Nešpecifické humorálne faktory, ktoré chránia telo pred mikróbmi. Humorálne faktory nešpecifickej rezistencie
humorálne faktory – komplementový systém. Komplement je komplex 26 proteínov v krvnom sére. Každý proteín je označený ako frakcia latinskými písmenami: C4, C2, C3 atď. Za normálnych podmienok je systém komplementu v neaktívnom stave. Keď antigény vstúpia, aktivuje sa, stimulačným faktorom je komplex antigén-protilátka. Akýkoľvek infekčný zápal začína aktiváciou komplementu. Komplex proteínov komplementu je integrovaný do bunkovej membrány mikróba, čo vedie k lýze buniek. Komplement sa tiež podieľa na anafylaxii a fagocytóze, pretože má chemotaktickú aktivitu. Komplement je teda súčasťou mnohých imunolytických reakcií zameraných na oslobodenie tela od mikróbov a iných cudzích látok;
AIDS
Objavu HIV predchádzala práca R. Galla a jeho kolegov, ktorí izolovali dva ľudské T-lymfotropné retrovírusy pomocou bunkovej kultúry T-lymfocytov, ktorú získali. Jeden z nich, HTLV-I (humen T-lymfotropic virus type I), objavený koncom 70. rokov, je pôvodcom zriedkavej, no malígnej ľudskej T-leukémie. Druhý vírus, označený ako HTLV-II, tiež spôsobuje T-bunkové leukémie a lymfómy.
Po registrácii prvých pacientov so syndrómom získanej imunodeficiencie (AIDS), vtedy neznámym ochorením, v Spojených štátoch začiatkom 80. rokov, R. Gallo navrhol, že jeho pôvodcom bol retrovírus blízky HTLV-I. Hoci bol tento predpoklad o niekoľko rokov neskôr vyvrátený, zohral veľkú úlohu pri objavení skutočného pôvodcu AIDS. V roku 1983 Luc Montenier a skupina zamestnancov Pasteurovho inštitútu v Paríži z kúska tkaniva zo zväčšenej lymfatickej uzliny homosexuála izolovali retrovírus v kultúre T-helper buniek. Ďalšie štúdie ukázali, že tento vírus sa líšil od HTLV-I a HTLV-II – reprodukoval sa iba v pomocných a efektorových bunkách T, označených ako T4, a nereprodukoval sa v T supresorových a zabíjačských bunkách, označených ako T8.
Zavedenie kultúr lymfocytov T4 a T8 do virologickej praxe teda umožnilo izolovať tri obligátne lymfotropné vírusy, z ktorých dva spôsobili proliferáciu T-lymfocytov, exprimovaných v rôznych formách ľudskej leukémie, a jeden, pôvodcu AIDS. , spôsobil ich zničenie. Ten sa nazýva vírus ľudskej imunodeficiencie - HIV.
Štruktúra a chemické zloženie. HIV virióny sú sférické, s priemerom 100-120 nm a svojou štruktúrou sú podobné iným lentivírusom. Vonkajší obal viriónov je tvorený lipidovou dvojvrstvou, na ktorej sú umiestnené glykoproteínové „hroty“ (obr. 21.4). Každý „spike“ pozostáva z dvoch podjednotiek (gp41 a gp!20). Prvý preniká do lipidovej vrstvy, druhý sa nachádza vonku. Lipidová vrstva pochádza z vonkajšej membrány hostiteľskej bunky. K vytvoreniu oboch proteínov (gp41 a gp!20) s nekovalentnou väzbou medzi nimi dochádza pri prerezaní proteínu vonkajšieho obalu HIV (gp!60). Pod vonkajším plášťom sa nachádza valcovité alebo kužeľovité jadro viriónu, tvorené bielkovinami (p!8 a p24). Jadro obsahuje RNA, reverznú transkriptázu a vnútorné proteíny (p7 a p9).
Na rozdiel od iných retrovírusov má HIV komplexný genóm vďaka prítomnosti systému regulačných génov. Bez znalosti základných mechanizmov ich fungovania nie je možné pochopiť jedinečné vlastnosti tohto vírusu, prejavujúce sa rôznymi patologickými zmenami, ktoré v ľudskom organizme spôsobuje.
Genóm HIV obsahuje 9 génov. Tri štruktúrne gény gag, pol A env kódujú zložky vírusových častíc: gen roubík- vnútorné proteíny viriónu, ktoré sú súčasťou jadra a kapsidy; gén pol- reverzná transkriptáza; gén env- typovo špecifické proteíny nachádzajúce sa vo vonkajšom obale (glykoproteíny gp41 a gp!20). Veľká molekulová hmotnosť gp!20 je spôsobená ich vysokým stupňom glykozylácie, čo je jeden z dôvodov antigénnej variability tohto vírusu.
Na rozdiel od všetkých známych retrovírusov má HIV komplexný systém regulácie štrukturálnych génov (obr. 21.5). Spomedzi nich priťahujú najväčšiu pozornosť gény tat A rev. Génový produkt tat zvyšuje rýchlosť transkripcie štrukturálnych aj regulačných vírusových proteínov desaťkrát. Génový produkt rev je tiež regulátorom transkripcie. Riadi však transkripciu buď regulačných alebo štrukturálnych génov. V dôsledku tohto prepínania transkripcie sa namiesto regulačných proteínov syntetizujú kapsidové proteíny, čo zvyšuje rýchlosť reprodukcie vírusu. Teda za účasti gen rev možno určiť prechod od latentnej infekcie k jej aktívnej klinickej manifestácii. Gene nef riadi zastavenie reprodukcie HIV a jeho prechod do latentného stavu a gen vif kóduje malý proteín, ktorý zvyšuje schopnosť viriónu vychádzať z jednej bunky a infikovať druhú. Táto situácia sa však ešte viac skomplikuje, keď sa konečne objasní mechanizmus regulácie replikácie provírusovej DNA génovými produktmi vpr A vpu. Zároveň sa na oboch koncoch DNA provírusu, integrovanej do bunkového genómu, nachádzajú špecifické markery - dlhé terminálne opakovania (LTR), pozostávajúce z identických nukleotidov, ktoré sa podieľajú na regulácii expresie génov. zvážiť. Zároveň existuje určitý algoritmus na zahrnutie génov do procesu vírusovej reprodukcie v rôznych fázach ochorenia.
