Лечебное дело микро / книга / Osnovy_obschey_mikrobiologii_Volina_Sarukhanova

видов (поливалентные фаги), строго определенного вида (видовые фаги), а некоторые - только отдельные штаммы внутри вида (типовые фаги). Процесс воспроизведения фагов состоит из нескольких этапов:

–стадия адсорбции. Фаг адсорбируется на клеточной стенке микроорганизма, где имеются специфические рецепторы. Нити отростка фага прикрепляются к таким рецепторам. Процесс адсорбции высоко специфичен и зависит от расположения и химического состава рецепторов,

–проникновение фага в клетку. После адсорбции фага происходит сокращение чехла хвостового отростка, его стержень продвигается через клеточную стенку бактерии и разрушает ее с помощью фермента лизоцима. атем сокращаются белки головки фага и в клетку инъецируется фаговая нуклеиновая кислота. Белки оболочки фага остаются снаружи клетки,

–образование внутри клетки новых фаговых частиц.

Фаговый геном в зависимости от строения нуклеиновой кислоты взаимодействует с различными участками клеточной НК при участии специального белка, который называют “белком-лоцманом”. Как и у всех вирусов, процесс воспроизведения фаговых частиц в клетке имеет дисъюнктивный (разобщенный) характер. Отдельно синтезируются нуклеиновая кислота фага, капсид и отросток, которые на заключи-

тельном этапе собираются в новую частицу фага,

–разрушение бактериальной клетки и выход зрелых фагов. Процесс образования новых фаговых частиц занимает время от нескольких минут до нескольких часов и заверша-

ется разрушением клетки и выходом образовавшихся фагов. Такие фаги называются вирулентными, а их жизненный цикл- продуктивной инфекцией. При абортивной инфекции

взаимодействие фага с клеткой прерывается на любой стадии и фаг погибает. Разрушение клеток проявляется на жидких средах просветлением бульона, а на плотных – появлением “стерильных пятен” – в виде прозрачных зон отсутствия рос-

АНТИМИКРОБНЫЕ ПРЕПАРАТЫ. АНТИБИОТИКИ

Открытие в 1929 году антибиотиков лександром Флемингом ознаменовало начало новой эры в лечении болезней, вызываемых микроорганизмами.

Антибиотики – это вещества природного происхождения, а также их полусинтетические производные и синтетические аналоги, оказывающие избирательное повреждающее или губительное действие на микроорганизмы и некоторые опухоли.

Их называют также антимикробными препаратами

( МП).

нтибиотики классифицируют:

по происхождению и различают:

-природные: полученные из бактерий (грамицидин, полимиксин и др.), грибов (пенициллин, циклоспорины и др.), актиномицетов (стрептомицин, тетрациклин и др.), простейших(круцин) и др., полученные из низших (усниновая кислота) или высших (фитонциды) растений, полученные от теплокровных (лизоцим, эритрин), холоднокровных (экмолин) животных, от насекомых (иридомирмецин).

-по химической структуре: бета-лактамные, тетра-

циклины, аминогликозиды, макролиды, полипептиды, полиеновые, рифамицины, а также входящие в дополнительную группу (левомицетин, линкомицин, гризеофульвин).

-по механизму действия. Под механизмом действия понимают те структуры или компоненты клетки (мишени), на которые направлено действие препарата. Так, пенициллины нарушают синтез клеточной стенки, полимиксиныцитоплазматической мембраны, тетрациклины - синтез белков и т.д.

–по спектру действия антибиотики подразделяют на:

• антибактериальные - эффективные при действии на бактерии. Среди них выделяют антибиотики широкого

спектра действия, активные по отношению ко многим грамположительным и грамотрицательным бактериям и узкого спектра действия, избирательно подавляющие определенные группы бактерий (грамположительные, грамотрицательные, туберкулезные).

•противогрибковые (антифунгальные). ействуют на грибы. Среди них также есть препараты широкого и узкого спектра,

•антипротозойные - ингибируют рост простейших,

•противоопухолевые – обладают цитотоксическим действием и применяются в онкологии,

•противовирусные – используются для борьбы с ви-

русами.

