Занятие 1. «Основные этапы развития учения о защитных силах организма, его иммунитете, вклад отечественных ученых. Учение об иммунитете и неспецифическая защита организма от инфекций».

 10.04.20

Работу выполнила : Печерская В.М 202 Пед.фак

Ответы на вопросы : 

1. Разделы иммунологии как науки. 

Ответ : Иммунология – наука, изучающая процесс иммунитета, молекулярные и клеточные механизмы реагирования организма на чужеродные вещества, называемые антигенами.

1. Общая  иммунология :

• Молекулярная
• Клеточная
• Физиология иммунитета
• Иммунохимия
• Иммуногенетика
• Эволюционная иммунология 

2. Частная иммунология :

• ​Иммунопрофилактика (вакцинология)
• Аллергология
• Иммуноонкология
• Трансплантационная иммунология
• Иммунология репродукции
• Иммунопатология
• Иммунобиотехнология
• Иммунофармакология
• Экологическая иммунология
• Клиническая иммунология

2. Виды иммунитета макроорганизма к возбудителям инфекционных заболеваний, их классификация: врождённый и приобретённый, естественный и искусственный, активный и пассивный иммунитет, стерильный и нестерильный.

Ответ :

1. Наследственный (врожденный, видовой) - генетически закрепленная невосприимчивость к определенным возбудителям болезней или антигенам. Видовой иммунитет может быть абсолютным (напр., нечувствительность человека к вирусам бактерий) или относительным (напр., восприимчивость к возбудителю сибирской язвы у кур появляется после переохлаждения).

Данный вид иммунитета обеспечивается неспецифическими факторами иммунной защиты:

а) механические барьеры (кожа и слизистые, слизь и реснитчатый эпителий верхних дыхательных путей)

б) физико-химические барьеры (ферменты, соляная кислота желудочного сока, альдегиды и жирные кислоты потовых и сальных желез)

с) иммунобиологические барьеры (клеточные - фагоцитоз, гуморальные - система комплемента, интерферон, защитные белки крови).

2. Приобретенный - формируется в процессе жизни, в результате перенесенного инфекционного заболевания (постинфекционный) или в результате вакцинации (поствакцинальный), а также путем передачи антител от матери к плоду.

Формы приобретенного иммунитета:

а) Естественный врожденный – связан с переносом IgG от матери к плоду через плаценту (передача по вертикали). Это обеспечивает устойчивость новорожденного ко многим возбудителям в течение некоторого периода (обычно около 6 мес от момента рождения).

б) Естественный приобретенный (постинфекционный) – развивается после перенесенных инфекционных заболеваний, протекавших в клинически выраженной форме либо после скрытых контактов с микробными антигенами. Он может быть стерильным (невосприимчивость сохраняется и после элиминации возбудителя из макроорганизма – дифтерия, брюшной тиф) и нестерильным (обусловлен наличием инфекционного агента в организме, не является следствием перенесенного заболевания - туберкулез)

в) Искусственный активный – развивается после иммунизации ослабленными или убитыми микроорганизмами либо их антигенами. В обоих случаях организм активно участвует в создании невосприимчивости. Как правило, такая невосприимчивость устанавливается через несколько недель после иммунизации, по наследству не передается.

г) Искусственный пассивный – достигается введением готовых антител. В таких ситуациях иммунная система не участвует в своевременном развитии соответствующих иммунных реакций. Такая невосприимчивость развивается быстро, обычно через несколько часов после введения препарата, сохраняется недолго и исчезает по мере удаления донорских антител из кровотока.

3. При стерильном иммунитете - свойственно полное устранение микробов из организма после перенесенного заболевания (иммунитет после многих перенесенных бактериальных и вирусных инфекций: дифтерия, коклюш, натуральная оспа, ветряная оспа, корь и др).

4. Нестерильный иммунитет– сохраняется в организме только в присутствии возбудителя. Сам возбудитель поддерживает иммунитет, при исчезновении возбудителя иммунитет быстро угасает. Нестерильный иммунитет характерен для клеточного иммунного ответа. Пример – иммунитет при туберкулезе, бруцеллезе.

3. Видовой иммунитет и его варианты: абсолютный, относительный, временный (иммунитет новорождённых).

Ответ : 1. Абсолютный видовой иммунитет - иммунитет, который возникает у животного с момента рождения и является настолько прочным, что никакими воздействиями внешней среды его не удается ослабить или уничтожить (например, никакими дополнительными воздействиями не удается вызвать заболевание полиомиелитом при заражении этим вирусом собак и кроликов). Несомненно, что в процессе эволюции, абсолютный видовой иммунитет образуется в результате постепенного наследственного закрепления иммунитета приобретенного.

2. Относительный видовой иммунитет - является менее прочным, зависящим от воздействий внешней среды на животного. Например, птицы в обычных условиях невосприимчивы к сибирской язве. Однако если организм ослаблен охлаждением, голоданием, они заболевают этой болезнью.

3. Временный иммунитет (новорожденных) - у новорождённых иммунная система структурно организована, но функционально несостоятельна. Снижено содержание компонентов комплемента, IgG, IgA и основных популяций иммунокомпетентных клеток. На проникновение инфекционных агентов лимфоидные органы отвечают гиперплазией, проявляющейся лимфаденопатией. Новорожденные дети и дети первых месяцев жизни защищены материнскими антителами, то есть если мама переболела или была привита до беременности, например, от кори, краснухи, то она передаст готовые антитела малышу. Собственный синтез иммуноглобулинов у маленького ребенка крайне ограничен.

4. Иммунная система организма, её развитие и особенности в разные возрастные периоды.

