1. Поняття антигенів мікроорганізмів, антегенної структури

Антигени мікроорганізмів - вхідні до складу тіла чи мікробів виділювані ними в навколишнє середовище речовини (прості і складні білки, ліпополісахариди, полісахариди), що володіють властивістю антигенності. Віріони простих вірусів мають один чи більше Аг, як можуть по антигенній специфічності сильно варіювати, що визначає існування в таких видів безлічі серотипів.

Віріони складних вірусів складаються з декількох нуклеокапсидних (З, S) і поверхневих (V) Аг. Поверхневі Аг звичайно володіють більшою протективною активністю і варіабельністю, ніж нуклеокапсидні. До складу суперкапсиду деяких вірусів входять мембранні білки хазяїна, що знижує чи псує імунну відповідь організму хазяїна.

В інфікованих вірусом клітках виявляються додаткові Аг, яких немає ні у віріона, ні в нормальної клітки хазяїна. Це так звані ранні чи функціональні білки вірусу. Антигенна структура бактерій складається з десятків Аг.

У залежності від локалізації в бактерій виділяють кілька груп Аг. Антигенні речовини капсули чи мікрокапсули називають капсульними чи оболочечними Аг (К-Аг). Вони мають полісахаридну, білкову, поліпептидну чи рідше комплексну хімічну природу.

Антигенна активність їх нижче інших Аг, а протективна, як правило, вище. Антигенна активність К-Аг багатьох бактерій варіабельна, що широко використовують для цілей систематики. При рості на живильних бактеріальних середовищах часто втрачають здатність до синтезу К-Аг, а при влученні в сприйнятливий організм синтез К-Аг чи включається активується. Молекули капсульної речовини звичайно неміцно фіксовані до клітинної стінки, тому К-Аг виявляються не тільки в місці локалізації мікроба, але і широко дифундують по організму. Вираженими антигенними властивостями володіє білок, з якого побудовані жгутики бактерій, - Н-Аг. Для Н-Аг характерні термолабільність, виражена типова варіабельність, відносно невисока протективна активність. Білок, з якого побудовані війки, також має антигенними властивостями, відмінними від білка жгутиків. Клітинна стінка бактерій містить кілька типів макромолекул з антигенною активністю. Найбільш вивчений і відомий О-Аг, що володіє вираженими антигенними, протективними, а також токсичними властивостями. О-Аг складається з ліпополісахариду, до останнього приєднані олігосахаридні ланцюжки, що визначають специфічність молекули. Утрата синтезу олігосахаридів веде до утрати видової і типової специфічності бактерій. Численні цитоплазматичні Аг, які характеризуються білковою і нуклеопротеїдною сполуками. Звичайно вони антигенно родинні у філогенетично близьких видів. Їх антигенна активність іноді сполучається з алергенною і толерогенною. Антигенними властивостями володіють ліпопротеїди мембранних структур.

Деякі групи бактерій, крім того, продукують позаклітинні Аг, до яких відносять ектоферменти і екзотоксини. Ще більш складні і різноманітні Аг грибів і найпростіших. По специфічності Аг розділяють на: видоспецифічні - виявляються у всіх штамів того чи іншого виду і не зустрічаються в штамів ін. видів; типоспецифічні - зустрічаються в окремих варіантів того чи іншого виду; гетерофільні - загальні для штамів різних видів; стадіоспецифічні - властиві визначеним стадіям розвитку виду; штаммоспецифічні - виявляються тільки в окремих штамів. Аг функціонально активні як у вільному стані, так і в складі мікробних кліток, тому термін Аг нерідко поширюється і на цілі особи мікробів. Імунна відповідь тваринного організму на такі корпускулярні Аг складний і виявляється розвитком різних іммунологічних феноменів: клітинної і гуморальної імунної відповіді, ГНТ і ГЗТ, іммунологічної толерантності.

