Реакции иммунного лизиса; реакция гемолиза и бактериолиза, реакция локального гемолиза в геле Ерне, РСК.

Реакции иммунного лизиса

Антиген (эритроциты или бактерии), соединившись со специфи­ческими антителами, образует иммунный комплекс, к которому при­соединяется комплемент (С1), и происходит активация комплемента по классическому пути. Активированный комплемент лизирует эрит­роциты (гемолиз) или бактерии (бактериолиз). Реакция бактериолиза применяется для идентификации холерного вибриона.

Реакция гемолиза. Антигеном в реакции служат эритроциты, ан­титела (гемолизины) содержатся в гемолитической сыворотке. Гемолизины присоединяются к эритроцитам, происходит активация комплемента, который лизирует эритроциты. Мутная взвесь эритро­цитов превращается в прозрачную ярко-красную жидкость - «лако­вую кровь». Поскольку реакция гемолиза происходит только в присутствии комплемента, ее применяют как индикаторную для об­наружения комплемента.

Реакция локального гемолиза в геле (реакция Ерне) - вариант ре­акции гемолиза. Служит для определения количества антителообразующих клеток (АОК) в селезенке и лимфатических узлах.

Растопленный агаровый гель смешивают с суспензией клеток селезенки и эритроцитами и после застывания агара добавляют ком­племент. Вокруг каждой клетки, продуцирующей гемолизины, об­разуется зона гемолиза. По числу таких зон определяют количество клеток, продуцирующих гемолизины.

Реакция связывания комплемента

Реакция связывания комплемента (РСК) ставится в две фазы: в пер­вой фазе антиген соединяют с исследуемой сывороткой, в которой пред­полагают наличие антител, и добавляют комплемент, инкубируют в термостате 30 минут или 18-20 часов в холодильнике.

Вторая фаза: добавляют гемолитическую систему (эритроциты ба­рана + гемолитическая сыворотка). После инкубации в термостате в течение 30 минут учитывают результат.

При положительной РСК антитела сыворотки, соединившись с ан­тигеном, образуют иммунный комплекс, который присоединяет к себе комплемент, и гемолиза не произойдет. Если реакция отрицательная (антител в исследуемой сыворотке нет), комплемент останется свобод­ным, и произойдет гемолиз.

РСК применяется для серологической диагностики сифилиса, го­нореи, сыпного тифа и других заболеваний.

РСК можно применять и для определения антигена, например, ви­руса. В этом случае в качестве антител применяется диагностическая иммунная сыворотка.

В качестве комплемента для РСК применяется сыворотка крови морской свинки. Гемолитическую сыворотку получают из крови кро­ликов, иммунизированных эритроцитами барана.

Применение реакции иммунного ответа для диагностики вирусных заболеваний (реакция нейтралиациии вирусов, гемагглютинации, торможения гемагглютинации, гемадсорбции). ИФА, иммуноблоттинг.

Реакция нейтрализации токсина антитоксином

В этой реакции антигеном является экзотоксин, антителами - анти­токсины. При их взаимодействии происходит нейтрализация токсина. Реакцию ставят в пробирках для определения силы антитоксической сыворотки. Внешнее проявление реакции - флоккуляция (помутнение). Для обнаружения токсина с диагностической целью при ботулизме, столбняке, газовой анаэробной инфекции ставят реакцию нейтрали­зации токсина антитоксином в биологическом опыте на животных.

РН вирусов. В сыворотке крови переболевших лиц циркулируют AT, нейтрализующие вирусы. Их наличие выявляют смешиванием культуры возбудителя с сывороткой с последующим введением лабораторному животному или заражением культуры клеток. На эффективность нейтрализации указывает выживание животного либо отсутствие гибели клеток в культурах

Реакция агглютинации

Реакция агглютинации - склеивание бактерий под влиянием спе­цифических антител. Реакция протекает в две фазы. В первой фазе происходит специфическое присоединение антител к поверхности клет­ки, во второй - образование хлопьев в присутствии электролита (хло­рида натрия). Видимая реакция происходит в том случае, если антите­ла имеют два активных центра, к каждому их них присоединяется анти­ген, и в результате образуется "решетка".

Методы постановки реакции агглютинации:

1) развернутая реакция агглютинации ставится в пробирках с пос­ледовательными разведениями сыворотки;

2) реакция агглютинации на предметном стекле в капле сыворотки, разведенной 1:5 - 1:10; наступает в течение нескольких минут.

Для определения антигенной структуры микробов, выделенных из организма пациента, используют агглютинирующую сыворотку, полу­ченную из крови животного (кролика, барана), иммунизированного этими микробами. Титром диагностической агглютинирующей сыво­ротки называется наибольшее ее разведение, которое вызывает агг­лютинацию.

