Армія імунітету Настав час з'ясувати, яка зброя і хто солдати непереможної армії імунітету. Саме непереможною, не заперечуйте. Не наводьте як приклади жахливі та спустошливі епідемії «чорної смерті» (чуми) у Західній Європі XIV століття. Пам'ятає автор і про

5.2. Особливості еволюції Поняття хаосу на противагу поняттю космосу було відоме давнім грекам. Синергетики називають хаотичними всі системи, які призводять до подання у термінах ймовірностей. Іншими словами, такі системи не можна описати

2.7. Особливості методу ССП В останні десятиліття розроблено методи реєстрації активності мозку, що мають значні дослідницькі можливості (див. також гл. 2). Проте і розробки нових методів досліджень активності мозку, і за верифікації

Індивідуальні особливості Слід пам'ятати, що описана схема поведінки лише схемою. Реальний організм завжди має індивідуальність, т. е. конкретна людина відрізняється від решти питомою вагою окремих компонентів поведінкового акта. Ми

1. Клональна теорія імунітету Принципові відмінності клональної теорії Барнетта від усіх попередніх стають зрозумілішими, якщо антиген порівняти із замком, а антитіло до нього – з ключем, яке відмикає саме цей замок, вибираючи його з багатьох інших. Труднощі рішення

2. Клітинні механізми імунітету Імунітет здійснюється лімфоцитами, які, як і всі клітини крові, утворюються з одного джерела - стовбурових клітин крові в кістковому мозку та селезінці. Початковим етапом утворення лімфоцитів є напівстволові клітини.

Імунна система настільки якісно і точно працює, що для кожного виду інфекційного захворювання вона використовує свої механізми та реакції. У кожного методу імунної відповіді існують свої специфічні риси. Особливості противірусного імунітету, антибактеріального, протигрибкового складаються із принципів роботи загального та місцевого імунітетів.

Імунітет, імунна відповідь

Імунітет - це несприйнятливість та стійкість до патогенних та генетично чужорідних об'єктів.

Органи імунної системи центральні, що виробляють захисні клітини, і периферичні, що контролюють рідкі середовища організму, шкірні та слизові покриви, а також здійснюють контроль тканинних мігруючих клітин.

В основі діяльності імунітету лежить активний поєднаний вплив необхідних частин системи на впровадження антигену, розпізнавання чужорідного гена та знищення, тобто відповідну відповідь.

Імунна відповідь безпосередньо залежить від типу антигену, швидкості настання імунної реакції, зовнішніх умов.

Імунологічна відповідь буває:

• Вроджений – успадковані механізми;
• Адаптативний – гнучке реагування на появу чужорідного об'єкта.

Віруси

Найпоширенішим збудником інфекційних захворювань є вірусні молекули.

Хвороби людини викликають віруси із суперкаспідами з відростками у вигляді шипів або пепломерів. Даний тип оболонки має додатковий шар, що складається з білкових вірусних частинок і ліпідів заражених клітин.

Вірусний вплив спостерігається у всіх формах життя: від бактерій до людини.

Спосіб зараження

Вірусна молекула починає свій шлях зараження з приєднання до специфічного рецептора, що знаходиться на мембрані здорової клітини. Після прикріплення вірус починає процеси:

• щодо впровадження у зовнішній клітинний простір і злиття з ним;
• По проникненню всередину клітини-мішені.

Далі відбувається руйнація вірусної оболонки, у результаті вивільняється ген. Генетична інформація, що звільнилася, провокує синтезування зараженої клітиною вірусних білкових компонентів, відбувається подвоєння і розмноження вірусу, його вихід із загиблої клітини і поширення по інших відповідних клітинних мембранах.

Противірусна імунна відповідь

Для застосування вірусної молекули в організм головною перешкодою є бар'єрні механізми місцевого та загального імунітету.

Особливості противірусного імунітету полягає в тому, що він діє у двох напрямках:

• Перший напрямок – це вроджені реакції імунітету;
• Друге – набутий антивірус імунітет.

Головною рисою противірусної імунної відповіді є наявність специфічних антитіл, які в першому випадку передаються у спадок, а в другому виробляються у момент виникнення вірусного захворювання.

Вроджена резистентність

Особливості вродженого антивірусу імунітету:

• Цілісні, еластичні, здорові шкірні покриви, з нормальним рН, і неспецифічні покривні способи захисту - не допускають проникнення у внутрішній простір організму. Будь-яка мікроранка – це шлях для вірусу;
• Слизовий секрет і ферменти ротової, носової порожнини, глотки, органів дихання, травлення, мають у наявності фагоцити, макрофаги, антитіла секреторного типу, лімфоцити типу В і Т. Завдяки своїй віроцидній та вірусозв'язувальній дії здатні ліквідувати та видалити вірус з місць організму безпосередньо взаємо довкіллям. Жовч, шлунковий сік протеази функціонують так, щоб руйнувати молекул вірусу до її розмноження;
• Видільна система - в основі її імунологічної функції лежить швидке видалення продуктів життєдіяльності, загиблих або пошкоджених клітин та самих вірусів із внутрішнього середовища. Тому у разі виникнення ГРВІ рекомендується велике споживання рідини;
• Кров і лімфа завдяки наявності вірусозв'язуючих білків, с-реактивного білка, що виробляється печінкою, інтерферонам, фагоцитам, великим гранулярним лімфоцитам, антитілам типу М, G, Д, клітинам Т-кілерам, системі компліменту, знищують віруси та заражені клітини. При хорошому стані імунної системи дані механізми починають свою роботу протягом двох днів після проникнення вірусу та зараження здорових клітин;
• Мембрана клітини - еластична молекулярна клітинна структура, що має специфічні рецептори, до яких може прикріпитися певний вірус, в ній розташовуються лімфоцити типу Т, антитіла і Т-кілери, які захищають здорову клітину від зараження, знижують активність вірусу і знищують його;
• Внутрішнє середовище клітини має спеціальні ферменти, Т-кіллери, антитіла, які активуються під впливом надходження інтерферону.

