
АГГЛЮТИНАЦИИ.
Этапы выполнения реакции:
На обезжиренное стекло нанести
каплю физиологического раствора.
Внести петлей исследуемую культуру
бактерий, равномерно распределить в
капле физиологического раствора
Добавить каплю специфической
агглютинирующей иммунной
сыворотки
Учесть результат реакции.
Положительной считается реакция,
когда в капле происходит
просветление жидкости и
формирование агглютината.

13. ИНТЕНСИВНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ АГГЛЮТИНАТА

++++
Полная агглютинация: очень большой осадок, полное просветление
жидкости. Результат положительный
+++
Неполная агглютинация: осадок такой же, надосадочная жидкость над
осадком слегка мутновата. Результат положительный
++
Слабая
агглютинация:
осадок
небольшой,
жидкость
непрозрачная.
маленький,
надосадочная
Результат слабоположительный
+
Следы
агглютинации:
осадок
непрозрачная. Сомнительный результат реакции
-
Отрицательная реакция: осадка нет, взвесь равномерно мутная.
жидкость

14. модификации Реакция агглютинации: это реакция Минкевича и реакция Хеддельсона.

МОДИФИКАЦИИ РЕАКЦИЯ АГГЛЮТИНАЦИИ: ЭТО РЕАКЦИЯ
МИНКЕВИЧА И РЕАКЦИЯ ХЕДДЕЛЬСОНА.
Реакция Минкевича позволяет определить наличие
противотуляремийных антител у инфицированного
пациента.
Необходимые ингредиенты:
Капля крови пациента, взятая при помощи скарификатора
из пальца больного
Дистиллированная вода
Туляремийный диагностикум.

15. Этапы выполнения реакции Минкевича:

ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕАКЦИИ МИНКЕВИЧА:
На обезжиренное стекло нанести каплю крови пациента
Добавить каплю дистиллированной воды для лизиса эритроцитов
Внести каплю туляремийного диагностикума
Учесть результаты.
Положительной считается реакция, если в капле образуются зерна
агглютината.

16. ПОСТАНОВКА РЕАКЦИИ ХЕДДЛЬСОНА ПРИ БРУЦЕЛЛЕЗЕ

Реакция Хеддельсона позволяет не только выявить
антитела в сыворотке инфицированного бруцеллезом пациента,
но и определить титр антител.
Необходимые ингредиенты:
Сыворотка пациента
Физиологический раствор
Бруцеллезный диагностикум

17. Принцип метода

ПРИНЦИП МЕТОДА
основан на использовании большого стекла фотопластины,
концентрированной неразведённой сыворотки крови больного в
нарастающих или уменьшающихся объёмах,
дополняемой до определённого уровня физиологическим
раствором, что приравнивается к разным разведениям, и
окрашенного метиленовым синим диагностикума для лучшей
видимости образующегося агглютината.
Ускорение реакции достигается смешиванием ингредиентов путём
лёгкого покачивания стекла и помещения его в термостат при
+37Сº.
На одном стекле одновременно проводят анализ сывороток от
нескольких больных.
Результат получают через 2-5 минут в виде голубого агглютината
разной активности в зависимости от разведений.

18. реакцию адсорбции агглютининов по Кастеллани применяют для детального изучения антигенной структуры бактерий с целью определения их сер

РЕАКЦИЮ АДСОРБЦИИ АГГЛЮТИНИНОВ ПО КАСТЕЛЛАНИ
ПРИМЕНЯЮТ ДЛЯ ДЕТАЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ АНТИГЕННОЙ
СТРУКТУРЫ БАКТЕРИЙ С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ СЕРОВАРА
:
Данная реакция основана на способности
родственных групп бактерий адсорбировать из
антисыворотки только групповые антитела при
сохранении в ней типоспецифических антител.
Полученные сыворотки называются монорецепторным,
так как содержат антитела только к одному
определенному антигену.
При наличии у разных бактерий одинаковых или
сходных групповых антигенов они могут
агглютинироваться одной и той же антисывороткой,
что затрудняет их идентификацию.

19.

Принцип метода:
Перекрёстная РА направлена на извлечение групповых антител
методом адсорбции
специфический антиген (АГ) изымает из сыворотки все антитела - и
специфические только для него, и групповые; неспецифический АГ -
только групповые.
В данной реакции наряду со специфическим антигеном используют
родственные гетерологические АГ.
Например, у больного брюшным тифом (Т) сыворотка крови дала
агглютинацию со специфическим диагностикумом Т и с групповым
паратифа А.
Диагностикум с
антигенами
брюшного тифа
(АВСД)
Исследуемая
сыворотка с
антителами
(abcd)
2 часа +37C°,
18 – 20 часов
в холод-ке
abcd
ABC
D
AT
АГ
2 часа +37 C°,
18 – 20 часов
в холод-ке
ABCD
ABEF
ABCD
ABEF

20. Реакция агглютинации латекса (РАЛ) экспресс-метод выявления антигенов и антител(ориентировачный вариант)

РЕАКЦИЯ АГГЛЮТИНАЦИИ ЛАТЕКСА (РАЛ)
ЭКСПРЕСС-МЕТОД ВЫЯВЛЕНИЯ АНТИГЕНОВ И
АНТИТЕЛ(ОРИЕНТИРОВАЧНЫЙ ВАРИАНТ)
Для постановки РАЛ используют сенсибилизованные частицы
полистиролового латекса диаметром 0,5-1,2 мкм, которые в
присутствии гомологичного иммунологического реагента (антигена
или антитела) склеиваются. Эта реакция происходит достаточно
быстро – на протяжении 2-7 мин.
Нагруженные антителами частицы латекса широко
используются для выявления антигенов вирусов и бактерий.
Нагружая латекс антигенами, можно определять наличие антител в
сыворотке больного.
Такую модификацию РАЛ используют для выявления
противогриппозных, противокраснушных,
протикоревых антител и т.д.

21. Проведение реакции латекс-аглютинации

ПРОВЕДЕНИЕ РЕАКЦИИ
ЛАТЕКС-АГЛЮТИНАЦИИ

22. Реакция коагглютинации (КОА) .

РЕАКЦИЯ
КОАГГЛЮТИНАЦИИ (КОА) .
Для постановки КОА используют золотистые стафилококки (штамм
Cowan 1). В клеточной стенке этих микроорганизмов содержится
белок А, который имеет значительное родство к Fc фрагменту IgG
человека и кролика. Поэтому молекулы IgG после адсорбции на
стафилококках, которые имеют белок А, ориентированные в
окружающую среду своими свободными Fab фрагментами, в которых
находится активный центр антитела.

23. Реакция коагглютинации (КОА) .

РЕАКЦИЯ
КОАГГЛЮТИНАЦИИ (КОА) .
Реакцию ставят на стеклянных пластинках, смешивая
одинаковые объемы (1-2 капли) исследуемого
материала (кровь, моча, слюна, фильтраты фекалий и
др.) и стафилококкового диагностикума.
Смесь тщательно перемешивают и через 2-5 мин. на
тёмном фоне должна четко будет просматриваться
мелкозернистая агглютинация стафилококков.

24. РЕАКЦИЯ НЕПРЯМОЙ (ПАССИВНОЙ) ГЕМАГГЛЮТИНАЦИИ наиболее из чувствительных серологических реакций

РЕАКЦИЯ НЕПРЯМОЙ (ПАССИВНОЙ)
ГЕМАГГЛЮТИНАЦИИ НАИБОЛЕЕ ИЗ
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СЕРОЛОГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Основана на способности антител взаимодействовать с
антигеном, фиксированным на различных
эритроцитах, которые при этом агглютинируют.
Для постановки этой реакции необходимо приготовление
эритроцитарного диагностикума.
Эритроцитарный диагностикум может быть двух видов:
антигенный и антительный.

25. Этапы выполнения реакции:

ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕАКЦИИ:
Необходимые ингредиенты:
Сыворотка крови
инфицированного
пациента
В лунки планшета внести физиологический
раствор в одинаковом количестве -0,25 мл
для разведения сыворотки
В первую лунку внести сыворотку крови
пациента, разведенную в 50 раз в объеме
0,25 мл; перемешать содержимое пипеткой
и этой же пипеткой набрать 0,25 мл и
перенести в следующую лунку
Перемешать содержимое и повторить эту
процедуру во всех лунках, предназначенных
для проведения реакции.
Приготовить контроль, для чего в одну
лунку внести 0,25 мл физиологического
раствора
Во все лунки, включая контрольную,
внести по 2 капли приготовленного
эритроцитарного диагностикума и
перемешать путем осторожного
покачивания планшета.
Физиологический раствор
Эритроцитарный
диагностикум
Реакция пассивной
гемагглютинации
выполняется в лунках
иммунологического
планшета.

26. РЕАКЦИЯ НЕПРЯМОЙ (ПАССИВНОЙ) ГЕМАГГЛЮТИНАЦИИ

Положительной считается проба, когда в лунках планшета на
дне в контроле эритроциты ложатся в виде «пуговки», а в
опытных лунках появляется осадок в виде «зонтика».
Схема постановки и учета РПГА

27. Критерии учета результатов реакции

КРИТЕРИИ УЧЕТА РЕЗУЛЬТАТОВ РЕАКЦИИ
++++
Полная агглютинация: осадок занимает все дно лунки. Результат
положительный
+++
Неполная агглютинация: осадок занимает три четверти дна
лунки. Результат положительный
++
Слабая агглютинация: осадок занимает менее половины дна
лунки. Результат сомнительный
+
Следы агглютинации: осадок небольшой. Сомнительный
результат реакции
-
Отрицательная реакция: осадок занимает центральное
положение с округлыми краями.

28. РАЗВЕРНУТЫЕ РЕАКЦИИ АГГЛЮТИНАЦИИ.

.
РАЗВЕРНУТЫЕ РЕАКЦИИ АГГЛЮТИНАЦИИ
Развернутые реакции агглютинации предложены для
поиска антител в сыворотках крови инфицированных
пациентов при некоторых бактериальных инфекциях.
При этом применяются диагностикумы,
приготовленные из микроорганизмов.
Для выполнения этих реакций необходимо
предварительное титрование сыворотки.

29. Для выполнения этих реакций необходимо предварительное титрование сыворотки.

