Курс лекций (Доркина) - микробиология
.pdfслизистые оболочки половых органов или конъюктиву глаза, для возбудителя дизентерии
– через слизистую оболочку толстой кишки, для вируса гриппа – через слизистую оболочку дыхательных путей); есть микроорганизмы, способные проникать через любые входные ворота (возбудитель чумы, стафилококки).
3) общая физиологическая реактивность организма; она определяется физиологическими особенностями макроорганизма, характером обмена веществ, функцией внутренних органов, эндокринных желез, особенностями иммунитета.
На общую физиологическую реактивность влияют:
а) пол и возраст: существуют детские инфекции (скарлатина, коклюш, корь, паротит), в преклонном возрасте тяжело протекает пневмония, во врем беременности женщины более чувствительны к стафилококковым и стрептококковым инфекциям, до 6 месяцев дети устойчивы к многим инфекциям, т.к. получают антитела от матери;
б) состояние нервной системы: угнетение нервной системы способствует более тяжелому течению инфекции; психические расстройства снижают регулирующую функцию ЦНС;
в) наличие соматических заболеваний (диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы, печени, почек);
г) состояние нормальной микрофлоры, представители которой обладают антагонистическими свойствами;
д) питание: при недостаточном и неполноценном питании люди чаще подвержены инфекционным заболеваниям (туберкулез, дизентерия, холера), при этом наибольшее значение имеют белковые компоненты пищи, витамины и микроэлементы, так как они необходимы для синтеза антител и поддержания активного фагоцитоза; в результате голодания может быть утрачен не только индивидуальный, но и видовой иммунитет; недостаток витаминов приводит к нарушению обмена веществ, что снижает сопротивляемость к инфекциям;
е) иммунобиологические особенности организма, т.е. устойчивость естественных защитных факторов.
Влияние факторов окружающей среды на течение инфекционного процесса.
Факторы окружающей среды влияют как на микроорганизм, его устойчивость и сохраняемость во внешней среде, так и на резистентность макроорганизма.
Охлаждение понижает устойчивость ко многим патогенным и условно-патогенным микробам. Например, действие холодного и влажного воздуха снижает устойчивость слизистой оболочки дыхательных путей, что приводит к острым респираторным заболеваниям в осенне-зимний период.
Перегревание снижает иммунитет. Пингвины при повышении температуры внешней среды погибают от аутоинфекции, вызванной аспергиллом.
Загрязнение воздуха ведет к повышению заболеваний верхних дыхательных путей в больших городах.
Солнечное излучение в значительной степени повышает резистентность, но в ряде случаев длительное и интенсивное излучение понижает резистентность (рецидивы малярии у людей, подвергшихся интенсивной солнечной радиации).
Ионизирующее излучение в больших дозах делает организм беззащитным перед инфекцией, нарушая проницаемость слизистых оболочек, резко снижая функции лимфоидной ткани и защитные свойства крови.
Существенное влияние оказывают социальные условия: нормальные условия труда, быта, отдыха, занятия спортом повышают резистентность организма; плохие санитарно-гигиенические условия, физическое и умственное утомление вызывают ослабление защитных сил организма.
Таким образом, возникновение инфекции и характер ее течения зависят от различных факторов: свойств возбудителя, его вирулентности, состояния макроорганизма и условий окружающей среды, где происходит взаимодействие между микро- и
макроорганизмом.
Значение этих факторов при разных инфекциях неодинаково. Например, при чуме определяющее значение принадлежит высокой вирулентности возбудителя, при большинстве других заболеваний – состоянию макроорганизма.
Формы инфекционного процесса.
ПО ПРИРОДЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ: бактериальные, вирусные, грибковые, протозойные. ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ:
-экзогенная – заражение из окружающей среды с пищей, водой, почвой, воздухом, выделениями больного человека;
-эндогенная – заражение условно-патогенными микроорганизмами, обитающими в организме самого человека, что происходит при снижении иммунитета;
-аутоинфекция – самозаражение путем переноса (обычно руками больного) из одного места в другое (из полости рта или носа на раневую поверхность).
