Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Учебное пособие - курс лекций «Современные проблемы в зоотехнии» для магистрантов по изучению дисциплины «Современные проблемы в зоотехнии» (направлен
.pdf
71
она является высокоценной питательной средой для сальмонеллезной
группы бактерий, и при бациллоносительстве последних, желчный пузырь
служит наиболее частым местом длительного пребывания представителей
этой группы.
Лизоцим широко распространен в организме. Лизоцим содержится в
мокроте, слюне, плазме крови, перитониальной жидкости, лейкоцитах,
хрящах, молоке, курином белке, рыбной икре. Лизоцим термостабилен. Он
вредоносно влияет преимущественно на сапрофитные микроорганизмы, а
также на некоторые патогенные виды, в частности на гемолитический
стрептококк, менингококк, сибиреязвенную бациллу и бактерии кишечной
группы, на трипаносомы и слабее на кокцидии.
Защитная роль температуры тела. Воздействие повышенной
температуры проявляется инактивацией вирусов и утратой антигенных
свойств. Защитная роль высокой температуры была показана при экспериментальном заражении кроликов вирусом миксомы: содержание их в
условиях 39-40°С предотвращало гибель животных от вирулентного
штамма вируса. Напротив, низкая температура внешней среды способствовала усилению тяжести вакцинальной инфекции кроликов. Лихорадка
является главным фактором, содействующим выздоровлению животных.
Влияние гормонов. Гормоны могут опосредованно влиять на
резистентность организма. В защитных реакциях организма принимают
участие два гормона: кортизон и соматотропный гормон.
Большие дозы кортизона снижают резистентность организма. Он
понижает воспалительную и фагоцитарную реакции, понижает продукцию
антител и интерферона. Малые дозы кортизона, наоборот, повышают
защитные функции организма.
Соматотропный гормон или гормон роста, продуцируемый передней
долей гипофиза, в отличие от кортизона активирует воспалительный процесс,
усиливает активность плазматических клеток, которые продуцируют
антитела.
72
Защитные механизмы некоторых систем организма и их роль в
резистентности. Важную роль в общей защите организма выполняют
желудок, кишечник, печень и другие органы пищеварительной системы,
постоянно подвергающиеся воздействию компонентов пищи, нормальных и
патогенных микроорганизмов. Поэтому ответная реакция на поступающие
агенты является одной из важнейших защитных ее функций.
К защитным явлениям относятся целостность слизистых оболочек,
наличие на них защитного гликопротеидного комплекса гликокаликса. Он
составляет значительную часть защитного аппарата эпителиальных клеток,
предохраняют их от действия пищеварительных ферментов и чужеродных
агентов. Важное неспецифическое защитное значение имеет кислотность
желудка, активность внутриполостных и пристеночных пищеварительных
ферментов.
Нормальная микрофлора пищеварительного тракта играет
немаловажную роль в устойчивости молодняка к заболеваниям. Защитное
действие ее проявляется в препятствии размножения энтеропатогенных
микроорганизмов, стимуляции лимфоидного аппарата пищеварительной
системы, синтезе витаминов и биологически активных веществ. Подавление
полезной микрофлоры неправильным применением антимикробных
препаратов, нарушениями в кормлении, а также изменения ее состава при
заболеваниях приводит к развитию дисбактериоза, усиливающего
интоксикацию и способствующего срыву иммунологической реактивности.
Значительную роль защите пищеварительного тракта способствуют
гуморальные факторы неспецифической резистентности (лизоцим, лактоферрин, комплемент, интерферон и другие ингибиторы). В содержимом
кишечника постоянно встречаются макрофаги, лимфоциты и реже нейтрофилы. Больше всего их находят в молозивно-молочный период. При
заболеваниях желудочно-кишечного тракта миграция лейкоцитов в кишечнике резко увеличивается. Одновременно возрастает их выброс с ка-
73
ловыми массами, что приводит к истощению иммунной системы и развитию
приобретенного иммунного дефицита.
Специфическими факторами иммунитета в органах пищеварения
обладают находящиеся в собственной слизистой оболочке, пейеровых
бляшках и солитарных фолликулах макрофаги, Т- и В-лимфоциты,
плазматические клетки. Плазматические клетки синтезируют
преимущественно иммуноглобулины А класса, которые совместно с
молозивными иммуноглобулинами этого класса имеют большое значение в
защите энтероцитов слизистой оболочки от повреждений. Необходимо
отметить, что значительное количество IgA и других факторов защиты
содержатся в молоке.
Значительную противотоксическую, противоинфекционную и про-
тивоаллергическую защитную функцию выполняет печень. Она
инактивирует патогенные агенты (токсины, бактерии и аллергены),
поступающие из кишечника через портальную вену. Патологические
изменения в печени приводят к нарушению ее защитных функций.