Ответ : Подобно другим системам, организация защитных факторов претерпевает возрастные изменения. Полностью система защитных факторов развивается к 15-16 годам. По мере старения организма функции иммунной системы ослабевают.

Иммунная система у плода :

В период внутриутробного развития у плода формируется система Аг МНС, органы иммунной системы, популяции иммунокомпетентных клеток и система комплемента. Иммунная система матери толерантна к аллоантигенам плода, поскольку их число относительно невелико, а также в силу избирательной проницаемости плаценты и наличия в крови матери и плода различных иммуносупрессивных факторов (а-фетопротеина, эстрогенов, прогестерона, простагландинов и т.д.).

Иммунная система у новорожденных :

У новорождённых иммунная система структурно организована, но функционально несостоятельна. Снижено содержание компонентов комплемента, IgG, IgA и основных популяций иммунокомпетентных клеток. На проникновение инфекционных агентов лимфоидные органы отвечают гиперплазией, проявляющейся лимфаденопатией.

В развитии ребёнка выделяют критические периоды, во время которых на антигенный стимул иммунная система даёт неадекватные или парадоксальные реакции.

• Первый критический период имунной системы у ребенка — первые 30 сут жизни. Отмечают низкую активность фагоцитов. Лимфоциты способны отвечать на Аг и митогены; гуморальные реакции обусловлены материнскими IgG.

• Второй критический период имунной системы у ребенка — 3-6 мес. Материнские AT исчезают из кровотока; в ответ на попадание Аг образуются преимущественно IgM. Дефицит IgA приводит к высокой чувствительности к респираторным вирусным инфекциям (аденовирусы, вирусы парагриппа и др.). Иммунокомпетентные клетки характеризуются низкой активностью. В этот период проявляются ранние наследственные дефекты иммунной системы.

• Третий критический период имунной системы у ребенка — 2-й год жизни. Иммунная система полноценно функционирует, появляются значимые количества IgG, но по-прежнему сохраняется дефицит местных защитных факторов, что проявляется в сохранении высокой восприимчивости к бактериальным и вирусным возбудителям.

• Четвёртый критический период имунной системы у ребенка — 4-6-й год жизни. Синтез AT, исключая IgA, достигает величин, характерных для взрослых; одновременно повышается содержание IgE. Активность факторов местной защиты остаётся низкой. В этот период проявляются поздние наследственные дефекты иммунной системы.

• Пятый критический период имунной системы у ребенка — подростковый возраст. Половые гормоны, синтезируемые в этот период, угнетают иммунные реакции. Как следствие, возможно развитие аутоиммунных и лимфопролиферативных заболеваний, также повышается восприимчивость к микробам.

В течение нескольких лет происходит постепенное выравнивание всех систем иммунорегуляции. После 55-60 лет у большинства людей наблюдается постепенное, все более глубокое угнетение иммунитета. Скорость этого процесса носит индивидуальный характер. Количество лимфоцитов при этом не снижается, но изменяется их функциональная активность. Поэтому при старении возрастает частота злокачественных образований и аутоиммунных нарушений.

5. Классификация факторов естественной резистентности к инфекциям :

Ответ : Естественную резистентность (устой­чивость) организма к огромному множеству окружающих его инфекционных гентов обеспечивает также целый ряд специфических факторов защиты, кото­рые не распознают попадающие в организм различными путями вещества как снетически чужеродный материал, но в большинстве случаев действуют не менее эффективно, чем факторы приобретенного иммунитета, способствуя их удалению.

Среди факторов естественной резистентности принято выделять:

1) естественные барьеры (кожа и слизистые оболочки - поверхности, которые первыми вступают в контакт с возбудите­лями инфекций);

2) систему фагоцитов, включающую -нейтрофилы и макрофаги;

3) систему комплементов (совокуп­ность сывороточных белков), тесно взаи­модействующую с фагоцитами;

4) интерфероны;

5) различные вещества, в основном белковой природы, участвующие прежде всего в реакциях воспаления; некоторые из них (лизоцим) обладают прямым бак­терицидным действием.

6. Физиологические (барьерная функция покровов, антимикробное действие секретов, выделительная система, антагонистическое действие нормальной микрофлоры, адсорбционная функция тканей, фагоцитоз, антимикробные факторы, лизоцим, бета лизины, комплемент и др.) факторы неспецифической резистентности.

Ответ : Факторы неспецифической резистентности (защиты), которые обеспечивают неселективный характер ответа на антиген и являются наиболее стабильной формой невосприимчивости, обусловлены врожденными биологическими особенностями вида. Они реагируют на чужеродный агент стереотипно и независимо от его природы. Основные механизмы неспецифической защиты формируются под контролем генома в процессе развития организма и связаны с естественно-физиологическими реакциями широкого спектра — механическими, химическими и биологическими.

• Барьерная функция кожи и слизистых оболочек, которая обеспечивается отторжением клеток эпителия кожи и активными движениями ресничек мерцательного эпителия слизистых оболочек. Кроме того, она обусловлена выделением экзосекретов потовых и сальных желез кожи, специфических ингибиторов, лизоцима, кислой средой желудочного содержимого и другими агентами. Биологические факторы защиты на этом уровне обусловлены губительным воздействием нормальной микрофлоры кожи и слизистых покровов на патогенные микроорганизмы.

• Физико-химическая защита

  На чистой и неповрежденной коже обычно содержится мало микробов, так как потовые и сальные железы постоянно выделяют на ее поверхность вещества, обладающие бактери­цидным действием (уксусная, муравьиная, молочная кислоты).