ПО ЧИСЛУ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ:
-моноинфекция – один вид;
-смешанная – два и более вида возбудителей.
ПО ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ:
-острые – кратковременные (от одной недели до месяца);
-хронические – затяжное течение (неск. мес – неск. лет); длительное пребывание – персистенция.
ПО ПРОЯВЛЕНИЮ:
-манифестная – с клинически выраженными симптомами;
-абортивная – имеется неполный набор симптомов;
-бессимптомная – симптомы слабо выражены;
-латентная (скрытая) – длительное бессимптомное взаимодействие организма с возбудителем (например, герпетическая инфекция); при этом возбудитель находится в дефектной форме и поддерживает свою жизнедеятельность за счет внутриклеточного паразитизма, не выделяясь в окружающую среду; при воздействие каких-либо факторов латентная инфекция может перейти в острую манифестную форму.
ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ:
-очаговые – локализуются в местном очаге;
-генерализованные – возбудитель распространяется по организму с кровью (гематогенный путь) или с лимфой (лимфогенный путь). Очаговые могут переходить в генерализованные.
Вторичная инфекция – заражение другим видом возбудителя во время основного заболевания (осложнение основного заболевания другим микробом) - корь осложняется пневмонией.
Рецидив – возврат симптомов за счет оставшихся в организме возбудителей (возвратный тиф, малярия).
Реинфекция – повторное заражение тем же видом после выздоровления. Суперинфекция – заражение тем же видом во время заболевания (до
выздоровления).
Генерализация инфекции происходит в результате следующих процессов:
1) бактериемия (вирусемия) – циркуляция возбудителя в крови, но размножение отсутствует (кровь – механический переносик);
2) токсинемия – циркуляция токсинов в крови; 3) сепсис – возбудитель не только циркулирует, но и размножается в крови из-за
снижения иммунитета; 4) септикопиемия – образование в результате сепсиса гнойных очагов в различных
органах (одновременно с циркуляцией в крови возникают гнойные очаги воспаления в органах);
5) бактериальноили токсико-септический шок развивается при массовом
поступлении в кровь бактерий или токсинов.
Элементы эпидемиологии.
Эпидемиология – наука, которая изучает условия возникновения и механизмы распространения эпидемического процесса. Эпидемиологический процесс – цепь непрерывных, следующих один за другим инфекционных состояний (от бессимптомного носительства до манифестного заболевания) в результате циркуляции возбудителя в
коллективе.
Эпидемический процесс включает 3 взаимосвязанных звена: 1) источник инфекции; 2) механизм передачи;
3) восприимчивость населения.
Выключение любого звена – прерывание эпидемического процесса.
Источники инфекции:
1)человек (больной или носитель) при антропонозных инфекциях;
2)животные (больные или носители) при зоонозных инфекциях;
3)окружающая среда при сапронозных инфекциях.
Наибольшую опасность представляет больной человек, который выделяет в окружающую среду вирулентные микроорганизмы в большом количестве.
Механизмы и пути передачи инфекции.
Механизм передачи – это способ передачи от больного к здоровому организму. Пути передачи – это факторы, доставляющие микроорганизм от источника к здоровому организму.
Механизмы передачи:
1)фекально-оральный - фекалии больного, содержащие возбудителя, попадают в рот и пищеварительную систему здорового (при локализации возбудителя в кишечнике). Это происходит: а) алиментарным путем – с пищей; б) водным путем – с водой; в)
контактно-бытовым путем – через предметы быта, руки; г) смешанным путем.
Заболевания: брюшной тиф, дизентерия, ишерихиозы, холера.
2)аэрозольный или аспирационный – возбудители из дыхательных путей больного попадают в дыхательные пути здорового (при локализации возбудителя на слизистых оболочках верхних дыхательных путей). Это происходит: а) воздушно-капельным путем – при кашле, чихании, разговоре с капельками слизи; б) воздушно-пылевым путем – с вдыхаемой пылью при высыхании капелек слизи из дыхательных путей.