Можна говорити, що головним механізмом вродженого противірусного імунного опору є інтерферон. Перебуваючи у достатній кількості, стимулює несприйнятливість імунітету на клітинному рівні. Розрізняють інтерферон за видами:

• Альфа – противірусна дія;
• Омега - антипроліферативна, протипухлинна дія;
• Гамма - стимулює клітини імунітету зниження термінів розпізнавання, переробки отриманої інформації, активує клітини: природні кілери, лімфоцити типу В і Т, антегени, підвищує діяльність віроцидної функції, білків, що беруть участь в імунних реакціях.

Дана речовина не сприяє блокуванню вірусних молекул, їх функціональна дія спрямована на зміну метаболічних процесів клітин, викликаючи стійкість до вірусу.

Інтерферонові речовини продукуються імунними клітинами під дією вірусних антигенів або після застосування інтерферон-вмісних препаратів.

Набута резистентність

Особливості противірусного імунітету набутого типу полягають у тому, що резистентність набувається при перенесенні захворювання або шляхом вакцинування, та залежить від наявності специфічних імунних механізмів G, М, антитіл секреторного типу, імунних Т-кілерів.

Перебуваючи в крові навіть у невеликих кількостях специфічні антитіла мають здатність облягати та запобігати розвитку вірусу, блокуючи заражені клітини. За наявності великої кількості антигену відбувається блокада позаклітинного вірусного об'єкта, що у крові. Антитіла сприяє захисту організму від вторинного зараження вірусом певного типу.

В'язні в блокаду віруси знищуються лізисом системи компліменту.

Для нейтралізації вірусного захворювання на противірусний набутий імунітет використовуються вірусспецифічні Т-кілери, що призводять до розвитку нешкідливої ​​інфекції, але для імунної дії такого роду має бути достатня кількість.

Імунна реакція противірусної резистентності

У більшості випадків імунна реакція на проникнення вірусної інфекції складається з:

• Знищення вірусного збудника та заражених клітин;
• Ліквідація вірусних молекул із збереженням заражених клітин;
• Загибель окремих вірус-носіїв з негативним впливом на органи та тканини;
• Відсутність імунної реакції на тривале латентне виживання вірусу в організмі.

Схема захисної реакції:

Проникнення вірусу в організм перешкоджають постійне функціонування та слизових. Якщо з якихось причин місцеві функції імунітету не впоралися зі своєю функцією, вірус проникає в організм і починає заражати здорові клітини. Тут на шляху захворювання встають імунокомпетентні клітини імунітету:

• При первинному зараженні відбувається вироблення антитіл;
• При вторинному зараженні працює антивірус імунітет з антитілами, що залишилися в крові після хвороби.

Специфічні антитіла блокують заражену клітину та білок вірусної оболонки, чим провокують їх знищення лімфоцитами типу Т, що мають цитотоксичну функцію.

Порушення вірусами імунної роботи

Який вірус порушує роботу імунної системи людини – це все віруси, які здатні:

• Ухилятися від імунної дії шляхом мутування;
• мають білкову складову, схожу на білки клітин організму;
• Продукувати властиві риси цитокінів;
• Викликати імуномодуляцію.

Порушення специфічної та неспецифічної резистентності пов'язане з:

• Процес руйнування клітин при розмноженні вірусних молекул. До таких вірусів відносять: ВІЛ, Епштейн-Барр, віспа, герпес, поліомієліт;
• Порушенням сукупності роботи клітин імунітету (ВІЛ, гепатити);
• Стимулюванням дисбалансу між імунними клітинами, що виявляється у розвитку імунодефіциту, алергії (Грип, аденовірус, кір);
• Пригніченням синтезу цитоксинів (цитомегаловірус);
• Розпад бактерицидної властивості нейтрофілів (Грип);
• Розвитком гнітючого ефекту на противірусний імунітет;
• Настанням аутоімунної реакції.

Але невпізнані антитілами віруси можуть без жодних перешкод поширитися певними здоровими клітинами, розвиваючи вірусну хворобу. А внаслідок епідемії та пандемії.

Лікування, захист від вірусних захворювань

Вірусні захворювання, наприклад, супроводжуються вираженими клінічними симптомами: температурою, нежиттю, кашлем, головним болем, загальною слабкістю, а також характерними ознаками: висипаннями, розладом травлення та інші. Для встановлення повноцінного діагнозу проводиться зовнішній огляд, пальпація, зовнішні маніпуляції, беруться відповідні аналізи. І призначається лікування:

• Жарознижувальне;
• Спазмолітики та знеболювальні;
• Засоби від нежиті, кашлю, тобто симптоматична терапія;
• Противірусні засоби;
• Інтерферон, що містять препарати;
• Інші лікарські засоби на розсуд лікаря.

Для захисту від вірусу або для більш легкого перенесення захворювання застосовуються заходи профілактики:

• Гігієна;
• Здоровий спосіб життя;
• Правильне харчування;
• туалет слизових;
• Використання противірусних засобів: оксолінова, інтерферонова мазі;
• Заходи профілактики зниження імунітету;
• Прийом вітамінів;

Наявні методи противірусної вакцинації.

Відео

Фактори неспецифічного та специфічного противірусного імунітету.Вчення про противірусний імунітет є приватним розділом сучасної імунології, яка займається вивченням механізмів захисту, що забезпечують сталість внутрішнього середовища організму шляхом розпізнавання та взаємодії з чужим субстратом.

