Взяти участь
Поспішайте взяти участь в акції «Методичний тиждень 2.0».
Головний приз 500грн + безкоштовний вебінар.
До визначення переможців залишилось:
3
Дня
3
Години
16
Хвилин
30
Секунд
Предмети »

Методична розробка лекційного заняття на тему: "Вчення про імунітет"

Курс:«Активізація творчого потенціалу вчителів шляхом використання ігрових форм організації учнів на уроці»
Черниш Олена Степанівна
36 годин
1400 грн
290 грн
Свідоцтво про публікацію матеріала №XM990591
За публікацію цієї методичної розробки Гресь Галина Олексіївна отримав(ла) свідоцтво №XM990591
Завантажте Ваші авторські методичні розробки на сайт та миттєво отримайте персональне свідоцтво про публікацію від ЗМІ «Всеосвіта»
Перегляд
матеріалу
Отримати код

Міністерство охорони здоров’я

Ніжинський медичний коледж

Чернігівської обласної ради

Методична розробка лекційного заняття

на основі компетентнісного підходу

з дисципліни

«Мікробіологія»

на тему:

«Вчення про імунітет»

Для студентів І, ІІ курсу

Спеціалізація Сестринська справа,

Спеціалізація Лікувальна справа

Підготувала:

Викладач вищої кваліфікаційної категорії Мікробіології та Біології

Гресь Г.О.

Розглянуто та затверджено

на засіданні циклової комісії загальноосвітніх та соціально – гуманітарних дисциплін

Протокол №___ від “____”_____________2018 р.

Голова циклової комісії Т.В.Радченко

Ніжин

ТЕМА «Вчення про імунітет»

Кількість навчальних годин - 2години

І. НАУКОВО-МЕТОДИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕМИ

Тема « Вчення про імунітет» є однією з найважливіших тем курсу Загальної мікробіології, бо дозволяє зрозуміти механізми захисту організму людини від агресивних агентів зовнішнього та внутрішнього середовища. Опір організму інфекціям, його захист залежить від специфічних та неспецифічних факторів захисту та функціонування імунної системи в цілому. Механізми імунітету мають свої особливості, які залежать від біологічних властивостей збудників інфекційних хвороб. Аналіз факторів захисту дозволяє оцінити стан реактивності організму, що має діагностичне значення.

Особливий інтерес викликають реакції імунітету - реакції між антигенами та антитілами або між антигеними і сенсибілізованими лімфоцитами. Реакції імунітету знайшли широке застосування в інфекційній та неінфекційній імунології, мікробіології, генетиці, молекулярній біології, онкології та інших галузях науки.

ІІ.ФАХОВІ КОМПЕТЕНТНОСТІ

1. Мати уявлення (β-І):

  • Про експрес методи діагностики інфекційних хвороб.

2. Знати (β-ІІ):

  • Особливості неспецифічних та специфічних факторів імунітету.

  • Види та форми імунітету.

  • Види фагоцитозу.

  • Властивості антигенів та антитіл.

3. Засвоїти (β-ІІІ):

  • Будову імунної системи.

  • Механізм формування імунної відповіді.

  • Види серологічних реакцій. Методику проведення серологічних реакцій.

  • Особливості формування набутого та штучного імунітету.

Загальні компетентності:

Здатність до аналізу засвоєного матеріалу

Уміння застосовувати знання на практиці

Планування та розподіл часу при вивченні матеріалу

Застосування базових знань професії на практиці

Усне та письмове спілкування рідною мовою

Знання латинської термінології

Дослідницькі уміння

Здатність до самонавчання

Навички роботи з інформацією (уміння знаходити та аналізувати інформацію з різних джерел)

Уміння самокритики та критики

Здатність адаптуватися до нових ситуацій

Здатність генерувати нові ідеї (творчість)

Методи навчання

Підготовчий етап

«Мозковий штурм»

«Ланцюжок»

«Асоціативний кущ»

Основний етап

ключові слова

викладення лекційного матеріалу

Заключний етап:

метод «Мікрофон»

«Гронування»

«Мозковий штурм»

«Сенкан»

ІІІ. ЦІЛІ РОЗВИТКУ ОСОБИСТОСТІ МАЙБУТНЬОГО ФАХІВЦЯ (виховні цілі)

1. Виховувати у студентів цікавість до дисципліни, чуйність, уважність до пацієнтів.

2. Вміння спрямовувати дії на стабілізацію та зміцнення здоров’я пацієнта.

3. Нести відповідальність за свої дії при виконанні професійних обов’язків.

ІV. МІЖДИСЦИПЛІНАРНА ІНТЕГРАЦІЯ

Дисципліни

Знати

Уміти

І. Забезпечуючи

Біологія

Будову тіла людини.

Функції органів та систем

Застосовувати знання при подальшому вивченні дисциплін

Основи латинської мови з медичною термінологією

Латинські назви органів та систем

Використовувати термінологію

Анатомія

Будову імунної системи

Застосовувати знання при подальшому вивченні матеріалу

Основи медсестринства

Методи взяття матеріалу.

Проводити взяття матеріалу,

транспортувати матеріал до лабораторії,

оформляти супровідну документацію.

ІІ. Забезпечувані

Медсестринство в інфектології, медсестринство в педіатрії, сімейна медицина

морфологію збудників інфекційних хвороб;

методи взяття матеріалу;

Методи діагностики інфекційних хвороб

проводити взяття матеріалу

транспортувати матеріал до лабораторії

оформляти супровідну документацію

Оцінювати результати серологічних досліджень

ІІІ. Внутрішньопредметна інтеграція

Теми розділу «Спеціальна мікробіологія»

будову бактеріальних клітин

способи поширення м/о

методи дезінфекції відпрацьованого матеріалу

методики проведення серологічних реакцій

оцінювати результати проведення серологічних реакцій

аналізувати особливості формування набутого імунітету

V . ПЛАН ТА ОРГАНІЗАЦІЙНА СТРУКТУРА ЛЕКЦІЇ

п/п

Основні етапи лекції та їх зміст

Цілі в рівнях абстракції

Тип лекції.

Засоби активації студентів.

Матеріали методичного забезпечення

Розподіл часу

ПІДГОТОВЧИЙ ЕТАП

1.

Визначення актуальності теми. Навчальні цілі. Мотивація.

5хв.

ОСНОВНИЙ ЕТАП

2.

Постановка проблем лекції. Викладення лекційного матеріалу за планом:

  1. Визначення поняття «імунітет». Неспецифічні фактори імунітету. Фагоцитоз. Види фагоцитозу. Види імунітету.

  2. Імунна система. Центральні та периферичні імунні органи.

  3. Антигени, їх характеристика.

  4. Специфічні фактори імунітету. Антитіла, їх характеристика. Механізми імунної відповіді.

  5. Реакціїі мунітету, їх практичне застосування. Експрес – методи діагностики інфекційних хвороб (РІФ, ІФА, РІА тощо).

β = ІІ

β = ІІ

β = ІІІ

β = ІІІ

β = ІІІ

β = ІІІ

Проблемна лекція із застосуванням наочності

Питання

Засоби наочності

80хв.

ЗАКЛЮЧНИЙ ЕТАП

3.

Загальні висновки

Відповіді на можливі запитання.

Завдання для самостійної підготовки студентів.

Навчальна література, завдання, питання.

5 хв.

ВИКЛАДЕННЯ ЛЕКЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ

VІ.1 Визначення поняття «імунітет». Види імунітету. Неспецифічні та специфічні фактори імунітету

Під терміном «імунітет» (від лат. immunitas — звільнення, позбавлення чогось) розуміють несприйнятливість (резистентність) організму до інфекційних і неінфекційних агентів, яким властива генетична гетерогенність. Організми тварин і людини дуже точно диференціюють «своє» і «чуже», завдяки чому забезпечується захист не тільки від проникнення патогенних мікроорганізмів, а й від чужорідних білків, полісахаридів, ліпополісахаридів та інших речовин.

Наука, яка вивчає питання імунітету, називається імунологією; це самостійна наукова дисципліна, що розглядає широке коло біологічних явищ. Виділяють інфекційну і неінфекційну імунологію.

Інфекційна імунологія вивчає механізми несприйнятливості до інфекційних захворювань; роль клітинних і гуморальних факторів у формуванні імунітету, молекулярну структуру і біосинтез антитіл, будову їх активних центрів, хімічну структуру лімфоцитів, макрофагів та їх взаємодію; розробляє і вдосконалює специфічні методи терапії, діагностики і профілактики інфекційних захворювань.

До неінфекційної імунології відносять імуногенетику, яка виявляє закономірності успадкування антигенів клітин і тканин, здійснює генетичний контроль імунних реакцій; імуноморфологію, що досліджує імунологічні прояви на субклітинному, клітинному і тканинному рівнях:

  • трансплантаційну імунологію, яка вивчає імунологічну несумісність тканин, механізми відторгнення трансплантантів, шляхи подолання тканинної несумісності;

  • імунопатологію, яка визначає роль імунних механізмів у виникненні і розвитку низки захворювань;

  • імуногематологію, яка досліджує закономірності успадкування хвороб крові;

  • імунологію онтогенезу, яка розкриває імунологічні механізми в процесі індивідуального розвитку і генетичної сталості внутрішнього середовища організму. Імунологія вивчає закономірності самозахисту організму у широкому розумінні його прояву — це системи неспецифічного самозахисту (фактори природної неспецифічної резистентності) і системи специфічного самозахисту (імунітет). В обох випадках реакції захисту здійснюються як гуморальними, так і клітинними механізмами.

Фактори природної неспецифічної резистентності

Фактори природної неспецифічної резистентності — це генетично зумовлені механізми, які діють проти будь-якого патогену і спрямовані на відновлення порушень нормального стану організму. До них належать: анатомо-фізіологічні, гуморальні, клітинні фактори і біологічні механізми самозахисту геному.

Анатомо-фізіологічні фактори — це шкіра, слизові оболонки, нормальна мікрофлора, лімфатична система, кисле середовище шлунка, підвищення температури тіла, системи виділення тощо.

Шкіра і слизові оболонки забезпечують механічний, хімічний та біологічний самозахист організму.

Шкіра є бар'єром для мікроорганізмів. Злущування епітелію сприяє видаленню мікробів. Чиста шкіра має бактерицидні властивості.

Слизові оболонки носа, порожнини рота, травного каналу, сечових і статевих органів, а також кон'юнктива перешкоджають проникненню мікробів у внутрішнє середовище макроорганізму. Крім того, слиз адсорбує, вимиває і видаляє різні мікроби, а ворсинки миготливого епітелію адсорбують їх і виштовхують разом із слизом (механічний захист). У слині, сльозах, носовому секреті, тканинних соках міститься фермент лізоцим, здатний руйнувати пептидоглікан клітинної стінки мікроорганізмів, що призводить до їх загибелі (хімічний захист).

Нормальна мікрофлора шкіри та слизових оболонок перебуває у стані антагонізму з патогенною мікрофлорою і пригнічує її розмноження (біологічний захист).

В організмі людини є близько 1000 лімфатичних вузлів різних розмірів. Лімфатичні судини пронизують тканини всього організму. Якщо мікроби проникли через шкіру і слизові оболонки, вони потрапляють у лімфу, заносяться у лімфатичні вузли і там знищуються.

