Основы иммунологии. Учебно-методическое пособие

Еще один тип современных вакцин - РНК-вакцины. Примером таких вакцин являются препараты против COVID-19 фармацевтических компаний Пfizer/BioNTech (Германия – США) и Моderna (США). Они не являются векторными, т. к. содержат РНК возбудителя, которая дает возможность клеткам вакцинированного синтезировать антиген возбудителя и уже на него иммунная система вырабатывает антитела.

Важно помнить, что любое генетическое вторжение в организм (микроорганизм, вещество, фрагмент молекулы чужеродного вещества) заставляет иммунную систему реагировать на это. При любой форме вакцинации может возникать покраснение, воспаление, может подниматься температура, может появиться аллергическая реакция. В этом случае человек использует профилактическую и симптоматическую терапию по назначению врача: противоаллергические, жаропонижающие, противосвертывающие препараты. Во избежание осложнений при любой вакцинации рекомендуется ограничить контакты с людьми, не переохлаждаться и не перегреваться, не принимать алкоголь в течение 2–3-х дней до и после прививки.

7. Формы иммунного ответа

К формам иммунного ответа относят:

1.Образование антител;

2.Формирование иммунологической памяти;

3.Гиперчувствительность немедленного типа;

4.Гиперчувствительность замедленного типа;

5.Иммунологическая толерантность (нечувствительность);

6.Идиотип-антиидиотипические отношения.

Выше мы ознакомились только с двумя формами иммунного ответа: образованием антител и формированием иммунной памяти (1 и 2). Есть и другие формы иммунного ответа, которые мы не имеем возможности подробно изучать в нашем коротком курсе. Гиперчувствительность немедленного и гиперчувствительность замедленного типа (3 и 4 формы) являются патологическими формами иммунного ответа и известны под названием аллергических реакций. Иммунологическая толерантность (5-ая форма) может иметь как физиологическое (например, отсутствие реакции на антигены плода во время беременности), так и патологическое (например, носительство, когда организма не реагирует на инфекционный агент, но является его переносчиком и опасен для окружающих) значение. Идиотип-антиидиотипические отношения (6-ая форма) имеют регуляторноезначениедляработысамойиммуннойсистемыиоснованынамеханизмах обратной связи, что является общим принципом работы всех регуляторных систем организма: нервной, эндокринной и иммунной.

8. Иммунодефициты

Иммунодефициты – это обширная группа заболеваний наследственной (первичные иммунодефициты) или приобретенной (вторичные иммунодефициты) природы. Общий признак – дефект либо гуморального, либо клеточного звена иммунной реакции.

Первичные иммунодефициты обычно связаны с мутациями генов иммунного ответа, которые приводят к нарушению процессов созревания,

11

дифференцировки и работы Т- и В-лимфоцитов, нарушению кооперации клеток в иммунном ответе, к нарушениям в работе тимуса, щитовидной и околощитовидных желез, к недостаточности системы комплемента, к недостаточности фагоцитоза.

Вторичные иммунодефициты вызываются протозойными и глистными болезнями, бактериальными и вирусными инфекциями, нарушением питания, особенно белковым истощением, опухолями, антибиотиками, дисбактериозами, стрессом, облучением, цитостатиками и т. д.

9. Связь нервной и иммунной систем

Две регуляторные системы имеют общее биологическое предназначение: обеспечивают связь организма со средой и поддерживают гомеостаз, который является основным условием сохранения жизни.

Общие черты организации:

а) Сравнимое огромное число клеток; б) Организованы как сети, диффузная организация;

в) Имеют центральные и периферические органы. Общие функциональные черты:

а) Реагируют на большое число внешних стимулов; б) Клетки имеют развитый рецепторный аппарат и сообщаются друг с дру-

гом посредством химических посредников; в) Формирование памяти, т. е. накопление опыта;

г) Характернарегуляцияактивностипопринципуобратнойсвязи, который хорошо известен студентам на примере работы нервной и эндокринной систем. Виммуннойсистемеэтопроисходитнаосновеидиотип-антиидиотипическихот- ношений.

Связи между двумя системами очевидны:

а) от состояния нервной системы зависит иммунитет (например, меланхолики более склонны к канцерогенезу, люди с повышенной эмоциональностью хуже переносят стресс и часто не выживают там, где выживает менее эмоциональный человек);

б) лимфоциты имеют рецепторы к медиаторам: серотонину, ацетилхолину, адреналину; Нейроны подкорки имеют рецепторы к тимозину, клетки нейроглии – рецепторы к интерлейкинам, интерферон может оказывать воздействие на нейроны через опиатные рецепторы мозга.

