Гуморальные факторы защиты. Неспецифические факторы Специфические факторы: Антигены (АГ) - полноценные - неполноценные Антитела (АТ)
Комплемент – это система белков сыворотки крови, которая состоит из 9 фракций: С 1 – С 9 Свойства: - разрушает микробные клетки - усиливает фагоцитоз - принимает участие в воспалительных и аллергических реакциях. Синтезируется: в костном мозге в печени в селезенке
Обратите внимание! -Фракция С 1 – отвечает за комплекс АТ+АГ -Фракция С 3 – главная часть комплемента Отсутствие фракции С 3 приводит к иммунодефициту. Гиперактивная система комплемента приводит к гибели организма человека (накапливание токсинов, изменения в крови, аллергические реакции).
Интерферон – белок, передающий информацию от одной клетки к другой. Существует: α (альфа) – вырабатывается лейкоцитами β (бета) - вырабатывается фибробластами γ (гамма) – вырабатывается лимфоцитами вирусы и продукты распада микроорганизмов способствуют выработке интерферона. Это надо знать: α (альфа) и β (бета) вырабатываются постоянно γ (гамма) вырабатывается на попадание в организм вируса.
С-реактивный белок - вырабатывается в печени в ответ на повреждение тканей и клеток. Является показателем воспалительного процесса. Например Обнаруживается в сыворотке крови больных туберкулезом, ревматизмом. Способствует усилению фагоцитоза. β-лизин – фракция белков сыворотки крови. Синтезируется тромбоцитами, повреждает цитоплазматическую мембрану бактерий. Эритрин – выделяется из эритроцитов (пример: губительно действует на возбудителя дифтерии) Лейкины – выделяются из лейкоцитов, обезвреживают Гр(-) и Гр(+) бактерии.
Внимание! Это мощные факторы гуморальной защиты. Антигены (АГ) – чужеродные для организма сложные органические вещества, которые при попадании в организм, вызывают в нем образование антител (АТ), изменяя иммунный ответ. Антигены делятся на: 1. Полноценные (образующие АТ) – микроорганизмы и токсины. 2. Неполноценные – небелкового происхождения (АТ не образуют). Неполноценные АГ делятся на: 1. Гаптены 2. Полугаптены.
Гаптены (углеводы, жиры) Вызывают синтез АТ только при соединении с молекулой белка-носителя. Внимание! Аутоантигены – вещества, обладающие способностью иммунизировать организм, из которого они получены. Аутоантигены возникают из клеток кожи, легких, почек, печени, мозга под влиянием охлаждения, лекарственных препаратов, вирусных инфекций. При повреждении этих органов аутоантигены всасываются и вызывают образование АТ.
Полугаптены - химические соединения, вступают в соединение с АТ, но иммунологической реакции не происходит. Антигенная структура микробной клетки. Микроорганизмы имеют разный состав АГ «О» - АГ - соматический - находится в клеточной стенке микробной клетки «К» - АГ - капсульный «Н» - АГ - жгутиковый «Vi” - АГ - вирулентности - находится на поверхности клетки, вызывая тяжелую форму заболевания
Антитела (иммуноглобулины) Антителами - называются специфические глобулины, которые образуются в организме под влиянием АГ, и обладают способностью специфически с ним реагировать. АГ поглощается клетками печени, селезенки, лимфоузлов, проникает в цитоплазму, изменяет синтез белка - глобулина, т. е. образует АТ. АТ взаимодействуют с однородными АГ, обезвреживая их. Внимание! Это необходимо знать для диагностики инфекционных заболеваний.
Механизм образования АТ. 1. Индуктивная фаза - с момента попадания АГ и длится 20 часов. 2. Продуктивная фаза: - первые АТ появляются на 4 -5 день - в кровь поступают на 7 -8 день - максимальное количество к 15 дню. Внимание! При повторном попадании в организм того же АГ выработка АТ протекает активнее. Причины снижения выработки АТ: - голодание, недостаток витаминов - радиация - действие гормонов, АБ - стресс - охлаждение, перегревание - интоксикация
Классы антител Ig. G - составляет до 80% антител. Активно связывают АГ бактерий, вирусов, экзотоксины Ig. M - первыми появляются после иммунизации. Активизируют фагоцитоз. Ig. A - сывороточный - обезвреживает микроорганизмы и токсины, которые попали в кровь. Ig. A - секреторный - вырабатывается лимфоидными клетками дыхательных путей, полости рта, кишечника. Оказывает защитную функцию при кишечных и респираторных инфекциях. Ig. E - фиксируются на различных органах и тканях, играют роль в развитии аллергических реакций. Ig. D - появляются при заболеваниях кожи и щитовидной железы.