Кисле середовище шлунка (у нормі рН 0,9—2,0) призводить до загибелі більшості мікроорганізмів.

Підвищення температури тіла сприяє прискоренню кровообігу та посиленню обмінних процесів. Температура 38—39 °С є оптимальною для активації макрофагів, утворення інтерферону, а у мікроорганізмів, у тому числі і вірусів, за такої температури пригнічуються процеси розмноження.

Функція системи виділення активується під дією мікробів та їхніх токсинів, унаслідок чого розвиваються блювання, діарея, посилюються потовиділення, сльозовиділення, сечовиділення, прискорюється дихання, з'являються нежить, кашель, чхання. Все це сприяє механічному видаленню мікробів з макроорганізму.

Гуморальні фактори містяться у рідинах макроорганізму (від лат. humor — рідина): сироватці крові, сечі, слині, спинномозковій рідині, тканинних рідинах, секретах слизових оболонок.

Сироватка крові містить розчинні речовини, які згубно діють на мікроорганізми: комплемент, пропердин, бета-лізини, ікс-лізини, еритрин, плакіни, лейкіни, цитокіни, лізоцим тощо.

Система комплементу (від лат. complementum — додаток) — це складний комплекс білків сироватки крові (10 % загальної кількос¬ті). Комплемент складається із декількох компонентів (їх понад 26, але найважливішими є 9), які позначаються латинською літерою С і арабськими цифрами (СІ, С2... С9), а їх субкомпоненти — маленькими латинськими літерами (СЗа, СЗb). В умовах фізіологічної норми ці компоненти перебувають у неактивному стані. У разі потрапляння антигену ці компоненти активуються, взаємодіють між собою, перетворюючись на каскад ферментів.

Система комплементу спричинює запалення, активує макрофаги, зумовлює лізис (розчинення) бактерій та інших клітин.

Комплемент термолабільний, він руйнується за температури 56 °С протягом 30 хв. У нормі у сироватці крові знаходяться найважливіші компоненти комплементу в неактивному стані. Одночасно там присутні і фракції, що здатні пригнічувати певні активовані компоненти цієї системи.

Суттю каскадної активації системи комплемента є те, що кожен із перших п’яти компонентів у результаті активації перетворюється на фермент, який розщеплює наступний компонент і надає йому властивостей фермента.

Яким же чином реагує система комплементу при появі в організмі чужорідної генетичної інформації? Вона активується по різному залежно від того, чи в організмі вже синтезувались антитіла на даний агент, чи таких антитіл ще немає. Тому і говорять про класичний шлях активації комплементу (за наявності антитіл) і альтернативний шлях (за їх відсутності).

Пропердин (від лат. pro і perdere — підготовка до руйнування) — це білок глобулін сироватки крові, який бере участь у підготовці бактерій до руйнування, активує комплемент і фагоцитоз. Активується пропердин за наявності грамнегативних бактерій, іонів магнію.

Бета-лізини — термолабільні речовини, які згубно діють на грампозитивні мікроби.

Ікс-лізини — термостабільні речовини, які згубно діють на грамнегативні мікроби.

Еритрин виділяють з еритроцитів тварин. Він згубно діє на дифтерійну паличку та деякі інші мікроорганізми.

Лейкіни — термостабільні білки, виділені з лейкоцитів, бактерицидно діють на грампозитивні мікроорганізми.

Плакіни подібні до лейкінів, їх виділяють із тромбоцитів.

Лізоцим — фермент, виділений із секретів слизових оболонок і крові, здатний руйнувати клітинну стінку (пептидоглікан) бактерій.

С-реактивний білок — білок гострої фази запалення — вивільнюється з різних тканин організму під час запальних процесів, тому кількість його зростає у крові хворих із запальними, некротичними і злоякісними процесами.

Сеча, простатична рідина, екстракти тканин містять біологічно активні речовини, що згубно діють на мікроорганізми.

Цитокіни — це комплекс біологічно активних речовин, що утворюються внаслідок активації бактеріями макрофагів і лімфоцитів. До них відносять інтерлейкіни, фактор некрозу пухлин, інтерферони та ін.

Інтерлейкіни (їх відомо близько 20) активують фагоцити, лімфоцити, сприяють утворенню антитіл.

Фактор некрозу пухлин (ФНП) згубно діє на пухлинні клітини.

Інтерферони — це глікопротеїди, які утворюються в клітинах макроорганізму під дією різних патогенів. Вони активують імунітет, виявляють протимікробну, протипухлинну дію (зумовлюють у макроорганізмі понад 100 ефектів). Розрізняють три типи інтерферонів: альфа-, бета- і гамма-інтерферон.

Альфа-інтерферон — лейкоцитарний, у нього більш виражена противірусна дія, ніж протипухлинна; бета-інтерферон — фібробластний, має більш виражену протипухлинну дію, ніж противірусну; гамма-інтерферон — лімфоцитарний (імунний), має виражені імуномодулюючі властивості (стимулює макрофаги).

Особливістю інтерферонів є те, що вони проявляють активність у клітинах того виду тварин, з якого вони отримані, тому для лікування людей може бути використаний тільки людський інтерферон. Для виробництва однієї лікувальної дози інтерферону треба використати 200 дм3 крові. Нині людський інтерферон виробляють за методом генної інженерії. Противірусну дію інтерферонів пояснюють тим, що вони блокують синтез вірусних білків. Інтерферони ефективні до зараження або до початку реплікації вірусу.

Клітинні фактори здатні поглинати антиген і перетравлювати його або вбивати чужорідну клітину. До них належать фагоцити (від грец. phages — той, що поглинає, і kytos — клітина) і лімфоцити.

Фагоцити здатні поглинати будь-які чужорідні часточки: бактерії, віруси, найпростіші, комплекси антиген—антитіло, зруйновані клітини, тканини тощо.

Фагоцитарні властивості проявляють мікрофаги, моноцити крові і макрофаги.

Мікрофаги — це зернисті поліморфноядерні лейкоцити крові і лімфи (нейтрофіли, еозинофіли, базофіли), вони здатні поглинати часточки більші за 0,5 мкм, і не здатні поглинати віруси.

Моноцити крові становлять 3—7% циркулюючих лейкоцитів. Всі мононуклеарні фагоцити утворюються із клітин-попередників (промоноцитів), які зароджуються у кістковому мозку. Промоноцити перетворюються на моноцити і виходять у кров, де циркулюють не довше 2 діб. У подальшому моноцити проникають через стінки капілярів у тканини, збільшуються у розмірі і перетворюються на тканинні макрофаги. Вони здатні поглинати будь-які чужорідні часточки, в тому числі і віруси, тому виконують провідну роль у захисті макроорганізму. Загальна кількість макрофагів в організмі утворює ретикулоендотеліальну систему, або, за класифікацією ВООЗ (1972), систему мононуклеарних фагоцитів (СМФ). Макрофаги розселюються у всіх тканинах організму: у сполучній тканині вони мають назву гістіоцити, у печінці — купферові клітини, у легенях — альвеолярні макрофаги, у лімфатичних вузлах і селезінці — рухливі та фіксовані макрофаги, у серозних порожнинах — плевральні та перитонеальні макрофаги, у кістках — остеокласти, у нервовій тканині — мікрогліальні клітини.

Фагоцитоз

Історична довідка

«Человек при помощи науки в состоянии исправить несовершенство своей природы»

І.І. Мечников

Мечников Ілля Ілліч (15.05.1845, с. Іванівка Куп’янського р-ну Харківської обл. 15.07.1916, Париж, Франція) – видатний учений-біолог, один із основоположників еволюційної ембріології, порівняльної патології, імунології та мікробіології; лауреат Нобелівської премії.

У 1883 р. Мечников дійшов висновку, що несприйнятливість організму до деяких інфекційних захворювань (імунітет) забезпечується фагоцитарною активністю лейкоцитів.

Про це відкриття в його автобіографії ми читаємо: “В чудовій обстановці Мессінської затоки, відпочиваючи від університетських тривог, я з пристрастю віддався праці. Одного разу, коли вся родина пішла до цирку дивитись якихось дивних дресированих мавп і я залишився сам над своїм мікроскопом, спостерігаючи за життям рухливих клітин у прозорої личинки морської зірки, мені відразу сяйнув новий здогад. Мені стало на думку, що подібні клітини в організмі мають протидіяти шкідливим факторам. Почуваючи, що тут криється щось особливо цікаве, я до того схвилювався, що почав ходити по кімнаті і навіть вийшов на берег моря, щоб зібратися з думками. Я сказав собі, що коли моє припущення справедливе, то скалка, вставлена в тіло морської зірки, яка не має ні судинної, ні нервової системи, має за короткий час бути оточена рухливими клітинами, що скупчуються навколо неї, подібно до того, як це спостерігається в людини, яка загнала скалку в палець. Сказано – зроблено. В маленькому садку, коло нашого будинку, я зірвав кілька трояндових колючок і відразу вставив їх під шкіру личинок морської зірки. Звичайно, я всю ніч хвилювався, чекаючи результатів, і наступного дня рано-вранці з радістю констатував, що дослід удався. Цей останній і став основою теорії фагоцитів, опрацюванню якої були присвячені наступні 25 р. мого життя”.

За дослідження фагоцитозу в 1908 р. І. І. Мечникову було присуджено Нобелівську премію. Пізніше було встановлено, що захисні властивості крові зумовлені не лише фагоцитарною функцією лейкоцитів, а й здатністю деяких видів лейкоцитів утворювати антитіла у відповідь на проникнення в організм збудників захворювання.

Процес фагоцитозу включає 5 етапів: хемотаксис (макрофаг рухається у бік чужорідної часточки); адсорбція (макрофаг адсорбує її на своїй поверхні); утворення фагосоми (часточка занурюється в клітину макрофага, поки не зіллються краї клітинної оболонки); утворення фаголізосоми (макрофагальні лізосоми підходять до оболонки фагосоми і розчиняють її; внаслідок цього фагосома зливається з лізосомами і ферменти лізосом виділяються у фаголізосому); процесинг (перетравлення чужорідного агента). Внаслідок процесингу мікроби гинуть, а їхні антигени переходять на мембрану фагоцита. Потім фагоцит представляє цей антиген лімфоцитам (антиген презентуюча клітина). Так запускається ланцюг імунних реакцій, які призводять до розмноження сенсибілізованих,лімфоцитів, синтезу антитіл, клітин імунної пам'яті, активації системи комплементу, розвитку запалення.

Фагоцитоз, який закінчується процесингом чужорідного агента, називається завершеним.

Деякі мікроорганізми здатні захищатися від дії фагоцитів. Так, віруси грипу, збудники туберкульозу, токсоплазмозу, потрапляючи у фагосому, гальмують її злиття з лізосомами. Оболонка капсульних форм бактерій не чутлива до дії ферментів, а рикетсії проникають із фагосоми в цитоплазму та уникають контакту з ферментами. У таких випадках процесинг не відбувається, тому мікроорганізми розмножуються у фагоциті, а фагоцити інколи навіть гинуть. Такий фагоцитоз називається незавершеним. У разі незавершеного фагоцитозу мікроби фагоцитами розносяться по організму.