  Желудок также является барьером для про­никающих перорально бактерий, вирусов, ан­тигенов, так как последние инактивируются и разрушаются под влиянием кислого содер­жимого желудка (рН 1,5—2,5) и ферментов. В кишечнике инактивирующими факторами служат ферменты и бактериоцины, образуе­мые нормальной микробной флорой кишеч­ника, а также трипсин, панкреатин, липаза, амилазы и желчь.

• Клеточные факторы защиты. Фагоцитоз.

  Процесс активного поглощения клетками организма попадающих в него патогенных м/о и других чужеродных частиц, с последующим перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов. Клетки крови обладающие фагоцитарной активностью: базофилы, эозинофилы, нейтрофилы, моноциты.
  Наибольшей фагоцитарной активностью обладают нейтрофилы и
  моноциты.

​7. Клеточные факторы неспецифической резистентности (НР): фагоцитоз. Макро- и микрофаги, их функциональные отличия. Механизмы, определение, этапы фагоцитоза, его оценка (показатели). Завершённый и незавершённый фагоцитоз.

Ответ : Неспецифическую резистентность макроорганизма обеспечи­вает фагоцитарная активность микро- и макрофагов.

1. Фагоцитоз (от греч. phago — ем, cytos — клетка) — наибо­лее древний механизм резистентности, действующий на всех эта­пах эволюции животного мира. У простейших организмов он обеспечивает одновременно функции питания (поглощение, пе­реваривание) и защиты клеток. На наиболее высоких стадиях эво­люции фагоцитоз тем самым выполняет только защитные функ­ции с помощью дифференцированной системы клеток.

Фагоци­тоз — процесс активного поглощения клетками организма попада­ющих в него патогенных живых или убитых микробов и других чужеродных частиц с последующим перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов.

2. Фагоцитирующие клетки подразделяют на две основные категории: микрофаги, или полиморфно-нуклеарные фагоциты (ПМН), и макрофаги, или мононуклеарные фагоциты (МН).

Макрофаги содержат ферменты для переваривания фагоцитированных веществ. Эти ферменты содержатся в вакуолях (пузырьках), называемых лизосома-ми, и способны расщеплять белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Они очищают организм человека от частиц неорганического происхождения, а также от бактерий, вирусных частиц, отмирающих клеток, токсинов – ядовитых веществ, образующихся при распаде клеток или вырабатываемых бактериями.

Кроме того, макрофаги выделяют в кровь некоторые гуморальные и секреторные вещества: элементы комплемента С2, С3, С4, лизоцим, интерферон, интер-лейкин-1, простагландины, о^-макроглобулин, моноки-ны, регулирующие иммунный ответ, цитоксины – ядовитые для клеток вещества.

Макрофаги обладают тонким механизмом распознавания чужеродных частиц антигенной природы. Они различают и быстро поглощают старые и новорожденные эритроциты, не трогая нормальных. Долгое время за макрофагами была закреплена роль «чистильщиков», но они являются и первым звеном специализированной системы защиты.

Макрофаги, включая антиген в цитоплазму, распознают его с помощью ферментов. Из лизосом выделяются вещества, растворяющие антиген в течение приблизительно 30 мин, после чего он выводится из организма.

В отличие от макрофагов созревшие микрофаги получают энергию не от дыхания, а от гликолиза, как прокариоты, т. е. становятся анаэробами, и могут осуществлять свою деятельность в бескислородных зонах, например в экссудатах при воспалении, дополняя деятельность макрофагов.

Макрофаги и микрофаги на своей поверхности несут рецепторы к иммуноглобулину JgJ и к элементу комплемента С3, которые помогают фагоциту в распознавании и прикреплении антигена к поверхности его клетки. Нарушение деятельности фагоцитов довольно часто проявляется в виде повторяющихся гнойно-септических заболеваний, таких как хроническая пневмония, пиодермия, остеомиелит и др.

3. Процесс фагоцитоза включает следующие этапы: хемотаксис и прилипание (адгезия) частиц к поверхности фагоцитов; по­степенное погружение (захват) частиц в клетку с последующим отделением части клеточной мембраны и образованием фагосомы; слияние фагосомы с лизосомами; ферментативное пере­варивание захваченных частиц и удаление оставшихся микроб­ных элементов.

Активность фагоцитоза связана с наличием в сыворотке крови опсонинов. Опсонины — белки нормальной сыворотки кро­ви, вступающие в соединение с микробами, благодаря чему последние становятся более доступными фагоцитозу. Различают термостабильные и термолабильные опсонины. Первые в основном от­носятся к иммуноглобулину G, хотя могут способствовать фагоци­тозу и опсонины, относящиеся к иммуноглобулинам А и М. К термолабильным опсонинам (разрушаются в течение 20 мин при температуре 56°С) относятся компоненты системы комплемен­та - С1, С2, СЗ и С4.

Фагоцитоз, при котором происходит гибель фагоцитированного микроба, называют завершенным (совершенным). Фагоцитоз, когда в ряде случаев микробы, находящиеся внутри фагоцитов, не погибают, называют незавершенным.

8. Гуморальные факторы НР. Комплементарная система, её состав. Классический и альтернативный пути её активации, функции, определение. Бета-лизины и общая бактерицидность, назначение, определение. Лизоцим, его продукция, действие, определение. Интерферон, его продуценты, функции, определение.

Ответ : 

• Комплемент – сложный белковый комплекс сыворотки крови. Система комплементасостоит из 30 белков (компонентов, или фракций, системы комплемента). Активируется система комплемента за счет каскадного процесса: продукт предыдущей реакции исполняет роль катализатора последующей реакции. Причем при активации фракции компонента происходит, у первых пяти компонентов, ее расщепление. 

