Генетика бактерий.

Ген – фрагмент ДНК, контролирующий синтез одного белка. Гены, несущие информацию о синтезируемых ферментах или структуре белка, называют структурными генами. Транскрипция структурных генов регулируется специальными регуляторными генами. Наряду с хромосомой генетическая информация может содержаться со внехромосомных генетических элементах – в плазмидах. Генотип микробной клетки представлен совокупностью генов, определяющих потенциальную способность этих м/о к фенотипическому выражению любого их признака. Фенотипические ненаследуемые изменения какого-либо признака или нескольких признаков м/о называют модификациями – эволюционно закрепленные адаптивные р-ции м/о в ответ на изменения условий окружающей среды.

Виды плазмид. F-плазмиды - способны к передаче генетического материала донора при конъюгации; R-плазмиды – обеспечивают устойчивость к антибиотикам, сульфаниламидам и другим лечебным препаратам; Col-плазмиды - синтез бактериоцина; Ent-плазмиды - синтез энтеротоксина; Hly-плазмиды - синтез гемолизина; биодегидративные плазмиды – их свойством является разрушение различных органических и неорганических соединений, в том числе содержащих тяжелые металлы; криптические плазмиды – их свойства не извесны фенотипически, то есть они являются скрытыми (гр. Kryptos - скрытый, тайный).

Существует 2 основных способа определения плазмид у бактерий: 1) Биологический – по тем дополнительным признакам, которыми они наделяют своего хозяина. 2) Биофизический – по выявлению плазмидных ДНК.

Транспозоны – это нуклеотидные последовательности, включающие до нескольких тысяч пар нуклеотидов, которые несут генетическую инфор-ю, необходимую для транспозиции. При включении в бактериальную ДНК они вызывают в ней дупликации, а при перемещении – делеции и инверсии. Is-последовательности – представляют собой транспозируемые элементы, которые также называются «вставки последовательностей оснований». Это фрагменты ДНК длинной 1000 пар нуклеотидов и больше. В Is-последовательностях содержится информация необходимая только для их транспозиции, т.е. перемещение в различные уч-ки ДНК. Ф-ции: координируют взаимод-я транспозонов, плазмид, умеренных фагов с бактериальной хромосомой; регуляция транскрипции; индукция мутации; инактивация гена, в котором происходит интеграция. Факторами изменчивости бактерий м.б. умеренные или дефектные фаги, которые напоминают по своим св-вам плазмиды бактерий. Встраиваясь в хромосому эти фаги вызывают лизогенезацию бактерий, которые могут приобретать новые признаки.

Мутации у бактерий. Это изменения у бактерий, которые стабильно наследуются.

Классификация: 1. По происхождению: а) спонтанные ошибки в работе ДНК-полимеразы, возникающие во время репликации ДНК; б) индуцируемые – полученные экспериментально под влиянием определенных физических или хим-ких мутагенов. 2. По числу мутировавших генов: а) генные – затрагивают только один ген и чаще всего являются точковыми; б) хромосомные – делеции, инверсии, дупликации. 3. По фенотипическим последствиям (потеря или восстановление признака): а) прямые; б) обратные (восстановление признака): истинные (восстановление генотипа) и супрессии (восстановление фенотипа). 4. По фенотипическим проявлениям: утрата капсулы, КС, жгутиков, ауксотрофность, резистентность к а/б.

Мутагены – это аналоги азотистых оснований, акридиновые красители, многие нитросоединения, УФ-лучи.

Генетические рекомбинации у бактерий. Отличие у эукариот: генетические рекомбинации у клеток эукариот совершаются в ходе процессов, сопровождающих половое размножение путем взаимного обмена фрагментами хромосом. При таком обмене из двух родительских хромосом образуются две рекомбинантные хромосомы. Прокариотам не свойственно половое размножение и рекомбинация у них происходит в рез-те внутригеномных перестроек, заканчивающихся формированием неполной зиготы - мерозиготы.

Типы генетических рекомбинаций: 1) гомологичная (общая) – происходит между гомологичными ДНК; 2) сайт-специфическая – происходит за счет наличия специфических уч-ков у рекомбинируемых молекул ДНК; 3) незаконная - не требующая наличия протяженных комплементарных уч-ков ДНК, происходит при уч-ии Is-элементов.

Трансформация – непосредственная передача генетического мат-ла донора клетке-реципиенту. Трансформирующей активностью обладают двухнитчатые ДНК. Фазы трансформации: а) адсорбция ДНК-донора на клетке-реципиенте; б) проникновение ДНК внутрь клетки-реципиента; в) соединение ДНК с гомологичным уч-ком хромосомы реципиента с последующей рекомбинацией. С помощью донорской ДНК в клетку обычно передается только один ген (например контролирующий капсулообразование, синтез необходимого клетке метаболита или фермента, расщепляющий определенный сахар).

