Под иммунитетом понимают совокупность процессов и механизмов, обеспечивающих организму постоянство внутренней среды от всех генетически чужеродных элементов экзогенной и эндогенной природы. Неспецифические факторы резистентности являются проявлениями врожденного иммунитета. Выделяют: механические барьеры (кожа, слизистые), гуморальные факторы (иммуноцитокины, лизоцим, бета-лизины, система пропердиновых белков, белки острой фазы) и клеточные факторы (фагоциты, естественные киллеры). В отличие от иммунитета для неспецифической резистентности характерно:

1) Отсутствие специфического ответа на определенные антитела;

2) Наличие как индуцибельных, так и неиндуцибельных факторов защиты;

3) Отсутствие способности сохранять память от первичного контакта с антигеном.

Основными клеточными клетками-эффекторами при уничтожении микробов являются фагоциты (нейтрофилы, макрофаги). Однако функции фагоцитов не ограничиваются только киллигом чужеродной частицы. Фагоцит выпоняет 3 основных группы функций :

1) Защитная (собственно фагоцитоз)

2) Представляющая - макрофаг представляет АГ лимфоцитам в системе клеточной кооперации

3) Секреторная – продуцирует более 60 активных медиаторов, среди которых ИЛ-1,8; активные формы кислорода, продукты метаболизма арахидоновой кислоты и др.

С развитием недостаточной активности какого-либо из факторов неспецифической резистентности развивается иммунодефицитное состояние, в связи, с чем необходимо иметь представление о путях оценки функциональной активности каждого из выше перечисленных компонентов.

Схема 1. Основные методы оценки различных этапов фагоцитоза .

1. Учесть результаты посевов вскрытых животных. Подсчитать общую обсемененность в разных секторах, заполнить в тетради таблицу обсемененности разных органов и тканей экспериментального животного.

2. Описать колонию (по выбору преподавателя) по стандартной схеме (см. тему ‘Бактериологический метод исследования’).

3. Приготовить мазки и окрасить их по Граму. Микоскопировать, охарактеризовать морфологическую картину.

4. Изучить в готовых препаратах картину незавершенного фагоцитоза.

5. Разобрать схему постановки опыта фагоцитоза.

6. Разобрать схему постановки опсоно-фагоцитарной реакции.

Контрольные вопросы:

1. Перечислите основные группы факторов неспецифической резистентности.

2. Охарактеризуйте анатомические барьеры неспецифической резистентности.

3. Каковы основные отличия неспецифической резистентности от иммунитета.

4. Охарактеризуйте гуморальные факторы неспецифической резистентности (лизоцим, иммуноцитокины, комплемент,бета-лизины, пропердиновая система, белки острой фазы)

5. Система комплемента: строение, функции, типы активации?

6. Какие клеточные факторы неспецифической резистентности вы знаете?

7. Охарактеризуйте стадии фагоцитоза.

8. Каковы формы фагоцитоза.

9. Каковы механизмы фагоцитоза.

10. Охарактеризуйте основные формы свободных радикалов.

11. Что такое фагоцитарный индекс и фагоцитарное число. Методы оценки.

12. Какими методами можно дополнительно оценить активность фагоцита?

13. Метод оценки внутриклеточного киллинга: клиническое значение, постановка.

14. Сущность опсонизации. Фагоцитарно-опсонический индекс.

15. НСТ-тест:постановка, клиническое значение.

16. Значение антилизоцимной, антикомплементарной, антиинтерфероновой активностей бактерий.

ТЕМА 3. РЕАКЦИИ ИММУНИТЕТА (1 ЗАНЯТИЕ)

Одной из форм иммунологической реактивности является способность организма к выработке антител в ответ на антиген. Антигеном является вещество определенной химической структуры, несущее чужеродную генетическую информацию. Антигены бывают полноценные, то есть способные вызывать синтез антител и связываться с ними, и неполноценные или гаптены. Гаптены способны только связываться с антителом, но не вызывать его синтез в организме. Бактерии и вирусы представлены сложной системой антигенов (таблицы 4,5), некоторые их них обладают токсическими и иммуносупрессивными свойствами.

Таблица 4

Антигены бактерий

Таблица 5

Антигены вирусов

Иммунологические методы исследования - диагностические методы исследования, основанные на специфическом взаимодействии антигенов и антител. Широко используются для лабораторной диагностики инфекционных болезней, определения групп крови, тканевых и опухолевых антигенов, видовой принадлежности белка, распознавания аллергии и аутоиммунных болезней, беременности, гормональных нарушений, а также в научно-исследовательской работе. Они включают серологические реакции, к которым относят обычно реакции прямого воздействия антигенов и антител сыворотки крови in vitro. В зависимости от механизма серологические реакции можно подразделить на реакции, основанные на феномене агглютинации; реакции, основанные на феномене преципитации; реакции лизиса и реакция нейтрализации.

Реакции, основанные на феномене агглютинации. Агглютинация представляет собой склеивание клеток или отдельных частичек - носителей антигена с помощью иммунной сыворотки к этому антигену. Реакция агглютинации бактерий с использованием соответствующей антибактериальной сыворотки относится к наиболее простым серологическим реакциям. Взвесь бактерий добавляют к различным разведениям испытуемой сыворотки крови и через определенное время контакта при t° 37° регистрируют, при каком наивысшем разведении сыворотки крови происходит агглютинация. Выделяют мелкозернистую и крупнохлопчатую реакции агглютинации. При связывании через Н-антиген бактерий образуются осадок из крупных конъюгатов аг-ат, в виде хлопьев. При контакте с О-аг появляется мелкозернистый осадок. Реакцию агглютинации бактерий используют для диагностики многих инфекционных болезней: бруцеллеза, туляремии, брюшного тифа и паратифов, кишечных инфекций, сыпного тифа.

