3_MIKROBIOLOGIYa_metoda_IMMUNITET

1)презентация дендритными клетками антигена в составе молекулы МНС-

II нулевым СD4+лимфоцитам;

2)дифференцировка нулевых СD4+лимфоцитов в Th1 при участии ИЛ-12

и ИФН-γ;

3)презентация антигена макрофагами Т-хелперам 1;

4)активация макрофагов под действием цитокинов, выделяемых Th1 (ИФН-γ, ФНО и др.) и контактного взаимодействия этих клеток между собой;

5)усиление внутриклеточного киллинга антигена в фагосомах макрофагов и переход фагоцитоза из незавершенного в завершенный,

заканчивающийся гибелью патогена («форсированный» фагоцитоз).

Формирование гуморального (антителозависимого)

иммунного ответа

Антителозависимый иммунный ответ наиболее эффективен в отношении внеклеточных бактерий. Территориально развивается в межфолликулярном пространстве вторичных лимфоидных органов, где создаются оптимальные условия для взаимодействия трех основных участников — антигена, В-клетки и Th2. Обычно антиген доставляется сюда из очага, в частности, из барьерных тканей, с током афферентной лимфы или через кровоток, причем не только в составе молекул MHC на поверхности дендритных клеток, но и в свободной форме.

Этапы формирования гуморального (антителозависимого)

иммунного ответа :

1)распознавание нативного антигена В-клетками;

2)процессинг и презентация антигена В-клетками Т-хелперам 2;

3)активация Тh2, секреция ими цитокинов (ИЛ-4, 5 и др.) и обратная презентация антигена В-лимфоцитам;

4)активация и пролиферация В-клеток в результате контактного взаимодействия с Тh2 и действия ИЛ-4, 5;

5)дифференцировка В-клеток в плазмобласты (далее в плазматические клетки) и В-клетки памяти;

6)секреция специфических к антигену антител плазматическими клетками.

Зрелые плазматические клетки утрачивают подвижность и способность реагировать почти на все внешние стимулы.

Продолжительность их жизни в лимфоузлах и селезенке составляет 4-7 нед.,

в костном мозге – десятки лет, что сопоставимо со сроком жизни индивидуума.

При любой из форм иммунного ответа активируются и начинают пролиферировать только те группы Т- и В-клеток, у которых имеются комплементарные конкретному антигену рецепторы; этим достигается высокая специфичность иммунной реакции и ее конечных продуктов.

Антитела, их структура и функции

Антителами (иммуноглобулинами) называют растворимые белки

(гликопротеины), присутствующие в сыворотке крови и др. биологических жидкостях, синтезирующиеся в ответ на контакт антигенов с клетками иммунной системы и предназначенные для специфического связывания антигенов. Для синтеза нормальных антител не требуется взаимодействия ИКК с антигеном.

В организме молекулы антител, помимо растворимой, могут находиться и в других формах: в составе иммунных комплексов (антиген-

антитело); в структуре BCR; фиксированными на мембранах клеток,

имеющих Fc-рецепторы (макрофагах, нейтрофилах и др.).

Существует 5 классов иммуноглобулинов: IgG, IgM, IgA

(сывороточный и секреторный), IgD, IgE. Полипептидные цепи Ig

существуют не в виде линейных последовательностей аминокислот, а имея вторичную и третичную структуру, закручены в виде глобул, называемых доменами.

Принципиально структура любого мономера Ig (рис.15)

представлена двумя парами полипептидных цепей — L (легких, от англ. light) и H (тяжелых, от англ. heave), связанных дисульфидными связями и распадающимися при обработке папаином на 3 фрагмента:

Рис.15. Строение молекулы иммуноглобулина

два вариабельных (Fab), предназначенных для связывания с эпитопами антигена; каждый фрагмент представлен одним вариабельным и одним константным доменом и имеет активный центр (паратоп);

один константный (Fc) - представлен двумя (для IgG, IgA, IgD) или тремя (для IgM иIgE) константными доменами, ответственен за взаимодействие с компонентами комплемента и прикрепление к

соответствующим рецепторам на мембранах клеток.

Антитела, имеющие только один активный центр, называются

неполными.

Таблица 10

Характеристика классов иммуноглобулинов

В пределах молекулы антитела возможно наличие идиотипа как индивидуального (частного), являющимися уникальным по специфичности к конкретному эпитопу, так и общего (перекрестнореагирующего),

характерного для антител к различным распространенным антигенам.

Идентичные антитела (одинаковой специфичности и изотипа),

являющиеся продуктами одной плазматической клетки-предшественницы,

полученные в лабораторных условиях методом «гибридом» и выделяемые из крови животных, называются моноклональными.

Взаимодействие антител с антигенами обратимо, причем прочность взаимодействия напрямую зависит от степени комплементарности активного центра антитела и антигенной детерминанты, т. е. от уровня специфичности АТ, что выражается термином «афинность».

«Авидность», или жадность, — термин, показывающий, какое количество антигенов одновременно способна связать молекула антитела.

