- •Часть 1. История и общая микробиология.
- •I. По консистенции:
- •III. По назначению (функциональному применению):
- •3. Требования к питательным средам
- •4. Основные способы стерилизации питательных сред
- •Термические методы (наиболее распространенные):
- •Механические методы (фильтрация):
- •Химическая стерилизация:
- •Комбинированные методы:
- •I. Прямые методы
- •II. Косвенные (непрямые) методы
- •Часть 2. Инфекция и иммунитет.
- •Классификация токсинов
- •Классификация
- •2. Классификация инфекционных заболеваний по возможному источнику возбудителя (важнейшая в эпидемиологии)
- •3. Понятие о спорадической и эпидемической заболеваемости, эпидемии и пандемии
- •2. История изучения иммунитета
- •I. Эмпирический период (до конца XVIII века)
- •II. Экспериментально-микробиологический период (XIX — начало XX века)
- •4. Роль иммунной системы в защите от инфекционных заболеваний
- •4.1. Врожденный (неспецифический) иммунитет
- •4.2. Приобретенный (адаптивный) иммунитет
- •2.1. Врожденный (видовой, естественный, неспецифический) иммунитет
- •2.2. Адаптивный (приобретенный, специфический) иммунитет
- •4. Взаимодействие врожденного и адаптивного иммунитета в инфекционном процессе
- •2. Общие свойства интерферонов
- •Часть 3. Частная микробиология.
- •Часть 4. Санитарная микробиология.
- •Методы косвенной индикации возможного присутствия возбудителя во внешней среде.
- •Основные характеристики спм:
- •Часть 5. Микробиология инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (исмп)
2. Общие свойства интерферонов
Видоспецифичность:
Плейотропность: Один тип интерферона оказывает множество разнообразных эффектов на разные клетки-мишени.
Высокая биологическая активность:
Индукция синтеза: Синтезируются и секретируются клетками в ответ на стимулы (чаще всего — вирусная инфекция).
Аукоидный и паракринный механизм действия: Действуют на саму клетку-продуцент и на соседние клетки, подготавливая их к защите.
Быстрота реакции: Синтез начинается через несколько часов после индукции.
Механизм действия
Вирусная инфекция → Распознавание вирусных компонентов →
→ Активация внутриклеточных рецепторов или мембранных →
→ Активация транскрипционных факторов → Синтез ИФН-α/β клеткой →
→ Секреция ИФН → Связывание с рецептором на поверхности соседней клетки →
→ Активация внутриклеточного каскада → Индукция синтеза >300 белков —
интерферон-стимулированных генов → Развитие противовирусного состояния.
Тип интерферона |
Клетки-продуценты |
Условия индукции |
ИФН-α |
Плазмацитоидные дендритные клетки (pDC) — основные продуценты! |
Вирусная инфекция |
|
Лейкоциты, макрофаги. |
|
ИФН-β |
Фибробласты, эпителиальные клетки, макрофаги, дендритные клетки. |
Вирусная инфекция, |
ИФН-γ |
Естественные киллеры (NK-клетки) — ранняя фаза. |
Ответ на ИЛ-12, ИЛ-18. |
|
Активированные T-лимфоциты (CD4+ Th1, CD8+ Tc) — поздняя, специфическая фаза. |
Распознавание антигена + ИЛ-12. |
|
Макрофаги, NKT-клетки. |
|
ИФН-λ |
Эпителиальные клетки (кишечник, легкие, печень), гепатоциты. |
Вирусная инфекция, аналогично ИФН I типа. |
Показание |
Используемый ИФН / препарат |
Механизм терапевтического действия |
Вирусные гепатиты (исторически) |
Пегинтерферон-α + рибавирин (стандарт до эры ПППД). |
Подавление репликации вируса гепатита С, иммуномодуляция. Сейчас заменяются на прямые противовирусные средства (ПППД). |
Рассеянный склероз (ремиттирующая форма) |
Интерферон-β1a, Интерферон-β1b, глатирамера ацетат. |
Подавление аутоиммунного воспаления, снижение проницаемости ГЭБ, модуляция иммунного ответа (сдвиг от Th1 к Th2). |
Онкологические заболевания |
Интерферон-α (лейкоцитарный, рекомбинантный). |
Прямое антипролиферативное действие на опухолевые клетки, усиление экспрессии опухолевых антигенов и MHC, активация NK-клеток и цитотоксических T-лимфоцитов. |
Папилломавирусная инфекция (кондиломы) |
Интерферон-α (местно в виде мази, геля или инъекций в очаг). |
Противовирусное и иммуностимулирующее действие в месте нанесения. |
Грипп и ОРВИ |
Интерферон-α/β в форме назальных капель, спреев, суппозиториев (Виферон, Гриппферон). Индукторы ИФН (Кагоцел, Циклоферон). |
Профилактика и раннее лечение (первые часы-дни). Создание локального противовирусного состояния на слизистых. |
Хронические гранулематозные заболевания |
Интерферон-γ |
Активация бактерицидной активности макрофагов (повышение продукции активных форм кислорода). |
Тромбоцитоз при миелопролиферативных заболеваниях |
Интерферон-α |
Подавление пролиферации клеток-предшественников в костном мозге. |
Формы иммунного ответа. Гуморальный и клеточный. Характеристика. Понятие об иммунопатологии.
Общая схема иммунного ответа
Иммунный ответ — это сложная многоэтапная реакция иммунной системы на внедрение антигена. Разделение на гуморальный и клеточный ответ является условным, так как оба механизма тесно взаимосвязаны и кооперируют.
Основные этапы:
Распознавание антигена (презентация)
Активация, пролиферация и дифференцировка лимфоцитов
Эффекторная фаза (гуморальная или клеточная)
Формирование иммунной памяти
2. Гуморальный иммунный ответ
Критерий |
Описание |
Основные эффекторные клетки |
В-лимфоциты → Плазмоциты (продуценты антител). |
Основные эффекторные молекулы |
Антитела (иммуноглобулины): IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. |
Тип защищаемых антигенов |
Внеклеточные патогены: • Бактерии (внеклеточные) • Вирусы (на стадии внеклеточной циркуляции) • Токсины • Паразиты (гельминты) |
Механизм действия антител |
1. Нейтрализация: Связывание с токсинами, вирусами → блокировка их активности и проникновения в клетки. 2. Опсонизация: "Пометка" патогена для усиления фагоцитоза (через рецепторы Fc на макрофагах/нейтрофилах). 3. Активация комплемента: Комплекс антиген-антитело (IgM, IgG) запускает классический путь комплемента → лизис клеток, опсонизация, воспаление. 4. АДЦЦ: Антителозависимая клеточная цитотоксичность (через NK-клетки). |
3. Клеточный иммунный ответ
Определение: Защита организма, опосредованная непосредственно активированными иммунными клетками (преимущественно T-лимфоцитами), которые уничтожают клетки-мишени, несущие чужеродные или измененные антигены.
Характеристика:
Критерий |
Описание |
Основные эффекторные клетки |
T-лимфоциты: • Цитотоксические T-лимфоциты (CTL, CD8+) • T-хелперы 1 типа (Th1, CD4+) (активируют макрофаги) • Регуляторные T-клетки (Treg). |
Основные эффекторные молекулы |
Цитокины (ИФН-γ, ФНО-α, ИЛ-2), перфорины, гранзимы. |
Тип защищаемых антигенов |
Внутриклеточные патогены и измененные собственные клетки: • Вирусы (внутриклеточная репликация) • Внутриклеточные бактерии (туберкулез, легионелла) • Простейшие, грибы • Опухолевые клетки • Трансплантированные клетки и ткани |
Механизм действия |
1. Цитотоксичность CD8+ T-клеток: – Связывание с клеткой-мишенью (через TCR + MHC I). – Выделение перфоринов (образуют поры в мембране) и гранзимов (проникают внутрь и активируют каспазы → апоптоз). – Экспрессия Fas-лиганда → связывание с Fas-рецептором на мишени → апоптоз. 2. Активация макрофагов CD4+ Th1-клетками: – Секреция ИФН-γ → мощная активация бактерицидных механизмов макрофагов. – Помощь в элиминации фагоцитированных, но не уничтоженных внутриклеточных патогенов. |
6.1. Классификация иммунопатологических состояний:
Категория |
Суть нарушения |
Примеры заболеваний |
1. Иммунодефицитные состояния |
Недостаточность функции иммунной системы → повышенная восприимчивость к инфекциям, онкозаболеваниям. |
• Первичные (врожденные): ТКИН, агаммаглобулинемия Брутона, синдром Ди Джорджи. • Вторичные (приобретенные): ВИЧ-инфекция (СПИД), последствия химио/радиотерапии, голодания. |
2. Аллергические реакции (гиперчувствительность) |
Избыточный, повреждающий организм иммунный ответ на экзоаллергены. Классификация Джелла и Кумбса. |
• I тип (немедленный): Анафилаксия, поллиноз, атопическая астма. • II тип (цитотоксический): Гемолитическая болезнь новорожденных, лекарственная цитопения. • III тип (иммунокомплексный): Сывороточная болезнь, гломерулонефрит, СКВ. • IV тип (замедленный, клеточный): Контактный дерматит, туберкулиновая проба, отторжение трансплантата. |
3. Аутоиммунные заболевания |
Потеря толерантности к собственным антигенам → иммунная атака на ткани и органы организма. |
• Органоспецифические: Тиреоидит Хашимото, сахарный диабет 1 типа. • Системные: Системная красная волчанка (СКВ), ревматоидный артрит, склеродермия. |
4. Иммунопролиферативные заболевания |
Неконтролируемая пролиферация клеток иммунной системы. |
• Лимфомы, лейкозы, миеломная болезнь. |
5. Патология, связанная с трансплантацией |
Иммунный ответ на пересаженные аллогенные ткани. |
• Реакция отторжения трансплантата (клеточный и гуморальный механизмы). • Реакция "трансплантат против хозяина" (РТПХ). |
Иммунокомпетентные клетки. Понятие. Характеристика. Их роль в иммунном ответе.