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЭТИХ РЕАКЦИЙ НЕОБХОДИМО
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ СЫВОРОТКИ.
Разведение 1:10 это 1мл сыворотки + 9 мл физ. раствора
1:50 это 1 мл сыворотки + 49 мл физ. раствора или
1:50 это 0,1 мл сыворотки + 4,9 мл физ. раствора
1:100 это 1 мл сыворотки + 99 мл физ. раствора или
1:100 это 0,1 мл сыворотки +9,9 мл физ. раствора.
В 10 пробирок вносим по 2,5 мл физиологического раствора.
8 пробирок будут опытными, 2 – контрольными: контроль
сыворотки и контроль антигена.
В контроль сыворотки вносим только разведенную
сыворотку в объеме 2,5 мл, в контроль антигена - только
взвесь диагностикума.

30. Учет реакции

УЧЕТ РЕАКЦИИ
Затем во все пробирки, кроме контроля сыворотки, вносим по 1 мл взвеси
диагностикума.
В результате образования агглютината мутная жидкость в пробирках
просветляется, на дно оседает осадок агглютината.
Учет реакции начинается с контрольных проб: в контроле сыворотки
должна быть прозрачная сыворотка, в контроле антигена- равномерно
мутная взвесь диагностикума.
Титр РРА учитывается по разведению сыворотки, в которой еще явственно
видно формирование осадка агглютината.

31. СХЕМА ПОСТАНОВКИ РАЗВЁРНУТОЙ РЕАКЦИИ АГГЛЮТИНАЦИИ С СЫВОРОТКОЙ БОЛЬНОГО ПО ВИДАЛЮ (РАЙТУ)

Ингредиенты
Содержимое пробирок
Физиологический
раствор
0,85
Контроль
Сыворотки
Антигена
0,5
0,5
0,5
0,5
-
0,5
в 0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
--
%
хлорида натрия, мл
Сыворотка
разведении 1:50 мл
Разведения
Диагностикум,
млрд.
(1: 50)
1: 100
1-2 2к
1: 200
1: 400
1: 800
-
2к
2к
2к
-
микробных В термостат при +37С° на 2 часа, затем на 18-20 часов при
тел в 1 мл.
комнатной температуре
2к

32. Реакция преципитации отличается от агглютинации по характеру антигенов:

РЕАКЦИЯ ПРЕЦИПИТАЦИИ ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ
АГГЛЮТИНАЦИИ ПО ХАРАКТЕРУ АНТИГЕНОВ:
В реакции агглютинации они корпускулярные, даже
целые клетки, а в реакции преципитации –
молекулярные, в растворимом состоянии.
Антигенами могут быть экстракты
микроорганизмов, тканей, органов, химические
вещества.
Феномен преципитации заключается в том, что
антитела (преципитины), соединяясь с
растворимыми антигенами (преципитиногенами),
предопределяют образование осадка (преципитата)
или помутнения раствора.
За титр реакции принимают наибольшее разведение
антигена, которое дает положительный результат.

33. Феномен преципитации широко используется в микробиологической практике:

ФЕНОМЕН ПРЕЦИПИТАЦИИ ШИРОКО
ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ
ПРАКТИКЕ:
В судебно-медицинской экспертизе его применяют для определения
видовой принадлежности крови: можно установить, какому виду
принадлежит выявленная кровь.
Определяют возможную фальсификацию продуктов (мясо, мед). Для
диагностики эпидемического цереброспинального менингита, чумы,
дизентерии, определения инфицированности возбудителем сибирской
язвы продуктов и материалов животного происхождения (кожа, мех,
щетина).
Реакцию Ухтерлони используют для определения
антигенного состава органов и тканей, как нормальных,
так и опухолевых, количества антигенов в сложных
системах.
Она имеет важное значение в диагностике дифтерии, оспы и других
заболеваний.

34. . Выявление АГ в реакции кольцепреципитации.

. ВЫЯВЛЕНИЕ АГ В РЕАКЦИИ
КОЛЬЦЕПРЕЦИПИТАЦИИ.

35. Реакция микропреципитации на примере экспресс-диагностики сифилиса (ЭДС).

РЕАКЦИЯ МИКРОПРЕЦИПИТАЦИИ НА ПРИМЕРЕ ЭКСПРЕССДИАГНОСТИКИ СИФИЛИСА (ЭДС).
Данная реакция выполняется для скрининга сывороток при массовых
обследованиях на сифилис.
В качестве антител применяются сыворотки крови пациентов,
антигеном служит кардиолипиновый антиген (неспецифический).
Реакция выполняется в лунках иммунологического планшета.
Необходимо иметь два контроля: в первом в качестве ингредиентов
применяется физиологический раствор и кардиолипиновый антиген
(контроль мутности), во втором контроле – заведомо положительная
сыворотка и кардиолипиновый антиген (контроль преципитата).
В опытной лунке – изучаемая сыворотка больного, взятая в разведении
1:10 и кардиолипиновый антиген.
После смешивания реагентов в течение 2-5 минут осторожно покачиваем
планшет, в течение этого времени формируется преципитат, жидкость в
лунке становится прозрачной.
Учет реакции ведется по четырех плюсовой системе. Результат,
оцениваемый как один и два плюса считается сомнительным, на 3 и 4
++++ - положительным. Схема реакции микропреципитации
представлена на рис. 10.

36. Экспресс-диагностика сифилиса (ЭДС).

ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКА
СИФИЛИСА (ЭДС).

37. Методика определения количества иммуноглобулинов в сыворотке крови (реакция Манчини)

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА
ИММУНОГЛОБУЛИНОВ
В СЫВОРОТКЕ КРОВИ (РЕАКЦИЯ МАНЧИНИ)
Метод простой линейной иммунодиффузии основан на взаимодействии
антисыворотки, содержащейся в геле агар-агара с раствором антигена
образуют линии и полосы преципитации.
Судя по ширине зон преципитации в тесте простой радиальной
диффузии, можно проводить количественное определение
антигенов.
Взаимное расположение линий преципитации в тестах двойной и
встречной иммунодиффузии позволяет оценивать
иммунохимическое сходство или различие антигенных
компонентов.
Методы иммунодиффузии характеризуются высокой
специфичностью и чувствительностью.
Обычно тесты иммунодиффузии используют для идентификации
белков в биологических жидкостях, таких как сыворотка крови,
цереброспинальная жидкость, секреты желез или экстракты
различных органов и т. д.

38. Иммуноэлектрофорез

ИММУНОЭЛЕКТРОФОРЕЗ
Метод объединяет реакцию преципитации в геле с
электрофорезом.
Для этого слой агара наносят на предметное стекло, на его
разных краях вырезают две лунки, а в центре – разделяющую
канавку.
В лунки вносят смесь антигенов и проводят электрофорез в
течение 1-2 часов.
Различные антигены с разной скоростью перемещаются между
катодом и анодом.
Затем в канавку вносят преципитирующую сыворотку и через
5-7 суток в геле образуются зоны преципитации.
Для лучшей визуализации агар окрашивают красителями
(например, амидо черным).

39. Схема постановки иммуноэлектрофореза.

СХЕМА ПОСТАНОВКИ ИММУНОЭЛЕКТРОФОРЕЗА.

40. Иммуноэлектрофорез

ИММУНОЭЛЕКТРОФОРЕЗ
дуги преципитации.

41. Реакция бактериолиза

РЕАКЦИЯ БАКТЕРИОЛИЗА
применяется редко, она используется для
дифференциальной диагностики холерного вибриона от
других холероподобных бактерий.
В основе реакции лежит способность специфических антител
образовывать иммунные комплексы с клетками, в том числе
с бактериями,
что приводит к активации системы комплемента по
классическому пути и лизису бактерий.

42. В реакции гемолиза

В РЕАКЦИИ ГЕМОЛИЗА
антигеном служат эритроциты, антителом –
антигемолитические антитела.
При образовании комплекса антиген-антитело начинается
активация комплемента, в результате чего мутная взвесь
эритроцитов превращается в ярко-красную прозрачную
жидкость – «лаковую» кровь вследствие выхода
гемоглобина.
При постановке диагностической реакции связывания
комплемента (РСК) реакция гемолиза используется как
индикаторная: для тестирования присутствия или
отсутствия (связывания) свободного комплемента.

43. Реакция лизиса и связывание комплемента.

РЕАКЦИЯ ЛИЗИСА И СВЯЗЫВАНИЕ
КОМПЛЕМЕНТА.
Необходимые антиген, антитело и комплемент.
Антигеном могут быть микроорганизмы, эритроциты или
другие клетки.
Как антитело (лизин) используют специфическую сыворотку
или сыворотку больного.
В зависимости от того, против каких клеток направленное
действие лизины, они имеют свои названия:
против бактерий - бактериолизины, спирохет спирохетолизины, эритроцитов - гемолизины, против других
клеток - цитолизины.
Комплемент при образовании комплекса клетка (антиген) антитело, связывается с ним, активируется за классическим
путем и вызывает растворение клетки.
Без комплемента лизис клетки невозможен. Различают
несколько реакций лизиса: бактериолиза, гемолиза, цитолиза.

44. Реакция связывания комплемента (РСК).

РЕАКЦИЯ СВЯЗЫВАНИЯ
КОМПЛЕМЕНТА (РСК).
При образовании комплекса антиген - антитело к нему всегда
присоединяется комплемент.
Если антиген и антитело не отвечают друг другу, то
комплемент не связывается, остается свободным в системе.
При добавлении комплекса эритроциты барана - гемолизины
свободный комплемент, связываясь с ним, вызывает гемолиз
эритроцитов.
Этот принцип и положено в основу РСК.
При соответствии антигена антителу с ним связывается
комплемент. Чтобы убедиться в этом, добавляют эритроциты
барана и гемолитическую сыворотку.
При отсутствии гемолиза заключают, что реакция
положительная, при наличии гемолиза - реакция негативная.

45. Реакция связывания комплемента (РСК).

РЕАКЦИЯ СВЯЗЫВАНИЯ
КОМПЛЕМЕНТА (РСК).
Опытная система
АНТИГЕН
(Бактерия, клетка, вирус и
т.д.)
КОМПЛЕМЕНТ
АНТИТЕЛО
(сыворотка) Комплемент
связался с комплексом
антиген-антитело
Индикаторная гемолитиче
ская система
ЭРИТРОЦИТЫ
БАРАНА (АНТИГЕН)
ГЕМОЛИТИЧЕСКАЯ
СЫВОРОТКА (АНТИТЕЛО)
Комплемента нет - связался
с опытной системой.
Без комплемента гемолиз
эритроцитов
невозможен.

46. Реакция связывания комплемента (РСК).

