Імунна відповідь, антитіла та імунні сироватки
Імунна відповідь у вигляді продукції специфічних антитіл відбувається наступним чином. Чужорідний антиген, проникнувши в організм, перш за все фагоцитируется макрофагом. Макрофаги, переробляючи і концентруючи антиген на своїй поверхні, передають про нього інформацію Т- лімфоцитів, які починають ділитися і виділяють фактор, що забезпечує передачу інформації про чужорідному антигене В- лімфоцитів. Останні розвиваються і сприяють процесу перетворень ретикулярних клітин, що завершується утворенням плазматичних клітин - продуцентів специфічних антитіл.
Посилена проліферація плазматичних клітин з генетично закодованою інформацією про продукцію специфічних гамма - глобулінів забезпечує накопичення специфічних антитіл до конкретного антигену.
Різноманітні клітинні форми, присутні в лімфоїдної тканини і беруть участь в захисті макроорганізму, можна розділити на три основні групи: ретикулярні клітини, клітини плазматичного ряду і клітини лімфоїдного ряду.
У групі ретикулярних клітин можна виділити кілька клітинних форм, які чітко відрізняються за деякими структурними особливостями, що відображає їх функціональний стан.
До цих форм відносяться: покояться ретикулярні клітини, перехідні ретикулярні клітини, базофільні ретикулярні клітини.
Ретикулярні клітини лімфоїдних органів в процесі імуногенезу можуть диференціюватися в макрофаги.
У макрофагах після поглинання здійснюється засвоєння корпускулярних антигенів і перетворення їх в розчинні, що стимулюють потім синтез специфічних білків антітелообразующіх клітинами лімфоїдної тканини. Макрофаги здійснюють знищення поглинених клітин за допомогою внутрішньоклітинних ферментів.
Четверта форма ретикулярних клітин - бласти - активно мітотично розмножуються і можуть диференціюватися в різних напрямках - в сторону елементів мієлоїдного, плазматического і лімфоїдного ряду.
Серед елементів плазматического ряду розрізняють три види клітин.
Плазмобласти здійснюють синтез специфічних антитіл. Ці клітини відіграють важливу роль в процесі імуногенезу, особливо при інфекціях, де механізм імунітету обумовлений клітинними і гуморальними факторами.
Незрілі плазматичні клітини забезпечують активний синтез білків, в тому числі специфічних антитіл.
Зрілі плазматичні клітини є менш активними продуцентами антитіл, ніж незрілі плазматичні клітини.
Продукція антитіл пов'язана з диференціюванням ретикулярних клітин в бік елементів плазматического ряду від плазмобласти до зрілої плазматичної клітини.
Встановлено, що плазматичні клітини утворюються в першу чергу в органах, багатих ретикулярної тканиною (лімфатичних вузлах, селезінці, кістковому мозку).
Елементи лімфоїдного ряду в залежності від стадій диференціювання ділять на три ряди: лімфобластів, пролімфобласти, лімфоцити (малі, середні, великі). Зазначені клітини не синтезують імунні глобуліни безпосередньо, але відіграють важливу роль в імунологічних процесах, так як вони здатні сприймати антигенні подразнення, зберігати і переносити імунологічну пам'ять.
Диференціація клітин в тканинах лімфоїдних органів залежить від ряду умов, пов'язаних як зі станом організму, так і з впливають на макроорганізм факторами.
Ці зміни, що вивчаються в динаміці, можуть бути використані поряд з іншими факторами клітинної і гуморальної захисту як показник імунологічної реактивності організму.
Розвиток хімічної промисловості забезпечило не тільки широке застосування хімічних речовин в медицині, тваринництві, ветеринарії, рослинництві, сільському господарстві, промисловості, але і неухильно збільшується їх концентрацію в навколишньому середовищі. Накопичуючись в навколишньому середовищі, ці речовини разом з водою і харчовими продуктами, повітрям і частинками пилу, потрапляють в макроорганізм і чинять негативний вплив як на фіксацію клітинами лімфоїдної тканини чужорідних антигенів, так і на диференціювання иммуноцитов і продукцію антитіл. Це, в свою чергу, негативно відбивається на реактивності макроорганізму.