Иммунокомпетентные клетки — это клетки иммунной системы, которые способны специфически распознавать чужеродные антигены, активироваться в ответ на это распознавание и участвовать в формировании адаптивного (приобретенного) иммунного ответа.
Ключевая идея: Эти клетки обеспечивают специфичность, разнообразие, иммунологическую память и регуляцию иммунного ответа.
Характеристика иммунокомпетентных клеток
Основными иммунокомпетентными клетками являются лимфоциты. Они обладают следующими фундаментальными свойствами:
Клональность и специфичность: Каждый лимфоцит несет на своей поверхности рецептор, который распознает лишь одну уникальную антигенную детерминанту
Созревание в центральных органах иммунной системы:
B-лимфоциты созревают у млекопитающих в костном мозге (Bone marrow).
T-лимфоциты созревают в тимусе.
Наличие рецепторов для антигенов:
Активация и дифференцировка: При встрече со "своим" антигеном и получении ко-стимулирующих сигналов наивный лимфоцит активируется, пролиферирует и дифференцируется в эффекторные и клетки памяти.
Рециркуляция: Наивные лимфоциты постоянно мигрируют из крови в лимфоидные органы (лимфоузлы, селезенку) и обратно в поисках "своего" антигена.
Роль основных типов иммунокопетентных клеток в иммунном ответе
1. B-лимфоциты
Эффекторная функция: После активации и помощи со стороны T-хелперов (см. ниже) дифференцируются в:
Плазматические клетки: "Фабрики антител". Синтезируют и секретируют огромное количество специфических антител (иммуноглобулинов) для нейтрализации токсинов, вирусов, опсонизации ("метки") патогенов.
В-клетки памяти: Обеспечивают быстрый и мощный антительный ответ при повторной встрече с тем же антигеном.
Являются основными эффекторами гуморального иммунитета.
2. T-лимфоциты
Подразделяются на несколько ключевых субпопуляций:
T-хелперы (CD4+): "Дирижеры" иммунного ответа.
Распознают антиген, представленный молекулами MHC-II (на профессиональных антиген-презентирующих клетках: макрофагах, дендритных клетках, B-клетках).
Активируются и дифференцируются в субпопуляции (Th1, Th2, Th17, Tfh), которые секретируют цитокины.
Роль: Активируют макрофаги, B-клетки, цитотоксические лимфоциты, направляют тип иммунного ответа.
Цитотоксические T-лимфоциты (CTL, CD8+): "Киллеры".
Распознают антиген, представленный молекулами MHC-I (есть на всех ядерных клетках организма).
Роль: Уничтожают собственные клетки, инфицированные вирусами, внутриклеточными бактериями, а также опухолевые клетки. Вызывают гибель клетки-мишени через индукцию апоптоза.
T-регуляторные клетки (Treg): "Гасители" иммунного ответа.
Ключевая роль: Поддерживают иммунную толерантность к собственным антигенам, предотвращают аутоиммунные реакции, ограничивают силу и продолжительность иммунного ответа для предотвращения повреждения собственных тканей.
T-клетки памяти: Как и B-клетки памяти, обеспечивают быстрый и эффективный T-клеточный ответ при повторной встрече с антигеном.
Гуморальный иммунитет. Понятие. Особенности первичного и вторичного иммунного ответа.
Гуморальный иммунитет — это тип адаптивного (приобретенного) иммунного ответа, основным эффекторным механизмом которого являются антитела (иммуноглобулины), секретируемые плазматическими клетками, произошедшими от В-лимфоцитов. Антитела циркулируют в крови, лимфе и других жидкостях организма (humores — лат. "жидкости"), нейтрализуя внеклеточные патогены и их токсины.
Ключевые эффекторные функции антител:
Нейтрализация: Связывание токсинов и вирусов, блокирование их взаимодействия с рецепторами клеток.
Активация комплемента (классический путь): Приводят к лизису бактерий.
Опсонизация: "Пометка" патогенов для их последующего фагоцитоза макрофагами и нейтрофилами.
Антителозависимая клеточная цитотоксичность (ADCC): Связывание антител с поверхностью клеток-мишеней (например, опухолевых) и их уничтожение NK-клетками.
Особенности первичного и вторичного иммунного ответа
При первой встрече с антигеном развивается первичный иммунный ответ. При повторной встрече с тем же антигеном — вторичный (анамнестический) иммунный ответ, который качественно и количественно отличается от первичного. Эти различия лежат в основе принципа иммунологической памяти и эффективности вакцинации.
Характеристика |
Первичный иммунный ответ |
Вторичный иммунный ответ |
Триггер (причина) |
Первая встреча организма с данным антигеном |
Повторная встреча с тем же антигеном |
Клетки, инициирующие ответ |
Наивные (неактивированные) В- и Т-лимфоциты |
Клетки памяти (В- и Т-лимфоциты памяти) |
Латентный (скрытый) период |
Длительный (5-7, иногда до 10-14 суток). |
Короткий (1-3 суток). Клетки памяти уже готовы к быстрой активации. |
Динамика накопления антител (титр) |
Медленный рост, невысокий пиковый титр. |
Быстрый, лавинообразный рост, высокий пиковый титр |
Класс синтезируемых антител |
IgM появляются первыми. Затем может происходить переключение на IgG (или IgA/IgE), но их титр невелик. |
IgG (или IgA/IgE) – преобладающий класс. Выработка IgM незначительна или отсутствует. |
Продолжительность |
Непродолжительный (титр антител быстро снижается). |
Длительный, устойчивый. Уровень защитных антител сохраняется долго (месяцы, годы). |
Иммунологическая память |
Только формируется |
Реализуется |
Клеточный иммунитет. Факторы. Его значение в защите организме при вирусных инфекциях.
Клеточный иммунитет — это тип адаптивного (приобретенного) иммунного ответа, эффекторную функцию в котором выполняют не антитела, а активированные клетки иммунной системы, прежде всего Т-лимфоциты. Его главная задача — уничтожение собственных клеток организма, измененных в результате инфицирования (вирусами, внутриклеточными бактериями), злокачественной трансформации, или участие в отторжении чужеродных тканей.
Ключевое отличие от гуморального иммунитета: Объектом атаки являются не свободно циркулирующие патогены, а инфицированные или измененные клетки хозяина.
Факторы клеточного иммунитета (Эффекторные клетки и их продукты)
Основными действующими лицами являются:
Цитотоксические Т-лимфоциты (CTL, CD8+ Т-клетки):
Распознают комплексы "пептид вирусного/опухолевого белка + MHC-I" на поверхности зараженной клетки.
Механизмы уничтожения:
Перфорин-гранзимовый путь: Секретируют белок перфорин, который образует поры в мембране клетки-мишени, и протеазы гранзимы, которые запускают внутриклеточный каскад апоптоза (программируемой гибели клетки).
Т-хелперы 1 типа (Th1):
"Дирижеры" воспалительного и клеточно-опосредованного ответа.
Основная функция — активация других клеток через секрецию цитокинов:
Активированные макрофаги:
Под действием IFN-γ от Th1-клеток превращаются в гипер-активированные клетки, способные уничтожать устойчивые внутриклеточные патогены и опухолевые клетки.
Участвуют в процессе гранулематозного воспаления (изоляции устойчивых патогенов).
Значение клеточного иммунитета при вирусных инфекциях
Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами. Они используют клеточный аппарат хозяина для репликации, скрываясь внутри клетки от действия антител. Именно клеточный иммунитет играет решающую роль в элиминации вируса на этой стадии.
Механизмы защиты:
Прямое уничтожение инфицированных клеток:
Цитотоксические Т-лимфоциты (CD8+) напрямую распознают и убивают клетки, презентирующие вирусные пептиды на MHC-I. Это разрушает "фабрики" по производству новых вирусных частиц и предотвращает распространение инфекции.
Ограничение распространения вируса через цитокины:
Интерферон-гамма (IFN-γ), секретируемый Th1 и CTL:
Активирует макрофаги, которые фагоцитируют и разрушают вирусные частицы и погибшие клетки.
Обладает прямым противовирусным действием, ингибируя репликацию вируса.
Фактор некроза опухоли (TNF-α) также может индуцировать апоптоз инфицированных клеток и оказывать противовирусный эффект.
Формирование иммунной памяти:
После перенесенной инфекции формируются долгоживущие Т-клетки памяти (CD4+ и CD8+).
При повторном заражении тем же вирусом они обеспечивают быстрый и мощный клеточный ответ, который часто предотвращает развитие заболевания или делает его течение легким (например, при ветрянке, кори).
Контроль над латентными и персистирующими инфекциями:
При таких инфекциях, как герпесвирусы (цитомегаловирус, вирус Эпштейна-Барр), клеточный иммунитет является единственным механизмом контроля.
Постоянный пул специфических CD8+ Т-клеток сдерживает реактивацию вируса из латентного состояния.
Понятие об антигенах и гаптенах. Свойства, условия их проявления. Антигенная структура бактериальной клетки. Практическое значение для диагностики.
Антиген (Аг) — это любое вещество, которое при попадании во внутреннюю среду организма способно специфически взаимодействовать с продуктами иммунного ответа (антителами, B- и T-клеточными рецепторами) и индуцировать развитие иммунного ответа.
Ключевой признак: Иммуногенность + Антигенность.
Гаптен — это простое низкомолекулярное вещество, которое само по себе не способно индуцировать иммунный ответ (не иммуногенно), но может специфически взаимодействовать с уже готовыми антителами или рецепторами лимфоцитов.
Ключевой признак: Только антигенность (специфичность), но нет иммуногенности. Становится полноценным антигеном при связывании с крупной молекулой-носителем.
Свойства антигенов:
Иммуногенность — способность вызывать специфический иммунный ответ (образование антител, клона лимфоцитов). Это активное свойство.
Антигенность (специфичность) — способность избирательно взаимодействовать со специфичными антителами или рецепторами лимфоцитов. Это пассивное свойство. Определяется особыми участками молекулы антигена — антигенными детерминантами (эпитопами).