На поверхні зрілих макрофагів (фагоцитів) розміщені різноманітні рецептори до антитіл, комплементу, інтерферонів, антигенів мікробів, молекул головного комплексу гістосумісності. Ці речовини сполучаються з макрофагами та активують їх.

Підсумовуючи все сказане про фагоцити й фагоцитоз, треба наголосити, що мононуклеарні фагоцити (моноцити і тканинні макрофаги) є не тільки клітинами першої лінії захисту, а, по суті,. клітинами - фабриками для забезпечення організму продуктами першої необхідності. Вони беруть участь у синтезі всіх компонентів комплементу, біоактивних ліпідів - речовин циклооксигеназного і ліпооксигеназного шляхів. Макрофаги є активними продуцентами протеолітичних ферментів, ліпази, лізосомальної гідролази, дезамінази, лізоциму. Значний внесок макрофаги вносять у постачання білків екстрацелюльозного матриксу і адгезійних клітинних молекул: фібронектину, тромбоспондану, протеогліканів. Вони синтезують білки, які здатні зв'язувати метали (трансферин, ізоферитини), вітаміни (транскобаламін), ліпіди, фактори росту тощо. Макрофаги беруть участь у процесах коагуляції, продукуючи фактори V, VII, IX, X, а також протромбіназу, інгібітори плазміну; синтезують стероїдні гормони, продукти пуринових і піримідинових основ. Однак особливого значення набувають і продукти їх синтезу, що мають властивості гормонів. До таких гормональних пептидів відносять еритропоетин, бомбезин, соматотропін, ендорфін, фібробласт активуючі фактори, АКТГ, інтерлейкіни (ІЛ-1, ІЛ-6, ІЛ-8), інтерферони, фактор некрозу пухлин та інше. Як раз ці продукти макрофагів є найбільш важливими комунікаційними й медіаторними молекулами в запальних та імунних реакціях.

Схема фагоцитозу

Запалення — це основний фактор неспецифічного захисту, в розвитку якого основну роль відіграють клітини, в тому числі і фагоцити. У разі порушення цілості тканин організму будь-яким фактором (хвороботворним мікробом, хімічним, фізичним) розвивається запальний процес. При цьому з мастоцитів (тканинних базофілів), які розселені по всьому організму, виділяються біологічно активні речовини (гістамін, брадикінін, серотонін, лейкотрієни тощо), які підвищують проникність стінок капілярів. Унаслідок цього із судин у зону запалення проникають мікрофаги та ексудат, що містить комплемент, фібриноген, антитіла, лейкоцити та інші речовини. Накопичення ексудату зумовлює утворення набряку.

Фагоцити утворюють вал навколо вогнища запалення, фібриноген перетворюється на фібрин і закриває міжклітинні простори. Зменшення швидкості кровотоку призводить до утворення мікротромбів, підвищення густини крові. Усе це перешкоджає поширенню мікробів за межі вогнища запалення. У цьому вогнищі виникають несприятливі умови для розмноження мікробів: ацидоз (кисле середовище), гіпоксія (недостатність кисню), місцева гіпертермія (підвищення температури). Крім того, мікроби гинуть під дією макрофагів, антитіл і комплементу. Запалення характеризується певними ознаками: набряк, гіперемія, гіпертермія, біль. Запальні процеси можуть виникнути у будь-якій тканині.

Лімфоцити, що зумовлюють неспецифічний захист організму, називають цитотоксичними і природними кілерами.

Цитотоксичні лімфоцити здатні розпізнавати за допомогою макрофагів та знищувати будь-який чужорідний агент: віруси, мутантні клітини.

Природні кілери — NK-клітини (від англ. natural — природний і killer — убивця) здатні самостійно (без допомоги макрофагів) розпізнавати та знищувати різні варіанти пухлинних клітин.

Механізм кілерної дії лімфоцитів полягає у тому, що під час контакту з чужорідною клітиною вони виділяють особливий білок - перфорин (від лат. perforo - пробиваю), який за наявності іонів кальцію швидко полімеризується і утворює канал у мембрані чужорідної клітини — наносить летальний удар. Через цей канал заходить вода, клітина набухає і лопається.

Біологічний механізм самозахисту геному. Природна неспецифічна резистентність існує не тільки на рівні організму, а і на рівні клітини, де вона спрямована на захист генома. Цей самозахист здійснює сам геном шляхом самовиправлення різних порушень у структурі ДНК і припинення функціонування в клітині чужорідного геному.

Таким чином, взаємодія анатомо-фізіологічних, гуморальних, клітинних факторів забезпечує знищення генетично чужорідних агентів (мікробів, мутантних клітин). Разом із тим ці фактори є основою для формування набутого імунітету. Так утворюється єдина найбільш ефективна система самозахисту організму

Види імунітету

За походженням розрізняють два види імунітету: природжений і набутий, який може бути природним і штучним, а кожний з них — активним і пасивним.

Природжений (видовий, спадковий) імунітет — це видова генетично зумовлена несприйнятливість (резистентність) макроорганізму до чужорідного агента. Видовий імунітет проявляється в тому, що люди не хворіють на чуму собак, на холеру курей, а тварини не хворіють на дизентерію, черевний тиф, гонорею. Видова несприйнятливість забезпечується сукупністю механізмів, характерних для певного виду тварин. Збудники інфекції, потрапляючи у несприйнятливий для них макроорганізм, не розмножуються в ньому через несприятливі умови (температуру, рН середовища, біохімічні процеси) або не мають рецепторів до клітин цього організму. Внаслідок цього мікроби гинуть або виводяться з організму без змін. Видовий імунітет зумовлений факторами неспецифічної резистентності, але його не можна повністю ототожнювати з природною неспецифічною резистентністю.

  • Набутий імунітет формується у процесі індивідуального роз¬витку макроорганізму і характеризується високою специфічністю.

  • Набутий природний активний імунітет виникає після перенесеної маніфестної чи інапарантної інфекції (постінфекційний). Він може бути стійким і нестійким, тривати від декількох років до кінця життя організму.

  • Набутий природний пасивний імунітет передається від матері до дитини через плаценту та з грудним молоком (материнський імунітет). Він нетривалий, зберігається до 5—6-місячного віку дитини і захищає не від усіх інфекцій (наприклад, він не захищає від грипу, туберкульозу).

  • Штучний активний імунітет формується через 1—2 тиж після введення вакцин (поствакцинальний) і зберігається протягом декількох років (після введення черевнотифозної вакцини — 1 рік, корової — 5—8 років, вакцини проти гепатиту А — 20 років).

Штучний пасивний імунітет формується одразу після введення сироваток або імуноглобулінів (постсироватковий) і зберігається протягом 4—6 тиж.

У Китаї за 2000 років до н. є. щепили дітей проти віспи. У ряді країн Сходу робили насічки на шкірі передпліччя і вводили в них висушені і розтерті на порошок віспяні кірочки. У деяких народів Кавказу було прийнято робити уколи голками, намоченими у віспяному заразному матеріалі.

Проте народні способи відтворення несприйнятливості до інфекційних захворювань зараженням нерідко ставали причиною виникнення типових захворювань та різного роду ускладнень.

Серед населення Англії, Франції, Німеччини для запобігання натуральній віспі був звичай доручати дітям із подряпинами на шкірі рук доїти корів, уражених коров'ячою віспою.

Багаторічні спостереження і вивчення Е. Дженнером несприйнятливості до натуральної віспи осіб, які перехворіли на коров'ячу віспу, привели до відкриття ним у 1796 р. методу віспощеплення, який з 1798 р. почали застосовувати в Англії, а потім і в інших країнах.

У другій половині XIX ст. Л. Пастер і його учні винайшли метод ослаблення збудників курячої холери, сибірки і сказу і довели можливість застосування цих ослаблених бактерій, що дістали назву вакцин, для специфічної імунізації, або вакцинації.

  • За місцем прояву імунітет буває загальним і місцевим. При більшості інфекцій формується загальний імунітет. Місцевий імунітет — це несприйнятливість до інфекцій чутливої тканини, де локалізується збудник. Він формується при кишкових і респіраторних інфекціях.

  • Форми імунітету

  • За спрямованістю проти певного патогену розрізняють антибактеріальний, антитоксичний, противірусний, протигрибковий, протипаразитарний, протипухлинний, трансплантаційний імунітет.

  • Залежно від періоду звільнення макроорганізму від патогенних мікробів розрізняють стерильний і нестерильний імунітет. Стерильний імунітет формується у організмі, який звільнився від патогенних мікроорганізмів. Він захищає від реінфекції. Нестерильний (інфекційний ) імунітет формується за наявності патогенних мікроорганізмів у макроорганізмі (туберкульоз) і захищає від суперінфекції.

Основною функцією імунітету є систематичне розпізнавання всього чужорідного, що проникає в організм (бактерії, гриби, віруси, найпростіші), власних змінених клітин, підтримання гомеостазу, нейтралізація, видалення та знищення чужорідних агентів. Пізнавати “несвоє” а “чуже“ - бережливо берегти “своє“.

VІ.2. Імунна система. Центральні та периферичні імунні органи.

Органи імунної системи. Центральні та периферичні органи імунної системи

Органом імунітету є лімфоїдна тканина, яка утворює лімфоїдну систему. Її особливість полягає в тому, що вона не існує як єдиний анатомічний орган, а розселена по всьому організму. Клітини імунної системи здатні мігрувати (від лат. migrans — той, хто переселяється) із крові в лімфу і навпаки, а також у будь-яку тканину організму, що забезпечує реалізацію функції імунного контролю Органи імунної ситеми поділяються на:

1. Центральні (у яких здійснюється т.з. "навчання» імунокомпетентних клітин).

2. Периферійні.

Центральними органами імунітету людини є:

  • підгруднинна (зобна) заліза, що називають “тимус”. Підгруднинна залоза розташована у верхній частині грудної клітини за грудиною. Закладається вона наприкінці першого місяця внутрішньоутробного розвитку плода. Максимального розвитку підгруднинна залоза досягає у дітей у ранньому віці, після 15 років наступає зворотний розвиток органу, який називають віковою інволюцією. Поступово залозиста тканина заміняється сполучною (фіброзною) і жировою.

  • кістковий мозок. Знаходиться в порожнинах кісток. Закладається на 5-у тижні внутрішньоутробного розвитку й починає функціонувати на 12-й тиждень. Основне його завдання – продукція особливих клітин для наступного розвитку всіх паростків кровотворення. Саме в кістковому мозку відбувається дозрівання В- клітин в В-лімфоцити (В - від слова bursa, бурса – сумка Фабрициуса у птахів). Основні функції тимусу:

  • продукція класу імунних клітин, які називаються Т-лімфоцитами, тобто тимусзалежні.

  • синтез гормонів, що впливають на дозрівання імунних клітин, а також фактора росту й речовини, подібних до інсуліну й кальцитоніну.

Периферійні органи імунної системи:

    • лімфатичні вузли,

    • селезінка,

    • мигдалини глоткового кільця (у тому числі й аденоїдної тканини),

    • утворення з лімфоїдної тканини в кишечнику (у тому числі й апендикс).

Функції лімфатичних вузлів:

    • Бар'єрна. Першими реагують на контакт із агентом, що ушкоджує.

    • Фільтраційна. У них відбувається затримка мікробів, пухлинних клітин, сторонніх часток, які потрапили з током лімфи.

