Материал: vse_metody_MIKROB

незавершенный – при котором микробы не погибают, а размножаются в фагоцитах (при туберкулезе, гонорее, менингококковой инфекции др.).

7. Комплемент как защитная система организма, пути его активации.

Комплемент (complement (лат.) – дополнение) – комплекс сывороточных белков, которые последовательно активируются и вызывают лизис бактерий (бактериолиз) и других чужеродных клеток (цитолиз).

Функции комплемента: лизис бактерий и других чужеродных клеток, усиление фагоцитоза, участие в аллергических реакциях немедленного типа.

Комплемент (С) состоит из 9 белковых компонентов (фракций) – от С1 до С9. Кроме того, первый компонент (С1) состоит из трѐх подфракций.

Все компоненты комплемента можно условно разделить на три блока:

I блок – распознающий (С1 с подфракциями); II блок – активирующий (С2 – С4);

III блок – мембраноатакующий (С5 – С9).

При появлении в организме микробов или их продуктов запускается активация комплемента по типу каскадной реакции.

Процесс активации и самосборки системы комплемента может запускаться тремя путями, получившими названия классический, лектиновый и альтернативный (рис.1) и всегда заканчивается образованием мембраноатакующего комплекса.

Классический путь активации комплемента. В нем участвуют все ком-

поненты комплемента. Инициатором активации классического пути является иммунный комплекс «антиген + антитело». Мембраноатакующий блок образует в мембране клетки-мишени многочисленные поры. Это приводит к выходу содержимого клетки и ее гибели.

Лектиновый путь активации комплемента запускается поверхностными полисахаридами бактерий и грибов, содержащими маннозу. Манноза распознается циркулирующим в крови белком, который называется маннозосвязывающий лектин. Этот белок активирует С4-С2 фракции комплемента. Далее активация совпадает с классическим путем.

Альтернативный путь активации комплемента в отличие от классиче-

ского пути активируется не иммунным комплексом, а отдельными компонентами микробных клеток. В нем не участвуют фракции С1, С4 и С2. Их функции выполняют сывороточные белки: факторы В, D и пропердин (Р). Каскадная цепная реакция при альтернативном пути начинается с взаимодействия микробного антигена (например, липополисахарида) с факторами В, D и Р, с последующей активацией компонента С3. В дальнейшем все этапы активации комплемента осуществляются в той же последовательности, как при классическом пути.

На ранних этапах инфекции, когда нет еще комплексов Аг+Ат , лизис бактерий осуществляется при активации комплемента лектиновым и альтернатив-

10

ным путѐм. По мере накопления антител и образования иммунных комплексов большее значение приобретает классический путь активации.

С5 С6 С7

С8 С9 бактериолиз, цитолиз

Рисунок 1 – Пути активации комплемента

Практическая работа.

1.Способы выявления ферментов инвазии (плазмокоагулаза, лецитиназа, ДНК-аза) у стафилококков (демонстрация).

2.Определение наличия гемолизинов (экзотоксинов) у стафилококков (демонстрация).

11

Занятие № 10

Тема. Антигены. Антитела. Серологические реакции.

Цель занятия. Изучить характеристику антигенов и антител. Изучить поста-

новку и учет простых (реакция агглютинации, реакция преципитации) и слож-

ных (реакция нейтрализации, реакция непрямой гемагглютинации) двухкомпо-

нентных серологических реакций. Изучить постановку и учет трехкомпонент-

ных серологических реакций (реакция связывания комплемента, реакция имму-

нофлюоресценции, иммуноферментный анализ).

I. Теоретические знания:

1. Антигены, их признаки, классификация.

2. Антитела (иммуноглобулины).

3. Серологические реакции. Классификация серологических реакций.

II.Практические навыки:

1.Постановка и учет реакции агглютинации на предметном стекле.

2.Учет реакции преципитации в геле для определения токсигенности дифте-

рийной культуры.

3.Учет реакции связывания комплемента.

1

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЗАНЯТИЮ

1. Антигены, их признаки, классификация.

Антигены – это генетически чужеродные вещества, которые вызывают в организме иммунный ответ, направленный на их устранение: образование антител и активацию лимфоцитов. Антигены способны специфически взаимодействовать с антителами и активированными лимфоцитами.