Б. Условия, определяющие иммуногенность (когда вещество проявит себя как антиген):
Условие |
Пояснение |
1. Чужеродность |
Чем больше генетическое различие между донором антигена и реципиентом, тем сильнее иммунный ответ. |
2. Молекулярная масса |
Высокая (обычно > 10 кДа). |
3. Химическая природа и сложность |
Наиболее иммуногенны белки. Сложные полисахариды также иммуногенны. Простые повторяющиеся полимеры — слабые иммуногены. |
4. Жесткость структуры |
Стабильная, неразветвленная пространственная конфигурация — лучше для распознавания. |
5. Доступность эпитопов |
Детерминанты должны быть доступны для рецепторов |
3. Антигенная структура бактериальной клетки
Бактериальная клетка — комплексный антиген, состоящий из множества различных антигенов. Знание этой структуры лежит в основе идентификации (диагностики) бактерий.
Антиген |
Локализация и характеристика |
Практическое значение |
Соматический (О-антиген) |
Наружная часть ЛПС грамотрицательных бактерий. Термостабилен. |
Основа серодиагностики Определяет токсигенность (эндотоксин — липид А ЛПС). |
Жгутиковый (Н-антиген) |
Белок флагеллин в составе жгутиков. Термолабилен. |
Определение подвижности бактерий. Серотипирование |
Капсульный (К-антиген) |
Полимер (полисахарид, реже полипептид), окружающий клеточную стенку. |
Важнейший фактор вирулентности (защита от фагоцитоза). Основа для вакцин |
Белки наружной мембраны |
Порины и другие белки клеточной стенки. |
Могут быть видоспецифичными. Используются в диагностике. |
Цитоплазматические антигены |
Антигены цитоплазматической мембраны, рибосом, ферментов. |
Малодоступны для иммунного ответа при жизни бактерии, но важны при ее разрушении. |
Антигены экзотоксинов |
Белковые токсины, секретируемые бактериями (столбнячный, дифтерийный). |
Нейтрализующие антитоксические антитела — основа иммунитета при столбняке, дифтерии. Используются для получения анатоксинов (вакцин). |
4. Практическое значение для диагностики
Реакция агглютинации (РА): Специфические антитела склеивают бактерии, видна хлопьевидная агглютинация (для определения О- и Н-антигенов).
Реакция преципитации: Обнаружение растворимых антигенов (капсульных, токсинов).
Иммуноферментный анализ (ИФА), иммунофлюоресценция (РИФ): Современные высокочувствительные методы.
Эпидемиологический надзор: Выделение и типирование антигенов позволяет отслеживать пути распространения инфекции (например, определить источник вспышки сальмонеллеза).
Контроль эффективности вакцинации: Определение титра защитных антител к конкретным антигенам (например, к дифтерийному анатоксину).
Разработка вакцин: Вакцины содержат очищенные протективные антигены, вызывающие формирование иммунитета (капсульные полисахариды, анатоксины, субъединичные вакцины).
Специфические иммуноглобулины (антитела) Структура. Свойства. Функции. Классы иммуноглобулинов.
Базовой структурной единицей всех классов Ig является мономер, состоящий из четырех полипептидных цепей: двух идентичных тяжелых (H-цепи) и двух идентичных легких (L-цепи), соединенных дисульфидными связями. Молекула имеет Y- или T-образную форму.
Легкие цепи (L):
Тяжелые цепи (H): Различаются по строению и определяют класс иммуноглобулина.
Важнейшие структурные области (домены):
Fab-фрагмент (Fragment antigen-binding): "Ветви" Y-образной молекулы. Связывается с антигеном.
Состоит из вариабельных (V) и константных (C₁) доменов легкой и тяжелой цепей
Антигенсвязывающий участок (паратоп) формируется на кончике Fab-фрагмента за счет взаимодействия гипервариабельных участков V-доменов обеих цепей. Именно здесь определяется специфичность антитела.
Fc-фрагмент (Fragment crystallizable): "Хвост" молекулы. Определяет эффекторные функции антитела.
Состоит из константных доменов двух тяжелых цепей.
Функции Fc-фрагмента:
Связывание с рецепторами клеток иммунной системы (фагоциты, NK-клетки, тучные клетки) — опсонизация, ADCC, дегрануляция.
Активация системы комплемента (классический путь).
Транспорт через плаценту и слизистые оболочки.
Гибкий шарнирный участок между Fab и Fc позволяет молекуле менять конформацию для лучшего связывания с антигенами.
2. Свойства антител
Специфичность: Способность связываться только с определенным эпитопом антигена, который индуцировал их образование.
Авидность: Прочность связывания всей молекулы антитела с антигеном (суммарная сила множественных взаимодействий). Зависит от:
Аффинности (прочность связывания одного паратопа с одним эпитопом).
3. Функции антител
Антитела сами не убивают патогены, но "помечают" их для других компонентов иммунной системы:
Нейтрализация: Связывание с токсинами, вирусами, бактериями, что блокирует их взаимодействие с рецепторами клеток хозяина и делает их безвредными.
Опсонизация: Связывание Fc-фрагмента с поверхностью патогена ("метка"), что облегчает его фагоцитоз макрофагами и нейтрофилами (у которых есть Fc-рецепторы).
Активация комплемента (классический путь): Комплекс антиген-антитело (особенно IgG, IgM) запускает каскад реакций системы комплемента, приводящий к:
Лизису бактерий (образование мембраноатакующего комплекса).
Хемотаксису лейкоцитов в очаг воспаления.
Дополнительной опсонизации (компонент C3b).
Антителозависимая клеточная цитотоксичность (ADCC): Антитела (IgG) связываются с антигенами на поверхности клетки-мишени (опухолевой, инфицированной вирусом). NK-клетки распознают Fc-фрагмент и убивают мишень.
Трансцитоз: Через взаимодействие с Fc-рецепторами на эпителиальных клетках антитела (особенно IgA) транспортируются через слизистые оболочки и плаценту (IgG), обеспечивая местный и пассивный иммунитет.
Агрегация (агглютинация и преципитация): Сшивая антигены, антитела образуют крупные комплексы, которые легче удаляются фагоцитами.
4. Классы иммуноглобулинов и их характеристики
Класс, форма |
Концентрация в сыворотке (%) |
Основные функции и особенности |
IgG (мономер) |
70-75% |
Основное антитело вторичного иммунного ответа. Высокая аффинность. Проходит через. Активирует комплемент, опсонизация, нейтрализация, ADCC. 4 подкласса (IgG1-4). |
IgM (пентамер + J-цепь) |
~10% |
"Антигенный зонд" первичного ответа. Первое антитело, синтезируемое при инфекции и плодом. Низкая аффинность, но высокая авидность |
IgA |
15-20% |
Антитело слизистых и секретов. Секреторный IgA (sIgA) — димер с J-цепью и секреторным компонентом, защищает от проникновения патогенов через слизистые |
IgE (мономер) |
<0.001% |
Антитело аллергических реакций и защиты от паразитов. Fc-фрагмент с высоким сродством связывается с рецепторами на тучных клетках и базофилах. |
IgD (мономер) |
~0.3% |
Функции до конца не ясны. В основном присутствует как мембранный рецептор на зрелых наивных B-лимфоцитах вместе с IgM. |
Серодиагностика инфекционных заболеваний. Принципы. Понятия о титре и диагностическом титре. Практическое значение метода. (примеры).
Серодиагностика — это метод лабораторной диагностики инфекционных и некоторых неинфекционных заболеваний, основанный на обнаружении специфических антител в сыворотке крови пациента к антигенам возбудителя (или наоборот — обнаружении антигенов возбудителя с помощью известных антител).
Основной принцип: Регистрация и учет видимого эффекта (реакции) взаимодействия антигена (Аг) и антитела (Ат) in vitro. Этот эффект (агглютинация, преципитация, свечение, изменение цвета) служит индикатором наличия в сыворотке пациента искомых антител (или антигенов).
Принципы (основы) серодиагностики
Специфичность: Реакция происходит только между комплементарными, строго соответствующими друг другу парами Аг-Ат (как "ключ к замку").
Использование стандартных реагентов:
Для обнаружения АТ: Используются известные диагностикумы (антигены) – убитые микробы, очищенные антигены, аллергены.
Для обнаружения АГ: Используются диагностические сыворотки (антитела) с известной специфичностью.
Двухкомпонентность системы: Обязательное присутствие двух главных компонентов: испытуемой сыворотки (или другого материала) и стандартного диагностического реагента.
Индикация результата: Наличие реакции визуализируется различными способами в зависимости от метода (помутнение, хлопья, свечение, окрашивание).
Два основных подхода в серодиагностике:
Прямое определение возбудителя (его антигенов) в биоматериале (кровь, мазок, кал). Используются иммунные сыворотки с известными антителами.
Пример: Экспресс-тест на стрептококк из зева (РИФ), ИФА-определение антигена ротавируса в кале.
Непрямой метод (основной в серологии) – определение антител в динамике. Исследуют парные сыворотки крови пациента, взятые с интервалом в 10-14 дней (в острой фазе болезни и в период реконвалесценции). Критерием текущей или недавней инфекции является нарастание титра антител во второй сыворотке по сравнению с первой.
Понятия о титре и диагностическом титре
Титр антител — это максимальное разведение сыворотки крови, при котором еще обнаруживается положительная реакция взаимодействия "антиген-антитело".
Как определяется: Сыворотку пациента последовательно разводят (1:10, 1:20, 1:40, 1:80, 1:160 и т.д.) и вносят в лунки с постоянным количеством антигена. Титром считается последнее разведение, где реакция (например, агглютинация) еще видна.
Высокий титр (например, 1:1280) указывает на большое количество специфических антител в крови.
Нарастание титра в парных сыворотках в 4 и более раз — основной серологический критерий активной инфекции.
Диагностический титр — это условно принятое, статистически обоснованное разведение сыворотки, выше которого положительный результат считается имеющим диагностическую значимость.