Заболевания: туберкулез, дифтерия, коклюш, скарлатина, грипп, корь.
3)гемический – воздудители из крови больного попадают в кровь здорового (при нахождении возбудителя в крови). Это происходит: а) трансмиссивным путем – через укусы кровососущих членистоногих; б) парентеральным путем – при помощи медицинского инструментария (шприцов, капельниц и пр.);в) вертикальным путем – через плаценту от матери к плоду.
Заболевания: ВИЧ-инфекция, гепатит В, возвратный тиф, малярия.
4)контактный – возбудители попадают с покровных тканей больного (кожа, ногти, волосы, слизистые оболочки) на покровные ткани здорового. Это происходит: а) собственно контактным путем – прямое прикосновение кожи больного и здорового; б)
при половом контакте – при половом акте; в) контактно-бытовым путем – через предметы обихода.
Заболевания: сифилис, гонорея, трихомоноз, грибковые заболевания кожи (дерматомикозы, кератомикозы).
Если комбинируются эти 4 механизма, то говорят о 5-ом механизме – смешанном
(атипичном).
Восприимчивость населения – это 3-ье звено эпидемического процесса. Состояние иммунитета человека и коллектива может иметь решающее значение в развитии
эпидемии. Чем больше в коллективе иммунных лиц, тем меньше вероятность
возникновения заболевания. Поэтому иммунизация населения – важный путь ликвидации заболеваемости.
По степени интенсивности эпидемического процесса различают:
1) спорадическую заболеваемость – единичные случаи на данной территории в конкретный отрезок времени;
2) эпидемии – распространение инфекционной болезни на большие контингенты населения (заболевание значительного числа на отдельном предприятии или в городе);
3) пандемии – эпидемии, охватывающие страны и континенты.
Эндемия – инфекция, встречающаяся в определенной местности: а) природноочаговые эндемии связаны с природными условиями и ареалом распространения переносчиков и источников инфекции (чума, туляремия, желтая лихорадка); б) статистические эндемии обусловлены комплексом климато-географических и социальноэкономических факторов (холера в Индии).
Карантинные (конвенционные) болезни – наиболее опасные болезни, склонные к быстрому распространению.
Госпитальные (внутрибольничные) инфекции – заболевания, возникающие у ослабленных лиц, заразившихся в больничных условиях (нагноение послеоперационных ран, пневмонии, сепсис).
Борьба с эпидемиями направлена на все 3 звена эпидемического процесса. Но при каждом заболевании акцент делается на наиболее важном звене (при кишечных инфекциях – прерывание путей передачи; при воздушно-капельных инфекциях – создание коллективного иммунитета).
ЛЕКЦИЯ№14
Понятие об иммунитете. Виды иммунитета. Неспецифические факторы резистентности. Антигены, антитела.
Понятие об иммунитете.
Иммунитет – это невосприимчивость к генетически чужеродным агентам (антигенам), к которым относятся клетки и вещества различного происхождения, как поступающих извне, так и образующихся внутри организма.
К антигенам относятся в том числе и микробы – возбудители инфекционных заболеваний. Поэтому иммунитет можно рассматривать как невосприимчивость к инфекционным заболеваниям (к иммунитету также относится невосприимчивость, например, к пересаженным органам и тканям).
Виды иммунитета.
Различают следующие виды иммунитета.
Наследственный (видовой) иммунитет – это иммунитет, который передается по наследству, в результате чего определенный вид (животные или человек) невосприимчив к микробам, вызывающим заболевание у другого вида. Этот иммунитет неспецифичен (не направлен на определенный вид микроба) и может быть абсолютным или
относительным. Абсолютный не изменяется и не утрачивается, а относительный
утрачивается при воздействии неблагоприятных факторов.
Приобретенный иммунитет не передается по наследству, а приобретается каждым организмом в течение жизни. Например, после перенесения заболевания (корь) человек становится устойчивым к этому заболеванию (приобретает иммунитет к кори). Другими болезнями человек может заболеть, т.е. приобретенный иммунитет является специфическим (направлен на определенный вид микроба).