Antigény. Jadrové proteíny a obalové glykoproteíny (gp!60) majú antigénne vlastnosti. Posledne menované sa vyznačujú vysokou úrovňou antigénnej variability, ktorá je určená vysokou mierou nukleotidových substitúcií v génoch. env A roubík, stokrát vyššia ako zodpovedajúca hodnota pre iné vírusy. Počas genetickej analýzy mnohých izolátov HIV sa nenašiel ani jeden s úplnou zhodou nukleotidových sekvencií. Hlbšie rozdiely boli zaznamenané v kmeňoch HIV izolovaných od pacientov žijúcich v rôznych geografických oblastiach (geografické varianty).
Avšak varianty HIV majú spoločné antigénne epitopy. Intenzívna antigénna variabilita HIV sa vyskytuje v tele pacientov počas infekcie a nosičov vírusu. Umožňuje vírusu „skryť“ sa pred špecifickými protilátkami a faktormi bunkovej imunity, čo vedie k chronickej infekcii.
Zvýšená antigénna variabilita HIV výrazne obmedzuje možnosti vytvorenia vakcíny na prevenciu AIDS.
V súčasnosti sú známe dva typy patogénov - HIV-1 a HIV-2, ktoré sa líšia antigénnymi, patogénnymi a inými vlastnosťami. Spočiatku bol izolovaný HIV-1, ktorý je hlavným pôvodcom AIDS v Európe a Amerike, a o niekoľko rokov neskôr v Senegale bol izolovaný HIV-2, ktorý je rozšírený najmä v západnej a strednej Afrike, hoci ojedinelé prípady tzv. sa vyskytujú aj v Európe.
V Spojených štátoch sa živá vakcína proti adenovírusu úspešne používa na imunizáciu vojenského personálu.
Laboratórna diagnostika. Na detekciu vírusového antigénu v epitelových bunkách sliznice dýchacieho traktu sa používajú imunofluorescenčné a imunoenzýmové metódy a vo výkaloch sa používa imunoelektrónová mikroskopia. Izolácia adenovírusov sa uskutočňuje infekciou citlivých bunkových kultúr, po ktorej nasleduje identifikácia vírusu v RNA a potom v neutralizačnej reakcii a RTGA.
Sérodiagnostika sa uskutočňuje v rovnakých reakciách s párovými sérami chorých ľudí.
Lístok 38
Kultúrne médiá
Mikrobiologický výskum je izolácia čistých kultúr mikroorganizmov, kultivácia a štúdium ich vlastností. Kultúry pozostávajúce z mikroorganizmov rovnakého typu sa nazývajú čisté. Sú potrebné pri diagnostike infekčných chorôb, pri určovaní druhu a typu mikróbov, pri výskumných prácach, pri získavaní odpadových produktov mikróbov (toxíny, antibiotiká, vakcíny a pod.).
Na kultiváciu mikroorganizmov (kultivácia v umelých podmienkach in vitro) sú potrebné špeciálne substráty - živné pôdy. Na médiách mikroorganizmy vykonávajú všetky životné procesy (jesť, dýchať, rozmnožovať sa atď.), a preto sa nazývajú aj „kultúrne médiá“.
Kultúrne médiá
Kultivačné médiá sú základom mikrobiologickej práce a ich kvalita často určuje výsledky celej štúdie. Prostredie musí vytvárať optimálne (najlepšie) podmienky pre život mikróbov.
Požiadavky na prostredie
Prostredie musí spĺňať nasledujúce podmienky:
1) byť výživný, t.j. obsahovať v ľahko stráviteľnej forme všetky látky potrebné na uspokojenie nutričných a energetických potrieb. Sú zdrojom organogénov a minerálnych (anorganických) látok vrátane stopových prvkov. Minerálne látky nielen vstupujú do bunkovej štruktúry a aktivujú enzýmy, ale určujú aj fyzikálno-chemické vlastnosti médií (osmotický tlak, pH atď.). Pri kultivácii množstva mikroorganizmov sa do médií pridávajú rastové faktory – vitamíny, niektoré aminokyseliny, ktoré si bunka nevie syntetizovať;
Pozor! Mikroorganizmy, rovnako ako všetky živé veci, potrebujú dostatok vody.
2) majú optimálnu koncentráciu vodíkových iónov - pH, pretože len s optimálnou reakciou prostredia, ovplyvňujúcou priepustnosť škrupiny, môžu mikroorganizmy absorbovať živiny.
Pre väčšinu patogénnych baktérií je optimálne mierne zásadité prostredie (pH 7,2-7,4). Výnimkou je Vibrio cholerae - jeho optimum je v alkalickom pásme
(pH 8,5-9,0) a pôvodcu tuberkulózy, ktorý vyžaduje mierne kyslú reakciu (pH 6,2-6,8).
Aby sa zabránilo kyslým alebo zásaditým produktom ich životnej aktivity v zmene pH počas rastu mikroorganizmov, médiá musia byť pufrované, to znamená, že obsahujú látky, ktoré neutralizujú metabolické produkty;
3) byť izotonický pre mikrobiálnu bunku, to znamená, že osmotický tlak v médiu musí byť rovnaký ako vo vnútri bunky. Pre väčšinu mikroorganizmov je optimálnym prostredím 0,5 % roztok chloridu sodného;
4) byť sterilný, pretože cudzie mikróby interferujú s rastom skúmaného mikróbu, určovaním jeho vlastností a menia vlastnosti média (zloženie, pH atď.);
5) tuhé médiá musia byť vlhké a mať optimálnu konzistenciu pre mikroorganizmy;
6) majú určitý redoxný potenciál, t.j. pomer látok darujúcich a prijímajúcich elektróny, vyjadrený indexom RH2. Tento potenciál ukazuje nasýtenie prostredia kyslíkom. Niektoré mikroorganizmy vyžadujú vysoký potenciál, zatiaľ čo iné vyžadujú nízky. Napríklad anaeróby sa reprodukujú pri RH2 nie vyššej ako 5 a aeróby pri RH2 nie nižšej ako 10. Redoxný potenciál väčšiny prostredí spĺňa požiadavky aeróbov a fakultatívnych anaeróbov;
7) byť čo najjednotnejšie, t.j. obsahovať konštantné množstvá jednotlivých zložiek. Médiá na kultiváciu väčšiny patogénnych baktérií by teda mali obsahovať 0,8 až 1,2 g aminodusíka NH2, t.j. celkový dusík aminoskupín aminokyselín a nižších polypeptidov; 2,5-3,0 hl celkového dusíka N; 0,5 % chloridov v prepočte na chlorid sodný; 1% peptónu.