12

ПРАКТИКУМ

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1 Реакция «антиген-антитело». Иммунобиологические свойства крови

(группы крови в системе АВ0 и резус-фактора)

Теоретический минимум:

В таблице 1 представлен один из видов классификации антител, который основан на реакции между антигеном и антителом.

Таблица 1

Характеристика видов антител по характеру реакции «антиген-антитело»

В системе АВ0 кровь подразделяется на 4 группы по комбинации антигенов A и B, которые находятся в мембранах эритроцитов, и антител и , содержащихся в плазме крови (см. табл. 1).

Таблица 2

Содержание агглютининов (антител) и агглютиногенов (антигенов) в крови разных групп системы АВ0

Примечание: "+" - присутствуют, "-" - отсутствуют.

13

При взаимодействии антигена с комплементарным антителом (антигена А с антителом , или антигена В с антителом ) эритроциты склеиваются, т. е. агглютинируют. Отсюда, частное название антигенов – агглютиногены,

а антител – агглютинины.

Порезус-принадлежностикровьподразделяютна2 группы: резус-положи- тельную (Rh+) и резус-отрицательную (Rh¯) в зависимости от наличия (+) или отсутствия (-) специфических антигенов в эритроцитах.

Для определения групп крови используют стандартные сыворотки. Их готовят на станции переливания крови, удаляя из донорской крови форменные элементы путем центрифугирования. Поэтому сыворотки могут содержать только антитела, тогда как антигены удалены вместе с эритроцитами.

Сывороткудляопределениярезус-принадлежностикровиготовятизкрови тех резус-отрицательных доноров, у которых произошло образование соответствующих антител в результате предварительного переливания им резус-поло- жительной крови (предварительная иммунизация).

Сущность метода определения групп крови сводится к смешиванию капли исследуемой крови с каплями сывороток, содержащих антитела, и наблюдению агглютинации там, где оказались вместе соответствующие антиген крови и антитело сыворотки.

Вслучае положительного резус-фактора наблюдается агглютинация с антирезуснойсывороткой. Вслучаеотрицательногорезус-фактораагглютинациинебудет.

Для оценки результата исследования группы крови в системе АВ0 можно воспользоваться таблицей 3.

Внастоящее время для определения групп крови используются цоликлоны – солевые растворы моноклональных антител к антигенам, расположенным на по-

верхности эритроцитов человека. Они называются цоликлон анти-А (антитело ), цоликлон анти-В (антитело ).

Цель: ознакомиться с реакцией агглютинации на примере определения групп крови человека в системах АВ0 и резус-фактора.

Оборудование: планшеты, стеклянные палочки, гемагглютинирующие сыворотки, пипетки, физиологический раствор, эритроцитарная масса.

Ход работы:

Задание: определить групповую принадлежность крови человека в системе АВ0 и резусфактора.

Методика проведения работы:

Определение групп крови проводят на плоскости (стекло, тарелка, планшет) при комнатной температуре от 15 до 20±C, в противном случае используют термостат.

1. На чистое сухое стекло или белую пластмассовую пластинку (планшет) нанести по одной большой капле (0,1 мл) стандартных сывороток 1, 2 и 3 групп крови и антирезусную сыворотку у предварительно надписанного обозначения.

Для взятия каждой сыворотки использовать отдельную пипетку, не до-

пуская смешения сывороток.

14

2.Рядом с каждой каплей сыворотки нанести исследуемую кровь по одной маленькой капле, приблизительнов 10 разменьшекаплистандартнойсыворотки (0,01 мл) и в 4 раза меньше капли антирезусной сыворотки (0,025 мл).

3.Чистойсухойстекляннойпалочкойбыстросмешатькровьссывороткой, про-

изводяспиральныедвиженияотперифериикцентру. Сначаларекомендуетсяобвести палочкойнаружныйобщийконтур, ограничивающийкаплюсывороткиоткрови.

Для смешивания каждой пары капель использовать отдельную стеклян-

ную палочку!

4.Взятьпластинкуврукии1–2 минутыпокачиватьеетак, чтобыжидкость

впределах каждой капли вращалась, не растекаясь.

5.Затем оставить пластинку на столе на 10 минут.

Агглютинация обнаруживается невооруженным глазом сначала в виде мелких красных зернышек, постепенно сливающихся в более крупные хлопья. Приэтомсывороткапостепеннообесцвечивается. Приотсутствииагглютинации капля остается равномерно окрашенной.

6. Ктемкаплям, гдепроизошлаагглютинация, добавитьпооднойбольшой капле (0,1 мл) изотонического (0,9 %-ного) раствора хлорида натрия для разрушения иногда наступающей ложной агглютинации – неспецифического склеивания эритроцитов (монетные столбики).