1. Больший из фрагментов (обозначаемый буквой b), образовавшихся при расщеплении неактивной фракции, остается на поверхности клетки – активация комплемента всегда происходит на поверхности микробной клетки, но не собственных эукариотических клеток. Этот фрагмент приобретает свойства фермента и способность воздействовать на последующий компонент, активируя его.

2. Меньший фрагмент (обозначается буквой a) является растворимым и «уходит» в жидкую фазу, т.е. в сыворотку крови.

В. Фракции системы комплемента обозначаются по-разному.

1. Девять – открытых первыми – белков системы комплемента обозначаются буквой С (от английского слова complement) с соответствующей цифрой.

2. Остальные фракции системы комплемента обозначаются другими латинскими буквами или их сочетаниями.

• Классический путь активации комплемента является основным. Участие в этом пути активации комплемента – главная функция антител.

1. Активацию комплемента по классическому пути запускает иммунный комплекс: комплекс антигена с иммуноглобулином (класса G или М). Место антитела может «занять» С-реактивный белок – такой комплекс также активирует комплемент по классическому пути.

2. Классический путь активации комплемента осуществляется следующим образом.

а. Сначала активируется фракция С1: она собирается из трех субфракций (C1q, C1r, C1s) и превращается в фермент С1-эстеразу (С1qrs).

б. С1-эстераза расщепляет фракцию С4.

в. Активная фракция С4b ковалентно связывается с поверхностью микробных клеток - здесь присоединяет к себе фракцию С2.

г. Фракция С2 в комплексе с фракцией С4b расщепляется С1-эстеразой с образованием активной фракции С2b.

д. Активные фракции С4b и С2b в один комплекс – С4bС2b – обладающий ферментативной активностью. Это так называемая С3-конвертаза классического пути.

е. С3-конвертаза расщепляет фракцию С3, нарабатываю большие количества активной фракции С3b.

ж. Активная фракция С3b присоединяется к комплексу С4bС2b и превращает его в С5-конвертазу (С4bС2bС3b).

з. С5-конвертаза расщепляет фракцию С5.

и. Появившаяся в результате этого активная фракция С5b присоединяет фракцию С6.

к. Комплекс С5bС6 присоединяет фракцию С7.

л. Комплекс С5bС6С7 встраивается в фосфолипидный бислой мембраны микробной клетки.

м. К этому комплексу присоединяется белок С8 и белок С9. Данный полимер формирует в мембране микробной клетки пору диаметром около 10 нм, что приводит к лизису микроба (так как на его поверхности образуется множество таких пор – «деятельность» одной единицы С3-конвертазы приводит к появлению около 1000 пор). Комплекс С5bС6С7С8С9, образующийся в результате активации комплемента, называется мемранатакующим комплексом (МАК).

• Альтернативный путь активации комплемента начинается с ковалентного связывания активной фракции С3b – которая всегда присутствует в сыворотке крови в результате постоянно протекающего здесь спонтанного расщепления фракции С3 – с поверхностными молекулами не всех, но некоторых микроорганизмов.

1. Дальнейшие события развиваются следующим образом.

а. С3b связывает фактор В, образуя комплекс С3bВ.

б. В связанном с С3b виде фактор В выступает в качестве субстрата для фактора D (сывороточной сериновой протеазы), которая расщепляет его с образованием активного комплекса С3bВb. Этот комплекс обладает ферментативной активностью, структурно и функционально гомологичен С3-конвертазе классического пути (С4bС2b) и называется С3-конвертазой альтернативного пути.

в. Сама по себе С3-конвертаза альтернативного пути нестабильна. Чтобы альтернативный путь активации комплемента успешно продолжался этот фермент стабилизируется фактором Р (пропердином).

г. То, что происходит дальше, аналогично классическому пути активации комплемента.

2. Основное функциональное отличие альтернативного пути активации комплемента, по сравнению с классическим, заключается в быстроте ответа на патоген: так как не требуется время для накопления специфических антител и образования иммунных комплексов.

Г. Важно понимать, что и классический и альтернативный пути активации комплемента действуют параллельно, еще и амплифицируя (т.е. усиливая) друг друга. Другими словами комплемент активируется не «или по классическому или по альтернативному», а «и по классическому и по альтернативному» путям активации. Это, еще и с добавлением лектинового пути активации, – единый процесс, разные составляющие которого могут просто проявляться в разной степени.

• Бета – лизины относятся к термостабильным факторам сыворотки крови, обеспечивающим ее бактерицидную активность. Эти лизины в большом количестве обнаружены в сыворотке крови и в тромбоцитах. Меньше их содержится в плазме, слюне, в виде следов бета – лизины присутствуют в спинномозговой жидкости, перитонеальном экссудате.

Имеются предположения, что в сыворотку крови бета- лизины выделяются тромбоцитами. В настоящее время истинная структура бета – лизинов до конца не выяснена, но известно, что бета-лизины сыворотки крови являются изомерами лизина и представляют самостоятельную антимикробную систему достаточно сложных белковых структур с различной молекулярной массой. Установлено, что в состав бета-лизинов входят две белковые фракции, одна из которых представляет собой полипептид.

Бета-лизины термостабильны, выдерживают в течение 30 минут прогревание при 60 – 65 градусах, а в очищенном виде не разрушаются и при 97 градусах.

Бета-лизины оказывают бактерицидное действие в основном на грамположительную спорообразующую микрофлору, в меньшей мере на стафилококки, протей, бруцеллы.