Je žiaduce, aby médiá boli transparentné - je pohodlnejšie sledovať rast plodín a ľahšie si všimnúť kontamináciu prostredia cudzími mikroorganizmami.
Klasifikácia médií
Potreba živín a environmentálne vlastnosti sa medzi rôznymi typmi mikroorganizmov líšia. Tým sa eliminuje možnosť vytvorenia univerzálneho prostredia. Okrem toho je výber konkrétneho prostredia ovplyvnený cieľmi štúdie.
V súčasnosti bolo navrhnuté obrovské množstvo prostredí, ktorých klasifikácia je založená na nasledujúcich charakteristikách.
1. Počiatočné komponenty. Na základe východiskových zložiek sa rozlišujú prírodné a syntetické médiá. Prírodné médiá sa pripravujú zo živočíšnych produktov a
rastlinného pôvodu. V súčasnosti boli vyvinuté médiá, v ktorých sa hodnotné potravinové produkty (mäso a pod.) nahrádzajú nepotravinovými produktmi: kostná a rybia múčka, kŕmne kvasnice, krvné zrazeniny a pod. Napriek tomu, že zloženie živných pôd z prírodných produktov je veľmi zložitý a líši sa v závislosti od surovín, tieto médiá sú široko používané.
Syntetické médiá sa pripravujú z určitých chemicky čistých organických a anorganických zlúčenín, odoberajú sa v presne špecifikovaných koncentráciách a rozpúšťajú sa v dvakrát destilovanej vode. Dôležitou výhodou týchto médií je, že ich zloženie je konštantné (je známe, koľko a akých látok obsahujú), takže tieto médiá sú ľahko reprodukovateľné.
2. Konzistencia (stupeň hustoty). Médiá sú tekuté, husté a polotekuté. Pevné a polotekuté médiá sa pripravujú z tekutých látok, do ktorých sa zvyčajne pridáva agar-agar alebo želatína, aby sa získalo médium požadovanej konzistencie.
Agar-agar je polysacharid získaný z určitých
odrody morských rias. Nie je živinou pre mikroorganizmy a slúži len na zhutnenie prostredia. Vo vode sa agar topí pri 80-100°C a tuhne pri 40-45°C.
Želatína je živočíšna bielkovina. Želatínové médiá sa topia pri 25-30°C, takže plodiny sa na nich zvyčajne pestujú pri izbovej teplote. Hustota týchto médií klesá pri pH pod 6,0 a nad 7,0 a zle vytvrdzujú. Niektoré mikroorganizmy využívajú želatínu ako živinu – pri raste médium skvapalňuje.
Okrem toho sa ako tuhé médiá používajú zrazené krvné sérum, koagulované vajcia, zemiaky a médiá so silikagélom.
3. Zloženie. Prostredia sa delia na jednoduché a zložité. Prvý zahŕňa mäsový peptónový vývar (MPB), mäsový peptónový agar (MPA), Hottingerov vývar a agar, výživnú želatínu a peptónovú vodu. Komplexné médiá sa pripravujú pridaním krvi, séra, sacharidov a iných látok potrebných na reprodukciu konkrétneho mikroorganizmu do jednoduchých médií.
4. Účel: a) základné (bežne používané) médiá sa používajú na kultiváciu väčšiny patogénnych mikróbov. Sú to vyššie uvedené MP A, MPB, bujón a Hottinger agar, peptónová voda;
b) špeciálne médiá sa používajú na izoláciu a pestovanie mikroorganizmov, ktoré nerastú na jednoduchých médiách. Napríklad na kultiváciu streptokoka sa do média pridáva cukor, na pneumo- a meningokoky - krvné sérum, na pôvodcu čierneho kašľa - krv;
c) elektívne (selektívne) prostredia slúžia na izoláciu určitého druhu mikróbov, ktorých rast podporujú, odďaľujú alebo potláčajú rast sprievodných mikroorganizmov. Žlčové soli, ktoré potláčajú rast E. coli, teda vytvárajú prostredie
selektívne pre pôvodcu brušného týfusu. Médiá sa stávajú selektívnymi, keď sa k nim pridávajú určité antibiotiká, soli a mení sa pH.
Kvapalné voliteľné médiá sa nazývajú akumulačné médiá. Príkladom takéhoto média je peptónová voda s pH 8,0. Pri tomto pH sa na ňom aktívne množí Vibrio cholerae a iné mikroorganizmy nerastú;
d) diferenciálne diagnostické médiá umožňujú rozlíšiť (odlíšiť) jeden typ mikróbov od druhého enzymatickou aktivitou, napríklad Hiss médium so sacharidmi a indikátorom. S rastom mikroorganizmov, ktoré rozkladajú sacharidy, sa mení farba média;
e) konzervačné médiá sú určené na primárne naočkovanie a prepravu testovaného materiálu; zabraňujú smrti patogénnych mikroorganizmov a potláčajú vývoj saprofytov. Príkladom takéhoto média je zmes glycerolu používaná na zber stolice v štúdiách uskutočnených na detekciu radu črevných baktérií.
Hepatitída (A,E)
Pôvodca hepatitídy A (vírus HAV-hepatitídy A) patrí do rodiny pikornavírusov, rodu enterovírusov. Spôsobuje najčastejšie vírusovú hepatitídu, ktorá má viacero historických názvov (infekčná, epidemická hepatitída, Botkinova choroba atď.). U nás je asi 70 % prípadov vírusovej hepatitídy spôsobených vírusom hepatitídy A. Vírus prvýkrát objavil S. Feystone v roku 1979 v stolici pacientov pomocou imunitnej elektrónovej mikroskopie.
Štruktúra a chemické zloženie. Z hľadiska morfológie a štruktúry je vírus hepatitídy A blízky všetkým enterovírusom (pozri 21.1.1.1). RNA vírusu hepatitídy A obsahuje nukleotidové sekvencie bežné pre iné enterovírusy.