При вірусних інфекціях, як і при бактеріальних, після захворювання в організмі формується імунітет різної напруженості та тривалості. Слід зазначити, що при попаданні вірусу в організмі не завжди відбуваються імунологічні реакції. Цей вид несприйнятливості властивий тваринам певного виду до певного збудника інфекції і передається з покоління в покоління, наприклад коні не хворіють на ящур, велика рогата худоба - сапом, собаки - чумою свиней та ін. В основі механізмів такої несприйнятливості (вродженого імунітету генетичного) до певних збудників лежить відсутність у клітинах рецепторів та субстратів, необхідних для взаємодії вірусів, наявність речовин, що блокують репродукції вірусів. Останні не можуть репродукуватись в організмі, і захворювання не відбувається. Необхідно відзначити, що у новонароджених у багатьох випадках видова стійкість відсутня, наприклад кроленята-сосуни та мишенята чутливі до зараження вірусом ящуру.

Захисні пристрої, або фактори противірусного імунітету, поділяють на неспецифічні та специфічні, які різноманітні за своєю природою та механізмом дії (рис. 21).

Неспецифічний противірусний імунітет.Створення імунітету забезпечують чинники неспецифічного захисту: 1) загальні фізіологічні; 2) гуморальні; 3) клітинні.

Перелічені фактори забезпечують захист мікроорганізму проти вірусів на молекулярному, клітинному та організмовому рівнях, які нерозривно пов'язані між собою.

Загальні фізіологічні чинники. Для проникнення у сприйнятливі клітини та тканини вірусу необхідно подолати захисні бар'єри.

Шкіро-слизові бар'єривитримують першу атаку вірусів Неушкоджені шкіра і слизова оболонка є не тільки механічною перешкодою, але і є стерилізуючим фактором.

Якщо віруси подолали шкірні та слизові бар'єри, то починається їхнє масивне проникнення в тканини. В інфіковану ділянку швидко прибуває величезна маса фагоцитів, і таким чином створюється захисний вал навколо запального вогнища, при цьому обмежується поширення мікробів у сусідні тканини та кров.

У створенні імунітету беруть участь такі загальнофізіологічні чинники, як температуратіла та виділеннявірусу з організму різними секреціями. У разі підвищення температури тіла посилюються процеси імуногенезу, прискорюється обмін речовин, посилюється продукція інтерферону, що у сукупності сприяє одужанню. Підвищення температури тіла викликає безпосередню інактивацію позаклітинного вірусу та сприяє придушенню репродукції всередині клітини, а також прискорює обмінні процеси у клітинах та в організмі, що супроводжується зниженням рН позаклітинного та внутрішньоклітинного середовища (стан ацидозу). Кисле середовище пригнічує віруси і, навпаки, сприятливо впливає на інгібітори, що містяться в тканинах та рідинах організму.

У видаленні вірусів з організму беруть участь і системи виділення. Віруси вже за короткий час (10...30 хв) з'являються в сечі. На відміну від бактерій, вони здатні проходити через нирковий фільтр. Здатність виділятися із сечею доведена для багатьох вірусів тварин та людини – грипу, кору, чуми, ящуру та ін.

Віруси виділяються з організму не тільки нирками, але й іншими видільними системами зі слиною (грип, сказ), секретами при респіраторних захворюваннях, кишечником, ураженими клітинами, еритроцитами та ін. сталості внутрішнього середовища організму, що порушується вірусною інфекцією.

Гуморальні чинники. Неспецифічний захист організму забезпечують пропердин, інгібітори сироватці крові, гормони.

Пропердін(Гама-глобулін) міститься в нормальній сироватці крові та бере участь у нейтралізації вірусів. Активність проявляється за рахунок не самого пропердину, а системи пропердину (комплементу та двовалентних іонів магнію).

Інгібітори- це неспецифічні противірусні речовини білкової природи, які присутні у нормальній сироватці крові, секретах епітелію слизових оболонок дихального та травного трактів, в екстрактах органів та тканин. Вони мають здатність пригнічувати активність вірусів позачутливої ​​клітини: при знаходженні вірусу в крові та рідинах. Інгібітори поділяють на термолабільні (втрачають свою активність при прогріванні сироватки крові при 60...62 °С протягом 1 год) та термостабільні (витримують нагрівання до 100 °С). Інгібітори мають універсальну віруснейтралізуючу та антигенаглютинуючу активність щодо багатьох вірусів.

Крім сироваткових інгібіторів розрізняють інгібітори тканин, секретів та екстрактів. Такі інгібітори виявилися активними щодо багатьох вірусів. Наприклад, секреторні інгібітори респіраторного тракту мають антигемаглютинуючу та віруснейтралізуючу активність.

Механізм дії інгібіторів полягає у поєднанні їх з вірусами, викликаючи нейтралізацію вірусних рецепторів, що виявляється у зниженні їх фізико-хімічних адсорбційних властивостей. В результаті віруси втрачають здатність адсорбуватися на поверхні чутливих клітин та проникати в них; вірусні частки відкидаються із поверхні чутливих клітин.

Захисна функція інгібіторів як і, як і антитіл, залежить від природи вірусу та її кількості, від активності самих інгібіторів. На активності інгібіторів позначаються індивідуальні та вікові особливості та ін. При низькому вмісті інгібіторів (у молоді організмів) вірус може звільнятися і відновлювати свою активність. При великому вмісті інгібіторів (з віком кількість їх збільшується) і їх високому титрі вірус нейтралізується і стає об'єктом впливу інших імунологічних факторів.

Гормониможуть безпосередньо впливати на резистентність до вірусних агентів. Наприклад, великі дози кортизону знижують, а малі дози навпаки підвищують захисні функції організму.

На прониклі в клітини віруси діють так звані кілери, що являють собою клітини крові (малі лімфоцити) Природні кілери оточують клітини власного організму, уражені будь-яким вірусом, і з допомогою ферментів руйнують клітину разом із вірусом.

