Гуморальные факторы неспецифической защиты

Помимо фагоцитов, в крови находятся растворимые неспецифические вещества, губительно действующие на микроорганизмы. К ним относятся комплемент, пропердин, В – лизины, Х-лизины, эритрин, лейкины, плакины, лизоцим и др.

Комплемент (от лат. complementum — дополнение) представляет собой сложную систему белковых фракций крови, обладающую способностью лизировать микроорга­низмы и другие чужеродные клетки, например эритроци­ты. Различают несколько компонентов комплемента: C1, С2, С3 и т. д. Комплемент разрушается при температуре 55 °С в течение 30 мин. Это свойство называется термола­бильностью. Он разрушается также при встряхивании, под влиянием УФ-лучей и т. п. Помимо сыворотки крови, комплемент обнаружен в различных жидкостях организма и в воспалительном экссудате, но отсутствует в передней камере глаза и спинномозговой жидкости.

Пропердин (от лат. proper de — подготовлять) — группа компонентов нормальной сыворотки крови, активи­рующая комплемент в присутствии ионов магния. Он сходен с ферментами и играет важную роль в устойчиво­сти организма к инфекции. Снижение уровня пропердина в сыворотке крови свидетельствует о недостаточной актив­ности иммунных процессов.

В-лизины — термостабильные (устойчивые к дей­ствию температуры) вещества сыворотки крови человека, обладающие антимикробным действием, в основном, по отношению к грамположительным бактериям. Разрушают­ся при 63 °С и под действием УФ-лучей.

Х-лизин — термостабильное вещество, выделенное из крови больных с высокой температурой. Обладает способ­ностью без участия комплемента лизировать бактерии, главным образом грамотрицательные. Выдерживает нагре­вание до 70—100 °С.

Эритрин выделен из эритроцитов животных. Оказы­вает бактериостатическое действие на возбудителей диф­терии и некоторые другие микроорганизмы.

Лейкины — бактерицидные вещества, выделенные из лейкоцитов. Термостабильны, разрушаются при 15— 80 °С. Обнаруживаются в крови в очень небольших коли­чествах.

Плакины — сходные с лейкинами вещества, выделен­ные из тромбоцитов.

Лизоцим — фермент, разрушающий оболочку микро­бных клеток. Он содержится в слезах, слюне, жидкостях крови. Быстрое заживление ран конъюнктивы глаза, слизистых оболочек полости рта, носа объясняется в значительной степени наличием лизоцима.

Бактерицидными свойствами обладают также состав­ные компоненты мочи, простатическая жидкость, экстрак­ты различных тканей. В нормальной сыворотке содержит­ся в небольшом количестве интерферон.

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗАЩИТЫ ОРГАНИЗМА (ИММУНИТЕТ)

Перечисленные выше компоненты не исчерпывают всего арсенала факторов гуморальной защиты. Главными среди них являются специфические антитела - иммуноглобулины, образующиеся при введении в орга­низм чужеродных агентов - антигенов.

Антигены

Антигены — генетически чужеродные для организма вещества (белки, нуклеопротеиды, полисахариды и др.), на введение которых организм отвечает развитием специ­фических иммунологических реакций. Одна из таких реакций — образование антител.

Антигены обладают двумя основными свойствами:

1) иммуногенностью, т. е. способностью вызывать обра­зование антител и иммунных лимфоцитов;

2) способно­стью вступать с антителами и иммунными (сенсибили­зированными) лифоцитами в специфическое взаимодей­ствие, которое проявляется в виде иммунологических реакций (нейтрализации, агглютинации, лизиса и др.). Антигены, обладающие обоими признаками, называются полноценным и. К ним относятся чужеродные белки, сыворотки, клеточные элементы, токсины, бактерии, вирусы.

Вещества, не вызывающие иммунологических реакций, в частности выработку антител, но вступающие в специ­фическое взаимодействие с готовыми антителами, получи­ли название гаптенов — неполноценных антигенов. Гаптены приобретают свойства полноценных антигенов после соединения с крупномолекулярными веществами - белками, полисахаридами.