нтибиотики оказывают на микроорганизмы бактериостатическое или бактерицидное действие. В первом случае микробы приостанавливают рост и размножение, а во втором–погибают. увствительность микроорганизмов к антибиотикам определяют различными методами. Наиболее распространенные – метод серийных разведений и метод дисков.

Метод серийных разведений. Готовят основной рас-

твор препарата, содержащий определенное количество еди-

ниц действия – (для большинства антибиотиков 1 =1 мкг химически чистого вещества). Берут ряд пробирок и наливают в них по 1 мл стерильного бульона (МПБ). В первую пробирку вносят 1 мл исходного раствора препарата и готовят разведения, перенося в каждую следующую пробирку по 1 мл из предыдущей. атем в каждую пробирку с разведением антибиотика вносят одинаковое количество испытуемой тест-культуры микроорганизма. Контролем служат 2 пробирки. В одной из них МПБ +микроорганизм, в другой – МПБ + антибиотик. После инкубирования в термостате в течение 24ч при 37ºС учитывают результаты. Минимальная концентрация препарата, при которой подавляется размно-

гетативную, внутриклеточную, представленную только нуклеиновой кислотой.

Строение бактериофага. Элементарная фаговая частица в большинстве случаев имеет форму головастика (сперматозоидная форма). Она состоит из головки и хвостового отростка. Головка представляет собой нуклеиновую кислоту, окруженную белковой оболочкой (капсидом). Все вирусы содержат только одну нуклеиновую кислоту – НК или РНК.Отросток устроен сложнее. В нем есть полый стержень, окруженный сократительным белковым чехлом. Стержень заканчивается пластиной с шипами и отходящими от них нитями (антеннами) или ворсинками, с помощью которых фаг прикрепляется к бактериальной клетке. Базальная пластина и шипы некоторых фагов содержат лизоцим. Фаги отличаются по форме и размерам. сть фаги с несокращающимся хвостовым отростком. Известны фаги, не имеющие такого отростка. Различают 5 морфологических типов фагов.

1,2 и 3 типа – НК двунитчатая, у 4 типа однонитчатая НК или РНК и у 5 –однонитчатая РНК. По форме фаги бывают нитевидными, сферическими, сложной кубической

симметрии.

Бактериофаги достаточно устойчивы к действию температуры и сохраняют жизнеспособность как при нагреве до 60-65ºС и даже 70ºС , так и при замораживании до – 185ºС. Они длительно выживают при высушивании, воздействии 0,5% раствора сулемы, 1% раствора фенола и растворов щелочей. вот растворы кислот, 1% формалина, ультрафиолетовые лучи, ионизирующая радиация убивают фаги через несколько минут.

Взаимодействие фага с клеткой. Фаги размножают-

ся (репродуцируются) внутри клеткихозяина. Такими клетками являются бактерии разных видов, грибы. При этом фаги обладают высочайшей степенью специфичности по отношению к хозяину. Эта специфичность проявляется в том, что они способны лизировать бактерии близкородственных

Механизмы реализации действия этих факторов раз-

личны.

Адгезия и колонизация (colonizе-заселение) являются пусковыми механизами инфекционного процесса. дгезия происходит в результате специфического взаимодействия особых молекулярных структур (адгезинов), расположенных на поверхности микробов, с рецепторами клеток макроорганизма. грамотрицательных бактерий функцию адгезинов выполняют пили и основные белки наружной мембраны, у грамположительных – белки клеточной стенки и тейхоевые кислоты. дгезия определяет и органотропность микробов, т.е. способность к размножению и заселению только определенных тканей и органов. При отсутствии адгезии инфекционный процесс не развивается.

Способность бактерий распространяться по макроорганизму обусловлена действием ферментов инвазивности - бактериальных гиалуронидазы, нейраминидазы, коллагеназы, фибринолизина, лецитиназы С, протеаз и др. Важным фактором инвазивности являются жгутики, которые обеспечивают микроорганизмам подвижность и быстрое проникновение в ткани.

