Предмет микробиологии. Роль микробиологии в работе провизора

Виды антигенов

1. Полноценные - обладают антигенностью и специфичностью (вызывают образование антител и взаимодействуют с ними), чаще всего это растворимые белки или комплексы белков с полисахаридами (гликопротеиды) или липидами (липопротеиды).

2. Неполноценные (гаптены)- не обладают антигенностью, т.к. не распознаются иммунной системой из-за малого молекулярного веса. Вступают во взаимодействие с уже имеющимися антителами (специфичность). Это липиды, низкомолекулярные углеводы, нуклеиновые кислоты, антибиотики, витамины. Гаптен может адсорбироваться на поверхности белка-носителя, при этом он приобретает свойства полноценного антигена.

3. Полугаптены — низкомолекулярные вещества (коллоидное железо, сульфаниламиды, антибиотики и продукты метаболизма препаратов), неорганические радикалы (I, Вг и др.). Как и гаптены не обладают антигенностью, обладают специфичностью, могут превращаться в полноценные антигены при взаимодействии с белком организма.

4. Гетероантигены - одинаковые антигены у представителей разных видов. Например, стрептококки группы А содержат антиген, общий с антигенами клубочков почек человека. Гетероантигены позволяют микроорганизмам маскироваться в организме человека, который принимает «чужое» как «свое» и не вырабатывает иммунные факторы.

5. Изоантигены - антигены, по которым отдельные индивидуумы одного вида различаются между собой. Например, антигены групп крови, резус-антиген. Имеют значение при переливании крови, акушерстве, трансплантации тканей.

6. Аутоантигены - белки собственных тканей организма, которые приобрели антигенность. Существуют а) врожденные (первичные) аутоантигены - ткань головного мозга, хрусталика, щитовидной и половых желез и др. В норме эти ткани ограждены от иммунного надзора специальными барьерами. При повышении проницаемости барьеров к этим тканям вырабатываются факторы защиты. б) приобретенные аутоантигены - собственные антигены, измененные под влиянием различных факторов (микробных токсинов, ожогов, радиации). Заболевания называются аутоиммунными.

Антигены бактериальной клетки:

• Оболочечный О-антиген - липополисахариднопротеиновый комплекс, располагается в клеточной стенке, имеет высокий молекулярный вес, термостабилен, токсичен. Среди оболочечных антигенов выделяют Vi-антиген (вирулентности) возбудителя брюшного тифа.

• Жгутиковый Н-антиген - белок, есть только у подвижных бактерий, располагается в жгутиках, термолабилен.

• Капсульный К-антиген располагается в клеточной стенке, но более поверхностно, чем О-антиген (маскирует его). По химической природе - полисахариды.

• Внеклеточные антигены: экзоферменты, экзотоксины.

Антигены вирусов: у вирусов выделяют ядерные (сердцевинные), капсидные и суперкапсидные антигены.

Иммунная система. Специфические факторы зашиты

        Назад к плану лекции

Специфические факторы зашиты – это защитные реакции против конкретного микроорганизма или чужеродного агента. Они участвуют в формировании приобретенного иммунитета, обусловлены функцией иммунной системы организма. Иммунная система - совокупность всех лимфоидных органов и клеток, обеспечивающих иммунную функцию организма. Органы иммунной системы делятся на центральные и периферические.

К центральным органам относят костный мозг, тимус (вилочковая железа), в центральных органах происходит образование стволовых клеток - предшественников всех форменных элементов крови, в том числе, лимфоцитов. В центральных органах дифференцировка лимфоцитов на Т- и В-лимфоциты происходит независимо от антигена.

К периферическим лимфоидным органам иммунной системы относятся:

1. лимфатические узлы,

2. селезенка,

3. лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками (аппендикс, лимфатические фолликулы кишечника (пейеровы бляшки) и лимфоидное кольцо Пирогова (язычная + небная + глоточная миндалины),

4. кровь.

В периферических органах происходит окончательно созревание лимфоцитов, под влиянием антигенов вырабатываются антитела и сенсибилизированные Т-лимфоциты. Т.е. происходит зависимая от антигена пролиферация и дифференциация лимфоцитов.

Все лимфоциты происходят из единой стволовой клетки костного мозга. Незрелые лимфоциты покидают костный мозг и попадают в кровяное русло. Некоторые из них направляются к тимусу (вилочковой железе), расположенному у основания шеи, где происходит их созревание. Прошедшие через тимус лимфоциты известны как Т-лимфоциты (Т от «тимус»)-75%.

Другая часть незрелых лимфоцитов закрепляется и созревает в костном мозге. Такие лимфоциты известны как В-лимфоциты, или В-клетки (B от bursa – сумка)-15%.

NK - 10% лимфоцитов не имеют  дифференциацию (без маркеров).

Т-лимфоциты образуются из предшественников костностволовой клетки, попадают в тимус, где созревают и приобретают иммунокомпетентность. Лимфоидная ткань тимуса образуется у плода, максимально развивается к 15-17 годам, а затем постепенно подвергается регрессу. Т-лимфоциты превращаются в зрелые формы 4 популяций:

1. Т-хелперы (помощники) - «узнают» антиген при взаимодействии с макрофагом и активируют В-лимфоциты,

2. Т-супрессоры - угнетают функцию Т-хелперов и В-лимфоцитов, что приводит к снижению синтеза антител и обеспечивает иммунологическую толерантность (предотвращают аутоиммунные состояния).