Реакция пассивной, или непрямой, гемагглютинации (РПГА, РНГА). В ней используют эритроциты или нейтральные синтетические материалы (например, частицы латекса), на поверхности которых сорбированы антигены (бактериальные, вирусные, тканевые) или антитела. Их агглютинация происходит при добавлении соответствующих сывороток или антигенов. Эритроциты, сенсибилизированные антигенами, называют антигенным эритроцитарным диагностикумом и используют для выявления и титрования антител. Эритроциты, сенсибилизированные антителами. называют иммуноглобулиновыми эритроцитарными диагностикумами и применяют для выявления антигенов. Реакцию пассивной гемагглютинации используют для диагностики заболеваний, вызванных бактериями (брюшной тиф и паратифы, дизентерия, бруцеллез, чума, холера и др.), простейшими (малярия) и вирусами (грипп, аденовирусные инфекции, вирусный гепатит В, корь, клещевой энцефалит, крымская геморрагическая лихорадка и др.).

Реакции, основанные на феномене преципитации. Преципитация происходит в результате взаимодействия антител с растворимыми антигенами. Простейшим примером реакции преципитации является образование в пробирке непрозрачной полосы преципитации на границе наслоения антигена на антитело. Широко применяют различные разновидности реакции преципитации в полужидких гелях агара или агарозы (метод двойной иммунодиффузии по Оухтерлони, метод радиальной иммунодиффузии, иммуноэлетрофорез), которые носят одновременно качественный и количественный характер. В результате свободной диффузии в геле антигенов и антител в зоне оптимального их соотношения образуются специфические комплексы- полосы преципитации, которые выявляют визуально или при окрашивании. Особенностью метода является то, что каждая пара антиген- антитело формирует индивидуальную полосу преципитации, и реакция не зависит от наличия в исследуемой системе других антигенов и антител.

1.Поставить ориентировочную реакцию агглютинации на стекле. Для этого на предметное стекло пипеткой наносят каплю диагностической сыворотки и рядом каплю физиологического раствора. В каждую пробу с помощью бактериологической петли вносят небольшое количество бактериальной культуры и эмульгируют. Через 2-4 минуты в положительном случае в пробе с сывороткой появляются хлопья, кроме того капля становится прозрачной. В контрольной пробе капля остается равномерно мутной.

2.Поставить развернутую реакцию агглютинации. Для постановки реакции взять 6 пробирок. Первые 4 пробирки являются опытными, 5 и 6 –контрольными. Во все пробирки кроме 1 вносят 0,5мл физ.раствора. В первых 4 пробирках провести титрование исследуемой сыворотки (1:50; 1:100; 1:200; 1:400). Во все пробирки, кроме 5-й внести 0,5мл антигена. Пробирки встряхнуть и поставить в термостат (37 0 С) на 2 часа, затем оставить пробы в комнатной температуре на 18часов. Учет результатов проводят по следующей схеме:

Полная агглютинация, хорошо выраженный хлопьевидный осадок, надосадочная жидкость прозрачная

Неполная агглютинация, выраженный осадок, надосадочная жидкость слегка мутная

Частичная агглютинация, есть небольшой осадок, жидкость мутная

Частичная агглютинация, осадок слабо выражен, жидкость мутная

Агглютинации нет, осадка нет, жидкость мутная.

3.Ознакомиться с постановкой реакции преципитации при диагностике токсигенного штамма C.diphtheriae.

4. Разобрать схемы прямой и непрямой реакций Кумбса.

Контрольные вопросы

1. Иммунитет, его виды

2. Центральные и периферические органы иммунитета. Функции, строение.

3. Основные клетки, задействованные в иммунных реакциях.

4. Классификация антигенов, свойства антигенов, свойства гаптенов.

5. Антигенное строение бактериальной клетки, вируса.

6. Гуморальный иммунитет: особенности, основные клетки, задействованные в гуморальном иммунитете.

7. В-лимфоциты, строение клетки, фазы созревания и дифференцировки.

8. Т-лимфоциты: строение клетки, фазы созревания и дифференцировки.

9. Трехклеточная кооперация в иммунном ответе.

10. Классификация иммуноглобулинов.

11. Строение иммуноглобулина.

12. Неполные антитела, строение, значение.

13. Реакции иммунитета, классификация.

14. Реакция агглютинации, варианты постановки, диагностическое значение.

15. Реакция Кумбса, схема постановки, диагностическое значение.

16. Реакция преципитации, варианты постановки, диагностическое значение.

Факторы неспецифической резистентности организма

В неспецифической защите от микробов и антигенов важную роль, как указывалось выше, играют три барьера: механический, фи­зико-химический и иммунобиологический. Основными защитными факторами этих ба­рьеров являются кожа и слизистые оболочки, ферменты, фагоцитирующие клетки, комп­лемент, интерферон, ингибиторы сыворотки крови.