РЕАКЦИЯ СВЯЗЫВАНИЯ
КОМПЛЕМЕНТА (РСК).

47. Критерии учета результатов реакции

++++
Полная
задержка
гемолиза,
эритроциты
в
осадке,
надосадочная жидкость прозрачная; резко положительная
РСК.
+++
Неполная
задержка
гемолиза,
эритроциты
в
осадке,
надосадочная жидкость прозрачная, слабо розового цвета;
положительная РСК.
++
Частичная задержка гемолиза, надосадочная жидкость
красно-розового цвета, прозрачная; слабо положительная
РСК.
+
Осадок незначительный, жидкость красная; сомнительная
РСК.
-
Полный гемолиз, прозрачная красная жидкость. Отрицательная
РСК.

48. (РСК)

49. Определение антирезус - антител в сыворотке.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИРЕЗУС АНТИТЕЛ В СЫВОРОТКЕ.
Данная реакция проводится у беременных женщин,
имеющих отрицательный резус-фактор.
В случае, если у отца ребенка положительный резус-фактор,
то у плода возможен как положительный, так и
отрицательный резус.
Для предотвращения резус-конфликта необходимо знать,
образуются ли антирезус-антитела в течение беременности
и если они образуются, то идет ли динамика нарастания их
титра.

50. Для постановки данной реакции необходимы следующие ингредиенты

ДЛЯ ПОСТАНОВКИ ДАННОЙ РЕАКЦИИ
НЕОБХОДИМЫ СЛЕДУЮЩИЕ ИНГРЕДИЕНТЫ
Исследуемая сыворотка
Эритроциты человека, несущие положительный резус-фактор
(стандартные эритроциты)
Комплемент.
Этапы постановки теста:
В пробирку вносим 1 мл исследуемой сыворотки
В каждую пробирку вносим 2% взвесь стандартных
эритроцитов
Добавляем одинаковое количество комплемента в рабочей дозе.
В качестве положительного контроля используем сыворотку,
имеющую антирезус-антитела; в качестве отрицательного
контроля – заведомо отрицательную сыворотку.

51. Учет результата ведется по гемолизу:

УЧЕТ РЕЗУЛЬТАТА ВЕДЕТСЯ ПО ГЕМОЛИЗУ:
В пробирке с отрицательным контролем
наблюдаем осадок эритроцитов
- В пробирке с положительным контролем
– полный гемолиз, то есть
равномерно окрашенная в красный цвет
жидкость
- В исследуемых образцах при наличии
антирезус-антител – полный гемолиз, при
их отсутствии – осадок эритроцитов.

52. РЕАКЦИЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ВИРУСОВ

Реакция широко применяется в вирусологии для
определения вида (типа) возбудителя и титра
вируснейтрализующих антител.
Эти антитела обычно выявляются при
смешивании иммунной сыворотки с соответствующим вирусом с последующим введением этой
смеси восприимчивым лабораторным животным
или заражением культуры клеток.
На основании выживания животного в первом
случае или отсутствия цитопатического действия
вируса во втором судят о нейтрализующей
активности сыворотки.

53. Реакция торможения гемагглютинации (РТГА)

РЕАКЦИЯ ТОРМОЖЕНИЯ
ГЕМАГГЛЮТИНАЦИИ (РТГА)
Основана на свойстве
антисыворотки подавлять вирусную
гемагглютинацию, так как нейтрализованный
специфическими антителами вирус утрачивает
способность агглютинировать эритроциты.
РТГА широко применяется для серодиагностики
вирусных инфекций с целью обнаружения
специфических антигемагглютининов
и для идентификации многих вирусов по их
гемагглютининам (антигенам).

54. РЕАКЦИИ С УЧАСТИЕМ МЕЧЕНЫХ АНТИГЕНОВ ИЛИ АНТИТЕЛ

Участвуют меченые антигены или антитела.
К ним относятся реакции
иммунофлюоресценции,
радиоиммунный
иммуноферментный методы.
По своей чувствительности они превосходят
все описанные выше
серологические реакции.

55. Реакции иммунофлюоресценции (по Кунсу) метод экспресс-диагностики,

РЕАКЦИИ ИММУНОФЛЮОРЕСЦЕНЦИИ (ПО
КУНСУ) МЕТОД ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ,
Для выявления микробных антигенов в
тканях использовали меченую
диагностическую сыворотку, содержащую
антитела к определенным видам (вариантам) микроорганизмов (бактерий,
вирусов).
Метку антител производят
флюорохромами(изотиоцианат
флюоресцеина)

56. МЕТОД ИММУНОФЕРМЕНТНОГО АНАЛИЗА – ИФА

включает использование коммерческих реагентов – антигенов
или антител, маркированных ферментами (например,
пероксидазой или щелочной фосфатазой).
Метод выполняется в полистироловых планшетах, где в лунках
фиксирован антиген или антитело.
После образования иммунного комплекса в систему вносят
субстрат, расщепляемый ферментом, что приводит к
окрашиванию среды.
В отличие от классических методов выявления, ИФА позволяет
непосредственно регистрировать взаимодействие антигена с
антителом в специфической фазе,
а не анализировать вторичные проявления взаимодействия –
агглютинацию, преципитацию или гемолиз.
Метод отличает высокая чувствительность – обычно
достаточно присутствия антигена в концентрации 1 нг мл.

57. МЕТОД ИММУНОФЕРМЕНТНОГО АНАЛИЗА – ИФА

58. Этапы выполнения реакции (на примере диагностики антител при ВИЧ-инфекции):

ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕАКЦИИ (НА ПРИМЕРЕ
ДИАГНОСТИКИ АНТИТЕЛ ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ):
В лунки полистиролового планшета, на которых сорбирован антиген
ВИЧ, вносят сыворотку крови пациентов. Первая лунка предназначена
для внесения заведомо положительной сыворотки, вторая – заведомо
отрицательной
Инкубируем планшет во влажной камере в течение 30 минут
Промываем лунки планшета фосфатно-солевым буфером 5 раз
Вносим во все лунки антисыворотку, содержащую антитела против
иммуноглобулинов человека, меченные ферментом
Промываем лунки фосфатно-солевым буфером 5 раз
Во все лунки добавляем субстрат, содержащий перекись водорода и
бензидин
Выдерживаем планшет 20 минут в темном месте
Проводим визуальный учет результатов и определение оптической
плотности раствора в каждой лунке с использованием прибора

59. МЕТОД ИММУНОФЕРМЕНТНОГО АНАЛИЗА – ИФА

При правильной постановке анализа в лунке, содержащей
положительную контрольную сыворотку, меняется цвет - он
становится желтым.
В отрицательном контроле цвет прозрачный.
Учет результатов опытных образцов зависит от изменения
цвета в исследуемой лунке – если он меняется, как в
положительном контроле, значит, у данного пациента
обнаружены антитела к ВИЧ.

60. упрощения использования ИФА «безреагентные» системы

УПРОЩЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ИФА «БЕЗРЕАГЕНТНЫЕ» СИСТЕМЫ
Для проведения анализа необходимо только нанести на носитель
образец и визуально наблюдать изменение окраски носителя,
происходящее вследствие образования продукта ферментативной
реакции.
Преимущества:
не используются радиоактивные изотопы,
стабильность конъюгатов позволяет хранить их в течение
длительного времени,
измерение оптической плотности проводят в оптическом диапазоне,
результаты ИФА можно оценивать полуколичественно без
применения аппаратуры (визуально).
ИФА очень легко поддается автоматизации.

61. Радиоиммунологический анализ (РИА)

РАДИОИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ (РИА)
Преимущество РИА: отсутствует необходимость оценивать
протекающую реакцию по вторичным проявлениям, таким как
агглютинация, преципитация, лизис эритроцитов.
2 варианта:
меченый и немеченый антигены конкурируют за ограниченное
число участков связывания со специфическими антителами.
Для того чтобы происходило конкурентное взаимодействие,
должна существовать определенная степень родства между
меченым и немеченым антигеном.
После двух этапов инкубации антител сначала с исследуемым, а
затем со стандартным меченым антигеном
количество включившегося в состав иммунных комплексов
меченого антигена будет обратно пропорционально количеству
немеченого антигена в исследуемой пробе..

62. Источники информации:

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
Основные А.
.Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология,
иммунология и вирусология. -С-П.,2000.
Медицинская микробиология./ Под ред. В.И. Покровского.М.,
2001.
Л.Б.Борисов.Медицинская
микробиология,вирусология,иммунология. М.,2001
Медицинская микробиология,вирусология /Под
ред. А.А.Воробьева.М.2004.

В основу реакций иммунитета положено специфическое взаимодействие антигена с антителом. С помощью известных антигенов можно определить наличие антител в сыворотке крови больного или обследуемого лица (серологическая диагностика инфекционных заболеваний). И, наоборот, наличие специфических иммунных сывороток позволяет установить родовую, видовую и типовую принадлежность микроорганизма (серологическая идентификация микроба по антигенной структуре).

Агглютинация – склеивание микробов или других клеток при воздействии на них иммунной сыворотки, содержащей антитела – агглютинины. Реакция агглютинации проявляется в том, что равномерной взвеси клеток, например бактерий, при добавлении иммунной сыворотки происходит скручивание клеток, образование зернышек или хлопьев, которые постепенно оседают на дно, жидкость же над осадком совершенно просветляется. Однако зернышки или хлопья образуются только в том случае, если реакция происходит в присутствии электролитов. Таким образом, для проявления реакции агглютинации нужно иметь: 1) антиген (агглютиноген) в виде взвеси клеток; 2)антитела (агглютинины) в виде иммунной сыворотки; 3) электролиты (физиологический раствор).

Внешнее проявление положительной реакции агглютинации бактерий имеет двоякий характер в зависимости от свойств антигена: у безжгутиковых бактерий, имеющих только один соматический или О-антиген, происходит склеивание непосредственно самих микробных клеток, и образующиеся кучки имеют вид мелких компактных зерен. Такая агглютинация называется тонкозернистой; она происходит медленно – в течение 18-22 часов. У бактерий со жгутиками имеются два антигена – соматический, О-антиген, в самой клетке и жгутиковый, Н-антиген, находящийся в жгутиках. Клетки склеиваются друг с другом жгутиками и образуют рыхлые крупные хлопья. Такая агглютинация называется крупнохлопчатой; она наступает быстро – в течение 2-4 часов.