Некоторые микроорганизмы способны пенетрировать (penetrate – проникать внутрь) эукариотческую клетку (эпителиальную, эндотелиальную лейкоцит, макрофаг и др.), размножаться в ней, вызывая разрушение и распространение патологического процесса.

Макроорганизм различными способами противостоит размножению и распространению патогенных микроорганизмов. ля подавления защитных реакций организма бактерии используют особые структурные элементы и физиологические реакции. К ним относят:

•капсулы;

та микроорганизма. Количество вновь образовавшихся фагов составляет от нескольких десятков до нескольких сотен.

Существуют фаги, взаимодействующие с клеткой подругому. После проникновения в бактерию, НК фага встраивается в хромосому бактериальной клетки и сосуществует с ней долгое время, не вызывая гибели. Такие фаги называют умеренными, а нуклеиновую кислоту фага, ассоциированную с бактериальной хромосомой,- профагом.

Бактериальные клетки, содержащие профаг, называют лизогенными, а сам процесс сосуществования генома фага и бактерии - лизогенией. Состояние лизогении передается по наследству. Изменение свойств клетки под действием генов, находящихся в геноме умеренного бактериофага, называется фаговой конверсией. Под действием различных факторов профаг может выходить из хромосомы клетки и вызывать ее лизис.

Практическое применение бактериофагов. Бакте-

риофаги применяют: - в целях диагностики для определения вида микроорганизма, фаготипирования выделенной бактерии с целью определения источника инфекции; - в целях выделения специфического бактериофага из исследуемого материала, выявления бактериальной загрязненности объектов внешней среды путем обнаружения в них соответствующих фагов.

ля профилактики заболеваний среди лиц, имевших контакт с больными или с инфицированным материалом в эпидемических очагах также используют бактериофаг.

Фаги применяют с лечебной целью, внедряя их в организм различными способами – перорально, введением в

полость, нанесением на пораженную поверхность. Бактериофаги нашли также применение в генной ин-

женерии.

ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ

Способность к самовоспроизведению живых организмов с сохранением специфических свойств родительских

бактериальной клетки. бактерий обычно находится только одна замкнутая в кольцо, а иногда линейная (например у боррелий) молекула НК.

некоторых бактерий обнаруживают также внехромосомные стабильно наследуемые молекулы НК - плазмиды. Приобретение плазмид сопровождается появлением новых свойств, которые обеспечивают клетке лучшую адаптацию к условиям существования. трата клеткой плазмид не нарушает ее жизнеспособности.

Известны следующие плазмиды:

– F-плазмида ( от англ. fertilityплодовитость) - контролирует синтез F-пилей (секс-пилей), способность быть донором при конъюгации и переносить гены хромосомы от донора к реципиенту. Она может находиться в клетке в автономном состоянии (F+ штамм) или встраиваться в хро-

мосому клетки - Hfr-штамм (от англ. high frequency of recombination – высокая частота рекомбинации).

–R-плазмида (от англ. resistance – устойчивость) детерминирует устойчивость к антибиотикам, сульфаниламидам и другим антибактериальным препаратам, солям тяжелых металлов (ртути, никелю и др.). В одной плазмиде может быть несколько (3-10) детерминант резистентности. В этом случае бактерии приобретают множественную лекарственную устойчивость.

–Colплазмида обеспечивает микроорганизмам способность к синтезу бактерицинов – белковых продуктов, вызывающих гибель особей гомологичного или близкородственного вида. В зависимости от бактерий –продуцентов вы-

54

Облигатно патогенные (болезнетворные) микроорганизмы (патогены) адаптировались к паразитированию в макроорганизме, ставшим для них естественной средой обитания, и способны вызывать инфекционную болезнь.

Условно-патогенные микроорганизмы - это группа разнообразных видов, большинство из которых относится к нормальной микрофлоре человека. Причиной болезни они становятся тогда, когда проникают во внутреннюю среду организма (при медицинских манипуляциях, повреждениях кожи и слизистых) обычно пассивно, в больших количествах, на фоне резкого снижения общего и местного иммунитета. Они обладают слабыми агрессивными свойствами. таммы таких микробов активно циркулируют в больничных учреждениях, поэтому называются “госпитальными” или микроба- ми-оппортунистами. Они проявляют повышенную устойчивость к антимикробным и дезинфицирующим препаратам.