9.2.1. Кожа и слизистые оболочки

Многослойный эпителий здоровой кожи и слизистых оболочек обычно непроница­ем для микробов и макромолекул. Однако при малозаметных микроповреждениях, вос­палительных изменениях, укусах насекомых, ожогах и травмах через кожу и слизистые могут проникать микробы и макромолекулы. Вирусы и некоторые бактерии могут прони­кать в макроорганизм межклеточно, чреск-леточно и с помощью фагоцитов, перенося­щих поглощенных микробов через эпителий слизистых оболочек. Свидетельством этому является инфицирование в естественных ус­ловиях через слизистые верхних дыхательных путей, легких, желудочно-кишечного тракта и урогенитального тракта, а также возможность пероральной и ингаляционной иммунизации живыми вакцинами, когда вакцинный штамм бактерий и вирусов проникает через слизис­тые оболочки желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей.

9.2.2. 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.

9.2.3. Иммунобиологическая защита

9.2.3.1. Фагоцитоз

Фагоцитоз (от греч. phages - пожираю, cytos - клетка), открытый и изученный И. И. Мечниковым, является одним из ос­новных мощных факторов, обеспечивающих резистентность организма, защиту от ино­родных веществ, в том числе микробов. Это наиболее древняя форма иммунной защиты, которая появилась уже у кишечнополостных.

Механизм фагоцитоза состоит в поглоще- нии, переваривании, инактивации инород­ных для организма веществ специализиро­ванными клетками - фагоцитами.

И. И. Мечников к фагоцитирующим клет­кам отнес макрофаги и микрофаги. В на­стоящее время все фагоциты объединены в единую мононуклеарную фагоцитирующую систему. В нее включены тканевые макрофаги (альвеолярные, перитонеальные и др.), клет­ки Лангерганса и Гренстейна (эпидермоциты кожи), клетки Купфера (звездчатые ретику-лоэндотелиоциты), эпителиоидные клетки, нейтрофилы и эозинофилы крови и некото­рые другие.

Основные функции фагоцитов. Функции фа­гоцитов очень обширны: 1) удаляют из ор­ганизма отмирающие клетки и их структуры

(эритроциты, раковые клетки); 2) удаляют не-метабилизируемые неорганические вещества, попадающие во внутреннюю среду организма тем или иным путем (например, частички угля, минеральную и другую пыль, проника­ющую в дыхательные пути); 3) поглощают и инактивируют микробы (бактерии, вирусы, грибы), их останки и продукты; 4) синтези­руют разнообразные биологически активные вещества, необходимые для обеспечения ре­зистентности организма (некоторые компо­ненты комплемента, лизоцим, интерферон, интерлейкины и др.); 5) участвуют в регу­ляции иммунной системы; 6) осуществляют «ознакомление» Т-хелперов с антигенами, т. е. участвуют в кооперации иммунокомпе-тентных клеток.

Следовательно, фагоциты являются, с од­ной стороны, своеобразными «мусорщика­ми», очищающими организм от всех ино­родных частиц независимо от их природы и происхождения (неспецифическая функ­ция), а с другой стороны, участвуют в про­цессе специфического иммунитета путем представления антигена иммунокомпетент-ным клеткам (Т- лимфоцитам) и регуляции их активности.

Стадии фагоцитоза. Процесс фагоцитоза, т. е. поглощения инородного вещества клетка-ми, имеет несколько стадий: 1) приближение фагоцита к объекту поглощения (хемотаксис); 2) адсорбция поглощаемого вещества на по­верхности фагоцита; 3) поглощение вещества путем инвагинации клеточной мембраны с об­разованием в протоплазме фагосомы (вакуоли, пузырьки), содержащей поглощенное вещест­во; 4) слияние фагосомы с лизосомой клетки с образованием фаголизосомы; 5) активация лизосомальных ферментов и переваривание вещества в фаголизосоме с их помощью.

Особенности физиологии фагоцита. Для осу­ществления своих функций (рис. 9.2) фаго­циты располагают обширным набором ли-тических ферментов, а также продуцируют перекисные и NO ион-радикалы, которые могут поражать мембрану (или стенку) клетки на расстоянии или после фагоцитирования. На цитоплазматической мембране находятся

рецепторы к компонентам комплемента, Fc-фрагментам иммуноглобулинов, гистамину, а также антигены гистосовместимости I и II класса. Внутриклеточные лизосомы содержат до 100 различных ферментов, способных «пе­реварить» практически любое органическое вещество.

Фагоциты имеют развитую поверхность и очень подвижны. Они способны активно пе­ремещаться к объекту фагоцитоза по гради­енту концентрации особых биологически ак­тивных веществ - хемоаттрактантов. Такое передвижение получило название хемотаксис (от греч. chymeia - искусство сплавления

металлов и taxis - расположение, построе­ние). Это АТФ-зависимый процесс, в кото­ром участвуют сократительные белки актин и миозин. К числу хемоаттрактантов относятся, например, фрагменты компонентов компле­мента (СЗа и С5а), лимфокины ИЛ-8 и др.. продукты распада клеток и бактерий.

Адсорбция вещества на поверхности фа­гоцита осуществляется за счет слабых хи­мических взаимодействий и происходит ли­бо спонтанно, неспецифически, либо путем связывания со специфическими рецепторами (к иммуноглобулинам, компонентам компле­мента). «Захват» фагоцитом вещества вызыва­ет выработку большого количества перекис-ных радикалов («кислородный взрыв) и N0". которые вызывают необратимые, летальные повреждения как цельных клеток, так и отде­льных молекул.

