Klimnik_Sitnik_mikrobiologiya

Усі вакцини, за способом одержання й характером антигенів, які;

захворювання, але слабкий інфекційний процес при цьому має місце* Тому живі вакцини, як найбільш ефективні препарати для щеплення, індукують довготривалий і напружений поствакцинальний імунітет.^ Досить однократного введення препарата, щоб розвинулась несприй- S нятливість до збудника.

Серед живих вакцин найбільш широко використовується проти­ туберкульозна вакцина БЦЖ (BCG - Bacterium Calmette, Guerin), запропонована французькими мікробіологами А. Кальметтом і С. Гереном Вони отримали вакцинний штам шляхом довготривалого (13 ро-^ гав) культивування туберкульозних бактерій бичачого типу на картоп­ ляно-гліцериновому середовищі з жовчю. За цей час вірулентність мікобактерій значно знизилась, і отриманий штам тепер використо­ вують у всіх країнах світу для виготовлення вакцини.

При виготовленні деяких вакцин збудники культивують у курячо­ му ембріоні (рикетсії висипного, тифу, віруси грипу, кору, паротиту),' вирощують вакцинні штами в культурах тканин (вакцини проти кору, жовтої гарячки, поліомієліту, сказу). * Крім атенуації, живі вакцини можна одержувати шляхом селекції (відбору) із існуючих у природі штамів таких варіантів, які маюп> найменшу вірулентність (вакцини проти бруцельозу, туляремії, віспИ,

поліомієліту).

У той же час, незважаючи на свою високу ефективність, живі' вакцини мають ряд недоліків. їх важко зберігати, стандартизувати, контролювати активність. У людей з імунодефіцитами живі вакцини можуть викликати захворювання.

200

Вбиті вакцини. На відміну від живих, вбиті (інактивовані) вакцини готують із найбільш вірулентних штамів з яскраво вираженими антигенними властивостями. Для інактивації мікроорганізми піддають дії різноманітних фізичних та хімічних чинників. Проте інактивація повинна бути бережливою, щоб не допустити руйнування найважли­ віших антигенів мікроорганізму.

Вбиті вакцини менш імуногенні, ніж живі, їх ефективність значно нижча. Для створення достатнього рівня імунітету вбиті вакцини пот­ рібно вводити декілька разів, але й у цьому випадку імунітет не буде довготривалим. Вбиті вакцини містять значну кількість баластних речовин, які часто викликають небажані ускладнення при вакцинації.

Із вбитих вакцин використовують лептоспірозну, гонококову, гри­ позну, поліомієлітну Солка, японського енцефаліту, кліщового енце­ фаліту, антирабічну.

Хімічні вакцини. З метою введення в організм очищених антиген­ них препаратів, вільних від баластних речовин, з бактерій чи вірусів за допомогою хімічних методів або ультразвуку вилучають окремі антигенні компоненти. Вони й складають основу хімічної вакцини. Такі очищені антигени можна концентрувати й адсорбувати на різних основах, збільшуючи цим їх імуногенну активність. Сорбенти мають ад’ювантну дію. Вони викликають у місці ін'єкції легку запальну ре­ акцію, що стимулює макрофагальну систему до переробки антигена. Такі сорбовані вакцини створюють в організмі депо препарату, з якого в кровотік поступово всмоктуються антигени, що забезпечує тривалу імуностимулюючу дію. До найбільш відомих сучасних хіміч­ них вакцин належать черевнотифозна, пневмококова, менінгококова.

Анатоксини. При багатьох інфекційних захворюваннях вирішальну патогенетичну роль відіграють бактерійні токсини. Тому для їх попе­ редження необхідно імунізувати організм препаратом, який одержу­ ють із токсинів. Анатоксини - препарати, які одержують із бактері­ альних білкових токсинів при дії на них формаліну (0,3-0,5 %) протя­ гом 3-4 тижнів при температурі 39-40 °С. Після такої обробки токсин втрачає отруйні властивості, але зберігає антигенні. Одержані анаток­ сини очищають, концентрують і адсорбують на гідроокисі алюмінію. Мікробіологічна промисловість випускає правцевий, дифтерійний, бстулінові, гангренозні, стафілококовий анатоксини. При імунізації Дими препаратами в організмі виникають антитіла (антитоксини), які здатні нейтралізувати дію відповідних токсинів. Активність анаток­ синів визначають за їх здатністю вступати в реакцію із специфічною

201

антитоксичною сироваткою. їх виражають в одиницях зв’язування (03) і флокуляційних одиницях.