Антитіла́ або імуноглобулі́ни (Ig) — білкові сполуки, які організм хребетних тварин виробляє у відповідь на антигени,чужорідні речовини, що потрапляють до крові, лімфи або тканин організму з ціллю знищити або нейтралізувати потенційно небезпечні з них — бактерії, віруси, отрути та деякі інші речовини. Імуноглобуліни містяться в сироватці крові і утворюють групу близьких по структурі глікопротеїдів. Відомо 5 класів імуноглобулінів людини: G, М, A, D, Е (IgG, IgM, IgA, IgD і IgE).

Найповніше вивчені імуноглобуліни класу G (IgG), вони ж є і найпоширенішими.

Імуноглобулін IgG має підкласи: IG1, IG2, IG3 і IG4 знайдені в сироватці крові в різних концентраціях. Їх молекули побудовані з двох ідентичних легких (молекулярна маса 22000 Да) і двох ідентичних важких (молекулярна маса 55 000-70 000 Да) поліпептидних ланцюжків, скріплених дисульфідними зв'язками. При розщеплюванні протеолітичними ферментами (наприклад, папаїном) молекула імуноглобуліну розпадається на три частини: два однакові фрагменти (позначаються Fab), кожен з яких зберігає здібність до пов'язання з антигеном, і фрагмент (позначається Fc), що сприяє проходженню молекули імуноглобуліну через біологічні мембрани. Всі три фрагменти сполучені короткими гнучкими ділянками, розташованими в середині важкого ланцюжка.

Гнучкість дозволяє молекулам імуноглобулінів оптимально приєднуватися до антигенів, що мають різну просторову будову. Ділянки молекули, відповідальні за зв'язування з антигеном (активний центр), утворені N-кінцевими (несуть на кінці аміногрупу -NH2) відрізками важких і легких ланцюжків. Послідовність амінокислот в цих відрізках специфічна для кожного IgG, в інших ділянках ланцюжків вона майже не варіює.

Інші класи імуноглобулінів (реагіни^[1]) відрізняються будовою важких ланцюжків. IgM — еволюційно найстародавніші імуноглобуліни; вони синтезуються на перших стадіях імунної реакції. Їх молекули складаються з 5 мономерних субодиниць, кожна з яких нагадує молекулу IgG. Для IgA характерна здатність проникати в різні секрети (слину, молозиво, кишковий сік), де вони зустрічаються в полімерній формі. Антитіла, що беруть участь в алергічних реакціях, відносяться до IgE.

Імуноглобуліни синтезуються лімфатичними клітинами. При деяких поразках цих клітин в крові і сечі накопичується велика кількість так званих мієломних імуноглобулінів, які, на відміну від імуноглобулінів. здорового організму, однорідні по складу.

За характером впливу на антиген розрізняють: аглютиніни — антитіла, що викликають аглютинацію мікроорганізмів; лізини та опсоніни — антитіла, що сприяють їх руйнуванню; преципітини — антитіла, що осаджують білкові речовини у розчинах; антитоксини та інші. Найпростіші молекули антитіл мають форму букви Y із двома ідентичними антиген-зв’язуючими ділянками – по одному на кінці кожної із двох “гілок”. Зв’язування антигенних детермінант призводить до втрати певних функцій молекули або клітини, на чому й заснований захисний механізм дії антитіл. Оскільки ділянки дві, вони можуть зшивати антигени: Антитіла. Синтез антитіл (Іб) плазматичними клітинами відбувається в лімфоїдних органах. Синтез антитіл здійснюють В-клітини, але для цього необхідний контакт з антигеном і викликане ним дозрівання В-клітин в антітелообразующіе клітини.

Серологічними реакціями (у діагностиці інфекційних захворювань) називають сукупність пробіркових реакцій, заснованих на АГ-АТ-взаємодії. Серологічні дослідження — це методи вивчення визначених антитіл чи антигенів у сироватці крові хворих, засновані на реакціях імунітету (проводяться in vitro).

Вакцина (лат. vacca — корова) — препарат, що складається з ослаблених, вбитих збудників хвороб чи продуктів їхньої життєдіяльності. Ці специфічні речовини дістали назву від противіспяного препарату, виготовленого з вірусу коров'ячої віспи. Метод щеплень за допомогою вакцин називають вакцинацією, або імунізацією.