Условиями, определяющими антигенные свойства раз­личных веществ, являются: чужеродность, макромолекулярность, коллоидное состояние, растворимость. Проявляется антигенность при попадании веще­ства во внутреннюю среду организма, где происходит встреча его с клетками иммунной системы.

Специфичность антигенов, способность их соеди­няться только с соответствующим антителом—уни­кальное биологическое явление. Оно лежит в основе ме­ханизма сохранения постоянства внутренней среды орга­низма. Это постоянство обеспечивает иммунная система, распознающая и уничтожающая генетически чужеродные вещества (в том числе и микроорганизмы, их яды), находящиеся в его внутренней среде. Иммунная система человека несет постоянный иммунологический надзор. Она способна распознавать чужеродность при отличии клетки всего по одному гену (раковые). Специфичность — особенность строения веществ, по которой антигены отличаются друг от друга. Она опреде­ляется антигенной детерминантой, т. е. небольшим участком молекулы антигена, который и соединяется с антителом. Число таких участков (группировок) у разных антигенов различно и определяет число молекул антител, с которыми может соединяться антиген (валентность). Способность антигенов соединяться только с теми антителами, которые возникли в ответ на активацию иммунной системы данным антигеном (специфичность),
используется в практике: 1) диагностика инфекционных болезней (определение специфических антигенов возбуди­теля или специфических антител в сыворотке крови больного);

2) профилактика и лечение больных инфекционными болезнями (создание невосприимчивости к опреде­ленным микробам или токсинам, специфическая нейтрали­зация ядов возбудителей ряда болезней при иммунотерапии).

Иммунная система четко дифференцирует «свои» и «чужие» антигены, реагируя только на последние. Однако возможны реакции на собственные антигены организма— аутоантигены и возникновение против них антител — аутоантител. Аутоантигенами становятся «забарьерные» антигены — клетки, вещества, которые в течение жизни индивидуума не контактируют с иммунной системой (хрусталик глаза, сперматозоиды, щитовидная железа и др.), а приходят в соприкосновение с ней при различных повреждениях, всасываясь обычно в кровь. А поскольку при развитии организма эти антигены не распознавались как «свои», то не сформировалась естественная толеран­тность (специфическая иммунологическая безответ­ность), т. е. в организме остались клетки иммунной системы, способные к иммунному ответу на эти собствен­ные антигены.

В результате появления аутоантител могут развиться аутоиммунные заболевания как следствие: 1) пря­мого цитотоксического действия аутоантител на клетки соответствующих органов (например, зоб Хасимото — повреждение щитовидной железы); 2) опосредованного действия комплексов аутоантиген —аутоантитело, кото­рые откладываются в поражаемом органе и вызывают его повреждение (например, системная красная волчанка, ревматоидный артрит).

Антигены микроорганизмов.

Микробная клетка содер­жит большое число антигенов, имеющих разное располо­жение в клетке и разное значение для развития инфекци­онного процесса. У разных групп микроорганизмов анти­гены имеют различный состав. У кишечных бактерий хорошо изучены О-, К-, Н-антигены.

О-антиген связан с клеточной стенкой микробной клетки. Его обычно называли «соматическим», так как считали, что этот антиген заключен в теле (соме) клетки. О-антиген грамотрицательных бактерий — сложный липополисахаридно-протеиновый комплекс (эндотоксин). Он термостабилен, не разрушается при обработке спиртом и формалином. Состоит из основного ядра (core) и боковых полисахаридных цепей. Специфичность О-антигенов зави­сит от строения и состава этих цепей.

К-антигены (капсульные) связаны с капсулой и клеточной стенкой микробной клетки. Их называют также оболочечными. К-антигены расположены более поверхно­стно, чем О-антигены. Они являются главным образом кислыми полисахаридами. Имеется несколько видов К-антигенов: А, В, L и др. Эти антигены отличаются друг от друга по устойчивости к температурным воздействиям. А-антиген наиболее устойчив, L — наименее. К поверхно­стным антигенам относят и Vi-антиген, который имеется у возбудителей брюшного тифа и некоторых других кишечных бактерий. Он разрушается при 60˚С. Наличие Vi- антигена связывали с вирулентностью микроорганизмов.

Н – антигены (жгутиковые) локализуются в жгутиках бактерий. Они представляют собой особый белок – флагеллин. Разрушаются при нагревании. При обработке формалином сохраняют свои свойства.