Предполагают, что бета-лизины обуславливают освобождение и активирование ферментов, находящихся в цитоплазматической мембране, в результате чего наступает аутолизис клеточной стенки и гибель микробной клетки. Постоянное присутствие бета-лизинов в сыворотке крови позволяет говорить об их участии в защите организма от инфекции.

 

• По химической структуре лизоцим относится к полипептидам, содержащим в молекуле около 130-160 аминокислотных остатков. Он растворим в слабокислой среде, устойчив к непродолжительному кипячению, к трипсину.

Лизоцим (мурамидаза) способен расщеплять основное вещество клеточной стенки бактерии муреин путем разрушения связи между первым углеродным атомом n-ацетилмурамовой кислоты и четвертым углеродным атомом n-ацетилглюкозамина, входящего в состав клеточной стенки бактерий. В результате этого изменяется ее проницаемость.

Лизоцим является мощным защитным фактором слизистой оболочки полости рта, глаза, содержится в слезах, слюне, крови, материнском молоке, тканях различных внутренних органов. Высокая концентрация лизоцима выявляется в околоплодных оболочках и водах плода.

Основная масса лизоцима синтезируется, по-видимому, тканевыми макрофагами и нейтрофилами.

Лизоцим выполняет в организме важные биологические функции: бактерицидное действие, стимулирующее воздействие на фагоцитоз, способность нейтрализовать некоторые микробные токсины, а также противовоспалительное действие.

Наибольший литический эффект лизоцим оказывает на культуру микрококка (in vitro). Действие лизоцима можно оценить фотометрически по уменьшению оптической плотности суспензии микрококка.

• Интерферон относится к важным защитным белкам иммунной системы. Открыт при изучении интерференции вирусов, т. е. явления, когда животные или культуры клеток, инфициро­ванные одним вирусом, становились нечувс­твительными к заражению другим вирусом. Оказалось, что интерференция обусловлена образующимся при этом белком, обладаю­щим защитным противовирусным свойством. Этот белок назвали интерфероном.

Интерферон представляет собой семейство белков-гликопротеидов, которые синтезируются клетками иммунной системы и соединитель­ной ткани. В зависимости от того, какими клетками синтезируется интерферон, выделя­ют три типа: α, β и γ-интерфероны.

Альфа-интерферон вырабатывается лейко­цитами и он получил название лейкоцитар­ного; бета-интерферон называют фибробластным, поскольку он синтезируется фибробластами — клетками соединительной ткани, а гамма-интерферон — иммунным, так как он вырабатывается активированными Т-лимфоцитами, макрофагами, естественными киллерами, т. е. иммунными клетками.

Интерферон синтезируется в организме постоянно, и его концентрация в крови де­ржится на уровне примерно 2 МЕ/мл (1 меж­дународная единица — ME — это количество интерферона, защищающее культуру клеток от 1 ЦПД₅₀ вируса). Выработка интерферона резко возрастает при инфицировании виру­сами, а также при воздействии индукторов интерферона, например РНК, ДНК, сложных полимеров. Такие индукторы интерферона получили название интерфероногенов.

Помимо противовирусного действия интер­ферон обладает противоопухолевой защитой, так как задерживает пролиферацию (размноже­ние) опухолевых клеток, а также иммуномодулирующей активностью, стимулируя фагоцитоз, естественные киллеры, регулируя антителообразование В-клетками, активируя экспрессию главного комплекса гистосовместимости.

Механизм действия интерферона сложен. Интерферон непосредственно на вирус вне клетки не действует, а связывается со спе­циальными рецепторами клеток и оказыва­ет влияние на процесс репродукции вируса внутри клетки на стадии синтеза белков.

Применение интерферона. Действие интерферона тем эффективнее, чем раньше он начинает синтезироваться или пос­тупать в организм извне. Поэтому его использу­ют с профилактической целью при многих ви­русных инфекциях, например гриппе, а также с лечебной целью при хронических вирусных инфекциях, таких как парентеральные гепати­ты (В, С, D), герпес, рассеянный склероз и др. Интерферон дает положительные результаты при лечении злокачественных опухолей и забо­леваний, связанных с иммунодефицитами.

Интерфероны обладают видоспецифичностью, т. е. интерферон человека менее эффек­тивен для животных и наоборот. Однако эта видоспецифичность относительна.

Получение интерферона. Получают интерферон двумя способами: а) путем инфи­цирования лейкоцитов или лимфоцитов кро­ви человека безопасным вирусом, в результате чего инфицированные клетки синтезируют интерферон, который затем выделяют и конс­труируют из него препараты интерферона; б) генно-инженерным способом — путем выра­щивания в производственных условиях рекомбинантных штаммов бактерий, способных продуцировать интерферон. Обычно используют рекомбинантные штаммы псевдомонад, кишечной палочки со встроенными в их ДНК генами интерферона. Интерферон, получен­ный генно-инженерным способом, носит на­звание рекомбинантного. В нашей стране рекомбинантный интерферон получил офици­альное название «Реаферон». Производство этого препарата во многом эффективнее и дешевле, чем лейкоцитарного.

Рекомбинантный интерферон нашел ши­рокое применение в медицине как профилак­тическое и лечебное средство при вирусных инфекциях, новообразованиях и при иммунодефицитах.

9. Значение неспецифической резистентности в подготовке специфической иммунной защиты организма (переработка антигенной информации микробов) и её презентация.

Ответ : Основное назначение лейкоцитов — участие в защитных реакциях организма против чужеродных агентов, способных нанести ему вред.

Различают специфическую защиту, или иммунитет, и неспецифическую резистентность организма. Последняя в отличие от иммунитета направлена на уничтожение любого чужеродного агента. К неспецифической резистентности относятся фагоцитоз и пиноцитоз, система комплемента, естественная цитотоксичность, действие интерферонов, лизоцима, лизинов и других гуморальных факторов защиты.