Трансдукция – это передача генетического мат-ла от обоих бактерий другим с помощью фагов: а) неспецифическая трансдукция – при этом трансдуцирующие фаги явл-ся только переносчиком генетического мат-ла от одних бактерий к др.; б) специфическая – хар-ся способностью фага переносить от бактерий доноров к бактериям реципиентам только определенные гены. При взаимод-и таких фагов с клетками штамма-реципиента происходит их лизогенизация и включение гена клетки-донора в хромосому бактерии реципиента вместе с ДНК дефектного фага; в) абортивная трансдукция – при этом принесенный фагом фрагмент хромосомы донора не включается в хромосому клетки-реципиента и в ее цитоплазму.

Конъюгация - перенос генетического мат-ла из клетки-донора в клетки реципиента при их скрещивании. Донорами явл-ся клетки, обладающие F-фактором – половым. При интеграции F-плазмиды в состав бактериальной хромосомы образуется Hfr-штамм (высокая частота рекомбинации). Этапы конъюгации: соединение клеток-доноров F+ или Hfr с клетками реципиента, затем между клетками образуется конъюгационный мостик через который поступают либо F-плазмиды, либо хромосомы. «F+» - несут F-плазмиду (половой фактор); «F-» - не имеет F-плазмиду, не способна быть генетическими донорами, явл-ся генетическими реципиентами.

Основы генной инженерии: это получение выделения мутантов бактерий и вирусов и использование их в качестве вакцинных штаммов. Данный раздел молекулярной генетики разрабатывает методы создания новых генетических элементов, несущих заданную информацию, способов их переноса в клетки, а также возможности реализации данной инф-ции в гетерологических системах. Созданные методом генной инженерии новые генные структуры представляют собой рекомбинантные молекулы ДНК, которые включают в себя два компонента: вектор (переносчик) и клонируемую «чужеродную» ДНК. Вектор должен обладать св-вами репликона и обеспечивать репликацию вновь созданной рекомбинантной молекулы. В качестве вектора используются плазмиды, умеренные фаги, вирусы животных. Методом генной инженерии созданы интерферон, инсулин из клеток E. сoli.

Молекулярно-генетические методы исследования.

Молекулярная гибридизация (метод молекулярных зондов) – основана на способности ДНК к денатурации (расхождение спирали ДНК) и ренатурации (восстановление спирали ДНК). Зонды метят радиактивной меткой и если зонд комплиментарен цепи определяемой нуклеиновой к-ты – происходит гибридизация в комплементарном уч-ке. Применение: для определения в клиническом мат-ле персистирующих вирусов, при латентной вирусной инф-ции, для выявления вирусов, которые не удается культивировать в культуре клеток.

Реакция цепная полимеразная (ПЦР) - реакция, направленная на увеличение копий молекул ДНК (РНК) микроорганизмов в пробе иссл. материала. Основана на возможности синтеза в искусственных условиях молекул нуклеиновых к-т из праймера и необходимых нуклеотидов с помощью полимеразы. Полученные молекулы НК идентифицируют в реакции молекулярной гибридизации. Применение: выявляют присутствие различных вирусов и многих других патогенных агентов; ценен для диагностики латентных вирусных инф-ций и ВИЧ-инфекций; применяют при диагностике холеры.

ИНФЕКЦИИ.

Инфекция – это совокупность физиологических и патологических процессов, возникающих и развивающихся в орг-ме при внедрении в него патогенных микробов, которые вызывают нарушения постоянства его внутренней среды и физиологических ф-ций.

Инфекционный процесс –это исторически сложившееся взаимод-е восприимчивого макроорганизма и патогенного микроорганизма в определенных условиях внешней и социальной среды.

Инфекционная болезнь явл-ся крайней степенью инфекционного процесса.

Условия, необходимые для развития инф-го процесса: наличие входных ворот (это ткани, которые лишены физиологической защиты для данного вида м/о), наличие инфицирующей дозы (количество м/о определенного вида, которые способны вызвать инфекционный процесс).

Стадии инфекционного процесса. Адсорбция – концентрирование патогенных м/о из крови и лимфы под влиянием межмолекулярных сил на пов-ти клеток. Адгезия – это прикрепление бактерий возбудителя к чувствительным клеткам эпителия, осущ-ся по типу лиганд-рецепторного взаимодействия бактериальных адгезинов с комплиментарными рецепторами на пов-ти клеток при участии электростатических сил и сил гидрофобного взаимод-я (роль адгезинов играют пили, фибриллы, белки наружной мембраны и т.д.). Колонизация – это процесс размножения микробов в месте адгезии --- накопление м/о до критической концентрации, которая способна вызвать патологическое д-е. Инвазия - это проникновение ч/з слизистые и соединительно-тканные барьеры подлежащей ткани (связано с продукцией ферментов гиалуронидазы и нейраминидазы). Продукция токсических субстанций – ферменты, которые подавляют защитные ф-ции орг-ма, продуцируемые возбудителем (протеаза, коагулаза, фибринолизин, лецитиназа), также токсические в-ва, выделяемые бактериями относятся к белкам и липополисахаридам.