Важную защитную функцию выполняет система органов дыхания,
имеющая непосредственный контакт с внешней средой. Существенную роль
в этом имеют мукоцилиарный клиренс и сурфактантная система. Различные
пылевые частицы, аэрозоли и микроорганизмы, содержащиеся во вдыхаемом
воздухе, удаляются мукоцилиарным клиренсом. Механизмы его зависят от
координации движения ресничек и реологических свойств слизистого
покрова. Важную защитную функцию выполняют бронхиолы и надклеточная
сурфактантная выстилка. Нарушения в сурфактантной системе ведут к
снижению защитных свойств слизистой оболочки легких и приводят к
развитию ателектазов.
Резистентность других систем также обеспечивается анатомо-
физиологическими особенностями строения органов, общими и местными
факторами неспецифического и специфического иммунитета. Глубокое
познание механизмов резистентности в процессе индивидуального развития
74
и их регуляция имеют важное научное и практическое значение,
позволяющее целенаправленно проводить профилактические и лечебные
мероприятия при заболеваниях животных с поражением определенных
систем.
Клеточные и гуморальные механизмы неспецифической резистентности
- вторая линия обороны
После преодоления патогенным агентом наружных покровов организма
(кожи и слизистых оболочек) в защиту вступают неспецифические факторы
резистентности. Эти защитные реакции базируются на древних,
эволюционно закрепившихся защитных реакциях, осуществляемых
лейкоцитами и белками плазмы крови. К ним относятся воспаление и
фагоцитоз, а также некоторые гуморальные факторы защиты. Они первыми
вступают в борьбу и обеспечивают примитивное (неспецифическое)
распознавание патогенного агента и «не своих». Они же реализуют процессы
нейтрализации и удаления чужеродного. К ним относятся реакции
фагоцитоза, внеклеточного цитолиза, цитохимические реакции ЕК-клеток,
цитолитический эффект комплемента и др.
Клеточные реакции неспецифической резистентности
Воспаление - важнейшая приспособительная реакция, направленная на
ограничение действия повреждающих факторов. В зоне воспаления
происходит фиксация патогенного агента образующимися нитями фибрина.
В воспалительном процессе, кроме свертывающей и фибринолитической
систем принимают участие система фагоцитов и комплемента, а также
эндогенные медиаторы (простагландины, вазоактивные амины и др.)
Воспаление сопровождается повышением температуры, отеком,
покраснением и болезненностью. В дальнейшем в освобождении организма
от патогенов и других чужеродных факторов активное участие принимает
фагоцитоз (клеточные факторы защиты).
75
Фагоцитоз (от греч. phago - ем, cytos - клетка) - процесс активного
поглощения клетками организма попадающих в него патогенных живых или
убитых микробов и других чужеродных частиц с последующим
перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов. У низших
одноклеточных организмов с помощью фагоцитоза осуществляется процесс
питания. У высших организмов фагоцитоз приобрел свойство защитной
реакции, освобождения организма от чужеродных веществ, как поступивших
извне, так и образующихся непосредственно в самом организме.
Следовательно, фагоцитоз - это не только реакция клеток на внедрение
патогенных микробов, это - более общая по сущности биологическая реакция
клеточных элементов, которая отмечается как при патологических, так и при
физиологических состояниях.
В реакции фагоцитоза различают следующие этапы:
- адгезия или прилипание к объекту, обусловленная взаимодействием
рецепторов мембраны фагоцита и соответствующего лиганда на поверхности
мишени;
- формирование фагоцитарной чаши и погружение объекта. Это
связано с образованием псевдоподий и последовательным охватом объекта
(образование чаши). В последующем псевдоподии смыкаются над объектом,
мембрана фагоцита на этом месте отделяется от основной мембраны и в
результате образуется фагосома;
- слияние фагосомы с лизосомами и образование фаголизосомы, в
результате респираторного взрыва образуются супероксидные ионы
кислорода, перекись водорода и ее соединения с галлогенами (I и С1), а
также оксид азота. Внутри фагосомы развиваются сильные бактерицидные
эффекты, приводящие к окончательной гибели микроорганизма (если они не
погибли ранее);
переработка (гидролиз) фагоцитированного материала происходит под
действием многочисленных ферментов (протеаз, липаз, нуклеаз, фосфатаз и
76
других) привнесенных лизосомами. Происходит последовательное
разрушение структур микроорганизма.