Силу анатоксину визначають у реакції флокуляції, яка за механіз­ мом подібна до реакції преципітації. Флокуляція - феномен утворення каламутної хмаринки під час взаємодії розчинного антигена з антитілом. Початкова, ініціальна флокуляція відбувається при чіткій відповідності кількості антигена й антитіла. Кількість антигена (токсину або анаток­ сину), яка зумовлює з 1 МО (міжнародною одиницею) антитоксичної сироватки ініціальну флокуляцію, приймають за одиницю флокуляції

Анатоксини вживаються для активної імунізації людей і тварин а метою створення активного антитоксичного імунітету. їх також вико­ ристовують для гіперімунізації коней для одержання відповідних антитоксичних сироваток.

Асоційовані вакцини - препарати, до складу яких входять декілька антигенів, одержаних із мікроорганізмів і токсинів. їх переваги перед вакцинами, що містять антигени одного збудника, в тому, що вони забезпечують імунітет проти декількох інфекцій при одномоментному їх введені. Випускають такі асоційовані вакцини: АКДП (містить кок­ люшні бактерії і два анатоксини - дифтерійний і правцевий, які ад­ сорбовані на гідрооксиді алюмінію), ДТ-РоІіо (дифтерійний, правце­ вий анатоксини та інактивовані віруси поліомієліту), Пентакт-ХІБ (полісахарид збудника інфлюенци, зв’язаний з правцевим протеїном, очищені правцевий і дифтерійний анатоксини, інактивований збуд­ ник кашлюка, інактивована вакцина поліомієліту І, II, III) та інші.

Штучні вакцини. Здатність імунокомпетентних клітин реагувати на різноманітні антигени залежить від спадковості, статі та віку. Відомо, що рівень імуногенезу залежить від генів імунної відповіді кожної особи, а через них від Т-системи імунітету. Ця проблема особ­ ливо актуальна при малярії, чумі, грипі, венеричних захворюваннях, вірусних гепатитах. Більшість із цих збудників мають так звані слаб­ кі антигени і на них не розвивається виражена імунна відповідь. Тому потрібні нові принципи створення вакцин. Крім того, в сучасних* вакцинах надто багато баластних речовин. У той же час, для створена

202

субстанцій існує два напрямки: 1) виділення високоочищеного антигена із природнього матеріалу методами препаративної біохімії або генної інженерії; 2) хімічний синтез антигенних детермінант. Як правило, виділяють або конструюють протективні антигени, адгезини, фер­ менти, протеїни оболонки, токсини. Незабаром будуть створені вакци­ ни, які забезпечать імунітет до збудників, проти яких поки що на­ дійного захисту немає. Такі препарати можна створити на базі рекомбінантних ДНК, хімічного синтезу й антиідіотипних антитіл.

Основою таких рекомбінантних вакцин є перенесення в плазміду або вірус гена, відповідального за продукцію необхідного антигена. Такі препарати поділяють на генно-інженерні вакцини з антигенів, синтезованих у рекомбінантних бактеріальних системах; генно-інже- нерні живі вакцини на основі вірусу вісповакцини, рекомбінантні вакцини на основі дріжджів.

Упрокаріотні системи (кишечна паличка, сінна паличка) внесені плазміди з генами, які контролюють синтез антигенів менінгококів, гонококів, холерних вібріонів, малярійних плазмодіїв.

Угеном вірусу вісповакцини включають гени вірусів сказу, грипу, СНІДу, гепатиту В, простого герпесу тощо. Такий вірус здатний на­ лагодити продукцію відповідних антигенів при його внесенні в організм.

Однак у деяких бактерій антигени не мають білкової структури, що не дозволяє одержати їх генно-інженерним способом. Тому науко­ ва думка була спрямована на створення так званих антиідіотипних вакцин. Антиідіотипні вакцини це антитіла (антитіла другого порядку), які несуть справжній внутрішній образ детермінант антигена і викли­ кають при його відсутності адекватну імунну відповідь.