Клітинні чинники. У неспецифічному противірусному імунітеті беруть участь фагоцитуючі клітини (мікро- та макрофаги).

Макрофаги- це поліморфна група клітин, що активно фагоцитують чужорідний матеріал, що потрапив у кровотік: моноцити крові, клітини кісткового мозку, купферівські клітини печінки, гістіоцити, макрофаги селезінки, лімфатичних вузлів та серозних порожнин. Макрофаги беруть активну участь у процесі антитілоутворення, вступаючи в кооперацію з Т- та В-клітинами (лімфоцитами). Т-лімфоцити – це тимузозалежні імуноцити. В-лімфоцити - це клітини, що походять із клітин попередників кісткового мозку, які мігрують у певні ділянки лімфатичних вузлів та селезінки. Більшість В-клітин локалізовано в лімфоїдних тканинах, інша частина їх може циркулювати з лімфою і кров'ю.

Фагоцитозу збудників макрофагами сприяють специфічні антитіла, що надають опсонуючі та аглютинуючі дії на віруси. Крім того, фагоцити є продуцентами антитіл та інтерферону.

Роль лейкоцитів у противірусному імунітет малоефективна (незначна). Віруси адсорбуються на лейкоцитах та поглинаються ними, але подальшого руйнування їх у клітинах не відбувається: весь процес зупиняється на стадії незавершеного фагоцитозу. Спроби в експериментальних умовах перевести незавершений фагоцитоз у завершений не дали позитивних результатів. Нездатність макрофагами перетравлювати віруси - одна з основних особливостей механізму противірусного та протибактеріального імунітету. Однак у противірусному імунітет фагоцитозу не відводиться істотна роль.

Якщо вірус долає дію гуморальних факторів імунітету (антитіл та інгібіторів) та проникає у чутливу клітину, то з цього моменту починається внутрішньоклітинний розвиток збудника та інфекції, викликаної ним. Проте проникнення вірусу у клітину який завжди супроводжується його внутрішньоклітинним розвитком. Клітина залишається морфологічно не зміненою, деструктивні процеси в ній не відбуваються і вона набуває стійкості до повторних заражень іншими вірусами.

Пригнічення процесу репродукції одного вірусу іншим у живих клітинах називається вірусною інтерференцією.Матеріальною основою інтерференції служить особлива речовина - інтерферон, що утворюється клітиною у відповідь проникнення вірусу. Він має антивірусну, антипроліферативну та імуномодулюючу активність. За хімічною природою інтерферон (інтерферони) є глікопротеїдом (білком) з молекулярною масою 20...30 кДа. Інтерферон інактивується при заморожуванні та відтаванні, при нагріванні до 60 °С протягом 1 години та при 100 °С протягом 5 хв, при опроміненні ультрафіолетовим випромінюванням, руйнується трипсином і пепсином. На нього не діють рибонуклеаза та дезоксирибонуклеаза, специфічні імунні сироватки. Він не має токсичності та антигенності; його активність проявляється як у кислому, так і в лужному середовищі (рН 2,0...10,0).

В організмі інтерферон виявляють через 1...2 години після введення вірусу; максимальний рівень – через 4...8 год. Індукторами інтерферону є віруси живі та інактивовані, синтетичні полінуклеотиди та бактерії, їх ендотоксини.

Інтерферон міститься в крові, сечі, спинномозковій рідині, змивах носоглотки, в різних органах (нирки, легені та ін.) та тканинах організму. Його продукують практично всі клітини організму, але найбільш активно клітини РЕМ (особливо селезінки) та лейкоцити (макрофаги та лімфоцити). Утворення інтерферону в клітині обумовлено двома моментами: стійкістю клітини до вірусу та ступенем вірулентності вірусу. Якщо клітина стійка до вірусу та вірус маловірулентний, то в клітині починається синтез інтерферону. Інтерферон пригнічує синтез вірусних нуклеаз і активує синтез іншого клітинного білка, який має антивірусну активність. Причому місцями такої дії інтерферону може бути вірусна інформаційна РНК або клітинні рибосоми. Але якщо клітина чутлива до вірусу і останній досить вірулентний, клітина синтезує вірусні компоненти; починається репродукція вірусних часток.

Інтерферон має виражену видову специфічність, тобто він, утворений клітинами одного виду тварини, більш ефективно захищає тварин цього ж виду, незалежно від того, яким вірусом він був індукований.

На відміну від антитіл інтерферон має широкий спектр антивірусної дії; оберігає клітини від зараження як гомологічним вірусом, а й гетерологічними вірусами.

Інтерферон адсорбується іншими клітинами, і з настанням адсорбції розвивається стійкість клітин до зараження вірусом. Він не інактивує позаклітинний вірус ін вітро,що підтверджується збереженням інфекційності останнього після змішування його з інтерфероном, а також перешкоджає адсорбції вірусу клітиною і лише з настанням інтерференції запобігає накопиченню вірусу в клітині та розвитку цитопатічного ефекту. При латентних інфекціях настає рівновага між продукцією клітинами вірусу та інтерферону. Зовні такі клітини не відрізняються від здорових.

Таким чином, антивірусна дія інтерферону зводиться в кінцевому рахунку до перетворення інфікованої клітини на систему, в якій репродукція вірусу або неможлива, або пригнічена.

Специфічний противірусний імунітет.Специфічний захист тварин від вірусів здійснюється імунною системою, яка має унікальну здатність розпізнавати безліч різноманітних агентів (мікроорганізми, у тому числі і віруси, токсини та ін.). антигенівта виробляти у відповідь на це розпізнавання специфічні антитілата сенсибілізовані лімфоцити.

