иммунитет. серология

МИКРОБИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И
МЕТОДАМИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЛЕКЦИЯ:
ИММУНИТЕТ. АЛЛЕРГИЯ.
ИММУНОДИАГНОСТИКА,
ИММУНОПРОФИЛАКТИКА И
ИММУНОТЕРАПИЯ. СЕРОЛОГИЧЕСКИЙ
МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ.
Преподаватель: Лебедева Г.Г.
заведующая бактериологической лабораторией
городской больницы
План лекции:
1. Факторы неспецифической
резистентности:
механические, гуморальные, клеточные
2.
3.
4.
5.
6
7.
8.
Специфическая резистентность.
Органы иммунной системы.
Классификация антител.
Антигены бактерий.
Иммунитет, его виды.
Анафилаксия и аллергия.
Иммунопрофилактика, вакцины и
анатоксины.
9. Иммунотерапия, иммунные сыворотки и
иммуноглобулины.
10. Иммунодиагностика, серологический
метод исследования.
11. Виды серологических реакций: РА, РН,
РП, РПГА, РСК, ИФА, ПЦР.
ФАКТОРЫ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
НЕСПЕЦИФИЧЕСКИй ИММУНИТЕТ - система защитных факторов
организма, присущих данному виду как наследственно
обусловленное свойство.
Неспецифические механизмы защиты предупреждают
болезнетворное действие попавшего во внутреннюю среду
чужеродного фактора, стремятся к элиминации патогенного
субстрата без существенных изменений в состоянии организма.
факторы неспецифической защиты:




физические (анатомические)
физиологические
клеточные
гуморальные
ФАКТОРЫ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ:
ФИЗИЧЕСКИЕ (АНАТОМИЧЕСКИЕ):
– кожа и слизистые оболочки
– нормальная микрофлора организма,
– барьерные функции лимфоузлов
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ БАРЬЕРЫ:
– температура тела,
– рН и напряженность кислорода в районе колонизации
микроорганизмами
КЛЕТОЧНЫЕ:
- фагоциты
ГУМОРАЛЬНЫЕ:
- система комплемента,
- лизоцим,
- система интерферонов
ВОСПАЛЕНИЕ
- защитная реакция
организма на различные
повреждения
Внешние признаки воспаления определил уже
древнеримский писатель Авл Корнелий Цельс:
–
rubor (краснота),
–
tumor (опухоль),
–
calor (жар),
–
dolor (боль).
–
Дополнил Клавдий Гален (130—200 гг. н. э.),
добавив
functio laesa (нарушение функции).
УЧЕНЫЕ-ИММУНОЛОГИ
Э. Дженнер
Л. Пастер
И.И. Мечников
П.Эрлих
ФАГОЦИТОЗ
И.И. Мечников сформулировал основные
положения фагоцитарной теории
иммунитета.
И.И.Мечников ввёл термин
«фагоциты»
(от греч. phages, поедать, + kytos,
клетка), и предложил разделять их
на микрофаги и макрофаги
Лейкоцит-нейтрофил, поглощающий клетки
возбудителя сибирской язвы
(сканирующий электронный микроскоп)
ВИДЕО
ФАГОЦИТОЗ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ФАГОЦИТОЗА.
 Хемотаксис - продвижение фагоцита к объекту фагоцитоза,
осуществляется с помощью псевдоподий.
 Адгезия (прикрепление). На мембране фагоцитов размещены
различные рецепторы для захвата микроорганизмов.
 Эндоцитоз (поглощение). Захваченные частицы погружаются
в протоплазму и в результате образуется фагосома с
заключенным внутри объектом.
 Внутриклеточное переваривание.
ФАГОЦИТОЗ
схема фагоцитоза и разрушения бактериальной клетки
ВИДЕО
ФАГОЦИТОЗ
Многие факультативные и облигатные внутриклеточные
паразиты не только сохраняют жизнеспособность, но и
способны размножаться внутри фагоцитов. В этом случае
фагоцитоз остается незавершенным.