Сапрофиты (от лат sapros – мертвый) – микроорганизмы, которые широко распространены в объектах внешней среды (почве, воде, на предметах, на покровах человека, животных или растений), где питаются мертвыми органическими веществами.

Способность патогенных микроорганизмов размножаться и развиваться в макроорганизме – хозяине зависит от наличия факторов патогенности:

• факторы инвазивности (англ. invasive), способствующие проникновению и распространению патогенов в тканях макроорганизма ;

•факторы агрессии, обеспечивающие устойчивость микробов к действию защитных реакций организмахозяина (фагоцитозу, активности лизоцима, комплемента, антител и др.);

•токсические факторы.

61

организмаопределяютспецифичностьэтогопроцесса. вениииисходеинфекционногопроцесса,асвойствамикроиммуннойсистемыимеютрешающеезначениеввозникномам.Приэтомсостояниемакроорганизма,активностьего имчивостиорганизмачеловекакпатогенныммикроорганиздителейинфекций,измененииихсвойств,атакжеввосприныефакторыиграютважнуюрольвраспространениивозбубыихобезвреживания,гигиенапитанияипрочиесоциальния,путиудалениясточныхводитвердыхотбросовиспособлагоустройствожилыхпомещений,характерводоснабже-

приимчивость к повторному заражению этим же микроорганизмом. Напряженность и продолжительность иммунитета значительно варьируют и зависят как от вида и свойств возбудителя, так и от состояния макроорганизма.

Формы инфекционного процесса

В зависимости от происхождения, путей внедрения и распространения в организме инфекционные процессы могут быть:

•экзогенными, когда инфекционный патогенный агент поступает в макроорганизм извне, из окружающей среды ;

•эндогенными, если причиной развития инфекции является представитель условно-патогенной микрофлоры самого макроорганизма. Обычно такие процессы возникают

улиц с иммунодефицитами;

•аутоинфекциями, возникающими при заносе возбудителей из одного очага макроорганизма в другой.

В зависимости от видовой принадлежности возбудителя инфекции могут быть бактериальными, вирусными, протозойными и грибковыми (микозы).

По длительности течения выделяют острые (протекают кратковременно - например, грипп, корь, холера), подострые (имеют более продолжительное течение) и хронические (продолжаются месяцы, годы – например, туберкулез, бруцеллез, трипаносомоз и др.). При хронических инфекциях возбудитель длительно сохраняется и персистирует в организме.

В зависимости от локализации в организме выделяют очаговые ( местные) формы инфекционного процесса, когда возбудители сосредоточены только в одном ограниченном местном очаге, и генерализованные, если происходит распространение возбудителей по лимфатическим путям или

–элементов генетических мобильных и хромосомных состав

ввходящими ,генами определяется бактерий Патогенность

.) адгезинов выявления ,.др и фосфатазы ,лецитиназы ,зина

(ПС) грамотрицательных бактерий;

•Vi – антиген некоторых бактерий;

•ферменты агрессии (протеазы, гемолизин, НК-

азы и др.);

•токсины, которые условно делят на экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины – это белковые вещества, выделяемые живыми бактериями во внешнюю среду, термолабильные

(разрушаются при 58-60°С) или темостабильные, обладающие высокой токсичностью. Они характеризуются выраженной специфичностью токсического действия, их выделяют грамположительные и грамотрицательные бактерии. Свойство бактерий вырабатывать экзотоксины называется токси-

генностью.

Молекула экзотоксина состоит из двух полипептидных цепей. Один полипептид выполняет транспортную (рецепторную) функцию и обеспечивает связь молекулы токсина и рецепторов чувствительной клетки. Второй полипептид осуществляет токсическую (активаторную) функцию. Он проникает внутрь клетки хозяина и блокирует жизненно важные метаболические процессы.

Экзотоксины обладают выраженной специфичностью

ииммуногенностью - способностью вызывать выработку в макроорганизме токсин нейтрализующих антител (антитоксинов).