Зараз розробляють такі вакцини проти стрептококової інфекції та гепатиту В. Вони матимуть перевагу перед іншими препаратами, так як не зможуть викликати захворювань і ускладнень.

Відкрито і вивчено новий клас імунопотенціаторів - синтетичних поліелектролітів, які активують клітини імунної системи й зумовлюють при їх введенні разом з антигенами сильну імунну відповідь навіть у осіб з генетично детермінованою низькою відповіддю на ці антигени.

Показання до проведення профілактичних щеплень. Планова імунізація проти багатьох інфекцій проводиться всьому населенню, яке не має протипоказань до щеплень. Проте, залежно від епідеміоло­ гічної ситуації в певних регіонах проводять вакцинацію проти захво­ рювань, які дають епідемічні спалахи (дифтерія, поліомієліт). Має значення і професійний фактор. Так, на територіях, де реєструють

203

захворювання на сибірку, лептоспіроз, туляремію, бруцельоз, в першу чергу вакцинують людей, які можуть заразитись у зв’язку з особливостями їх роботи.

Планову вакцинацію дітей і дорослих проводять у терміни, перед­ бачені календарем щеплень (табл. 3).

Протипоказаннями для проведення всіх видів щеплень є гострий 1 гарячковий стан. При імунодефіцитних станах не можна проводити ^ щеплення живими вакцинами (БЦЖ, коровою, паротитною, поліо-,.; мієлітною). Хронічні захворювання нервової системи є протипоказану нями введення живих корової й паротитної вакцин, АКДП і ДП./ Заборонено щеплення вакциною БЦЖ осіб із важкими формами^; алергії.

204

Імунізацію населення здійснюють у спеціальних кабінетах профі­ лактичних щеплень, які розміщуються в поліклініках, дошкільних закладах і школах. У кожному кабінеті повинні бути холодильник для зберігання імунологічних препаратів, стіл, кушетка, шафа для інструментів, шафа з медикаментами для першої допомоги при виник­ ненні післявакцинальних реакцій.

До проведення щеплень допускаються спеціально підготовлені медичні працівники, які ознайомлені з інструкціями із застосування вакцин, технікою їх введення, порядком надання першої допомоги при необхідності. Імунізація проводиться під керівництвом лікаря. Усі вакцини необхідно вводити в організм із дотриманням правил асептики й антисептики. Дільнична медична сестра щомісячно відби­ рає дітей, яких потрібно імунізувати в наступному місяці, з враху­ ванням існуючого календаря щеплень.

Вакцинотерапія. Вакцини для лікування інфекційних хвороб засто­ совують обмежено, в основному, для лікування хворих із тривалим, млявим перебігом хвороби (бруцельоз, хронічна гонорея, дизентерія, стафілококові інфекції). Іноді використовують автовакцини, які готу­ ють із штамів бактерій, виділених від даного хворого (стафілококова інфекція). Парентеральне введення автовакцини стимулює Т-систему імунітету за механізмом гіперчутливості сповільненого типу, що зумовлює швидше звільнення організму від збудників.

Серотерапія і серопрофілактика

Для створення активного тривалого імунітету використовують вакцинацію. При цьому несприйнятливість розвивається через кілька тижнів після введення препарату. Досить часто необхідно терміново попередити розвиток захворювання в людини, яка була в контакті з джерелом інфекції. Такий захист досягають введенням готових антитіл (імунних сироваток, імуноглобулінів). Мова йде про пасивну профілак­ тику, тому що організм одержує готові антитіла, а не виробляє їх самостійно. Імунні сироватки та імуноглобуліни з успіхом вживають і для лікування деяких інфекційних захворювань, особливо тих, в механізмі розвитку яких вирішальну роль відіграють білкові токсини. Так як антитіла знаходяться в сироватках, говорять про серопрофілак­ тику і серотерапію (serum - сироватка). Усі лікувально-профілактичні сироватки поділяють на антитоксичні, антимікробні й антивірусні.

