47. Взаимодействие антигена с антителом in vitro. Теория сетевых структур. Механизм взаимодействия антигена с антителом


47. Взаимодействие антигена с антителом in vitro. Теория сетевых структур.

Серологическими реакцияминазываются реакции антиген-антитело, происходящие in vitrо. Они используются для количественного и качественного определения антигенов и антител в исследуемом материале.

При постановке серологических реакций учитывают следующие условия: наличие изотонического раствора (электролита), реакция рН близкая к нейтральной и температура среды (от 20 до 37 ° С).

Серологические реакции применяются с целью решения следующих задач:

  1. для выявления неизвестного антигена (микроорганизма, белка и т.д.). При этом используют диагностические иммунные антисыворотки, которые получают путем многократной иммунизации лабораторных животных соответствующими антигенами.

  2. для определения наличия и титра антител в сыворотке крови. Обнаружение антител проводят с использованием специальных антигенных диагностикумов(взвеси эталонных инактивированных микроорганизмов).

Таким образом, в серологических реакциях один из двух основных компонентов (АГ или АТ) всегда должен быть известным.

Серологические реакции подразделяются на прямыеинепрямые.

В прямых серологических реакциях участвуют только антигены и антитела. Результат прямых серологических реакций наблюдается непосредственно по изменению оптических свойств раствора (образование хлопьев, помутнения, опалесценции). Это реакции агглютинации, преципитации.

В непрямых серологических реакциях для визуализации результата взаимодействия антигенов и антител используются индикаторные системы. Это РСК, РНГА, и т.д. р

Теория сетей.Необходимое условие образование сетей - наличие более трех антигенных детерминант на каждую молекулу антигена, и по два активных центра на каждую молекулу антитела. Молекулы антигена являются узлами решетки, а молекулы антител - связующими звеньями. Область оптимальных соотношений (зона эквивалентности) концентраций антигена и антител, когда в надосадочной жидкости после образования осадка не обнаруживаются ни свободные антигены, ни свободные антитела.

48. Реакция агглютинации. Компоненты, механизм, способы постановки. Применение.

Реакция агглютинации — простая по постановке реакция, при которой происходит связыва­ние антителами корпускулярных антигенов (бактерий, эритроцитов или других клеток). Она протекает при наличии электролитов, например при добавлении изо­тонического раствора натрия хлорида. Проявляется образованием хлопьев или осад­ка (клетки, «склеенные» антителами, имеющими два или более антигенсвязывающих центра).

РА используют для:

1) определения антител в сыворотке крови боль­ных, например, при бруцеллезе (реакции Райта, Хеддельсона), брюшном тифе и паратифах (реак­ция Видаля) и других инфекционных болезнях;

2)  определения возбудителя, выделенного от больного;

3)  определения групп крови с использова­нием моноклональных антител против аллоантигенов эритроцитов.

Для определения у больного антител ставят развернутую реакцию агглютинации: к разве­дениям сыворотки крови больного добавля­ют диагностикум(взвесь убитых микробов,) и через несколько часов инкубации при 37 ˚С отмечают наибольшее разведение сыворотки (титр сыворотки), при котором произошла агглютинация.

Характер и скорость агглютинации зави­сят от вида антигена и антител. Примером являются особенности взаимодействия диагностикумов (О- и H-антигенов) со специ­фическими антителами. Реакция агглютина­ции с О-диагностикумом (бактерии, убитые нагреванием, сохранившие термостабильный О-антиген) происходит в виде мелкозернис­той агглютинации. Реакция агглютинации с Н-диагностикумом (бактерии, убитые фор­малином, сохранившие термолабильный жгу­тиковый Н-антиген) — крупнохлопчатая и протекает быстрее.

Если необходимо определить возбудитель, выделенный от больного, ставят ориентиро­вочную реакцию агглютинации, применяя диа­гностические антитела  (агглютинирующую сыворотку), т. е. проводят серотипирование возбудителя.    Ориентировочную   реакцию проводят на предметном стекле. К капле диа­гностической агглютинирующей сыворотки в разведении 1:10 добавляют чистую культуру возбудителя, выделенного от больно­го. Рядом ставят контроль: вместо сыворотки наносят каплю раствора натрия хлорида. При появлении в капле с сывороткой и микроба­ми хлопьевидного осадка ставят развернутую реакцию агглютинации в пробирках с увели­чивающимися разведениями агглютинирую­щей сыворотки,  к которым добавляют по 2—3 капли взвеси возбудителя. Агглютинацию учитывают по количеству осадка и степени просветления жидкости.  Реакцию считают положительной, если агглютинация отмеча­ется в разведении, близком к титру диагнос­тической сыворотки. Одновременно учитыва­ют контроли: сыворотка, разведенная изото­ническим раствором натрия хлорида, должна быть прозрачной, взвесь микробов в том же растворе — равномерно мутной, без осадка.