Если агглютинирующая сыворотка содержит антитела против Н-антигена, то подвижные бактерии склеиваются своими жгутиками, об­разуются рыхлые хлопья. Это крупнохлопчатая агглютинация, нас­тупающая быстро - в течение двух часов.

Сыворотка, содержащая О-агглютинины, вызывает мелкозернис­тую агглютинацию в течение 18-24 часов.

Агглютинирующие сыворотки, полученные путем иммунизации жи­вотных микробами, могут содержать антитела против родственных микробов, то есть являются поливалентными. Для повышения специ­фичности сывороток из них удаляют групповые антитела методом ад­сорбции по Кастелляни, с помощью групповых антигенов. Получен­ные сыворотки называют адсорбированными. Оставляя антитела толь­ко к одному антигену, получают монорецепторные сыворотки. С таки­ми сыворотками ставят реакцию агглютинации на стекле, которая в этом случае является окончательной, а не ориентировочной.

Для обнаружения антител в сыворотке крови пациента в качестве известного антигена используют убитые культуры микробов, так на­зываемые диагностикумы. При постановке серологического диагно­за учитывают диагностический титр сыворотки - для большинства заболеваний 1:100 или 1:200.

Иммуноферментный анализ (ИФА). Как и другие реакции иммуни­тета, ИФА используется 1) для определения неизвестного антигена с помощью известных антител или 2) для выявления антител в сыворот­ке крови больного с помощью известного антигена. Особенность реак­ции в том, что известный ингредиент реакции соединен с ферментом, и его присутствие определяется с помощью субстрата, который при дей­ствии фермента окрашивается.

Наиболее широко применяется твердофазный ИФА.

1) Обнаружение ан­тигена (рис. 20). Первый этап - адсорбция специ­фических антител на твердой фазе, в качестве которой используют по­листироловые или поливинилхлоридные поверхности лунок пла­стиковых панелей.

Второй этап - добав­ление исследуемого ма­териала, в котором пред­полагается наличие ан­тигена. Антиген связы­вается с антителами. После этого луночки промывают.

Третий этап - добав­ление специфической сы­воротки, содержащей антитела против данно­го антигена, меченые ферментом. В качестве

фермента используют пероксидазу или щелочную фосфатазу. Мече­ные антитела присоединяются к антигенам, а их избыток удаляется промыванием. Таким образом, в случае присутствия в исследуемом ма­териале антигена на поверхности твердой фазы образуется комплекс антитело-антиген-антитела, меченные ферментом. Для обнаружения фермента добавляют субстрат. Для пероксидазы субстратом служит ортофенилдиамин в смеси с Н2О2 в буферном растворе. При действии фермента образуются продукты, имеющие коричневую окраску, ин­тенсивность которой позволяет количественно определить результаты опыта фотометрированием.

2) Обнаружение антител (рис. 21). Первый этап - адсорбция специ­фических антигенов на стенках лунки. Обычно в коммерческих систе­мах антигены уже адсорбированы на поверхности твердой фазы - в лунках или на пластиковых шариках.

Второй этап - добавление исследуемой сыворотки. При наличии антител образуется комплекс антиген-антитела.

Третий этап - после отмывания лунок добавляют антиглобулиновые антитела (антитела против глобулинов человека), меченные ферментом.

Результаты реакции учитывают, как указано выше.

В качестве контролей используют образцы заведомо положи­тельные и заведомо отрицательные.

Разрабатываются "безреагентные" системы для ИФА, в которых все компоненты реакции со­единены с поверхностью полимера. Для проведе­ния анализа необходимо внести исследуемый мате­риал и наблюдать измене­ние окраски.

ИФА применяется при многих инфекционных заболеваниях, в час­тности, при ВИЧ-инфекции, при вирусных гепати­тах.

Иммуноблоттинг - это вариант ИФА, сочетание электрофореза и ИФА. Методом электрофореза в геле, содержащем фермен­ты, разделяют биополиме­ры, например, антигены вируса иммунодефицита человека.

Патология иммунного ответа. Классификация по механизму нарушений иммунной системы. Иммунодефицитные состояния; первичные иммунодефициты, их генетические механизмы; вторичные иммунодефициты, причины возникновения; клинические проявления иммунодефицитов и принципы их лечения.

Иммунодефицитные состояния

Иммунодефицитами называют неполноценное функционирование иммунной системы. Иммунодефицитные состояния разделяют на пер­вичные (врожденные) и вторичные (приобретенные).