Под влиянием формалина, нагревания, действия света

идругих факторов токсичность утрачивается, но сохраняется иммуногенность. Это свойство экзотоксинов используют для получения анатоксинов (от лат. ana – не, toxin –тосин), кото-

рые применяются для активной иммунопрофилактики токсикоинфекций.

По механизму действия выделяют четыре типа экзотоксинов:

•цитотоксины, дермонекротоксины - блокируют синтез белка на субклеточном уровне;

•мембранотоксины характеризуются способностью повышать проницаемость поверхностных мембран эритроцитов (гемолизины) и лейкоцитов (лейкоцидины) и разрушать эти клетки;

•токсины - функциональные блокаторы. К ним при-

надлежат токсикоблокаторы и нейротоксины. Токсикоблокаторы способны активировать клеточную аденилатциклазу, повышать проницаемость сосудов и увеличивать выход жидкости , ионов натрия и хлоридов в просвет кишечника, что приводит к развитию диареи. Нейротоксины обладают повышенным сродством к нервной ткани и могут извращать процессы передачи нервных импульсов в отдельных звеньях нервной системы.

•эксфолиатины и эритрогенины выделяют некото-

рые штаммы S.aureus и S. pyogenes, вызывающие скарлатину. Эндотоксины - это токсические субстанции, образующие сложный макромолекулярный комплекс из липополисахаридов ( ПС) и белков клеточной стенки грамотрицательных бактерий. Высвобождение эндотоксина возможно только после гибели бактерии. Эндотоксины термостабильны, менее токсичны, чем экзотоксины, не обладают специфичностью действия, имеют сходную структуру и химический состав у различных бактерий. Их токсические эффекты сопровождаются температурной реакцией в связи с тем, что под

действием ПС высвобождаются эндогенные пирогенные вещества из лейкоцитов и макрофагов, которые непосредственно действуют на центр терморегуляции в НС Биологическая активность эндотоксинов связана с липидом .

робов. Различают воздушно-капельный, воздушно-пылевой, фекально-оральный, контактный, трансмиссивный и др.

Факторы внешней среды, обеспечивающие доставку микроорганизмов от источника инфекции к здоровому человеку, являются путями передачи. Например, при фекальнооральном механизме наиболее частыми путями передачи являются водный и пищевой, т.к. фекалии больного загрязняют воду и пищу (факторы передачи) и проникают к здоровому через рот. Рот в этом случае будет являться вхоными воротами инфекции;

• цикличность течения обусловлена последовательной сменой периодов развития инфекционной болезни.

Основные периоды развития инфекционной болезни: o инкубационный период - время от момента проник-

новения микроба в организм до появления первых признаков заболевания, что связано с размножением, накоплением микробов и их токсинов;

o продромальный период следует за инкубационным, является коротким по времени периодом проявления начальных неспецифических симптомов болезни;

o период выраженных клинических проявлений (ост-

рый период), специфических для каждой инфекционной болезни;

o период реконвалесценции (выздоровления), кото-

рый характеризуется постепенным исчезновением болезненных проявлений, улучшением общего состояния и полным восстановлением гомеостаза. Иногда после выздоровления человек может остаться носителем патогенных микробов в течение длительного времени (до нескольких десятков лет). Такое состояние называется бактерионосительством. сли оно продолжается до трех месяцев после выздоровления, его называют острым, а если больше трех месяцев – хрониче-

ски;

o в процессе инфекционного заболевания развивается специфический иммунитет, который обеспечивает невос-

69

ктивность и содержание комплемента в сыворотках животных зависят от вида, возраста, сезона и даже времени суток.

Наиболее высокий и стабильный уровень комплемента отмечен у морских свинок, поэтому в качестве комплемента используют нативную или лиофинизированную сыворотку крови этих животных.

Белки системы комплемента очень лабильны. Они быстро разрушаются при хранении и действии различных факторов (света, ультрафиолетовых лучей, протеаз, растворов кислот или щелочей и др.). Прогревание сыворотки при 56°С в течение 30 мин приводит к разрушению комплемента и такая сыворотка называется инактивированной.