Зачем нужен: Позволяет интерпретировать результат по одной пробе сыворотки (когда нет возможности взять парные).
Пример: Для брюшного тифа диагностическим титром в РПГА может считаться 1:200. Если титр пациента ≥ 1:200 — результат положительный, свидетельствует о возможной инфекции или поствакцинальном иммунитете. Если < 1:200 — отрицательный.
Практическое значение метода (примеры)
Подтверждение клинического диагноза при стертых, атипичных формах болезни.
Пример: Диагностика инфекционного мононуклеоза (вирус Эпштейна-Барр) с помощью выявления гетерофильных антител (реакция Пауля-Буннелля) или специфических антител (ИФА).
Ретроспективная диагностика, когда возбудитель уже элиминирован, но остались антитела.
Пример: Определение антител к вирусу краснухи у беременных для оценки риска инфицирования плода. Наличие IgG говорит о перенесенной инфекции/вакцинации и иммунитете.
Дифференциация стадии инфекционного процесса путем определения классов иммуноглобулинов.
IgM — маркер острой, текущей инфекции (появляются первыми, исчезают через 1-3 мес).
IgG — маркер перенесенной инфекции, иммунной памяти (появляются позже, сохраняются годами). Нарастание титра IgG в парных сыворотках — признак активного процесса.
Пример: ИФА-диагностика клещевого энцефалита, боррелиоза (болезни Лайма), ВИЧ-инфекции. Обнаружение IgM подтверждает свежее заражение.
Оценка напряженности поствакцинального иммунитета.
Пример: Определение титра антител к вирусу гепатита В или столбнячному анатоксину после вакцинации для решения вопроса о необходимости ревакцинации.
Эпидемиологические исследования (выявление иммунной прослойки населения).
Экспресс-диагностика с помощью иммунохроматографических тест-полосок (латеральный поток).
Пример: Быстрые тесты на ВИЧ, грипп, стрептококк, Helicobacter pylori (по капле крови, слюне, мазку).
!!!Реакции иммунитета. Поколения (I, II, III). Компоненты. Характеристика. Практическое использование для серодиагностики, индикации, идентификации антигенов (примеры).
Определение: Это видимые in vitro эффекты специфического взаимодействия антигена (Аг) с антителом (Ат) или сенсибилизированными лимфоцитами, используемые для диагностических и исследовательских целей.
Основа: Специфичность связи "антиген-антитело", которая визуализируется с помощью различных физических или биохимических индикаторов.
Поколения реакций, компоненты и характеристика
I. Реакции I поколения (Простые, классические)
Основа: Непосредственная визуализация первичного эффекта взаимодействия Аг+Ат без дополнительных меток. Компоненты: Антиген + Антитело + Электролит (солевой раствор, обычно 0.9% NaCl).
Название реакции |
Физическая основа (Эффект) |
Характеристика |
Реакция агглютинации (РА) |
Склеивание и выпадение в осадок корпускулярных под действием специфических антител. |
Прямая РА: АТ + корпускулярный АГ (бактерии). |
Реакция преципитации (РП) |
Образование мелкодисперсного осадка (преципитата) при взаимодействии растворимого антигена с антителами в солевом растворе. |
В геле: позволяет разделять сложные смеси антигенов. Флоккуляция (напр., реакция преципитации на холоду – кольцепреципитация). |
Реакции 2 поколения – РНГА, латекс-агглютинация (есть носитель)
II. Реакции 3 поколения (Метки)
Основа: Использование меток (маркеров) на одном из компонентов (обычно на антителе) для детекции реакции Аг+Ат. Компоненты: Антиген + Меченое антитело + Субстрат для метки.
|
Название реакции |
Метка и принцип детекции |
Характеристика |
|
|
|
Иммунофлюоресценция (РИФ) |
Связанные с АТ флюорохромы светятся под УФ-лампой. |
Прямая РИФ: Меченые АТ наносят на препарат с АГ. Непрямая РИФ: 1) Немеченые АТ + АГ; 2) Меченые анти-антитела к первым АТ. Более чувствительная. |
|
|
|
Иммуноферментный анализ (ИФА) |
Фермент, присоединённый к АТ. После реакции Аг+Ат добавляют бесцветный субстрат, который фермент превращает в окрашенный продукт. Интенсивность окраски пропорциональна количеству Аг или Ат. |
Высокая чувствительность и специфичность. Автоматизация. Позволяет определять концентрацию и класс антител (IgM, IgG). Наиболее широко используется. |
|
|
Иммунохроматографический анализ (ИХА) |
Капиллярное движение жидкости по полоске, в зоне которой иммобилизованы Аг или АТ. Встреча компонентов приводит к цветной реакции в тест-зоне. |
Экспресс-тесты. Простота, скорость (5-15 мин). Чувствительность ниже, чем у ИФА. |
|||
Практическое использование (примеры)
1. Серодиагностика (обнаружение антител)
РПГА/РНГА (реакция пассивной гемагглютинации): Диагностика брюшного тифа, сифилиса (РПГА с кардиолипиновым АГ).
ИФА: Основной метод для определения антител к ВИЧ, гепатитам В и С, кори, краснухе, токсоплазме, хламидиям с определением классов
РИФ: Диагностика сифилиса (РИФ-абс – "золотой стандарт").
Иммуноблот: Подтверждение положительного ИФА на ВИЧ
2. Индикация (обнаружение) антигенов возбудителя в биоматериале
Прямая РИФ: Экспресс-диагностика гриппа, респираторно-синцитиального вируса в мазках из носа; стрептококка группы А в мазке из зева.
ИФА (сэндвич-вариант): Обнаружение антигенов ротавируса, аденовируса в кале; HBs-антигена вируса гепатита В в крови; токсинов Clostridium difficile.
ИХА (экспресс-тесты): Тесты на COVID-19, грипп, стрептококк, Helicobacter pylori (
3. Идентификация (определение вида/штамма) микроорганизмов
Прямая реакция агглютинации на стекле: Определение серогруппы менингококка, пневмококка, сальмонеллы, шигеллы с использованием диагностических агглютинирующих сывороток.
Реакция иммобилизации: РИТ (реакция иммобилизации трепонем) при сифилисе – живые трепонемы теряют подвижность в присутствии специфических АТ пациента.
Иммунофлюоресценция: Идентификация возбудителя в культуре или гистологическом срезе (например, Legionella).
Реакция преципитации в геле: Идентификация токсинов (эндотоксинов) бактерий.
Реакция агглютинации, ее разновидности (ориентировочная, развернутая, непрямая). Механизм. Практическое применение. Примеры использования в двух направлениях (примеры).
Определение: Реакция агглютинации — это иммунологическая реакция in vitro, при которой происходит склеивание (агглютинация) и выпадение в осадок корпускулярных антигенов (бактерии, эритроциты, латексные частицы) под действием специфических антител (агглютининов) в присутствии электролита.
Сущность: Образование крупных, видимых невооруженным глазом агрегатов (агглютинатов) из мелкодисперсной взвеси антигенов.
Механизм реакции
Специфическая стадия: Связывание активных центров (Fab-фрагментов) молекул антител с соответствующими детерминантами (эпитопами) на поверхности корпускулярных антигенов.
Неспецифическая стадия: Образование крупной трехмерной решетки (агглютината) за счет того, что одна молекула антитела (IgM или IgG) может связывать несколько антигенных частиц (валентность IgM = 10, IgG = 2). Электролит (физиологический раствор) уменьшает электростатическое отталкивание между отрицательно заряженными частицами, способствуя их сближению и склеиванию.
Ключевые компоненты:
Корпускулярный антиген.
Специфическая антисыворотка (содержащая агглютинины).
Электролит (0.9% NaCl).
Разновидности реакции агглютинации
1. Ориентировочная (пластинчатая, на стекле)
Суть: Качественная, ускоренная реакция. Проводится на предметном стекле или специальной пластинке с лунками.
Методика: На стекло наносят каплю диагностической агглютинирующей сыворотки и каплю физиологического раствора (контроль). В обе капли петлей вносят небольшое количество чистой культуры исследуемых бактерий, смешивают и покачивают стекло 1-5 минут.
Учет результата: Положительная реакция — появление в капле с сывороткой хлопьев или зерен агглютината на фоне просветления жидкости. В контроле — равномерная муть.
Назначение: Быстрое предварительное определение вида или серогруппы выделенной чистой культуры бактерий.
2. Развернутая (пробирочная, количественная)
Суть: Количественная реакция для определения титра антител в сыворотке пациента.
Методика: В ряд пробирок готовят серийные разведения исследуемой сыворотки. Во все пробирки вносят одинаковое количество стандартного корпускулярного антигена. Смеси инкубируют при 37°C 2 часа, затем оставляют при комнатной температуре до следующего дня.
Учет результата: Учитывают наличие агглютината и степень просветления жидкости в каждой пробирке. Титром антител считается наибольшее разведение сыворотки, при котором еще отчетливо видна агглютинация.
Назначение: Серодиагностика, оценка напряженности поствакцинального иммунитета.
3. Непрямая (пассивная) реакция агглютинации (РНГА, РПГА)
Направление I: ИДЕНТИФИКАЦИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ (Определение АНТИГЕНА)
Цель: Определить вид/серовар выделенной чистой культуры микроорганизма с помощью стандартных диагностических агглютинирующих сывороток (известные антитела).
Пример 1: Ориентировочная реакция на стекле для идентификации сальмонелл.
При подозрении на сальмонеллез из кала пациента выделяют чистую культуру.
На стекло наносят капли стандартных сывороток к сальмонеллам групп A, B, C, D и др., вносят культуру.
Направление II: СЕРОДИАГНОСТИКА (Обнаружение АНТИТЕЛ)
Цель: Обнаружить специфические антитела в сыворотке крови пациента для подтверждения диагноза. Используют стандартные диагностикумы (известные антигены).
Пример 1: Реакция Видаля (развернутая РА) при брюшном тифе.