7.Круговыми движениями смешивают жидкость в каждой капле (см. п. 4)

отдельными чистыми стеклянными палочками.

8.Через 10–15 мин. Проверяют агглютинацию: она исчезает, если была ложной, и не исчезает, если была истинной.

9.Дляоценкирезультатаисследованиясоставитьтаблицудляопределения групп крови в системе АВ0 по следующей форме:

Таблица 3

Определение группы крови в системе АВ0 с помощью стандартных гемагглютинирующих сывороток

Примечание:

1.условные обозначения для заполнения таблицы: «+» – есть агглютинация, «-» – нет агглютинации;

2.в скобках укажите наличие агглютининов и агглютиногенов.

?Вопросы для подготовки

1.Какой принцип положен в основу классификации групп крови?

2.Что такое стандартные сыворотки?

3.Начертитесхему, отражающуюправила переливаниякрови, с указанием антигенов и антител.

15

4.Почему I группу крови можно переливать реципиенту со II группой крови, а наоборот нельзя?

5.В каких случаях кровь I группы нельзя переливать реципиентам, имеющим кровь других групп?

6.Являетсялиправильнымутверждение: I группа– универсальныйдонор? Какая поправка необходима?

7.Когда наступают осложнения в случае несовместимой крови по группе АВ0 и по резус-фактору: при первом ошибочном переливании или только при повторном?

8.Что такое резус-конфликт при беременности? Почему он возникает, какимипоследствиямидляребенкаможетсопровождаться? Какегопредупредить?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2 Лейкоциты: морфологическая, функциональная и количественная

характеристика. Лейкоцитарная формула и ее диагностическое значение

Теоретический минимум:

В таблице 4 перечислены признаки разных видов лейкоцитов.

16

Цель: ознакомиться с характеристикой лейкоцитов.

Оборудование: микроскопы, микропрепараты крови человека, камерыГоряева, смеситель для лейкоцитов; 0,5-процентный раствор уксусной кислоты

с геницианвиолетом (5–6 капель спиртового раствора геницианвиолета на 100 мл раствора); покровные стекла.

Ход работы:

Задание 1. Рассмотреть под микроскопом мазки крови человека. По признакам, указанным в таблице 4, найти и зарисовать разные виды лейкоцитов.

Задание 2. Заполнить таблицу 5 «Лейкоцитарная формула», указав количество (процентное соотношение) разных видов лейкоцитов, их функции и диагностическое значение изменения количества разных лейкоцитов по сравнению с нормой.

Таблица 5

Лейкоцитарная формула

Количество

Вид лейкоцитов в % от об- Функция Диагностическое значение щего числа

лейкоцитов

Нейтрофилы

Лимфоциты

Моноциты

Эозинофилы

Базофилы

17

Задание 3. Определить количество лейкоцитов в крови человека Для определения количества лейкоцитов кровь предварительно разводят.

Смеситель для лейкоцитов отличается от смесителядля эритроцитов меньшим объемом. На нем имеются деления: 0,5, I и II.

Следовательно, объем капилляра до метки 0,5 в 20 раз меньше объема ампулы. Такое разведение крови достаточно для подсчета лейкоцитов, ибо их

вкрови значительно меньше, чем эритроцитов: 5000–8000 в 1 мм3. Эритроциты, содержащиеся в крови в большом количестве, мешают счету. Чтобы разрушить их, пользуются для разведения 0,5-процентным раствором уксусной кислоты. Враствордобавляютгеницианвиолет, который, окрашиваялейкоциты, делаетих более видимыми.

Лейкоциты считают в 25 больших квадратах камеры Горяева. Сторона одного большого квадрата составляет 1/5 мм, а егоплощадь – 1/25 мм2. Общая площадь всех 25 квадратов равна 1 мм2. Объем пространства над этой площадью – 1/10 мм3. Следовательно, если в 25 больших квадратахнайдено n лейкоцитов, то

в1 мм3 разведенной крови их количество составит 10 n. Тогда количество лейкоцитов в 1 мм3 цельной крови будет 100 n, если кровь набиралась в меланжер

до метки 1, и 200 n, если она набиралась до метки 0,5.

Методика проведения работы:

Наберите в смеситель для лейкоцитов кровь до метки 0,5, а жидкость для разведения крови до метки 11. Тщательно перемешайте, после чего выдуйте 1/3 содержимого смесителя на ватку, а следующую каплю поместите в камеру Горяева под предварительно притертое покровное стекло. Поместите предметное стекло с камерой на столик микроскопа, найдите сетку и сосчитайте число лейкоцитов в 25 больших квадратах. Вычислите их количество в 1 мм3 крови. Для удобства считают лейкоциты, расположенные внутри квадрата, а также на верхней и правой границах квадрата. Квадраты выбирают из сетки по диагонали. Пример подсчетов на рис. 1.