Взаимодействие АТ с АГ используется в реакциях иммунитета. В зависимости от внешнего проявления реакции - АТ получили названия (виды): - антитоксины (нейтрализующие токсин) - агглютинины (склеивающие бактерии) - лизины (растворяющие бактерии) - преципитины (осаждающие антигены) - опсонины (усиливающие фагоцитоз)
В крови и жидкостях организма находятся вещества, которые губительно действуют на микробы. Они получили название гуморальных факторов защиты.
Неспецифические гуморальные факторы оказывают действие на различные микробы, но значительно менее эффективное, чем специфические антитела. Совместное действие специфических и неспецифических факторов оказывается наиболее сильным. К неспецифическим факторам защиты относятся комплемент, пропердин, лейкины, плакины, В-лизины, интерферон.
Комплемент (от лат. complementum — дополнение), или алексин (от греч. alexo —защищаю), обнаружен почти во всех жидкостях организма, кроме спинно-мозговой и жидкости передней камеры глаза. Он обладает способностью лизировать, растворять, некоторые бактерии, поэтому его называют еще а-лизин. Действие комплемента особенно активно проявляется в присутствии ионов магния и кальция, а также в сочетании с антителами. Комплемент в присутствии специфических антител способен лизировать бактерии (бактериолиз), например вибриона, сальмонелл, шигелл. Присоединяясь к комплексу эритроцит — антитело, комплемент гемолизирует эритроциты. Содержание комплемента в крови человека довольно постоянно. Очень много его в сыворотке морской свинки. Он нестоек и разрушается при нагревании до 55°С в течение 30 мин, а также при длительном хранении, продолжительном встряхивании, под действием кислот и ультрафиолетовых лучей. Комплемент длительно сохраняется в высушенном состоянии при низкой температуре.
Комплемент — сложная система, состоящая из 11 сывороточных протеинов (CI, С2, СЗ, С4 и т. д.). В результате активации различных компонентов этой системы происходят важные биологические процессы, способствующие фагоцитозу.
Пропердин (от лат. perdere — разрушать) был обнаружен Пиллимером в сыворотке крови. Это белок-глобулин, который в сочетании с комплементом и ионами магния губительно действует на бактерии и инактивирует некоторые вирусы. Снижение уровня пропердина в сыворотке крови человека при инфекционных заболеваниях, облучении, шоке считается неблагоприятным признаком.
С-реактивный белок (протеин) обнаружен в сыворотке больных людей. Увеличение его количества свидетельствует о наличии в организме патологического процесса.
Из клеток крови и сыворотки человека выделены вещества, которые также губительно действуют на микробы, например лейкины — термостабильные бактерицидные вещества, выделенные из лейкоцитов, плакины — из тромбоцитов, (В-лизины — из сыворотки крови человека. Все эти вещества устойчивы к прогреванию (термостабильны) и активны даже в отсутствие солей. В крови человека имеются и другие субстанции — ингибиторы, которые задерживают рост и развитие микробов, особенно вирусов. Одной из таких субстанций является интерферон.
Наиболее мощными факторами гуморальной защиты являются специфические белки — так называемые антитела, которые вырабатываются организмом при проникновении в него каких-либо чужеродных агентов (антигены).
Под неспецифическими факторами защиты понимают врожденные внутренние механизмы поддержания генетического постоянства организма, обладающие широким диапазоном противомикробного действия. Именно неспецифические механизмы вступают в качестве первого защитного барьера на пути внедрения инфекционного агента. Неспецифические механизмы не нуждаются в перестройке, в то время как специфические агенты (антитела, сенсибилизированные лимфоциты) появляются спустя несколько дней. Важно отметить, что неспецифические факторы защиты действуют против многих патогенных агентов одновременно.
Кожа. Неповрежденная кожа является мощным барьером для проникновения микроорганизмов. При этом имеют значение механические факторы: отторжение эпителия и выделения сальных и потовых желез, обладающие бактерицидными свойствами (химический фактор).
Слизистые оболочки. В разных органах они являются одним из барьеров на пути проникновения микробов. В дыхательных путях механическая защита осуществляется с помощью мерцательного эпителия. Движение ресничек эпителия верхних дыхательных путей постоянно передвигает пленку слизи вместе с микроорганизмами по направлению к естественным отверстиям: ротовой полости и носовым ходам. Кашель и чиханье способствуют удалению микробов. Слизистые оболочки выделяют секреты, обладающие бактерицидными свойствами, в ^частности за счет лизоцима и иммуноглобулина типа А.