Розробка і створення хімічних засобів, що використовуються в різних галузях господарства, вимагають всебічного вивчення властивостей цих речовин, в тому числі і впливу їх на фактори імунного захисту макроорганізму.
Антітіела - це специфічні білки, що утворюються у відповідь на введення в організм антигену і здатні специфічно реагувати з ними.
У макроорганизме можуть бути виявлені нормальні антитіла і специфічні (імунні).
Нормальні антитіла відносяться до природних вродженим факторів імунітету.
Специфічні (імунні) антитіла виникають в результаті перенесеного захворювання або імунізації (вакцинації). Серед специфічних антитіл реєструються антитоксичні (проти екзотоксинів) і протимікробні (аглютиніни, преціпітіни, нейтралізують, комплементсвязивающіе, тромбоцітобаріни і ін.).
Нормальні і імунні антитіла мають здатність по-різному знешкоджувати збудників інфекційних хвороб, зменшувати силу їх дії як подразників і підвищувати захисну здатність макроорганізму.
Специфічність антитіл проявляється в тому, що вони з'єднуються тільки з тим антигеном, під впливом якого вони вироблені макроорганизмом. В результаті з'єднання (реакції) з антитілами антиген піддається різким змінам в структурі та властивостях.
Залежно від змін, що відбуваються з антигенами під впливом специфічних антитіл, кажуть про різні види антитіл: антитоксин (нейтралізація екзотоксину), агглютинина (склеюють клітинні елементи), преціпітіни (нападників розчинні антигени), лізин (розчиняють клітини) і ін.
За своєю природою антитіла є імуноглобулінами (Ig), за хімічним складом вони відносяться до гликопротеидам, по електрофоретичної рухливості імуноглобуліни відносяться в основному до гамма-і бета-глобулінової фракцій сироватки крові.
Імунні глобуліни поділяються на п'ять класів: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Вони відрізняються один від одного фізичними, хімічними і антигенними властивостями:
- IgG становлять основну кількість (близько 80%) сироваткових імуноглобулінів. Характерною їх особливістю є висока швидкість зв'язування з антигеном, особливо бактеріальної або вірусної природи. Це єдиний клас антитіл, здатний проникати через плаценту в організм плоду, що розвивається.
- IgM з'являються першими в організмі плода і в сироватці крові після введення в організм антигену.
- IgA мають здатність проникати в різні секрети (молозиво, слину, вміст кишечника, бронхів і ін.). - IgE несуть основну відповідальність за алергічні реакції, сприяють звільненню з огрядних клітин гістаміну, грають важливу роль в місцевому імунітеті.
- IgD знаходяться на поверхні В-лімфоцитів і разом з IgM складають їх рецептори.
Молекули імуноглобулінів всіх класів побудовані однаково. Найбільш проста структура у молекул IgG: дві пари поліпептидних ланцюгів, з'єднаних дисульфідними зв'язками. Кожна пара складається з важкої і легкої ланцюга, які відрізняються за молекулярною масою. Кожна ланцюг має постійні ділянки, зумовлені генетично, а також змінні ділянки, які утворюються під впливом антигену. Ці специфічні ділянки називають активними центрами. Вони вступають у взаємодію з антигеном, який викликав утворення антитіл.
Зміни антигенів під впливом антитіл відбувається в результаті їх взаємодії зі специфічними імуноглобулінами.
Імунні сироватки - це імунобіологічні препарати, приготовлені з сироватки крові людини або тварин, які застосовуються для лікування, профілактики і діагностики інфекційних захворювань.
Імунні сироватки за характером антитіл діляться на антимікробні (проти бактерій, спірохет, хламідій, мікоплазм, вірусів, актиноміцетів, найпростіших) і антитоксичні (дифтерійна, правцева, ботулінового, газовогангренозная). Є ще група антимікробних сироваток, представлена високо очищеної гамма - глобулінової фракцією білка. Ці сироватки відомі під назвою «гаммаглобуліни» (коровий, грипозний, чемний, стафілококовий, сібіреязвенний, гепатитних, лептоспірозний, енцефалітний і ін.) І використовуються вони з лікувальною метою.