Наиболее авидными (за счет наличия 10 активных центров в пентаме-ре), но при этом малоафинными являются IgM; в то время, как IgG,

обладая более низкой авидностью, являются высокоафинными и тем самым наиболее эффективно блокирующими антигены. Появление на первом этапе инфекционного процесса (при первичном иммунном ответе) именно IgM

обусловлено их способностью связывать большое количество антигенов, что позволяет в начале эффективно сдерживать развитие заболевания.

Защитная (эффекторная) роль антител

1.Прямое действие:

1)нейтрализация токсинов бактерий и других высокомолекулярных веществ биологического происхождения;

2)поверхностная блокада мембранных структур патогенов с угнетением их подвижности и адгезии на клетках-мишенях, способности преодолевать тканевые барьеры.

2.Косвенное действие, опосредованное привлечением эффекторных механизмов врожденного иммунитета:

1)активация системы комплемента по классическому пути;

2)опсонизация антигена с облегчением его фагоцитоза;

3)антителозависимое усиление цитотоксичности нормальных киллеров.

Главное преимущество адаптивного иммунитета перед врожденным — формирование иммунологической памяти, резко повышающей эффективность иммунной защиты при повторной встрече с антигеном.

По мере успешной реализации иммунной защиты, приводящей к элиминации патогенов, происходит активация деятельности регуляторных Т-

лимфоцитов. Они ограничивают все виды активности лимфоцитов и предотвращает чрезмерное развитие иммунных реакций, способное привести к повреждению тканей и формированию иммунопатологических процессов

(аллергических реакций, аутоиммунных заболеваний).

Конкретные пути и формы реализации иммунного ответа зависят, прежде всего, от локализации патогена. Так, внеклеточные патогены, а также их растворимые продукты (токсины), доступны для действия продуктов антителозависимого иммунного ответа - специфических антител. Бактерии с внутриклеточной локализацией, устойчивые к внутриклеточному киллингу (при незавершенном фагоцитозе), недоступны для действия антител, но могут быть разрушены при «форсированном»

фагоцитозе, и, следовательно, адекватной формой иммунного ответа будет

служить воспалительный вариант Т-лимфоцитзависимого ответа.

Применение иммунологических методов в практике

Существует несколько основных направлений, при которых

используются иммунологические методы:

иммунодиагностика инфекционных и неинфекционных заболеваний

(аллергических, аутоиммунных, опухолевых), а также оценка неиммунных показателей (концентрации гормонов, лекарственных и наркотических препаратов в биологических жидкостях и др.);

оценка состояния иммунной системы (иммунного статуса), которую условно можно отнести и в группу иммунодиагностических исследований;

оценка напряженности противоинфекционного иммунитета;

иммунопрофилактика (активная - путем вакцинации, пассивная - при профилактическом введении иммунных сывороток и иммуноглобулиновых препаратов);

иммунотерапия.

Серологические реакции и их применение

Серологическими (serum – сыворотка, logos - учение)

реакцияминазывают реакции между комплементарными антигеном и антителом, происходящие invitro.

Серологические реакции характеризуются такими показателями, как:

чувствительность (способность реакции выявлять минимальное количество антигенов или антител);

специфичность (способность антигенов реагировать только с комплементарными антителами).

Взависимости от цели постановки серологические реакции могут иметь 2 направления поиска:

обнаружение антигенов в исследуемых образцах с помощью известных антител — проводится как самостоятельный метод исследования

(экспресс-диагностика) или как составная часть бактериологического исследования (серотипирование микроорганизмов);

вибрионов); этот вариант может быть использован и для выявления антител,

например, к возбудителям бруцеллеза (реакция Хеддельсона), туляремии.

При постановке РА по Груберу на предметное стекло наносят 1

каплю изотонического раствора хлорида натрия (ИХН) для контроля антигена и 1 каплю диагностической агглютинирующей сыворотки в рабочем разведении. Затем в каждую каплю вносят антиген (например, петлю

суточной исследуемой бактериальной культуры), и перемешивают

круговыми движениями до получения равномерной взвеси. Учет производят через 3-5 мин. при комнатной температуре. При положительной реакции в капле с сывороткой отмечают появление хлопьев, при отрицательной – жидкость остается равномерно мутной, как и в контроле с ИХН (рис.17).

Контроль антигена выполняют с целью исключения спонтанной

(неспецифической) агглютинации антигена, без его взаимодействия с антителами. Такую агглютинацию дают, например, R-формы бактерий.

Рис.17. Учет реакции слайд-агглютинации Следует учитывать, что слайд-агглютинация может дать ложно-

положительный результат ввиду использования для ее постановки достаточно концентрированных сывороток, возможно, с наличием перекрестно-реагирующих антител; поэтому, как правило, результаты слайд-

агглютинации должны быть подтверждены в развернутой РА.

Развернутая (пробирочная) агглютинация - количественный вариант, позволяющий установить уровень антител с помощью величины,