Используют диагностикумы: O- и H-антигены брюшнотифозных сальмонелл.
Определяют титр антител в парных сыворотках (взятых с интервалом 7-10 дней). Диагностически значимо 4-кратное и более нарастание титра
Реакция непрямой (пассивной) гемагглютинации (РНГА). Механизм. Практическое использование (примеры). Достоинства и недостатки.
Суть: Реакция, в которой растворимый антиген предварительно адсорбируют на поверхности инертных корпускул-носителей превращая его в корпускулярный. Затем с этими сенсибилизированными частицами проводят обычную РА.
Методика: Эритроциты обрабатывают танином, затем инкубируют с раствором антигена. Полученные сенсибилизированные эритроциты добавляют к разведениям исследуемой сыворотки.
Учет результата: Положительная реакция — "зонтик" из агглютинированных эритроцитов на дне пробирки. Отрицательная — компактный осадок эритроцитов в виде "пуговки".
Преимущества: Высокая чувствительность (в 10-100 раз выше, чем у прямой РА), возможность использовать для обнаружения растворимых антигенов и антител к ним.
Разновидности:
РПГА (реакция пассивной гемагглютинации) — носитель — эритроциты.
РПА (реакция пассивной агглютинации) — носитель — латекс, желатин и др. (латекс-агглютинация).
Пример 2: РПГА при сифилисе.
В качестве антигена используют кардиолипиновый антиген (нетрепонемный тест).
Эритроциты сенсибилизируют этим антигеном.
Положительная РПГА указывает на возможное наличие сифилиса
Достоинства (Преимущества)
Высокая чувствительность
Высокая специфичность.
Возможность детекции растворимых (некорпускулярных) антигенов.
Универсальность. Метод можно использовать в двух направлениях:
Наглядность и простота учета результата.
Возможность точного количественного определения (титрования).
Относительная простота постановки и доступность.
Недостатки
Техническая сложность подготовки реагентов.
Нестабильность готовых сенсибилизированных эритроцитов.
Риск неспецифической агглютинации.
Невозможность автоматизации.
Субъективизм при учете слабоположительных реакций
Реакция преципитации. Механизм. Отличия от реакции агглютинации. Разновидности (кольцепреципитация, реакция преципитации в геле). Применение в медицинской практике (примеры).
Определение: Это иммунологическая реакция in vitro, при которой происходит взаимодействие растворимого антигена со специфическими антителами (преципитинами) в присутствии электролита, приводящее к образованию мелкодисперсного осадка — преципитата.
Сущность: Образование трёхмерной решётки (преципитата) за счёт соединения многовалентного растворимого антигена с молекулами антител.
Механизм реакции
Специфическая фаза: Связывание Fab-фрагментов антител (преципитинов) с эпитопами растворимого антигена. Антиген в этой реакции является мультивалентным (имеет множество эпитопов).
Фаза образования решётки: При оптимальном соотношении антигена и антител (зона эквивалентности) образуются крупные, нерастворимые комплексы антиген-антитело (Ag-Ab), которые выпадают в осадок.
Роль электролита: Уменьшает заряд молекул и способствует их агрегации.
Важнейшее условие: Оптимальное количественное соотношение Ag и Ab. При избытке любого из компонентов (зона избытка антигена или антител) образуются мелкие растворимые комплексы, и осадок не выпадает (феномен прозоны).
Отличия от реакции агглютинации
Признак |
Реакция преципитации |
Реакция агглютинации |
Физическое состояние антигена |
Растворимый |
Корпускулярный |
Размер образующегося комплекса |
Мелкодисперсный, аморфный осадок |
Крупный, хлопьевидный или зернистый осадок |
Скорость образования |
Относительно медленная (часы). |
Относительно быстрая (минуты, часы). |
Чувствительность |
Ниже, чем у РА и РНГА. |
Выше, особенно у РНГА. |
Разновидности реакции преципитации
1. Кольцепреципитация (пробирочная)
Методика: В узкую пробирку (преципитационную) наслаивают раствор антигена на иммунную сыворотку. Компоненты диффундируют навстречу друг другу.
Учёт результата: При наличии соответствия на границе раздела жидкостей через 5-20 минут образуется мутное кольцо преципитата.
Достоинства: Простота и быстрота.
Недостатки: Низкая чувствительность, нельзя определить количество компонентов.
Пример: Реакция Асколи (термостойкий антиген сибирской язвы + диагностическая сыворотка) для диагностики сибирской язвы в кожевенном сырье, трупах животных.
2. Реакция преципитации в геле (иммунодиффузия)
Суть: Антиген и антитело диффундируют навстречу друг другу в полужидком геле (агар, агароз). В месте их встречи при оптимальном соотношении образуется полоса (линия) преципитации.
Радиальная иммунодиффузия:
Антитела равномерно включены в гель. В лунки вносят антиген.
Антиген диффундирует, образуя кольца преципитации, диаметр которых пропорционален концентрации антигена.
Применение: Количественное определение белков сыворотки крови (иммуноглобулинов, компонентов комплемента, альфа-фетопротеина).
Применение в медицинской практике (примеры)
Судебно-медицинская и биологическая экспертиза:
Установление видовой принадлежности белков (крови, спермы, слюны) в пятнах на вещественных доказательствах.
Иммунологический анализ белков сыворотки крови:
Количественное определение иммуноглобулинов (IgG, IgA, IgM) методом радиальной иммунодиффузии.
Токсикологическая диагностика:
Обнаружение токсинов в пищевых продуктах, раневом экссудате
Реакция иммунофлуоресценции (прямая и непрямая). Механизм. Достоинства и недостатки. Использование в диагностике в двух направлениях. Примеры.
Определение: Это метод выявления антигенов или антител с помощью меченых флуорохромами антител, основанный на визуализации комплекса антиген-антитело под люминесцентным микроскопом.
Механизм
Связывание: Специфическое взаимодействие антигена с антителом.
Флуоресценция: При облучении УФ-светом флуорохром, ковалентно связанный с молекулой антитела, поглощает энергию и испускает её в виде квантов видимого света определенной длины волны
Детекция: Свечение наблюдают и регистрируют с помощью люминесцентного микроскопа. Наличие свечения в характерных структурах указывает на присутствие искомого антигена (или антитела).
1. Прямая РИФ (ПИФ)
Механизм: Антитела, специфичные к искомому антигену, сразу мечены флуорохромом.
Схема: Антиген (в препарате) + Меченые специфические антитела → Иммунокомплекс → СВЕЧЕНИЕ.
Этапы:
Фиксация исследуемого материала (мазок, срез) на предметном стекле.
Нанесение на препарат меченой диагностической сыворотки.
Инкубация, отмывание для удаления несвязавшихся антител.
Просмотр в люминесцентном микроскопе.
2. Непрямая (двухэтапная) РИФ (НРИФ)
Механизм: Используются два вида антител. Первые (немеченые) специфичны к искомому антигену. Вторые (меченые) — специфичны к Fc-фрагменту первых антител (т.е. являются антивидовыми).
Схема: Антиген + Специфические немеченые антитела (I) + Меченые антивидовые антитела (II) → Иммунокомплекс → СВЕЧЕНИЕ.
Этапы:
Фиксация материала.
Нанесение немеченой специфической сыворотки (I антитела).
Инкубация, отмывание.
Нанесение меченой антивидовой сыворотки
Инкубация, отмывание, просмотр.
Достоинства
Высокая специфичность и чувствительность.
Экспрессность: Результат можно получить в течение 1-2 часов.
Прямая визуализация возбудителя в клиническом материале
Возможность выявлять как антигены, так и антитела (при разных постановках).
Недостатки
Субъективность оценки: Результат зависит от квалификации и опыта лаборанта.
Необходимость специального дорогостоящего
Сложность количественной оценки
Возможность неспецифического свечения (ложноположительные результаты)
Использование в диагностике в двух направлениях
Направление I: ПРЯМОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ (его АНТИГЕНОВ) в клиническом материале
Пример 1: Диагностика респираторных инфекций (Прямая РИФ).
Материал: Мазки-отпечатки со слизистой носа, носоглотки.
Результат: При положительной реакции в эпителиальных клетках наблюдается ярко-зелёное свечение цитоплазмы или ядер, что указывает на наличие вирусных антигенов
Направление II: ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИТЕЛ в сыворотке крови пациента (серодиагностика)
Цель: Выявление специфических антител для подтверждения диагноза или оценки иммунного статуса.
Пример 3: Выявление антител к возбудителю болезни Лайма (боррелиям).
Используется как один из методов подтверждения, особенно на ранних стадиях.
Реакция нейтрализации (РТН и РБН). Принцип. Механизм. Использование для диагностики бактериальных и вирусных инфекций. Примеры.
Определение: Это иммунологическая реакция, основанная на способности специфических антител (антитоксинов, вирус-нейтрализующих антител) связываться с биологически активными антигенами (токсинами, вирусами, ферментами) и нейтрализовать (блокировать) их действие на чувствительные биологические системы.
Особенность: Это биологическая проба, где индикатором реакции служит живая система
Принцип и механизм
Принцип: Специфические антитела, связываясь с активными центрами антигена блокируют его взаимодействие с клеточными мишенями. Это предотвращает развитие патологического эффекта.
Разновидности и методики
1. Реакция нейтрализации токсина (РТН)
Объект нейтрализации: Бактериальный экзотоксин
Индикаторная система: Чувствительные лабораторные животные
Методика:
Смешивают испытуемый материал (подозреваемый на наличие токсина) или стандартный токсин с известной антитоксической сывороткой\сывороткой пациента неизвестной на наличие антитоксических АТ
Смесь инкубируют для образования иммунных комплексов.
Контрольным животным вводят токсин без сыворотки.
Наблюдают за животными. Нейтрализация считается успешной, если животные, получившие смесь "токсин + сыворотка", выживают, а контрольные – погибают с характерной симптоматикой.
2. Реакция нейтрализации вируса (РН вируса, РБН – реакция биологической нейтрализации)
Объект нейтрализации: Инфекционный вирус.