НЕЗАВЕРШЕННЫЙ ФАГОЦИТОЗ.
Менингококки в большом количестве находятся внутри фагоцитов в
жизнеспособном состоянии.
ПаульЭрлих
разработал гуморальную теорию
иммунитета.
Гуморальные факторы неспецифической защиты
 белки острой фазы воспаления:
 С-реактивный протеин (белок),
 фибриноген,
 b-лизины,
 интерфероны,
 система комплемента,
 лизоцим и др.
СПЕЦИФИЧЕСКАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Иммунитет - целостная система биологических механизмов
самозащиты организма, с помощью которых он распознает и
уничтожает все чужеродное.
Иммунная система — совокупность органов, тканей и клеток,
обеспечивающих структурное и генетическое постоянство
клеток организма.
Органы иммунной системы.
Центральные:
- костный мозг,
- вилочковая железа (тимус),
(вырабатывают иммунокомпетентные
клетки)
Периферические:
- селезенка,
- лимфатические узлы,
- скопления лимфоидной ткани в
слизистых оболочках
(место встречи АГ и АТ и
развития иммунного ответа)
3 ТИПА ИММУННОГО ОТВЕТА:
 клеточный иммунитет — лимфоциты, противостоящие
микроорганизмам. Их разделяют на макрофаги, Т-хелперы
(клетки помощники) и Т-киллеры (клетки убийцы).
 гуморальный иммунитет или В-иммунитет — это антитела,
обнаруживаемые в крови после попадания в организм
возбудителя. Они связывают антигены, облегчая их
уничтожение макрофагами и нейрофилами.
 иммунологическая толерантность.
Лимфоцит
видео
ИММУННЫЙ ОТВЕТ
иммунитет
видовой (врожденный)
приобретенный
естественный
иммунитет
новорожденных
искусственный
активный
пассивный
ИСКУССТВЕННЫЙ ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ
Активно приобретенный иммунитет
развивается после иммунизации ослабленными или
убитыми микроорганизмами либо их антигенами. В обоих
случаях организм активно участвует в создании
невосприимчивости, отвечая развитием иммунного ответа
и формированием клеток памяти
Пассивно приобретенный иммунитет
достигается введением готовых АТ или, реже,
сенсибилизированных лимфоцитов. В таких ситуациях
иммунная система реагирует пассивно, не участвуя в
развитии соответствующих иммунных реакций.
АНТИГЕНЫ
Антигены- вещества различного происхождения, несущие
признаки генетической чужеродности и вызывающие
развитие иммунных реакций
Свойства АГ:
 Иммуногенность— способность индуцировать иммунный
ответ
 Антигенность — способность АГ избирательно реагировать
со специфичными AT
 Специфичность — структурные особенности, отличающие
один АГ от другого.
Полные антигены - это вещества, вызывающие полноценный
иммунный ответ и обладающие свойствами:
иммуногенностью, антигенностью и специфичностью.
Гаптены - неполные антигены, относительно простые
вещества, способные участвовать в иммунологических
взаимодействиях, но не способные самостоятельно
индуцировать иммунный ответ
ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ
АНТИГЕНЫ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ
АНТИТЕЛА
В-лимфоциты после антигенной стимуляции размножаются и
дифференцируются в плазматические клетки (ПК), которые образуют и
выделяют антитела.
АНТИТЕЛА
Антитела - специфические белки гамма- глобулиновой природы,
продукт секреторной деятельности плазматических клеток
(конечной стадии дифференцировки В-лимфоцитов).
образующиеся в организме в ответ на антигенную стимуляцию
и способные специфически взаимодействовать с антигеном.
по локализации:
сывороточные
секреторные
поверхностные
КЛАССЫ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ:
1. Ig M.
2. Ig
3. Ig
4. Ig
5. Ig
G.
A.
E.
D.
Ig M
наиболее ранний класс антител, образующихся при
первичном попадании антигена в организм.