Количественное содержание компонентов комплемента в периферической крови определяют как один из показателей активности гуморального иммунитета. здоровых лиц содержание компонента С1 составляет 180 мкг/мл, С2 – 20 мкг/мл, С4 –600 мкг/мл, С3 -1200 мкг/мл.

Воспаление как важнейшее проявление иммуни-

тета. Воспалительная реакция развивается в ответ на повреждение тканей (прежде всего покровных) и направлена на локализацию и уничтожение микроорганизмов, проникших в организм. В основе воспалительной реакции лежит комплекс гуморальных и клеточных факторов неспецифической резистентности.

Клинически воспаление проявляется покраснением, отеком, болью, локальным повышением температуры, нарушением функции поврежденного органа или ткани.

ентральную роль в развитии воспаления играют сосудистые реакции и клетки системы мононуклеарных фагоцитов: нейтрофилы, моноциты, базофилы, эозинофилы, макрофаги и тучные клетки, а так же различные медиаторы воспаления: гистамин, серотонин, простагландины и другие.

гематогенно. К генерализованным инфекционным процессам относятся бактериемия (или вирусемия), сепсис и септикопиемия. При бактериемии в крови циркулируют микробы, но не могут там размножаться. Под влиянием бактерицидных свойств крови они разрушаются и высвобождают эндотоксины, что приводит к токсинемии. Бактериемия часто является одним из звеньев инфекционного процесса. Например, бактериемия характерна для брюшного тифа и др. Сепсис характеризуется тем, что местом постоянного обитания и размножения возбудителя является кровь. При этом бактерицидные свойства крови подавляются, микробы активно разносятся по всему организму. Сепсис часто является результатом генерализации очаговых инфекционных процессов, которые сопровождаются развитием иммунодефицитов. Например, сепсис часто возникает при стафилококковых инфекциях и др. Когда входные ворота возбудителя неизвестны, развивается септицемия. сли в результате сепсиса появляются вторичные локальные гнойные очаги в различных внутренних органах и возбудитель продолжает циркулировать в крови, то такая форма генерализованной инфекции на-

зывается септикопиемией.

Инфекционный процесс, вызванный только одним видом

инфекцией, вызванной другим микробом. Например, при

внебольничные, внутрибольничные, природно-очаговые и другие инфекции.

Повторное заражение тем же видом микроба, который вызвал заболевание в прошлом и которое завершилось

67

полным выздоровлением называют реинфекцией. Это возможно в том случае, если перенесенная инфекция не сопровождается формированием стойкого и продолжительного иммунитета. Например, реинфекция может быть после перенесенной дизентерии, гонореи.

ля хронических болезней характерно чередование периодов выраженных клинических проявлений и скрытых фаз, которые называют ремиссией. В период ремисии возбудитель сохраняется в организме и может выделяться в окружающую среду, поэтому инфицированные лица в период ремиссии становятся источником инфекции и представляют эпидемическую опасность.

Период ремиссии у таких больных обычно завершается возвратом симптомов болезни за счет оставшихся в организме возбудителей. Такое состояние называется рецидивом.

Суперинфекцией называт повторное заражение инфицированного лица тем же микробом, который вызвал первичное инфицирование, но оно не успело закончиться. Например, повторное инфицирование возможно при туберкулезе или сифилисе.

ИММУНИТЕТ. ИММУННАЯ СИСТЕМА. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИММУННОГО СТАТУСА И МЕТОДЫ ЕГО ОЦЕНКИ.

Иммунитет (от лат. immunitas – неприкосновенный, находящийся под защитой, освобождение, избавление от болезни) – это система наследственно полученной и индивидуально приобретенной биологической защиты внутренней среды многоклеточного организма (гомеостаза) от генетически чужеродных веществ экзогенной и эндогенной природы. Эта система обеспечивает структурную и функциональную целостность организмов в течение их жизни. Генетически

ляется специфическими иммунными и неспецифическими факторами в процессе многоступенчатых превращений.

Известно 2 пути активации системы комплемента:

альтернативный и классический.