Антиген состоит из 2 частей: высокомолекулярного носителя – шлеппера (schlepper (англ.) – тягач) и низкомолекулярных антигенных детерминант (эпитопов). Носитель чаще является белком, а детерминантами могут быть простые химические группировки (кислотные радикалы, дипептиды и др.).

Признаки антигенов:

1.Иммуногенность – потенциальная способность антигена вызывать иммунный ответ в организме.

Иммуногенность определяется:

-степенью чужеродности антигена по отношению к макроорганизму;

-молекулярной массой и химической природой носителя (шлеппера). Наиболее выраженной иммуногенностью обладают белки.

2.Антигенность – способность антигена специфически активировать компоненты иммунной системы (антитела, Т-лимфоциты) и специфически взаимодействовать с ними.

3. Специфичность – определяется только эпитопами антигена. Один антиген может иметь несколько эпитопов.

Классификация антигенов по иммунологической активности:

полноценные антигены обладают иммуногенностью и антигенностью. По химической природе это белки или комплексы белков с липидами, полисахаридами, нуклеиновыми кислотами.

неполноценные антигены (гаптены) не обладают иммуногенностью и самостоятельно не вызывают иммунного ответа, но могут взаимодействовать с антителами или активированными лимфоцитами. При соединении с каким-либо белком, присутствующим в организме, гаптены становятся полноценными антигенами и вызывают иммунный ответ в организме. Причем, антитела, образовавшиеся к комплексу «белок + гаптен», реагируют не только с этим полноценным антигеном, но и со свободным гаптеном, не соединенным с белком. Примеры гаптенов: липиды, нуклеиновые кислоты, антибиотики и др.

Антигенная структура бактерий и еѐ диагностическое значение.

О-антиген – соматический, связан с клеточной стенкой. Его основу составляет липополисахарид, термостабильный. У грамотрицательных бактерий О-антиген является эндотоксином.

2

Н-антиген – жгутиковый, по химической природе белок, термолабильный.

К-антигены – капсульные (у капсульных бактерий) и оболочечные (у грамотрицательных бактерий). Эти антигены располагаются на поверхности клеточной стенки. По химической природе чаще полисахариды, реже полипептиды с разной степенью термостабильности.

Экзотоксин – белок.

Диагностическое значение антигенной структуры бактерий: для идентификации возбудителей по антигенным свойствам в серологических реакциях.

Антигены бактерий по функциональному значению:

1.Протективные антигены – первыми распознаются иммунной системой, т.к. обладают высокой иммуногенностью. Благодаря этому развивается полноценный иммунный ответ, защищающий организм от микроба в целом. Они различаются по химической природе и локализации в микробной клетке. Благодаря обнаружению и изучению протективных антигенов у патогенных микроорганизмов создаются высокоэффективные вакцины, содержащие эти антигены и формирующие прочный искусственный иммунитет.

2.Перекрестно реагирующие антигены – имеют общие эпитопы для кле-

ток микроорганизма и тканей макроорганизма. Возбудитель дизентерии имеет перекрестные антигены с тканью кишечника, стрептококки – с тканью сердечной мышцы, почек и др. На эти антигены не вырабатываются антитела, не формируется иммунитет, поэтому они являются факторами патогенности возбудителей инфекционных заболеваний.

Положительная роль перекрестно реагирующих антигенов проявляется в возможности формирования симбионтной микробиоты организма человека из непатогенных и условно-патогенных микробов, которые имеют эти антигены.

1.Антитела (иммуноглобулины).

Антитела (Ig) – высокоспециализированные белки, которые вырабатываются в ответ на появление антигена в организме и взаимодействуют с этим антигеном, образуя иммунный комплекс.

Иммуноглобулины вырабатываются плазматическими клетками и циркулируют в крови и других биологических жидкостях организма.

Основная функция молекул Ig – специфическое распознавание чужеродных антигенов и связывание с ними. Это приводит к удалению микробов и/или их токсинов из организма. Некоторые антитела специфически метят антигены и делают их более доступными для уничтожения фагоцитами. Эта функция называется «опсонизация» – усиление фагоцитоза.

Существует 5 классов иммуноглобулинов: IgМ, IgG, IgА, IgЕ, IgD. Основной структурной единицей всех классов иммуноглобулинов является IgG.

Структура и свойства молекулы IgG (рис. 2).

3