Секреты пищеварительного тракта наряду со своими специальными свойствами обладают способностью обезвреживать многие патогенные микробы. Слюна — первый секрет, обрабатывающий пищевые вещества, а также микрофлору, поступающую в ротовую полость. Кроме лизоцима слюна содержит ферменты (амилазу, фосфатазу и др.). Желудочный сок также губительно действует на многие патогенные микробы (выживают возбудители туберкулеза, сибиреязвенная бацилла). Желчь вызывает гибель пастерелл, но в отношении сальмонелл и кишечной палочки неэффективна.
В кишечнике животного находятся миллиарды различных микроорганизмов, но в его слизистой оболочке содержатся мощные антимикробные факторы, в результате чего заражение через нее бывает редко. Нормальная микрофлора кишечника обладает выраженными антагонистическими свойствами по отношению ко многим патогенным и гнилостным микроорганизмам.
Лимфатические узлы. В случае, если микроорганизмы преодолевают кожный и слизистый барьеры, то защитную функцию начинают выполнять лимфатические узлы. В них и инфицированном участке ткани развивается воспаление — важнейшая приспособительная реакция, направленная на ограниченное действие повреждающих факторов. В зоне воспаления происходит фиксация микробов образовавшимися нитями фибрина. В воспалительном процессе кроме свертывающей и фибринолитической систем принимают участие система комплемента, а также эндогенные медиаторы (простогландиды, вазоактивные амины и др.). Воспаление сопровождается повышением температуры, отеком, покраснением и болезненностью. В дальнейшем в освобождении организма от микробов и других чужеродных факторов активное участие принимает фагоцитоз (клеточные факторы защиты).
Фагоцитоз (от греч. phago — ем, cytos — клетка) — процесс активного поглощения клетками организма попадающих в него патогенных живых или убитых микробов и других чужеродных частиц с последующим перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов. У низших одноклеточных и многоклеточных организмов с помощью фагоцитоза осуществляется процесс питания. У высших организмов фагоцитоз приобрел свойство защитной реакции, освобождения организма от чужеродных веществ, как поступивших извне, так и образующихся непосредственно в самом организме. Следовательно, фагоцитоз не только реакция клеток на внедрение патогенных микробов — это более общая по сущности биологическая реакция клеточны£ элементов, которая отмечается как при патологических, так и при физиологических состояниях.
Виды фагоцитирующих клеток. Фагоцитирующие клетки обычно делят на две основные категории: микрофаги (или полиморфно-нуклеарные фагоциты — ПМН) имакрофаги (или мононуклеарные фагоциты — МН). Абсолютное большинство фагоцитирующих ПМН составляют нейтрофилы. Среди макрофагов различают подвижные (циркулирующие) и неподвижные (оседлые) клетки. Подвижные макрофаги — это моноциты периферической крови, а неподвижные — это макрофаги печени, селезенки, лимфатических узлов, выстилающие стенки мелких сосудов и других органов и тканей.
Одним из основных функциональных элементов макро- и микрофагов являются лизосомы — гранулы диаметром 0,25— 0,5 мкм, содержащие большой набор ферментов (кислая фосфатаза, В-глюкуронидаза, миелопероксидаза, коллагеназа, лизоцим и др.) и ряд других веществ (катионные белки, фагоцитин, лактоферрин), способных участвовать в разрушении различных антигенов.
Фазы фагоцитарного процесса. Процесс фагоцитоза включает следующие этапы: 1) хемотаксис и прилипание (адгезия) частиц к поверхности фагоцитов; 2) постепенное погружение (захват) частиц в клетку с последующим отделением части клеточной мембраны и образованием фагосомы; 3) слияние фагосомы с лизосомами; 4) ферментативное переваривание захваченных частиц и удаление оставшихся микробных элементов. Активность фагоцитоза связана с наличием в сыворотке крови опсонинов. Опсонины — белки нормальной сыворотки крови, вступающие в соединение с микробами, благодаря чему последние становятся более доступными фагоцитозу. Различают термостабильные и термолабильные опсонины. Первые в основном относятся к иммуноглобулину G, хотя могут способствовать фагоцитозу опсонины, относящиеся к иммуноглобулинам А и М. К термолабильным опсонинам (разрушаются при температуре 56 °С в течение 20 мин) относятся компоненты системы комплемента — С1, С2, СЗ и С4.