Наличие IgM- антител к соответствующему возбудителю
свидетельствует о свежем инфицировании (текущем
инфекционном процессе).
Концентрация IgM в крови ниже, чем IgG- 0,5- 2,0 г/л, период
полураспада- около недели.
Антитела разных классов
отличаются биологическими
свойствами.
Ig G
После первичного контакта с АГ синтез IgM
обычно сменяется образованием IgG
Концентрация в крови - от 8 до 17 г/л (до
75% всех Ig), период полураспада - около
3- 4 недель.
Это основной более дифференцированный
класс иммуноглобулинов, защищающих
организм от бактерий, токсинов и вирусов.
Максимальные титры IgG при первичном
ответе наблюдаются на 6-8 сутки.
В наибольшем количестве Ig G- антитела
вырабатываются на стадии
выздоровления после инфекционного
заболевания
Только Ig G способны проходить через
плацентарный барьер
Ig A
Выделяют сывороточные Ig A
и секреторные Ig A .
Сывороточные Ig A составляют 1,4- 4,2 г/л (15-20%)
Секреторные Ig A находятся в слюне, пищеварительных
соках, секрете слизистой носа, в молозиве. Они являются
первой линией защиты слизистых, обеспечивая их
местный иммунитет. Они препятствуют прикреплению
бактерий к слизистым,, нейтрализуют энтеротоксины,
активируют фагоцитоз и систему комплемента.
Ig E
в сыворотке крови находятся в низких концентрациях. это
“антитела аллергии”- реагины. Уровень IgE повышается при
аллергических состояниях и гельминтозах.
Ig D
обнаруживают на поверхности развивающихся В- лимфоцитов, в
сыворотке находятся в крайне низких концентрациях.
Их биологическая роль точно не установлена. Полагают, что Ig D
участвуют в дифференциации В-клеток, участвуют в
аутоиммунных процессах.
Определение антител различных классов имеет важное значение
для диагностики инфекционных заболеваний.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ИММУННОГО ОТВЕТА
Иммунный ответ характеризуется:
Специфичностью - реактивность
направлена только на определенный
АГ
Потенцированием - способностью
производить усиленный ответ при
постоянном поступлении в организм
одного и того же антигена
Иммунологической памятью способностью распознавать и
производить усиленный ответ
против того же АГ при повторном его
попадании в организм, даже если
первое и последующие попадания
происходят через большие
промежутки времени
РЕАКЦИИ ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
-
Антигены при повторном контакте с организмом могут вызвать
реакцию, специфическую в своей основе, но включающую
неспецифические клеточные и молекулярные факторы острого
воспалительного ответа.
Известны две формы повышенной реактивности:
гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ)
гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ).
ГНТ проявляется при участии антител, при этом реакция
развивается не позднее 2 ч после повторного контакта с
аллергеном.
ГЗТ реализуется с помощью Т-клеток воспаления, как основных
эффекторов реакции, обеспечивающих накопление в зоне
воспаления макрофагов, реакция проявляется через 6-8 ч и
позже.
Развитию реакции гиперчувствительности предшествует встреча
с антигеном и возникновение сенсибилизации, т.е. появление
антител и сенсибилизированных лейкоцитов
АЛЛЕРГИЯ
Аллергия - форма иммунного ответа, которая проявляется в
развитии специфической повышенной чувствительности
организма к чужеродным веществам с антигенными свойствами
в результате предшествующего контакта с этим веществом.
Вещества, способные вызывать состояние аллергии,
называются аллергенами.
Интенсивность аллергической реакции зависит от:
1)
природы аллергена
2)
экспозиционной дозы
3)
пути поступления антигена
Атопический коньюктивит
4)
генотипа индивидуума
5)
состояния иммунной системы
Крапивница
Контактный дерматит
Медиаторный тип аллергии: аллерген взаимодействует с антителами,
адсорбированными на тучных клетках (слева), после чего тучные клетки
выделяют медиаторы острого воспаления (справа).