Индикаторная система:
Культура клеток (чаще всего).
Куриные эмбрионы.
Чувствительные животные.
Методика (на культуре клеток):
Сыворотку пациента (предполагаемые антитела) смешивают со стандартной дозой вируса, способной вызвать цитопатический эффект (ЦПЭ) – гибель клеток.
Смесь инкубируют для нейтрализации.
Эту смесь вносят в культуру чувствительных клеток т
Наблюдают за клетками несколько дней.
Учёт результата:
Положительная РН (наличие антител): Клетки остаются здоровыми, ЦПЭ нет. Антитела нейтрализовали вирус.
Отрицательная РН (нет антител): Клетки разрушаются (ЦПЭ есть). Вирус сохранил инфекционность.
Использование для диагностики бактериальных и вирусных инфекций. Примеры.
I. Диагностика бактериальных инфекций (через обнаружение токсинов или антитоксинов)
Идентификация возбудителя по типу токсина (определение АНТИГЕНА):
Пример: Определение типа дифтерийного токсина.
II. Диагностика вирусных инфекций (основная сфера применения РН)
Серодиагностика – выявление и титрование специфических вирус-нейтрализующих антител (ВНА):
Пример 1: Серодиагностика вирусных энцефалитов (клещевого, японского).
Метод: Стандартный вирус смешивают с серийными разведениями сыворотки пациента и вносят в культуру клеток или в мозг новорожденным мышам.
Результат: Определяют титр ВНА. Нарастание титра в парных сыворотках в 4 и более раз подтверждает диагноз. РН остаётся "золотым стандартом" для подтверждения многих арбовирусных инфекций из-за высокой специфичности.
Реакции, основанные на феномене гемагглютинации (РТГА, РГА). Общность и различия. Примеры практического использования в диагностике инфекционных заболеваний.
Феномен гемагглютинации — это склеивание (агглютинация) эритроцитов. В диагностике используют две принципиально разные реакции, основанные на этом феномене: Реакция гемагглютинации (РГА) и Реакция торможения гемагглютинации (РТГА).
Общность
Визуальный эффект: В основе обеих реакций лежит изменение характера осадка эритроцитов в лунках планшета: образование "зонтика" (агглютинация) или "пуговки" (отсутствие агглютинации).
Используемые компоненты: В обеих реакциях используются эритроциты (чаще куриные, морской свинки, человеческие группы 0) и исследуемый биологический материал (сыворотка, вирусная суспензия).
Учет результата: Результат оценивают визуально после осаждения эритроцитов.
Различия (Главное!)
Признак |
Реакция гемагглютинации (РГА) |
Реакция торможения гемагглютинации (РТГА) |
Природа явления |
НЕ иммунологическая. Вызывается не антителами, а вирусными гемагглютининами — особыми белками на поверхности вириона. |
Иммунологическая. В её основе лежит специфическая реакция антиген-антитело. |
Инициатор агглютинации |
Вирусный гемагглютинин Он связывается с рецепторами на поверхности эритроцитов, "сшивая" их между собой. |
Антигемагглютинирующие антитела, содержащиеся в иммунной сыворотке или сыворотке переболевшего. |
Суть реакции |
Прямая демонстрация способности вируса агглютинировать эритроциты. |
Демонстрация способности антител блокировать агглютинирующую активность вируса. |
Ключевой компонент |
Вирус, содержащий гемагглютинин. |
Специфические антитела, нейтрализующие гемагглютинин. |
Что определяют? |
1) Наличие вируса и его количество 2) Серотип вируса |
1) Наличие и титр специфических антител в сыворотке. 2) Серотип вируса |
Схема результата |
Вирус + Эритроциты = АГГЛЮТИНАЦИЯ ("зонтик") |
Вирус + Специфические антитела + Эритроциты = ТОРМОЖЕНИЕ АГГЛЮТИНАЦИИ ("пуговка") |
Логика результата |
"Зонтик" = ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ РГА (вирус есть). "Пуговка" = ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ РГА (вируса нет или его мало). |
"Пуговка" = ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ РТГА (антитела есть, они заблокировали вирус). "Зонтик" = ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ РТГА (антител нет, вирус свободно агглютинировал эритроциты). |
1. Использование РГА (обнаружение и титрование вируса)
Пример 1: Определение титра вируса гриппа в аллантоисной жидкости куриного эмбриона.
Постановка: Вносят серийные разведения исследуемой жидкости в лунки с эритроцитами.
Учёт: Наблюдают агглютинацию. Титром вируса считают наибольшее разведение, ещё дающее агглютинацию (образование "зонтика"). Например, титр 1:128.
2. Использование РТГА (серодиагностика – обнаружение антител)
Пример 1: Диагностика гриппа и ОРВИ
Цель: Подтвердить диагноз, обнаружив нарастание титра антител в парных сыворотках.
Постановка: Готовят ряд разведений сыворотки пациента. В каждое разведение вносят стандартную дозу вируса. Затем добавляют эритроциты.
Учёт: В тех разведениях, где есть антитела, агглютинация будет тормозиться (образуется "пуговка"). Титром антител считают наибольшее разведение сыворотки, полностью тормозящее агглютинацию. Диагностически значимо 4-кратное нарастание титра в парных сыворотках.
Иммуноферментный метод исследования. Принцип метода. Характеристика. Определение антигенов и антител с помощью ИФА. Примеры.
Определение: Иммуноферментный анализ (ИФА) — это высокочувствительный лабораторный метод, основанный на специфической реакции антиген-антитело, где для детекции образовавшегося иммунного комплекса используется ферментная метка.
Сущность: Фермент, связанный с антителом, катализирует превращение бесцветного субстрата в окрашенный продукт. Интенсивность окраски, измеряемая спектрофотометрически, прямо пропорциональна количеству выявленного антигена или антитела.
Принцип метода
Принцип ИФА заключается в сочетании трех ключевых элементов:
Иммунохимическая специфичность: Точное узнавание антигена соответствующим антителом.
Ферментативная активность: Использование фермента как высокоэффективного усилителя сигнала.
Фотометрическая детекция: Объективное количественное измерение результата.
Этапы любого ИФА:
Иммобилизация одного из реагентов (Аг или Ат) на твердой фазе (стенки лунок полистиролового планшета).
Инкубация с исследуемым образцом и специфическими реагентами.
Многократное отмывание для удаления несвязавшихся компонентов (ключевой этап, снижающий фон).
Внесение субстрата для фермента.
Внесение АТ с меткой
Остановка реакции и спектрофотометрическое измерение оптической плотности (ОП).
Характеристика метода
Достоинства:
Высокая чувствительность:
Высокая специфичность:
Объективность и количественный характер:
Возможность автоматизации:
Недостатки:
"Многокомпонентность
Необходимость специального оборудования
Относительная дороговизна
Возможность перекрестных реакций
1. Определение антигенов
Прямой («сэндвич»-метод, «ловушка») – наиболее частый вариант.
Цель: Обнаружить конкретный антиген в образце (кровь, моча, слюна).
Окрашивание возникает только если антиген образовал «сэндвич»: Твердая фаза – АТ₁ – АГ – АТ₂-фермент.
Преимущество: Высокая специфичность (двойное распознавание антигена).
2. Определение антител (серодиагностика)
Непрямой метод – «золотой стандарт» серодиагностики.
Цель: Обнаружить и измерить титр специфических антител (например, к вирусу) в сыворотке крови.
Схема:
Окрашивание свидетельствует о наличии в сыворотке специфических антител.
Преимущество: Универсальность. Одни и те же меченые антивидовые антитела можно использовать для детекции антител к любому антигену.
1. Инфекционная диагностика (определение антигенов):
Экспресс-тесты (кассетный формат): Обнаружение антигена SARS-CoV-2, гриппа, ротавируса, аденовируса в мазках из носа/зева или в кале (сэндвич-метод).
2. Серодиагностика (определение антител):
ВИЧ-инфекция: Скрининговое определение антител к ВИЧ (непрямой ИФА). При положительном результате – подтверждение иммуноблоттингом.
Гиперчувствительность замедленного типа. Механизм ее развития и проявления. Аллергические пробы. Практическое использование в диагностике инфекционных заболеваний (примеры).
Определение: Гиперчувствительность замедленного типа — это патологическая форма клеточно-опосредованного иммунного ответа, которая развивается через 24-72 часа после повторного контакта с антигеном и опосредована не антителами, а сенсибилизированными T-лимфоцитами (Th1) и макрофагами.
Механизм развития и проявления
Развитие ГЗТ происходит в две фазы:
Фаза I: Сенсибилизация (при первичном контакте с антигеном)
Проникновение антигена (гаптен+белок-носитель) в организм.
Презентация антигена: Дендритные клетки захватывают, перерабатывают и представляют пептиды на своих молекулах MHC-II.
Активация и дифференцировка T-хелперов
Образование клона сенсибилизированных лимфоцитов памяти (Th1).
Фаза II: Эффекторная (патологическая, при повторном контакте)
Повторное попадание того же антигена в сенсибилизированный организм.
Распознавание и активация: Антиген снова презентируется макрофагами. Клетки памяти Th1 распознают его, активируются и начинают интенсивно пролиферировать.
Секреция цитокинов: Активированные Th1 выделяют ключевые медиаторы ГЗТ:
Формирование клеточного инфильтрата и повреждение ткани:
Морфологическое проявление: Гранулематозное воспаление
Клинические проявления и примеры заболеваний, связанных с ГЗТ
Инфекционная аллергия:
Туберкулиновая реакция (проба Манту).
Контактный аллергический дерматит: Реакция на низкомолекулярные гаптены
Аутоиммунные заболевания с клеточным механизмом:
Рассеянный склероз (реакция против миелина).
Реакция отторжения трансплантата (основной механизм).
Гранулематозные болезни: Саркоидоз, болезнь Бехчета.
Аллергические пробы (кожные тесты замедленного типа)
Это диагностические процедуры, основанные на воспроизведении локальной реакции ГЗТ in vivo. Вводят аллерген в/к и оценивают реакцию через 24-48-72 часа.