205

Нативні антитоксичні сироватки (протиправцева, протидифтерій­ на, протиботулінові, протигангренозні та ін.) виготовляють у науководослідних інститутах шляхом гіперімунізації коней відповідними анатоксинами (дифтерійним, правцевим, ботуліновими, гангренозними тощо). Після кількох циклів гіперімунізації в коней беруть кров і одер­ жують відповідну антитоксичну сироватку, в якій міститься величез­ на кількість специфічних антитіл (антитоксинів). Сироватки очищують від баластних речовин, перевіряють на стерильність, нешкідливість, апірогенність і активність. їх обов’язково титрують, тобто визначають концентрацію антитіл, яку виражають у антитоксичних одиницях (АО) або в міжнародних одиницях (МО). За одну таку одиницю приймають ту найменшу кількість сироватки, яка нейтралізує певну кількість БЬМ відповідного токсину. Для кожного виду сироватки є своє значен­ ня АО (МО). Так, за 1 АО протидифтерійної сироватки приймають ту найменшу кількість її, яка нейтралізує 100 БЬМ дифтерійного токсину для гвінейської свинки масою 250 г. На етикетках ампул із сироватками обов’язково вказують кількість АО (МО), що необхідно для визначення лікувальної чи профілактичної дози.

Антимікробні (антивірусні) сироватки виготовляють шляхом гіпер­ імунізації тварин відповідними вбитими бактеріями (вірусами) або їх антигенами.

Останнім часом замість нативних антитоксичних і антимікробних (антивірусних) сироваток виготовляють відповідні гамма-глобуліни, адже саме у цій фракції сироваткових білків концентруються анти­ тіла. Для них також вказують одиниці активності, переважно МО.

Пасивну профілактику можна також здійснити за допомогою сиро­ ватки людини, яка перенесла цю хворобу (кір). Взагалі в сироватці людей у невеликій кількості містяться антитіла проти вірусів поліоміє­ літу, кору, грипу, збудників кашлюка, скарлатини. Одержуючи із сироватки людський гамма-глобулін, мають препарат із високою концентрацією захисних антитіл. В епідемічному вогнищі цей препарат призначають особам, які були в контакті з джерелом інфекції.

Людські гамма-глобуліни, які містять значну кількість антитіл проти токсинів, одержують шляхом імунізації відповідними анатокси­ нами з подальшим осадженням гамма-глобулінової фракції із сиро­ ватки.

Чужорідні гамма-глобуліни, одержані при імунізації тварин, при введенні людям можуть часом викликати ускладнення (анафілактич* ний шок, сироваткову хворобу тощо). Тому їх необхідно вводитй

206

досить обережно, дрібними дозами, за методом Безредка. Захисна дія гамма-глобулінів триває короткий період: 2-3 тижні.

Розрізняють гамма-глобуліни специфічної дії і нормальний гаммаглобулін. До гамма-глобулінів специфічної дії належать: протиправ­ цевий, протидифтерійний, протистафілококовий та ін.

Нормальний гамма-глобулін одержують із плазми крові декількох тисяч здорових донорів і використовують для попередження респіра­ торних інфекцій у дітей, для профілактики гепатиту А, епідемічного паротиту, кору, вітрянки.

Очищаючі* гамма-глобуліни від неспецифічних антитіл, отримують імуноглобуліни спрямованої дії (антистафілококовий, проти синьогнійної палички).

Випускають комплексний імуноглобуліновий препарат для перорального і ректального введення, який містить ІдМ, ІдС, ІдА і ха­ рактеризується значним вмістом антитіл до ентеробактерій (шигел, сальмонел, ешеріхій).

Тепер широко використовують такі препарати для пасивної про­ філактики і лікування інфекційних захворювань:

імуноглобуліни людини: протигрипозний, протикашлюковий, про­ тидифтерійний, протиправцевий, проти кліщового енцефаліту, вітря­ ної віспи, гепатиту А, протистафілококовий, протиботуліновий.

гетерологгчні сироватки та імуноглобуліни: протидифтерійна, протиправцева, протиботулінові А, В, Е, протигангренозні - кінські; антирабічний імуноглобулін, протисибірковий імуноглобулін, одер­ жані із сироватки коней, імуноглобулін проти кліщового енцефаліту.

Матеріали до практичних занять

1. В изначення факторів природної резистентності

Стан неспецифічної резистентності зумовлюється численними гу­ моральними (лізоцим, р-лізин, комплемент та ін.) та клітинними фак­ торами, визначення яких має часто вирішальне діагностичне та прогностичне значення.