3. Т-эффекторы или киллеры - лизируют (уничтожают) клетки-мишени, несущие чужеродный ген (клетки трансплантата, пораженные вирусом, опухолевые и др.). Механизм цитотоксического действия Т-клеток связан с секрецией биологически активных веществ, называемых лимфокинами.

4. Т-клетки памяти – при взаимодействии с антигеном превращаются в сенсибилизированные Т-лимфоциты, т.е. приобретают повышенную чувствительность к данному антигену. При повторном попадании данного антигена в организм распознают его и разрушают. Имеют значение при аллергии замедленного типа, противоопухолевом, противобактериальном, трансплантационном иммунитете.

Иммунитет, создаваемый Т-клетками, называют клеточным.

В-лимфоциты возникают из стволовой клетки костного мозга в виде предшественников и созревают в костном мозге у млекопитающих и сумке Фабрициуса у птиц. Контакт В-клеточных рецепторов со специфическим антигеном и связывание определенного его количества стимулируют рост этих клеток и последующее многократное деление, в результате образуются многочисленные клетки двух популяций: плазматические и «клетки памяти».

1. Плазматические клетки синтезируют антитела в кровоток.

2. Клетки памяти являются копиями исходных В-клеток; они отличаются большой продолжительностью жизни, и их накопление обеспечивает возможность быстрого иммунного ответа в случае повторного попадания в организм данного антигена.

Эти клетки имеют значение при противобактериальном, антитоксическом иммунитете, аллергии немедленного типа, аутоиммунных состояниях. Антитела действуют с помощью серологических реакций (лизис, нейтрализации, агглютинации). Такой вид иммунной реакции называют гуморальным иммунитетом.

Общая характеристика антител

        Назад к плану лекции

Антитела находятся преимущественно в γ-фракции глобулинов, поэтому их называют иммуноглобулинами или γ-глобулинами (Ig). Антитела - это белки животного происхождения, которые находятся в сыворотке крови, образуются в ответ на введение антигена и способны специфически связывать этот антиген.

Функции антителa: иммуноглобулин любого типа распознает и связывает антиген, а затем усиливает киллинг и/или удаление иммунных комплексов в результате активации фагоцитов, комплемента.

Молекула иммуноглобулина состоит их 4 полипептидных цепей: 2 тяжелых (H-цепи) и 2 легких (L-цепей). Цепи сшиты дисульфидными мостиками. Условно в молекуле Ig выделяют 3 фрагмента: 2 Fab (антиген-связывающий фрагмент) и 1 Fс (фрагмент, способный к кристаллизации). Fаb - фрагменты - вариабельная, изменчивая часть, состоит из концевых участков обеих цепей, она формирует активный центр Ig и связывает антигены. Активный центр (паратоп) строго комплементарен эпитопу антигена. А именно: активный центр – полость, по размеру и форме соответствующая эпитопу антигена. Антиген как бы вдвигается в эту полость по принципу «ключ-замок». Количество активных центров определяет валентность антитела. Типовая молекула Ig двухвлентна, т. е. содержит 2 одинаковых паратопа. Fс-фрагмент - постоянный участок Ig, имеет одинаковый набор аминокислот. Он активирует комплемент, связывается с рецепторами фагоцитов, участвует в прохождении Ig через плаценту. Специфичность - способность антител вступать в реакцию только с антигеном, на который выработалось данное антитело. Специфичность антитела определяется комплементарностью детерминантной группы антигена и активного центра у антитела. Специфичность объясняется аминокислотной последовательностью вариабельных областей цепей Ig Fаb и возможными их сочетаниями. Так у одного индивидуума генетически закодировано по 100 вариантов легких и тяжелых цепей. Исходя из этого, в плазматических клетках при сборке может образоваться 10 000 сочетаний Ig.

По физико-химическим и биологическим свойствам все Ig делятся на 5 классов:

1. Ig М - это самые первые антитела, которые появляются в сыворотке крови после попадания антигена. Они составляют 5-10% сывороточных Ig. Это самые крупные антитела, содержат 10 активных центров - пентамер.  Они не проходят через плаценту.

2. IgG появляются в сыворотке вслед за IgМ на высоте иммунного ответа, это основные защитники организма, они составляют примерно 80% всех антител, имеют 2 активных центра. Они могут проходить через плаценту и защищают плод и новорожденного. Существуют в организме до 300 дней.

3. IgА - составляют примерно 7-15%, могут находиться в сыворотке крови (сывороточные Ig А), но большая часть их содержится в секретах слизистых (секреторные Ig А). димер Секреторные Ig А играют большую роль в местном иммунитете, т.к. препятствуют адгезии микробов к эпителию слизистых полости рта, кишечника и др. оболочек.

4. IgЕ (реагины<span class="Normal__Char" style=" font-family: 'Times New Roman', 'Arial'; font-si