Врожденные иммунодефициты связаны с генетическими дефектами развития иммунной системы. Дефекты В-снстемы ведут к пониженной выработке или полному отсутствию Ig-глобулинов. Чаще наблюдает­ся избирательная недостаточность SIgA, что ведет к снижению мест­ной защиты слизистых оболочек. Преимущественные дефекты Т-системы - это недоразвитие тимуса, которое обусловливает недостаточ­ность клеточного иммунитета. Тяжелые последствия вызывают комби­нированные дефекты Т- и В-системы. Наблюдаются также избиратель­ные дефекты фагоцитов и дефекты системы комплемента.

Вторичные (приобретенные) иммунодефициты развиваются при мно­гих бактериальных и вирусных инфекциях, при болезнях, сопровожда­ющихся потерей белка (ожоги, болезни почек), при применении с ле­чебной целью рентгеновских лучей или иммуносупрессивных средств. Причинами развития вторичных иммунодефицитов могут быть диабет, ожирение, атеросклероз, истощение.

Приобретенные иммунодефициты инфекционной природы воз­никают вследствие размножения возбудителей непосредственно в клетках иммунной системы. Вирус иммунодефицита человека реп­родуцируется в Т-хелперах и макрофагах, и при этом страдают и клеточный, и гуморальный иммунитет, поскольку Т-хелперы явля­ются регуляторами иммунного ответа.

Иммунодефицитные состояния способствуют возникновению ин­фекций, вызванных условно-патогенными микроорганизмами, и развитию опухолей. Например, у больных СПИДом часто развива­ется саркома Капоши или пневмония, вызванная Pneumocysta carinii - микроскопическим грибом, который у людей с нормальным уров­нем иммунитета не вызывает заболевания.

Понятие об аллергии, ее типы. Основные особенности и механизм формирования реакций гиперчувствительности немедленного типа; анафилактических, цитотоксических, болезней иммунных комплексов.

Термином "аллергия" (греч. allos - другой, ergon - действие) в на­стоящее время обозначают повышенную чувствительность организма к антигену (аллергену). Различают два типа аллергии: гиперчувстви­тельность немедленного типа (ГЧНТ) и гиперчувствительность замедленного типа (ГЧЗТ).

Гиперчувствитель­ность немедленного типа (ГЧНТ) связана с анти­телами, следовательно, зависит от В-лимфоцитов (В-зависимая ал­лергия). Аллергические реакции этого типа проявляются уже через 20-30 минут после по­вторной встречи с ан­тигеном. К ГЧНТ относятся: анафилаксия, сывороточная болезнь, сенная лихорадка, бронхиальная астма, феномен Артюса и дру­гие.

Анафилаксия (греч. ana - обратный, filaxis -защита). В основе ана­филаксии лежит сенси­билизация, то есть обра­зование антител в ответ на введение аллергена парентеральным путем. Явление анафилак­сии наиболее четко демонстрируется на морских свинках. Подкожно морской свинке вводится сенсибилизирующая доза чужеродного белка -0,01-0,0001 мл лошадиной сыворотки. Через 10-14 дней в кровяное рус­ло вводится разрешающая доза этого же белка в количестве 0,01-0,1 мл. Через 1-5 минут у морской свинки развивается анафилактический шок. Животное начинает беспокоиться, чешет лапками нос, чихает, шерсть взъерошена, появляется одышка, непроизвольное выделение мочи и кала, судороги. Через 5-10 минут в большинстве случаев свинка погибает.

Если выжившему после шока животному снова ввести тот же ан­тиген, то реакции не развивается, так как наступило состояние десен­сибилизации, сохраняющееся в течение 2-3 недель. Шок не возникает также и в том случае, если разрешающую дозу антигена ввести вскоре после сенсибилизации или вводить под наркозом.

Анафилактический шок может возникнуть у человека как осложне­ние при введении, чаще повторном, гетерологичной (чужеродной) ле­чебной сыворотки или антибиотиков. Сразу же после введения сыво­ротки или даже во время ее введения появляется беспокойство пациента, одышка, падение кровяного давления и температуры, потеря со­знания. Бели не оказана немедленная медицинская помощь, наступает смерть.

Для предупреждения анафилактического шока иммунные гетеро-логичные (например, лошадиные) сыворотки вводят по способу, пред­ложенному A.M. Безредка в 1907 г. Способ в настоящее время видо­изменен и усовершенствован.

1) Внутрикожно вводят 0,1 мл нормальной лошадиной сыворотки, разведенной 1:100. Ампула с такой сывороткой имеется в коробке с лечебной сывороткой. Наблюдают реакцию пациента в течение 20 минут.

