30.Комплемент, его структура, функции, пути активации.

Природа и характеристика комплемента. Комплемент является одним из важных фак¬торов гуморального иммунитета, играющим роль в защите организма от антигенов. Комплемент представляет со¬бой сложный комплекс белков сыворотки крови, находящийся обычно в неактивном состоянии и активирующийся при соедине¬нии антигена с антителом или при агрега¬ции антигена. В состав комплемента входят 20 взаимодействующих между собой белков, девять из которых являются основными ком¬понентами комплемента; их обозначают циф¬рами: С1, С2, СЗ, С4... С9. Важную роль играют также факторы В, D и Р (пропердин). Белки комплемента относятся к глобулинам и отличаются между собой по ряду физико-химических свойств. В частности, они сущес¬твенно различаются по молекулярной массе, а также имеют сложный субъединичный состав: Cl-Clq, Clr, Cls; СЗ-СЗа, СЗЬ; С5-С5а, С5b и т. д. Компоненты комплемента синтези¬руются в большом количестве (составляют 5—10% от всех белков крови), часть из них образуют фагоциты.

Функции комплемента многообразны: а) участвует в лизисе микробных и других клеток (цитотоксическое действие); б) обладает хемотаксической активностью; в) принимает учас¬тие в анафилаксии; г) участвует в фагоцитозе. Следовательно, комплемент является компонен¬том многих иммунологических реакций, направ¬ленных на освобождение организма от микробов и других чужеродных клеток и антигенов (на¬пример, опухолевых клеток, трансплантата).

Механизм активации комплемента очень сложен и представляет собой каскад фер¬ментативных протеолитических реакций, в результате которого образуется активный цитолитический комплекс, разрушающий стен¬ку бактерии и других клеток. Известны три пути активации комплемента: классический, альтернативный и лектиновый.

По классическому пути комплемент активирует¬ся комплексом антиген-антитело. Для этого достаточно участия в связывании антигена одной молекулы IgM или двух молекул IgG. Процесс начинается с присоединения к ком¬плексу АГ+АТ компонента С1, который рас¬падается на субъединицы Clq, Clr и С Is. Далее в реакции участвуют последовательно активированные «ранние» компоненты комплемента в такой последовательности: С4, С2, СЗ. Эта реакция имеет характер усиливающе¬гося каскада, т. е. когда одна молекула пре¬дыдущего компонента активирует несколько молекул последующего. «Ранний» компонент комплемента С3 активирует компонент С5, который обладает свойством прикрепляться к мембране клетки. На компоненте С5 путем последовательного присоединения «поздних» компонентов С6, С7, С8, С9 образуется литический или мембраноатакующий комплекс который нарушает целостность мембраны (образует в ней отверстие), и клетка погибает в результате осмотического лизиса.

Альтернативный путь активации комплемен¬та проходит без участия антител. Этот путь характерен для защиты от грамотрицательных микробов. Каскадная цепная реакция при аль¬тернативном пути начинается с взаимодействия антигена (например, полисахарида) с протеи¬нами В, D и пропердином (Р) с последующей активацией компонента СЗ. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути — образу¬ется мембраноатакующий комплекс.

Лектиновыи путь активации комплемента также происходит без участия антител. Он ини¬циируется особым маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодейс¬твия с остатками маннозы на поверхности мик¬робных клеток катализирует С4. Дальнейший каскад реакций сходен с классическим путем.

31.Реакция агглютинации. Компоненты, механизм, способы постановки. Реакция агглютинации — простая по постановке реакция, при которой происходит связыва¬ние антителами корпускулярных антигенов (бактерий, эритроцитов или других клеток, нерастворимых частиц с адсорбированными на них антигенами, а также макромолекулярных агрегатов). Она протекает при наличии электролитов, например при добавлении изо¬тонического раствора натрия хлорида.

Применяются различные варианты реакции агглютинации: развернутая, ориентировоч¬ная, непрямая и др. Реакция агглютинации проявляется образованием хлопьев или осад¬ка (клетки, «склеенные» антителами, име ющими два или более антигенсвязывающих центра — рис. 13.1). РА используют для:

1) определения антител в сыворотке крови боль¬ных, например, при бруцеллезе (реакции Райта, Хеддельсона), брюшном тифе и паратифах (реак¬ция Видаля) и других инфекционных болезнях;

2) определения возбудителя, выделенного от больного;

3) определения групп крови с использова¬нием моноклональных антител против алло-антигенов эритроцитов.