Фагоцитоз, при котором происходит гибель фагоцитированного микроба, называют завершенным (совершенным). Однако в ряде случаев микробы, находящиеся внутри фагоцитов, не погибают, а иногда даже размножаются (например, возбудитель туберкулеза, сибиреязвенная бацилла, некоторые вирусы и грибы). Такой фагоцитоз называют незавершенным (несовершенным). Следует отметить, что макрофаги кроме фагоцитоза выполняют регуляторные и эффекторные функции, кооперативно взаимодействуя с лимфоцитами в ходе специфического иммунного ответа.
Гуморальные факторы. К гуморальным факторам неспецифической защиты организма отнесены: нормальные (естественные) антитела, лизоцим, пропердин, бета-лизины (лизины), комплемент, интерферон, ингибиторы вирусов в сыворотке крови и ряд других веществ, постоянно присутствующих в организме.
Нормальные антитела. В крови животных и человека, которые ранее никогда не болели и не подвергались иммунизации, обнаруживают вещества, вступающие в реакцию со многими антигенами, но в низких титрах, не превышающих разведения 1:10—1:40. Эти вещества были названы нормальными или природными антителами. Считают, что они возникают в результате естественной иммунизации различными микроорганизмами.
Лизоцим. Лизоцим относится к лизосомальным ферментам, содержится в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови и экстрактах органов и тканей, молоке, много лизоцима в белке яиц кур. Лизоцим устойчив к нагреванию (инактивируется при кипячении), обладает свойством лизировать живые и убитые, в основном грамположительные, микроорганизмы.
Секреторный иммуноглобулин А. Выяснено, что SIgA постоянно присутствует в содержимом секретов слизистых оболочек, в секретах молочных и слюнных желез, в кишечном тракте, обладает выраженными противомикробными и противовирусными свойствами.
Пропердин (лат. pro и perdere — подготовить к разрушению). Описан в 1954 г. Пиллимером как фактор неспецифической защиты и цитолиза. Содержится в нормальной сыворотке крови в количестве до 25 мкг/мл. Это сывороточный белок с мол. массой 220 000. Пропердин принимает участие в разрушении микробной клетки, нейтрализации вирусов, лизисе некоторых эритроцитов. Принято считать, что активность проявляется за счет не самого пропердина, а системы пропердина (комплемента и двухвалентных ионов магния). Пропердин нативный играет значительную роль в нсспецифической активации комплемента (альтернативный путь активации комплемента).
Лизины — белки сыворотки крови, обладающие способностью лизировать некоторые бактерии или эритроциты. В сыворотке крови многих животных содержатся бета-лизины, вызывающие лизис культуры сенной палочки, а также весьма активные в отношении многих патогенных микробов.
Лактоферрин. Лактоферрин — негиминовый гликопротеид, обладающий железосвязывающей активностью. Связывает два атома трехвалентного железа, конкурируя с микробами, в результате чего рост микробов подавляется. Синтезируется полиморфно-ядерными лейкоцитами и гроздьевидными клетками железистого эпителия. Является специфическим компонентом секрета желез — слюнных, слезных, молочных, дыхательного, пищеварительного и мочеполового трактов. Принято считать, что лактоферрин — фактор местного иммунитета, защищающий от микробов эпителиальные покровы.
Комплемент. Комплементом называют многокомпонентную систему белков сыворотки крови и других жидкостей организма, которые играют важную роль в поддержании иммунного гомеостаза. Впервые описал Бухнер в 1889 г. под названием «алексин» — термолабильный фактор, в присутствии которого наблюдается лизис микробов. Термин «комплемент» ввел Эрлих в 1895 г. Уже давно было замечено, что специфические антитела в присутствии свежей сыворотки крови способны вызвать гемолиз эритроцитов или лизис бактериальной клетки, но если сыворотку перед постановкой реакции прогреть при 56 °С в течение 30 мин, то лизис не произойдет. Оказалось, что гемолиз (лизис) происходит за счет наличия комплемента в свежей сыворотке. Наибольшее количество комплемента имеется в сыворотке крови морских свинок.
Система комплемента состоит не менее чем из 11 различных белков сыворотки крови, получивших обозначение от С1 до С9. С1 имеет три субъединицы — Clq, Clr, С Is. Активированная форма комплемента обозначается черточкой сверху (С).
Существует два пути активации (самосборки) системы комплемента — классический и альтернативный, различающиеся пусковыми механизмами.
При классическом пути активации происходит связывание первого компонента комплемента С1 с иммунными комплексами (антиген + антитело), куда включаются последовательно субкомпоненты (Clq, Clr, Cls), С4, С2 и СЗ. Комплекс С4, С2 и СЗ обеспечивает фиксацию на клеточной мембране активированного С5 компонента комплемента, а затем включается через ряд реакций С6 и С7, которые способствуют фиксации С8 и С9. В результате происходит повреждение клеточной стенки или лизис бактериальной клетки.