Оценка результата (на примере пробы Манту):
Отрицательная: Уплотнение (папула, инфильтрат) 0-1 мм или только уколочная реакция.
Сомнительная: Папула 2-4 мм или гиперемия любого размера.
Положительная: Папула 5 мм и более.
Слабо положительная: 5-9 мм.
Средней интенсивности: 10-14 мм.
Выраженная: 15-16 мм.
Гиперергическая (чрезмерная): Папула 17 мм и более у детей/подростков (21 мм у взрослых), или везикуло-некротические изменения, лимфангит. Свидетельствует о высокой активности туберкулезной инфекции.
Вакцины. Определение. Типы вакцин (примеры). Их получение. Вакцинопрофилактика и вакцинотерапия.
Вакцины — это иммунобиологические препараты, содержащие антигены возбудителей инфекционных болезней или их компоненты, предназначенные для создания активного специфического иммунитета против конкретных патогенов.
Живые аттенуированные (ослабленные) вакцины
Содержат ослабленные микроорганизмы, потерявшие вирулентность, но сохранившие способность размножаться и вызывать иммунный ответ. Примеры:
Против туберкулеза (БЦЖ)
Инактивированные (убитые) вакцины
Содержат микроорганизмы, убитые физическими или химическими методами. Примеры:
Против коклюша (цельноклеточная вакцина)
Субъединичные (бесклеточные) вакцины
Содержат не целый микроорганизм, а отдельные антигены (белки, полисахариды) или их фрагменты. Подтипы:
а) Белковые (рекомбинантные) вакцины: Получают методами генной инженерии. Примеры:
Против вируса папилломы человека (ВПЧ)
б) Полисахаридные вакцины: Содержат капсульные полисахариды бактерий. Примеры:
Пневмококковая полисахаридная вакцина
в) Конъюгированные вакцины: Полисахариды, химически связанные с белком-носителем для усиления иммуногенности у детей. Примеры:
Конъюгированные пневмококковые и менингококковые вакцины
Векторные (реплицирующиеся и нереплицирующиеся) вакцины
Используют безвредный вирус (вектор) для доставки генов, кодирующих антигены патогена, в клетки человека. Примеры:
Вакцины против COVID-19 на основе аденовирусных векторов (Спутник V, AstraZeneca)
мРНК- и ДНК-вакцины
Содержат нуклеиновые кислоты, кодирующие целевые антигены, которые синтезируются в клетках вакцинированного человека. Примеры:
мРНК-вакцины против COVID-19 (Pfizer-BioNTech, Moderna)
Получение вакцин
Процесс включает основные этапы:
Выбор штамма (аттенуированного, инактивированного или рекомбинантного).
Культивирование на питательных средах (куриные эмбрионы, клеточные культуры, дрожжи, бактерии).
Очистка и концентрирование (центрифугирование, хроматография, фильтрация).
Инактивация или аттенуация (при необходимости).
Добавление вспомогательных веществ:
Адъюванты — усиливают иммунный ответ (соли алюминия, сквален).
Стабилизаторы — обеспечивают стабильность антигена (сахара, желатин).
Консерванты — предотвращают бактериальную контаминацию (тиомерсал, фенол).
Стандартизация, контроль качества и фасовка.
Вакцинопрофилактика
Плановое или экстренное введение вакцин здоровым людям для предупреждения развития инфекционных заболеваний. Принципы:
Основана на создании активного иммунитета.
Проводится по национальному календарю прививок (планово) или по эпидемическим показаниям (экстренно).
Обеспечивает индивидуальную и коллективную защиту (формирование популяционного иммунитета).
Вакцинотерапия
Введение вакцин уже заболевшему человеку с целью лечения хронических, вялотекущих или рецидивирующих инфекций. Принципы и примеры применения:
Стимуляция специфического иммунитета против возбудителя при уже имеющемся заболевании.
Используется как вспомогательный метод. Примеры:
Лечение бешенства после укуса животного (вакцина + иммуноглобулин).
!!!Анатоксины. Общая характеристика, получение и применение. Значение в профилактике инфекционных болезней (примеры).
Анатоксины — это обезвреженные бактериальные экзотоксины, которые сохраняют свою иммуногенность, но полностью утрачивают токсигенность
Ключевые особенности:
Не являются вакцинами в классическом смысле, так как содержат не возбудителя, а продукт его жизнедеятельности
Формируют антитоксический иммунитет. Вырабатываемые после введения антитела нейтрализуют токсин, а не самого возбудителя.
Обладают высокой иммуногенностью и обеспечивают длительную защиту.
Получение анатоксинов
Культивирование токсигенного штамма.
Выращивают микроорганизм-продуцент в оптимальной жидкой питательной среде для максимальной выработки экзотоксина.
Фильтрация и выделение токсина.
Культуральную жидкость фильтруют через бактериальные фильтры для отделения токсина от самих бактериальных клеток. Получают чистый, стерильный фильтрат, содержащий токсин.
Детоксикация (обезвреживание).
Это ключевой этап. Фильтрат обрабатывают 0.3-0.4% раствором формалина при температуре 37-40°C на протяжении 3-4 недель.
Формалин необратимо блокирует токсические центры молекулы, не повреждая ее антигенные детерминанты. Токсин превращается в анатоксин
Очистка и концентрирование.
Полученный анатоксин очищают от балластных компонентов среды (белков, пептонов) методами ультрафильтрации, диализа или осаждения.
Затем концентрируют до нужного содержания антигена (в единицах связывания — ЕС).
Применение и значение в профилактике инфекционных болезней
Анатоксины — краеугольный камень профилактики токсин-опосредованных инфекций, где основные клинические проявления и летальность вызваны не самой бактерией, а мощным экзотоксином.
Классические и наиболее значимые примеры:
Дифтерийный анатоксин:
Применение: Входит в состав всех детских комбинированных вакцин (АКДС, АДС, АДС-М, АД-М, «Пентаксим», «Инфанрикс»). Взрослым проводят ревакцинацию каждые 10 лет.
Столбнячный анатоксин:
Применение: В составе тех же комбинированных вакцин. Плановая вакцинация детей и взрослых (ревакцинация каждые 10 лет). Обязательная экстренная профилактика при любых травмах, ожогах, укусах животных, если с момента последней прививки прошло более 5 лет.
Иммунные сыворотки. Классификации. Получение. Применение. Понятие о серотерапии и серопрофилактике. Примеры использования.
Иммунные сыворотки (ИС) — это препараты, содержащие готовые специфические антитела (иммуноглобулины), полученные из крови иммунизированных животных, переболевших или вакцинированных людей. Они обеспечивают пассивный иммунитет — быструю, но кратковременную защиту.
Классификации
1. По виду донора (источнику):
Гетерологичные (гетерогенные): Получены из крови животных (чаще всего лошадей, реже кроликов, баранов Пример: противодифтерийная, противостолбнячная, противоботулиническая сыворотки.
Гомологичные (гомогенные): Получены из крови человека (переболевших, вакцинированных доноров или специально иммунизированных добровольцев).
Примеры:
Нормальный человеческий иммуноглобулин (содержит антитела ко многим распространенным инфекциям популяции).
Специфические человеческие иммуноглобулины (против клещевого энцефалита, против бешенства, против столбняка, против гепатита B).
2. По назначению (преобладающему действию):
Антитоксические: Содержат антитела-антитоксины
Пример: противодифтерийная, противостолбнячная, противогангренозная сыворотки.
Антимикробные: Содержат антитела, направленные против самих возбудителей
Пример: противосибиреязвенная, противолептоспирозная сыворотки.
Антивирусные: Содержат антитела, нейтрализующие вирусы. Пример: сыворотка/иммуноглобулин против клещевого энцефалита, бешенства, кори, против вируса гепатита B.
Получение
Гипериммунизация донора:
Животному (лошади) проводят курс инъекций возрастающих доз специфического антигена (анатоксина, вакцины, убитых микробов).
Это приводит к наработке высокого титра специфических антител в крови.
Взятие крови и получение сыворотки:
У животного берут кровь из яремной вены в асептических условиях.
Кровь дефибринируют или стабилизируют, затем центрифугируют для отделения сыворотки от форменных элементов.
Очистка и концентрирование:
Сыворотку подвергают фракционированию, Выделяют фракцию гамма-глобулинов.
Проводят ферментативное расщепление
Получение гомологичных иммуноглобулинов:
Источник — плазма крови человека-донора.
Метод плазмафереза или использование плазмы от переболевших/вакцинированных лиц.
Плазма тысяч доноров пула для получения нормального иммуноглобулина или от специально отобранных доноров с высоким титром антител (для специфических ИГ).
Дальнейшая очистка и вирусная инактивация по стандартным технологиям фармацевтической промышленности.
Применение. Понятие о серотерапии и серопрофилактике
Серотерапия (лечебное применение):
Цель: Введение уже заболевшему человеку для нейтрализации возбудителя или его токсинов. Это метод этиотропного лечения.
Принцип: "Поздно, но эффективно". Применяется при развившемся заболевании, когда организм не успел выработать собственные антитела.
Серопрофилактика (профилактическое применение):
Цель: Экстренное создание временного иммунитета у лиц, подвергшихся риску заражения, но еще не заболевших.
Принцип: "Раньше, чем разовьется болезнь". Применяется одновременно или сразу после введения активной вакцины или как самостоятельная мера, если вакцинация невозможна.
Примеры использования
1. Антитоксические сыворотки:
Противостолбнячная (ПСС – сыворотка, или ПСЧИ – иммуноглобулин человека):
Серопрофилактика: Обязательный компонент экстренной профилактики при травмах если пациент не привит или данные о прививках отсутствуют.
Серотерапия: Лечение развившегося столбняка.
Иммуноглобулины (гамма-глобулины) гомологичные и гетерологичные. Получение и применение. Примеры использования.