Для определения у больного антител ставят развернутую реакцию агглютинации: к разве¬дениям сыворотки крови больного добавля¬ют диагностикум (взвесь убитых микробов,) и через несколько часов инкубации при 37 ˚С отмечают наибольшее разведение сыворотки (титр сыворотки), при котором произошла агглютинация, т. е. образовался осадок.

Характер и скорость агглютинации зави¬сят от вида антигена и антител. Примером являются особенности взаимодействия диагностикумов (О- и H-антигенов) со специ¬фическими антителами. Реакция агглютина¬ции с О-диагностикумом (бактерии, убитые нагреванием, сохранившие термостабильный О-антиген) происходит в виде мелкозернис¬той агглютинации. Реакция агглютинации с Н-диагностикумом (бактерии, убитые фор¬малином, сохранившие термолабильный жгу¬тиковый Н-антиген) — крупнохлопчатая и протекает быстрее.

Если необходимо определить возбудитель, выделенный от больного, ставят ориентиро¬вочную реакцию агглютинации, применяя диа¬гностические антитела (агглютинирующую сыворотку), т. е. проводят серотипирование возбудителя. Ориентировочную реакцию проводят на предметном стекле. К капле диа¬гностической агглютинирующей сыворотки в разведении 1:10 или 1:20 добавляют чистую культуру возбудителя, выделенного от больно¬го. Рядом ставят контроль: вместо сыворотки наносят каплю раствора натрия хлорида. При появлении в капле с сывороткой и микроба¬ми хлопьевидного осадка ставят развернутую реакцию агглютинации в пробирках с увели¬чивающимися разведениями агглютинирую¬щей сыворотки, к которым добавляют по 2—3 капли взвеси возбудителя. Агглютинацию учитывают по количеству осадка и степени просветления жидкости. Реакцию считают положительной, если агглютинация отмеча¬ется в разведении, близком к титру диагнос¬тической сыворотки. Одновременно учитыва¬ют контроли: сыворотка, разведенная изото¬ническим раствором натрия хлорида, должна быть прозрачной, взвесь микробов в том же растворе — равномерно мутной, без осадка.

Разные родственные бактерии могут агглю¬тинироваться одной и той же диагностической агглютинирующей сывороткой, что затрудня¬ет их идентификацию. Поэтому пользуются адсорбированными агглютинирующими сыворотками, из которых удалены перекрестно реагирующие антитела путем адсорбции их родственными бактериями. В таких сыво¬ротках сохраняются антитела, специфичные только к данной бактерии.

32.Реакция преципитации. Механизм. Компоненты. Способы постановки. Применение. Реакция преципитации (РП) - это формирова¬ние и осаждение комплекса растворимого молекулярного антигена с антителами в виде помутнения, называемого преципитатом. Он образуется при смешивании антигенов и антител в эквивалентных количес¬твах; избыток одного из них снижает уровень образования иммунного комплекса.

РП ставят в пробирках (реакция кольцепреципитации), в гелях, питательных средах и др. Широкое рас¬пространение получили разновидности РП в полужидком геле агара или агарозы: двойная иммунодиффузия по Оухтерлони, радиальная иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и др.

Механизм. Проводится с прозрачными коллоид¬ными растворимыми антигенами, экстрагированными из патоло¬гического материала, объектов внешней среды или чистых культур бактерий. В реакции используют прозрачные диагности¬ческие преципитирующие сыворотки с высокими титрами анти¬тел. За титр преципитирующей сыворотки принимают то наибольшее разведение антигена, которое при взаимодействии с иммун¬ной сывороткой вызывает образование видимого преципитата — помутнение.

Реакция кольцепреципитации ставится в узких пробирках (диаметр 0,5 см), в которые вносят по 0,2—0,3 мл преципити-рующей сыворотки. Затем пастеровской пипеткой медленно наслаивают 0,1—0,2 мл раствора антигена. Пробирки осторожно переводят в'вертикальное положение. Учет реакции производят через 1—2 мин. В случае положительной реакции на границе между сывороткой и исследуемым антигеном появляется пре¬ципитат в виде белого кольца. В контрольных пробирках преци¬питат не образуется.

33.Реакция нейтрализации токсина антитоксином. Механизм. Способы постановки, применение В основе этой реакции лежит способность специфической ан¬титоксической сыворотки нейтрализовать экзотоксин.