Динамика развития инфекционной б-ни (периоды): 1) инкубационный период (скрытый период) - от момента заражения до появления первых признаков заб-я; больной не заразен, возбудитель не выделяется в окружающую среду; клинических проявлений нет; длится от нескольких часов до нескольких месяцев или до нескольких лет (СПИД), чаще 2 недели. 2) Продромальный период (период предвестников) – неспецифические клинические проявления: лихорадочное состояние, недомогание. Исключения: корь, коклюш, гепатит А (заразны в этом периоде); продолжительность от 2-3 до 7 дней; в этот период возбудитель размножается. 3) Период разгара (расцвет болезни) – максимальные клинические проявления: специфические клинические проявления; больной заразен; огромное кол-во возбудителя выделяется в окружающую среду. 4) Выздоровление (реконвалесценция) – элеменация (высвобождение) возбудителя; повышается иммунитет, но выздоровление м.б. полное или с осложнениями (специфические - тем же возбудителем; неспецифические – другими возбудителями).

Формы взаимод-я макро- и микроорганизма: 1) мутализм – это такая форма сожительства, при котором оба партнера получают взаимную выгоду; 2) паразитизм – форма отношений при которой микроб наносит явный ущерб своему хозяину; 3) комменсализм (уч-ют оба уч-ка, живут один за счет другого, не причиняя вред).

Паразитизм – 1) факультативный – паразиты не утратившие свою самостоятельность; 2) облигатные – размножаются только в орг-ме своих хозяев; 3) внеклеточные и внутриклеточные – как у тех, так и у др. в процессе эволюции появились факторы защищающие их от неспецифической и иммунной защиты орг-ма хозяина.

Патогенность м/о. Патогенность - видовой полидетерминантный признак возбудителя, обозначающий его потенциальную способность вызывать инфекционный (инвазионный) процесс у хозяина, т. е. проникать в организм хозяина, размножаться в нем и оказывать на него повреждающее действие. Понятие патогенность распространяется на все виды микроорганизмов (вирусы, бактерии, грибы, протозоа), на гельминты и др. метазоа.

По отношению к человеку или др. хозяину все микроорганизмы делят на 3 группы: облигатно-патогенные, непатогенные и условно-патогенные (- это естественные обитатели разных биотопов чел-ка, вызывающие заб-я только при снижении общего и местного иммунитета).

Основные факторы патогенности – ф-ры адгезии и колонизации, инвазии, антифагоцитарные. Ф-ры адгезии и колонизации – явл-ся «пусковыми» механизмами развития болезни, т.к. до тех пор пока токсины не свяжутся с рецепторами мембран клеток-мишеней, они не смогут реализовать свои токсические ф-ции. Ф-ры инвазии – представлены белками наружной мембраны у G- бактерий. Антифагоцитарные факторы – т.е. защищающие от фагоцитоза; они связаны с компонентами клеточной стенки и либо маскируют бактерии от фагов, либо подавляют их активность; они представлены капсулой из гиалуроновой к-ты (которая не распознается фагоцитами как чужеродная) или капсулой другой химической природы; различными белками, тормозящими фагоцитоз (белок А – у стафилококков; белок М – у стрептококков и др.), к их числу также относят пептидогликан, тейхоевые к-ты и др. компоненты клеточной стенки.

Белковые токсины (экзотоксины). Отличия от эндотоксинов – самые сильные токсины в природе, обладают повышенной специфичностью, повышенными антигенными св-вами, индукцией образования антител при обработке формалином превращаются в анатоксин, обладают мембраноповреждающим д-ем и блоком жизненно-важных процессов. Классификация экзотоксинов: 1) цитотоксины – блокируют синтез белка на субклеточном ур-не (энтеротоксины - St. aureus, Cl. рerfringens; антиэлонгаторы – дифтерия, синегнойная палочка; дермонекротоксины – Str. рiogenes, коклюш); 2) мембранотоксины – повышают проницаемость поверхностной мембраны эритроцитов и лейкоцитов, вызывая их гемолиз и разрушение соответственно (лейкоцидины – стафилококк, стрептококк, клостридии; гемолизины – синегнойная палочка, стрептококк, клостридии); 3) функциональные блокаторы – включают термостабильные и термолабильные энтеротоксины --- активизируют аденилат-циклазную систему --- усиление выработки цАМФ --- повышение проницаемости стенки тонкой к-ки --- увеличение выхода жидкости в ее просвет --- диарея; 4) эксфолиатины, эритрогенины – влияют на процесс взаимод-я клеток между собой и с межклеточными в-вами (эксфолиатины – стафилококк, эритрогенины – стрептококк).