2) При отрицательной реакции (диаметр папулы в месте инъекции не более 0,9 см, краснота незначительная) вводят лечебную сыворотку в дозе 0,1 мл подкожно. Наблюдают в течение 30-60 минут за общей реакцией пациента.

3) При отсутствии реакции вводят всю необходимую дозу лечеб­ной сыворотки

При положительной реакции, указывающей на повышенную чувс­твительность, лечебную сыворотку вводят только по жизненным по­казаниям. Предварительно проводится десенсибилизация с помощью разведенной сыворотки при соблюдении необходимых мер предосто­рожности, предусмотренных инструкцией

Во всех случаях применения гетерологичной сыворотки следу­ет помнить о возможности возникновения, хотя и в редчайших случаях, анафилактического шока Поэтому необходимо обеспе­чить медицинское наблюдение за привитыми в течение часа после инъекции.

Сывороточная болезнь возникает через 7-15 дней после первично­го введения обычно больших доз чужеродной сыворотки. Болезнь про­является в виде отека кожи и слизистых оболочек, повышения темпе­ратуры тела, 6 эли в суставах, сыпи, кожного зуда.

Гиперчувствительность замедленного типа; основные особенности ГЗТ, механизм формирования; роль в противомикробном иммунитете, понятие об инфекционной аллергии; их практическое применение.

Гиперчувствительность замедленного типа. ГЧЗТ связана не с анти­телами, а с иммунными лимфоцитами - Т-эфекторами (Те). Это Т-зависимая аллергия. К данному типу аллергии относитися инфекционная аллергия. Наблюдается она при туберкулезе, бруцеллезе, туляремии, ток-соплазмозе, грибковых заболеваниях. Аллергические пробы использу­ют в диагностических целях. Аллергены, полученные из микробов, вво­дят внутрикожно или накожно. При наличии повышенной чувствитель­ности к возбудителю через 24-48-72 часа развивается воспалительная реакция. Диагностические аллергические пробы применяются при ту­беркулезе (реакция Манту с туберкулином), при бруцеллезе, сибирс­кой язве и др.

Инфекционная аллергия - это состояние повышенной чувствительности к повторному контакту с микроорганизмами или продуктами их жизнедеятельности. Развивается при многих инфекционных болезнях; играет большую роль в их патогенезе и сохраняется длительное время после выздоровления. Инфекционная аллергия наблюдается при туберкулезе, бруцеллезе, сифилисе и др.

Специфичность реакций при инфекционной аллергии используют для диагностики многих инфекционных болезней (туберкулез, бруцеллез, туляремия и др.) - применяют кожно-аллергические пробы. Внутрикожно или накожно вводят очень небольшие количества аллергенов - фильтраты или лизаты культур, взвеси бактерий, убитых нагреванием или химическими веществами и т. п.

При повышенной чувствительности в месте введения аллергена возникает реакция: покраснение, припухлость, болезненность. Иногда развиваются и общие реакции: слабость, недомогание, обострение общего процесса (например, после введения туберкулина при туберкулезе).

Оценка иммунного статуса организма. Тесты для оценки факторов неспецифической защиты, гуморального иммунитета, клеточного иммунитета, выявления гиперчувствительности к антигенам; тесты 1 и 2 уровней.

Оценка иммунного статуса организма

Иммунодефицитные состояния, так же, как и состояние избы­точного реагирования иммунной системы (аллергические реакции и аутоиммунные процессы) поддаются лечению и коррекции. Однако та­кое лечение может проводиться только после оценки иммунного ста­туса организма. Исследование начинается с ориентировочного кли­нического этапа, на котором собирается иммунологический анамнез: инфекционные заболевания в прошлом, их течение, наличие очагов хронической инфекции. Проводится клинический анализ крови: коли­чество полиморфноядерных лейкоцитов, лимфоцитов, моноцитов, Вы­является носительство бактерий или вирусов.

В иммунологической лаборатории проводится исследование с ис­пользованием тестов 1-го и 2-го уровней.

Тесты 1-го уровня позволяют выявить грубые нарушения иммун­ной системы. Определяются следующие показатели:

- процентное содержание и абсолютное количество Т- и В-лим-фоцитов;

- концентрация сывороточных IgM, IgG, IgA: уровень сыворо­точных иммуноглобулинов отражает состояние В-системы иммуните­та;

- для оценки факторов неспецифической защиты организма оп­ределяют фагоцитарную активность нейтрофилов крови и уровень ком­племента крови.

Тесты 2-го уровня позволяют уточнить характер выявленного де­фекта. К тестам 2-го уровня относится: определение соотношения Тх/Тс, оценка функциональной активности субпопуляций Т-лимфоцитов и др