2 варианта медиаторного типа ГНТ:
• анафилактический
• атопический.
ИММУНОТЕРАПИЯ- метод лечения, при котором
осуществляется воздействие на иммунную систему :
подавление иммунного ответа (иммуносупрессия),
стимуляция ответа (иммуностимуляция), восстановление
иммунодефицитов (иммунокоррекция)
ИММУНОПРОФИЛАКТИКА - способ предупреждения
инфекционных заболеваний путем создания
искусственного специфического иммунитета.
• вакцинопрофилактика –
создание активного иммунитета
за счет вакцин, антигенов
• серопрофилактика – создание
пассивного иммунитета за счет
введения в организм специфических
антител - иммуноглобулинов
ВАКЦИНАЦИЯ
Вакцинацией человечество обязано
Э.Дженнеру, который в 1796 г.
доказал, что прививка коровьей
оспы (vaccinum —лат. коровий)
эффективна для профилактики
натуральной оспы.
Вакцины - препараты , используемые
для создания специфического активного
иммунитета
ВИДЫ ВАКЦИН
Живые вакцины изготовляют на основе
ослабленных штаммов микроорганизма.
Инактивированные (убитые) вакцины это
вакцинные препараты, не содержащие живых
микроорганизмов.
Компонентные (субъединичные) вакцины состоят из главных
антигенных компонентов, извлеченных из микробной клетки.
Генно-инженерные (рекомбинантные вакцины). Для
производства этих вакцин применяют методы генной
инженерии, встраивая генетический материал микроорганизма
в клетки, продуцирующие антиген. После культивирования
клеток, из них выделяют нужный антиген, очищают и готовят
вакцину. Примером таких вакцин может служить вакцина
против гепатита В
В настоящее время в нашей стране производится 7 анатоксинов,
около 20 противовирусных и более 20 антибактериальных вакцин.
Часть из них является ассоциированными — т.е. содержащими
антигены различных возбудителей, или одного, но в различных
вариантах (корпускулярные и химические).
ВИДЕО
ВАКЦИНАЦИЯ
АНАТОКСИНЫ
препараты, содержащие модифицированные химическим
путем экзотоксины, лишенные токсических свойств, но
сохранившие высокую антигенность и иммуногенность.
Эти препараты обеспечивают выработку антитоксического
иммунитета.
Наиболее широко используются дифтерийный и
столбнячный анатоксины.
К сывороточным иммунным препаратам относят иммунные
сыворотки и иммуноглобулины. Эти препараты
обеспечивают пассивную невосприимчивость к
возбудителям инфекционных болезней. Действующее начало
таких препаратов — специфические AT. Их можно
использовать для профилактики и лечения инфекций.
Обычно сывороточные препараты вводят
парентерально; при этом состояние
невосприимчивости развивается быстро,
но длится недолго (в пределах 2-6 нед).
иммунодиагностика
Серологические исследования
Реакции иммунитета широко
используют для диагностики
инфекционных заболеваний у
человека.
Различают реакции, в которых по
известным антителам определяют
неизвестные антигены, и реакции,
направленные на поиск
неизвестных антител по известным
антигенам.
Перспективны методы, основанные
на обнаружении в ранний период
болезни микробных антигенов в
различных субстратах.
ДОСТОИНСТВА МЕТОДА:
– высокая специфичность,
– относительная простота,
– доступность, безопасность,
– быстрота получения результатов.
– определение классов Ig чётко характеризует этапы
инфекционного процесса
Методы выявления микробных АГ - важный инструмент
экспресс- диагностики инфекционных заболеваний, а
количественное их определение в динамике инфекционного
процесса служит критерием эффективности проводимой
антимикробной терапии.
НЕДОСТАТКИ МЕТОДА: при острых инфекционных заболеваниях
обнаружение АТ часто бывает ретроспективным диагнозом, т.к.