Эндотоксины бактерий – к ним относятся липополисахариды, которые содержат в КС G- бактерии, образующий комплекс с белками. Хим-ий состав: липид А-гетерополимер, содержащий глюкозамин и жирные к-ты. Свойства: явл-ся эндогенным пирогеном (высвобождает серотонин и кинины), обладает аллергическим д-ем, активирует фракцию С3-комплемента --- накопление биологически активных фракций.

Вирулентность – это количественная мера или степень патогенности, измеряемая в спец. ед. DLM (1 ед. – это минимальная смертельная доза = наименьшему кол-ву микробных клеток, которая при определенном способе заражения вызывает гибель 95% восприимчивых животных определенного вида, веса, возраста в течении заданного времени), LD50 (вызывающая гибель 50% зараженных животных – явл-ся более точной дозой).

Генетические основы патогенности бактерий. Ослабление вирулентности происходит при обработке бактериальной популяции, гомологичной иммунной сыв-ке. Аттенуированные штаммы - варианты патогенных микроорганизмов, полностью лишенные вирулентности или сохранившие остаточную вирулентность для одного из хозяев. Некоторые из стабильных аттен-х штаммов используют для изготовления живых вакцин, напр., туляремийной, сибиреязвенной, чумной, сыпнотифозной и др. Аттен-е штаммы изолируют из природных популяций или получают в результате искусственного воздействия мутагенами.

Понятие о патогенезе инфекционных болезней. Формы инф-ции: 1) в зависимости от природы возбудителя: бактериальные, вирусные, грибковые, протозойные; 2) от происхождения и распространения: экзогенные, эндогенные, аутоинфекция; 3) от локализации возбуд-ля в орг-ме: очаговые, общие: а) бактеремия или вирусемия - при этом возбуд-ль распространяется по орг-му лимфогенным или гематогенным путем, но он там не размножается; б) сепсис – размножение возбудителя в крови при резком угнетении основных мех-мов иммунитета; в) септикопиемия – при возникновении гнойных очагов во внутренних органах, может сопровождаться токсикосептическим шоком при массовом поступлении в кровь бактерий и их токсинов; 4) от числа видов возбудителя: моноинфекция, смешанная (микстинфекция – к ним относятся многие респираторные заб-я, вызванные бактериями, вирусами, микоплазмами в разнообразных сочетаниях); 5) от повторных проявлений: а) вторичная – присоединение к другой инф-ции; б) реинфекция – заб-е, возникающее после перенесенной инф-ции в случае повторного заражения; в) суперинфицирование и инфицирование – происходит тем же возбудителем до выздоровления; г) рецидив – возврат клинических проявлений без повторного заражения; 6) от продолжительности взаимод-я: острое, хроническое, микробоносительство; 7) от проявления: манифестная, бессимптомная.

НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ ОРГ-МОВ.

Неспецифическая резистентность орг-мов. 1) защитные ф-ции кожи: мех-кие, барьерные, выделение молочных и жирных кислот, различных ферментов – бактерицидное д-е; 2) слизистые – лизоцим – продуцируется моноцитами и тканевыми макрофагами – он гидролизирует связь между N-ацетилмурановой к-той и N-ацетилглюкозамином в полисахаридных цепях пептидогликанового слоя КС; 3) фагоцитоз – процесс активного поглощения спец. клетками орг-ма живых или убитых микробов, а также различных инородных частиц с последующим их перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов. Фагоцитарной активностью обладают лейкоциты, клетки нейроглии, эндотелиальные клетки, моноциты и тканевые макрофаги клеток костного мозга. Все одноядерные фагоцитирующие клетки вместе с их костномозговыми предшественниками – промоноцитами объединены в систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ).

Стадии фагоцитоза: 1) хемотаксис; 2) прилипание (адгезия) – обеспечивается рецепторами и изменением поверхностного заряда; 3) захват или эндоцитоз; 4) внутриклеточное переваривание с выведением остатков или внутриклеточного размножения микроба. Завершенный фагоцитоз: процесс, заканчивающийся гибелью микроба. Незавершенный фагоцитоз: при этом микроб размножается в клетке. Фагоцитоз может стимулироваться антителами (опсонинами), комплементом (фракция С3), кальцием, магнием, адреналином, гистамином, лимфокины. Угнетают: АЦХ, авитаминоз, антигистаминовые в-ва, кортикостероиды, протеин А и лейкоцидин, протеин М, в-во капсул некоторых бактерий. Фагоцитарное число – среднее число фагоцитированных микробов (или других частиц) на один нейтрофил. Фагоцитарный показатель – это процент клеток, вступивших в фагоцитоз, от общего количества подсчитанных фагоцитов.