При альтернативном пути активации комплемента активаторами служат непосредственно сами вирусы, бактерии или экзотоксины. В альтернативном пути активации не участвуют компоненты С1, С4 и С2. Активация начинается со стадии СЗ, куда включается группа белков: Р (пропердин), В (проактиватор), D (конвертаза проактиватора СЗ) и ингибиторы J и Н. Пропердин в реакции стабилизирует конвертазы СЗ и С5, поэтому этот путь активации называют также системой пропердина. Реакция начинается с присоединения фактора В к СЗ, в результате ряда последовательных реакций к комплексу (конвертаза СЗ) встраивается Р (пропердин), который воздействует как фермент на СЗ и С5, начинается каскад активации комплемента с С6, С7, С8 и С9, что приводит к повреждению клеточной стенки или лизису клетки.
Таким образом, для организма система комплемента служит эффективным механизмом защиты, которая активируется в результате иммунных реакций или при непосредственном контакте с микробами или токсинами. Отметим некоторые биологические функции активированных компонентов комплемента: Clq участвует в регуляции процесса переключения иммунологических реакций с клеточных на гуморальные и наоборот; С4, связанный с клеткой, способствует иммунному прикреплению; СЗ и С4 усиливают фагоцитоз; С1/С4, связываясь с поверхностью вируса, блокируют рецепторы, ответственные за внедрение вируса в клетку; СЗа и С5а идентичны анафилактосинам, они воздействуют на нейтрофильные гранулоциты, последние выделяют лизосомные ферменты, разрушающие чужеродные антигены, обеспечивают направленную миграцию микрофагов, вызывают сокращение гладких мышц, усиливают воспаление (рис. 13).
Установлено, что макрофаги синтезируют С1, С2, С4, СЗ и С5. Гепатоциты — СЗ, С6, С8, клетки.
Интерферон, Выделен в 1957 г. английскими вирусологами А. Айзеке и И. Линденман. Интерферон первоначально рассматривался как фактор противовирусной защиты. В дальнейшем выяснилось, что это группа белковых веществ, функция которых заключается в обеспечении генетического гомеостаза клетки. Индукторами образования интерферона помимо вирусов являются бактерии, бактериальные токсины, митогены и др. В зависимости от клеточного происхождения интерферона и индуцирующих его синтез факторов различают «-интерферон, или лейкоцитарный, который продуцируется лейкоцитами, обработанными вирусами и другими агентами, интерферон, или фибробластный, который продуцируется фибробластами, обработанными вирусами или другими агентами. Оба эти интерферона отнесены к типу I. Иммунный интерферон, или у-интерферон, продуцируется лимфоцитами и макрофагами, активированными невирусными индукторами.
Интерферон принимает участие в регуляции различных механизмов иммунного ответа: усиливает цитотоксическое действие сенсибилизированных лимфоцитов и К-клеток, оказывает антипролиферативное и противоопухолевое действие и др. Интерферон обладает видотканевой специфичностью, т. е. более активен в той биологической системе, в которой выработан, защищает клетки от вирусной инфекции лишь в том случае, если взаимодействует на них до контакта с вирусом.
Процесс взаимодействия интерферона с чувствительными клетками подразделяют на несколько этапов: 1) адсорбция интерферона на клеточных рецепторах; 2) индукция антивирусного состояния; 3) развитие антивирусной резистентности (накопление интерферо-ниндуцированных РНК и белков); 4) выраженная резистентность к вирусному инфицированию. Следовательно, интерферон не вступает в прямое взаимодействие с вирусом, а препятствует проникновению вируса и ингибирует синтез вирусных белков на клеточных рибосомах в период репликации вирусных нуклеиновых кислот. У интерферона также установлены радиационно-защитные свойства.
Ингибиторы сыворотки крови. Ингибиторы — неспецифические противовирусные вещества белковой природы, содержащиеся в нормальной нативной сыворотке крови, секретах эпителия слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов, в экстрактах органов и тканей. Обладают способностью подавлять активность вирусов вне чувствительной клетки, при нахождении вируса в крови и жидкостях. Ингибиторы подразделяют на термолабильные (теряют свою активность при прогревании сыворотки крови при 60—62 °С в течение 1 ч) и термостабильные (выдерживают нагревание до 100 °С). Ингибиторы обладают универсальной вируснейтрализующей и антигемагглютинирующей активностью в отношении многих вирусов.
Помимо сывороточных ингибиторов описаны ингибиторы тканей, секретов и экскретов животных. Такие ингибиторы оказались активными в отношении многих вирусов, например, секреторные ингибиторы респираторного тракта обладают антигемагглютинирующей и вируснейтрализующей активностью.