Vírus hepatitídy A má jeden vírusovo špecifický antigén proteínovej povahy. HAV sa od enterovírusov líši vyššou odolnosťou voči fyzikálnym a chemickým faktorom. Pri zahriatí na 60°C po dobu 1 hodiny je čiastočne inaktivovaný, pri 100°C je zničený do 5 minút, je citlivý na pôsobenie formalínu a UV žiarenia.
Pestovanie a rozmnožovanie. Vírus hepatitídy má zníženú schopnosť rozmnožovania v bunkových kultúrach. Podarilo sa ho však prispôsobiť súvislým bunkovým líniám ľudí a opíc. Reprodukcia vírusu v bunkovej kultúre nie je sprevádzaná CPE. HAV sa v kultivačnej tekutine takmer nedeteguje, pretože je spojený s bunkami, v ktorých cytoplazme sa reprodukuje:
Patogenéza ľudských chorôb a imunity. HAV, podobne ako iné enterovírusy, vstupuje s potravou do gastrointestinálneho traktu, kde sa rozmnožuje v epitelových bunkách sliznice tenkého čreva a regionálnych lymfatických uzlín. Potom sa patogén dostane do krvi, v ktorej sa zistí na konci inkubačnej doby a v prvých dňoch ochorenia.
Na rozdiel od iných enterovírusov sú hlavným cieľom škodlivého účinku HAV pečeňové bunky, v cytoplazme ktorých dochádza k jeho rozmnožovaniu. Je možné, že hepatocyty sú poškodené NK bunkami (natural killer cells), ktoré s nimi v aktivovanom stave môžu interagovať a spôsobiť ich zničenie. K aktivácii NK buniek dochádza aj v dôsledku ich interakcie s interferónom indukovaným vírusom. Poškodenie hepatocytov je sprevádzané rozvojom žltačky a zvýšením hladiny transamináz v krvnom sére. Ďalej patogén vstupuje do črevného lúmenu so žlčou a vylučuje sa výkalmi, ktoré obsahujú vysokú koncentráciu vírusu na konci inkubačnej doby a v prvých dňoch ochorenia (pred rozvojom žltačky). Hepatitída A zvyčajne končí úplným uzdravením a úmrtia sú zriedkavé.
Po prekonaní klinicky výraznej alebo asymptomatickej infekcie sa vytvára celoživotná humorálna imunita spojená so syntézou antivírusových protilátok. Imunoglobulíny triedy IgM miznú zo séra 3-4 mesiace po nástupe ochorenia, zatiaľ čo IgG pretrváva mnoho rokov. Bola tiež stanovená syntéza sekrečných imunoglobulínov SlgA.
Epidemiológia. Zdrojom infekcie sú chorí ľudia, vrátane tých s bežnou asymptomatickou formou infekcie. Vírus hepatitídy A medzi obyvateľstvom široko cirkuluje. Na európskom kontinente sa sérové protilátky proti HAV nachádzajú u 80 % dospelej populácie nad 40 rokov. V krajinách s nízkou sociálno-ekonomickou úrovňou sa infekcia vyskytuje už v prvých rokoch života. Hepatitída A často postihuje deti.
Pacient je pre ostatných najnebezpečnejší na konci inkubačnej doby a v prvých dňoch výšky ochorenia (pred objavením sa žltačky) v dôsledku maximálneho uvoľnenia vírusu vo výkaloch. Hlavným mechanizmom prenosu je fekálno-orálny - prostredníctvom jedla, vody, domácich potrieb, detských hračiek.
Laboratórna diagnostika sa vykonáva identifikáciou vírusu vo výkaloch pacienta pomocou imunoelektrónovej mikroskopie. Vírusový antigén vo výkaloch sa môže detegovať aj pomocou enzýmovej imunoanalýzy a rádioimunoanalýzy. Najpoužívanejšou sérodiagnostikou hepatitídy je detekcia pomocou rovnakých metód protilátok triedy IgM v párových krvných sérach, ktoré dosahujú vysoký titer počas prvých 3-6 týždňov.
Špecifická prevencia. Prevencia očkovania proti hepatitíde A je vo vývoji. Testujú sa inaktivované vakcíny a vakcíny so živou kultúrou, ktorých výroba je náročná pre slabú reprodukciu vírusu v bunkových kultúrach. Najsľubnejší je vývoj geneticky upravenej vakcíny. Na pasívnu imunoprofylaxiu hepatitídy A sa používa imunoglobulín získaný zo zmesi darcovských sér.
Pôvodca hepatitídy E má určité podobnosti s kalicivírusmi. Veľkosť vírusovej častice je 32-34 nm. Genetický materiál predstavuje RNA. K prenosu vírusu hepatitídy E, podobne ako HAV, dochádza enterálnou cestou. Sérodiagnostika sa uskutočňuje stanovením protilátok proti antigénu E-vírusu.
Humorálne ochranné faktory. Nešpecifické faktory Špecifické faktory: Antigény (AG) - kompletné - menejcenné protilátky (AT)
Komplement je systém bielkovín krvného séra, ktorý pozostáva z 9 frakcií: C 1 – C 9 Vlastnosti: - ničí mikrobiálne bunky - podporuje fagocytózu - podieľa sa na zápalových a alergických reakciách. Syntetizované: v kostnej dreni v pečeni v slezine
Poznámka! -Frakcia C 1 – zodpovedná za komplex AT+AG -Frakcia C 3 – hlavná časť komplementu Absencia frakcie C 3 vedie k imunodeficiencii. Nadmerne aktívny systém komplementu vedie k smrti ľudského tela (hromadenie toxínov, zmeny v krvi, alergické reakcie).
Interferón je proteín, ktorý prenáša informácie z jednej bunky do druhej. Existuje: α (alfa) - produkovaný leukocytmi β (beta) - produkovaný fibroblastmi γ (gama) - produkovaný vírusmi lymfocytov a produkty rozpadu mikroorganizmov prispievajú k tvorbe interferónu. Musíte vedieť toto: α (alfa) a β (beta) sa produkujú neustále; γ (gama) sa vytvára, keď vírus vstúpi do tela.