Разные родственные бактерии могут агглю­тинироваться одной и той же диагностической агглютинирующей сывороткой, что затрудня­ет их идентификацию. Поэтому пользуются адсорбированными агглютинирующими сыво­ротками, из которых удалены перекрестно реагирующие антитела путем адсорбции их родственными бактериями. В таких сыво­ротках сохраняются антитела, специфичные только к данной бактерии.

studfiles.net

5. Механизм взаимодействия «антиген - антитело»

Механизм взаимодействия антигена и антитела состоит из двух фаз: собственно взаимодействия и его проявления.

В первой фазе антитело одним активным центром соединяется с антигенной детерминантой одной клетки крови (фиксируется на клетке). На этом этапе реакции никаких видимых глазом или в световом микроскопе изменений еще нет. После этого начинается фаза проявлений либо в виде агглютинации (склеивание эритроцитов), либо в виде цитолиза (разрушение клеток крови). После фиксации антител на поверхности клеток крови к комплексу антиген - антитело присоединяется комплекс белков из плазмы крови (комплемент), и комплекс антиген ~ антитело - комплемент разрушает (лизирует) мембрану клетки. При взаимодействии антител с эритроцитами это проявляется гемолизом. Для каждой фазы реакции антиген - антитело требуются строго определенные условия: рН среды, температура, ионная сила и коллоидность среды, наличие активного комплемента, определенное соотношение числа молекул антител и антигенов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУППЫ КРОВИ ПО СИСТЕМЕ АВО

1. Группы крови по системе аво

Антигенная система АВО имеет основное значение в совместимости крови при переливании.

Под термином «совместимость» понимают сочетание крови донора и реципиента по антигенам и антителам, не вызывающее иммунологических взаимодействий.

(1) КЛАССИЧЕСКИЕ ГРУППЫ КРОВИ АВО

В зависимости от наличия в эритроцитах агглютиногенов А и В, а в сыворотке соответствующих им агглютининов аир, все люди разделены

на четыре группы:

■Группа О (I) — в эритроцитах агглютиногенов нет, в сыворотке

агглютинины аир.

Группа А (II) — в эритроцитах агглютиноген А, в сыворотке агглютинин р.

Группа В (III) — в эритроцитах агглютиноген В, в сыворотке агглютинин а.

Группа АВ (IV) — в эритроцитах агглютиногены А и В, агглютининов в сыворотке нет.

В последнее время в системе АВО обнаружены разновидности классических антигенов А и В, а также другие антигены.

(2) ПОДТИПЫ АНТИГЕНА А Антиген Ане является однородным, существует два основных его подтипа: А! и А2. Эритроциты с подтипом агглютиногена А, встречаются намного чаще, чем с подтипом А2 (88 % и 12% соответственно). Поэтому при наличии агглютиногена А, его обозначают просто как А, а обозначение с индексом применяется только для относительно редкого ангглютиногена А2. В соответствии с этим группа А (И) имеет две подгруппы А (II) и А2 (II), а группа АВ (IV) — АВ (IV) и А,В (IV) ( табл.6.1).

Таблица 6.1

Группы крови по системе АВО

1—1—1

1 Гриппа 1 Подгруппа I Агглютиногены j j rj в эритроцитах

Агглщтипины в сыворотке

j Распространенность

| 0ар (I) j нет

нет

— _

аир

33,5%

! А, (II) АР (II) !

| А2(И)

А, А2

j р и (а2- крайне редко) Р и (а,- в 20% случаев)

32,1% 5,7%

| В„ (III)

нет

В

а

20,6%

АВ0 (IV)

АВ (IV) A2B(IV)

А, и В А2иВ

иет (а2- крайне редко)

нет (а,- в 20% случаев) —————————————————

6,8 % 1,3%

Агглютиногены Aj и А2 отличаются друг от друга по свойствам:

Подтип А, обладает большей адсорбционной возможностью по сравнению с аггютиногеном А2, он сильнее адсорбирует агглютинин а из сыворотки, поэтому его называют сильным, а подтип А2 — слабым.

Эритроциты с агглютиногеном А2 имеют более низкую агглюти-набельность.

Подгруппы с агглютиногенами А, и А2 обладают и различными свойствами сывороток. Сыворотка подгрупп А2(П) и А2В (IV) довольно часто содержит агглютинин, названный Ландштейнером и Левиным экстраагглютинином ар который дает агглютинацию только с эритроцитами Aj и не дает агглютинации с эритроцитами А2. В то же время в сыворотке подгрупп А (II) и АВ (IV) довольно редко, но встречается экстраагглютинин а2, не агглютинирующий с эритроцитами Aj, а дающий агглютинацию с эритроцитами А2.