Бактерицидная активность сыворотки крови (БАС). Свежая сыворотка крови человека и животных обладает выраженными, в основном бактериостатическими, свойствами в отношении многих возбудителей инфекционных болезней. Основными компонентами, подавляющими рост и развитие микроорганизмов, являются нормальные антитела, лизоцим, пропердин, комплемент, монокины, лейкины и другие вещества. Поэтому БАС является интегрированным выражением противомикробных свойств, входящих в состав гуморальных факторов неспецифической защиты. БАС зависит от условий содержания и кормления животных, при плохом содержании и кормлении активность сыворотки значительно снижается.
Значение стресса. К неспецифическим факторам защиты также относят защитно-адаптационные механизмы, получившие название «стресс», а факторы, вызывающие стресс, Г. Силъе названы стрессорами. По Силье, стресс — особое неспецифическое состояние организма, возникающее в ответ на действие различных повреждающих факторов внешней среды (стрессоров). Кроме патогенных микроорганизмов и их токсинов стрессорами могут быть холод, тепло, голод, ионизирующая радиация и другие агенты, обладающие способностью вызывать ответные реакции организма. Адаптационный синдром может быть общим и местным. Он обусловливается действием гипофизарно-адренокортикальной системы, связанной с гипоталамическим центром. Под влиянием стрессора гипофиз начинает усиленно выделять адренокортикотропный гормон (АКТГ), стимулирующий функции надпочечников, вызывая у них усиленное выделение противовоспалительного гормона типа кортизона, снижающего защитно-воспалительную реакцию. Если действие стрессора слишком сильно или продолжительно, то в процессе адаптации возникает заболевание.
При интенсификации животноводства количество стрессовых факторов, воздействию которых подвергаются животные, значительно возрастает. Поэтому профилактика стрессовых воздействий, снижающих естественную резистентность организма и обусловливающих заболевания, является одной из важнейших задач ветеринарно-зоотехнической службы.
1. «Комплемент » - комплекс белковых молекул в крови, которые разрушают клетки или помечают их для уничтожения(от лат. Complementum-дополнение). В крови циркулируют различные фракции (частички) комплемента, обозначаемые символами С1,С2,С3…С9 и др. Находясь в разобщенном состоянии, они являются инертными белками-предшественниками комплемента. Сборка фракций комплемента в единое целое происходит при внедрении в организм болезнетворных микробов. Сформировавшись, комплемент выглядит в виде воронки и способен лизировать (уничтожать) бактерии или помечать их для уничтожения фагоцитами.
У здоровых людей уровень комплемента варьирует незначительно, но у больных может резко повышаться или снижаться.
2. Цитокины - небольшие пептидные информационные молекулы интерлейкины и интерфероны . Они регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия, определяют выживаемость клеток, стимуляцию или подавление их роста, дифференциацию, функциональную активность и апоптоз (естественная гибель клеток организма). Обеспечивают согласованность действия иммунной, эндокринной и нервной систем в нормальных условиях и при патологии.
Цитокин выделяется на поверхность клетки (в которой находился) и взаимодействуют с рецептором рядом находящейся другой клетки. Таким образом, передается сигнал, для запуска дальнейших реакции.
а) Интерлейки́ны (ИНЛ или IL) - группа цитокинов, синтезируемая в основном лейкоцитами (по этой причине было выбрано окончание «-лейкин»). Также производятся моноцитами и макрофагами. Существуют разные классы интерлейкинов от 1 до 11 и др.
б) Интерфероны (ИНФ) Это низкомолекулярные белки, содержащие небольшое количество углеводов (от анг.interfere-препятствую размножению). Различают 3 серологические группы α, β и γ. α – ИНФ - это семейство 20 полипептидов продуцируется лейкоцитами, β- ИНФ - гликопротеин, продуцируются фибробластами. γ – ИНФ продуцируется Т-лимфоцитами. Отличаясь по структуре, они обладают одинаковым механизмом действия. Под воздействием инфекционного начала секретируются многими клетками в месте входных ворот инфекции концентрация ИНФ в считанные часы многократно увеличивается. Его защитное действие в отношении вирусов сводится к ингибированию репликации РНК или ДНК. Связавшийся со здоровыми клетками ИНФ I типа защищает их от проникновения вирусов.
3. Опсонины это белки острой фазы. Усиливают фагоцитарную активность, оседают на фагоцитах и облегчают их связывание с а/г, покрытых иммуноглобулином (IgG и IgA) или комплементом.