Реакция аггютнации благодаря своей специфичности, простоте и постановке и демонстративности получила широкое распространение в микробиологической практике для диагноза многих инфекционных заболеваний: брюшного тифа, сыпного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, бруцеллеза и др. Ею пользуются с диагностической целью в 2 направлений.

1. Для определения выделения выделенного из какого-либо субстрата неизвестного микроба. В этом случае агглютинацию ставят с определенной, заранее приготовленной агглютинирующей сывороткой, полученной путем иммунизации кроликов определенным видом бактерий и, следовательно, содержащей агглютинины в отношении этих бактерий.

В качестве антигена берут культуру неизвестного исследуемого микроба. Положительный результат реакции указывает, что неизвестный микроб идентичен тому, который был взят в качестве антигена для приготовления агглютинирующей сыворотки.

2. Для обнаружения агглютининов к тому или другому определенному виду бактерий в сыворотке больного. В этом случае для агглютинации берут определенную лабораторную культуру бактерий (или несколько культур бактерий разных видов) в качестве в качестве антигена и сыворотку больного. Положительный результат агглютинации указывает на то, что сыворотке больного имеются агглютинины к определенному, известному, виду микроба, т.е. данный микроб является возбудителем заболевания, в процессе которого в сыворотке больного накопились защитные антитела.

Механизм: «теория решетки».

Активный центр АТ соединяется с 1 антигенной детерминантой, 2-ой активный центр реагирует с антигенной детерминантой, находящейся на 2 молекуле АГ, в результате происходит склеивание. Если в качестве АТ взята безжгутиковая бактерия, то зернистость мелкая – агглютинация., если жгутиковая – Н-агглютинация (крупная зернистость).

Варианты агглютинации:

1. Ориентировочная на стекле – для выявления серологических свойств бактерий, для выявления признаков, для идентификации.

2. Развернутая в пробирках – мало чувствительна и невысоко специфична. Определяется титр АТ (это максимальное разведение сыворотки, в которой обнаружена агглютинация).

3. РНГА (нагрузочная реакция) – реакция непрерывной Геной агглютинации – используется АГ, абсорбированный на эритроцитах барана, т.о. перевод из растворимого в корпускулярный – агглютинация эритроцитов.

Агглютинирующая диагностическая сыворотка готовится путем иммунизации кроликов.

Сыворотка от больного для постановки реакции агглютинации получается из его крови, взятой стерильно на локтевой вене в количестве 5-10 мл. одновременно часть крови употребляется для посева. Если же кровь нужна только для постановки реакции, вполне достаточно 1-2 мл. тогда берут кровь из пальца проколом иглой Франка.

АГ для реакции агглютинации являются соответствующие живые ил убитые культуры бактерий. Живыми культурами пользуются тогда, когда агглютинация ставится с целью определения вида бактерий, выделенных из какого-либо субстрата.

Диагностикумы – диагностические препараты, содержащие АГ и используемые для обнаружения АТ.

24 Реакция преципитации и ее значение, область применения. Методы постановки. Преципитирующие сыворотки, их получение и титрование. Использование реакции преципитации в диагностике инфекций.

Реакции преципитации основаны на феномене образования видимого осадка (преципитата) после взаимодействия растворимых либо находящихся в коллоидном дисперсном состоянии АГ с АТ. РП позволяют выявлять незначительные количества АГ. Они очень чувствительны, и их применяют для тонкого иммунохимического анализа, выявляющего отдельные компоненты в смеси с АГ. Метод имеет много разновидностей.

Реакция кольцепиципитации. На слой антисыворотки наслаивают жидкость, содержащую АГ, и чрез несколько секунд наблюдают образование кольца преципитата.

Реакции микропреципитации применяют для нефелометрического выявления АТ в небольших образцах сыворотки.

Преципитация в геле – на агаре с ее помощью определяют токсигенность выделенных бактерий. При дифтерии, стаф.токсикозе, для определения клеточного иммуноглобулина в сыворотке крови.

Реакция преципитации характеризуется высокой чувствительностью и специфичностью. Она позволяет обнаружить минималейшие следы белка – антигена (до разведения 1:100000 и выше), благодаря чему преципитация практически стала важной реакцией в химии, биологии и т.д.

Чрезвычайно большое значение реакция преципитации имеет в судебномедицинской практике для распознавания видовой принадлежности крови не только в свежем и жидком состояниях, но также и в высушенном, например, в пятнах очень давнего происхождения на одежде.

В санитарной практике реакция преципитации является методом для определения фальсификации мясных, мучных и других препаратов.

Для серологического диагноза пользуются реакцией преципитации в тех случаях, когда АГ может быть получен только в жидком состоянии, например в вытяжке из инфицированных органов, в спинномозговой жидкости, в моче больного и т.д.

Реакции преципитации можно ставить как с веществами белковой природы – полноценными АГ, так и гаптенами – неполноценными АГ, которые сами по себе не могут вызывать образование АТ, но могут вступать в соединение с ними.

Постановка реакции. Для постановки реакции преципитации необходимо иметь:

1. преципитирующую сыворотку, приготовленную путем иммунизации кроликов соответствующим антигеном;

2. исследуемый АГ в виде отцентрифугированного или профильтрованного прозрачного раствора (экстракт их микробных тел, патологических субстратов от больного, органов, кровяных пятен, сывороточные белки и т.д.) Перед постановкой реакции разводят АГ – физиологическим раствором не менее чем на 1:1000;

3. физиологический раствор (для разведения сыворотки и АГ);

4. специальные узкие (не шире 0,75 см) пробирки с конусообразным дном и очень прозрачного стекла;

5. пастеровские пипетки;

Обязательным условием является полная прозрачность участвующих в реакции агглютинации ингредиентов – сыворотки и АГ. В противном случае результаты реакции будут не ясны.

В пробирку наливают 0,2 мл преципитирующей сыворотки; затем при помощи пастеровской пипетки осторожно наслаивают на сыворотку 0,2 мл АГ (спускают жидкость по стенке пробирки так, чтобы она не смешивалась с сывороткой, а образовала над ней верхний слой). Добавив АГ. Пробирку ставят в штатив. При положительном результате реакции сразу же или в течение 5-10 минут на границе обеих жидкостей образуется мутное кольцо от выпавшего в осадок АГ. Степень реакции оценивается по величине кольца и времени его проявления.

К опыту ставится несколько контролей, а именно: 1) заведомо известны АГ + специфическая преципитирующая сыворотка; 2) преципитирующая сыворотка + физиологический раствор; 3) нормальная сыворотка + исследуемый АГ.

25 Реакция иммунного лизиса как один из механизмом иммунитета. Компоненты реакции, практическое использование.

Одним из защитных свойств иммунной сыворотки при инфекции является ее способность растворять (лизировать) м/о или другие клеточные элементы, поступившие в организм. Специфические АТ, обуславливающие лизис (растворение) клеток, носят названия лизинов. В зависимости от АГ они точнее называются бактериолизинами, спирохетолизинами, цитолизинами и т.д.

Лизины способны проявлять свое лизирующее действие на АГ только в присутствии дополнительного фактора – комплемента. Комплемент является составной частью любой свежей сыворотки, как нормальной, так и иммунной. При хранении или подогревании сыворотки комплемент разрушается.

Т.о. реакция лизиса происходит при участии двух компонентов: одного специфического, содержащегося в иммунной сыворотке (АТ), и другого неспецифического, присущего любой сыворотке, как иммунной, так и нормальной (комплемент).

Свежеизвлеченная из организма иммунная сыворотка способна к лизису, так как содержит и АТ и комплемент. Если же пользуются иммунной сывороткой, стоявшей или подвергнутой подогреванию и вследствие этого утратившей комплемент, то лизис произойдет только при условии добавления комплемента, т.е. свежей сыворотки. Для обеспечения постоянства результатов иммунную сыворотку заранее инактивируют нагреванием при 56 градусов в течение 30 минут (для разрушения имеющегося в ней комплемента) и прибавляют к ней строго определенное количество комплемента. В качестве комплемента принято пользоваться свежей сывороткой нормальной морской свинки.

При дифференциации холерных и холероподобных вибрионов.

26. Реакция связывания комплемента в диагностике инфекционных заболеваний. Практическое применение, компоненты реакции.

Данная реакция используется для серодиагностики и обнаружения АГ в исследуемом материале, сероидентификации выделенных культур. Она характеризуется высокой чувствительностью и достаточной специфичностью, а также возможностью применения как корпускулярных, так и растворимых Г. Последнее связано с тем, что комплемент связывается с Fc- фрагментом АТ независимо от их специфичности. Таким образом, способность комплемента связываться только с комплексом АГ-АТ за счет Fc-фрагментов последнего и на вызывать гемолиз сенсибилизированных эритроцитов (тест-система) послужила основой для широкого применения РСК в лабораторной практике в течение прошедшего столетия.

Для постановки РСК требуется предварительная подготовка ингредиентов реакции, особенно комплемента, в качестве которого используют сыворотку морской свинки с установкой рабочей дозы. Однако за последние десятилетия выпускается сухой оттитрованный комплемент, что значительно облегчило постановку реакции. Исследуемые сыворотки крови и антигены обязательно контролируются на антикомплиментарность.

Постановку основного опыта производят в пробирках путем внесения в нее определенных объемов сыворотки крови, антигена и рабочей дозы комплемента. Смесь инкубируют в термостате при температуре 37 градусов в течение часа. Регистрацию результатов реакции проводят по гемолизу сенсибилизированных эритроцитов барана. Их приготавливают при смешивании гемолитической сыворотки кролика с эритроцитами барана. При внесении комплемента в эту смесь происходит реакция гемолиза. Т.о в тех случаях, когда комплемент не связывается с исследуемой системой АГ-АТ, т.е. остается свободным, наблюдается полный гемолиз бараньих эритроцитов, который свидетельствует об отрицательной реакции. Отсутствие гемолиза указывает на связывание комплемента системой АГ-АТ, т.е на положительную реакцию, которая обозначается крестами. Интенсивность задержки гемолиза оценивается по четырехкратной системе, при этом полное отсутствие гемолиза обозначается ++++

27 Неполные антитела. Реакция Кумбса (прямая и непрямая). Обнаружение антител к резус фактору у беременных женщин.

Неполные АТ – АТ, имеющие только один активный центр – являются одновалентными.

Реакция Кумбса.

Метод выявляет неполные (одновалентные) АТ, образующиеся при бруцеллезе, резус-конфликте или системных коллагенозах. Для постановки реакции необходима антиглобулиновая сыворотка, содержащая полные (как минимум двухвалентные) АТ.