Приобретенный иммунитет может быть активным и пассивным.
Активный иммунитет вырабатывается при действии антигена на организм. В результате организм становится способным самостоятельно вырабатывать специфические антитела или клетки против этого антигена. Антитела могут долго сохраняться в организме, иногда всю жизнь (например, после кори).
Активный иммунитет может быть естественным и искусственным.
Естественный активный иммунитет вырабатывается после перенесения инфекционного заболевания, когда микробы-антигены попадают в организм естественными путями (с водой, воздухом, пищей). Такой иммунитет еще называют
постинфекционным.
Искусственный активный иммунитет вырабатывается в ответ на искусственное введение микробных антигенов (вакцин). Такой иммунитет еще называют
поствакцинальным.
Пассивный иммунитет возникает в организме при попадании в него уже готовых антител или лимфоцитов (они вырабатываются другим организмом). Такой иммунитет сохраняется недолго (15-20 дней), потому что "чужие" антитела разрушаются и выводятся из организма.
Пассивный иммунитет также может быть естественным и искусственным. Естественный пассивный иммунитет возникает, когда антитела передаются от
матери к плоду через плаценту. Такой иммунитет еще называют плацентарным. Искусственный пассивный иммунитет возникает после введения лечебных
сывороток (лекарственных препаратов, содержащих готовые антитела). Такой иммунитет еще называют постсывороточным. Его чаще создают для экстренного лечения инфекционных заболеваний. Если ребенку ввести сыворотку крови человека, переболевшего корью, то он становится невосприимчивым к кори.
Выделяют также такие виды иммунитета, как
-гуморальный – объясняется наличием защитных веществ (в том числе, антител) в крови, лимфе и других жидкостях организма ("гуморос" – жидкость);
-клеточный - объясняется "работой" специальных клеток (иммунокомпетентных клеток);
-клеточно-гуморальный – объясняется и действием антител и "работой" клеток;
-антимикробный – направлен против микробов;
-антитоксический – против микробных ядов (токсинов);
Антимикробный иммунитет может быть стерильным и нестерильным.
Стерильный иммунитет сохраняется при отсутствии микробов в организме. Нестерильный иммунитет сохраняется только при наличии микробов в организме. Русский ученый А.М. Безредка выделил еще так называемый местный иммунитет-
невосприимчивость в месте проникновения микробов в организм (невосприимчивость слизистых оболочек кишечника, дыхательных путей, кожи). Этот иммунитет связан с секреторными антителами (иммуноглобулины А) и фагоцитозом.
Иммунные реакции организма чаще всего являются специфическими, направленными против определенного антигена. К ним относятся следующие типы иммунных реакций:
1)антителообразование - выработка специфических (иммунных) антител (наиболее мощный фактор гуморального иммунитета);
2)выработка иммунных лейкоцитов и иммунный фагоцитоз (клеточный иммунитет);
3)гиперчувствительность немедленного типа (ГЗТ);
4) гиперчувствительность замедленного типа (ГНТ);
5) иммунологическая память;
6) иммунологическая толерантность.
Факторы неспецифической защиты организма.
Большое значение в защите организма от генетически чужеродных агентов имеют
неспецифические механизмы защиты или неспецифические механизмы резистентности
(устойчивости).
Их можно разделить на 3 группы факторов: 1)механические факторы (кожа, слизистые оболочки);
2)физико-химические факторы (ферменты желудочно-кишечного тракта, рН
среды);
3)иммунобиологические факторы:
-клеточные (фагоцитоз при участии клеток – фагоцитов);
-гуморальные (защитные вещества крови: нормальные антитела, комплемент,
интерферон, -лизины, фибронектин, пропердин и др.).
Кожа и слизистые оболочки – это механические барьеры, которые не могут преодолеть микробы. Это объясняется слущиванием эпидермиса кожи, кислой реакцией пота, образованием слизистыми оболочками кишечника, дыхательных и мочеполовых путей лизоцима – фермента, который разрушает клеточную стенку бактерий и вызывает их гибель.