    • Імунна. Пов'язана з виробленням у лімфатичних вузлах імуноглобулінів і лімфоцитів.

    • Синтетична (синтез спеціального лейкоцитарного фактора, що стимулює розмноження клітин крові).

    • Обмінна. Лімфатичні вузли беруть участь у процесах травлення, в обміні жирів, білків, вуглеводів і вітамінів.

Функції селезінки:

    • синтетична. Селезінка має близьку будову до підгруднинної залози. Саме в селезінці відбувається синтез імуноглобулінів класів М і G у відповідь на надходження чужорідного агента (антигену) у кров або лімфу. У тканині селезінки втримуються Т-, В- і ПК-лімфоцити.

    • Фільтраційна. У селезінці відбувається руйнування й “переробка” чужорідних для організму речовин, власних ушкоджених клітин крові і чужорідних білків.

Функції мигдалин і лімфоїдних скупчень у кишечнику:

    • “розпізнавальна”. Загальна площа поверхні мигдалин у дітей дуже велика - майже 200 кв.дм. Звідси “інформація” про чужорідного агента надходить у центральні органи імунітету: у підгруднинну залозу й кістковий мозок. Скупчення лімфоїдної тканини в кишечнику називається “пейєрові бляшки”. Крім них, захист забезпечують окремі лімфатичні утворення (фолікули), червоподібний відросток і клітини слизової оболонки.

    • Захисна. На слизовій оболонці мигдалин і пейєрових бляшок у кишечнику, в апендиксі розташовані Т- і В-лімфоцити, лізоцим і інші речовини, які забезпечують імунний захист.

Мал. 1. Будова імунної системи

VІ.3. Антигени, їх характеристика.

Усі форми імунної відповіді індукуються антигенами.

Антигени (від грец. anti — проти і genes — той, що народжує) це генетично чужорідні речовини природного або синтетичного

походження, які в разі проникнення в організм спричинюють утворення сенсибілізованих лімфоцитів і синтез специфічних антитіл. Антигени характеризуються двома властивостями: антигенністю і специфічністю.

Антигенність — це здатність антигенів стимулювати утворення специфічних антитіл і розмноження сенсибілізованих лімфоцитів.

Специфічність — це здатність антигену взаємодіяти тільки з тими антитілами і сенсибілізованими лімфоцитами, які утворилися під його впливом.

Антигенами можуть бути речовини будь-якого походження: органічного (мікробного, рослинного, тваринного) і неорганічного (дезінфектанти, лікарські речовини тощо). Антигени можуть надходити в організм іззовні (через шкіру, слизові оболонки, в тому числі травного тракту, носоглотки, верхніх дихальних шляхів) — це екзогенні антигени. Вони також можуть утворюватися у внутрішньому середовищі організму внаслідок зміни нормальних клітин і тканин під впливом мікробів, ліків, фізичних факторів (опіків, обмороження) — це ендогенні антигени, або автоантигени.

За хімічним складом антигенами можуть бути: білки, полісахариди, денатуровані нуклеїнові кислоти та їх комплекси (глікопротеїди, нуклеопротеїди). Ліпіди в основному не проявляють антигенні властивості, винятком є кардіоліпін (антиген м’язів серця). Ліпіди здатні посилювати антигенність інших речовин, тому їх використовують як ад’юванти (від англ. adjuvant — помічник).

Антигенність речовин залежить від молекулярної маси, чужорідності, тривалості перебування в організмі (тривалості персистенції), способу введення в організм, а також дози.

Молекула антигену складається з неактивної частини і активної групи. Роль неактивної частини — молекули-носія, або шлепера (від нім. Schlepper — провідник) — виконують високомолекулярні Речовини: білки, полісахариди та їх комплекси. Молекула-носій сприяє проникненню антигену у внутрішнє середовище макроорганізму і встановлює контакт з клітинами лімфоїдної системи.

За допомогою активних груп (активної ділянки молекули) антигец прикріплюється до специфічного антитіла або сенсибілізованого лімфоцита. Ці групи називають детермінантами, або епітопами. їх кількість може бути різною (3—20 і більше), вони зумовлюють валентність антигену.

За здатністю проявляти антигенні властивості всі антигени поділяють на повноцінні і неповноцінні.

Повноцінні антигени характеризуються двома властивостями — антигенністю і специфічністю.

Неповноцінні антигенни, або гаптени (від грец. hapto — прикріплювати) мають тільки другу властивість, тобто специфічність. Гаптени — це низькомолекулярні речовини органічного і неорганічного (йод, бром) походження, які не здатні самостійно стимулювати утворення антитіл і розмноження сенсибілізованих лімфоцитів. Цієї властивості вони набувають після прикріплення до молекулиносія.

За специфічністю розрізняють антигени видові, групові, типові, гетероантигени, автоантигени тощо.

Видові антигени однакові на макромолекулах одного виду мікробів, рослин, тварин. їх визначення дає змогу відокремити один вид організмів від інших.

Внутрішньовидові антигени мікроорганізмів визначають їх належність до певних груп і типів. Групові антигени однакові в окремих груп мікроорганізмів, які належать до одного виду. Типові антигени розміщені на клітинах певного штаму мікроорганізмів одного виду і визначають сероваріант мікроорганізмів.

Ізоантигени, або алоантигени виявляють на клітинах певних груп людей, тварин, які належать до одного виду. Так, на еритроцитах людей виявлено понад 80 алоантигенів.

У клінічній практиці враховують антигени А і В, за наявністю яких виділяють чотири групи крові: 0 (нульова, не містить алоантигенів), А (містить ало- антиген А), В (містить алоантиген В), АВ (містить алоантигени А і В), відповідно I, II, III і IV групи; а також резус-фактор, за наявністю якого виділяють дві групи крові — Rh+ і Rh- (резус-позитивну і резус-негативну).

На всіх клітинах людського організму є антигени, які об’єднують у систему головного комплексу гістосумісності. Оскільки вперше вони були виявлені на лейкоцитах, їх називають лейкоцитарними —- HLA (від англ. human leycocite antigens). Антигени гістосумісності, враховують під час трансплантації, тому їх ще називають трансплантаційними. Вони беруть участь у формуванні всіх видів імунітету: протимікробного, протипухлинного, трансплантаційного.

Визначення антигенів гістосумісності насамперед проводять у разі пересадження органів і тканин (враховуються також антигени еритроцитів). Чим більше вони збігаються у донора і реципієнта, тим краще приживається трансплантат. Тому створюються банки даних, де містяться відомості про генотипи трансплантаційних антигенів у осіб, які потребують пересадки органів чи тканин.

Також встановлено зв’язок між антигенами гістосумісності і схильністю організму до деяких захворювань. Так, у людей з геном HLA-A3 виявляється ослаблений імунітет до деяких вірусів, а також схильність до розвитку ревмокардиту при інфікуванні (3-гемолітичним стептококом групи А, з геном НІА-В27 (у 90 % випадків) — розвивається анкілозуючий спондиліт (хронічне системне запалення міжхребцевих суглобів і зв’язок хребта, що проявляється болем, викривленням і навіть нерухомістю хребта). З ураженням генів системи HLA проявляється генетична схильність до діабету типу 1. Це пов’язано з накопиченням антитіл до автоантигенів Р-клітин підшлункової залози.

Гетероантигени — однакові антигени у людей, тварин і мікробів. Ці антигени ще називають перехреснореагуючими. Біологічне значення їх полягає у тому, що імунна система людини розпізнає їх не зразу і не утворює захисних антитіл. Наводяться дані, що особи з II групою крові не виробляють антитіл проти вірусу натуральної віспи через подібність антигену цього вірусу і еритроцитів, а люди з 1 групою крові через цю причину не виробляють антитіл проти збудника чуми. Тому в минулому від віспи більше постраждали люди з 2 групою крові, а від чуми — 3. Таке явище називають антигенною мімікрією (від грец. mimikos — наслідувальний).

З іншого боку, коли імунна система розпізнає гетероантигени, вона відповідає і на “чужі” і на “свої” (схожі на чужі) антигени, що призводить до розвитку автоімунних хвороб.

Автоантигени — це речовини, які спричинюють імунну відповідь у своєму організмі. До них відносять “забар’єрні” антигени. Це речовини чи тканини, які протягом життя за нормальних умов не контактують з імунною системою організму (кришталик ока, Мозок, сперматозоїди, щитоподібна залоза, клітини шкіри, печіння, нирок і інших тканин). У разі руйнування цих органів чи тканин автоантигени вивільнюються і зумовлюють імунну відповідь, Унаслідок чого пошкоджуються ті органи і тканини, з яких виділилися автоантигени.

Автоантигени також можуть виникати із нормальних клітин під впливом опіку, обмороження, ультрафіолетового чи радіоактивного опромінення, бактерій, вірусів, ліків. Всі ці фактори здатні порушу, вати видову специфічність власних антигенів.

Автоантигени призводять до розвитку автоімунних хвороб.

Мікробні клітини мають складну хімічну будову, тому являють собою комплекс різних антигенів. Антигенні властивості мають капсула, джгутики, клітинна стінка, інші структури клітини, а також продукти метаболізму мікробів, у тому числі токсини і ферменти.

У медичній мікробіології враховують в основному соматичні, або О-антигени, джгутикові, або Н-антигени, і поверхневі, або капсульні, К-антигени.

Соматичні антигени — це полісахаридоліпідопротеїдні комплекси (у грамнегативних бактерій це полісахариди, що входять до складу ліпополісахариду клітинної стінки). Вони термостабільні, витримують нагрівання до температури 80—100 °С. Різні вуглеводи, що входять до складу О-антигену, виконують функцію епітопів (антигенних детермінант).

Капсульні антигени розміщені більш поверхнево, ніж О-антигени, — у поверхневій частині клітинної стінки або у капсулі. К-антигени неоднорідні і поділяються на окремі компоненти: А, В, L, М і Vi, серед яких компоненти А і М термостабільні, а компоненти L, В і Vi — термолабільні.

Джгутикові антигени мають білкову природу, термолабільні, руйнуються за температури 60—80 °С.

Залежно від особливостей структури антигенів визначають вид мікроорганізму, серогрупу, сероваріант.

Протективні (від лат. protector — той, що захищає) антигени не є компонентами мікробної клітини. Вони утворюються внаслідок контакту патогенних мікробів з живими тканинами макроорганізму. 1

Деякі мікробні антигени мають властивості суперантигенів (від лат. super — понад) — антигенів, які надмірно активують імунну систему макроорганізму. Вони не зазнають процесингу, а безпосередньо взаємодіють з Т-лімфоцитами і активують їх. Т-лімфоцити починають швидко розмножуватися і продукувати інтерлейкіни. Надмірна кількість інтерлейкінів призводить до отруєння організму, навіть — до токсичного шоку, а активація Т-лімфоцитів, які розпізнають свій антиген (у нормі їх дуже мало, їх проліферація пригнічується), призводить до автоімунних хвороб. Крім того, суперантигени здатні активувати і сприяти розмноженню неспецифічних для них Т-лімфоцитів. Таке надмірне розмноження Т-лімфоцитів призводить до виснаження імунної системи (імунодефіцитного стану).

