Реакції імунітету, їх практичне застосування. Реакції імунітету— це реакції між антигенами й антитілами або між антигенами і сенсибілізованими лімфоцитами. Ці реакції можуть відбуватися в живому організ-мі і зумовлювати імунний стан; вони також можуть відбуватися поза організмом у лабораторних умовах.
Реакції імунітету мають дві властивості: високу чутливість і специфічність. Завдяки високій чутливості можна виявити антиген або антитіло навіть у разі їх незначної кількості в досліджуваному матеріалі, а завдяки високій специфічності можна відрізнити навіть схожі між собою антигени.
На основі цього реакції імунітету знайшли широке застосування в інфекційній і неінфекційній імунології, мікробіології, генетиці, молекулярній біології, онкології та інших галузях науки.
Залежно від типу імунної відповіді реакції імунітету поділяють на дві групи: реакції з участю антитіл і реакції з участю сенсибілізованих лімфоцитів.Реакції між антигенами й антитілами називають гуморальнимиабо серологічними , це пов”язано з тим, що в реакціях беруть участь антитіла (імуноглобуліни) сироватки крові.
Реакції між антигенами і сенсибілізованими лімфоцитами називають клітинни-ми. В обох групах можна виділити основні реакції та їх варіанти. Серед серологіч-них до основних відносять реакції: аглютинації, преципітації, зв'язування компле-менту, цитолізу, нейтралізації, імунофлуоресценції. Серед клітинних до основних відносять реакції: туберкулінового типу (шкірні), бласттрансформації лімфоцитів, розеткоутворення, гальмування міграції макрофагів. Клітинні реакції частіше вико-ристовують для виявлення алергійного (в тому числі при інфекційних хворобах) й імунодефіцитного станів.
Серологічні реакції— це реакції між антигенами й антитілами — вони відбуваються у дві фази. І фаза — специфічна, під час якої утворюється комплекс антиген—антитіло (АГ—АТ). Цей комплекс невидимий, але він набуває чутливості до неспецифічних компонентів реакції (електролітів, фагоцитів, комплементу). II фаза — неспецифічна. Утворений комплекс взаємодіє з неспецифічними компонентами реакції, що супроводжується видимими змінами: склеюванням, розчиненням, утворенням осаду.
Реакції називають за кінцевим результатом, а кінцевий результат реакції зале-жить від фізико-хімічних властивостей антигену і умов середовища.
У реакції аглютинації антигеном є бактеріальні клітини або еритроцити, перебіг реакції відбувається за наявності електролітів.
У реакції преципітації антигеном є окремі молекули (білки, полісахариди, вони можуть бути як повноцінними антигенами, так і гаптенами), тому як антигени вико-ристовують екстракти органів і тканин, лізати культур мікроорганізмів. Перебіг реакції відбувається за наявності електролітів.
У реакції імунного лізису (цитолізу) антигеном є клітини: у реакції бактеріолізу — бактерії, гемолізу — еритроцити, цитолізу — інші клітини. Ці реакції відбува-ються обов'язково за наявності комплементу.
У реакції зв'язування комплементу антигеном є клітини й окремі молекули (повноцінні антигени і гаптени). Реакції відбуваються за наявності комплементу.
Реакції нейтралізації спрямовані на нейтралізацію токсинів або вірусів за наявності електролітів.
У лабораторній практиці серологічні реакції найчастіше використовують для діагностики інфекційних хвороб. При цьому проводять виявлення антитіл або антигенів у сироватці крові хворого — серологічна діагностика, або визначають вид і тип збудника, виділеного з організму, — серологічна ідентифікація збудника.
Серологічні реакції використовують також для визначення титру (активності) сиро-ватки в наукових дослідженнях.
У всіх цих випадках для визначення невідомого антигену використовують відоме антитіло, тобто відому імунну діагностичну сироватку, а для визначення невідомого антитіла — відомий антиген (д іагностикум).
Для серологічної діагностики інфекційних хвороб найчастіше використовують такі реакції.
Реакція аглютинації (РА)— це склеювання мікробів або інших клітин під дією антитіл за наявності електроліту, яке проявляється утворенням видимого осаду — аглютинату. РА можна ставити на склі (орієнтовна реакція) і в пробірках — розгор-нута реакція. Діагностичний титр антитіл визначають за максимальним розведенням сироватки, у якому вона здатна давати видиму реакцію з антигеном (діагности-кумом). Для більшості інфекцій діагностичним вважають титр сироватки 1:100, але РА ставлять повторно для виявлення наростання титру антитіл.
Реакція непрямої гемаглютинації (РИГА).Антиген, який використовують для проведення реакції, попередньо адсорбують на поверхні еритроцитів (еритроци-тарний діагностикум). Ця реакція більш чутлива, ніж РА, тому її можна проводити в більш ранні терміни від початку захворювання. РИГА також застосовують для виявлення хронічних хвороб і хронічного носійства, коли відбувається накопичення невеликої кількості антитіл.