Поглощение адсорбированного на фаго­ците вещества происходит путем эндоцито-за. Это энергозависимый процесс, связан­ный с преобразованием энергии химических связей молекулы АТФ в сократительную ак­тивность внутриклеточного актина и мио­зина. Окружение фагоцитируемого вещества бислойной цитоплазматической мембраной и образование изолированного внутриклеточ­ного пузырька - фагосомы напоминает «за­стегивание молнии». Внутри фагосомы про­должается атака поглощенного вещества активными радикалами. После слияния фа­госомы и лизосомы и образования в цитоп­лазме фаголизосомы происходит активация лизосомальных ферментов, которые разру­шают поглощенное вещество до элементар­ных составляющих, пригодных для дальней­шей утилизации для нужд самого фагоцита. Непереваренные остатки вещества «хоронят­ся» вместе с погибшим от старости фагоци­том. Ферментативное расщепление вещества может также происходить внеклеточно при выходе ферментов за пределы фагоцита.

Фагоциты, как правило, «переваривают» за­хваченные бактерии, грибы, вирусы, осущест­вляя таким образом завершенный фагоцитоз. Однако в ряде случаев фагоцитоз носит неза­вершенный характер: поглощенные бактерии (например, иерсинии) или вирусы (например, возбудитель ВИЧ-инфекции, натуральной ос-

пы) блокируют ферментативную активность фагоцита, не погибают, не разрушаются и да­же размножаются в фагоцитах. Такой процесс получил название незавершенный фагоцитоз.

Небольшой олигопептид может быть эндо-цитирован фагоцитом и после процессинга (т. е. ограниченного протеолиза) включен в состав молекулы антигена гистосовметимос-ти II класса. В составе сложного макромоле-кулярного комплекса олигопептид выставля­ется (экспрессируется) на поверхности клетки для «ознакомления» с ним Т-хелперов.

Фагоцитоз активируется под влиянием антител-опсонинов, адъювантами, компле­ментом, иммуноцитокинами (ИЛ-2) и дру­гими факторами. Механизм активирующего действия опсонинов основан на связывании комплекса антиген-антитело с рецепторами к Fc-фрагментам иммуноглобулинов на по­верхности фагоцитов. Аналогичным образом действует комплемент, который способствует связыванию на специфических для него ре­цепторах фагоцита (С-рецепторах) комплекса антиген-антитело. Адъюванты укрупняют мо­лекулы антигена и таким образом облегчают процесс его поглощения, так как интенсив­ность фагоцитоза зависит от величины погло­щаемой частицы.

Активность фагоцитов характеризуется фа­гоцитарными показателями и опсоно-фагоци-тарным индексом. Фагоцитарные показатели оцениваются числом бактерий, поглощенных или «переваренных» одним фагоцитом в еди­ницу времени, а опсонофагоцитарный индекс представляет отношение фагоцитарных пока­зателей, полученных с иммунной, т. е. содер­жащей опсонины, и неиммунной сывороткой. Эти показатели используются в клинической практике для определения иммунного статуса индивидуума.

9.2.3.2. Тромбоциты

Тромбоциты также играют важную роль в иммунитете. Они возникают из мегакариоци-тов, пролиферацию которых усиливает ИЛ-11. Тромбоциты имеют на своей поверхности ре­цепторы к IgG и IgE, к компонентам компле­мента (С1 и СЗ), атакже антигены гистосовмес-тимости I класса. На тромбоциты оказывают влияние образующиеся в организме иммунные

комплексы антиген + антитело (АГ+АТ), акти­вированный комплемент. В результате такого воздействия тромбоциты выделяют биологи­чески активные вещества (гистамин, лизоцим, |3-лизины, лейкоплакины, простагландины и др.), которые принимают участие в процессах иммунитета и воспаления.

9.2.3.3. Комплемент

Природа и характеристика комплемента. Комплемент является одним из важных фак­торов гуморального иммунитета, играющим роль в защите организма от антигенов. Он был открыт в 1899 г. французским имму­нологом Ж. Борде, назвавшим его «алекси­ном». Современное название комплементу дал П. Эрлих. Комплемент представляет со­бой сложный комплекс белков сыворотки крови, находящийся обычно в неактивном состоянии и активирующийся при соедине­нии антигена с антителом или при агрега­ции антигена. В состав комплемента входят 20 взаимодействующих между собой белков, девять из которых являются основными ком­понентами комплемента; их обозначают циф­рами: С1, С2, СЗ, С4... С9. Важную роль играют также факторы В, D и Р (пропердин). Белки комплемента относятся к глобулинам и отличаются между собой по ряду физико-химических свойств. В частности, они сущес­твенно различаются по молекулярной массе, а также имеют сложный субъединичный состав: C1-C1q, C1r, Cls; СЗ-СЗа, СЗb; С5-С5а, С5b и т. д. Компоненты комплемента синтези­руются в большом количестве (составляют 5-10 % от всех белков крови), часть из них образуют фагоциты.

Функции комплемента многообразны: а) участвует в лизисе микробных и других клеток (цитотоксическое действие); б) обладает хемо-таксической активностью; в) принимает учас­тие в анафилаксии; г) участвует в фагоцитозе. Следовательно, комплемент является компонен­том многих иммунолитических реакций, направ­ленных на освобождение организма от микробов и других чужеродных клеток и антигенов (на­пример, опухолевых клеток, трансплантата).