Фагоцитоз – это поглощение и переваривание антигенных веществ, в том числе микробов специальными клетками крови (лейкоцитами) и некоторых тканей, которые называются фагоцитами. К фагоцитам относятся микрофаги (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы) и макрофаги (моноциты крови и тканевые макрофаги). Впервые фагоцитоз описал русский ученый И.И. Мечников.
Фагоцитоз может быть завершенным и незавершенным. Завершенный фагоцитоз заканчивается полным перевариванием микроба. При незавершенном фагоцитозе микробы поглощаются фагоцитами, но не перевариваются и могут даже размножаться внутри фагоцита.
Нормальные антитела – это антитела, которые постоянно имеются в крови, а не вырабатываются в ответ на внедрение антигена. Они могут реагировать с разными микробами. Такие антитела присутствуют в крови людей, не болевших и не подвергавшихся иммунизации.
Комплемент- это система белков крови, которые способны связываться с комплексом антиген-антитело и разрушать антиген (микробную клетку). Разрушение микробной клетки – лизис. Если в организме отсутствуют микробы-антигены, то комплемент находится в неактивном (разрозненном) состоянии.
Интерфероны – это белки крови, которые обладают противовирусным, противоопухолевым и иммуномодулирующим действием. Их действие не связано с непосредственным влиянием на вирусы и клетки. Они действуют внутри клетки и через геном задерживают репродукцию вируса или пролиферацию клетки.
Арреактивность клеток организма также имеет большое значение в противовирусном иммунитете и объясняется отсутствием рецепторов на поверхности клеток у данного вида организма, с которыми могли бы связаться вирусы.
Естественные киллеры (NK-клетки) – это клетки-убийцы, которые разрушают ("убивают") опухолевые клетки и клетки, зараженные вирусами. Это особая популяция лимфоцитоподобных клеток – большие гранулосодержащие лимфоциты.
Факторы неспецифической защиты – более древние факторы защиты, которые передаются по наследству. Они образуют как бы "первую линию обороны" и во многом определяют невосприимчивость к инфекционным заболеваниям. Если неспецифических механизмов оказывается недостаточно для защиты против возбудителя заболевания, то "включаются" специфические иммунные реакции, направленные именно против этого возбудителя ("бьют по конкретной цели "). В целом неспецифические и специфические факторы составляют единую систему, которая обеспечивает надежную защиту организма от антигенов.
Антигены.
Антигены – это любые генетически чужеродные агенты, которые, попав во
внутреннюю среду организма или, образуясь внутри организма, вызывают специфическую иммунную реакцию (образование иммунных антител, выработку специфических клеток – сенсибилизированных Т-лимфоцитов и т.д.). Антитела, которые образуются в ответ на антиген, специфически взаимодействуют только с этим антигеном,
врезультате чего образуются комплексы антиген-антитело.
Кантигенам относится огромное число биологически активных макромолекул, как правило, имеющих органическое происхождение (различные биополимеры). Это, в первую очередь, белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты и их комплексы с белками, имеющие растительное, животное, микробное происхождение или искусственно синтезированные вещества. Антигенами также являются бактерии, грибы, простейшие, вирусы, клетки и ткани животных, различные части и органоиды клеток (мембрана, рибосомы, митохондрии), микробные яды, экстракты гельминтов, яды многих змей и пчел.
Кантигенам не относятся низкомолекулярные вещества органической и неорганической природы, которые являются структурными компонентами клеток и тканей или образуются в норме в результате обмена веществ (аминокислоты, хлорид натрия, этанол и др.).
Свойства антигенов.
1.Чужеродность – структурное отличие от собственных молекул, из которых состоит организм, которые определяют индивидуальность организма и наследственно закреплены за этим организмом (информация о структуре собственных молекул хранится
вгенах, в хромосомах), поэтому антигены распознаются иммунной системой, как чужеродные (не свои).