Бактерицидные в-ва сыворотки крови: 1) нормальные антитела; 2) комплемент – система белковых фракций сыворотки крови, обладающая способностью вызывать лизис микробов и др. клеток. Явл-ся термолабильным неспецифическим факторам естественного иммунитета. Система комплемента – называют многокомпонентную самосабирающуюся систему белков в сыворотке крови, которая играет важную роль в поддержании гомеостаза. Она способна активироваться в процессе самосборки, т.е. повследовательного присоединения к образующемся комплексу отдельных белков, которые называются компонентами или фракциями комплимента (их известно 9). Процесс активации комплемента может запускаться двумя разными путями, получившими названия классический и альтернативный. При активации комплемента классическим путем запускающим фактором является комплекс антиген-антитело (иммунный комплекс). Причем антитела причем только двух классов Ig G и Ig M в составе иммунных комплексов могут запускать активацию комплемента. При активации комплемента классическим путем ключевыми компонентами являются С1 и С3. Существует возможность активации С3 при участии С3-конвертазы альтернативного пути, т.е. минуя первые три компонента С1, С4 и С2. Особенность альтернативного пути состоит в том, что запуск может происходить без участия комплекса антиген-антитело за счет полисахаридов и липополисахаридов бак. происхождения - липополисахарида (ЛПС) клеточной стенки G- бактерий, поверхностных структур вирусов, иммунных комплексов, включающих Ig A и Ig E.

Биологическая ф-ция комплемента: образуются короткие пептиды, которые явл-ся биологически активными, д-ют на тучные клетки и базофилы; в рез-те активации комплемента образ-ся мембрано атакующий комплекс --- лизис, разрушение клеток; инактивация вирусов. 3) Интерферон – белок, защищающий от вируса, неспецифичный, обладает видовой специфичностью. Индукторы ИФ: РНК-вирусы, ЛПС, двунитчатая РНК. ИФ обладает также противоопухолевой активностью, иммуномодулирующим радиопротекторным д-ем. Различают: 1) альфа-ИФ (лейкоцитарный) – противоопухолевый, противовирусный; 2) бета-ИФ (фибробластный) – противоопухолевый > противовирусный; 3) гамма-ИФ (иммунный) – влияет на рост и дифференцировку клеток разных типов. Мех-м д-я ИФ: д-ет посредством регуляции синтеза нуклеиновых кислот и белков, активируя синтез ферментов и ингибиторов, блокирующих трансляцию вирусных иРНК.

Роль нормальной микрофлоры. Нормальная микрофлора (м\ф) чел. играет важную роль в защите орг-ма от патогенных м\о. Предстафители нормальной м\ф уч-ют в неспецифической защите заселенный ими участков ЖКТ, дыхательного, МПТ, кожных покровов. Защитное действие нормальной м\ф м.б. обусловлено конкуренцией за пит. в-ва, изменение pH среды, продукцией колицинов и др. активных факторов, препядствующих внедрению и размножению патогенных м\о. Норм. микрофлора способствует созреванию иммунной системы и поддержания ее в состоянии высокой функциональной активности, т.к. компоненты микробной клетки неспецифически стимулируют кл. иммунной системы.

Естественные клетки-киллеры – это популяция лимфоцитоподобных клеток, обладающих естественной цитотоксичностью по отношению к клеткам-мишеням. Обладают противоопухолевой (преобладает), противовирусной, противопаразитарной активностью.

ИНФЕКЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ.

Иммунитет – это совокупность свойств и механизмов, направленных на сохранение постоянства внутренней среды и защиту организма от инфекций и других генетически чужеродных агентов. С помощью этих механизмов поддерживается структурная и функциональная целостность организма на протяжении всей его жизни, т.е. сохраняется физическое здоровье людей и обеспечивается исцеление от многих болезней.

Приобретенный иммунитет - не передается по наследству, формируется в процессе индивидуальной жизни в результате взаимодействия с соответствующими возбудителями или их антигенами; является строго специфическим, т.е. всегда направлен против конкретного возбудителя или антигена.

Приобретенный (специфический) иммунитет подразделяется на клеточный, гуморальный, активный и пассивный. Активный в свою очередь подразделяется на постинфекционный (естественный активный) и поствакцинальный (искусственный активный). Активный приобретенный иммунитет формируется иммунной системой в результате специфического иммунного ответа на введение микробов или токсинов. Пассивный подразделяется на сывороточный (искусственный пассивный И.) и плацентарный или материнский (естественный пассивный). Пассивный приобретенный иммунитет создается путем введения в организм готовых защитных веществ – антител, выработанных другим организмом. Также приобретенный иммунитет м.б. направлен против микробов (антимикробный иммунитет) и против токсинов (антитоксический иммунитет).