Механизм активации комплемента очень сложен и представляет собой каскад фер­ментативных протеолитических реакций, в

результате которого образуется активный ци-толитический комплекс, разрушающий стен­ку бактерии и других клеток. Известны три пути активации комплемента: классический, альтернативный и лектиновый (рис. 9.3). По классическому пути комплемент активирует­ся комплексом антиген-антитело. Для этого достаточно участия в связывании антигена одной молекулы IgM или двух молекул IgG. Процесс начинается с присоединения к ком­плексу АГ+АТ компонента С1, который рас­падается на субъединицы Clq, Clr и Cls. Далее в реакции участвуют последовательно активированные «ранние» компоненты ком-

племента в такой последовательности: С4, С2, СЗ. Эта реакция имеет характер усиливающе­гося каскада, т. е. когда одна молекула пре­дыдущего компонента активирует несколько молекул последующего. «Ранний» компонент комплемента СЗ активирует компонент С5, который обладает свойством прикрепляться к мембране клетки. На компоненте С5 путем последовательного присоединения «поздних» компонентов С6, С7, С8, С9 образуется лити-ческий или мембраноатакующий комплекс, который нарушает целостность мембраны (образует в ней отверстие), и клетка погибает в результате осмотического лизиса.

Альтернативный путь активации комплемен­та проходит без участия антител. Этот путь характерен для защиты от грамотрицательных микробов. Каскадная цепная реакция при аль­тернативном пути начинается с взаимодействия антигена (например, полисахарида) с протеи­нами В, D и пропердином (Р) с последующей активацией компонента СЗ. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути - образу­ется мембраноатакующий комплекс.

Пектиновый путь активации комплемента также происходит без участия антител. Он ини­циируется особым маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодейс­твия с остатками маннозы на поверхности мик­робных клеток катализирует С4. Дальнейший каскад реакций сходен с классическим путем.

В процессе активации комплемента обра­зуются продукты протеолиза его компонен­тов - субъединицы СЗа и СЗЬ, С5а и С5Ь и дру­гие, которые обладают высокой биологической активностью. Например, СЗа и С5а принимают участие в анафилактических реакциях, являют­ся хемоаттрактантами, СЗЬ - играет роль в оп-сонизации объектов фагоцитоза, и т. д. Сложная каскадная реакция комплемента происходит с участием ионов Са 2+ и Mg 2+ .

9.2.3.4. Лизоцим

Особая и немаловажная роль в естествен­ной резистентности принадлежит лизоциму, открытому в 1909 г. П. Л. Лащенко и выделен­ному и изученному в 1922 г. А. Флемингом.

Лизоцим - это протеолитический фермент мурамидаза (от лат. mums - стенка) с моле­кулярной массой 14-16 кДа, синтезируемый макрофагами, нейтрофилами и другими фаго­цитирующими клетками и постоянно поступа­ющий в жидкости и ткани организма. Фермент содержится в крови, лимфе, слезах, молоке, сперме, урогенитальном тракте, на слизистых оболочках дыхательных путей, ЖКТ, в мозге. Отсутствует лизоцим лишь только в спинно­мозговой жидкости и передней камере гла­за. В сутки синтезируется несколько десятков граммов фермента. Механизм действия лизо-цима сводится к разрушению гликопротеидов (мурамилдипептида) клеточной стенки бакте­рий, что ведет к их лизису и способствует фаго­цитозу поврежденных клеток. Следовательно,

лизоцим обладает бактерицидным и бактери-остатическим действием. Кроме того, он акти­вирует фагоцитоз и образование антител.

Нарушение синтеза лизоцима ведет к сни­жению резистентности организма, возник­новению воспалительных и инфекционных заболеваний; в таких случаях используют для лечения препарат лизоцима, получаемый из яичного белка или путем биосинтеза, так как он продуцируется некоторыми бактериями (например, Bacillus subtilis), растениям семейс­тва крестоцветных (редис, репа, хрен, капуста и т. д.). Химическая структура лизоцима извес­тна, и он синтезирован химическим способом.

9.2.3.5. Интерферон

Интерферон относится к важным защитным белкам иммунной системы. Открыт в 1957 г. А. Айзексом и Ж. Линдеманом при изучении интерференции вирусов (лат. inter - меж­ду и ferens - несущий), 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. В насто­ящее время интерферон достаточно хорошо изучен, известны его структура и свойства, и он широко используется в медицине как ле­чебное и профилактическое средство.

Интерферон представляет собой семейство белков-гликопротеидов с молекулярной мас­сой от 15 до 70 кДа, которые синтезируются клетками иммунной системы и соединитель­ной ткани. В зависимости от того, какими клетками синтезируется интерферон, выделя­ют три типа: а, beta и gama-интерфероны.

Альфа-интерферон вырабатывается лейко­цитами и он получил название лейкоцитар­ного; бета- интерферон называют фиброблас-тным, поскольку он синтезируется фиброб-ластами - клетками соединительной ткани, а гамма-интерферон - иммунным, так как он вырабатывается активированными Т-лимфо-цитами, 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 ЦПД 50 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 иммуномоду-лирующей активностью, стимулируя фагоцитоз, естественные киллеры, регулируя антителооб-разование 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.

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 видоспецифичнос-тью, т. е. интерферон человека менее эффек­тивен для животных и наоборот. Однако эта видоспецифичность относительна. 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 ре-комбинантных штаммов бактерий, способных продуцировать интерферон. Обычно исполь-

зуют рекомбинантные штаммы псевдомонад, кишечной палочки со встроенными в их ДНК генами интерферона. Интерферон, получен­ный генно-инженерным способом, носит на­звание рекомбинантного. В нашей стране ре-комбинантный 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 имму-нодефицитах.

9.2.3.6. Защитные белки сыворотки крови

К защитным белкам сыворотки крови отно­сится ряд протеинов, принимающих участие в защите организма от микробов и других анти­генов: белки острой фазы, опсонины, пропер-дин, бета-лизин, фибронектин и др.