Неполные антитела в отличии от нормальных моновалентны, поскольку они имеют один активный центр, способный взаимодействовать только с одним эпитопом: в то время как другие эпитопы остаются не связанными. В результате этого не происходит образования крупных комплексов, выпадающих в осадок в растворе электролита. Последние проявляются только в реакциях с бивалентными АТ. Для исправления этого положения вводится антиглобулиновая сыворотка (АГС), содержащая бивалентные АТ к глобулину, которая свяжет между собой моновалентные АТ. Содержащиеся в исследуемом материале. Таким образом произойдет визуально видимая гемагглютинации или агглютинация, свидетельствующая о наличии в исследуемой сыворотке неполных (моновалентных) антител. Например, в случае беременности резус-отрицательной женщины резус-положительным плодом у нее в сыворотке крови появятся неполные антитела. Для их выявления в пробирку с исследуемой сывороткой крови вносят резус- положительные эритроциты, а затем АГС. Появление гемагглютинации свидетельствует о положительной реакции.

Иммунофлюоресценция

Реакция иммунофлюоресценции (РИФ). Разработана А. Кунсом и носит его имя (метод Кунса). Это один из методов исследования, в котором используются меченные антитела. В качестве метки используется краситель, дающий свечение в ультрафиолетовых лучах (изоцианат флюоресцеина или просто флюорохром). Риф используется в двух модификациях: прямой метод Кунса и непрямой метод Кунса. Прямой метод: исследуемый материал, зафиксированный на предметном стекле, обрабатывается меченой флюорохромом диагностической сывороткой; обязательный этап реакции –

отмывка от непрореагировавших антител; если в исследуемом материале есть искомый антиген, меченные антитела фиксируются на антигене и после отмывки такой комплекс выявляется по свечению при просматривании

препарата под люминесцентным микроскопом. Непрямой метод: в этом случае реакция идет в два этапа – на первом этапе используется немеченая диагностическая сыворотка, на втором этапе используется меченая флюорохромом антиглобулиновая сыворотка; с помощью непрямого метода можно выявлять в исследуемом материале как наличие антигена, так и

наличие и титр специфических антител. Люминесцирующие (флюоресцирующие) сыворотки представляют собой

иммунные сыворотки, содержащие специфические антитела, меченые флюоресцирующими красителями. При приготовлении люминесцирующих сывороток проводят присоединение к глобулиновой фракции иммунной сыворотки флюорохромов путем прочной химической связи. Люминесцирующие сыворотки используют при постановке РИФ.

29. Реакция нейтрализации – способность антител нейтрализовать токсины, вирусы, яды змей. Используется для индикации и идентификации токсинов, для идентификации вирусов, и др. РН не дает видимого результата in vitro,

поэтому она учитывается по биопробе на животных или в культуре ткани. РН in vivo может быть использована для определения степени напряженности антитоксического иммунитета в организме человека (проба Шика).

Токсин – яд микробного происхождения. Токсины микробов делятся на эндотоксины и экзотоксины. Характеристика токсинов см. тема №6.

Анатоксин – обезвреженный токсин. Получают из экзотоксинов путем их обработки формалином и теплом. Анатоксин не обладает ядовитостью, при этом сохраняет антигенные и иммуногенные свойства токсина. Сила

действия анатоксина измеряется в ИЕ. ИЕ (иммуногенная единица) – это такое количество анатоксина, которое в смеси с 1 АЕ сыворотки дает инициальную флоккуляцию. Титр анатоксина – количество ИЕ в 1 мл.

Анатоксины титруют в реакции флоккуляции. Анатоксин используется в качестве вакцины для создания активного антитоксического иммунитета. Примером таких вакцин являются дифтерийный анатоксин, столбнячный

анатоксин и др. Анатоксин используется также дл получения антитоксических сывороток.

Антитоксин или антитоксическая сыворотка – сыворотка, содержащая антитела к токсину. Антитоксические сыворотки – это гетерологичные сыворотки, их получают путем гипериммунизации лошадей соответствующими анатоксинами с последующим взятием у животных крови и получения сыворотки. Содержание антитоксина в антитоксических сыворотках выражается в международных единицах (ME), принятых ВОЗ. Например, 1 ME противостолбнячной сыворотки соответствует ее

минимальному количеству, нейтрализующему 1000 минимальных смертельных доз (DLm) столбнячного токсина для морской свинки массой 350 г. 1 ME противоботулинического антитоксина - наименьшее количество сыворотки, нейтрализующее 10000 DLm ботулинического токсина для мышей массой 20 г. 1 ME противодифтерийной сыворотки соответствует ее минимальному количеству, нейтрализующему 100 DLm дифтерийного токси-на для морской свинки массой 250 г.

30. Реакция флоккуляции (РФ) - используется для титрования антитоксических сывороток, токсинов и анатоксинов. В реакции флоккуляции в качестве антигена участвует токсин или анатоксин. При смешивании их в эквивалентных соотношениях с антитоксической сывороткой появляется помутнение, а затем рыхлый осадок. Реакции возможны только с лошадиными (но не с кроличьими) антитоксическими сыворотками или антитиреоглобулиновыми человеческими антисыворотками. Механизм РФ сходен с таковым реакции преципитации. В реакциях нейтрализации и флоккуляции участвуют в качестве компонентов токсины, анатоксины, антитоксины (антитоксические сыворотки

31. Иммуноферментный анализ - лабораторный иммунологический метод качественного или количественного определения различных соединений, макромолекул, вирусов и пр., в основе которого лежит специфическая реакция антиген-антитело. Выявление образовавшегося комплекса проводят с использованием фермента в качестве метки для регистрации сигнала.

Классификация по типу иммунохимического взаимодействия на первой стадии анализа (в которой происходит связывание определяемого вещества). Если в системе присутствуют только анализируемое соединение и соответствующие ему центры связывания (антиген и специфические антитела), то метод являетсянеконкурентным . Если же на первой стадии в системе одновременно присутствует анализируемое соединение и его аналог (меченное ферментом анализируемое соединение или анализируемое соединение, иммобилизованное на твердой фазе), конкурирующие за ограниченное количество центров специфического связывания, то метод является конкурентным .

Среди конкурентных схем твердофазного ИФА существует два основных формата:

1. Прямой конкурентный формат ИФА использует иммобилизованые на твердой фазе специфические антитела, а меченый ферментом и немеченый антигенконкурируют за связь с иммобилизованным антителом.
В непрямом конкурентном формате ИФА используются меченные ферментом антитела (специфические или вторичные) и иммобилизованный на твердой фазе конъюгат антиген-белок-носитель.
Таким образом, за счёт несомненных преимуществ иммуноферментного анализа: удобства в работе, быстроты, объективности за счёт автоматизации учёта результатов, возможности исследования иммуноглобулинов различных классов (что важно для ранней диагностики заболеваний и их прогноза) в настоящее время является одним из основных методов лабораторной диагностики.

Основные типы тест-систем (диагностических наборов) в зависимости от используемых антигенов

В зависимости от того, какие антигены используются, иммуноферментные тест-системы подразделяются на:

1. Лизатные - в которых используется смесь нативных антигенов (лизированный или обработанный ультразвуком возбудитель инфекции, полученный в культуре);

2. Рекомбинантные - в которых используются полученные генно-инженерным способом белки-аналоги определённых белковых антигенов возбудителя;

3. Пептидные - использующие химически синтезированные фрагменты белков.

Теории иммунитета

1) Эрлиха теория иммунитета (теория боковых цепей) - одна из первых теорий антителообразования, согласно которой у клеток имеются антигенспецифические рецепторы, высвобождающиеся в качестве антител под действием антигена.

2) Клонально-селективная теория , теория Бернета - теория, согласно которой в организме возникают клоны клеток, иммунокомпетентных в отношении различных антигенов; антиген избирательно контактирует с соответствующим клоном, стимулируя выработку им антител.

1. Антитела и лимфоциты с необходимой специфичностью уже существуют в организме до первого контакта с антигеном.

2. Лимфоциты, участвующие в иммунном ответе, имеют антигенспецифичные рецепторы на поверхности своих мембран. В случае B-лимфоцитов рецепторами являются молекулы той же специфичности, что и антитела, которые эти лимфоциты впоследствии продуцируют и выделяют.

3. Каждый лимфоцит несет на своей поверхности рецепторы только одной специфичности.

Лимфоцит, сенсибилизированный антигеном, проходит несколько стадий пролиферации и формирует клон плазматических клеток. Плазматические клетки синтезируют антитела только той специфичности, на которую был запрограммирован лимфоцит-предшественник. Сигналами к пролиферации служат связывание антигена и цитокины, выделяемые другими клетками (в первую очередь, Т-хелперами. Сами активированные В-лимфоциты также выделяют цитокины.

3) Селективную теорию образования антител сформулировал Ерне, он предположил, что в организме синтезируется полный набор антител, но каждое из них образуется в небольшом количестве и независимо от какого-либо стимула поступает в кровь в виде естественных антител. Функция их состоит в том, чтобы избирательно связываться с соответствующим антигеном и таким способом доставлять его неким клеткам организма, для которых они служат сигналом к воспроизведению таких же молекул, т.е. к образованию антител. Это была первая теория, которая объясняла также феномен иммунологической толерантности, принимая, что любые естественные антитела направленные против собственных антигенов будут немедленно абсорбироваться тканями организма, и таким образом не могут запустить образование аутоантител.

34. Иммунологи́ческая толера́нтность - способность иммунной системы специфически не реагировать на конкретный антиген. Например, при беременности развиваетсятолерантность иммунной системы матери

ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ , основаны на взаимодействии антигена и находящегося в иммунной сыворотке антитела (согласно представлениям Эрлиха) или антигена и специфически измененной под влиянием иммунизаторного раздражения сыворотки (согласно новейшим воззрениям). Важнейшие И. реакции-аглютинация, преципитация, бактериолиз, реакция отклонения комплемента, реакция, основанная на действии опсонинов. Аглютинация и преципитация происходят при встрече антигена и соответствующего антитела; для осуществления бактериолиза, реакции отклонения комплемента и др. требуется помимо антигена и антитела также участие комплемента. Значение И. реакций двоякое. С их помощью можно ставить диагноз той или иной заразной болезни, приводя в соприкосновение сыворотку больного с микробом, возбудителем предполагаемой инфекции (реакция Видаля при брюшном тифе и парати-фах, реакция отклонения комплемента при различных инфекциях). С другой стороны, имея сыворотку, иммунную к определенной инфекции, возможно идентифицировать микроб, природа к-рого неизвестна. Преципитация имеет значение также в сан.-гиг. и суд.-мед. практике, позволяя определять видовую принадлежность животного, к которому относится исследуемый материал.