Анатоксин (токсоид) — препарат, приготовленный из токсина, не имеющий выраженных токсических свойств, но при этом способный индуцировать выработку антител к исходному токсину. Обычно инактивация токсина производится путём длительного выдерживания в тёплом разбавленном растворе формалина. Анатоксины используются для профилактики инфекционных заболеваний, в основе патогенеза которых лежит интоксикация: дифтерии, столбняка, отравлений токсиномстафилококка, холероген-анатоксин и т. п.

СИРОВАТКИ ІМУННІ — матеріальна частина гуморального імунітету, протекторний ефект якого принципово пов’язаний із специфічним комплексоутворенням між антигеном та антитілом. За основним біологічним призначенням сироватки поділяються на два види: лікувально-профілактичні та діагностичні. С.і. лікувально-профілактичні — сироватки крові тварин і людини, що містять антитіла проти бактерій (антибактеріальні), вірусів (противірусні), екзотоксинів (антитоксичні), отрут змій, павуків та ін. Готують із крові гіперімунізованих тварин (зазвичай коней, мулів, буйволів), здорових людей, які в минулому перенесли інфекційне захворювання (у крові таких людей є антитіла проти його збудника), або спеціально імунізованих людей-донорів. Використовують для лікування й попередження інфекційних захворювань та токсикозів (дифтерія, правець, ботулізм, анаеробна газова інфекція, віспа, краснуха, грип, сказ, укус змій, отруйних павуків та ін.). Уводять підігрітими до температури тіла в/м, рідше — підшкірно; спеціальні препарати можна використовувати в/в. Перед уведенням сироваткові препарати оглядають. У нормі вони є рідиною прозорого або опалесцентно-жовтуватого кольору. Сироватки, що містять осад, пластівці, частки, куски скла, не мають етикеток, із закінченим терміном непридатні до застосування. С.і. можуть мати побічні ефекти.

С.і. діагностичні (діагностичні антисироватки) — містять антитіла проти одного (моновалентні, моноспецифічні) або декількох (полівалентні, поліспецифічні) антигенів. Для отримання імунної діагностичної сироватки імунізують кроліків повноцінними антигенами. Технологія їх виготовлення залежить від типу сироваток (аглютинувальні, преципітувальні, імунофлуоресцентні та ін.) і виду антигенів. С.і. діагностичні використовують для ідентифікації збудників, як тест-сироватки в серологічних реакціях для визначення груп крові та ін. С.і. також використовуються з метою лікування (серотерапія) та профілактики (серопрофілактика) інфекційних захворювань.

СИРОВАТКИ ІМУННІ ЛІКУВАЛЬНО-ПРОФІЛАКТИЧНІ — сироватки крові тварин і людини, що містять антитіла проти бактерій (антибактеріальні), вірусів (противірусні), екзотоксинів (антитоксичні), отрут змій, павуків та ін. Готують із крові гіпер­імунізованих тварин (зазвичай коней, мулів, буйволів), здорових людей, які в минулому перенесли інфекційне захворювання (у крові таких людей є антитіла проти його збудника), або спеціально імунізованих людей-донорів. Використовують для лікування й запобігання інфекційним захворюванням та токсикозів (дифтерія, правець, ботулізм, анаеробна газова інфекція, віспа, краснуха, грип, сказ, укус змій, отруйних павуків та ін.). Уводять підігрітими до температури тіла в/м, рідше — підшкірно; спеціальні препарати можна використовувати в/в. Перед уведенням сироваткові препарати оглядають. У нормі вони являють собою прозору або злегка опалесцентного жовтуватого кольору рідину. Сироватки, що містять осад, пластівці, частки, уламки скла, не мають етикеток, з терміном придатності, який минув, до застосування непридатні.

Бактеріофа́г, фаг — віруси бактерій, класичний об'єкт молекулярної біології.

Віруси ( Вимова. Від лат. virus — отрута) — неклітинні форми живих організмів , які складаються з нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і білкової оболонки, зрідка включаючи інші компоненти (ферменти, ліпідні оболонки тощо). Будова і властивості[ред. • ред. код]

Розміри більшості вірусів коливаються від 10 до 300 нм. У середньому віруси в 50 разів менші забактерій. Їх неможливо побачити у оптичний мікроскоп, тому що їх розмір менший за довжину світлової хвилі.