Иммунная система орг-ма: центральными органами имм. системы называют органы, где происходит созревание и формирование иммуноцитов (костный мозг и вилочковая железа); к периферическим органам относятся органы имм. системы, содер-е зрелые лимфоциты (селезенка, л/у, фолликулы). Клетки имм. системы: Т-лимфоциты – созревают и дифференцируются в тимусе, содержатся во всех тканях орг-ма, осущ-ют 2 основные ф-ции: регуляторную и эффекторную; в свою очередь Т-лимфоциты делятся на Т-хелперы (основные клетки иммунной системы, осущ-е иммунные р-ции) и Т-эффекторы (осущ-ют эффект иммунологической р-ции чаще всего в форме цитолиза клеточных структур, к антигенам которых возникла иммунологическая р-ция). В-лимфоциты – выполняют в орг-ме 2 роли: обеспечивают продукцию антител и участвуют в представлении антигенов Т-лимфоцитам. В-лимфоциты возникают из стволовых клеток костного мозга, дифференцируясь в антигенчувствительные клетки. В-лимфоциты обусловливают гуморальный иммунитет и ГНТ. В зависимости от строения Ig-peцепторов В-лимфоциты делятся на субпопуляции: ВА, BG, BM, BE, BD. Живут несколько недель.

Схема кооперативного взаимодействия макрофагов, Т- и В-лимфоцитов:

1. Патоген поглощается макрофагом.

2. Макрофаг осущ-ет процессинг антигена.

3. Макрофаг с пом. белка МНС класса II представляет процессированный антиген Т-лимфоцитам (хелперам).

4. Т-хелпер узнает представленный антиген с пом. собственного белка МНС кл. II и активируется (синтезирует факторы роста, дифференцировки и иные для В-лимфоцитов и др. Т-клеток).

5. Антиген распознается В-лимфоцитом, который также несет процессированный антиген и активируется (на его мембране синтезируются рецепторы для различных интерлейкинов: факторов активации роста, дифференцировки и др.)

6. Активированный В-лимфоцит размножается и дифференцируется в антителообразующие клетки и клетки памяти. Клон антителообразующих клеток секретирует антитела в большом количестве.

7. Антитела связываются с антигеном и т.о. маркируют его для узнавания другими компонентами иммунной системы. Антитела сами не разрушают бактерии.

Иммуногенность – это способность к индукции иммунного ответа (выработка антител и включение всех факторов иммунитета).

Иммунокомпетентные клетки – это клетки иммунной системы, способные к специфическому ответу на д-е антигенов. Этими св-ми обладают исключительно лимфоциты, каждый из которых изначально обладает рецепторами для какого-либо антигена.

Антигены – это в-ва любого происхождения, в том числе микробного, которые распознаются клетками иммунной системы орг-ма реципиента как генетически чужеродные и вызывают различные формы иммунного ответа.

Антигенность - св-во хим. веществ или клеток индуцировать иммунный ответ животного организма определенной силы. Обусловливается участком молекулы Аг, к-рый распознается иммунной системой как чужеродный. По антигенной силе вещества разделяют на неантигены, гаптены, сильные и слабые Аг. Антигенность может быть усилена или придана конъюгацией вещества с макромолекулами или совместным введением вещества с адъювантами, а также снижена или утрачена в результате деградации макромолекул. Измеряется в антигенных ед. (АЕ).

Антигены бактериальной клетки: 1) жгутиковые Н-АГ – представляют собой белок флагеллин, разрушается при нагревании, а после обработки фенолом сохраняет свои АГ св-ва; 2) соматический О-АГ – связан с ЛПС, термостабилен, не разрушается после обработки формалином и этанолом; 3) капсульные К-АГ – тесно связаны с ЛПС, содержат глюкуроновую и галактуроновую к-ту; 4) АГ бактериальных токсинов: токсины обладают полноценными АГ св-вами в том случае если они явл-ся расстворимыми соединениями белковой природы; 5) протективные АГ; 6) АГ вирусов.

Антигенная детерминанта, строение и ф-ции. Структура, обладающая индивидуальной антигенной специфичностью, называется антигенным детерминантом или эпитопом. Состоят из 6-25 а/к и располагаются в разных частях молекулы, разделяясь неантигенными структурами. При этом эпитопы одной молекулы не обязательно должны иметь одинаковый состав и одонаковую специфичность. Кол-во одинаковых эпитопов на молекуле определяет число молекул антител, которые могут к ней присоединиться, т.е. валентность данного антигенного субстрата.

Полноценные антигены и их св-ва, примеры. На основании изучения антигенных свойств различных сложных хим. соединений (полисахаридов, липидов, белков, нуклеиновых к-т и т.д.) полноценные антигены обладают обеими функциями антигена – способностью индуцировать образование антител и специфически с ними взаимодействовать.

Гаптены, синтетические антигены, их св-ва. Если взаимодействие неполноценного антигена (обладают только одним свойством антигена - способностью специфически взаимодействовать с теми антителами, в индукции синтеза которых они участвовали) с антителом сопровождается обычными иммунологическими реакциями, его называют гаптеном. Если неполноценный антиген имеет очень небольшую молекулярную массу и его взаимодействие с антителами не сопровождается обычными видимыми реакциями, его называют полугаптеном. О присутствии полугаптена судят по тому признаку, что антитела будучи связаны с полугаптеном, уже не проявляют себя в обычной реакции с полноценным антигеном.