Иммунологические реакции (ИР) широко используются в лабораторной диагностике инфекций. Их применяют:
1) для выявления антител в сыворотке крови, т.е. в серологической диагностике инфекционного заболевания;
2) для определения вида или серовара микроорганизма, т.е. антигенной идентификации его.

ИР выявляют образование комплекса АГ-АТ. При этом неизвестный компонент определяют по известному. ИР отличаются высокой чувствительностью (связывание АТ с АГ при ничтожно малых количествах) и специфичностью (определяется особенностью строения активного центра АТ и детерминант АГ). Они характеризуются стадийностью развития. Первая стадия специфическая, невидимая для глаз, характеризуется соединением детерминантной группы АГ с активным центром АТ. В результате образуется комплекс АГАТ, утративший растворимость а изотонических растворах. Вторая стадия - неспецифическая, видимая на глаз, причем характер проявления зависит от состояния АГ, АТ и условия среды, в которой происходит взаимодействие АГ и АТ.

При взаимодействии АТ с корпускулярными антигенами (бактерии, животные клетки, др. клетки) наступают видимые невооруженным глазом изменения (например, хлопья агглюти-ната, лизис клеток). Если с АТ соединяются растворимые (мелкодисперсные) АГ, образование комплексов выявляют в результате предварительной адсорбции АГ (АТ) на корпускулярных веществах (эритроцитах, частичках угля и др.)

Скорость реакции зависит от:
- оптимального соотношения АГ и АТ;
- степени специфичности АГ и АТ; -рН среды (7,2-7,4);
- концентрации электролитов (0.85 % натрия хлорида).

В зависимости от состояния АГ, АТ и особенностей среды, в которой взаимодействуют АГ и АТ, различают реакции агглютинации, преципитации, лизиса, комплемента, нейтрализации и др.

ИР подразделяются на простые (двухкомпонентные, участвуют только АГ, АТ) и сложные (трехкомлонентные и многокомпонентные, участвуют АГ, АТ и реагирующая система - сенсибилизированные эритроциты, культура клеток, кожа восприимчивого животного и др.).

Основными элементами иммунной системы организма являются белые клетки крови – лимфоциты, существующие в двух формах. Обе формы происходят из клеток-предшественников в костном мозге, т.н. стволовых клеток. Незрелые лимфоциты покидают костный мозг и попадают в кровяное русло. Некоторые из них направляются к тимусу (вилочковой железе), расположенному у основания шеи, где происходит их созревание. Прошедшие через тимус лимфоциты известны как Т-лимфоциты, или Т-клетки (Т от «тимус»). В экспериментах на цыплятах было показано, что другая часть незрелых лимфоцитов закрепляется и созревает в сумке Фабрициуса – лимфоидном органе около клоаки. Такие лимфоциты известны как В-лимфоциты, или В-клетки (B от bursa – сумка). У человека и других млекопитающих В-клетки созревают в лимфатических узлах и лимфоидной ткани всего организма, эквивалентных сумке Фабрициуса у птиц.

Оба типа зрелых лимфоцитов имеют на своей поверхности рецепторы, которые могут «узнавать» специфический антиген и связываться с ним. Контакт В-клеточных рецепторов со специфическим антигеном и связывание определенного его количества стимулируют рост этих клеток и последующее многократное деление; в результате образуются многочисленные клетки двух разновидностей: плазматические и «клетки памяти». Плазматические клетки синтезируют антитела, выделяющиеся в кровоток. Клетки памяти являются копиями исходных В-клеток; они отличаются большой продолжительностью жизни, и их накопление обеспечивает возможность быстрого иммунного ответа в случае повторного попадания в организм данного антигена.

Что касается Т-клеток, то при связывании их рецепторами значительного количества определенного антигена они начинают секретировать группу веществ, называемых лимфокинами. Некоторые лимфокины вызывают обычные признаки воспаления: покраснение участков кожи, местное повышение температуры и отек за счет увеличения кровотока и просачивания плазмы крови в ткани. Другие лимфокины привлекают фагоцитирующие макрофаги – клетки, которые могут захватывать и поглощать антиген (вместе со структурой, например бактериальной клеткой, на поверхности которой он находится). В отличие от Т- и В-клеток эти макрофаги не обладают специфичностью и атакуют широкий спектр разных антигенов. Еще одна группа лимфокинов способствует разрушению инфицированных клеток. Наконец, ряд лимфокинов стимулирует добавочное количество Т-клеток к делению, что обеспечивает быстрое возрастание числа клеток, которые отвечают на тот же антиген и выделяют еще больше лимфокинов.

Антитела, вырабатываемые В-клетками и поступающие в кровь и другие жидкости организма, относят к факторам гуморального иммунитета (от лат. humor – жидкость). Защита организма, осуществляемая с помощью Т-клеток, называется клеточным иммунитетом, так как в ее основе лежит взаимодействие отдельных клеток с антигенами. Т-клетки не только активируют другие клетки путем выделения лимфокинов, но и атакуют антигены с помощью содержащих антитела структур на поверхности клетки.

Антиген может индуцировать оба типа иммунного ответа. Более того, в организме происходит определенное взаимодействие между Т- и В-клетками, причем Т-клетки осуществляют контроль над В-клетками. Т-клетки могут подавлять B-клеточный ответ на безвредные для организма чужеродные вещества или, наоборот, побуждать В-клетки вырабатывать антитела в ответ на вредные вещества с антигенными свойствами. Повреждение или недостаточность данной контролирующей системы может проявляться в виде аллергических реакций на вещества, обычно безопасные для организма.

Этапы иммунной реакции

Иммунную реакцию от начала до завершения можно разделить на три этапа:

Распознавание антигена;
формирование эффекторов;
эффекторная часть иммунного ответа.

Основу теории специфического распознавания антигенов составляют следующие постулаты:

1. На поверхности лимфоцитов присутствуют специфические антигенсвязывающие рецепторы, которые экспрессируются вне зависимости от того, встречался ли ранее организм с данным антигеном.

2. Каждый лимфоцит имеет рецептор только одной специфичности.

3. Антигенсвязывающие рецепторы экспрессируются на поверхности как Т-, так и В-лимфоцитов.

4. Лимфоциты, наделенные рецепторами одной специфичности, являются потомками одной родительской клетки и составляют клон.

5. Макрофаги осуществляют презентацию антигена лимфоциту.

6. Распознавание «чужого» напрямую связано с распознаванием « своего », т.е. антигенсвязывающий рецептор лимфоцита распознает на поверхности макрофага комплекс, состоящий из чужеродного антигена и собственного антигена гистосовместимости (МНС).

В состав молекулярного аппарата антигенного распознавания входят антигены главного комплекса гистосовместимости, антигенсвязывающие рецепторы лимфоцитов, иммуноглобулины, молекулы клеточной адгезии.

К основным этапам антигенного распознавания относятся:

Неспецифический этап;
распознавание антигена Т-клетками;
распознавание антигена В-клетками;
клональная селекция.

Неспецифический этап

Макрофаг первым вступает во взаимодействие с антигеном, осуществляя филогенетически самую древнюю разновидность иммунной реакции. Антиген подвергается фагоцитозу и перевариванию, результатом которого является «разборка» крупных молекул на составные части. Этот процесс называется «процессингом антигена». Затем процессированный антиген экспрессируется в комплексе с белками главного комплекса гистосовместимости на поверхности макрофага.

Распознавание антигена Т- клетками. Т - хелпер распознает комплекс, состоящий из чужеродного антигена и собственного антигена МНС. Для иммунного ответа необходимо одновременное распознавание как чужеродного антигена, так и собственного антигена МНС.

Распознавание антигена В- клетками. В- лимфоциты распознают антигены посредством своих иммуноглобулиновых рецепторов. Антиген также может подвергаться повторному процессингу при взаимодействии с В-лимфоцитом. Процессированный антиген помещается на поверхность В- клетки, где он распознается активированным Т - хелпером. В- лимфоцит не способен к самостоятельному ответу на антигенную стимуляцию, поэтому ему необходимо получить второй сигнал от Т -хелпера. Антигены, иммунная реакция на которые возможна только с таким повторным сигналом, называются тимусзависимыми. Иногда активация В - лимфоцитов возможна и без участия Т - клеток. Бактериальный липополисахарид в высоких концентрациях вызывает активацию В - лимфоцитов. При этом специфичность иммуноглобулиновых рецепторов В - лимфоцита не имеет значения. В данном случае собственная митогенная активность липополисахарида исполняет роль второго сигнала для В - лимфоцитов. Такие антигены называют тимуснезависимыми антигенами типа I. Некоторые линейные антигены (полисахариды пневмококков, поливинилпирролидон и др.), также стимулируют В- клетки без участия Т - лимфоцитов. Эти антигены длительное время остаются на мембране специализированных макрофагов и называются тимуснезависимыми антигенами типа II.

Клональная селекция

При попадании в организм антигена происходит селекция клонов с рецепторами, комплементарными данному антигену. Только представители этих клонов участвуют в дальнейшей антигензависимой дифференцировке клона В-лимфоцитов.

Формирование эффекторного звена иммунной реакции происходит путем дифференцировки клона В-лимфоцитов и образования цитотоксических Т-лимфоцитов.

Взаимодействие между клетками в процессе формирования иммунного ответа на антигенную стимуляцию осуществляется за счет особых растворимых медиаторов - цитокинов. Под воздействием различных цитокинов, продуцируемых макрофагами либо Т-лимфоцитами, происходит созревание В-лимфоцитов в антителообразующие клетки.

Для В- лимфоцитов конечным этапом дифференцировки является преобразование в плазматическую клетку, которая продуцирует огромное количество антител. Специфичность этих антител соответствует специфичности иммуноглобулинового рецептора В- лимфоцита -предшественника.

После того, как эффекторное звено иммунной реакции сформировано, наступает ее третий этап. На завершающем этапе иммунного ответа задействованы антитела, система комплемента, а также цитотоксические Т-лимфоциты, осуществляющие цитотоксическую реакцию.