Мал. 2. Антигенна будова мікробної клітини

О - соматичний антиген

Н - джгутиковий антиген (білок флагелін)

К - капсульний антиген

Хімічна природа. Відомо, що речовини із складною хімічною будовою мають значну антигенність. Найбільш виражені антигенні властивості притаманні білкам. Теоретично із 20 основних амінокислот можна побудувати 1020 різних за антигенними властивостями поліпептидів. Обов’язковою умовою антигенних властивостей білків є доступність тирозинових залишків для рецепторів імунокомпетентних клітин. Проте для прояву їх антигенності має значення не тільки хімічна стуктура, але й їх хімічний стан. Білки – антигенні тільки в колоїдному стані. В порівнянні з білками, полісахариди у чистоìу вигляді рідко є антигенами. Антигенні властивості полісахариди проявляють в складі складних сполук з ліпідами і білками. В той же час хорошими антигенами є полісахариди клітинної стінки і капсул бактерій, полісахариди тваринного походження, наприклад, глікоген, речовини, що визначають групи крові людини.

В комплексі з білками, як гаптенні субстанції, можуть функціонувати такі ліпіди: кардіоліпін, холестерин, лецитин, кефалін. Вони стимулюють синтез антитіл і реагують з ними.

Важливою властивістю антигенів є їх генетична чужерідність. Відомо, що кожний індивідум має свій індивідуальний набір генів, а значить свій набір макромолекул - білків-антигенів. Якраз, дякуючи цьому, і можливе існування індивідума як такого. Імунна система є тим цензором, контролером, який не допускає в організм речовини з іншою генетичною програмою і слідкує за генетичним складом свого внутрішнього середовища. В зв'язку з чим існує таке визначення антигенів - це речовини, які несуть на собі ознаки чужерідної генетичної інформації.

Антигенні відмінності існують між видами і між окремими особами всередині виду. Речовина являється антигеном для даного виду, якщо вона генетично чужерідна для її лімфоїдної системи. Ступінь чужерідності являється важливим фактором імуногенності антигену. Речовини, дуже подібні по своїй хімічній структурі до власних речовин організму, являються слабими антигенами. Речовини, які виконують у різних організмів одну й ту ж функцію - також погані антигени (гемоглобін, інсулін та ін.). В той же час у власному організмі є речовини і тканини, які в період ембріонального розвитку не контактували з лімфоїдною тканиною, а тому лімфоїдна система “не знає” про їх існування. І якщо при певних патологічних процесах ці речовини попадают у кров, лімфоїдна система реагує на них як на чужерідні (кришталик ока, щитовидназалоза, мозкова тканина, сперматозоїди, казеїн та інш.).

Такі речовини являються антигенними для власного організму і називаються аутоантигенами. Крім того, різноманітні процеси в організмі можуть приводити до часткових змін молекул власного організму (віруси, отрути, хімічні речовини, іонізуюча радіація, температурний фактор), і вони також стають антигенами.

Наступною властивістю антигенів є їх макромолекулярність. Чим вища молекулярна маса, чим складніша їх структура, тим кращими антигенами вони є. За звичай, у хороших антигенів молекулярна маса становить десятки тисяч дальтон. Чим більше на поверхні антигену різноманітних кінцевих залишків амінокислот (-СООН, -ОН, -SО3Н), моно- і дицукрів, так званих детермінантних груп, тим кращі антигенні властивості він має.

Специфічність антигену. Як правило, будь-який антиген складається з двох частин: високомолекулярного носія, який забезпечує макромолекулярність, молекулярну масу (це білок або полісахарид) і детермінантної групи, від якої залежить специфічність антигену. Наодному носію може бути багато детермінантних груп, і на кожну з них синтезуються окремі антитіла (рис. 1).

Специфічність антигену обумовлена не тільки структурою детермінантної групи, але і її просторовим розміщенням. Речовини з однаковими детермінантами, але з різним її просторовим розміщенням - відмінні в антигенному відношенні. Детермінанти специфічності білкових антигенів є комбінацією залишків амінокислот, які створюють певну трьохпросторову конфігурацію, олігопептиди, кінцеві амінокислоти.

Імунологічна специфічність антигенів полісахаридного походження визначається складом цукрів і типом зв’язку. Цими детермінантами можуть бути моно-, ди- і трисахариди, які складаються із 5-6 простих цукрів. Роль носія, напевно, заключається в тому, що він стабілізує стереохімічну структуру детермінанти в найвигіднішому положенні для з’єднання з активним центром антитіла.

Розрізняють таке поняття як валентність антигену. Валентність антигену – це кількість детермінантних груп на його молекулі. Неповноцінні антигени, як правило, мають лише одну детермінантну групу і тому є одновалентними.

Детермінантні групи антигену розпізнаються рецепторними структурами антитіл і імунокомпетентних клітин. Їх називають епітопами. Епітоп - це та частинка антигену, яка з'єднується з активним центром антитіла (ідіотопом).

Велике значення для антигенних властивостей речовини має стабільність конструкції молекули, її жорсткість. Желатина, маючи високу молекулярну масу, є поганим антигеном через нестабільність конструкції молекули, яка повертається навколо своєї осі. Якщо структуру молекули за допомогою відповідних речовин стабі- лізувати, то желатина стає добрим антигеном.

Види специфічності . Як ми вже говорили, специфічність антигенів визначається особливостями хімічної структури, їх детермінантними групами (епітопами). Розрізняють специфічність видову, групову, типову, гетероспецифічність, органну і тканинну.

Видова специфічність. Кожен вид організму має в органах і тканинах свої характерні антигени. Ці антигени носять назву видових.

У різних індивідумів одного й того ж виду однакові білки відрізняються за антигенними властивостями, що обумовлено генотипічно. Ці відмінності називаються алотипічними.

Антигенні властивості мають і позаклітинні продукти стафілококів: гемолізини, лейкоцидин, ентеротоксин і коагулаза.

До складу мікроорганізмів входять білки, полісахариди, сполуки білків з полісахаридами і ліпідами, нуклеїнові кислоти. Складністю хімічної будови бактерій зумовлена їх мозаїчність в антигенному відношенні. У бактерійній клітині знаходяться різноманітні антигени і гаптени.

Антигени вірусів.

Кожен вірус є складною сукупністю антигенів. Ступінь цієї складності визначається кількістю вірусоспецифічних білків. Особливою властивістю вірусів, як антигенів, є здатність до реплікації, дякуючи якій збільшується період впливу антигена на імунну систему. Більшість вірусних антигенів виявились тимусзалежними. Високими імуногенними властивостями володіють пептиди вірусних глікопротеїдів, які містять гідрофільні групи (гемаглютинін вірусу грипу, поверхневий антиген вірусу гепатиту В, антигени вірусів сказу, ящуру).

Знання антигенної будови бактерійних клітин необхідне для серологічної ідентифікації мікробної культури, одержання вакцинних препаратів, діагностичних і лікувально-профілактичних сироваток.

Перехресні антигени савців і мікроорганізмів. Виявлено загальні антигени у стрептококів і клітин ендокарду, клапанів серця і нирок. Коклюшні бактерії мають спільні антигени з нервовою тканиною кролика, ряд штамів кишкової палички - з ізоантигенами А і В еритроцитів людини. З еритроцитарними антигенами мають спільні антигени і холерний вібріон, і збудник чуми, бактерії тифопаратифозної групи, вірус віспи.

Перехресні антигени мікробів і вірусів можуть стимулювати в організмі синтез антитіл (аутоантитіл), які пошкоджують відповідні тканини організму. Такі патогенетичні механізми досить чітко проглядаються при ревматизмі, виразковому коліті, деяких ускладненнях після вакцинації.

VІ.4. Специфічні фактори імунітету. Антитіла, їх характеристика. Механізми імунної відповіді.

Специфічні фактори імунітету

Специфічна резистентність (імунітет) забезпечується захисними механізмами організму, які спрямовані проти конкретного чужорідного агента. Вони поділяються на клітинні (сенсибілізовані Т- і В-лімфоцити) і гуморальні (антитіла).

Клітинні фактори імунітету забезпечують захист від інфекцій, збудник яких розмножується внутрішньоклітинно (вірусна інфекція, бруцельоз, туляремія, туберкульоз тощо), а також розпізнають і знищують мутантні (пухлинні) клітини, відторгнення трансплантату. Клітини, які здатні специфічно розпізнавати антиген і відповідати на нього імунною реакцією, називають імунекомпетентними (від лат. immunitas і competens — відповідний).

До клітинних факторів імунітету відносять Т- і В-лімфоцити. Вони різняться за структурою і функціями своїх антигенрозпізнавальних рецепторів, а також за тим, яку роль вони відіграють у формуванні імунітету. Дозрівання Т-лімфоцитів проходить два етапи: антигеннезалежний і антигензалежний. Антигеннезалежний етап відбувається в загруднинній залозі.

У Т-лімфоцитів формуються Т-клітинні антигенрозпізнавальні рецептори (ТАГРР), які здатні розпізнавати свої і чужі антигени, а також диференціювальні рецептори — кластери диференціації CD. Набір різних CD на поверхні окремої клітини складає її фенотип. У загруднинній залозі з тимоцитів із фенотипом CD4+CD8+ утворюються дві субпопуляції: Т-хелпери (Тх, від англ. help — помічник) із фенотипом CD4+ і Т-кілери/супресори (Тк\с, від англ. killer — убивця, лат. supressio — пригнічення) — із фенотипом CD8+ (значок "+" означає наявність маркера). С08+-лімфоцити називають Т-кілерами/супресорами, оскільки цей субклон Т-лімфоцитів може диференціюватися в Т-кілери (вбивають чужорідні клітини) або в Т-супресори (пригнічують імунну відповідь) залежно від потреб організму. Вони належать до імунорегуляторних клітин, від співвідношення їх кількості залежить сила імунної відповіді. Це співвідношення генетично зумовлене у кожної людини, але вважають, що в середньому кількість Т-хелперів має бути в 1,5—3,5 раза більшою за кількість Т-кілерів/супресорів. Це співвідношення називають імунорегуляторним індексом.

Після цього Т-лімфоцити виходять у кров і розселяються у Т-залежних зонах периферичних органів імунної системи, де відбувається антигензалежне дозрівання. Після розпізнавання антигенів відповідний Т-лімфоцит зазнає проліферації (поділу), внаслідок Чого з одного Т-лімфоцита утворюється клон клітин, які мають таку саму специфічність, що і вихідний Т-лімфоцит.

Під час антигензалежної диференціації Т-лімфоцитів (Тл) утворюються також Т-лімфоцити імунної пам'яті, які зберігають пам'ять про антиген, що спричинив їх активацію. У разі повторного потрапляння цього антигену клітини імунної пам'яті швидко активують! ся і запускають механізм імунної відповіді.

Дозрівання В-лімфоцитів також проходить два етапи: антигеннезалежний і антигензалежний.

Антигеннезалежний етап проходить у кістковому мозку. Зрілий В-лімфоцит має два антигенрозпізнавальних рецептори (ВАГРР), представлених і з однаковими активними центрами.

Щодня приблизно 5 • 107 зрілих В-лімфоцитів (Вл) виходять із кісткового мозку у кров і розселяються у Т-незалежних зонах периферичних органів імунної системи, де перебувають у стані спокою до зустрічі з антигеном.