Определение: Иммуноглобулины (Ig) — это очищенные и концентрированные препараты гамма-глобулиновой фракции сыворотки крови, содержащие высокий титр специфических антител. Представляют собой более совершенную, очищенную форму иммунных сывороток.
Ключевые отличия гомологичных и гетерологичных иммуноглобулинов
Признак |
Гомологичные (человеческие) иммуноглобулины |
Гетерологичные (животные) иммуноглобулины |
Источник |
Плазма/сыворотка крови человека |
Плазма/сыворотка крови животных |
Антигенность для человека |
Низкая (гомологичные белки) |
Высокая (чужеродные белки) |
Период полувыведения |
Длительный (3-4 недели) |
Короткий (7-14 дней) |
Риск реакций |
Минимален |
Высокий риск: • Анафилаксия (немедленно) • Сывороточная болезнь (через 7-14 дней) |
Применение |
Профилактика, лечение, заместительная терапия |
Только по жизненным показаниям |
Получение
Гетерологичные иммуноглобулины
Основные этапы:
Гипериммунизация животных: Лошадям вводят возрастающие дозы антигена
Взятие крови и получение плазмы/сыворотки.
Фракционирование и очистка (методом осаждения, чаще спиртового):
Выделяют фракцию гамма-глобулинов.
Проводят ферментативное расщепление пепсином для получения F(ab)₂-фрагментов.
Гомологичные иммуноглобулины
Основные этапы:
Сбор сырья:
Нормальный Ig: Плазма тысяч здоровых доноров (пул), содержит широкий спектр антител, циркулирующих в популяции.
Специфический (гипериммунный) Ig: Плазма от специально отобранных доноров: переболевших, вакцинированных или гипериммунизированных добровольцев с высоким титром нужных антител (например, против гепатита B, столбняка).
Фракционирование по Кону (спиртовое осаждение) при низкой температуре
Вирусная инактивация/удаление (ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ этап):
Применение и примеры использования
I. Гомологичные иммуноглобулины
А. Нормальный человеческий иммуноглобулин (содержит широкий спектр IgG)
Заместительная терапия при иммунодефицитах:
Профилактика (экстренная) и смягчение течения инфекций:
Гепатит A: Профилактика в очагах и у лиц, выезжающих в эндемичные районы
Иммуномодулирующая терапия:
Б. Специфические гипериммунные человеческие иммуноглобулины
Против вируса гепатита B
Экстренная профилактика: Новорожденным от HBsAg-позитивных матерей
Медицинским работникам после травмы от источника с гепатитом B.
II. Гетерологичные иммуноглобулины (сыворотки)
Применяют только когда нет гомологичного аналога или при его отсутствии, по жизненным показаниям, с обязательной пробой на чувствительность (по Безредке) перед введением.
Противодифтерийная сыворотка:
Противоботулиническая сыворотка (типов A, B, E):
Противосибиреязвенная сыворотка:
Антитоксические сыворотки. Метод получения. Единицы измерения. Методы очистки (Диаферм). Применение антитоксических сывороток для лечения и профилактики, примеры.
Определение: Антитоксические сыворотки — это препараты, содержащие готовые специфические антитела (антитоксины), способные нейтрализовать экзотоксины бактерий. Являются средством пассивной иммунотерапии.
Метод получения (на примере лошадиной сыворотки)
Основные этапы:
Иммунизация животных-продуцентов:
Животные: Чаще всего лошади
Антиген: Соответствующий очищенный анатоксин в смеси с адъювантом (гидроксид алюминия) для усиления иммунного ответа.
Схема иммунизации: Длительная, курсами с возрастающими дозами анатоксина для достижения состояния гипериммунитета
Взятие крови и получение сыворотки:
Кровь забирают стерильно из яремной вены.
Дефибринируют или дают свернуться, затем центрифугируют для отделения сыворотки от клеток и сгустка.
Очистка и концентрирование (Ключевой этап):
Цель: Удалить балластные (неспецифические) белки сыворотки, снизить аллергенность и увеличить концентрацию антител.
Методы:
Фракционирование спиртом по методу Конна: Классический метод, позволяет выделить фракцию гамма-глобулинов.
Ферментативное расщепление (пептический гидролиз): Обработка ферментом пепсином расщепляет молекулу иммуноглобулина, удаляя наиболее иммуногенный Fc-фрагмент.
Диафильтрация и ультрафильтрация: Методы мембранного разделения для концентрации и очистки.
Единицы измерения активности
Международная единица (МЕ, IU): Стандартизированная единица, принятая ВОЗ. Определяется путем сравнения со международным стандартным препаратом
Антитоксическая единица (АЕ): Аналогичное понятие, использовавшееся ранее. Сейчас, как правило, активность выражается в МЕ.
Испытание in vivo: Титр сыворотки определяется в реакции нейтрализации токсина на лабораторных животных. Выживание животных после введения смеси "токсин + испытуемая сыворотка" свидетельствует о нейтрализующей активности.
Методы очистки. Метод "Диаферм-3"
Цель метода: Получить максимально очищенный препарат специфических иммуноглобулинов с минимальным содержанием балластных белков и низкой реактогенностью.
Основные стадии метода "Диаферм-3":
Пептический гидролиз: Обработка нативной сыворотки ферментом пепсином при оптимальных pH и температуре. Это приводит к расщеплению молекул IgG на F(ab')₂-фрагменты и мелкие пептиды.
Термообработка (тепловая коагуляция): Нагревание ферментолизата. Балластные белки и неспецифические фрагменты денатурируют и выпадают в осадок, в то время как активные F(ab')₂-фрагменты более устойчивы и остаются в растворе.
Диализ и ультрафильтрация:
Диализ: Раствор помещают в диализный мешок и погружают в буферный раствор. Мелкие молекулы (соли, продукты расщепления) диффундируют наружу, очищая препарат.
Ультрафильтрация: Раствор пропускают под давлением через мембраны с определенным размером пор. Это позволяет концентрировать препарат (удаляя воду и мелкие примеси) и дополнительно очищать его от нежелательных компонентов.
Результат: На выходе получают концентрированный раствор очищенных F(ab')₂-фрагментов антитоксинов:
Применение для лечения и профилактики (примеры)
А. Серотерапия (Лечебное применение)
Принцип: Введение сыворотки больному человеку для нейтрализации циркулирующего в крови токсина. Эффективно только на ранних стадиях болезни, до связывания токсина с клетками-мишенями.
Противоботулиническая сыворотка (типов A, B, E):
Специфическое лечение ботулизма. Вводят поливалентную или (после определения типа токсина) моновалентную сыворотку. Эффективна против свободно циркулирующего токсина.
Б. Серопрофилактика (Профилактическое применение)
Принцип: Экстренное создание временного пассивного иммунитета у лиц, подвергшихся риску заражения, но еще не заболевших.
Противостолбнячная сыворотка (ПСС):
Классический пример экстренной профилактики. Вводится непривитым или с неизвестным прививочным статусом пациентам при:
Травмах с нарушением целостности кожи/слистых.
Укусах животных.
Ожогах, обморожениях, внебольничных абортах.
Экспресс – методы диагностики инфекционных заболеваний бактериальной и вирусной природы. Характеристика основных методических приемов. Примеры использования.
Определение: Экспресс-методы – это диагностические тесты, позволяющие выявить возбудителя, его антигены, генетический материал или специфические антитела в течение короткого времени (от 5-10 минут до 2-4 часов), что критически важно для своевременного начала терапии, изоляции пациента и противоэпидемических мероприятий.
Характеристика основных методических приемов
I. Методы, выявляющие АНТИГЕН возбудителя
Принцип: Обнаружение специфических структур микроорганизма (белков капсулы, оболочки, ферментов) в биоматериале пациента.
1. Иммунохроматографический анализ (ИХА)
Суть: На пластиковой полоске с нитроцеллюлозной мембраной иммобилизованы специфические антитела в тестовой зоне. При нанесении образца антиген, если он присутствует, связывается с мечеными антителами
Примеры:
Вирусные: SARS-CoV-2 (антигены коронавируса), грипп А и В, РС-вирус, аденовирус, ротавирус, норовирус.
2. Иммуноферментный анализ (ИФА) в формате экспресс-панелей
Суть: Модификация ИФА с использованием планшетов или панелей, где результат учитывается визуально или на простых компактных ридерах. Основан на реакции «антиген-антитело» с ферментной меткой.
Примеры:
Бактериальные: хламидиоза, микоплазмоза.
Вирусные: Диагностика ВИЧ, гепатитов В и С, герпес-вирусов.
3. Реакция латекс-агглютинации (РЛА) и коагглютинации
Суть: Частицы латексa, покрытые специфическими антителами, агглютинируют в присутствии искомого антигена.
Примеры: Определение антигенов менингококка, пневмококка, гемофильной палочки в ликворе
4. Иммунофлюоресцентный анализ (ИФ, прямая/непрямая РИФ)
Суть: Образец обрабатывают флуоресцеин-мечеными антителами к возбудителю. При наличии антигена под люминесцентным микроскопом видны светящиеся комплексы.
Примеры: Диагностика бешенства в отпечатках мозга, респираторных
II. Методы, выявляющие ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ возбудителя
1. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) в режиме реального времени (Real-Time PCR)
Суть: Наиболее точный и быстрый метод. Многократное копирование (амплификация) специфического фрагмента ДНК/РНК возбудителя с детекцией накопления продукта в каждом цикле с помощью флуоресцентных зондов. Позволяет определить не только факт наличия, но и вирусную/бактериальную нагрузку.
Примеры: Широкий спектр бактериальных и вирусных инфекций
III. Методы, выявляющие АНТИТЕЛА (менее пригодны для острой диагностики)
Примечание: Обнаружение антител (IgM, реже IgG) указывает на иммунный ответ, который развивается через несколько дней. Полезны для ретроспективной диагностики и эпидемиологических исследований. Экспресс-форматы (ИХА) используются для скрининга.
Примеры: Экспресс-тесты на ВИЧ, сифилис (РПР), боррелиоз (IgM к Borrelia burgdorferi), инфекционный мононуклеоз.