2.Антигенность – способность вызывать образование антител или сенсибилизированных лимфоцитов.
3.Иммуногенность - способность создавать иммунитет (относится к микробным антигенам).
4.Специфичность – способность взаимодействовать только с теми антителами, которые образовались в ответ на этот антиген. Специфичность определяется наличием на поверхности молекулы антигена определенного участка, который связывает антитело. Этот участок называется антигенной детерминантой или эпитопом. Он представляет собой определенную химическую группировку, которая как "ключ к замку" соответствует определенному участку на молекуле антитела. Именно по этому участку антитело "узнает" свой антиген и специфически связывает его. Таким образом, антитела связывают и нейтрализуют те антигены, которые вызвали их образование. Антигены могут иметь несколько эпитопов.
5.Макромолекулярность - антигенами могут быть вещества с молекулярной массой более 10 тыс. (но могут быть исключения, например, инсулин (М.в. 3800) является антигеном, а декстран (М.в. 100 тыс.) не является антигеном).
6.Жесткость структуры – наличие жестких структур на поверхности молекул, что необходимо для устойчивости детерминанты (чтобы "ключ" подходил к "замку"). Желатин имеет большой молекулярный вес, но не является антигеном, т.к. его молекула имеет очень подвижную структуру.
6. Коллоидное состояние - антиген должен быть в растворенном состоянии (представлен в виде коллоидного раствора). Кератин имеет большой молекулярный вес, но является нерастворимым белком, поэтому он не является антигеном.
Для антигенов белкового происхождения имеет значение способ введения. Они проявляют свойства антигенов только при парентеральном введении (минуя желудочнокишечный тракт, где белки разрушаются до аминокислот и утрачивают антигенные свойства).
Виды антигенов.
Полные антигены способны вызывать синтез антител и связываться с ними. Это
наиболее сильные антигены. К ним относятся белки и их комплексы с углеводами, липидами и нуклеиновыми кислотами. Они имеют 2 и более эпитопа, т.е. являются 2-х и более валентными.
Неполные антигены или гаптены – самостоятельно не вызывают синтез антител, но способны с ними связываться. Способны вызывать выработку антител после соединения с высокомолекулярными белковыми носителями. К гаптенам относятся вещества с небольшим молекулярным весом или более крупные молекулы, не обладающие способностью полных антител. Имеют одну детерминанту.
Полугаптены - неорганические радикалы (йод, бром, нитрогруппа), которые так же, как и гаптены, не вызывают образование антител, но приобретают эту способность после соединения с белками. В отличие от гаптенов не дают видимой реакции с антителами, но связывают и блокируют антитела. Полугаптенами могут быть лекарственные вещества, которые после соединения с белками организма, могут вызывать образование антител. При последующем введении такого лекарства может возникать непереносимость препарата.
Гетероантигены - общие антигены у разных видов живых существ (антигены эритроцитов человека и антигены возбудителя чумы).
Аллоантигены - разные антигены внутри одного вида (антигены эритроцитов человека с разными группами крови).
Аутоантигены - вещества и клетки собственных тканей, лишенные контакта с иммунокомпетентными клетками в эмбриональном периоде.
Антигенная структура бактериальной клетки.
Бактерии – это сложный комплекс антигенов. Каждый вид представляет собой целую мозаику антигенов.
Группоспецифические антигены – одинаковые у представителей разных видов, принадлежащих к одному роду или семейству.
Видоспецифические – одинаковые у представителей одного вида (характерные для данного вида).
Типоспецифические – одинаковые у разных вариантов одного и того же вида. У бактерий имеются Н-, О- и К-антигены.
Н-антиген – жгутиковый – связан с сократительным белком жгутиков - флагеллином. Термолабилен, разрушается при 56 - 80С. После обработки фенолом сохраняет свои свойства
О-антиген – соматический. Этот антиген связан с клеточной стенкой бактерий. Термостабилен, сохраняется при кипячении 1-2 часа.