C-reaktívny proteín - produkovaný v pečeni ako odpoveď na poškodenie tkaniva a buniek. Je indikátorom zápalového procesu. Nachádza sa napríklad v krvnom sére pacientov s tuberkulózou a reumatizmom. Podporuje zvýšenú fagocytózu. β-lyzín je frakcia proteínov krvného séra. Syntetizovaný krvnými doštičkami poškodzuje cytoplazmatickú membránu baktérií. Erytrín - uvoľňuje sa z červených krviniek (príklad: má škodlivý účinok na pôvodcu záškrtu) Leukíny - uvoľňujú sa z leukocytov, neutralizujú Gr (-) a Gr (+) baktérie.
Pozor! Toto sú silné humorálne obranné faktory. Antigény (AG) sú komplexné organické látky cudzie telu, ktoré po vstupe do organizmu spôsobujú tvorbu protilátok (AT), meniace imunitnú odpoveď. Antigény sa delia na: 1. Kompletné (tvoriace AT) – mikroorganizmy a toxíny. 2. Inferior – nebielkovinového pôvodu (netvoria AT). Nižšie AG sa delia na: 1. Haptény 2. Polovičné haptény.
Haptény (sacharidy, tuky) Spôsobujú syntézu AT len vtedy, keď sú kombinované s molekulou nosného proteínu. Pozor! Autoantigény sú látky, ktoré majú schopnosť imunizovať organizmus, z ktorého sa získavajú. Autoantigény vznikajú z buniek kože, pľúc, obličiek, pečene, mozgu vplyvom chladenia, liekov a vírusových infekcií. Pri poškodení týchto orgánov sa autoantigény absorbujú a spôsobujú tvorbu protilátok.
Hemihaptény sú chemické zlúčeniny, ktoré sa kombinujú s AT, ale nedochádza k žiadnej imunologickej reakcii. Antigénna štruktúra mikrobiálnej bunky. Mikroorganizmy majú rôzne zloženie AG „O“ – AG – somatické – nachádzajú sa v bunkovej stene mikrobiálnej bunky „K“ – AG – kapsulárne „H“ – AG – bičíkovité „Vi“ – AG – virulencia – nachádzajúce sa na povrchu bunky, spôsobuje ťažkú formu ochorenia
Protilátky (imunoglobulíny) Protilátky sú špecifické globulíny, ktoré sa tvoria v organizme pod vplyvom antigénu a majú schopnosť s ním špecificky reagovať. AG je absorbovaný bunkami pečene, sleziny, lymfatických uzlín, preniká do cytoplazmy, mení syntézu proteínu - globulínu, t.j. tvorí AT. Protilátky interagujú s homogénnymi antigénmi a neutralizujú ich. Pozor! Toto je potrebné vedieť na diagnostiku infekčných chorôb.
Mechanizmus tvorby AT. 1. Indukčná fáza - od okamihu vystavenia AG a trvá 20 hodín. 2. Produktívna fáza: - prvé protilátky sa objavia na 4.-5. deň - do krvi sa dostávajú na 7.-8. deň - maximálne množstvo na 15. deň. Pozor! Keď ten istý antigén opäť vstúpi do tela, produkcia antigénov je aktívnejšia. Príčiny zníženej tvorby AT: - hladovka, nedostatok vitamínov - žiarenie - hormóny, AB - stres - ochladenie, prehriatie - intoxikácia
triedy Ig protilátok. G – tvorí až 80 % protilátok. Aktívne viaže antigény baktérií, vírusov, exotoxíny Ig. M - prvý sa objaví po imunizácii. Aktivujte fagocytózu. Ig. A - sérum - neutralizuje mikroorganizmy a toxíny, ktoré sa dostali do krvi. Ig. A - sekrečné - produkované lymfoidnými bunkami dýchacieho traktu, ústnej dutiny a čriev. Má ochrannú funkciu proti črevným a respiračným infekciám. Ig. E - sú fixované na rôznych orgánoch a tkanivách, zohrávajú úlohu pri rozvoji alergických reakcií. Ig. D – objavujú sa pri ochoreniach kože a štítnej žľazy.
Interakcia AT s AG sa využíva pri imunitných reakciách. V závislosti od vonkajšieho prejavu reakcie dostali AT názvy (typy): - antitoxíny (neutralizačný toxín) - aglutiníny (lepiace baktérie) - lyzíny (rozpúšťajúce baktérie) - precipitíny (precipitujúce antigény) - opsoníny (zosilňujúce fagocytózu)
Humorálne faktory nešpecifickej ochrany
Medzi hlavné humorálne faktory nešpecifickej obrany organizmu patrí lyzozým, interferón, komplementový systém, properdín, lyzíny, laktoferín.
Lysozým je lyzozomálny enzým a nachádza sa v slzách, slinách, nosnom hliene, sekrétoch slizníc a krvnom sére. Má vlastnosť lyzovať živé a mŕtve mikroorganizmy.
Interferóny sú proteíny, ktoré majú antivírusové, protinádorové a imunomodulačné účinky. Interferón pôsobí tak, že reguluje syntézu nukleových kyselín a proteínov, aktivuje syntézu enzýmov a inhibítorov, ktoré blokujú transláciu vírusu a RNA.
Medzi nešpecifické humorálne faktory patrí systém komplementu (komplexný proteínový komplex, ktorý je neustále prítomný v krvi a je dôležitým faktorom imunity). Systém komplementu sa skladá z 20 interagujúcich proteínových zložiek, ktoré môžu byť aktivované bez účasti protilátok, čím sa vytvorí komplex atakujúci membránu s následným napadnutím membrány cudzej bakteriálnej bunky, čo vedie k jej zničeniu. Cytotoxická funkcia komplementu je v tomto prípade aktivovaná priamo cudzím inváznym mikroorganizmom.
Properdin sa podieľa na deštrukcii mikrobiálnych buniek, neutralizácii vírusov a zohráva významnú úlohu pri nešpecifickej aktivácii komplementu.
Lyzíny sú proteíny krvného séra, ktoré majú schopnosť lyzovať určité baktérie.
Laktoferín je lokálny imunitný faktor, ktorý chráni povrchy epitelu pred mikróbmi.
Bezpečnosť technologických procesov a výroby
Všetky existujúce ochranné opatrenia, podľa princípu ich vykonávania, možno rozdeliť do troch hlavných skupín: 1) Zabezpečenie, aby živé časti elektrických zariadení boli pre človeka neprístupné...