Реакція коаглютинації— варіант реакції пасивної аглютинації. У цій реакції використовують антитільний діагностикум. Його готують шляхом дії специфіч-них антитіл на стафілокок, який має здатність адсорбувати на своїй поверхні Гс-фрагмент І£М і І£Сг, а ГаЬ-фрагменти при цьому залишаються вільними. Якщо на предметне скло нанести краплю 2 % розчину цього діагностикуму і додати до нього краплю зависі досліджуваних бактерій, то через ЗО—60 с з'являється чітка зернис-тість (позитивна реакція).
Реакція агрегат-гемаглютинації (РАГА).У цій реакції використовують еритроцити, на яких адсорбовані антитіла (антитільний еритроцитарний діаг-ностикум). Він дає змогу виявити в сироватці крові антигени та циркулю-ючі імунні комплекси.
Реакція Кумбсазастосовується для виявлення неповних антитіл у сироватці крові (при бруцельозі). Реакція проходить у дві фази.
I фаза — взаємодія неповних антитіл (сироватка крові хворого) з корпускулярним антигеном. Результат невидимий, оскільки утворюється низькомолекулярний комплекс антиген — антитіло.
II фаза — взаємодія антиглобулінової сироватки з комплексом антиген — антитіло. Антиглобулінова сироватка зв'язує комплекси між собою і утворює видиму зернистість (аглютинат).
Реакція преципітації (РП).На нерозведену сироватку в пробірці нашаровують розведений антиген. Якщо антиген і антитіло відповідають один одному, то через кілька хвилин з'являється осад у вигляді каламутного кільця. Реакцію застосовують для діагностики менінгіту, виявлення антигену збудника сибірки, у судово-медичній експертизі, для виявлення фальсифікації харчових продуктів. РП можна ставити в гелі для виявлення токсигенності збудників дифтерії.
Реакцію імунофлуоресценції (РІФ)використовують (експрес-діагностика, від англ. ехргезз — підвищена швидкість) для виявлення антигену за допомогою анти-тіл, які помічені флуорохромом (барвником, який світиться під дією ультрафіо-летових променів, що можна спостерігати в люмінесцентному мікроскопі). Анти-гени можна виявляти у патологічному матеріалі, не виділяючи чисту культуру збудника (збудник черевного тифу у фекаліях, збудник сибірки в уражених тканинах).
Реакція зв'язування комплементу (РЗК).Специфічна взаємодія антитіл І£&, І£М та антигену супроводжується адсорбцією комплементу. Оскільки процес адсорбції комплементу комплексом антиген — антитіло не можна спостерігати візуально, у цю реакцію вводять гемолітичну систему (як індикатор). Вона скла-дається із зависі еритроцитів (антиген) і відповідної гемолітичної сироватки (анти-тіло). Якщо антиген відповідає антитілу, комплемент зв'язується комплексом анти-ген — антитіло і не міститься в розчині у вільному стані. Після додавання індика-торної системи еритроцити випадають в осад (позитивна реакція). Якщо антиген не відповідає антитілу, комплемент залишається у вільному стані, тому у разі дода-вання індикаторної системи комплемент зв'язується з нею, що призводить до гемолі-зу еритроцитів (негативна реакція). РЗК застосовують для діагностики сифілісу (реакція Вассермана), інфекцій рикетсіозної та вірусної етіології.
Реакція бактеріолізувикористовується для діагностики холери. На поживне середовище в чашку Петрі висівають культуру холерного вібріона, а потім краплями наносять розведену сироватку крові хворого, в якій є комплемент і можуть бути антитіла. Посів культивують протягом 18—20 год за температури 37 °С. Якщо в сироватці крові є специфічні антитіла, то за наявності комплементу вони лізують культуру, і на поверхні поживного середовища з'являються стерильні плями на тому місці, куди була нанесена сироватка.
Реакція іммобілізації трепонем (РІТ).Живі трепонеми (збудники сифілісу) за наявності специфічних антитіл і комплементу стають нерухливими.
Реакція гемаглютинації імунного прилипання.Реакція ґрунтується на тому, що комплекс антиген — антитіло за наявності комплементу здатний адсорбуватися на еритроцитах і спричинювати їх склеювання. Реакцію застосовують для діагности-ки вірусного гепатиту А.
Реакція гемолізує складовою частиною РЗК. Суть її полягає втому, що гемол-тична сироватка здатна спричинювати лізис еритроцитів тільки за наявності компле-менту.
Реакція імуноферментного аналізу (ІФА).При ІФАвідбувається взаємодія антигену з антитілом, яке хімічно зв'язане з ферментом пероксидазою хріну або фосфатазою. Утворений комплекс антиген — антитіло виявляє ферментативну активність і розщеплює відповідний субстрат, що супроводжується зміною забар-влення. Інтенсивність забарвлення залежить від кількості антитіл або антигенів у сироватці крові.