К-антиген – капсульный. Располагается более поверхностно, чем О-антиген и часто его маскирует. Для выявления О-антигена, необходимо кипячением разрушить К- антиген. К-антигены полисахаридной природы выявлены у пневмококков. У сибиреязвенных бацилл К-антиген – полипептид. К К-антигену относится Vi-антиген брюшнотифозных бактерий, обладающих высокой вирулентностью.
Протективный антиген – термолабильный белок, обладающий сильно выраженными иммуногенными свойствами. Такой антиген выделен из отечной жидкости сибиреязвенного карбункула. Протективные антигены образуют возбудители чумы, бруцеллеза, туляремии, коклюша.
Антигены возбудителей используются для получения вакцин и диагностических препаратов, которые используются для идентификации микроорганизмов по антигенной структуре.
Антигенная структура микробов в процессе эволюции может изменяться. Особенно большой изменчивостью антигенной структуры обладают вирусы.
Антитела.
Антитела – это белки -глобулиновой фракции крови, которые специфически
соединяются с антигенами, вызвавшими их образование. Они называются иммуноглобулинами и обозначаются Ig. По химическому составу они являются гликопротеидами (белок + углевод).
Различают 5 классов иммуноглобулинов: Ig G, Ig M, Ig A, Ig E, Ig D.
Молекула Ig G состоит из 4-х цепей: 2-х тяжелых Н-цепей и двух легких L-цепей. Цепи соединяются друг с другом дисульфидными связями. На Н- и L-цепях имеются
вариабельная (непостоянная) V-часть и постоянная С-часть. Молекула может распадаться на 3 фрагмента (3 части): 2 Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент. Они соединяются между собой гибкими участками Н-цепей ("шарнирами"). В этом месте молекула может изгибаться (имеет гибкую структуру).
V-части легкой и тяжелой цепей образуют активный центр. Активный центр формируется 2-мя цепями. Отдельные цепи не могут образовать активный центр. Активный центр связывает антигены. Он представляет собой полость на молекуле антигена, которая "как ключ к замку" подходит к детерминанте антигена, поэтому антитела связывают только свои антигены, т.е. те антигены, которые вызвали образование данных антител. Это свойство антител называется специфичностью.
Молекула Ig G имеет 2 активных центра, т.е. эти иммуноглобулины двухвалентны (валентность определяется количеством активных центров). Ig G образуются после Ig M при первичном попадании антигена в организм. Они могут проникать через плаценту.
Ig M состоит из 5-ти структур, подобных Ig G (такие структуры называют мономерами). Мономеры соединены между собой J-цепью. Ig M десятивалентны. Эти антитела образуются первыми при первичном попадании антигена в организм. При повторном попадании антигена они уже не образуются, а сразу же образуются Ig G.
Ig A бывают трех форм:
1)мономеры (похожи на Ig G);
2)димеры (состоят из 2-х мономеров);
3)тримеры (состоят из 3-х мономеров). Мономеры связаны между собой J-цепью.
Мономеры Ig A находятся в крови в небольшом количестве. Больше всего Ig A
находится в слизистых оболочках в форме димеров и тримеров. Такие формы обеспечивают местный иммунитет слизистых оболочек, поэтому такие формы называются секреторными. Они содержат секреторный компонент (SC), который защищает их от разрушения.
Ig E участвуют в аллергических реакциях. Они обладают цитотропностью, т.е. находятся в крови не в свободном виде, а прикреплены к базофилам и тучным клеткам.
Ig D изучены мало, их роль до конца не выяснена.
Виды антител.
Полные антитела - это антитела, которые имеют 2 и более активных центра. После их соединения с антигеном образуется видимый осадок (агглютинат, преципитат).
Неполные антитела - это антитела, которые имеют один активный центр. Они способны связываться с антигенами, но это не сопровождается видимыми изменениями.
Нормальные антитела - это антитела, которые постоянно имеются у человека и животных без попадания в организм антигена (без иммунизации). К ним относятся, например, антитела плазмы крови (агглютинины), которые определяют деление крови человека на 4 группы.
