Антигены бактерий.

По специфичности все известные антигены подразделяются на групповые, видовые и типовые.

Типовые антигены – антигены, принадлежащие отдельным особям внутри одного вида.

Видовые антигены – антигены, принадлежащие всем особям одного вида.

Видовые и типовые антигены обладают высокой специфичностью. В ответ на их введение в организм животных вырабатываются только такие антитела, которые реагируют с антигенами определённого вида или разновидности.

Групповые (межвидовые) антигены – антигены, принадлежащие нескольким видам внутри одного рода или семейства. Строгой специфичностью не обладают. Установлено наличие общих антигенов эритроцита человека с антигенами пиогенных кокков, энтеробактерий, возбудителя чумы, вирусов оспы, гриппа и многих других микроорганизмов.

Явление общности антигенной структуры веществ у разных видов получило название антигенной мимикрии. Антигенная мимикрия способствует проникновению, размножению патогенных микробов в организме, усугубляет течение инфекционных болезней, ибо организм утрачивает способность быстро различать чужое, в результате чего замедляется и запаздывает выработка иммунитета. Наличие антигенной мимикрии объясняет длительное выживание патогенных микробов в организме человека, резидентное бактерионосительство и поствакцинальные осложнения.

В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые (H-), соматические (О-), капсульные (К-) и некоторые другие антигены.

Жгутиковый (Н - антиген) локализован в локомоторном аппарате бактерий – жгутиках. Состоит из белка флагеллина, термолабилен – при нагревании быстро разрушается и теряет свою специфичность.

Соматический (О – антиген) связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу составляют диполисахариды, что придаёт ему термостабильность, и он не разрушается при кипячении.

Капсульные (К – антигены) гетерогенная группа антигенов, которые располагаются на поверхности клеточной стенки, встречаются у бактерий, образующих капсулу; характеризуют групповую и типовую принадлежность бактерий. Некоторые из них термостабильны, другие – термолабильны.

Вариантом капсульного антигена является Vi – антиген (антиген вирулентности). Его можно обнаружить на поверхности возбудителя брюшного тифа и некоторых других энтеробактерий, которые обладают высокой вирулентностью.

Антигенными свойствами обладают также бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые другие белки, которые секретируются бактериями в окружающую среду.

В антигеном составе некоторых бактерий выделяется группа антигенов с сильно выраженной иммуногенностью, названных протективными. Протективные антигены состоят из веществ белковой природы и нуклеиновых кислот, обнаружены у возбудителей сибирской язвы, чумы, бруцеллёза, туляремии, коклюша.

Антитела.

О дной из основных форм иммунного ответа на внедрение в организм антигена является синтез антител. Антитела – особый класс белков, относящийся к γ-глобулиновой фракции сыворотки крови, называемых иммуноглобулинами (Ig), которые вырабатываются под влиянием антигенов и обладают специфичностью специфически реагировать с ними. Они синтезируются В-лимфоцитами и их потомками – плазматическими клетками.

Молекулы иммуноглобулинов, несмотря на их видимое разнообразие, имеют универсальное строение и состоят из двух пар полипептидных цепей: две тяжелые (Н) и две лёгкие (L) цепи. Тяжелые и лёгкие цепи соединены между собой попарно дисульфидными ( – S – S – ) связями.

Вторичная структура полипептидных цепей молекулы иммуноглобулинов имеет доменное строение: отдельные участки цепи свёрнуты в глобулы (домены), которые соединены линейными фрагментами. Домены стабилизированы внутренней дисульфидной связью. Таких доменов в составе тяжёлой цепи бывает четыре-пять, а в лёгкой – два.

Домены различаются по постоянству аминокислотного состава. Выделяют С-домены с неизменной, постоянной структурой полипептидной цепи и V- домены, с переменной структурой. Вариабельные домены лёгкой и тяжёлой цепи совместно образуют участок (Fab-фрагмент), который специфически связывается с антигеном (антигенсвязывающий, активный центр). В каждой молекуле антитела имеется Fc-фрагмент, который отвечает за взаимодействие с комплементом и его активацию, за связывание с рецепторами на мембране клеток макроорганизма и некоторых микробов.

Взаимодействие молекулы иммуноглобулина с антигеном происходит за счёт ограниченного участка – антигенсвязывающего центра, который взаимодействует не со всей молекулой антигена, а лишь с её антигенной детерминантой. Эффективность взаимодействия антитела с антигеном зависит от условий, в которыйх происходит реакция, прежде всего от рН среды, осмотической плотности, солевого состава и температуры среды.

В зависимости от строения тяжёлой цепи различают пять классов, или изотипов иммуноглобулинов: Ig G, Ig М, Ig А, Ig Е, Ig D.