Імунні механізми забезпечують: 1) гуморальні чинники; 2) клітинні чинники. Як відомо, віруси для макроорганізму є надзвичайними подразниками, тобто антигенами. Антигенність їх пов'язана з білками, що входять до складу оболонок. У вірусів розрізняють два типи антигенів: S – внутрішній та Vi – зовнішній. Пізніше починають розвиватися специфічні чинники, що становлять заключний і найпотужніший ешелон захисту організму, саме гуморальний і клітинний чинники.

Доведено, що гуморальні фактори при вірусних інфекціях є основою противірусного імунітету. При вірусних інфекціях утворюються віруснейтралізуючі, комплемент-зв'язуючі та преципітуючі антитіла.

Специфічні противірусні антитіла виробляються на рибосомах плазматичних клітин – у лімфоцитах при тісній взаємодії їх з Т-лімфоцитами та макрофагами. Противірусні антитіла утворюються в тих же клітинах, що і протибактеріальні, і механізм цього процесу той самий. Відмінність становить те, що до деяких вірусів антитіла утворюються дуже швидко - на 2...3 добу після зараження організму, наприклад при грипі. Противірусні антитіла пов'язані з глобуліновою фракцією сироваткових білків (Ig): А, М, G, Е, D. Найбільше значення мають IgG, IgA та IgM, тоді як захисна функція IgD та IgE порівняно невелика, a IgE пов'язують із виникненням алергії.

Роль антитіл у противірусному імунітеті висока. Існує пряма залежність між сприйнятливістю організму та концентрацією антитіл у крові. Доведено, що формування імунітету вірусних інфекцій залежить від термінів появи антитіл; ступінь напруженості імунітету зростає з підвищенням рівня антитіл. Дія специфічних противірусних антитіл спрямовано безпосередньо на вірусну частинку або її окремі компоненти (Vi-і S-антигени), а не на клітини.

Форми взаємодії антитіл.В основі первинної взаємодії антитіл із гомологічним вірусом лежить процес специфічної адсорбції: молекула антитіла приєднується до поверхні вірусної частки, змінює її фізико-хімічні властивості. В результаті вірус стає нездатним з'єднуватися з рецепторами чутливої ​​клітини та проникати до неї.

Прийнято вважати, що одна вірусна частка може нейтралізуватися однією молекулою антитіла (хоча вірус може мати кілька адсорбційних зв'язків). Якщо кількість антитіл, що увійшли до комплексу вірус-антитіло, невелика, то відбувається нейтралізація антитілами лише однієї адсорбційної поверхні вірусу, а іншою, вільною стороною вірус може зв'язуватися з сприйнятливою клітиною та інфікувати її. Отже, антитіла насамперед розривають контакт між вірусом та сприйнятливою клітиною, перешкоджаючи початковій фазі вірусних інфекцій.

Нейтралізація вірусу антитілами є рухомий процес, який залежить від маси, кількості цих двох реагуючих систем, а також від іонної концентрації солей, температури та інших факторів, що впливають на взаємодію вірусу та антитіла. При надлишку антитіл інактивація вірусу може бути повною. Швидкість імунологічної реакції залежить від концентрації антитіл та часу їх впливу на вірус. Протягом початкового періоду комплекс вірус-антитіло неміцний і може бути оборотним. З часом зв'язок стає міцним і виділити з комплексу вірус неможливо. Однак різні віруси дають неоднаково стійкі комплекси з антитілами, що, мабуть, залежить від складності структури та вірулентності вірусних частинок. Необхідно відзначити, що дія специфічних противірусних антитіл спрямована на інактивацію (нейтралізацію) вірусів, що знаходяться лише поза клітиною в екстрацелюлярному середовищі. І ця дія здійснюється на молекулярному рівні на трьох лініях захисту: у місцях вхідних воріт вірусів, на шляху просування їх до сприйнятливих клітин і на самій території клітин з вірусами, що знаходяться в клітинах, хоча досі обґрунтованих доказів цього немає.

Противірусні антитіла здатні вступати в реакцію з вірусом, що вже адсорбованим на поверхні клітин. При цьому вони викликають нейтралізацію гемаглютинуючих властивостей вірусу, внаслідок чого відбувається відторгнення вірусних частинок із поверхні клітини.

Антитіла можуть змінити розвиток інфекції шляхом впливу на чутливі до вірусів клітини. Це доведено в результаті застосування імунних сироваток при різних вірусних інфекціях (кліщовому енцефаліті, грипі, кору, поліомієліт мавп та ін.) - Введення імунних сироваток в ранні терміни захворювання має позитивний лікувальний ефект. В цьому випадку вони блокують вже уражені вірусом клітини, які залишаються у первинному осередку. Внаслідок цього запобігається поширенню патологічного процесу. Структури та функції уражених вірусом клітин антитіла не відновлюють.

Величезну роль у противірусному імунітет відіграють клітинні фактори, в основному лімфоцити: Т-лімфоцити формуються з незрілих стовбурових клітин у тимусі, В-лімфоцити - у фабрицієвій сумці. Т-лімфоцити першими розпізнають чужорідний антиген в організмі, виробляють особливі речовини (медіатори), які активізують моноцити та В-лімфоцити, вбивають клітини з адсорбованими на них вірусами (або іншими антигенами), виробляють інтерферон та ін В-лімфоцити під дією антигену та медіаторів перетворюються на плазмоцити, що виробляють специфічні антитіла. Деякі форми Т-лімфоцитів (кілери, супресори, хелпер) та В-лімфоцити разом із моноцитами утворюють потужний клітинний фактор захисту організму від вірусів.