Протективный антиген (защитный) (от лат. protection – покровительство, защита) образуется возбудителями в организме больного. Возбудители сибирской язвы, чумы бруцеллеза способны образовывать Протективный антиген. Его обнаруживают в экссудатах пораженных тканей.

Выявление антигенов в патологическом материале является одним из способов лабораторной диагностики инфекционных болезней. Для выявления антигена применяют различные иммунные реакции.

При развитии, росте и размножении микроорганизмов их антигены могут меняться. Происходит утрата некоторых антигенных компонентов, более поверхностно расположенных. Это явление носит название диссоциации. Примером ее может служить “S” – “R”-диссоциация.

Антитела

Рис.66 Строение иммуноглобулинов

Антитела – это специфические белки крови – иммуноглобулины, образующиеся в ответ на введение антигена и способные специфически реагировать с ним.

В сыворотке человека имеется два вида белков: альбумины и глобулины. Антитела связаны в основном с глобулинами, измененными под воздействием антигена и названными иммуноглобулинами (Ig). Глобулины не однородны. По скорости движения в геле при пропускании через него электрического тока их делят на три фракции: α, β, γ. Антитела принадлежат главным образом к у-глобулинам. Эта фракция глобулинов имеет наибольшую скорость движения в электрическом поле.

Иммуноглобулины характеризуют по молекулярной массе, скорости движения в электрическом поле.

Иммуноглобулины характеризуют по молекулярной массе, скорости осаждения при ультрацентрифугировании (центрифугировании с очень большой скоростью) и т. п. Различия этих свойств позволили разделить иммуноглобулины на 5 классов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Все они играют роль в развитии иммунитета против инфекционных заболеваний.

Иммуноглобулины G (IgG) составляют около 75% всех иммуноглобулинов человека. Они наиболее активны в развитии иммунитета. Единственные из иммуноглобулинов проникают через плаценту, обеспечивая пассивный иммунитет плода. Имеют небольшую молекулярную массу и скорость осаждения при ультрацентрифугировании.

Иммуноглобулины М (IgM) образуются в организме плода и первыми появляются после заражения или иммунизации. К этому классу принадлежат «нормальные» антитела человека, которые образуются в течении его жизни, без видимого проявления инфекции или при бытовом многократном инфицировании. Имеют большую молекулярную массу и скорость осаждения при ультрацентрифугировании.

Иммуноглобулины А (IgА) обладают способностью проникать в секреты слизистых (молозиво, слюна, содержимое бронхов и др.). они играют роль в защите слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов от микроорганизмов. По величине молекулярной массы и скорости осаждения при ультрацентрифугировании близки к IgG.

Иммуноглобулины D (IgD). Обнаружены в небольшом количестве в сыворотке крови. Изучены недостаточно.

Структура иммуноглобулинов. Молекулы иммуноглобулинов всех классов построены одинаково. Наиболее простая структура у молекулы IgG: две пары полипептидных цепей, соединенных дисульфидной связью. Каждая пара состоит из легкой и тяжелой цепи, различающихся по молекулярной массе. Каждая цепь имеет постоянные участки, которые предопределены генетически, и переменные, образующиеся под воздействием антигена. Эти специфические участки антитела называют активными центрами. Они вступают во взаимодействие с антигеном, который вызвал образование антител. Количество активных центров в молекуле антитела определяет валентность – число молекул антигена, с которым может связаться антитело. IgG – двухвалентны, IgM - пятивалентны.

Иммуногенез – антителообразование зависит от дозы, кратности и способа введения антигена. Различают две фазы первичного иммунного ответа на антиген: индуктивную – от момента введения антигена до появления антителообразующих клеток (до 20 ч) и продуктив­ную, которая начинается к концу первых суток после введения антигена и характеризуется появлением антител в сыворотке крови. Количество антител постепенно увели­чивается (к 4-му дню), достигая максимума на 7— 10-й день и уменьшается к концу первого месяца.

Вторичный иммунный ответ развивается при пов­торном введении антигена. При этом индуктивная фаза значительно короче — антитела вырабатываются быстрее и интенсивнее.