Задания для СРС. 

Задание 1 : Составить классификацию видов иммунитета.

Ответ : Иммунитет – способ защиты организма от генетически чужеродных веществ – антигенов экзогенного и эндогенного происхождения.

Классификация видов иммунитета.

По происхождению:

1. Наследственный (врожденный, видовой) - генетически закрепленная невосприимчивость к определенным возбудителям болезней или антигенам. Видовой иммунитет может быть абсолютным (напр., нечувствительность человека к вирусам бактерий) или относительным (напр., восприимчивость к возбудителю сибирской язвы у кур появляется после переохлаждения).

Данный вид иммунитета обеспечивается неспецифическими факторами иммунной защиты:

а) механические барьеры (кожа и слизистые, слизь и реснитчатый эпителий верхних дыхательных путей)

б) физико-химические барьеры (ферменты, соляная кислота желудочного сока, альдегиды и жирные кислоты потовых и сальных желез)

с) иммунобиологические барьеры (клеточные - фагоцитоз, гуморальные - система комплемента, интерферон, защитные белки крови).

2. Приобретенный - формируется в процессе жизни, в результате перенесенного инфекционного заболевания (постинфекционный) или в результате вакцинации (поствакцинальный), а также путем передачи антител от матери к плоду.

Задание 2: Составить классификацию факторов естественной резистентности.

Ответ : Среди факторов естественной резистентности принято выделять:

1) естественные барьеры (кожа и слизистые оболочки - поверхности, которые первыми вступают в контакт с возбудите­лями инфекций);

2) систему фагоцитов, включающую -нейтрофилы и макрофаги;

3) систему комплементов (совокуп­ность сывороточных белков), тесно взаи­модействующую с фагоцитами;

4) интерфероны;

5) различные вещества, в основном белковой природы, участвующие прежде всего в реакциях воспаления; некоторые из них (лизоцим) обладают прямым бак­терицидным действием.

Задание 3 : Изучить опыт фагоцитоза с определением ФП, ФЧ, ОФИ, составить схему оценки завершённости фагоцитоза. 

Ответ : К 0,1 мл З % стерильного раствора антикоагулянта лимоннокислого натрия добавить 0.2 мл крови больного и 0,1 мл 2 млрд взвеси суточной культуры золотистого стафилококка (S.aureus №209P). Смесь тщательно перемешать и инкубировать при 37 С0 30-40 минут. Из кровяно-микробной взвеси приготовить мазок, высушить на воздухе, зафиксировать, окрасить по Романовскому-Гимза в модификации Филипсона: на высохший препарат нанести 11 капель спиртового раствора краски Романовского (1 часть краски и З части этилового спирта), окрашивать до 30 минут, затем препарат тщательно промыть водой, высушить. Микроскопировать с иммерсией.

В мазке следует определить:

1. Интенсивность фагоцитоза – процент фагоцитирующих лейкоцитов в общей их массе (фагоцитарный показатель - ФП).

2. Фагоцитарное число – ФЧ (среднее число поглощённых микробных клеток в одном фагоците).

3. Опсонофагоцитарный индекс по формуле. 

ОФИ должен быть больше единицы, что говорит о накоплении антител — опсонинов, помощников фагоцитов.

ОФИ, равный 10-24, характеризует слабоположительную реакцию, 25-49 — ясно выраженную, 50-75 резко положительную.

Кроме того, в отношении ОФИ по отношению к возбудителям некоторых инфекций (например, к бруцеллам) есть специальная оценочная шкала.

5. Оценка завершенности фагоцитоза

а) по индексу завершённости.

Кровяно — микробную взвесь инкубируют при +37Сº 2 часа. После этого из неё готовят мазок, высушивают и отдельно не фиксируют, окрашивают сначала раствором прочного зелёного 20 минут и докрашивают 0,1 % водным раствором азура П. 

При этом жизнеспособные клетки окрашиваются в сине-сиреневый цвет.

Определяют ИЗФ – индекс завершённости фагоцитоза рассчитывается по формуле:

ИЗФ = Е 30 мин , где

Е 2 часа

Е 30 мин. – общее количество микробных клеток в 100 фагоцитах через 30 минут;

Е 2 часа – общее количество микробных клеток в 100 фагоцитах через 2 часа, то есть после окончания фагоцитоза.

Завершённым должен быть фагоцитоз с не менее 2/3 фагоцитов (~60 % и >).

б) ускоренным методом Мотавкиной Н.С.,Ховриной М.П. (1962).

Она осуществляется сразу после окончания опыта путем обработки микробо-кровяной (лейкоцитарной) взвеси раствором флюорохрома - акридина оранжевого 1:1000. Мёртвые особи под люминисцентным микроскопом оранжево-жёлтые, живые – зелёные. Расчёт завершённости делают по проценту фагоцитов с поглощёнными микроробами.

Задание 4 : Изучить технику постановки реакций по определению титра лизоцима, комплемента, бета-лизинов, общей бактерицидности и пути активации комплемента.

Ответ : а) КЛАССИЧЕСКИМ МЕТОДОМ : По лизису индикаторной культуры чувствительного микрококка M. lysodeikticus. 

Титр лизоцима в исследуемом субстрате равен 1:40 (максимальное разведение, или минимальное количество, давшее лизис культуры и просветление).

б) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИТРА ЛИЗОЦИМА МИКРОМЕТОДОМ (по Н.С. Мотавкиной и др,1979). В камеру, состоящую из 2 фотопластин и ограничивающей прокладки между ними, внести смесь расплавленной и остуженной до +45С° 2% агарозы и культуры микрококка в концентрации 500 тыс. мт/мл. После застывания агарового субстрата, верхнюю пластинку снимают скользящим движением и с помощью пробойника делают лунки, вносят в одну из них испытуемое вещество, в другую - раствор кристаллического лизоцима. Последний служит контролем и вносится в разных концентрациях в равных объемах. Инкубировать 3 часа при +37С° во влажной камере.

По лизису тест-микроба в присутствии кристаллического лизоцима в контроле строится график зависимости диаметра зоны лизиса от концентрации этого вещества. Диаметр лизиса опытных проб сопоставляют с показателями графика и определяют в них активность (титр) лизоцима.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИТРА КОМПЛЕМЕНТА ПО 100% ГЕМОЛИЗУ

ГЕМОСИСТЕМЫ

Приготовить гемосистему:

а) приготовить 3% взвесь эритроцитов барана в физиологическом растворе;

б) гемолитическую сыворотку развести до рабочего титра, указанного на этикетке;

в) приготовить гемолитическую систему, смешав равные объемы 3% взвеси эритроцитов барана и гемолитической сыворотки;

г) инкубировать при +37С° 30 минут;

д) определение титра комплемента осуществить по схеме. 

Титр комплемента - 0,3 мл (минимальное количество, дающее гемолиз гемосистемы).

Это количество можно представить в гемолитических единицах.

Пример: Расчет в гемолитических единицах

0,2 мл - 1 гем.ед.

1,0 мл – х

С учетом разведения сыворотки 1: 10 титр комплемента в гемолитических единицах будет равен: 5 х 10 = 50 гем. ед.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИТРА КОМПЛЕМЕНТА МИКРОМЕТОДОМ

/ Н. С. Мотавкина, Б. М. Ковалев, А. С. Шаронов, 1989/

Приготовить равные объемы гемолитической системы 2% и 2% расплавленной и остуженной до +45С° агарозы. Смесь залить в камеру, приготовленную из двух фотопластин и прокладки между ними. После застывания геля и осторожного удаления верхней пластины сделать в нем с помощью гель-пробойника луночки. В них внести испытуемые и контрольные сыворотки, содержащие комплемент крови, инкубировать во влажной камере 2 часа при 37º С. Активность комплемента определяют по формуле. 

а) ОПРЕДЕЛЕНИЕ β - ЛИЗИНОВ МИКРОМЕТОДОМ (/по Н.С. Мотавкиной и др., 1989)

Камера заполняется по вышеприведенному описанию смесью расплавленного и остуженного до +45С° 2% раствора агарозы и тест - культуры Bac. subtilis (сенная палочка) в концентрации 10 тыс. м.т./мл. После застывания в геле делают микролунки, куда вносят исследуемый субстрат и соответствующие контроли. Пластины инкубируют при +37 С° 18-24 часа. Расчет активности бета-лизинов проводят по формуле, описанной для комплемента.

Титр бета-лизинов - 1:160 (максимальное разведение или минимальное количество, дающее лизис) тест – культуры Bac. subtilis (сенная палочка).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ БАКТЕРИЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ СЫВОРОТКИ КРОВИ

Определенный объем сыворотки крови смешивают с тест – культурой S.flexneri и E. coli (опыт). В контрольную пробу в таком же объеме вместо сыворотки крови вносят стерильный 0,85 % раствор поваренной соли и одну из тест – культур.

Посев инкубируют в термостате при +37С º. Последующая оценка бактерицидной активности может быть определена одним из следующих способов:

а) Путем высева из опытных и контрольной проб на чашки с МПА и инкубирования последней при +37С° 18-24 час., подсчетом колоний на опытных и контрольных чашках с их сопоставлением.

б) Методом фотонефелометрической оценки бактерицидной активности сыворотки крови (Смирнова, Кузьмина, 1966), при котором сопоставляются показатели оптической плотности опытных и контрольных проб и определяется бактерицидная активность в % по формуле.

в) Путём учёта просветления в опытных пробах в результате проявления бактерицидности.

ПУТИ АКТИВАЦИИ КОМПЛЕМЕНТА

Многочисленные функции комплемента могут быть реализованы только после его активации, которая осуществляется двумя путями: классическим (каскадным) способом и альтернативным способом.

Этапы классического пути активации комплемента

1. Начало - связывание антител с клеточной поверхностью микроорганизма, чужеродной клетки, ткани и т.д.

2. Распознавание антител и связывание их с 1 компонентом комплемента (С'1).

З. Прикрепление С'2 компонента к этому сессильному (прикрепленному) антителу.

4. Последовательная активация С'1, С'4, С'2 компонентов.

5. Включение в процесс С'3, С'5, С'6, С'7 компонентов. Их активация сопровождается привлечением лейкоцитов к мембране связанной клетки.

б. При участии С'8 С'9, лейкоцитов происходит лизис клетки (цитолиз).

Этапы альтернативного пути активации комплемента

1. Инициатор процесса активации комплемента здесь не антитело. Начинают процесс активации С' полисахариды, эндотоксины микробов, они активируют пропердин.

2. У пропердина активируются факторы Д и В (аналоги С'1, С'2 компонентов комплемента).

З. Активация центрального звена комплемента - С'3.

4. От С'3 по принципу обратной связи - активация Д, В компонентов пропердина.

5. Импульс от Д, В компонентов и С'3 далее идет по цепи к С'5, С'6, С'7, затем — С'8 С'9, что завершается лизисом клетки.

Ситуационные задачи : 

Задача 1: Дайте характеристику иммунитета.