Антигензалежний етап дозрівання В-лімфоцитів супроводжується їх активацією, проліферацією і диференціацією.

Активований В-лімфоцит прискорено багаторазово ділиться (8—10 разів). Частина В-лімфоцитів (1 %) припиняє поділ і утворює клон клітин імунної пам'яті (близько 1000 з 1 вихідної). Тривалість їх життя становить десятки років. Друга частина В-лімфоцитів перетворюється на плазматичні клітини, в яких ядро ущільнюється, а об'єм цитоплазми та кількість рибосом збільшується. Серед білків, які виробляє ця клітина, 90—96 % є антитілами до того антигену, який спричинив активацію В-лімфоцитів. Так утворюються антитіла однієї специфічності. Всього в організмі людини існує генетично зумовлена можливість утворення не менше ніж 108 клонів антитілоутворюючих клітин, також може синтезуватися така сама кількість різних за специфічністю антитіл, практично проти будь - якого антигену.

Плазматичні клітини продукують антитіла протягом декількох днів, а потім гинуть. В-клітини імунної пам'яті роками зберігають пам'ять про антиген і в разі його повторного потрапляння вони швидко активуються і продукують антитіла. Т-клітини пам'яті продукують інтерлейкіни і посилюють функцію В-клітин пам'яті.

Антитіла, їх характеристика.

Гуморальні фактори імунітету забезпечують захист організму від інфекцій, при яких патоген (збудник чи токсин) знаходиться позаклітинно. До них належать антитіла. Антитіла — це складні білки сироватки крові, які виробляються у відповідь на антиген, що проник у організм, і специфічно взаємодіють з ним.

Під час електрофорезу антитіла мігрують у складі білків крові гамма-глобулінів, тому їх також назвали гамма-глобулінами. За міжнародною класифікацією їх називають імуноглобулінами.

Мал. 3. Структура імуноглобуліну:

V— змінна (варіабельна);

С — постійна ділянка;

Fab — фрагмент, що зв'язує антиген;

Fc — фрагмент, що фіксується на клітинних мембранах і зв'язує компле¬мент; L — легкий ланцюг;

Н — важкий ланцюг;

S-S— дисульфідний зв'язок позначають символом Ig.

Нині відомо 5 основних класів імуноглобу- лінів: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD.

За хімічним складом імуноглобуліни — це глікопротеїди, які Різняться між собою за молекулярною масою, вмістом вуглеводів, складом поліпептидних ланцюгів, здатністю активувати комплемент та іншими характеристиками.

пам'яті, внаслідок чого формується тривалий активний імунітет, IgGl, IgG2, IgG3 здатні зв'язувати комплемент, активувати фагоцити, що зумовлює їх здатність спричинювати запальні процеси.

До IgG відносять Rh-антитіла (антирезусні), які, проникаючи через плаценту, призводять до серологічного резус-конфлікту між організмом матері і плода.

IgM становлять 6—13 % загальної кількості імуноглобулінів. Через велику молекулярну масу (900 кД) вони не проникають через оболонки (в тому числі і плаценту), тому знаходяться в основному в кровоносних судинах. У 100 см3 сироватки крові їх міститься 50—190 (до 280) мг. Вони першими синтезуються в організмі плода (на 8—10-му тижні), а також після проникнення антигену під час первинної імунної відповіді. Вони живуть недовго, період напіврозпаду і виведення з організму становить 9—11 днів. IgM можуть бути мономерами і пентамерами. Мономери фіксуються на мембрані В-лімфоцитів, формуючи В-антигенрозпізнавальний рецептор у зрілих В-лімфоцитів. Пентамери циркулюють у крові. Вони високоавідні, здатні зумовлювати реакції аглютинації, преципітації, лізису, зв'язування комплементу. Високий вміст IgM до одного антигену в сироватці крові новонародженої дитини свідчить про внутрішньоутробну інфекцію, а високий вміст у сироватці крові хворого — про наявність гострої інфекції.

Імунна відповідь організму розпочинається із синтезу IgM. Вони синтезуються швидко, але імунологічна пам'ять у клітин, які їх синтезують або відсутня, або зберігається короткотривало. Період піврозпаду цього імуноглобуліну- 5 діб. Він містить додатковий ланцюг J, який об'єднує 5 мономерів в одну структуру.

IgM має 10 активних центрів і додатковий домен СH4, який активно фіксує комплемент. Основним джерелом IgM являється селезінка. IgM знаходиться в крові і секретах, чим в основному обумовлені бактерицидні властивості цих речовин. У жінок вміст IgM в сироватці значно більший ніж у чоловіків, тому і бактерицидні властивості сироватки крові жінок значно вищі. IgM має виражені гемолітичні властивості, що обумовлено зв'язуванням значної кількості комплементу. Імунітет проти збудників кишечних інфекцій, в основному, пов'язаний з цим класом імуноглобулінів, але вони не проходять через плаценту. Тому від матері новонароджені не одержують ці антитіла, і від кишечних інфекцій вони беззахисні. В той же час нестача IgM компенсується за рахунок поступлення в організм дитини IgM i IgA з молоком матері, ось чому так важливо годувати дитину материнським молоком.

IgM являються так звані холодові аглютиніни, які спостерігаються в сироватці хворих холодовою алергією. Вони склеюють еритроцити при 4C. Це антитіла (аутоантитіла) до Fc фрагменту IgG. Їх находять серед всіх класів імуноглобулінів (крім IgD), але найбільш часто серед IgM.

IgA становлять 6—13 % загальної кількості імуноглобулінів. Близько 15 % їх міститься у сироватці крові. Вони мономери і називаються сироватковими імуноглобулінами класу A (IgA). 85 % їх міститься в слизових оболонках, вони димери, рідко тетрамери і називаються секреторними імуноглобулінами класу A (IgAs).

Молекулярна маса IgA 170—350 кД, вони термостабільні за температури 56°С. У 100 мл сироватки крові їх міститься 140—480 мг. Секреторні IgAs (підклас IgA2) містяться в слині, сльозах, поті, жовчі, простатичній рідині, бронхіальному, носовому, вагінальному секретах, в амніотичній рідині, у тонкій кишці, молозиві (у молозиві найбільше — 150 мг у 100 см3 молозива), вони забезпечують місцевий імунітет усіх слизових оболонок. Під час проходження IgA через епітеліальні клітини до їх молекули приєднується секреторний компонент (він виробляється епітеліальними клітинами слизових оболонок і є молекулою бета-глобуліну). Секреторний компонент зв'язується двома молекулами IgA, він надає молекулі IgAs стійкості до протеолітичних ферментів. Період напіврозпаду і виведення з організму у сироваткового IgA 6—8 днів, у IgAs — 10—14 днів. Молекули IgA не зв'язують комплементу, не здатні спричинювати реакцій аглютинації, преципітації, лізису. Основна їх біологічна функція полягає у захисті слизових оболонок від інфекційних агентів: вони перешкоджають адгезії збудників, у тому числі вірусів, на слизових оболонках, а також утворюють імунні комплекси, що зумовлює нейтралізацію збудників. Це має виключно велике значення, адже площа слизових оболонок — декілька сотень квадратних метрів.

IgE становлять 0,002 % загальної кількості імуноглобулінів. у 100 см3 сироватки крові їх міститься 0,01—0,04 мг, молекулярна маса — 200 кД. Переважна більшість їх міститься в шкірі, лімфоїдній тканині дихальних шляхів, кишок і слизових оболонок. Вони надто цитофільні (від грец. kytos — клітина і phileo — люблю), тому в крові фіксуються на мембрані еозинофілів, а в тканинах — на мембрані тканинних базофілів. Період напіврозпаду і виведення з організму у сироваткових IgE становлять 2—3 дні, а у фіксованих — декілька тижнів. На відміну від інших імуноглобулінів вони термолабільні за температури 56 °С. IgE зумовлюють місцевий імунітет проти різних збудників інфекцій, а особливо проти гельмінтів (від грец. helmins — глист). IgE не мають рецепторів до комплементу, тому не зв'язують його. Ці імуноглобуліни беруть участь у алергійних реакціях, тому їх називають реагінами. їх концентрація зростає при бронхіальній астмі, екземі, полінозах, алергійному риніті.

IgD становлять 1 % загальної кількості імуноглобулінів. У 100 см3 крові їх міститься 0,3—40 мг, молекулярна маса 160—180 кД, період напіврозпаду і виведення з організму становить 2—3 дні, термостабільні за температури 56 °С. IgD разом із IgM є рецепторами зрілих В-лімфоцитів, які формуються ще в ембріональний період. За будовою молекули схожі на IgG, але не зв'язують комплемент, не проникають через плаценту; містяться в крові, спинномозковій рідині. Збільшення титру IgD спостерігається при автоімунних (системному вовчаку, ревматизмі), алергійних хворобах, дифтерії, під час вагітності; були виявлені також IgD проти пеніциліну, інсуліну. Біологічна роль IgD остаточно не з'ясована.

Імунна відповідь

Процес утворення антитіл залежить від дози, способу, а також від кратності введення антигену. На перше введення розвивається первинна імунна відповідь. У ній розрізняють дві фази: індуктивну і продуктивну. Індуктивна фаза розвивається від введення антигену до появи антитілоутворюючих В-лімфоцитів. Вона може тривати 1—4 доби. Продуктивна фаза характеризується появою антитіл у сироватці крові, спочатку IgM, а через 6—7 діб — IgG. Під час первинної імунної відповіді максимальна їх кількість накопичується через 10—14 діб, потім вони поступово руйнуються.

На повторне введення антигену розвивається вторинна імунна відповідь. При цьому завдяки клітинам імунної пам'яті індуктивна фаза скорочується, а продуктивна характеризується інтенсивним синтезом антитіл, переважно IgG. Це називається бустер-ефектом (від англ. booster — допоміжний).

Динаміка утворення антитіл.

Кількість і швидкість утворення антитіл на кожен антиген генетично детермінована. Кожному виду тварин характерна своя динаміка синтезу антитіл. Вона також залежить від дози антигену, шляхів його проникнення в організм. Перший контакт з антигеном зумовлює первинну імунну відповідь, при якій розрізняють чотири фази синтезу антитіл:

Індукції (лаг-фаза) - триває від моменту проникнення антигену в організм допочатку зростання кількості антитіл (24-96 годин).

Логарифмічного збільшення титру антитіл - продовжується 2-7 днів.

Максимальної концентрації антитіл.

Зменшення продукції антитіл - декілька тижнів, місяців і навіть років (жовта гарячка - 60 років, кір - 8 років).

Повторна імунізація через декілька тижнів або місяців приводить до інтенсифікації імунної відповіді. Латентний період наростання титру антитіл різко скорочується. Титри сягають значних величин і зберігаються на високому рівні тривалий час. При цьому тривалість кожної фази реакції інша. Спостерігається значне скорочення фази індукції. Потім наступає раптове збільшення антитіл у сироватці (одночасно з'являються IgG і IgM), які знаходяться там триваліший період, ніж при первинній імунній відповіді.

Повторні введення антигену з інтервалом у 2-3- дні протягом 2-3 тижнів приводять до гіперімунізації і сприяють значному підвищенню титрів антитіл, що використовується при одержанні відповідних імунних сироваток. Значно підвищують інтенсивність імунної відповіді різноманітні підсилювачі, так звані ад'юванти. Ад'ювантами можуть бути мікобактерії, хімічні сполуки (фосфат алюмінію, гідроксид капьцію, гідроксид алюмінію), олії та інш.