Иммуноглобулины класса G (Ig G) составляют основную массу иммуноглобулинов сыворотки крови (70-80%), могут проходить через плацентарный барьер и обеспечивают гуморальный иммунитет новорождённых в первые, 3-4 месяца после рождения. Ig G появляются в большом количестве при вторичном иммунном ответе, поэтому составляют основную массу антител против бактерий, их токсинов и вирусов.

Концентрация Ig G возрастает при инфекционных болезнях, аутоиммунных расстройствах, снижается при некоторых опухолях, агаммаглобулинемии.

Препараты Ig G (в чистом виде) применяются с заместительной целью при дефиците этих иммуноглобулинов и в случае тяжёлых инфекций. Они используются для лечения аллергических и аутоиммунных заболеваний, так как подавляют иммунный ответ. Следовательно, эти иммуноглобулины выполняют регуляторную роль, создавая условия для нормального иммунного ответа.

Иммуноглобулины класса М (Ig М) наиболее крупные из всех иммуноглобулинов. На их долю приходится около 5-15% всех сывороточных иммуноглобулинов. Являются филогенетически наиболее древним иммуноглобулином, синтезируются предшественниками и зрелыми В-лимфоцитами. Образуются в начале иммунного ответа, первыми начинают синтезироваться в организме новорождённого, не проходят через плаценту. Обнаружение специфических антител типа Ig М в сыворотке крови новорождённого указывает на бывшую внутриутробную инфекцию или дефект плаценты.

Иммуноглобулины класса А (Ig А) существуют в сывороточной и секреторной форме. На долю сывороточного Ig А приходится 10-15% всех сывороточных иммуноглобулинов. Около 60% всех Ig А содержится в секретах слизистых оболочек. Секреторный Ig А – основной фактор местного иммунитет слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта. Мочеполовой системы и респираторного тракта. Этот иммуноглобулин препятствует адгезии микробов на эпителиальных клетках и генерализации инфекции в пределах слизистых оболочек, опсонируют микробные клетки и усиливают фагоцитоз. Кроме того, они препятствуют адсорбции и репродукции вирусов в клетках эпителия. Ежедневно в слизистой оболочке кишечника синтезируется до 3г секреторного Ig G. Большое количество его выделяется со слизью из носа. Новорожденные получают секреторный Ig G с молоком матери.

И ммуноглобулины класса Е (Ig Е) называю реагинами. Они составляют около 0,002% всех циркулирующих иммуноглобулинов. Ig Е синтезируются зрелыми В-лимфоцитами и плазматическими клетками преимущественно в лимфоидной ткани бронхолёгочного дерева и желудочно-кичешного тракта, не проходят через плаценту. Ig Е обладают выраженной цитофильностью – сродством к тучным клеткам и базофилам, участвуют в развитии аллергических реакций немедленного типа.

Иммуноглобулины класса D (Ig D) практически полностью содержатся в сыворотке крови (0,2%). Ig D не проходят через плацентарный барьер, являются рецепторами предшественников В-лимфоцитов. Количество Ig D увеличивается при некоторых вирусных инфекциях.

Антителообразование. Иммуноглобулины синтезируются плазмоцитами, которые образуются в результате дифференцировки полипотентной стволовой клетки. Плазмоцит синтезирует как неиммунный, так и иммунный γ-глобулин. Информацию о специфичности синтезируемого иммуноглобулина плазмоциты получают от В-лимфоцитов. Легкие и тяжелые цепи синтезируются в полисомах плазмоцитов отдельно и соединяются в единую молекулу перед выделением из клетки. Выделение иммуноглобулина из плазмоцита осуществляется путём экзоцитоза или клазматоза т.е. отпочковывания части цитоплазмы с иммуноглобулином. Каждый плазмоцит синтезирует до 2 000 молекул антител в секунду, которые поступают в лимфу, кровь, тканевую жидкость.

Процесс выработки антител, их накопления и исчезновения имеет определённые характеристики; при этом выделяют первичный и вторичный иммунный ответ.

Первичный иммунный ответ характеризуется появлением антител спустя 1-4 дня после антигенного раздражения (латентная, или индуктивная, фаза), затем наступает продуктивная фаза – период логарифмического возрастания количества антител, заканчивающийся периодом максимума (5-15 сутки), когда их количество в крови достигает наибольшего уровня. Спустя 1-3 месяца и позже концентрация антител в крови уменьшается (период снижения).

В случае повторного контакта с тем же антигеном, организм отвечает усиленной выработкой иммуноглобулинов. Эта реакция получила название вторичного иммунного ответа и базируется на иммунологической памяти. для вторичного ответа характерна укороченная латентная фаза – от нескольких часов до 1-2 суток. Логарифмическая фаза отличается более интенсивной динамикой прироста и более высокими титрами специфических антител.

Динамика и интенсивность антителообразования в значительной степени зависят от иммуногенности и дозы антигена, способа и кратности его введения. А также состояния макроорганизма. Попытка повторного введения антигена в латентной фазе может привести к иммунологическому параличу.