Таким чином, противірусний імунітет, як і імунітет проти інших інфекційних агентів, - це комплекс захисних факторів, спрямованих на збереження та відновлення сталості внутрішнього середовища організму в цілому, зокрема гомеостазу клітин. Разом з тим противірусний імунітет має і властиву йому своєрідність, що полягає насамперед у тому, що в ньому панують процеси, що відбуваються на клітинному та молекулярному рівнях.

Подібна інформація.

Віруси запускають противірусний імунітет - клітинний Т-ліфоцити (цитотоксичні ЦД8)

Також при попаданні вірусів виділяється інтерферон, що продукується клітинами в які потрапив вірус, це противірусний білок, який захищає клітину від потрапляння в неї іншого вірусу.

Інтерферонвідноситься до важливих захисних білків імунної системи. Відкритий щодо інтерференції вірусів, тобто.

явища, коли тварини чи культури клітин, інфіковані одним вірусом, ставали нечутливими до зараження іншим вірусом. Виявилося, що інтерференція обумовлена ​​білком, що утворюється при цьому, що володіє захисною противірусною властивістю. Цей білок назвали інтерфероном.

Інтерферон являє собою сімейство білків-глікопротеїдів, які синтезуються клітинами імунної системи та сполучної тканини.

Вироблення інтерферону різко зростає при інфікуванні вірусами, а також при дії індукторів інтерферону, наприклад, РНК, ДНК, складних полімерів. Такі індуктори інтерферону отримали назву інтерфероногенів.

Крім противірусної дії інтерферон має протипухлинний захист, так як затримує проліферацію (розмноження) пухлинних клітин, а також імуномодулюючу активність, стимулюючи фагоцитоз, природні кілери, регулюючи антитілоутворення В-клітинами, активуючи експресію головного комплексу.

Механізм діїінтерферону складний. Інтерферон безпосередньо на вірус поза клітиною не діє, а зв'язується зі спеціальними рецепторами клітин та впливає на процес репродукції вірусу всередині клітини на стадії синтезу білків.

Застосування інтерферону. Дія інтерферону тим ефективніше, що раніше він починає синтезуватися чи надходити в організм ззовні. Тому його використовують з профілактичною метою при багатьох вірусних інфекціях, наприклад грипі, а також з лікувальною метою при хронічних вірусних інфекціях, таких як парентеральні гепатити (В, С, D), герпес, розсіяний склероз та ін.

Особливості противірусного імунітету, гуморальні та патофізіологічні механізми. Інгібітори, природа та властивості, імунна система організму людина. Імунокомпетентні клітини, їх основні функції. Поняття про міжклітинну кооперацію та її роль в імуногенезі.

Противірусний імунітет.Основою противірусного імунітету є клітинний імунітет. Клітини-мішені, інфіковані вірусом, знищуються цитотоксичними лімфоцитами, а також NK-клітинами та фагоцитами, що взаємодіють з Fc-фрагментами антитіл, прикріплених до вірусспецифічних білків інфікованої клітини. Противірусні антитіла здатні нейтралізувати тільки позаклітинно розташовані віруси, як і фактори неспецифічного імунітету - сироваткові противірусні інгібітори. Такі віруси, оточені та блоковані білками організму, поглинаються фагоцитами або виводяться із сечею, потім та ін. (так званий «видільний імунітет»). Інтерферони посилюють противірусну резистентність, індукуючи у клітинах синтез ферментів, що пригнічують утворення нуклеїнових кислот та білків вірусів. Крім цього, інтерферони мають імуномодулюючу дію, посилюють у клітинах експресію антигенів головного комплексу гістосумісності (МНС). Противірусний захист слизових оболонок обумовлений секреторними IgA, які, взаємодіючи з вірусами, перешкоджають їх адгезії на епітеліоцитах.

Структура імунної системиІмунна система представлена ​​лімфоїдною тканиною. Це спеціалізована, анатомічно відокремлена тканина, розкидана по всьому організму як різних лімфоїдних утворень. До лімфоїдної тканини відносяться вилочкова, або зобна, заліза, кістковий мозок, селезінка, лімфатичні вузли (групові лімфатичні фолікули, або пейєрові бляшки, мигдалики, пахвові, пахові та інші лімфатичні утворення, розкидані по всьому організмі). Лімфоїдна тканина складається з ретикулярних клітин, що складають кістяк тканини, і лімфоцитів, що знаходяться між цими клітинами. Основними функціональними клітинами імунної системи є лімфоцити, що поділяються на Т-і В-лімфоцити та їх субпопуляції. Загальна кількість лімфоцитів в організмі людини досягає 10 12 , а загальна маса лімфоїдної тканини становить приблизно 1-2 % від маси тіла.

Лімфоїдні органи ділять на центральні (первинні) та периферичні (вторинні).

Кооперація імунокомпетентних клітин. Імунна реакція організму може мати різний характер, але завжди починається із захоплення антигену макрофагами крові та тканин або ж зі зв'язування зі стромою лімфоїдних органів. Нерідко антиген адсорбується на клітинах паренхіматозних органів. У макрофагах може повністю руйнуватися, але чаші піддається лише часткової деградації. Зокрема, більшість антигенів у лізосомах фагоцитів у печиво години піддається обмеженій денатурації та протеолізу. Пептиди, що залишилися від них (як правило, два-три залишки амінокислот) комплексуються з експресованими на зовнішній мембрані макрофагів молекулами МНС.

Макрофаги та всі інші допоміжні клітини, що несуть на зовнішній мембрані антигени, називаються антигенпрезентуючими, саме завдяки їм Т-і В-лімфоцити, виконуючи функцію презентації, дозволяють швидко розпізнавати антиген.

Імунокомпетентні клітини- Клітини, здатні специфічно розпізнавати антиген і відповідати на нього імунною реакцією. Такими клітинами є Т-і В-Л, які під впливом чужорідних агентів диференціюються в сенсибілізований лімфоцит та плазматичну клітину.