Spaľovacie plyny
Tvorba dymu je zložitý fyzikálny a chemický proces pozostávajúci z niekoľkých etáp, ktorých prínos závisí od podmienok pyrolýzy a spaľovania stavebných dokončovacích materiálov. Ako ukázali štúdie...
Ochrana pred vnútorným ožiarením pri práci s rádioaktívnymi látkami
Hygienické predpisy (OSP-72) podrobne upravujú pravidlá pre prácu s rádioaktívnymi látkami a opatrenia na ochranu pred preexponovaním.Na základe účelu konkrétneho použitia rádioaktívnych látok možno prácu s nimi rozdeliť do dvoch kategórií...
Osobné ochranné prostriedky pre pracovníkov
Osobné ochranné prostriedky. Hasenie požiaru
V komplexe ochranných opatrení je dôležité poskytnúť obyvateľstvu osobné ochranné pracovné prostriedky a praktický nácvik správneho používania týchto prostriedkov v podmienkach použitia zbraní hromadného ničenia nepriateľom...
Zabezpečenie bezpečnosti ľudí v núdzových situáciách
Udalosti, ktoré sa u nás v poslednom období odohrávajú, spôsobili zmeny vo všetkých sférach verejného života. Nárast frekvencie prejavov ničivých síl prírody, počtu priemyselných nehôd a katastrof...
Nebezpečné atmosférické javy (príznaky priblíženia, škodlivé faktory, preventívne a ochranné opatrenia)
Bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci. Analýza priemyselných úrazov
Ochrana pred bleskom (ochrana pred bleskom, ochrana pred bleskom) je súbor technických riešení a špeciálnych zariadení na zaistenie bezpečnosti stavby, ako aj majetku a osôb v nej. Ročne sa na svete vyskytne až 16 miliónov búrok...
Požiarna bezpečnosť elektrických inštalácií čerpacej stanice čpavku
Ergonomické ustanovenia. Bezpečnosť pri prevádzke technických systémov. Požiare v obývaných oblastiach
Pre sídla nachádzajúce sa v zalesnených oblastiach musia orgány samosprávy vypracovať a implementovať opatrenia...
Pojem „zdravie“ a zložky zdravého životného štýlu
Ľudské zdravie je výsledkom komplexnej interakcie sociálnych, environmentálnych a biologických faktorov. Predpokladá sa, že príspevok rôznych vplyvov na zdravie je nasledovný: 1. dedičnosť - 20%; 2. životné prostredie - 20 %; 3...
V životnom cykle tvorí človek a prostredie, ktoré ho obklopuje, neustále fungujúci systém „človek – prostredie“. Habitat je prostredie obklopujúce človeka, ktoré je v danej chvíli určené kombináciou faktorov (fyzické...
Spôsoby, ako zabezpečiť ľudský život
Chemikálie sú široko používané človekom v práci aj v bežnom živote (konzervanty, saponáty, čistiace prostriedky, dezinfekčné prostriedky, ako aj prípravky na maľovanie a lepenie rôznych predmetov). Všetky chemikálie...
Spôsoby, ako zabezpečiť ľudský život
Formy existencie živej hmoty na Zemi sú mimoriadne rozmanité: od jednobunkových prvokov až po vysoko organizované biologické organizmy. Od prvých dní života je človek obklopený svetom biologických tvorov...
Systém fyzickej ochrany jadrového zariadenia
V každom jadrovom zariadení je navrhnutý a zavedený bezpečnostný ochranný systém. Účelom vytvorenia PPS je zabrániť neoprávnenému konaniu (AAC) vo vzťahu k položkám fyzickej ochrany (PPZ): jadrové materiály, jadrové materiály a chemické jadrové materiály...
Krv obsahuje okrem fagocytov rozpustné nešpecifické látky, ktoré majú škodlivý účinok na mikroorganizmy. Patria sem komplement, properdín, β-lyzíny, x-lyzíny, erytrín, leukíny, plakíny, lyzozým atď.
Komplement (z lat. komplementum - sčítanie) je komplexný systém proteínových frakcií krvi, ktorý má schopnosť lyzovať mikroorganizmy a iné cudzie bunky, napríklad červené krvinky. Existuje niekoľko zložiek komplementu: C 1, C 2, C 3 atď. Komplement sa ničí pri teplote 55 °C počas 30 minút. Táto vlastnosť sa nazýva termolabilita. Ničí sa aj trasením, vplyvom UV lúčov a pod. Okrem krvného séra sa komplement nachádza v rôznych telesných tekutinách a v zápalovom exsudáte, ale chýba v prednej očnej komore a mozgovomiechovom moku.
Properdin (z latinčiny properde - pripravovať) je skupina zložiek normálneho krvného séra, ktorá aktivuje komplement v prítomnosti iónov horčíka. Je podobný enzýmom a hrá dôležitú úlohu v odolnosti organizmu voči infekcii. Zníženie hladiny properdínu v krvnom sére naznačuje nedostatočnú aktivitu imunitných procesov.
β-lyzíny sú termostabilné (teplotne odolné) látky v ľudskom krvnom sére, ktoré majú antimikrobiálny účinok, hlavne proti grampozitívnym baktériám. Zničené pri 63°C a vplyvom UV lúčov.
X-lyzín je tepelne stabilná látka izolovaná z krvi pacientov s vysokou horúčkou. Má schopnosť lyzovať baktérie, najmä gramnegatívne, bez účasti komplementu. Odoláva zahrievaniu na 70-100°C.
Erytrín sa izoluje zo zvieracích erytrocytov. Má bakteriostatický účinok na patogény záškrtu a niektoré ďalšie mikroorganizmy.
Leukíny sú baktericídne látky izolované z leukocytov. Tepelne stabilný, zničený pri 75-80° C. Nachádza sa v krvi vo veľmi malých množstvách.
Plakíny sú látky podobné leukínom izolovaným z krvných doštičiek.
Lysozým je enzým, ktorý ničí membránu mikrobiálnych buniek. Nachádza sa v slzách, slinách a krvných tekutinách. Rýchle hojenie rán spojovky oka, slizníc ústnej dutiny a nosa je do značnej miery spôsobené prítomnosťou lyzozýmu.