Существуют варианты эритроцитов с еще более слабовыраженными агглютинабельными свойствами, что связано с наличием в них подтипов А3, А4, Az и др. Несмотря на то что эти слабые антигены встречаются довольно редко, они имеют определенное клиническое значение.

(3) ПОДТИПЫ АНТИГЕНА В

Групповой антиген В отличается большей однородностью, хотя описаны редкие его варианты: В2, В3, Bw и др. Однако существенного клинического значения это не имеет. Применение высокоактивных стандартных сывороток позволяет выявить и эти слабовыраженные агглютиногены группы В.

(4) АНТИГЕН 0 И СУБСТАНЦИЯ Н

Позже в первой группе крови О (I) была найдена специфическая субстанция, также обозначенная символом «О». Фактор О является агглютиногеном, присущим эритроцитам групп О (I), А2 (И), А2В (IV).

Для эритроцитов всех групп характерно наличие субстанции Н, считающейся общим веществом-предшественником. Субстанция Н чаще встречается у лиц с первой группой крови, в других же она содержится в незначительном количестве. У некоторых жителей индийского города Бомбей обнаружена группа, не содержащая агглютиногенов О, А, В, Н, но содержащая антитела а, р, анти-0 и анти-Н. Впоследствии этот редкий тип крови, обнаруженный и у жителей других стран, получил название «тип Бомбей».

(5) КРОВЯНЫЕ ХИМЕРЫ

В настоящее время известны кровяные химеры, которые обусловлены одновременным пребыванием в организме человека эритроцитов, принадлежащих двум фенотипам АВО. В естественных условиях кровяной химеризм встречается у близнецов. Он может также появиться при пересадке аллогенного костного мозга, переливании массивных объемов крови. При определении группы крови и резус-принадлежности в условиях кровяного химеризма, как правило, получают искаженный результат.

studfiles.net

32. Литические свойства иммунных сывороток. Роль комплемента, механизм взаимо­действия комплемента с комплексом антиген-антитело. Серологические реакции, протекающие с участием комплемента

Реакция бактериолиза. Используется для серологической диагностики холеры. Феномен бактериолиза легко удается наблюдать in vitro. Исследуемую сыворотку наносят в последовательном двукратном разведении каплями на поверхность пита­тельной среды, на которую предварительно засевают культуру вибриона. Чашку с посевами инкубируют при температуре 37 "С в течение 18—20 ч. Под влиянием имеющихся в сыворотке антител и комплемента холерные вибрионы разрушаются (лизируются), и в местах нанесения капель образуются стерильные пятна. Антите­ла, разрушающие или умерщвляющие вибрионы, называют вибриоцидными. Тит­ром вибриоцидных антител считается максимальное разведение сыворотки, при ко­тором она еще вызывает отчетливый лизис бактерий.

Реакция иммобилизации трепонем. Применяется для диагностики сифилиса. Живые трепонемы в присутствии имеющихся в исследуемой сыворотке специфиче­ских антител и комплемента теряют свою подвижность.

Реакция гемагглютинации иммунного прилипания. В основе этой реакции лежит способность комплекса антиген + антитело в присутствии комплемента адсорбироваться на эритроцитах, вызывая их склеивание. Применяется для сероло­гической диагностики гепатита А. Характеризуется высокой чувствительностью и специфичностью, но требует использования высокоочищенного антигена и специ­ального подбора доноров эритроцитов.

Реакция гемолиза. Литическое действие иммунной сыворотки в присутствии комплемента особенно четко проявляется в отношении эритроцитов. Если кролика иммунизировать эритроцитами другого вида животных (барана), кроличья сыво­ротка приобретает специфическую гемолитическую активность, т. е. способность вызывать гемолиз эритроцитов, использованных для иммунизации. Этот эффект аб­солютно зависим от комплемента. Инактивация последнего путем прогревания сы­воротки при температуре 56 °С приводит к утрате ею гемолитической активности. Таким образом, наличие или отсутствие активного комплемента в гемолитической сыворотке очень четко выявляется по результатам ее взаимодействия с гомологич­ными эритроцитами: при наличии комплемента — гемолиз, образование «лаковой крови»; при его отсутствии — гемагглютинация, эритроциты выпадают на дно про­бирки, образуя осадок в виде зонтика, жидкость бесцветна.

33. Вакцины и их виды, способы приготовления и применения. Токсины и анатоксины. Отечественные вакцинные препараты. Успехи и задачи здравоохранения в борьбе с инфекционными болезнями.

Вакцина — медицинский препарат, предназначенный для создания иммунитета к инфекционным болезням.

Классификации вакцин:

1.Живые вакцины - препараты, действующим началом в которых являются ослабленные тем или иным способом, потерявшие свою вирулентность, но сохранившие специфическую антигенность штаммы патогенных бактерий. Примером таких вакцин являются БЦЖ и вакцина против натуральной оспы человека, в качестве которой используется непатогенный для человека вирус оспы коров.