Иммуногенез
Антителообразование называется иммуногенез и зависит от дозы, кратности и способа введения а/г.
Клетки, обеспечивающие иммунный ответ называются иммунокомпетентными, ведут начало от кроветворной стволовой клетки , которые образуются в красном костном мозге. Там же формируются лейкоциты, тромбоциты и эритроциты, а также предшественники Т и В – лимфоцитов.
На ряду с выше перечисленными клетками предшественники Т- и В- лимфоциты являются клетками иммунной системы. Для созревания Т – лимфоциты направляются в тимус.
В – лимфоциты начальное созревание проходят в красном костном мозге, а завершают созревание в лимфатических сосудах и узлах. В – лимфоциты произошло от слова “бурса” – сумка. В сумке Фабрициуса у птиц развиваются клетки, сходные с В – лимфоцитами человека. У человека органа образующего В – лимфоциты не найдено. Т и В – лимфоциты покрыты ворсинками (рецепторами).
Хранение Т – и В – лимфоцитов осуществляется в селезенке. Весь этот процесс происходит без внедрения антигена. Обновление всех клеток крови и лимфы происходит постоянно.
Процесс формирования Jg может быть продолжен, если происходит проникновение а/г в организм.
В ответ на внедрение а/г реагируют макрофаги. Они определяют чужеродность а/г, затем фагоцитируют и если макрофаги не справились, образованный комплекс гистосовместимости (MHC) (а\г+макрофаг), данный комплекс выделяет вещество интерлейкин I (ИНЛ I) порядка, это вещество действует на Т – лимфоциты, которые дифференцируются на 3 разновидности Тk (киллеры), Th (Т-хелперы), Ts (Т-супрессоры).
Th выделяют ИНЛ II порядка, который действует на преобразование В – лимфоцитов и активацию Тk. После такой активации В - лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, из которых в конечном итоге получаются Jg (М,D,G,А,Е,).
Процесс выработки Jg происходит, если человек заболевает впервые.
Если происходит повторное заражение этим же видом микроба, схема выработки Jg сокращается. В этом случае оставшиеся, на В – лимфоцитах JgG соединяются сразу же с а/г и трансформируются в плазматические клетки. Т – система остается, не задействована. Одновременно с активацией В – лимфоцитов при повторном заражении активизируется мощная система сборки комплемента.
Тk обладают противовирусной защитой. Ответственны за клеточный иммунитет: разрушают опухолевые клетки, трансплантированные клетки, мутировавшие клетки собственного организма, учавствуют ГЗТ. В отличие от NK-клеток, T-киллеры специфически распознают определённый антиген и убивают только клетки с этим антигеном.
NK -клетки. Естественные киллеры , натуральные киллеры (англ. Natural killer cells (NK cells) ) - большие гранулярные лимфоциты, обладающие цитотоксичностью против опухолевых клеток и клеток, зараженных вирусами. NK-клетки рассматривают как отдельный класс лимфоцитов. NK являются одним из важнейших компонентов клеточного врождённого иммунитета, осуществляют неспецифическую защиту. Они не имеют Т-клеточных рецепторов, CD3 или поверхностных иммуноглобулинов.
Ts - Т-супрессоры (англ. regulatory T cells, suppressor T cells, Treg ) или регуляторные Т- лимфоциты. Основная их функция - контролировать силу и продолжительность иммунного ответа через регуляцию функции Т-хелперов и Тk. При завершении инфекционного процесса нужно прекратить преобразование В – лимфоцитов в плазматические клетки, Ts подавляют (инактивируют) выработку В – лимфоцитов.
Специфические и неспецифические факторы иммунной защиты всегда действуют одномоментно.
Рисунок схемы выработки иммуноглобулинов
Антитела
Антитела (а\т) - это специфические белки крови, другое название иммуноглобулины, образующиеся в ответе на внедрение а/г.
А/т связанные с глобулинами, и измененные под действием, а\г называются иммуноглобулинами (J g) их делят на 5 классов: JgА, JgG, JgМ, JgЕ, JgД. Все они нужны для ответной реакции иммунитета.JgG
имеет 4 подкласса JgG 1-4. .Данный иммуноглобулин составляет 75% от всех иммуноглобулинов. Его молекула самая маленькая, поэтому проникает через плаценту матери, и обеспечивает естественный пассивный иммунитет плода. При первичном заболевании JgG формируется и накапливается. В начале заболевания концентрация его мала, при развитии инфекционного процесса и количество JgG возрастает, при выздоровлении, концентрация снижается и в небольшом количестве остается в организме после перенесенного заболевания, обеспечивая иммунологическую память.