К белкам острой фазы относятся С-реактив-ный белок, противовоспалительные и другие белки, которые вырабатываются в печени в ответ на повреждение тканей и клеток. С-реактивный белок способствует опсонизации бактерий и является индикатором воспаления.

Маннозосвязывающий белок - нормальный протеин сыворотки крови. Способен прочно связываться с остатками маннозы, находя­щимися на поверхности микробных клеток, и опсонизировать их. Способствует фагоцитозу, активирует систему комплемента по лектино-вому пути.

Пропердин - представляет собой гамма-глобулин нормальной сыворотки крови. Способствует активации комплемента по аль­тернативному пути и таким образом участвует во многих иммунологических реакциях,

Фибронектин - универсальный белок плаз­мы и тканевых жидкостей, синтезируемый макрофагами. Обеспечивает опсонизацию ан­тигенов и связывание клеток с чужеродными веществами, например фагоцитов с антигенами и микробами, экранирует дефекты эндотелия сосудов, препятствуя тромбообразованию.

Бета-лизины - белки сыворотки крови, синтезируемые тромбоцитами. Оказывают повреждающее действие на цитоплазматичес-кую мембрану бактерий.

Для удобства изучения целесообразно условно разделить все факторы и механизмы естественной резистентности на общие, клеточные (тканевые) и гуморальные.
Среди общих механизмов, играющих важную роль в защите от инфекции, необходимо назвать следующие:

1. характер общей реактивности организма. Последняя может быть нормальной, повышенной, пониженной, вплоть до полной ареактивности. Эти особенности в каждом конкретном случае по-разному влияют на восприимчивость к инфекции и развитие инфекционного процесса;
2. воспалительная реакция, способствующая ограничению и ликвидации очага инфекции;
3. температурная реакция, в ряде случаев инактивирующая возбудителей инфекции. Известно, например, что репродукция некоторых вирусов задерживается при температуре выше 37 °С;
4. изменение обмена веществ и pH тканей в сторону, неблагоприятную для возбудителя;
5. возбуждение или торможение соответствующих отделов ЦНС;
6. секреторная и экскреторная функции организма: выделение микроорганизмов с мочой, мокротой при кашле и т. д.;
7. защитное влияние нормальной микрофлоры организма.

Резистентность (от лат. resistere - противостоять, сопротивляться) - устойчивость организма к действию чрезвычайных раздражителей, способность сопротивляться без существенных изменений постоянства внутренней среды; это важнейший качественный показатель реактивности;

Неспецифическая резистентность представляет собой устойчивость организма к повреждению (Г. Селье, 1961), не к какому-либо отдельному повреждающему агенту или группе агентов, а вообще к повреждению, к разнообразным факторам, в том числе и к экстремальным.

Она бывает врожденной (первичная) и приобретенной (вторичная), пассивной и активной.

Врожденная (пассивная) резистентность обусловливается анатомо-физиологическими особенностями организма (например, устойчивость насекомых, черепах, обусловленная их плотным хитиновым покровом).

Приобретенная пассивная резистентность возникает, в частности, при серотерапии, заместительном переливании крови.

Активная неспецифическая резистентность обусловливается защитно-приспособительными механизмами, возникает в результате адаптации (приспособления к среде), тренировки к повреждающему фактору (например, повышение устойчивости к гипоксии вследствие акклиматизации к высокогорному климату).

Неспецифическую резистентность обеспечивают биологические барьеры: внешние (кожа, слизистые, органы дыхания, пищеварительный аппарат, печень и др.) и внутренние - гистогематические (гематоэнцефалический, гематоофтальмический, гематолабиринтный, гематотестикулярный). Эти барьеры, а также содержащиеся в жидкостях биологически активные вещества (комплемент, лизоцим, опсонины, пропердин) выполняют защитную и регулирующую функции, поддерживают оптимальный для органа состав питательной среды, способствуют сохранению гомеостаза.

ФАКТОРЫ, СНИЖАЮЩИЕ НЕСПЕЦИФИЧЕСКУЮ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ ОРГАНИЗМА. ПУТИ И МЕТОДЫ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ И УКРЕПЛЕНИЯ

Любое воздействие, меняющее функциональное состояние регуляторных систем (нервной, эндокринной, иммунной) или исполнительных (сердечно-сосудистой, пищеварительной и др.), приводит к изменению реактивности и резистентности организма.

Известны факторы, снижающие неспецифическую резистентность: психические травмы, отрицательные эмоции, функциональная неполноценность эндокринной системы, физическое и психическое переутомление, перетренировка, голодание (особенно белковое), неполноценное питание, недостаток витаминов, тучность, хронический алкоголизм, наркомания, переохлаждение, простуда, перегревание, болевая травма, детренированность организма, его отдельных систем; гиподинамия, резкая перемена погоды, длительное воздействие прямых солнечных лучей, ионизирующее излучение, интоксикация, перенесенные заболевания и т.п.

Различают две группы путей и методов, повышающих неспецифическую резистентность.

При снижении жизнедеятельности, утрате способности к самостоятельному существованию (переносимость)

2. Гипотермия

3. Ганглиоблокаторы

4. Зимняя спячка

При сохранении или повышении уровня жизнедеятельности (СНПС - состояние не специфически повышенной сопротивляемости)

1 1. Тренировка основных функциональных систем:

Физическая тренировка

Закаливание к низким температурам

Гипоксическая тренировка (адаптация к гипоксии)

2 2. Изменение функции регуляторных систем:

Аутогенная тренировка

Словесное внушение

Рефлексотерапия (иглоукалывание и др.)