Методика визначення активності лізоциму в сироватці крові. У

5 пробірок розливають по 0,5 мл фізіологічного розчину. В першу пробірку вносять 0,5 мл досліджуваної сироватки (1:5). Починаючи з неї, сироватку послідовно переносять із пробірки в пробірку. Потім

207

в усі пробірки додають по 0,5 мл 1 млрд суспензії М ісгососсцб ІиІеиБ. Після прогрівання пробірок при 45 °С протягом 15 хв врахову­ ють результати за максимальним розведенням сироватки, що викли­ кало лізис бактерій (табл. 4).

Таблиця 4

Схема титрування лізоциму

Визначення титру комплементу в сироватці крові У десять пробі­ рок вносять сироватку хворого (1:10), починаючи з 0,05 мл в першу, збільшуючи кількість в кожній наступній на 0,05 мл до 0,5 мл. Від­ повідно до загального об’єму 1,5 мл додають в кожну пробірку виз­ начену кількість буферного розчину, а потім по 1,5 мл попередньо сенсибілізованих еритроцитів барана. Після інкубації при 37 °С протя­ гом години пробірки охолоджують і оцінюють результати за гемолі­ зом. За титр комплементу приймають його найменшу кількість, яка викликала гемоліз еритроцитів.

Практична робота

1.Визначення активності лізоциму в сироватці крові.

2.Визначення фагоцитарної активності лейкоцитів у демонстрацій- них препаратах.

3.Визначення титру комплементу в сироватці крові.

2. Серологічні реакції, та їх практ ичне використ ання

В імунному захисті організму від чужорідних агентів важливу роль відіграють імунологічні реакції, які здійснюються антитілами (імуноглобулінами) та імунокомпетентними клітинами.

Найважливішим моментом імунологічних реакцій є те, що антитіло, яке утворилось на даний антиген, реагує тільки з ним, а не з ін­ шими антигенами. Реакція здійснюється за рахунок зв’язку між детермінантною групою антигена та активним центром антитіла. Комплекс

208

антиген-антитіло, що виник в організмі, має виражену біологічну активність. Він активує систему комплементу, стимулює фагоцитарну реакцію, запускає продукцію медіаторів чутливими клітинами. Анти­ тіла проти токсинів нейтралізують їх токсичну дію.

Проте реакції антигенів з антитілами можуть відбуватись і в пробірках у присутності електроліту.

Зв’язок між антитілом і антигеном досить міцний, але зворотній. Комплекс антиген-антитіло може дисоціювати на складові компоненти.

Реакція між антигеном і антитілом відбувається у дві фази. Перша фаза - специфічна, в якій антиген з ’єднується з антитілом. Вона три­ ває від кількох секунд до кількох хвилин. Друга фаза - утворення видимих макроагрегатів, розвивається повільніше (від кількох хвилин до кількох годин).

Існує пряма залежність між вираженістю реакції і кількістю реа­ гуючих компонентів. Чим більше антигена й антитіла бере участь у реакції, тим інтенсивніше вона буде проявлятись. Отже, виникає мож­ ливість кількісно визначити антигени й антитіла. Виходячи з їх специ­ фічності, реакція можлива лише тоді, коли вони один одному компле­ ментарні. Маючи специфічні антитіла проти певного антигена, можна визначити його серед інших. І навпаки, можна визначити в сироватці антитіла проти конкретного антигена. На цьому принципі базуються всі імунологічні реакції, які назвали серологічними, тому що антитіла одержують із сироваток.

Реакція антиген-антитіло in vitro супроводжується виникненням декількох феноменів - аглютинації, преципітації, лізису. Зовнішній прояв реакції залежить від фізико-хімічних властивостей антигена, класу антитіл і умов середовища.

Аглютинація і преципітація характеризуються утворенням види­ мих агрегатів внаслідок об’єднання багатьох комплексів антигенантитіло. Лізис зумовлений зв’язуванням комплементу комплексом антиген-антитіло.

Антитіла, що беруть участь у реакції, відповідно до кожного фе­ номена називають аглютинінами, преципітинами, лізинами, компле- мент-зв’язуючими.

Усі серологічні реакції використовуються з двоякою метою: 1) для виявлення антитіл у сироватці хворого - для серологічної діагностики інфекційної хвороби; 2) для визначення невідомих антигенів (бактерій, грибів, вірусів) - для серологічної ідентифікації збудників. При цьому невідомий компонент визначають за відомим. Наприклад, якщо

209