Вікові особливості імунітету

Під час розвитку ембріона і плода формуються центральні органи імунітету, утворюються імунокомпетентні клітини, системи інтерферонів, комплементу, антигени головного комплексу гістосумісності, які забезпечують імунний захист організму як під час ембріогенезу, так і в постнатальний період. Приблизно на 7—8-у тижні у плода формується система комплементу. Приблизно на 12-му тижні з'являються Т-лімфоцити, у тому числі Т-супресори. Унаслідок антигеннезалежної диференціації з клітин-попередників В-лімфоцитів виникає велика кількість клонів різних В-лімфоцитів (не менше ніж 108—109). Через плаценту в плід проникають а також трансфер-фактор, який забезпечує клітинний імунітет. На 3—4-му місяці у плода з'являються Ав (в обмеженій кількості). Однак імунна система новонародженої дитини в перші місяці життя функціонує недостатньо активно. Вміст компонентів системи комплементу у 2 рази нижчий, ніж у дорослих. Фагоцитоз незавершений, активність Т-цитотоксичних клітин низька, синтезується мало імуноглобулінів. Наприкінці 1-го року життя кількість становить 50—60 %, А — 30 % порівняно з дорослою людиною. Концентрація ІАв в 4—5 разів нижча, ніж у дорослих, тому діти часто хворіють на кишкові та респіраторні інфекції.

У процесі росту та розвитку дитини спостерігаються певні критичні періоди, коли імунна система дає неадекватну або навіть парадоксальну відповідь на антигени.

Перший критичний період триває від дня народження до 29-го дня. На 5—7-у добу різко збільшується кількість лімфоцитів. Гуморальний імунітет забезпечується материнськими антитілами (в, ІА), активність комплементу низька, фагоцитоз незавершений. Новонароджена дитина чутлива не тільки до патогенних, а й до умовно-патогенних мікроорганізмів. Часто відбувається генералізація гнійно-запальних процесів. Збудники можуть довго зберігатися в лімфатичних вузлах, спричинюючи лімфаденопатію.

Другий критичний період припадає на 3—6-й місяць життя. Він характеризується ослабленням пасивного гуморального імунітету, оскільки зникають материнські Спостерігається виражений лімфоцитоз. У відповідь на проникнення антигенів синтезуються« ^М, клітини імунної пам'яті не утворюються. У дітей зберігається схильність до респіраторних вірусних захворювань, часто повторних. У цей період проявляються спадкові імунодефіцити: може проявитися комбінований імунодефіцит — відсутність Т-лімфоцитів. Протягом 2—6 міс. діти можуть рости і розвиватися нормально, особливо при відсутності вакцинації БЦЖ. При трансплантації гемопоетичних стовбурових клітин зберігається життя у 97 % пацієнтів, якщо діагноз встановлений на 1-му місяці життя. Якщо діагноз встановлюють пізно, розвиваються тяжкі інфекції, які погано піддаються терапії, прогноз несприятливий: діти помирають.

Третій критичний період — 2-й рік життя. У цей час відбувається переключення синтезу І^М на синтез (внаслідок розширення контакту з навколишнім світом). Однак зберігається низька активність місцевого імунітету слизових оболонок. Діти схильні до повторних захворювань дихальних шляхів, імунопатологічних діатезів, імунокомплексних хвороб.

Четвертий критичний період припадає на 4—6-й рік життя, у цей період концентрація і ІдМ підвищується до рівня показ¬ників у дорослих, але вміст залишається низьким. Збільшується вміст ІяЕ. У цей період проявляються різні імунодефіцитні стани, розвиваються хронічні захворювання.

П'ятий критичний період припадає на підлітковий вік (у дівчаток — 12—13 років, у хлопчиків — 14—15 років). Унаслідок секреції статевих гормонів пригнічується клітинний і стимулюється гуморальний імунітет. Знижується вміст Е, спостерігається нове підвищення частоти автоімунних і запальних процесів.

У критичні періоди часто проявляються спадкові дефекти імунної відповіді, а також імунопатологічні стани.

Особливості імунітету в осіб похилого віку. У міру старіння організму ослаблюється основна функція імунітету — підтримання гомеостазу.

Під час старіння організму порушуються функції різних ланок імунної системи. Унаслідок вікової інволюції загруднинної залози погіршується функція вироблення гормонів, при цьому страждає вся система Т-лімфоцитів: зменшується кількість зрілих Т-лімфоцитів, зокрема Т-хелперів, що спричинює ослаблення клітинної та гуморальної імунної відповіді (зменшується кількість IgE). Знижується фагоцитарна активність. Розпізнавання чужорідних антигенів та автоантигенів стає менш точним, що й призводить до імунопатологічних синдромів: імунного дефіциту, автоімунних захворювань, збільшення кількості циркулюючих імунних комплексів (ЦІК) у крові. Наслідком цього є послаблення імунної відповіді на вакцинацію, що спричинює підвищення сприйнятливості до інфекційних хвороб, які часто переходять у хронічну форму. Часто виникають ускладнення: пневмонії, цистити, пієлоцистити та ін. Зниження імунітету створює сприятливі умови для розвитку пухлин.

Профілактика порушень імунітету в осіб похилого віку включає:

1) фізичні вправи на свіжому повітрі, загартовування організму та ін., повноцінне харчування (збалансована кількість білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, мікроелементів);

2) загальнозміцнювальні заходи;

3) застосування імуномодуляторів з урахуванням імунного статусу організму.

VІ.5. Реакціїі мунітету, їх практичне застосування. Експрес – методи діагностики інфекційних хвороб (РІФ, ІФА, РІА тощо).

Реакції імунітету — це реакції між антигенами й антитілами або між антигенами і сенсибілізованими лімфоцитами. Ці реакції можуть відбуватися в живому організмі (in vivo) і зумовлювати імунний стан; вони також можуть відбуватися поза організмом (in vitro) у лабораторних умовах.

Реакції імунітету мають дві властивості: високу чутливість і специфічність. Завдяки високій чутливості можна виявити антиген або антитіло навіть у разі їх незначної кількості в досліджуваному матеріалі, а завдяки високій специфічності можна відрізнити навіть схожі між собою антигени.

На основі цього реакції імунітету знайшли широке застосування в інфекційній і неінфекційній імунології, мікробіології, генетиці, молекулярній біології, онкології та інших галузях науки.

Залежно від типу імунної відповіді реакції імунітету поділяють на дві групи: реакції з участю антитіл і реакції з участю сенсибілізованих лімфоцитів.

Реакції між антигенами й антитілами називають гуморальними (від лат. humor — рідина), або серологічними (від лат. serum — сироватка). Це пов'язано з тим, що в реакціях беруть участь антитіла (імуноглобуліни) сироватки крові.

Реакції між антигенами і сенсибілізованими лімфоцитами називають клітинними.

В обох групах можна виділити основні реакції та їх варіанти. Серед серологічних до основних відносять реакції: аглютинації, преципітації, зв'язування комплементу, цитолізу, нейтралізації, імунофлуоресценції. Серед клітинних до основних відносять реакції: туберкулінового типу (шкірні), бласттрансформації лімфоцитів, розеткоутворення, гальмування міграції макрофагів. Клітинні реакції частіше використовують для виявлення алергійного (в тому числі при інфекційних хворобах) й імунодефіцитного станів.

Серологічні реакції — це реакції між антигенами й антитілами — вони відбуваються у дві фази. І фаза — специфічна, під час якої утворюється комплекс антиген—антитіло (АГ—AT). Цей комплекс невидимий, але він набуває чутливості до неспецифічних компонентів реакції (електролітів, фагоцитів, комплементу). II фаза — неспецифічна. Утворений комплекс взаємодіє з неспецифічними компонентами реакції, що супроводжується видимими змінами: склеюванням, розчиненням, утворенням осаду.

Реакції називають за кінцевим результатом, а кінцевий результат реакції залежить від фізико-хімічних властивостей антигену і умов середовища.

У реакції аглютинації антигеном є бактеріальні клітини або еритроцити, перебіг реакції відбувається за наявності електролітів.

У реакції преципітації антигеном є окремі молекули (білки, подісахариди, вони можуть бути як повноцінними антигенами, так і гаптенами), тому як антигени використовують екстракти органів і тканин, лізати культур мікроорганізмів. Перебіг реакції відбувається за наявності електролітів.

У реакції імунного лізису (цитолізу) антигеном є клітини: у реакції бактеріолізу — бактерії, гемолізу — еритроцити, цитолізу — інші клітини. Ці реакції відбуваються обов'язково за наявності комплементу.

У реакції зв'язування комплементу антигеном є клітини й окремі молекули (повноцінні антигени і гаптени). Реакції відбуваються за наявності комплементу.

Реакції нейтралізації спрямовані на нейтралізацію токсинів або вірусів за наявності електролітів.

У лабораторній практиці серологічні реакції найчастіше використовують для діагностики інфекційних хвороб. При цьому проводять виявлення антитіл або антигенів у сироватці крові хворого — серологічна діагностика, або визначають вид і тип збудника, виділеного з організму, — серологічна ідентифікація збудника.

Серологічні реакції використовують також для визначення титру (активності) сироватки в наукових дослідженнях.

У всіх цих випадках для визначення невідомого антигену використовують відоме антитіло, тобто відому імунну діагностичну сироватку, а для визначення невідомого антитіла — відомий антиген (діагностикум).

Для серологічної діагностики інфекційних хвороб найчастіше використовують такі реакції.

Реакція аглютинації (РА) — це склеювання мікробів або інших клітин під дією антитіл за наявності електроліту, яке проявляється утворенням видимого осаду— аглютинату. РА можна ставити на склі (орієнтовна реакція) і в пробірках — розгорнута реакція. Діагностичний титр антитіл визначають за максимальним розведенням сироватки, у якому вона здатна давати видиму реакцію з антигеном (діагностикумом). Для більшості інфекцій діагностичним вважають титр сироватки 1:100, але РА ставлять повторно для виявлення наростання титру антитіл.

Реакція непрямої гемаглютинації (РНГА). Антиген, який використовують для проведення реакції, попередньо адсорбують на Поверхні еритроцитів (еритроцитарний діагностикум). Ця реакція більш чутлива, ніж РА, тому її можна проводити в більш ранні

Реакція зворотної непрямої гемаглютинації використовується у вірусологічній практиці для виявлення невідомих вірусних антигенів. Сутність її полягає в тому, що еритроцити тварин або людини, навантажені специфічними противірусними антитілами, здатні взаємодіяти з вірусними антигенами, внаслідок чого вони склеюються і випадають в осад.

Таким чином, компонентами реакції є еритроцити, оброблені таніновою кислотою з адсорбованими на них молекулами противірусних антитіл (сенсибілізовані еритроцити), вірусні антигени і розчин електроліту.

Реакцію можна ставити в пробірках, лунках, на склі, в капілярах, а також мікрометодом.

Для постановки реакції досліджуваний матеріал (0,025 мл) розводять двократно електролітом, після чого додають такий самий об’єм еритроцитарного антитільного діагностикуму. Експозиція відбувається протягом 30 хв при температурі 37 °С після чого проводять облік реакції.