Видовая специфичность – антигенные особенности присущие представителям данного вида. Отпечаток видовой специфичности имеют многие макромолекулы данного организма.

Групповая специфичность – особенность антигенного строения, свойственные определенной группе особей внутри данного вида организма.

Типовая специфичность - это способность антигенного строения, которая обусловливает различие среди особей одной группы сходных организмов данного вида и позволяет выделить среди них серотипы, или сероварианты (серовары).

Антитела - сывороточные или секреторные Ig, обладающие способностью к специфическому взаимодействию с гомологичными Аг и гаптенами. IgG – состоит из двух полипептидных L-цепей и двух идентичных Н-цепей, Fab-фрагмент и Н-цепь Fc-фрагмент более тяжелых цепей; у чел-ка класс IgG, в соответствии с подклассами гамма-цепи, делится на 4 подкласса: IgG1, IgG2, 3, 4. IgМ – состоит из пяти структурных единиц, аналогичных IgG, которые соединены между собой дисульфидными связями J-цепью. IgA – состоит из Ig-мономеров, J-цепи и гликопротеина, или секреторного компонента; класс IgA делится на 2 подкласса: IgA1, 2, в соответствии с двумя додклассами альфа-цепи.

Строение и функции активного центра. Активные центры антитела образуются доменами вариабельных участков обеих цепей; они образуются только при совместном участии N-концевых половин тяжелой и легкой полипептидных цепей. Специфичность же активного центра определяется первичной структурой той или иной полипептидной цепи, т.е. генетически предопределена. Ф-ции: антитело только тогда свяжет соответствующий антиген, когда его детерминантная группа полностью вместится в щель активного центра, подобно тому как ключ полностью входит в замочную скважину. Т.к. активный центр для каждого возможного антигена предопределен первичной структурой L- и H-цепей это обстоятельство говорит об уникальном механизме генетического контроля биосинтеза антител.

Валентность антител – это количество активных центров в молекуле антител. IgG – двухвалентный, IGM – поливалентный; мономерные молекулы IgA хотя и имеют два активных центра не осаждают антигены, т.к. их активные центры настолько сближены, что IgА не может выполнять роль связующего мостика.

Взаимодействие антиген - антитело - соединение молекул Аг и Ат в комплекс. В первой фазе двухвалентные молекулы Ат и поливалентные молекулы Аг объединяются в иммунные комплексы эпитопом Аг и паратопом Ат, высококомплементарными по структуре и заряду. На первом этапе взаимодействия основной связующей силой являются кулоновские, а после сближения эпитопа и паратопа на расстояние в доли на решающую роль в формировании комплекса играют вандерваальсовы силы. Во второй фазе у преципитирующих (полных) Ат происходит неспецифическое объединение (за счет водородных, гидрофобных и иных сил) иммунных комплексов в видимые невооруженным глазом преципитаты или агглютинаты. У неполных, непреципитирующих, Ат неспецифическая фаза отсутствует. Второе св-во иммунных комплексов - их выраженная способность адсорбировать на себе комплемент и активировать его, что может быть выявлено в РСК и гемолиза реакции. В результате взаимодействия Аг с Ат и формирования иммунного комплекса (с участием или без участия комплемента) наступают торможение инфекц. активности вирусов и бактерий; нейтрализация микробных токсинов, ферментов, метаболитов; лизис бактерий, грибов, простейших, чужеродных и антигенно измененных собственных клеток; опсонизация корпускулярных Аг и их прилипание к рецепторам фагоцитов; сенсибилизация тучных и др. клеток и развитие ГНТ. По такому же типу Аг взаимодействует с антигенраспознающим рецептором Т- и В-лимфоцитов.

Авидность – это способность к облазованию прочного соединения между мультивалентным антителом и антигеном.

Афинность – это прочные связи между активным центром антитела и гомологичной антигенной детерминантой.

Аутоантигены - это вещества, обладающие способностью вызывать иммунные реакции в организме, из которого они получены. К ним относятся – мозг, хрусталик глаза, сперматозоиды, паращитовидные железы. Они могут возникать из клеток некоторых органов и тканей под влиянием охлаждения, медикаментозного воздействия, вирусных инфекций и т.д.

Защитная роль антител в формировании антитоктического и антибактериального иммунитета. Антитела, связываясь с токсинами, нейтрализуют их действие и обеспечивают формирование антитоксического имм. Связываясь с вирусом, особенно блокируя рецепторы, с помощью которых они адсорбируются на клетках, АТ создают противовирусный имм. Высоко нейтрализующая активность АТ, принадлежащих к IgG, свидетельствует о важной роли их в антитоксическом имм.; АТ IgМ особенно активны в р-циях фагоцитоза с корпускулярными АГ --- играют существенную роль в антимикробном имм. АТ IgА особенно активны в р-ции нейтрализации вирусов --- играют большую роль в противовирусном имм.; IgE опосредует р-ции гиперчувствительности немедленного типа. Различают 2 варианта выдачи имм. ответа в форме биосинтеза АТ: первичный ответ – после первой встречи орг-ма с данным АГ (биосинтез АТ начинается не сразу после контакта с АГ, а после 3-5 дней; скорость синтеза АТ относительно не велика; первыми синтезируются АТ, относящиеся к IgM, а затем IgG, позже всех появляется, иногда не во всех случаях IgA и IgE), вторичный ответ - при повторном контакте его с одним и тем же антигеном, спустя 2-3 недели (латентный период непродолжительный; титры АТ достигают максимальных значений; синтезируются сразу АТ, относящиеся к классу IgG). Вторичный иммунный ответ обусловлен формированием клеток иммунной памяти.