Комплекс микроорганизма с антителом запускает классический путь активации системы комплемента, в результате чего образуется мембраноатакующий комплекс (МАК), наносящий клеточной стенке бактерии повреждения. Кроме того антитела нейтрализуют бактериальные токсины и, связываясь с инкапсулированными бактериями, облегчают их фагоцитоз макрофагами. Этот феномен называется опсонизацией. Доказано, что неопсонизированным инкапсулированным бактериям часто удается избежать фагоцитоза.

Внешне же иммунный ответ проявляется в развитии острой воспалительной реакции.

Иммунные реакции

Под иммунитетом понимают систему защиты организма от всего генетически чужеродного — будь то микробы, трансплантаты (пересаженные ткани и органы) или изменившиеся в антигенном отношении собственные клетки, включая раковые или отжившие свой срок нормальные.

Прежде чем нейтрализовать, уничтожить и элиминировать (вывести) из организма носителей генетической чужеродности, их необходимо обнаружить и распознать. Все клетки индивидуального организма имеют специальную маркировку (антигены тканевой совместимости), благодаря которой они воспринимаются иммунной системой как «свои». Клетки, не имеющие такой маркировки, воспринимаются как «чужие», атакуются и уничтожаются иммунной системой. Чужеродные вещества и клетки, вызывающие специфический иммунный ответ, называются антигенами. Различают экзогенные антигены (белки, полисахариды, искусственные полимеры, вирусы, бактерии и их токсины, трансплантаты) и эндогенные антигены , к которым относятся собственные ткани организма, измененные повреждением, и мутантные клетки, постоянно появляющиеся в организме человека (в сутки образуется до 106 мутантных клеток). Таким образом, иммунная система защищает многоклеточный организм от вторжения извне и от «внутренней измены» и, тем самым, обеспечивает генетическое постоянство всех соматических клеток, составляющих конкретный индивидуальный организм.

Иммунный ответ осуществляется иммунокомпетентными клетками и продуктами их жизнедеятельности — медиаторами иммунных реакций. Различают Т- и В-системы иммунитета. Т-система обеспечивает преимущественно противоопухолевую, антивирусную защиту, а также реакции отторжения трансплантата. В-система обеспечивает, главным образом, гуморальную антибактериальную защиту и нейтрализацию токсинов. Т-система иммунитета представлена популяцией тимусзависимых лимфоцитов (Т-лимфоцитов), которые имеют разную специализацию:

¨ Т-киллеры (Тк) — клетки-убийцы генетически чужеродных клеток;

¨ Т-хелперы (Тх) — клетки-помощники — стимулируют посредством хелперных медиаторов образование клона антигенчувствительных Т-киллеров и В-лимфоцитов;

¨ Т-супрессоры (Тс) — клетки, подавляющие посредством супрессорных медиаторов иммунный ответ.

Совместная деятельность Тх- и Тс-лимфоцитов определяет направленность, силу и продолжительность иммунного ответа. В начальный период нормального иммунного ответа превалирует активность Т-хелперов, в момент окончания — Т-супрессоров. Активность иммунокомпетентных клеток находится под контролем специальных генов иммунного ответа — Ir-генов. В частности, Ir-гены контролируют синтез антител и медиаторов иммунитета (хелперных и супрессорных).

В-система представлена популяцией В-лимфоцитов, которые, в ответ на антиген (антигенную стимуляцию), трансформируются в плазмоциты, — клетки, синтезирующие антитела (иммуноглобулины) (рис. 8.1). Фагоциты осуществляют фагоцитоз (рис. 8.2).

Рис. 8.1. Этапы формирования приобретённого иммунитета:

I — взаимодействие Т- и В-лимфоцитов с участием макрофага;

II — формирование клеток, хранящих информацию об антигенной структуре конкретного микроорганизма и способных вырабатывать специфические белки, связывающие микроорганизмы (антитела)

Рис. 8.2. Стадии фагоцитоза:

I — сближение фагоцита с объектом (комплексом антиген-антитело);

II — прилипание (адгезия) — способствуют опсонины;

III — захват фагоцитируемого объекта;

IV — переваривание комплекса антиген-антитело

Известны пять классов иммуноглобулинов: IgМ, IgG, IgА, IgE и IgD, которые продуцируются в строго определенной последовательности. IgM — низкоспецифичные антитела, которые вырабатываются первыми в ответ на антиген. Они образуют непрочную связь с антигеном и мобилизуют плазмоциты на продукцию высокоспецифичных антител (IgG и IgA). Смена синтеза IgM на синтез IgG и IgA происходит под влиянием лимфокинов (медиаторов), секретируемых Т-хелперами. IgG находятся в сыворотке крови и называются сывороточными антителами . Они прочно связывают антиген и являются самыми распространенными антителами против антигенной угрозы. IgA секретируются слизистыми оболочками носа, дыхательных путей, кишечника, урогенитальной системы. Они называются секреторными антителами и выполняют роль «первой линии обороны» в местах внедрения антигена. У млекопитающих они передаются от матери к ребенку через грудное молоко. IgE (реагины) синтезируются преимущественно в лимфоидной ткани слизистых оболочек и лимфатических узлах кишечника и бронхов. Они обладают высокой гомоцитотропностью (сродством к клеткам собственного организма) и поэтому могут выступать в качестве соучастников аллергических реакций. Роль IgD пока не установлена.

Действие иммуноглобулинов на антигены проявляется в следующих вариантах:

1. Агглютинация (склеивание) и иммунный лизис — растворение бактериальных антигенов.

Иммунный ответ

Такие иммуноглобулины называются агглютининами и бактериолизинами. Реакции иммунного лизиса происходят при участии комплемента — составной части кровяной сыворотки.

2. Цитотоксическое действие антител (цитотоксинов) — лишение клеток жизнеспособности. Эта реакция также протекает при участии комплемента.

3. Нейтрализация токсинов антителами (антитоксинами).

4. Опсонизация — усиление антителами (опсонинами) фагоцитарной активности микро- и макрофагов.

5. Преципитация — осаждение антигенов антителами.

Полноценный иммунный ответ обеспечивается кооперативным взаимодействием Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов и макрофагов. Включение иммунных механизмов защиты начинается с момента проникновения антигена в организм. Макрофаг (моноцит) захватывает антиген, перерабатывает и выводит его антигенные детерминанты (структуры, обусловливающие антигенную уникальность и чужеродность) на свою клеточную поверхность. Обработанный таким образом антиген в 100-1000 раз более иммуногенен, чем нативный антиген. Он включает дальнейшие иммунные механизмы. Антигенные детерминанты, представленные макрофагом, распознаются В-лимфоцитами и Тх-клетками.

При экзогенной антигенной стимуляции В-лимфоциты трансформируются в плазмоциты и начинают сразу же продуцировать низкоспецифичные IgM. Через некоторое время, под влиянием медиаторов Т-хелперов, плазмоциты переключают синтез иммуноглобулинов на высокоспецифичные к данному антигену IgG, а затем — IgA. Одновременно Тх-лимфоциты стимулируют образование клона В- лимфоцитов, в которых формируется иммунная память на данный антиген. Таким способом обеспечивается активный иммунитет .

Тх-лимфоциты стимулируют положительный хемотаксис нейтрофильных лейкоцитов (микрофагов) к месту расположения антигена, что является важным механизмом в обезвреживании бактерий.

Эндогенная антигенная стимуляция вовлекает в иммунный ответ Тк-лимфоциты. В результате кооперации макрофага, Т-хелпера и Т-киллера, последний приобретает свойства размножаться, создавая популяцию антигенчувствительных Тк-клеток, и целенаправленно уничтожать антигены. Помимо Тк-клеток цитотоксические эффекты осуществляются Нк-лимфоцитами (натуральными киллерами), которые уничтожают клеточные антигены (клетки-мишени) без предварительной кооперации (рис. 8.3).

Полноценный иммунный ответ редко осуществляется без взаимодействия его клеточного и гуморального вариантов. Так, Т-киллеры становятся антигенчувствительными, когда связываются со специфическими иммуноглобулинами, комплементарными антигенам клеток-мишений. Макрофаги, опсонизированные иммуноглобулинами, приобретают способность направленно атаковать клетки- мишени и растворять их.

Указанные механизмы иммунного ответа лежат также в основе аллергических реакций.

Предыдущая16171819202122232425262728293031Следующая

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Иммунные клетки и иммуноглобулины

Вместе с тем иммунная реакция может происходить по разным сценариям. Вначале иммунная система блокирует деятельность чужеродных объектов (иммуногенов), создавая особые химически реактивные молекулы (иммуноглобулины), ингибирующие деятельность иммуногенов.

Иммуноглобулины создаются лимфоцитами, которые являются основными клетками иммунной системы. Существует два основных вида лимфоцитов, при совместной активности создающих все виды иммунных реакций: T-лимфоциты (T-клетки) и B-лимфоциты (B-клетки). T-лимфоциты при восприятии чужеродного материала сами осуществляют иммунный ответ – уничтожают генетически чужеродные клетки. T-лимфоциты – это основа клеточного иммунитета.

Гуморальный иммунитет

B-лимфоциты нейтрализуют чужеродные объекты дистанционно, создавая особые химически реактивные молекулы – антитела. B-лимфоциты – это основа гуморального иммунитета.

Существует пять классов антител: IgM, IgD, IgE, IgG, IgA. Основным классом иммуноглобулинов ялвятеся IgG.

Что такое иммунная реакция или иммунный ответ?

Антитела IgG составляют около 70% от всех антител. Иммуноглобулины IgA составляют около 20% всех антител. Антитела остальных классов составляют всего 10% от всех антител.

Когда происходит гуморальная иммунная реакция, уничтожение чужеродного материала происходит в плазме крови в виде химической реакции. Иммуноглобулины, созданные вследствие иммунной реакции, могут оставаться на многие годы и десятилетия, обеспечивая организм защитой от повторного заражения, например свинкой, ветрянкой, краснухой. Благодаря этому процессу возможна вакцинация.

T-клетки отвечают за иммунный ответ на двух уровнях. На первом уровне они способствуют обнаружению чужеродного материала (иммуногена) и активируют B-клетки к синтезу иммуноглобулинов. На втором уровне, после стимуляции B-клеток к выработке иммуноглобулинов, T-клетки начинают расщеплять и разрушать чужеродный материал напрямую.

Такая активированная T-клетка уничтожает вредоносную клетку, сталкиваясь и прикрепляясь к ней вплотную – поэтому их стали называть клетками-убийцами или T-киллерами.