При альтернативном пути комплемент может активироваться непосредственно клетками микроорганизмов, полисахаридами, липиполисахаридами бактерий, вирусами и другими антигенами без участия антител. Инициатором процесса является компонент С3b, который в небольшом количестве всегда присутствует в сыворотке крови. Он связывается с поверхностными молекулами микроорганизмов и при участии ряда ферментов (факторы В и D) и белка пропердина С3b образует С3-конвертазу. алее этот комплекс активирует компонент С5, который прикрепляется к мембране клеткимишени. атем на нем образуется мембраноатакующий комплекс из компонентов С6-С9. Процесс завершается перфорацией мембраны и лизисом микробных клеток. Именно этот путь запуска каскада комплементарных белков имеет место на ранних стадиях инфекционного процесса, когда специфические факторы иммунитета (антитела) еще не работают.

Классический путь активации комплемента запускается и протекает с участием комплекса антиген-антитело. Молекулы IgM и IgG имеют специальные места, которые способны связать компонент С1 комплемента. В его составе имеется протеаза, которая участвует в расщеплении компонентов С2 и С4 с образованием С3-конвертазы. Последняя активирует компонент С5 и обеспечивает формирование мембраноатакующего комплекса, как при альтернативном пути.

В процессе расщепления компонентов С5 и С3 образуются малые фрагменты С3а и С5а, которые служат медиаторами анафилактических реакций с участием тучных клеток, нейтрофилов и моноцитов. Эти компоненты получили название анафилатоксинов комплемента.

Молекулы Ig присутствуют в организме в растворимой форме в крови и других биологических жидкостях.

Основными биологическими функциями Ig являются: связывание антигенов и их нейтрализация, опсонизация корпускулярных антигенов и подготовка их к поглощению фагоцитами, нейтрализация токсинов и ферментов, участие в лизисе микроорганизмов и собственных измененных клеток, активация комплемента.

Иммуноглобулины G (Ig G) имеют молекулярную массу 160 к , константу седиментации 7S (т.е. являются микроглобулинами) и в количественном отношении на их долю приходится 75-80% от общего пула Ig в организме человека. Только эти Ig способны проходить через плаценту и после рождения ребенка в течение 4-6 месяцев обеспечивают надежную защиту от возбудителей инфекционных болезней, обеспечивая естественный пассивный (трансплацентарный) иммунитет. ействие Ig G проявляется на поздних этапах первичного и в процессе вторичного иммунного ответа, т.е. после распознавания антигена, проникшего в организм повторно. Они участвуют в различных реакциях иммунитета, опсонизации корпускулярных антигенов, фиксируют и активируют комплемент.

Иммуноглобулины М (Ig M) встречаются в свободной форме в виде пентамерной молекулы, состоящей из 5 молекул Ig G, объединенных J- цепью (от англ. join –соединять, присоединять), т.е. они состоят из 10 пар легких и тяжелых цепей. В сыворотке крови человека доля Ig M составляет 10%. Они имеют м.м. 900 к , константу седиментации 19S (являются макроглобулинами), термостабильны, не проходят через плаценту. К их основной биологической функции относится мощная антибактериальная защита, которая выражается в лизисе клеток в присутствии комплемента. Особенно активны Ig этого класса в отношении грамотрицательных бактерий. Вместе с гуморальными факторами естественной резистентности они обусловливают бактерицидную актив-

арактер течения и исход воспалительного процесса зависят от многих факторов: природы и интенсивности действия чужеродного агента, формы воспалительного процесса (альтернативное, экссудативное, пролиферативное), локализации, состояния иммунной системы и др. сли воспаление не завершается в течение нескольких, оно становится хроническим, тогда развиваются иммунные реакции (иммунное воспаление) с участием макрофагов, В и Т-лимфоцитов.

Антигены ( от лат. аnti – против, genos – род) - генетически чужеродные вещества, которые при введении во внутреннюю среду организма способны вызывать иммунный ответ в виде образования антител или иммунных Т- лимфоцитов и взаимодействовать с ними. Следовательно, основными свойствами антигена являются иммуногенность и специфичность ( антигенность). нтигенами могут быть молекулы наружных мембран и продукты метаболизма клеток.

Иммуногенность – способность индуцировать иммунный ответ.