Иммунологическая память - одна из форм иммунного ответа. Она обозначает способность организма человека или животного реагировать на повторное введение того АГ, которым он был иммунизирован ранее, быстее и большей силы. Память проявляется как в отношении выработки АТ, так и в отношении др. иммунных р-ций и может сохраняться длительное время. Носителями иммунологической памяти становятся Т- и В-лимфоциты после взаимод-я с соответствующим АГ или так называемые антигенстимулирующие лимфоциты. Возникновение и поддержание клеток иммунной памяти одно из главных условий длительного сохранения приобретенного иммунитета.

Иммунный статус – это ур-нь иммунного состояния орг-ма, поддверживаемый совместной деят-ю иммунной системы и факторов неспецифической резистентности орг-ма. К снижению его ур-ня ведет расстройство иммунной системы, а следовательно и снижение защитных сил организма. Оценка иммунного статуса проводится у большинства пациентов хирургических, онкологических, пульмонологических и инфекционных клиник, а также в группах с часто болеющими детьми. Это обследование часто выявляет снижение иммунной защиты, что в последствие может привести к переходу к хроническим формам заб-ий или к осложнениям после операций. Оценка иммунного статуса проводится по 2-м критериям: 1) путем постановки кожных проб – in vivo, оценки способности иммунного ответа при введении антигена и т.д.; 2) in vitro – от больного получают биол. жидкости (кровь, лимфу и др.), иммунокомпетентные клетки (костный мозг, кровь и др.)

Аллергические р-ции. Типы: 1) анафилактический (выработка IgE цитотропных АТ, их фиксация на тучных клетках и базофилах; р-ция АГ-АТ с высвобождением медиаторов типа гистамина из этих клеток. Примеры проявлений: атопическая бр. астма, ринит, анафилактический шок). 2) цитотоксический (выработка IgG и IgM против АГ входящих в состав клеточных мемебран, цитолиз вследствие р-ции АГ-АТ через активацию комплемента. Примеры: лекарственная аллергия, гемолитическая аемия, тромбоцитопения, аутосенсебилизация к АГ щитовидной железы, кожи и др.). 3) иммунокомплексный (выработка преципитирующих АТ, избыток АГ, патогенетические р-ции, инициированные иммунными комплексами через активацию комплемента и лейкоцитов. Примеры: сывороточная б-нь, аутоиммунные заб-я, коллагенозы, осложнения инфекционных заб-ий и др.). 4) клеточный (накопление сенсибилизированных Т-лимфоцитов, р-ция между АГ и сенсибилизированными Т-лимфоцитами с их активацией, выработкой лимфокинов и цитотоксические р-ции при уч-тии макрофагов. Примеры: аллергические явления при инфекционных заб-ях и аутоиммунных заб-ях, контактная аллергия и др.).

Десенсибилизация – различают 2 типа: 1) временное подавление эффекторного звена при повторном введении АГ; 2) гиперсенсибилизация – способ лечения ГЗТ путем многократного введения в возрастающих дозах аллергена для стимуляции синтеза АТ (IgG, IgM).

ГЗТ – в основе формирования р-ции ГЗТ лежит не гуморальный, а клеточный ответ орг-ма на первый (сенсибилизирующий) контакт с определенным АГ --- клеточно-опосредованная сенсибилизация. Эта аллергия развивается при многих инфекциях (туберкулез, бруцеллез, микоз и др.). В р-циях типа ГЗТ уч-ют Т-эффекторы, продуцирующие лимфокины; мобилизованные ими макрофаги, продуцирующие и секретирующие медиаторы-монокины; Т-киллеры – цитотоксические клетки-эффекторы, способные убивать клетки мишени, несущие на мембране специфические антигенные эпитопы.

Мех-м развития кожно-аллергической пробы. Сенсибилизацию клеточного типа могут вызвать живые вакцины (прим.: БЦЖ), связано это с тем, что Т-лимфоциты несут специфические для данного антигена (аллергена) распознающие рецепторы. После этого в орг-ме надолго сохраняются сенсибилизированные Т-лимфоциты. При повторном попадании АГ в орг-м они вступают с ним в р-цию --- активация Т-эффекторов р-ции ГЗТ --- усиление выработки и секреции клеточных медиаторов-лимфокинов.