3 3. Не специфическая терапия:

Бальнеотерапия, курортотерапия

Аутогемотерапия

Протеинотерапия

Неспецифическая вакцинация

Фармакологические средства (адаптогены - женьшень, элеутерококк и др.; фитоциды, интерферон)

К первой группе относятся воздействия, с помощью которых устойчивость повышается вследствие утраты организмом способности к самостоятельному существованию, снижения активности процессов жизнедеятельности. Таковыми являются наркоз, гипотермия, зимняя спячка.

При заражении животного в состоянии зимней спячки чумой, туберкулезом, сибирской язвой заболевания не развиваются (они возникают только после его пробуждения). Кроме того, повышается устойчивость к лучевому воздействию, гипоксии, гиперкапнии, инфекциям, отравлениям.

Наркоз способствует возрастанию устойчивости к кислородному голоданию, электрическому току. В состоянии наркоза не развиваются стрептококковый сепсис и воспаление.

При гипотермии ослабляются столбнячная и дизентерийная интоксикации, снижается чувствительность ко всем видам кислородного голодания, к ионизирующему излучению; повышается устойчивость к повреждению клеток; ослабляются аллергические реакции, в эксперименте замедляется рост злокачественных опухолей.

При всех этих состояниях наступает глубокое торможение нервной системы и, как следствие, - всех жизненных функций: угнетаются деятельность регуляторных систем (нервной и эндокринной), снижаются обменные процессы, затормаживаются химические реакции, уменьшается потребность в кислороде,замедляется крово- и лимфообращение, снижается температура тела, организм переходит на более древний путь обмена - гликолиз. В результате подавления процессов нормальной жизнедеятельности выключаются (или затормаживаются) и механизмы активной защиты, возникает ареактивное состояние, что обеспечивает организму выживание даже в очень трудных условиях. При этом он не сопротивляется, а лишь пассивно переносит патогенное действие среды, почти не реагируя на него. Такое состояние называется переносимостью (повышенная пассивная резистентность) и представляет собой способ выживания организма в неблагоприятных условиях, когда активно защититься, избежать действия чрезвычайного раздражителя невозможно.

Ко второй группе относятся следующие приемы повышения резистентности при сохранении или повышении уровня жизнедеятельности организма:

Адаптогены - это агенты, ускоряющие адаптацию к неблагоприятным воздействиям и нормализующие нарушения, вызываемые стрессом. Они оказывают широкое терапевтическое действие, повышают сопротивляемость к целому ряду факторов физической, химической, биологической природы. Механизм их действия связан, в частности, со стимуляцией ими синтеза нуклеиновых кислот и белка, а также со стабилизацией биологических мембран.

Применяя адаптогены (и некоторые другие лекарственные препараты) и адаптируя организм к действию неблагоприятных факторов внешней среды, можно сформировать особое состояние неспецифически повышенной сопротивляемости - СНПС. Для него характерны повышение уровня жизнедеятельности, мобилизация механизмов активной защиты и функциональных резервов организма, повышенная резистентность к действию многих повреждающих агентов. Важным условием при выработке СНПС является дозированное увеличение силы воздействия неблагоприятных факторов внешней среды, физических нагрузок, исключение перегрузок, во избежание срыва адаптационно-компенсаторных механизмов.

Таким образом, более устойчивым оказывается тот организм, который лучше, активней сопротивляется (СНПС) или менее чувствителен и обладает большей переносимостью.

Управление реактивностью и резистентностью организма - перспективное направление современной профилактической и лечебной медицины. Повышение неспецифической резистентности - эффективный способ общего укрепления организма.

1. Одним из определяющих факторов, участвующих в развитии ин­фекции и соответственно инфекционных заболеваний , является восприимчивый макроорганизм. Совокупность механизмов, опре­деляющих невосприимчивость (устойчивость) организма к дейст­вию любого микробного агента, обозначается термином "противомикробная (антимикробная) резистентность". Это одно из проявлений общей физиологической реактивности макроорга­низма, его реакции на своеобразный раздражитель - микроб­ный агент.

Противомикробная резистентность сугубо индивидуальна, ее уровень определяется генотипом организма, возрастом, усло­виями жизни и труда и т. д.

Повышению широкого комплекса факторов неспецифической защиты, в частности, способствуют ранее прикладывание к груди и грудное вскармливание.

По специфичности механизмы противомикробной зашиты делятся :

- на неспецифические - первый уровень защиты от микробных агентов;

-специфические - второй уровень защиты, обеспечиваемый им­мунной системой. Реализуется следующим образом:

Через антитела - гуморальный иммунитет; .

Через функцию клеток-эффекторов (Т-киллеров и макрофа­гов) - клеточный иммунитет.

Первый и второй уровни защиты тесно связаны между собой через макрофаги.

Неспецифические и специфические механизмы противомик­робной защиты могут быть тканевыми (связанными с клетка­ми) и гуморальными.

2.Неспецифическая микробная резистентность - это врожденное свойство макриорганизма, обеспечивается передаваемыми по на­следству достаточно многочисленными механизмами, которые делятся на следующие типы :

- тканевые;

Гуморальные;

Выделительные (функциональные).