Реакції нейтралізації (РН).В їх основу покладена здатність антитіл специфічно нейтралізувати біологічну активність збудника або його токсинів в організмі тварин, курячих ембріонах і культурі клітин, а також у реакції гемаглютинації. Особливо широко їх використовують для серологічної діагностики вірусних хвороб та ідентифікації вірусів. З цією метою використовують РН росту вірусів і реакцію гальмування гемаглютинації (РГГА).
Питання для самоконтролю.
1. Що таке імунітет? Що вивчає імунологія?
2. Які питання вивчає інфекційна імунологія? Які проблеми вирішує неінфекційна імунологія?
3. Які фактори неспецифічної резистентності відносять до анатомо-фізіологічних, гуморальних і клітинних? Яку функцію вони виконують?
4. Які є види імунітету?
5. Які органи імунітету відносять до центральних, які — до периферичних? Яка їх функція?
6. Що таке антигени? Які їх властивості? Які існують види антигенів залежно від хімічного складу і специфічності?
7. Які антигени містяться у мікробній клітині?
8. Де зароджуються, дозрівають і диференціюються Т-лімфо-цити? Яку функцію виконують окремі класи Т-лімфоцитів?
9. Де зароджуються, дозрівають і диференціюються В-лімфоцити?
10. Як відбувається процес антитілоутворення?
11. Що таке антитіла? Які виділяють класи імуноглобулінів?
12. Що таке первинна і вторинна імунна відповідь? Яка між ними різниця?
13. Яка будова молекули імуноглобуліну? Що таке авідність і афінність імуноглобулінів?
14. Які існують типи імуноглобулінів залежно від антигенних детермінант?
15. Які властивості мають і яку функцію виконують окремі класи імуноглобулінів?
16.3 чим пов'язані імунологічні критичні періоди в процесі росту і розвитку людини? Які особливості імунітету у людей похилого віку?
17. Що таке реакції імунітету? Які їх властивості?
18. Як класифікують реакції імунітету залежно від типу імунної відповіді?
19. Що таке серологічні реакції? Які вони бувають залежно від кінцевого результату? З якою метою їх використовують?
Тести. Види імунітету.
1.Специфічний клітинний імунітет зумовлюють:
а) природні кіл ери;
б) фагоцити;
в) цитотоксичні лімфоцити;
г) сенсибілізовані лімфоцити.
2.Набутий природний активний імунітет формується у разі:
а) введення вакцини;
б) перенесення інфекційної хвороби;
в) введення сироватки;
г) передачі через плаценту.
3.. Центральні органи імунної системи — це:
а) загруднинна залоза, пейєрові бляшки;
б) загруднинна залоза, селезінка;
в) загруднинна залоза, кістковий мозок;
г) селезінка, печінка.
4.. Антигеннезалежне дозрівання Т-лімфоцитів відбувається у:
а) кістковому мозку;
б) загруднинній залозі;
в) селезінці;
г) пейєрових бляніках (скупчені лімфатичні вузлики).
5.. Антигензалежне дозрівання Т- і В-лімфоцитів відбувається у:
а) центральних органах імунної системи;
б) периферичних органах імунної системи.
6. У гаптенів відсутня:
а) антигенність;
б) специфічність.
7. Антигени А і В, Кп, за якими визначають групи крові, називають:
а) видовими;
б) груповими;
в) типовими;
г) ізоантигенами.
8. До автоімунної хвороби призводять:
а) гетероантигени;
б) автоантигени;
в) суперантигени;
г) всі відповіді правильні.
9. Імунорегуляторний індекс визначається співвідношенням:
а) Т-хелперів і Т-кілерів;
б) Т-хелперів і Т-кілерів/супресорів;
в) Т-кілерів/супресорів і В-лімфоцитів;
г) Т-лімфоцитів і В-лімфоцитів.
10 .Бустер-ефект — це:
а) утворення Т-клітин імунної пам'яті;
б) утворення В-клітин імунної пам'яті;
в) прискорений синтез І£(т під час вторинної імунної відповіді;
г) всі відповіді правильні.
Ситуаційні задачі.
1. У сироватці крові новонародженого у високому титрі виявлені І£М проти цитомегаловірусу. Який висновок можна зробити на основі результатів цього дослідження?
2. Останнім часом в Україні реєструється рецидивна форма висипного тифу — хвороба Бриля. Під час дослідження сироватки крові хворого виявлено високий титр І£М проти збудника хвороби. Як оцінити результат цього дослідження: перше інфікування чи рецидив?
3. При опіках, обмороженні відбувається денатурація білків макроорганізму. Яку роль відіграють ці білки в імунній відповіді і патогенезі хвороби?
4. При ендемічному зобі відбувається переродження тканин загруднинної залози. Яка ланка імунітету при цьому порушується?
|