Одним из основных функциональных элементов макро- и микрофагов
являются лизосомы - гранулы, содержащие большой набор ферментов
(кислая фосфатаза, В-глюкоуронидаза, миелопероксидаза, колпагеназа,
лизоцим и др.) и ряд других веществ (катионные белки, фагоцитин,
лактоферин), способных участвовать в разрушении различных антигенов.
Активность фагоцитоза связана с наличием в сыворотке крови
опсонинов. Опсонины - белки нормальной сыворотки крови, вступающие в
соединение с микробами, благодаря чему последние становятся более
доступными фагоцитозу. Различают термостабильные и термолабильные
опсонины. Термостабильные в основном относятся к иммуноглобулинам G,
А и М. К термолабильным опсонинам относятся компоненты системы
комплемента Cl, С2, СЗ, С4.
Фагоцитоз, при котором происходит гибель фагоцитированного
микроба, называют завершенным. Однако в ряде случаев микробы,
находящиеся внутри фагоцитов, не погибают, а иногда даже размножаются
(например, возбудитель туберкулеза, сибиреязвенная бацилла, некоторые
вирусы и грибы).
Такой фагоцитоз называют незавершенным. Следует отметить, что
макрофаги кроме фагоцитоза выполняют регуляторные и эффекторные
функции, кооперативно взаимодействуя с лимфоцитами в ходе
специфического иммунного ответа.
Все клетки иммунной системы происходят от гемопоэтической
стволовой клетки, локализующейся в костном мозге. Развитие стволовой
клетки происходит двумя путями: миэлопоэза и лимфопоэза. По первому
пути развиваются все клетки крови и лимфоидных органов, по второму пути
- лимфоциты.
Все клетки иммунной системы, в зависимости от выполняемых ими
функций можно объединять в несколько групп:
77
- фагоциты (макрофаги и нейтрофилы), осуществляющие в основном
фагоцитоз (внутриклеточный киллинг);
- гранулоциты (эозинофилы, базофилы, тучные клетки и тромбоциты),
осуществляющие внеклеточный цитолиз чужеродного агента;
- антигенпрезентирующие клетки (популяции дендритных клеток),
представляющие антиген лимфоцитам;
- лимфоциты, осуществляющие основные функции специфического
иммунитета;
- эндотелиальные и другие клетки, формирующие микроокружение
клеток иммунной системы.
Такое разделение весьма условно, так как многие функции клеток
дублируются. Например, нейтрофилы обладают, кроме фагоцитоза,
способностью внутриклеточного цитолиза подобно гранулоцитам. Эозинофилы могут фагоцитировать. А антигенпрезинтирующими свойствами
обладают как макрофаги, так и В-лимфоциты и тучные клетки.
Моноциты происходят у взрослого организма от стволовых клеток
костного мозга, а у эмбриона - из желточного мешка и печени. Они
дозревают в костном мозге и поступают в кровь, где циркулируют в течение
2-5 суток. После этого они оседают в различных органах и превращаются в
макрофаги. Продолжительность их жизни в зависимости от субпопуляции и
локализации в органе колеблется от 20 суток до 6-7 месяцев.
Моноциты представляют собой крупные клетки округлой формы с
подковообразным ядром. Их мембрана имеет выраженную складчатость,
комплекс Гольджи хорошо развит. В цитоплазме имеется большое
количество гранул-лизосом, содержащих различные ферменты. Основная
функция моноцитов заключается в захвате и уничтожении всего
чужеродного, антигенпрезентации, выделении секретов, регулирующих
иммунный ответ и участии в репаративных процессах. Подробно о
функциональной роли моноцитов будет рассмотрено при описании
макрофагов.
78
Макрофаги тканей и органов развиваются от осевших в отдельных
тканях и органах моноцитов. Они, как правило, крупнее моноцитов и имеют
распластанную неправильную форму. У них хорошо развит аппарат
Гольджи. В цитоплазме имеется большое количество лизосом. На мембране
макрофагов имеются маркеры и рецепторы. К ним можно отнести рецепторы
для иммуноглобулинов, компонентов комплемента, цитокинов, гормонов,
медиаторов и адгезивные белки.
Гуморальные факторы неспецифической резистентности
В ответ на воздействие неблагоприятных факторов внешней среды,
нарушающих внутреннюю среду организма, происходят реакции, связанные
с белками сыворотки крови. Они запускают защитные механизмы организма.
Из них наиболее изучены - система комплемента, система свертывания крови
и фибринолиза, система цитокинов и кининов. Они оказывают на организм
разностороннее действие. В некоторой степени они действуют автономно, но
в значительной мере взаимосвязаны между собой.