Т-лімфоцити –це складна за складом група клітин, яка походить від поліпотентної стовбурової клітини кісткового мозку, а дозріває та диференціюється у тимусі з попередників. Т-лімфоцити поділяються на дві субпопуляції: імунорегулятори та ефектори. Завдання регуляції імунної відповіді виконують Т-хелпери. Ефективну функцію здійснюють Т-кілери та природні кілери. В організмі Т-лімфоцити забезпечують клітинні форми імунної відповіді, визначають силу та тривалість імунної реакції.

B-лімфоцити –переважно ефекторні імунокомпетентні клітини. Зрілі В-лімфоцити та їх нащадки – плазматичні клітини є антитілопродуцентами. Їх основними продуктами є імуноглобуліни. В-лімфоцити беруть участь у формуванні гуморального імунітету, В-клітинної імунологічної пам'яті та гіперчутливості негайного типу.

Макрофаги- клітини сполучної тканини, здатні до активного захоплення та перетравлення бактерій, залишків клітин та інших чужорідних для організму частинок.

2.15 Антигени: визначення, основні властивості. Антигени бактеріальної клітки.

Антиген -це біополімер органічної природи, генетично чужорідний для макроорганізму, який при попаданні в останній розпізнається його імунною системою та викликає імунні реакції, спрямовані на його усунення.

Антигени маютьрядом характерних властивостей: антигенністю, специфічністю та імуногенністю.

Антигенність. Під антигенністю розуміють потенційну здатність молекули антигену активувати компоненти імунної системи та специфічно взаємодіяти з факторами імунітету (антитіла, клон ефекторних лімфоцитів). Іншими словами, антиген повинен виступати специфічним подразником щодо імунокомпетентних клітин. При цьому взаємодія компоненти імунної системи відбувається не з усією молекулою одночасно, а лише з її невеликою ділянкою, яка отримала назву «антигенна детермінанта», або «епітоп».

Чужорідність є обов'язковою умовою для реалізації антигенності. За цим критерієм система набутого імунітету диференціює потенційно небезпечні об'єкти біологічного світу, синтезовані із чужорідної генетичної матриці. Поняття «чужорідність» відносне, оскільки імунокомпетентні клітини не здатні безпосередньо аналізувати чужорідний генетичний код. Вони сприймають лише опосередковану інформацію, яка, як і дзеркалі, відбито у молекулярної структурі речовини.

Імуногенність- Потенційна здатність антигену викликати по відношенню до себе в макроорганізмі специфічну захисну реакцію. Ступінь імуногенності залежить від ряду факторів, які можна поєднати у три групи: 1. Молекулярні особливості антигену; 2. Кліренс антигену в організмі; 3. Реактивність макроорганізму.

До першої групи факторіввіднесено природу, хімічний склад, молекулярну вагу, структуру та деякі інші характеристики.

Імуногенність значною мірою залежить від природи антигену. Важливою є також оптична ізомерія амінокислот, що становлять молекулу білка. Велике значення має розмір та молекулярна маса антигену. На ступінь імуногенності впливає також просторова структура антигену. Виявилася також суттєвою стерична стабільність молекули антигену. Ще однією важливою умовою імуногенності є розчинність антигену.

Друга група факторівпов'язана з динамікою надходження антигену в організм та його виведення. Так добре відома залежність імуногенності антигену від способу його введення. На імунну відповідь впливає кількість антигену, що надходить: чим її більше, тим більше виражена імунна відповідь.

Третя група поєднує фактори, Що визначають залежність імуногенності від стану макроорганізму У цьому першому плані виступають спадкові чинники.

Специфікоюназивають здатність антигену індукувати імунну відповідь до строго певного епітопу. Ця властивість зумовлена ​​особливостями формування імунної відповіді – необхідна комплементарність рецепторного апарату імунокомпетентних клітин до конкретної антигенної детермінанти. Тому специфічність антигену багато в чому визначається властивостями його епітопів. Однак при цьому слід враховувати умовність меж епітопів, їх структурну різноманітність та гетерогенність клонів антигенреактивної лімфоцитової специфічності. Внаслідок цього організм на антигенне роздратування завжди відповідає поліклональною імунною відповіддю.

Антигени бактеріальної клітки.У структурі бактеріальної клітини розрізняють джгутикові, соматичні, капсульні та деякі інші антигени. Джгутикові, або Н-антигени,локалізуються в локомоторному апараті бактерій - їх джгутиках. Вони є епітопами скорочувального білка флагеліну. При нагріванні флагеллін денатурує і Н-антиген втрачає свою специфічність. Фенол не діє цей антиген.

Соматичний, або О-антиген,пов'язаний із клітинною стінкою бактерій. Його основу складають ЛПС. О-антиген виявляє термостабільні властивості – він не руйнується при тривалому кип'ятінні. Однак соматичний антиген схильний до дії альдегідів (наприклад, формаліну) та спиртів, які порушують його структуру.

Капсульні, або К-антигени,розташовуються на поверхні клітинної стінки. Трапляються у бактерій, що утворюють капсулу. Як правило, К-антигени складаються з кислих полісахаридів (уронові кислоти). У той же час у бацили сибірки цей антиген побудований з поліпептидних ланцюгів. За чутливістю до нагрівання розрізняють три типи К-антигену: А, В і L. Найбільша термостабільність характерна для типу А, він не денатурує навіть при тривалому кип'ятінні. Тип В витримує нетривале нагрівання (близько 1 години) до 60 С. Тип L швидко руйнується при цій температурі. Тому часткове видалення К-антигена можливе шляхом тривалого кип'ятіння бактеріальної культури.

На поверхні збудника черевного тифу та інших ентеробактерій, які мають високу вірулентність, можна виявити особливий варіант капсульного антигену. Він отримав назву антигену вірулентності, або Vi-антигена.Виявлення цього антигену чи специфічних щодо нього антитіл має велике діагностичне значення.