ЛЕКЦИЯ№15
Иммунная система организма человека. Антителообразование. Аллергия.
Иммунная система – это система органов и клеток, которые осуществляют защиту от генетически чужеродных агентов (антигенов), в том числе микробных.
Иммунная система состоит из лимфоидной ткани. Основные клетки этой ткани называются лимфоцитами. Общая масса лимфоидной ткани в организме взрослого человека – 1,5 – 2кг, а количество лимфоцитов – 1013. Иммунная система включает лимфоидные органы, которые имеют определенную внутреннюю структуру и клетки, которые циркулируют в крови и лимфе.
Лимфоидные ткани делят на центральные и периферические.
Центральные органы: тимус (вилочковая железа) и костный мозг. У птиц центральный орган – сумка (бурса) Фабрициуса. В центральных органах происходит образование, созревание и "обучение" лимфоцитов, которые после этого (после приобретения иммунной компетентности) поступают в циркуляцию (в кровь и лимфу) и заселяют периферические органы. В тимусе образуются Т-лимфоциты, а в костном мозге и в сумке Фабрициуса – В-лимфоциты.
Периферические органы: селезенка, лимфатические узлы, небные миндалины, аденоиды, апендикс, пейеровы бляшки кишечника, групповые лимфатические фолликулы мочеполового, дыхательного трактов и др. органов, кровь и лимфа.
Клетки этих органов под влиянием антигенов непосредственно осуществляют все реакции клеточного и гуморального иммунитета (образование антител, сенсибилизированных Т- лимфоцитов), поэтому эти клетки называются иммунокомпетентными или
иммуноцитами.
К иммунокомпетентным клеткам относятся 3 вида клеток: макрофаги, Т-
лимфоциты и В-лимфоциты.
Эти клетки образуются из общей стволовой клетки костного мозга, которая дает начало предшественнику макрофага и лимфоидной стволовой клетке. Предшественник макрофага затем превращается в макрофаг-моноцит, а лимфоидная стволовая клетка дает начало предшественнику Т-лимфоцитов и предшественнику В-лимфоцитов. Предшественники Т-лимфоцитов мигрируют в тимус, где они "созревают" и образуются все разновидности Т-лимфоцитов. "Созревание" В-лимфоцитов происходит в костном мозге, где они становятся зрелыми костномозговыми В-лимфоцитами. Под влиянием антигена они превращаются в плазматические клетки, которые синтезируют специфические антитела против этих антигенов.
На поверхности Т- и В-лимфоцитов находятся различные рецепторы (белковые структуры), которые являются антигенами этих лимфоцитов и по которым различные разновидности лимфоцитов отличаются друг от друга. По этим антигенам можно распознать различные разновидности лимфоцитов, поэтому их называют маркерами или СД-антигенами (международное название).
По функциям и СД-антигенам лимфоциты разделяют на следующие разновидности или субпопуляции.
Т-хелперы (СД4) – распознают антиген, затем стимулируют образование плазматических клеток и выработку ими антител, активируют макрофаги (участвуют в
гуморальном иммунном ответе).
Т-киллеры или цитотоксические Т-лимфоциты - ЦТЛ (СД8 и СД3) – распознают антигены и уничтожают клетки - мишени, несущие антигены, опухолевые клетки, клетки, пораженные вирусами, без участия антител и комплемента при помощи выделяемых ими ферментов-токсинов(лимфотоксинов) (участвуют в клеточном иммунном ответе).
Т-супрессоры (СД8) – снижают активность иммунокомпетентных клеток, тем самым, регулируя интенсивность иммунного ответа, участвуют в формировании иммунологической толерантности.
Т-индукторы (СД4) – распознают антиген и увеличивают активность иммунокомпетентных клеток (хелперов, супрессоров, киллеров, макрофагов), регулируя интенсивность иммунного ответа.
Т-эффекторы ГЗТ (гиперчувствительности замедленного типа) (СД8) – участвуют в аллергических реакциях замедленного (клеточного) типа, в отличие от ЦТЛ не обладают