Специфичность – способность антигена вступать в реакции взаимодействия со специфичными к нему антителами или активированными (примированными) лимфоцитами.

Иммуногенность определяется:

•чужеродностью, т.е. вещество должно распознаваться иммунной системой как “не свое”. При этом, чем меньше выражено генетическое родство между организмом и вводимым агентом, тем лучшим иммуногенном он является;

•молекулярной массой, которая должна быть не менее 5-10 к . ем больше молекула антигена, тем сильнее будет иммунный ответ;

•химической природой.

75

В зависимости от химической природы и молекулярной массы антигены могут быть полными (иммуногенными) и неполными ( гаптенами).

Полные антигены (иммуногены) индуцируют специфический иммунный ответ и вступают в реакции взаимодействия с антителами и активированными (примированными) Т-лимфоцитами. К ним относятся высокомолекулярные вещества – белки, полисахариды, гликопротеины и др. и корпускулярные формы ( микроорганизмы, чужеродные клетки и др.). нтигены могут быть экзогенной природы и эндогенными. Эндогенными являются антигены собственных клеток организма с измененным геномом и образуемые ими продукты. Такие антигены получили название аутоантигенов.

Гаптены - это простые химические соединения малой молекулярной массы: дисахариды, липиды, пептиды и др. Они не обладают иммуногенностью, но имеют высокий уровень специфичности при взаимодействии с продуктами иммунного ответа (антителами и Т-лимфоцитами). сли гаптен соединить с белком, он приобретает свойство иммуногенности. В этом сложном комплексе именно гаптен определяет его специфичность.

Все антигены на своей поверхности имеют выступающие концевые молекулы, которые у полных антигенов образованы аминокислотами определенной конфигурации. Они обладают иммуногенными свойствами и их называют антигенными детерминантами. Именно с ними взаимодействуют антитела или антигенраспознаюшие рецепторы лимфоцитов.

Способ включения иммунной системы в ответ на проникновение чужеродного антигена различен. В связи с этим выделяют тимусзависимые и тимуснезависимые антигены.

Полноценное развитие специфического иммунного ответа на тимусзависимые антигены возможно только в присутствии Т-лимфоцитов. Тимуснезависимые антигены ( в основном

78

взаимодействию с этим антигеном и участию во многих иммунологических реакциях.

Иммуноглобулины (Ig) являются гликопротеинами сыворотки крови, сосредоточены в ее гамма-глобулиновой фракции. Количество Ig составляет около 30% всех белков сыворотки. Скорость их образования плазматическими клетками велика. а 1 сек вырабатывается 1000 – 1500 молекул .

млекопитающих обнаружено 5 классов иммуногло-

булинов: Ig M, IgG, Ig A, Ig , Ig D.

Иммуноглобулины характеризуются общим типом строения. Наиболее просто устроена молекула IgG. Она состоит из четырех полипептидных цепей – двух тяжелых Н- цепей (от англ. heavy–тяжелый) и двух L – легких (от Light

–легкий). етыре цепи соединены между собой в единую молекулу дисульфидными связями.

Каждая легкая и тяжелая цепи имеют вариабельную V - область (англ. variable region) с выраженным разнообразием аминокислотного состава, что обеспечивает специфичность молекулы Ig. десь находятся Fab - фрагменты (от англ. antigen binding), способные реагировать с чужеродным антигеном. Константная С-область (от англ. constant region) имеет Fcфрагмент (от англ. constant-постоянный, неизменный). Он строго идентичен у молекул каждого класса и неспецифичен по отношению к антигену. Все области подразделяются на гомологичные участки (домены). омен содержит 110 аминокислотных остатков. легких цепей обнаружено 2 домена: один в V - области, второй в С- зоне. Каждая тяжелая цепь имеет 4 домена: один V - домен, три С-домена

–Сн1, Сн2, Сн3. Между Сн1 и Сн2 доменами находится шарнирная зона, которая обеспечивает подвижность Fab – фрагмента. Сн2 – домен является местом связывания комплемента, Сн3 – домен способен взаимодействовать с Fc– рецепторами на поверхности иммунокомпетентных клеток (нейтрофилов, макрофагов, моноцитов).