Віруси складаються з різноманітних компонентів:

1. серцевина — генетичний матеріал (ДНК або РНК). Генетичний апарат вірусу кодує від декількох (Вірус Тютюнової Мозаїки) до сотень генів (Вірус Віспи, більше 100 генів). Необхідний мінімум — гени, що кодують вірус-специфічну полімеразу та структурні білки.

2. білкова оболонка, що називають капсидом. Оболонка часто побудована з ідентичних повторюваних субодиниць — капсомерів. Капсомери утворюють структури з високою симетрією.

1. додаткова ліпопротеїдна оболонка. Ліпідна оболонка походить з плазматичної мембрани клітини-хазяїна та зустрічається в порівняно складних вірусів (вірус грипу, вірус герпесу). Віруси класифікуються на ті, що містять ДНК (вірус простого герпесу) і ті, що містять РНК (вірус імунодефіциту людини).

2. За структурою капсомерів. Ізометричні (кубічні), спіральні, змішані.

3. За наявністю або відсутністю додаткової ліпопротеїнової оболонки (суперкапсиду) віруси поділяються на прості та складні.

4. За клітинами-хазяїнами

5. до родини Enterobacteriaceae входять 14 родів: Salmonella, Shigella та ін. Бактерії цієї родини — це грамнегативні палички 0,3— 1 мкм завширшки й 1—6 мкм завдовжки. Вони не утворюють спор, не мають оксидази, відновлюють нітрати в нітрити, ферментують глю­козу з утворенням або без утворення газу, рухливі (перитрихи) або нерухомі, добре ростуть на звичайних середовищах, факультативні анаероби.

6. Одні види бактерій постійно живуть у кишках людини (Е. соlі), інші — тільки частково або під час захворювання.

7. Ферментативна здатність у них різна: Е. соїі відрізняється від сальмонел черевного тифу, паратифів А, В та інших бактерій цієї родини   більш   вираженою  біохімічною   активністю.

8. Деякі види бактерій мають фімбрії, за допомогою яких вони при­кріплюються до рецепторів клітин хазяїна. Багато сероварів ентеро-бактерій продукують бактеріоцини (коліцини та ін.), що виконують селективну роль в екологічному балансі. Вважають, що вони беруть участь у формуванні бактеріального ценозу кишок.

9. Імунітет при ентеробактеріальних інфекціях антиінфекційний (гу­моральний  і  клітинний).

10. Диференціацію кишково-тифозно-паратифозних і дизентерійних бактерій здійснюють за такими ознаками: рухливістю, ферментацією вуглеводів, амінокислотним метаболізмом, утворенням індолу і сір­ководню, а також за антигенними властивостями, що виявляються в серологічних реакціях із наперед відомими видоспецифічними, групоспецифічними і типоспецифічними аглютинуючими сироватками.

11. Нижче докладніше розглядаються деякі представники родів Sal­monella, Shigella, Escherichia, Klebsiella, Proteus, Yersinia, які мають найбільше значення для медичної мікробіології.

12. Гострі респіраторні вірусні інфекції (ГРВІ) - особлива група захворювань, яка по своїй питомій вазі в структурі інфекційної патології людини міцно займає одне з провідних місць. Більше 200 вірусів можуть бути причиною виникнення ГРВІ, що надзвичайно ускладнює проведення діагностики. Та й сам термін ГРВІ навряд чи відповідає вимогам, що пред'являються до етіологічним діагнозу інфекційного захворювання, щочасто веде до невиправданого або недоречного його вживання в клінічній практиці, тим більше, що, крім вірусів, кілька десятків видів бактерій, хламідій, мікоплазм здатні вражати дихальні шляхи. Разом з тим, на сьогоднішній день склалися певні уявлення про основні збудників ГРВІ, що включають представників, як мінімум, шести родин, і мета цієї публікації - ознайомити практичних лікарів з цими даними.