Zložky moču, prostatickej tekutiny a extraktov rôznych tkanív majú tiež baktericídne vlastnosti. Normálne sérum obsahuje malé množstvo interferónu.
Kontrolné otázky
1. Aké sú humorálne faktory nešpecifickej ochrany?
2. Aké humorálne faktory nešpecifickej ochrany poznáte?
Špecifické obranné faktory tela (imunita)
Vyššie uvedené zložky nevyčerpávajú celý arzenál humorálnych ochranných faktorov. Hlavné z nich sú špecifické protilátky - imunoglobulíny, ktoré sa tvoria, keď sa do tela dostanú cudzie látky - antigény.
Antigény
Antigény sú látky pre organizmus geneticky cudzie (bielkoviny, nukleoproteíny, polysacharidy atď.), na zavedenie ktorých organizmus reaguje vývojom špecifických imunologických reakcií. Jednou z týchto reakcií je tvorba protilátok.
Antigény majú dve hlavné vlastnosti: 1) imunogenicitu, t.j. schopnosť indukovať tvorbu protilátok a imunitných lymfocytov; 2) schopnosť vstúpiť do špecifickej interakcie s protilátkami a imunitnými (senzibilizovanými) lymfocytmi, ktorá sa prejavuje vo forme imunologických reakcií (neutralizácia, aglutinácia, lýza atď.). Antigény, ktoré majú obe vlastnosti, sa nazývajú kompletné. Patria sem cudzie proteíny, séra, bunkové elementy, toxíny, baktérie, vírusy.
Látky, ktoré nespôsobujú imunologické reakcie, najmä tvorbu protilátok, ale vstupujú do špecifickej interakcie s hotovými protilátkami, sa nazývajú haptény – defektné antigény. Haptény nadobúdajú vlastnosti plnohodnotných antigénov po spojení s veľkomolekulárnymi látkami – proteínmi, polysacharidmi.
Podmienky, ktoré určujú antigénne vlastnosti rôznych látok sú: cudzosť, makromolekulárnosť, koloidný stav, rozpustnosť. Antigenicita sa prejaví, keď látka vstúpi do vnútorného prostredia tela, kde sa stretne s bunkami imunitného systému.
Špecifickosť antigénov, ich schopnosť kombinovať sa len s príslušnou protilátkou, je jedinečný biologický jav. Je základom mechanizmu udržiavania stálosti vnútorného prostredia tela. Túto stálosť zabezpečuje imunitný systém, ktorý rozpoznáva a ničí geneticky cudzie látky (vrátane mikroorganizmov a ich jedov), ktoré sa nachádzajú v jeho vnútornom prostredí. Ľudský imunitný systém je pod neustálym imunologickým dohľadom. Je schopný rozpoznať cudzosť, keď sa bunky líšia len jedným génom (rakovina).
Špecifickosť je štrukturálny znak látok, ktorými sa antigény navzájom líšia. Je určená antigénnym determinantom, t. j. malou časťou molekuly antigénu, ktorá sa spája s protilátkou. Počet takýchto miest (zoskupení) je rôzny pre rôzne antigény a určuje počet molekúl protilátky, s ktorými sa môže antigén viazať (valencia).
Schopnosť antigénov spájať sa len s tými protilátkami, ktoré vznikli ako odpoveď na aktiváciu imunitného systému daným antigénom (špecifickosť) sa v praxi využíva: 1) diagnostika infekčných ochorení (stanovenie špecifických antigénov patogénu alebo špecifických protilátok v r. krvné sérum pacienta); 2) prevencia a liečba pacientov s infekčnými chorobami (vytvorenie imunity voči určitým mikróbom alebo toxínom, špecifická neutralizácia jedov patogénov mnohých chorôb počas imunoterapie).
Imunitný systém jasne rozlišuje medzi „vlastnými“ a „cudzími“ antigénmi, pričom reaguje len na tie druhé. Možné sú však reakcie na telu vlastné antigény – autoantigény a vznik protilátok proti nim – autoprotilátok. Z autoantigénov sa stávajú „bariérové“ antigény - bunky, látky, ktoré počas života jedinca neprichádzajú do kontaktu s imunitným systémom (očná šošovka, spermie, štítna žľaza a pod.), ale prichádzajú s ním počas rôznych zranenia, ktoré sa zvyčajne absorbujú do krvi. A keďže počas vývoja tela neboli tieto antigény rozpoznané ako „vlastné“, nevytvorila sa prirodzená tolerancia (špecifická imunologická nereakcia), t.j. bunky imunitného systému zostali v tele schopné imunitnej odpovede na tieto vlastné antigény.
V dôsledku objavenia sa autoprotilátok sa môžu vyvinúť autoimunitné ochorenia v dôsledku: 1) priameho cytotoxického účinku autoprotilátok na bunky príslušných orgánov (napríklad Hashimotova struma - poškodenie štítnej žľazy); 2) nepriame pôsobenie komplexov autoantigén-autoprotilátka, ktoré sa ukladajú v postihnutom orgáne a spôsobujú jeho poškodenie (napríklad systémový lupus erythematosus, reumatoidná artritída).
Antigény mikroorganizmov. Mikrobiálna bunka obsahuje veľké množstvo antigénov, ktoré majú rôzne miesta v bunke a rôzny význam pre rozvoj infekčného procesu. Rôzne skupiny mikroorganizmov majú rôzne antigénne zloženie. V črevných baktériách boli dobre študované O-, K- a H-antigény.
O-antigén je spojený s bunkovou stenou mikrobiálnej bunky. Zvyčajne sa nazýval „somatický“, pretože sa verilo, že tento antigén je obsiahnutý v tele (soma) bunky. O-antigén gramnegatívnych baktérií je komplexný komplex lipopolysacharid-proteín (endotoxín). Je tepelne stabilný a pri ošetrení alkoholom a formaldehydom sa nezrúti. Pozostáva z hlavného jadra a bočných polysacharidových reťazcov. Špecifickosť O-antigénov závisí od štruktúry a zloženia týchto reťazcov.