Рис. 1. Счет клеток. Пунктирными линиями показаны клетки, которые следует считать в каждом отдельном квадрате

18

?Вопросы для подготовки

1.Морфофункциональная характеристика лейкоцитов. Чем отличаются разные виды лейкоцитов? По каким признакам их можно распознать на гистологических препаратах?

2.Какие функции выполняют разные виды лейкоцитов?

3.Какое значение имеет определение количества лейкоцитов в лабораторной практике?

4.Чтотакоелейкоцитарнаяформулаикаковоеедиагностическоезначение?

5.При выполнениилабораторнойработыиспользуюткрасители. Зачемэто

нужно?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 3 Исследование иммунитета. Иммуноглобулины:

классификация и характеристика. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)

Теоретический минимум:

Человек в процессе жизнедеятельности постоянно контактирует с чужеродными микроорганизмами: бактериями, вирусами, грибами, а также с мутационно измененными собственными клетками организма. Чужеродные микроорганизмы могут вызвать тяжелые инфекционные заболевания, а трансформированные клетки – опухолевый рост. Иммунная система является основным защитником от этих неприятностей. Ее назначение состоит в защите организма от биологической агрессиивнешней (инфекции) и внутренней (опухоли). Именно иммунная система обеспечивает выживаемость человека в мире, наполненном огромным количеством микроорганизмов, готовых использовать нас как питательную среду для размножения.

Снижение эффективности работы иммунной системы приводит к иммунодефицитам, основными проявлениями которых являются хронические рецидивирующие инфекции, частые простудные заболевания, вялое течение инфекционных заболеваний.

Наоборот, чрезмерная активация клеток иммунной системы вызывает аллергические реакции и аутоиммунные заболевания.

Иммунодефицитное состояние может быть связано с дефектами различных звеньев иммунной системы: нарушением антителообразования, нарушением клеточного иммунитета, фагоцитоза, системы комплемента и т. д. По-

этому в настоящее время иммунную систему анализируют по следующим основным параметрам: класс и уровень иммуноглобулинов, характеристики

иколичество циркулирующих Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов, NK-клеток, оценка функции Т-клеток в реакциях клеточного иммунитета, количество

иактивность фагоцитирующих клеток, количественное определение в сыворотке С3, С4 компонентов комплемента. Лаборатории иммунологии занима-

ется выявлением нарушений иммунной системы с помощью самых современных диагностических методов.

19

При иммунологическом анализе крови, как правило, исследуют содержание в сыворотке иммуноглобулинов трех классов: А, М и G.

Многие заболевания воспалительной этиологии сопровождаются изменением концентрации в крови некоторыхбелков, вырабатываемыхпеченью (белки острой фазы). Определение концентрации этих белков очень важно для мониторинга воспаления.

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) заключается в склеивании эритроцитов и оседании их на дно сосуда, в котором находится кровь. Эритроциты заряжены отрицательно, и поэтому они, отталкиваясь друг от друга, не склеиваются. Однако при адсорбции различного рода частиц (например, белка) эритроциты теряют свой заряд, что делает возможным их склеивание с другими эритроцитами. Образовавшиеся комочки эритроцитов начинают оседать на дно сосуда, кудабылапомещенакровь. Уздоровогочеловекаадсорбциянезначительна и соответственно скорость оседания эритроцитов очень мала: за 1 ч они оседают на 5–10 мм у женщин и от 6 до 12 мм у мужчин. При патологических состояниях (например, при воспалительных процессах), а также при беременности СОЭ может резко увеличиваться.

Цель работы: познакомиться с некоторыми показателями системы иммунитета.

Оборудование: аппарат Панченкова, капилляры для определения СОЭ, 5 %-ный раствор цитрата натрия, часовое стекло, дефибринированная кровь.

Ход работы:

Задание 1. Используя лекционные материалы и данные учебной и дополнительной литературы, составьте таблицу по классам иммуноглобулинов.

Таблица 6

Задание 2. Определение скорости оседания эритроцитов (СОЭ)

Для определения РОЭ служит аппарат Панченкова (рис. 2). Он состоит из штатива, в котором имеются гнезда для капилляров. Каждое гнездо выстлано эластичной резинкой. Капилляр градуирован: на нем нанесены деления от 0 до 100 мм. На делении 50 мм имеется метка Р (раствор), а на делении 0–К (кровь).

20