Антигенними властивостями мають також бактеріальні білкові токсини, ферментита деякі інші білки, що секретуються бактеріями у навколишнє середовище (наприклад, туберкулін). При взаємодії зі специфічними антитілами токсини, ферменти та інші біологічно активні молекули бактеріального походження втрачають свою активність. Повноцінний, дифтерійний і ботулінічний токсини відносяться до сильних повноцінних антигенів, тому їх використовують для отримання анатоксинів для вакцинації людей.

В антигенному складі деяких бактерій виділяється група антигенів із сильно вираженою імуногенністю, чия біологічна активність відіграє ключову роль у формуванні патогенності збудника. Зв'язування таких антигенів специфічними антитілами практично повністю інактивує вірулентні властивості мікроорганізму та забезпечує імунітет до нього. Описувані антигени отримали назву протективних. Вперше протективний антиген був виявлений в гнійному карбункула, що відокремлюється, викликаного бацилою сибірки. Ця речовина є субодиницею білкового токсину, яка відповідальна за активацію інших, власне вірулентних субодиниць - так званого набряклого та летального факторів.

2.16 Імуноглобуліни, структура та функції.

Природа імуноглобулінів.У відповідь на введення антигену імунна система виробляє антитіла - білки, здатні специфічно з'єднуватися з антигеном, що викликав їх освіту, і таким чином брати участь у імунологічних реакціях. Належать антитіла до γ-глобулінів, тобто найменш рухомий в електричному полі фракції білків сироватки крові. В організмі γ-глобуліни виробляються особливими клітинами – плазмоцитами. γ-глобуліни, що мають функції антитіл, отримали назву імуноглобулінів і позначаються символом Ig. Отже, антитіла - це імуноглобуліни, що виробляються у відповідь на введення антигену та здатні специфічно взаємодіяти з цим же антигеном.

Структура антитіл.Білки імуноглобулінів за хімічним складом відносяться до глікопротеїдів, оскільки складаються з протеїну та Сахарів; побудовано з 18 амінокислот. Мають видові відмінності, пов'язані головним чином набором амінокислот. Їхні молекули мають циліндричну форму, вони видно в електронному мікроскопі. До 80 % імуноглобулінів мають константу седиментації 7S; стійкі до слабких кислот, лугів, нагрівання до 60 °С. Виділити імуноглобуліни із сироватки крові можна фізичними та хімічними методами (електрофорез, ізоелектричне осадження спиртом та кислотами, висолювання, афінна хроматографія та ін.). Ці методи використовують у виробництві для приготування імунобіологічних препаратів.

Імуноглобуліни за структурою, антигенними та імунобіологічними властивостями поділяються на п'ять класів: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Імуноглобуліни М, G, А мають підкласи. Наприклад, IgG має чотири підкласи (IgG, IgG 2 , IgG 3 , IgG 4). Всі класи та підкласи розрізняються за амінокислотною послідовністю.

Молекули імуноглобулінів всіх п'яти класів складаються з поліпептидних ланцюгів: двох однакових важких ланцюгів Н та двох однакових легких ланцюгів - L, з'єднаних між собою дисульфідними містками. Відповідно до кожного класу імуноглобулінів, тобто. М, G, A, E, D розрізняють п'ять типів важких ланцюгів: μ (мю), γ (гама), α (альфа), ε (епсілон) і Δ (дельта), що різняться по антигенності. Легкі ланцюги всіх п'яти класів є спільними та бувають двох типів: κ (каппа) та λ (ламбда); L-ланцюги імуноглобулінів різних класів можуть вступати в з'єднання (рекомбінуватись) як з гомологічними, так і з гетерологічними Н-ланцюгами. Однак в одній і тій же молекулі можуть бути лише ідентичні L-ланцюги (κ або λ). Як в Н-, так і в L-ланцюгах є варіабельна - V область, в якій послідовність амінокислот непостійна, і константна - З область з постійним набором амінокислот. У легких і важких ланцюгах розрізняють NH 2 - та СООН-кінцеві групи.

При обробці -глобуліну меркаптоетанолом руйнуються дисульфідні зв'язки і молекула імуноглобуліну розпадається на окремі ланцюги поліпептидів. При дії протеолітичним ферментом папаїном імуноглобулін розщеплюється на три фрагменти: два не кристалізуються, що містять детермінантні групи до антигену та названі Fab-фрагментами I та II та один кристалізуючий Fc-фрагмент. FabI- і FabII-фрагменти подібні за властивостями та амінокислотним складом і відрізняються від Fc-фрагменту; Fab- та Fc-фрагменти є компактними утвореннями, з'єднаними між собою гнучкими ділянками Н-ланцюга, завдяки чому молекули імуноглобуліну мають гнучку структуру.

Як Н-ланцюга, так і L-ланцюга мають окремі, лінійно пов'язані компактні ділянки, названі доменами; в Н-ланцюга їх по 4, а в L-ланцюга - по 2.

Активні центри, або детермінанти, що формуються у V-областях, займають приблизно 2% поверхні молекули імуноглобуліну. У кожній молекулі є дві детермінанти, що відносяться до гіперваріабельних ділянок Н-і L-ланцюгів, тобто кожна молекула імуноглобуліну може зв'язати дві молекули антигену. Тому антитіла є двовалентними.

Типовою структурою молекули імуноглобуліну є IgG. Інші класи імуноглобулінів відрізняються від IgG додатковими елементами організації їхньої молекули.

У відповідь на запровадження будь-якого антигену можуть вироблятися антитіла всіх п'яти класів. Зазвичай спочатку виробляється IgM, потім IgG, інші - трохи пізніше.