они появляются в достаточных титрах к 7-8 дню от начала
болезни
РЕАКЦИЯ АГГЛЮТИНАЦИИ (РА)
В этих реакциях принимают участие антигены в виде
частиц (микробные клетки, эритроциты и другие
корпускулярные антигены), которые склеиваются
антителами и выпадают в осадок.
РАЗВЕРНУТАЯ РА
РЕАКЦИЯ АГГЛЮТИНАЦИИ (РА)
РЕАКЦИЯ ПАССИВНОЙ ГЕМАГГЛЮТИНАЦИИ РПГА:
эритроциты (1), нагруженные антигеном (3),
связываются специфическими антителами (4).
РЕАКЦИЯ ТОРМОЖЕНИЯ ГЕМАГГЛЮТИНАЦИИ (РТГА)
АТ связывают вирусы и нейтрализуют их, лишая возможности
агглютинировать эритроциты. Визуально этот эффект и
проявляется в «торможении» гемагглютинации.
РЕАКЦИЯ КОАГГЛЮТИНАЦИИ (РКА)
Антительный диагностикум
применяют для определения антигенов с помощью
антител, адсорбированных на белке А клеток стафилококка
Применение реакции коагглютинации перспективно для быстрого
обнаружения бактериальных антигенов в крови, спинномозговой
жидкости, мокроте и другом материале.
РЕАКЦИЯ ПРЕЦИПИТАЦИИ (РП)
основана на фенoмене образования видимого осадка
(преципитата) после взаимодействия растворимых либо
находящихся в коллоидном дисперсном состоянии АГ с АТ
Схемы реакций кольцепреципитации и диффузии в геле.
РЕАКЦИЯ СВЯЗЫВАНИЯ КОМПЛЕМЕНТА (РСК)
при соответствии друг другу АГ и АТ происходит связывание
комплемента и во 2-й фазе гемолиз сенсибилизированных АТ
эритроцитов не произойдет (реакция положительная).
если же комплекс АГ - АТ
не образуется, то комплемент
остается свободными
во 2-й фазе присоединится к
комплексу эритроцит –
антиэритроцитарное АТ,
вызывая гемолиз
(реакция отрицательная).
ИММУНОФЕРМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ (ИФА)
Метод основан на специфическом связывании АТс АГ, при этом
один из компонентов конъюгирован с ферментом, в результате
реакции с соответствующим хромогенным субстратом
образовывается окрашенный продукт, количество которого
можно определить спектрофотометрически.
МЕТОД ФЛЮОРЕСЦИРУЮЩИХ АНТИТЕЛ (МФА)
или
РЕАКЦИИ ИММУНОФЛЮОРЕСЦЕНЦИИ (РИФ)
Данный метод является экспрессным и высокочувствительным.
При прямом методе к исследуемой взвеси микробов,
фиксированной на стекле, добавляют сыворотку, меченную
флуорохромом. Образующийся комплекс антиген-антитело при
освещении ультрафиолетовыми (сине-фиолетовыми) лучами
дает ярко-зеленое свечение.
Светящийся комплекс выявляют при люминесцентной микроскопии
ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ ( ПЦР )
Основу метода составляет многократное образование копий
определённого участка ДНК. ПЦР позволяет получить большие
количества изучаемого фрагмента ДНК даже в том случае, если
в распоряжении исследователя имеется всего лишь одна
исходная молекула ДНК. Идентификацию копий ДНК проводят
различными методами, например электрофорезом или ИФА
Полимеразная цепная реакция ( ПЦР )
D-
ВИДЕО
ПЦР
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Перечислите факторы неспецифической резистентности
организма человека.
Дайте определение иммунитета.
Какие антигены бактериальной клетки вы знаете.
Дополните текст: «Первыми антителами, которые
появляются после заражения являются иммуноглобулины
класса ….. »
Дополните текст: «Серологическая реакция – это реакция
между ….. и …… »
Какие виды серологических реакций вы знаете.