Клеточный иммунитет

Клеточная иммунная защита была открыта И.И. Мечниковым в конце XIX века. Он доказал, что защита организма от заражения микроорганизмами происходит благодаря способности особых клеток крови прикрепляться и расщеплять вредоносные микроорганизмы.

Этот процесс назвали фагоцитозом, а клеток-убийц, выслеживающих чужеродные микроорганизмы – фагоцитами. Синтез иммуноглобулинов и процесс фагоцитоза являются специфическими факторами иммунитета человека.

Неспецифический иммунитет

Помимо специфических, имеются неспецифические факторы иммунитета. Среди них:
непропускание возбудителей инфекции эпителием;
присутствие в кожных выделениях и желудочном соке веществ, негативно воздействующих на инфекционные агенты;
наличие в плазме крови, слюне, слезах и т.д. особых энзимных систем, расщепляющих бактерий и вирусов (например, мурамидаза).

Защита организма осуществляется не только разрушением внедряющегося в него генетически чужеродного материала, но и выведением из органов и тканей уже локализовавшихся в них иммуногенов. Известно, что вирусы, бактерии и отходы их жизнедеятельности, а также погибшие бактерии транспортируются наружу через потовые железы, мочевыделительную систему и кишечник.

Еще одним неспецифическим механизмом защиты служит интерферон – антивирусная белковая структура, синтезируемая инфицированной клеткой. Перемещаясь по внеклеточному матриксу и попадая в здоровые клетки, этот белок защищает клетку от вируса и от системы комплемента – комплекса белков, постоянно присутствующих в плазме крови и других жидкостях организма, которые уничтожают клетки, содержащие чужеродный материал.

Защита организма ослабевает чаще всего из-за несоблюдения здорового образа жизни или вследствие злоупотребления антибиотиками.

Перед применением необходимо проконсультироваться со специалистом.

Иммунологическая реакция – это взаимодействие антигена с антителом, которое определяется специфическим взаимодействием активных центров антитела (паратопа) с эпитопами антигенов.

Общая классификация иммунологических реакций:

серологические реакции – реакции между антигенами (Aг) и антителами (Ig) in vitro ;

клеточные реакции с участием иммунокомпетентных клеток;

аллергические пробы – выявление гиперчувствительности.

2.7 Серологические реакции: цели постановки, общая классификация.

Цели постановки :

а) для идентификации антигена:

в патологическом материале (экспресс-диагностика);

в чистой культуре:

серологическая идентификация (определение вида);

серотипирование (определение серовара);

б) для выявления антител (Ig):

наличия (качественные реакции);

количества (нарастание титра – метод «парных сывороток»).

Общая классификация серологических реакций:

а) простые (2-х компонентные: Ag + Ig):

реакции агглютинации РА (с корпускулярным антигеном);

реакции преципитации РП (с растворимым антигеном);

б) сложные (3-х компонентные: Ag + Ig + C);

в) с использованием метки.

2.8 Варианты реакции агглютинации и преципитации

Реакция агглютинации :

а) с корпускулярным антигеном:

пластинчатая;

объемная;

непрамая:

латекс-агглютинация;

ко-агглютинация;

реакция непрямой гемагглютинации (РНГА) = пассивной гемагглютинации (РПГА).

Реакция преципитации:

а) с растворимым антигеном:

объемная (например, реакция кольцепреципитации);

в геле (иммунодиффузия):

простая (по Манчини);

двойная или встречная (по Оухтерлони);

реакция нейтрализации токсина антитоксином (РН) (например реакция флокулляции);

другие варианты:

1. иммуноэлектрофорез;

   иммуноблотинг.

Сложные серологические реакции (3–х компонентные: Aг+Ig+C):

а) видимые:

иммобилизация;

иммунного прилипания;

лизиса (в том числе гемолиза);

б) невидимые:

реакция связывания комплемента (РСК).

2.10 Реакции с использованием метки:

РИФ – реакция иммунофлюоресценции;

ИФА – иммуноферментный анализ;

РИА – радиоиммунный анализ;

ИЭМ – иммунная электронная микроскопия.

Иммунный ответ. КИО. ГИО

4 Клеточный иммунный ответ

Иммунный ответ (ИО)– это комплекснаястадийная реакция иммунной системы организма, индуцированная антигеном и направленная на его элиминацию .

По механизмам эффекторного действия различают ИО:

– гуморальный (обеспечивается В- системой иммунитета),

– клеточный (обеспечивается Т-системой иммунитета).

В отличие от В-системы иммунитета , которая нейтрализует антиген с помощью антител,

–Т-система иммунитета уничтожает антигены, представленные на клетках, через прямое взаимодействие субпопуляции T-клеток – специфических цитотоксических T-клеток (=CD8 T-клеток = T-киллеров) с измененными собственными или чужеродными клетками;

–Т-клетки распознают не собственно антигенный пептид (эпитоп) , а его комплекс с молекулами МНС I или МНС II .

Реакции КИО лежат в основе:

реакции отторжения трансплантанта,

аллергической реакции замедленного типа,

противоопухолевого иммунитета,

Этапы КИО:

поглощение и процессинг АГ

В качестве антигенпрезентирующих (АПК) клеток в КИО участвуют дендритные клетки или макрофаги.

Процессинг сводится к:

– расщеплению исходной молекулы до уровня специфических пептидов,

– активации синтеза в АПК антигенов МНС I или II классов,

– образованию комплекса антигенный пептид + МНС I или II класса и к экспрессии его на мембране АПК.

презентация АГ:

– комплекс антигенный пептид + МНС I презентируется для опознания прецитотоксическим Т-лимфоцитам с фенотипом CD8+;

комплекс антигенный пептид + МНС II - Т-хелперам, имеющим фенотип CD4+.

– узнавание Т-клеточным рецептором (TCR) комплекса антигенный пептид + МНС I или II класса. При этом важную роль играют адгезивные молекулы CD28 на Т-лимфоцитах и CD80 (CD86) – на АПК, выполняющие функцию корецепторов;

активация Т-лимфоцитов – переход из стадии покоя в стадию G 1 клеточного цикла. Условие активации – передача сигнала от клеточной мембраны к ядру. В результате образуется ряд транскрипционных молекул, активирующих гены важнейших цитокинов. Синтезируются ИЛ2 и рецептора для него – ИЛ2R, гамма-интерферон (γИФН) и ИЛ4.

Пролиферация – размножение специфического по отношению к данному антигену клона Т-лимфоцитов (клональная экспансия ) под действие ИЛ2. Лишь размножившийся клон лимфоцитов способен выполнять функции по элиминации антигена.

Дифференцировка – процесс специализации функций клеток внутри специфического клона:

– под действием γИФН активируется процесс синтеза антигенпрезентирующими клетками ИЛ12, который воздействует на исходные специфические Т-хелперы нулевые (Th0) и тем самым способствует их дифференцировке в Тh1.

– Th1 продуцируют γИФН, ИЛ2 и факторы некроза опухоли альфа- и бета- , а также контролируют развитие клеточного иммунного ответа, и гиперчувствительности замедленного типа.

эффекторная фаза – уничтожение клетки-мишени. Происходит активация киллерной функции прецитотоксических лимфоцитов (специфических киллеров), натуральных киллеров, моноцитов, макрофагов и гранулоцитов. ПреЦТЛ дифференцируются в ЦТЛ, экспрессируя рецепторы к ИЛ2.

ЦТЛ убивают внутриклеточные бактерии и простейшие, инфицированные вирусами клетки, а также клетки опухоли и аллогенного трансплантата.

Каждый ЦТЛ способен лизировать несколько чужеродных клеток-мишеней.

Этот процесс осуществляется в три стадии:

распознавание и контакт с клетками-мишенями;

летальный удар – перфорины и цитолизины действуют на мембрану клетки-мишени и образуют в ней поры;

лизис клетки-мишени – через образовавшиеся под влиянием перфоринов и цитолизинов поры проникает вода, разрывающая клетки.

Схема клеточного иммунного ответа

Закономерности развития гуморального иммунного ответа на проникновение тимусзависимых и тимуснезависимых антигенов.

Протекание процесса презентации АГ лимфоциту зависит от типа антигена. Все АГ делятся на тимусзависимые и тимуснезависимые. Большинство антигенов тимусзависимые. Презентация тимуснезависимого антигена проходит по схеме: М––>Вл. Презентация тимусзависимого антигена проходит по схеме: М––>Тх2––> Вл.

Тимуснезависимый антигенов мало. Они являются сильными митогенами. Должны быть полимеризованного характера и иметь большое количество одинаковых эпитопов (например: липополисахариды клеточной Гр(-) микроорганизмов). На поверхности В-лимфоцитов очень большое число антигенраспознающих рецепторов одной специфичности. Эти рецепторы подвижные. Как только на них действует липополисахарид, происходит агрегация рецепторов, приводящая к концентрированию их в одном месте в виде «шапочки» – это первый сигнал к активации В-лимфоцитов. Второй сигнал В-лимфоциты получают от макрофага в виде медиатора, которым является ИЛ1. После этого происходит активация В-лимфоцита и трансформация его в бластные клетки; они увеличиваются в размере, 6-7 раз делятся и дифференцируются в плазматические клетки, синтезирующие иммуноглобулин малой специфичности IgМ.

Тимуснезависимый антиген индуцирует пролиферацию клона клеток с АГ-специфическими рецепторами. Особенностью ИО в данном случае заключается в следующем: 1) не происходит переключения синтеза IgМ на синтез иммуноглобулинов класса G и др. классов; 2) тормозится ИО, т.к. не образуются клетки памяти; 3) быстро возникает иммунологическая толерантность.

Тимусзависимые антигены вызывают ИО, включающий следующие стадии: 1) Презентация антигена Т-хелперу; 2) специфическое распознание Т-хелпером антигена на поверхности макрофага через антигенраспознающий рецептор. Распознание идет в комплексе с молекулами HLA–DR. На этом этапе, получив антигенную информацию от макрофага, Т-хелпер получает медиаторный сигнал от макрофага в виде ИЛ-1. Это активирует Т-хелпер. Активированный Т-хелпер выделяет различные лимфокины (ИЛ-2,ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10, митогенный и бластогенный фактор), что способствует экспрессии на поверхности Т-лимфоцитов рецепторов для ИЛ-2 и ИЛ-4. Это продукты самого Т-хелпера, которые поддерживают его в активном состоянии. Кроме этого, эти продукты активируют В-лимфоциты вместе с ИЛ-1, который В-лимфоцит получает от макрофага.