При позитивній реакції в дослідних лунках спостерігають виражену аглютинацію еритроцитів з утворенням осаду з нерівними хвилястими краями, який розподіляється рівномірним шаром по дну пробірки або лунки – “перевернута парасолька”. При негативному результаті – щільний, компактний осад з рівними краями.

Метод флуоресціюючих антитіл (МФА) набув широкого застосування у вірусології внаслідок високої специфічності та зручності в користуванні. Існують численні модифікації цього методу. Зокрема, можна виявляти та ідентифікувати віруси як безпосередньо в досліджуваному матеріалі, так і після попереднього зараження ними, наприклад, культур клітин. Принцип методу полягає у взаємодії антигенів з антитілами, які заздалегідь мічені флуорохромами (родаміном, який дає люмінесценцію червоного кольору, або флуоресцеїнізотіоцианатом натрію, який зумовлює зелене світіння комплексу в ультрафіолетових променях). Метод непрямої імунофлуоресценції можна ефективно використовувати для ідентифікації більшості вірусів.

При непрямому методі дослідження культуруклітин ,яка розташовується моношаром напредметних скельцях, попередньо заражають досліджуваним матеріалом, що містить віруси, та інкубують при оптимальних параметрах протягом декількох днів. Після цього скельця фіксують в ацетоні та наносять на них специфічну сироватку. Систему інкубують у вологій камері при температурі 37°С протягом30хв, відмивають від надлишку сироватки і наносять тонкий шар флуоресціюючої антисироватки. Після 30 хвилинного контакту скельця відмивають для видалення надлишку антитіл, підсушують і досліджують під люмінесцентним мікроскопом, спостерігаючи характерне світіння.

При непрямому методі дослідження культуру клітин, яка розташовується моношаром на предметних скельцях, попередньо заражають досліджуваним матеріалом, що містить віруси, та інкубують при оптимальних параметрах протягом декількох днів. Після цього скельця фіксують в ацетоні та наносять на них специфічну сироватку. Систему інкубують у вологій камері при температурі 37 °С протягом 30 хв, відмивають від надлишку сироватки і наносять тонкий шар флуоресціюючої антисироватки. Після 30 хвилинного контакту скельця відмивають для видалення надлишку антитіл, підсушують і досліджують під люмінесцентним мікроскопом, спостерігаючи характерне світіння.

РІФ

При реакції радіального гемолізу відбувається взаємодія вірусних антигенів, які адсорбовані на еритроцитах, суспендованих в агарозному гелі, з антитілами, що внесені в лунки і дифундують в шар агару. При цьому утворюються специфічні імунні комплекси на поверхні еритроцитів. У присутності комплементу спостерігається лізис еритроцитів і, відповідно, утворення зон гемолізу навколо лунок. Реакцію оцінюють за допомогою стереоскопічної лупи. При позитивному тесті діаметр зони гемолізу навколо лунки може досягати 2 мм і більше. При відсутності гемолізу або його діаметрі менше 2 мм реакцію розцінюють як негативну. Вважається, що за своєю чутливістю ця реакція не поступається РГГА.

Імуноферментні методи (ІФА)

В імуноферментних методах антиген взаємодіє з антитілом, при цьому один з реагентів зв’язаний з ферментом. Для виявлення цієї ензимної мітки необхідний відповідний субстрат (хромоген), який реагує в місці з’єднання антигена і антитіла з кон’югованим ферментом, змінюючи забарвлення реагуючої суміші.

Для такої мітки широко використовується фермент пероксидаза хрону, яка залежно від субстрату дає різнокольорові продукти реакції. Крім пероксидази хрону може вживатись глюкозна оксидаза (бактерійний ензим, який відсутній в людських тканинах); проте продукт реакції не такий стабільний або нерозчинний, як пероксидаза. Набуває популярності лужна фосфатаза, особливо при використанні технік з подвійною міткою для одночасного виявлення двох антигенів.

Імуноферментні методи широко використовуються у лабораторній практиці; особливо при імуногістологічних дослідженнях, а також для виявлення циркулюючих антигенів, антитіл та імунних комплексів, які мають суттєве значення в діагностиці інфекційних хвороб.

Радіоімунні методи (РІМ)

До радіоімунних методів відносяться всі імунологічні методи, в яких застосовують мічені радіоактивними ізотопами антигени або антитіла.

Для радіоактивного мічення найчастіше використовують два нукліди: тритій – 3H і йод – 125J. Радіоактивність заміряють з допомогою лічильників g-проміння, в яких кількість імпульсів є показником концентрації міченого антигена чи антитіла. Використовують також авторадіографію.

Класична радіоімунна методика базується на використанні конкурентного зв’язування антитілами досліджуваного антигена і міченого ізотопом антигена, який вносять у конкретну пробу в тій же самій кількості. Чим більша кількість досліджуваного антигена, тим менше міченого антигена зв’язується з антитілами.

Принцип конкурентного РІМ полягає в тому, що спочатку антитіло, розміщене на твердій фазі, інкубують з досліджуваним матеріалом, в якому визначають антиген, потім додають мічений ізотопом стандартний антиген. При наявності в матеріалі специфічного антигена в меншій мірі буде зв’язуватись з антитілом мічений антиген, на що буде вказувати низька радіоактивність у пробі.

Метод “сендвіча” також використовується для дослідження антигенів. У даному випадку антитіло, адсорбоване на твердій фазі, реагує з антигеном. До утвореного комплексу додають специфічне антитіло з радіоактивною міткою, яке зв’язується з антигеном. Кількість міченого антитіла прямо залежить від кількості зв’язаного антигена. Ця модифікація РІМ може застосовуватись для вивчення антигенів, які мають мінімум дві детермінанти, що здатні реагувати з антитілом.

Аналогічна методика може бути використана і для дослідження антитіл. Тоді антиген адсорбують на твердій фазі, вносять досліджувану сироватку і мічений антиген. Кількість зв’язаного міченого антигена є пропорційною кількості досліджуваних антитіл.

Для дослідження алергенів і IgE використовують тести RAST (radioallergosorbent test), а також RIST (radioimmunosorbent test) або його модифікацію PRIST (paper-RIST для IgE). З алергенами, які адсорбовані на твердій фазі (фільтрувальний папір Ватман № 50, Сефадекс G-25, Сефароза 4b), реагують досліджувані антитіла IgE. На цей комплекс вносять мічені антитіла проти IgE. З допомогою цієї реакції можна виявляти незначні кількості (1-10 пг/мл) IgE. Відповідна модифікація цієї реакції дозволяє виявляти і алергени.

Радіоімунні методи відносяться до найчутливіших імунологічних методів, вони дозволяють виявляти слідові кількості білка (нано-, пікограми). Проте для їх виконання необхідні відповідні специфічні умови, які забезпечують проведення роботи з радіоактивними ізотопами. До недоліків слід віднести і недостатню стійкість радіоізотопних міток у порівнянні з ензимними.

VІІ. МАТЕРІАЛИ АКТИВІЗАЦІЇ СТУДЕНТІВ НА ЛЕКЦІЇ

Підготовчий етап

Епіграфом до лекційного заняття є слова видатного фізіолога П. Анохіна:

«Ми дуже добре знаємо, чому ми хворіємо, але досить погано знаємо, чому здорові.»

Метод «Ланцюжок»:

1. Що таке «патогенність»?

2. Що означає термін «вірулентність»?

3. Які фактори обумовлюють вірулентність?

4. Яка різниця між екзо- та ендотоксинами?

Метод «Гронування»

Метод «Мозковий штурм»

При вивченні теми «Вчення про імунітет» студентам пропонується вирішити проблемні питання.

Проблемні питання:

Чому синтез антитіл починається не відразу?

Чи можна зміцнити свій імунітет?

Основний етап

Метод «Ключові слова».

При викладенні матеріалу використовується медична термінологія.

Основні поняття та терміни: «імунітет», «антигени», «антитіла», «фактори імунітету», «види імунітету», «ізоантигени», «групові, типові антигени», «гетероантигени», «мікро,- макрофаги», «фагоцитоз», «серологічні реакції».

Заключний етап

Метод «Мікрофон».

Для обговорення, аналізу проблемних питань використовують метод «Мікрофон».

Метод «Сенкан»

ЗАХИСТ

ВРОДЖЕНИЙ, НАБУТИЙ

РОЗПІЗНАЄ, ЗАХОПЛЮЄ, ЗВІЛЬНЯЄ

ЧИНИТЬ ОПІР

ІМУНУТЕТ

VІІІ. МАТЕРІАЛИ ДЛЯ САМОПІДГОТОВКИ СТУДЕНТІВ

1. Література:

А – Основні:

1. М. С. Творко, С. І. Климнюк, Н. І. Ткачук Основи імунології, Тернопіль ТДМУ «Укрмедкнига», 2009, 297 с.

2. Дикий І.Л., Холупяк І.Ю., Шевельова Н.Ю. та ін. Мікробіологія Харків, вид-во НФаУ "Оригінал", 2006 р. - 432 с

3. І. О. Ситник, С. І. Климнюк, М. С. Творко Мікробіологія, вірусологія, імунологія. Тернопіль, “Укрмедкнига”, 2009. –392 с.

4.Микробиология. Руководство к лабораторным занятиям под ред. М. Л. Дикого, Киев, 2004. – 583 с.

5. Климнюк С.І., Ситник І.О., Творко М.С., Широбоков В.П. Практична мікробіологія: Посібник // Тернопіль: Укрмедкнига, 2004. – 449с.

В. Додаткові:

1. Медична мікробіологія, вірусологія та імунологія під ред.. В. П. Широбокова// Вінниця: Нова Книга, 2011.- 952 с.

СТРУКТУРНО-ЛОГІЧНА СХЕМА ЗМІСТУ ТЕМИ ІМУНІТЕТ

Імунітет

1. Фактори.

2. Культуральні

властивості

(живильні

серодовища).

3. Стійкість.

4. Фактори

патогенності.

5. Шляхи передачі.

6. Захворювання.

7. Методи

дослідження

.

8. Лікування.

9. Профілактика

Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення із змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документу

Опис документу:
Методична розробка складена на основі компетентнісного підходу з дисципліни Мікробіологія, розрахована для студентів І-ІІ курсів спеціалізації Лікувальна та Сестринська справа. Розробка складена на основі використання ІКТ на різних етапах заняття.
  • Додано
    12.03.2018
  • Розділ
    Медицина
  • Тип
    Конспект
  • Переглядів
    651
  • Коментарів
    0
  • Завантажень
    3
  • Номер матеріала
    XM990591
  • Вподобань
    0
Курс:«Створення та ведення власного блогу на платформі Blogger»
Левченко Ірина Михайлівна
36 годин
1400 грн
290 грн
Свідоцтво про публікацію матеріала №XM990591
За публікацію цієї методичної розробки Гресь Галина Олексіївна отримав(ла) свідоцтво №XM990591
Завантажте Ваші авторські методичні розробки на сайт та миттєво отримайте персональне свідоцтво про публікацію від ЗМІ «Всеосвіта»
Шкільна міжнародна дистанційна олімпіада «Всеосвiта Зима – 2018-2019»

Бажаєте дізнаватись більше цікавого?


Долучайтесь до спільноти