Отдельные белковые системы защиты организма. К гуморальным
факторам неспецифической защиты организма отнесены: нормальные
(естественные) антитела, лизоцим, пропердин, бета-лизины (лизины),
ингибиторы вирусов в сыворотке крови и ряд других веществ, постоянно
присутствующих в организме. Функционирующие или покоящиеся фагоциты
продуцируют лизоцим и другие активные вещества, которые, выделяясь за
пределы клетки, действуют уже как гуморальные факторы естественной
резистентности.
Лизоцим относится к лизосомальным ферментам, содержится в слезах,
слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови и
экстрактах органов и тканей, молоке, много лизоцима в белке яиц кур.
Лизоцим устойчив к нагреванию (инактивируется при кипячении), обладает
свойством лизировать живые и убитые микроорганизмы.
Лизоцим является ферментом с мурамидазной активностью, которая
проявляется в гидролизе р-(1-4)-гликозидной связи полиаминосахаров
79
клеточной стенки, преимущественно грамположительных бактерий.
Адсорбируясь на субстрате - мукопептиде клеточной стенки, лизоцим
расщепляет его с освобождением N-ацетилмурамовой кислоты и Nацетилглюкозамина, что приводит к лизису микробной клетки. В
комбинации с комплементом, некоторыми химическими и физическими
факторами лизоцим может лизировать и клетки грамотрицательных
микроорганизмов. Взаимодействуя с секреторными иммуноглобулинами,
лизоцим участвует в формировании местного иммунитета.
Нормальные антитела. В крови животных и человека, которые ранее никогда
не болели и не подвергались иммунизации, обнаруживают вещества,
вступающие в реакцию со многими антигенами, но в низких титрах, не
превышающих разведение 1:10 - 1:40. Эти вещества были названы
нормальными или природными антителами. Считают, что они возникают в
результате естественной иммунизации различными микроорганизмами.
Естественные антитела — активность их связана с иммуноглобулинами
трех классов - М, G и А.
Таким образом, антитела играют ключевую роль в защите организма не
только потому, что являются молекулами - эффекторами гуморального
иммунитета, но и входят в структуру единиц распознавания чужеродных
молекул, локализуясь на внешней стороне мембран лимфоидных и
фагоцитирующих клеток, участвующих в формировании иммунитета.
Секреторный иммуноглобулин А. Выяснено, что S IgA постоянно
присутствует в содержимом секретов слизистых оболочек, в секретах
молочных и слюнных желез, в кишечном тракте, обладает выраженными
пртивомикробными и противовирусными свойствами.
Пропердин (лат. pro и perdere - подготовить к разрушению). Описан
Пиллимером в 1954 г. как фактор неспецифической защиты и цитолиза.
Содержится в нормальной сыворотке крови в количестве до 25 мкг/мл. Это
сывороточный белок с мол. массой 220000. Пропердин принимает участие в
разрушении микробной клетки, нейтрализации вирусов, лизисе некоторых
80
эритроцитов. Принято считать, что активность проявляется за счет не самого
пропердина, а системы пропердина (комплемента и двухвалентных ионов
магния). Пропердин нативный играет значительную роль в неспецифической
активации комплемента (альтернативный путь активации комплемента).
Вместе с комплементом пропердин принимает участие в разрушении
преимущественно грамотрицательных бактерий, измененных эритроцитов,
нейтрализации и инактивации некоторых вирусов. Показана его защитная
роль при радиационных поражениях.
Лизины - белки сыворотки крови, обладающие способностью
лизировать некоторые бактерии или эритроциты. В сыворотке крови многих
животных содержатся бета-лизины, вызывающие лизис культуры сенной
палочки, а также весьма активные в отношении многих патогенных
микробов.
Ингибиторы сыворотки крови. Ингибиторы - неспецифические
противовирусные вещества белковой природы, содержащиеся в нормальной
сыворотке крови, секретах эпителия слизистых оболочек дыхательного и
пищеварительного трактов, в экстрактах органов и тканей. Обладают
способностью подавлять активность вирусов вне чувствительной клетки, при
нахождении вируса в крови и жидкостях. Ингибиторы подразделяют на
термолабильные (теряют свою активность при прогревании сыворотки крови
при 60-62°С в течение 1 ч) и термостабильные (выдерживают нагревание до
100°С). Ингибиторы обладают универсальной вируснейтрализующей и
антигемагглютинирующей активностью в отношении многих вирусов.
Помимо сывороточных ингибиторов описаны ингибиторы тканей,
секретов и экскретов животных. Такие ингибиторы оказались активными в
отношении многих вирусов, например, секреторные ингибиторы
респираторного тракта обладают антигемагглютинирующей и
вируснейтрализующей активностью.
Между ингибиторами и антителами имеется разница во
взаимодействии. Если в сыворотке одновременно присутствуют антитела и
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]