JgМ первыми появляются при заражении и имуннизации. Имеют большую молекулярную массу (самая крупная молекула). Образуется при бытовом многократном инфицировании.
JgА содержится в секретах слизистых дыхательных путей и пищеварительного тракта, а также в молозиве, слюне. Участвуют в противовирусной защите.
JgЕ ответственен за аллергические реакции, участвуют в развитии местного иммунитета.
JgД обнаружен в небольшом количестве в сыворотке крови человека, изучен недостаточно.
Структура Jg
Наиболее простые JgЕ, JgД, JgА
Активные центры связываются с а/г, от количества центров зависит валентность а/т. Jg + G двухвалентны, JgМ – 5ти валентен.
Макроорганизм обладает механизмами, препятствующими проникновению возбудителей инфекционных болезней, размножению микробов в тканях и образованию ими факторов патогенности. Основными свойствами макроорганизма, определяющими возникновение, течение и исход инфекционного процесса, являются резистентность и восприимчивость .
Резистентность – это устойчивость организма к воздействию различных повреждающих факторов.
Восприимчивость к инфекции – это способность макроорганизма реагировать на внедрение микробов развитием разных форм инфекционного процесса. Различают видовую и индивидуальную восприимчивость. Видовая восприимчивость присуща всем особям данного вида. Индивидуальная восприимчивость – это предрасположенность отдельных индивидов к возникновению у них разных форм инфекционного процесса под действием микробов.
Резистентность и восприимчивость макроорганизма к инфекционному агенту во многом зависят от неспецифических факторов защиты, которые условно можно разделить на несколько групп:
1. Физиологические барьеры:
Механические (эпидермис и слизистые оболочки);
Химические (секреты кожи и слизистых оболочек);
Биологические (нормальная микрофлора).
2. Клеточные факторы неспецифической защиты:
Фагоциты (макрофаги, моноциты, дендритные клетки, нейтрофилы);
NK-клетки (натуральные киллеры).
3. Гуморальные факторы неспецифической защиты:
Система комплемента;
Вещества с прямой антимикробной активностью (лизоцим, альфа- интерферон, дефензины);
Вещества с опосредованной антимикробной активностью(лактоферрин, маннозосвязывающий лектин – МСЛ, опсонины).
Физиологические барьеры
Эпителиальные ткани являются мощным механическим барьером для микроорганизмов, за счет плотного прилегания клеток друг к другу и регулярного обновления, сопровождающегося слущиванием старых клеток вместе с адгезированными на них микроорганизмами. Особенно прочным барьером является кожа – многослойный эпидермис является практически непреодолимым препятствием для микроорганизмов. Инфицирование же через кожу происходит, в основном, после нарушения ее целостности. Движение ресничек респираторного эпителия и перистальтика кишки также обеспечивают освобождение от микроорганизмов. С поверхности слизистой оболочки мочевыводящих путей микроорганизмы смываются мочой – при нарушении оттока мочи могут развиваться инфекционные поражения данной системы органов. В полости рта часть микроорганизмов смывается слюной и проглатывается. В слое эпителия слизистых оболочек дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта обнаружены клетки, способные эндоцитировать из слизи кишечника или дыхательных путей микроорганизмы и в неизмененном виде переносить их в подслизистые ткани. Эти клетки обозначают как М-клетки слизистых (от microfold – микрозагонщики). В подслизистых слоях М-клетки представляют переносимые микробы дендритным клеткам и макрофагам.
К химическим барьерам относятся различные секреты собственных желез кожи (потовые и сальные), слизистых оболочек (соляная кислота желудка) и крупных желез внешней секреции (печень, поджелудочная железа). Потовые железы выделяют на поверхность кожи большое количество солей, сальные железы –жирных кислот, что приводит к повышению осмотического давления и снижению pH (оба фактора являются неблагоприятными для роста большинства микроорганизмов). Париетальные (обкладочные) клетки желудка продуцируют соляную кислоту, тем самым резко снижая pH среды – большинство микроорганизмов погибает в желудке. Желчь и панкреатический сок содержат ферменты и желчные кислоты, ингибирующие рост микроорганизмов. Кислую среду имеет моча, что также препятствует колонизации эпителия мочевыводящих путей микроорганизмами.
Представители нормальной микрофлоры, заселяющие различные биотопы человека, также препятствуют проникновению в организм патогенных микробов, тем самым являются биологическим барьером . Они обеспечивают защиту макроорганизма посредством ряда механизмов (конкуренция с патогенными микроорганизмами за площадь адгезии и питательный субстрат, закисление среды, выработка бактериоцинов и т.д.), объединяемых термином колонизационная резистентность.