1. Ребенок, 7 лет, прививался АДС (адсорбированный дифтерийно-столбнячный анатоксин).

2. Реконвалесцент брюшного тифа (возбудитель брюшного тифа экзотоксина не образует).

3. Ребенку 2-х лет, не привитому против кори и имевшему контакт с больным корью, был введен противокоревой иммуноглобулин.

4. Ребенку 21 день. Мать ребенка в течение жизни прививалась, болела инфекционными заболеваниями.

5. Человек, как вид, невосприимчив к чуме собак.

Эталон ответа : 

1. Приобретенный активный поствакцинальный антитоксический иммуниет.

2. Приобретенный активный постинфекционный противомикробный иммунитет.

3. Приобретенный пассивный постсывороточный иммунитет.

4. Приобретенный пассивный трансплацентрный иммунитет.

5. Естественный врожденный (видовой) иммунитет.

Задача 2 : Укажите свойства, характеризующие экзотоксины и эндотоксины бактерий.

1. Белки.

2. Термостабильны.

3. Характеризуются органотропностью.

4. Не превращаются в анатоксины.

5. Формируют антитоксический иммунитет.

6. Образуются, в основном, грамотрицательными бактериями.

7. Проявляют ферментативную активность.

8. Механизм действия сходен у разных возбудителей.

Эталон ответа : 

1. Только экзотоксины – белки, эндотоксины - ЛПС

2. Характерно для обоих

3. Экзотоксины характеризуются органотропностью.

4. Неверно, экзотоксины превращаются в анатоксины при обработке 0,3-0,4% р-ром формалина при Т-37С в течение 3-4 недель. Эндотоксины не переходят в анатоксины.

5. Экзотоксины формируют антитоксический иммунитет. Эндотоксины антиинфекционный иммунитет.

6. Неверно, экзотоксины образуются, в основном, грамположительными бактериями (возбудителями дифтерии, столбняка, газовой гангрены и ботулизма). Эндотоксины грамотрицательными.

7. Эзотоксины проявляют ферментативную активность. Эндотоксины нет.

8. Многие бактерии образуют не один, а несколько белковых токсинов, которые обладают разным действием — нейротокси-ческим, цитотоксическим, гемолитическим: стафилококк, стрептококк.

Тест : 

1. Для оценки уровня неспецифической резистентности не используется:

а) бактерицидная активность кожи

б) вирулентность

в) титр лизоцима

г) титр комплемента

2. Существуют пути активации комплемента:

а) лектиновый

б) альтернативный

в) классический

г) все вышеперечисленные

3. Укажите, что является начальным активатором комплемента в классическом пути

а) липополисахарид

б) пропердин

в) антиген

г) комплекс антиген – антитело

4. Укажите, что является начальным активатором комплемента в альтернативном пути

а) липополисахарид

б) пропердин

в) антиген

г) антитело

5. Функция комплемента:

а) активация цитолиза клеток

б) лизис клеток-антигенов

в) усиление фагоцитоза

г) все вышеперечисленное

6. Пропердин - это:

а) неспецифический фактор противовирусного иммунитета

б) белок, принимающий участие в активации комплемента по классическому пути

в) белок, принимающий участие в активации комплемента по альтернативному пути

г) все перечисленное

7. Интерферон – это:

а) неспецифический фактор противовирусного иммунитета

б) белок, принимающий участие в активации комплемента по альтернативному пути

в) белок, принимающий участие в активации комплемента по классическому пути

г) все перечисленное

8. Для оценки гуморального звена неспецифической резистентности используют:

а) фагоцитарный индекс

б) бактерицидность кожи

в) титр комплемента

г) лейкоцитарную формулу

9. Для характеристики фагоцитарной реакции определяют:

а) завершенность фагоцитоза

б) % активных фагоцитов

в) фагоцитарное число

г) все перечисленное

10. Стадии фагоцитоза - все, кроме:

а) внутриклеточное переваривание

б) фототаксис

в) адсорбция

г) хемотаксис

11. Биологические функции комплемента:

а) бактерицидная

б) противоопухолевая

в) иммуномодулирующая

г) антителообразующая

12. Комплемент (верно все, кроме):

а) стимулирует фагоцитоз

б) обладает цитолитической активностью

в) обладает онкогенными свойствами

г) определяет бактерицидность сыворотки

13. Основоположник фагоцитарной теории:

а) А.М. Безредка

б) И.И. Мечников

в) Л. Пастер

г) Р. Кох

14. Факторы, ускоряющие фагоцитоз (опсонины):

а) комплемент, интерферон

б) антибиотики

в) комплемент, антитела

г) лейкоцидин, лизоцим

15. Естественные клетки-киллеры (ЕКК):

а) фагоциты

б) синтезируют интерфероны

в) обладают противоопухолевой, противовирусной активностью

г) нейтрофилы

16. Защитная роль фагоцитоза связана с:

а) гибелью поглощенных клеток

б) размножением поглощенных клеток

в) персистенцией поглощенных клеток

г) генными мутациями

17. Виды иммунитета - все, кроме:

а) приобретенный

б) клеточный

в) поствакцинальный

г) антитоксический

18. Активный, естественно приобретенный иммунитет:

а) постинфекционный

б) поствакцинальный

в) плацентарный

г) неспецифический

19. Клеточными факторами неспецифической защиты организма являются:

а) антигены

б) комплемент

в) лизоцим

г) макрофаги

20. Понятие «иммунитет» обозначает невосприимчивость к:

а) токсинам микроорганизмов

б) чужеродным агентам

в) патогенным микроорганизмам

г) все перечисленное