K-antigény (kapsulárne) sú spojené s puzdrom a bunkovou stenou mikrobiálnej bunky. Nazývajú sa aj škrupinové. K antigény sú umiestnené povrchnejšie ako O antigény. Sú to najmä kyslé polysacharidy. Existuje niekoľko typov K-antigénov: A, B, L atď. Tieto antigény sa navzájom líšia odolnosťou voči teplotným vplyvom. A-antigén je najstabilnejší, L - najmenej. Medzi povrchové antigény patrí aj Vi-antigén, ktorý sa nachádza v patogénoch brušného týfusu a niektorých ďalších črevných baktériách. Ničí sa pri 60 °C. Prítomnosť Vi antigénu je spojená s virulenciou mikroorganizmov.
H-antigény (bičíkové) sú lokalizované v bičíkoch baktérií. Sú to špeciálny proteín - bičík. Pri zahriatí zničené. Pri úprave formalínom si zachovávajú svoje vlastnosti (pozri obr. 70).
Ochranný antigén (ochranný) (z latinčiny protectio - ochrana, ochrana) tvoria patogény v tele pacienta. Pôvodcovia antraxu, moru a brucelózy sú schopní tvoriť ochranný antigén. Nachádza sa v exsudátoch postihnutých tkanív.
Detekcia antigénov v patologickom materiáli je jednou z metód laboratórnej diagnostiky infekčných ochorení. Na detekciu antigénu sa používajú rôzne imunitné reakcie (pozri nižšie).
Počas vývoja, rastu a reprodukcie mikroorganizmov sa ich antigény môžu meniť. Dochádza k strate niektorých antigénnych zložiek, ktoré sú umiestnené povrchnejšie. Tento jav sa nazýva disociácia. Príkladom toho je disociácia „S“ - „R“.
Kontrolné otázky
1. Čo sú to antigény?
2. Aké sú hlavné vlastnosti antigénov?
3. Aké antigény mikrobiálnych buniek poznáte?
Protilátky
Protilátky sú špecifické krvné proteíny - imunoglobulíny, ktoré sa tvoria ako odpoveď na zavedenie antigénu a sú schopné s ním špecificky reagovať.
V ľudskom sére sú dva typy proteínov: albumíny a globulíny. Protilátky sú primárne spojené s globulínmi, ktoré sú modifikované antigénom a nazývajú sa imunoglobulíny (Ig). Globulíny sú heterogénne. Na základe rýchlosti pohybu v géli, keď ním prechádza elektrický prúd, sa delia na tri frakcie: α, β, γ. Protilátky patria najmä k γ-globulínom. Táto frakcia globulínov má najvyššiu rýchlosť pohybu v elektrickom poli.
Imunoglobulíny sa vyznačujú molekulovou hmotnosťou, rýchlosťou sedimentácie pri ultracentrifugácii (odstreďovanie pri veľmi vysokej rýchlosti) atď. Rozdiely v týchto vlastnostiach umožnili rozdeliť imunoglobulíny do 5 tried: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Všetky zohrávajú úlohu pri vytváraní imunity proti infekčným chorobám.
Imunoglobulíny G (IgG) tvoria asi 75 % všetkých ľudských imunoglobulínov. Najaktívnejšie sú pri rozvoji imunity. Jediné imunoglobulíny prenikajú do placenty a poskytujú plodu pasívnu imunitu. Majú nízku molekulovú hmotnosť a rýchlosť sedimentácie počas ultracentrifugácie.
Imunoglobulín M (IgM) sa tvorí v plode a ako prvý sa objaví po infekcii alebo imunizácii. Táto trieda zahŕňa „normálne“ ľudské protilátky, ktoré sa tvoria počas jeho života, bez viditeľných prejavov infekcie alebo pri opakovaných infekciách v domácnosti. Majú vysokú molekulovú hmotnosť a rýchlosť sedimentácie počas ultracentrifugácie.
Imunoglobulíny A (IgA) majú schopnosť prenikať do slizničných sekrétov (kolostrum, sliny, obsah priedušiek a pod.). Zohrávajú úlohu pri ochrane slizníc dýchacích a tráviacich ciest pred mikroorganizmami. Z hľadiska molekulovej hmotnosti a rýchlosti sedimentácie počas ultracentrifugácie sú blízke IgG.
Imunoglobulín E (IgE) alebo reaginy sú zodpovedné za alergické reakcie (pozri kapitolu 13). Hrať úlohu pri rozvoji lokálnej imunity.
Imunoglobulín D (IgD). V malom množstve sa nachádza v krvnom sére. Nedostatočne študovaný.
Štruktúra imunoglobulínov. Molekuly imunoglobulínov všetkých tried sú konštruované rovnakým spôsobom. Najjednoduchšia štruktúra molekúl IgG je: dva páry polypeptidových reťazcov spojené disulfidovou väzbou (obr. 31). Každý pár pozostáva z ľahkého a ťažkého reťazca, ktoré sa líšia molekulovou hmotnosťou. Každý reťazec má konštantné úseky, ktoré sú geneticky predurčené, a variabilné úseky, ktoré sa tvoria pod vplyvom antigénu. Tieto špecifické oblasti protilátky sa nazývajú aktívne centrá. Interagujú s antigénom, ktorý spôsobil tvorbu protilátok. Počet aktívnych centier v molekule protilátky určuje valenciu - počet molekúl antigénu, s ktorými môže protilátka prísť do kontaktu. IgG a IgA sú bivalentné, IgM sú päťvalentné.
Ryža. 31. Schematické znázornenie imunoglobulínov
Imunogenéza- tvorba protilátok závisí od dávky, frekvencie a spôsobu podávania antigénu. Existujú dve fázy primárnej imunitnej odpovede na antigén: indukčná - od okamihu podania antigénu až po objavenie sa buniek tvoriacich protilátku (do 20 hodín) a produktívna, ktorá začína koncom prvého dňa po podaní antigénu. a je charakterizovaný výskytom protilátok v krvnom sére. Množstvo protilátok sa postupne zvyšuje (do 4. dňa), maximum dosahuje na 7.-10. deň a klesá do konca prvého mesiaca.
Po opätovnom zavedení antigénu sa vyvinie sekundárna imunitná odpoveď. Indukčná fáza je zároveň oveľa kratšia – protilátky sa tvoria rýchlejšie a intenzívnejšie.
Kontrolné otázky
1. Čo sú protilátky?
2. Aké triedy imunoglobulínov poznáte?
Súvisiace informácie.