Імунобіологічних основу імунних сироваток складають антитіла, що відносяться до гамма - глобулінів (IgG, IgM, IgA, IgE, IgD).
У захисті людини від патогенних мікроорганізмів найбільш важлива роль належить імуноглобулінів G, M і А.
Існує кілька класифікацій імунних сироваток: за джерелами отримання - імунні сироватки отримують від людини (гомологічні) або від тварин (гетерологічние); за програмними цілями, з якими вони застосовуються - лікувальні, профілактичні (лікувально - профілактичні) і діагностичні.
У медичній практиці нерідко виникають ситуації, при яких в організм необхідно ввести готові специфічні антитіла для посилення захисту від мікробів або їх продуктів життєдіяльності.
В даний час з лікувальною і профілактичною метою застосовуються антимікробні та антитоксичні сироватки. Проведення пасивної імунізації (введення готових антитіл) ґрунтується на знанні антигенної структури збудника.
Однією з перших імунних сироваток застосованих з лікувальною метою була антитоксическая дифтерийная сироватка.
Історія її створення бере початок в 1888 році, коли французькі вчені Ру і Ієрсен встановили, що збудник дифтерії продукує екзотоксин і визначили його роль у розвитку хвороби.
Німець Берінг і японець Кітазато в 1890 році вперше спробували отримати імунні дифтерійну і правцеву сироватки, але отримали противодифтерийную імунну антитоксичну сироватку Ру і Бардах в 1893 році.
Ці дослідження стали основою для отримання імунних протівотоксіческім сироваток і застосування їх з лікувальною метою.
Імунні сироватки, що застосовуються з метою серопрофилактики або серотерапії, отримують від багаторазово імунізованих коней або людей.
Імунобіологічні препарати звані імуноглобулінами отримують використовуючи сироватку крові імунізованих людини. Ці імуноглобуліни є гомологічними. А імуноглобуліни приготовані з сироватки крові коня, називають гетерологічними.
Для отримання імунних сироваток, що вводяться людині, були відібрані коні по деяким дуже важливими показниками.
Білки сироватки крові коня за своєю структурою значно близькі до таких сироватки крові людини. Це важливий фактор, оскільки повторне введення гетерологічних білків, які є повноцінними антигенами, призводить до сенсибілізації людини з подальшим розвитком алергічних реакцій (анафілактичний шок, сироваткова хвороба).
При введенні людині сироватки крові коня частота алергічних ускладнень значно менше, ніж після введення сироватки крові іншої тварини.
Крім того, людина і кінь мають єдине загальне дуже небезпечне інфекційне захворювання - сап. Сап у коней протікає тільки в гострій формі, що полегшує відбір тварин для гипериммунизации, а в подальшому і процес стерилізації цього імунобіологічного препарату.
І третій важливий фактор, що дозволив обрати кінь для отримання імунних сироваток - це те, що у коней, у порівнянні з іншими тваринами, легше формується стан гипериммунизации. Такий стан забезпечує велику кількісне накопичення антитіл в одиниці об'єму.
За сучасним вимогам якісної вважається імунна сироватка, в одному мілілітрі якій міститься 1000 МО.
Для звільнення сироватки крові коня від баластних білків, а також для концентрації антитіл застосовують різні методи, в тому числі і метод діалізу та ферментації. Серед методів, використовуваних для обробки сироватки, є що дозволяють отримати чисту фракцію гамма - глобулінів.
З профілактичною метою антитоксичні сироватки та імуноглобуліни вводять при підозрі на зараження (правець, сказ та ін.). Доцільно ці препарати вводити до розвитку патологічного процесу, в перші дні після зараження.
При введенні цих препаратів з лікувальною метою більш виражений ефект спостерігається при ранньому їх застосуванні.
Антитоксичні сироватки та імуноглобуліни вводять внутрішньом'язово, а за життєвими показаннями - внутрішньовенно.