Антитела иммунной сыворотки способны нейтрализовать повреждающее действие микробов или их токсинов на чувст¬вительные клетки и ткани, что связано с блокадой микробных антигенов антителами, т. е. их нейтрализацией.

Реакцию нейтрализации (РН) проводят путем введения смеси антиген—антитело животным или в чувствительные тест-объекты (культуру клеток, эмбрионы). При отсутствии у животных и тест-объектов повреждающего действия микро¬организмов или их антигенов, токсинов говорят о нейтрализу¬ющем действии иммунной сыворотки и, следовательно, о спе¬цифичности взаимодействия комплекса антиген—антитело.

Для прове¬дения реакции исследуемый материал, в котором предполагается наличие экзотоксина, смешивают с антитоксической сывороткой, выдерживают в термостате и вводят животным (морским свин¬кам, мышам). Контрольным животным вводят фильтрат исследу¬емого материала, не обработанный сывороткой. В том случае, если произойдет нейтрализация экзотоксина антитоксической сыво¬роткой, животные опытной группы останутся живыми. Конт¬рольные животные погибнут в результате действия экзотоксина.

34.Реакция связывания комплемента. Механизм. Компоненты. Применение. Реакция связывания комплемента (РСК) за¬ключается в том, что при соответствии друг другу антигены и антитела образуют иммун¬ный комплекс, к которому через Fc-фрагмент антител присоединяется комплемент (С), т. е. происходит связывание комплемента комп¬лексом антиген—антитело. Если же комплекс антиген—антитело не образуется, то комп¬лемент остается свободным.

Специфическое взаимодействие АГ и AT сопровождается адсорб¬цией (связыванием) комплемента. Поскольку процесс связыва¬ния комплемента не проявляется визуально, Ж. Борде и О.Жангу предложили использовать в качестве индикатора гемолитическую систему (эритроциты барана + гемолитическая сыворотка), кото¬рая показывает, фиксирован ли комплемент комплексом АГ-АТ. Если АГ и AT соответствуют друг другу, т. е. образовался иммунный комплекс, то комплемент связывается этим комплексом и гемоли¬за не происходит. Если AT не соответствует АГ, то комплекс не образуется и комплемент, оставаясь свободным, соединяется со второй системой и вызывает гемолиз.

Компоненты. Реакция связывания комплемента (РСК) относится к слож¬ным серологическим реакциям. Для ее проведения необходимы 5 ингредиентов, а именно: АГ, AT и комплемент (первая система), эритроциты барана и гемолитическая сыворотка (вторая система).

Антигеном для РСК могут быть культуры различных убитых микроорганизмов, их лизаты, компоненты бактерий, патологи¬чески измененных и нормальных органов, тканевых липидов, ви¬русы и вирусосодержащие материалы.

В качестве комплемента используют свежую или сухую сыво¬ротку морской свинки.

Механизм. РСК проводят в две фазы: 1-я фаза — инкубация смеси, содержащей три компонента антиген + антитело + комплемент; 2-я фаза (инди¬каторная) — выявление в смеси свободного комплемента путем добавления к ней гемоли¬тической системы, состоящей из эритроцитов барана, и гемолитической сыворотки, содер¬жащей антитела к ним. В 1-й фазе реакции при образовании комплекса антиген—антите¬ло происходит связывание им комплемента, и тогда во 2-й фазе гемолиз сенсибилизирован¬ных антителами эритроцитов не произойдет; реакция положительная. Если антиген и ан¬титело не соответствуют друг другу (в иссле¬дуемом образце нет антигена или антитела), комплемент остается свободным и во 2-й фазе присоединится к комплексу эритроцит — ан-тиэритроцитарное антитело, вызывая гемо¬лиз; реакция отрицательная.

Применение. РСК применяют для диагностики многих инфекционных болезней, в частности сифи¬лиса (реакция Вассермана).

Фагоцитоз- не только уничтожение чужеродного, но и представление антигена для запуска иммунных реакций и секреции медиаторов иммунных и воспалительных реакций. Система макрофагов- центральное звено не только естественной резистентности (видового иммунитета), но и играет важную роль в приобретенном иммунитете, кооперации клеток в иммунном ответе.

Явление фагоцитоза открыто И. И. Мечниковым, за что ему была присуждена Нобелевская пре¬мия 1908 г. Фагоцитоз присущ нейтрофилам, эозинофилам, моно¬цитам и макрофагам.