К тканевым механизмам неспецифической естественной про­тивомикробной защиты относятся :

Барьерная функция кожи и слизистых оболочек;

Колонизационная резистентность, обеспечиваемая нормальной микрофлорой;

Воспаление и фагоцитоз (может также участвовать в специфи­ческой защите);

Барьерфиксирующая функция лимфоузлов;

Ареактивность клеток;

Функция естественных киллеров.

Первым барьером на пути проникновения микробов во внут­реннюю среду организма являются кожа и слизистые оболочки. Здоровая неповрежденная кожа и слизистые для большинства микроорганизмов непроницаемы. Однако некоторые виды воз­будителей инфекционных заболеваний способны проходить и через них. Такие возбудители получили название особо опас­ных, к ним относят возбудителей чумы, туляремии, сибирской язвы, некоторых микозов и вирусных инфекций. Работа с ни­ми проводится в специальных защитных костюмах и только в специально оборудованных лабораториях.

Помимо чисто механической функции, кожа и слизистые обо­лочки обладают антимикробным действием - нанесенные на кожу бактерии (например, кишечная палочка) довольно быст­ро погибают. Бактерииидность кожи и слизистых оболочек обеспечивают :

Ее нормальная микрофлора (функция колонизационной рези-стентности);

Секреты потовых (молочная кислота) и сальных (жирные ки­слоты) желез;

Лизоцим слюны, слезной жидкости и др.

Если возбудитель преодолевает кожно-слизистый барьер, то он попадает в подкожную клетчатку/подслизистый слой, где реа­лизуется один из основных неспецифических тканевых механизмов защиты - воспаление. В результате развития воспаления проис­ходит :

Отграничение очага размножения возбудителя от окружающих тканей;

Его задержка в месте внедрения;

Замедление размножения;

В конечном счете - его гибель и удаление из организма.

3. В ходе развития воспаления реализуется еще один универсаль­ный тканевой механизм неспецифической защиты - фагоцитоз.

Явление фагоцитоза было открыто и изучено великим русским ученым И. И. Мечниковым.

Итогом этих многолетних работ стала фагоцитарная теория иммунитета, за создание которой Мечников был удостоен Но­белевской премии.

Фагоцитарный механизм защиты слагается из нескольких по­следовательных фаз :

Узнавание;

Аттракция;

Поглощение;

Киллинг;

Внутриклеточное переваривание.

Фагоцитоз со всеми стадиями называется завершенным. Если фазы киллинга и внутриклеточного переваривания не на­ступают, то фагоцитоз становится незавершенным. При незавершенном фагоцитозе микроорганизмы сохраняются внутри лейкоцитов и вместе с ними разносятся по организму. Таким образом, незавершенный фагоцитоз вместо механизма защиты превращается в его противоположность, помогая мик­роорганизмам защищаться от воздействия макроорганизма и распространяться в нем.

Тканевые и гуморальные механизмы неспецифической резистентности

1. Барьерная функция лимфатических узлов

2. Прочие тканевые механизмы противомикробной защиты

3. Гуморальные механизмы неспецифической резистентности

1. Если микроорганизмы прорывают воспалительный барьер, т. е. воспаление как механизм неспецифической защиты не сраба­тывает, то возбудители попадают в лимфатические сосуды, а оттуда в региональные лимфатические узлы . Барьерфиксирующая функция лимфатических узлов реализуется следующим образом:

С одной стороны, региональные лимфатические узлы задержи­вают микроорганизмы чисто механически;

С другой - в них обеспечивается усиленный фагоцитоз.

2. К тканевым механизмам неспецифической противомикробной защиты относятся также ареактивность клеток и тканей и активность естественных киллеров (NK-клеток), которые проявляют свои свойства, если возбудитель, прорвав лимфатический барьер, попадает в кровь.

3. К гуморальным механизмам естественной неспецифической противомикробной защиты относятся содержащиеся в крови и других жидкостях организма ферментные системы :

Система комплемента (может также участвовать в специфиче­ской защите). Комплемент - это неспецифическая ферментная система крови, включающая 9 различных протеиновых фрак­ций, адсорбирующихся в процессе каскадного присоединения на комплексе антиген - антитело, и оказывающая лизирующее действие на связанные антителами клеточные антигены. Ком­племент нестабилен, он разрушается при нагревании, хране­нии, под действием солнечного света;

лизоцим - белок, содержащийся в крови, в слюне, слезной и тканевой жидкости. Он активен в отношении грамположи-тельных бактерий, так как нарушает синтез муреина в клеточ­ной стенке бактерий;

бета-лизины - более активны в отношении грамотрицательных бактерий;

лейкины - протеолитические ферменты, освобождающиеся при разрушении лейкоцитов. Они нарушают целостность поверх­ностных белков микробных клеток;

интерферон - продукт клеток, обладающий противовирусной и регуляторной активностью;

система пропердина - комплекс белков, обладающих противо­вирусной, антибактериальной активностью в присутствии со­лей магния;

эритрин.

К выделительным (функциональным) механизмам неспецифиче­ской естественной противомикробнои защиты относятся :

Чихание;

Выделительная функция почек и кишечника;

Лихорадка.

Защита от микроорганизмов - не основная функция этих ме­ханизмов, но их вклад в освобождение организма от них доста­точно высок.

Все многочисленные вышеперечисленные механизмы естест­венной неспецифической противомикробнои защиты активны всегда и в отношении любых микробных агентов: активность этих механизмов не становится более выраженной при повтор­ном или неоднократном контакте с микроорганизмами. Этим механизмы неспецифической противомикробнои защиты отличаются от механизмов специфической противомикробнои резистентности, входящих в иммунитет.