2.Инактивированные (убитые) вакцины – препараты, в качестве действующего начала включающие убитые химическим или физическим способом культуры патогенных вирусов или бактерий, (клеточные, вирионные) или же извлечённые из патогенных микробов комплексы антигенов, содержащие в своём составе проективные антигены (субклеточные, субвирионные вакцины). В препараты иногда добавляют консерванты и адьюванты.

Молекулярные вакцины – в них антиген находится в молекулярной форме или даже в виде фрагментов его молекул, определяющих специфичность т. е. в виде эпитопов, детерминант.

Корпускулярные вакцины – содержащие в своем составе протективный антиген

3.Анатоксины относятся к числу наиболее эффективных препаратов. Принцип получения – токсин соответствующей бактерии в молекулярном виде превращают в нетоксичную, но сохранившую свою антигенную специфичность форму путем воздействия 0.4% формальдегида при 37t в течение 3-4 недель, далее анатоксин концентрируют, очищают, добавляют адьюванты.

4.Синтетические вакцины. Молекулы эпитопов сами по себе не обладают высокой иммуногенностью для повышения их антигенных свойств эти молекулы сшиваются с полимерным крупномолекулярным безвредным веществом, иногда добавляют адьюванты.

5.Ассоциированные вакцины – препараты, включающие несколько разнородных антигенов.

Способы приготовления.

Инактивированные (убитые, корпускулярные или молекулярные) вакцины – препараты, в качестве действующего начала включающие убитые химическим или физическим способом культуры патогенных вирусов или бактерий, (клеточные, вирионные) или же извлечённые из патогенных микробов комплексы антигенов, содержащие в своём составе проективные антигены (субклеточные, субвирионные вакцины).

Для выделения из бактерий и вирусов антигенных комплексов (гликопротеинов, ЛПС, белков) применяют трихлоруксусную кислоту, фенол, ферменты, изоэлектрическое осаждение.

Их получают путем выращивания патогенных бактерий и вирусов на искусственных питательных средах, инактивируют, выделяют антигенные комплексы, очищают, конструируют в виде жидкого или лиофильного препарата.

Преимуществом данного типа вакцин является относительная простота получения (не требуется длительного изучения и выделения штаммов). К недостаткам же относятся низкая иммуногенность, потребность в трехкратном применении и высокая реактогенность формализированных вакцин. Так же, по сравнению с живыми вакцинами, иммунитет, вызываемый ими, непродолжителен.

В настоящее время применяются следующие убитые вакцины: брюшнотифозная, обогащенная Vi антигеном; холерная вакцина, коклюшная вакцина

Живые вакцины - препараты, действующим началом в которых являются ослабленные тем или иным способом, потерявшие свою вирулентность, но сохранившие специфическую антигенность штаммы патогенных бактерий.

Аттенуация (ослабление) возможна путём воздействия на штамм химических (мутагены) и физических (температура) факторов или посредством длительных пассажей через невосприимчивый организм. Так же в качестве живых вакцин используются дивергентные штаммы (непатогенные для человека), имеющие общие протективные антигены с патогенными для человека микробами. Примером такой вакцины является БЦЖ и вакцина против натуральной оспы.

Возможно получение живых вакцин генно-инженерным способом. Принцип получения таких вакцин сводится к созданию непатогенных для человека рекмбинантных штаммов, несущих протективные антигены патогенных микробов и способных при введении в орг. человека размножаться и создавать иммунитет. Такие вакцины называют векторными.

Вне зависимости от того, какие штаммы включены в вакцины, бактерии получают путём выращивания на искусственных питательных средах, культурах клеток или куриных эмбрионах. В живую вакцину, как правило, добавляют стабилизатор, после чего подвергают лиофильному высушиванию.

Молекулярные вакцины – в них антиген находится в молекулярной форме или даже в виде фрагментов его молекул, определяющих специфичность т. е. в виде эпитопов, детерминант.

В процессе культивирования природных патогенных микробов можно получить протективный антиген, синтезируемый этими бактериями токсин затем превращается в анатоксин, сохраняющий специфическую антигенность и иммуногенность. Анатоксины являются одним из видов молекулярных вакцин. Анатоксины – препараты, полученные из бактериальных экзотоксинов, полностью лишенные своих токсических свойств, но сохранившие антигенные и иммуногенные свойства. Получение: токсигенные бактерии выращивают на жидких средах, фильтруют с помощью бактериальных фильтров для удаления микробных тел, к фильтрату добавляют 0,4% формалина и выдерживают в термостате при 30-40t на 4 недели до полного исчезновения токсических свойств, проверяют на стерильность, токсигенность и иммуногенность. Эти препараты называются нативными анатоксинам, в настоящее время почти не используются, т. к. содержат большое количество балластных веществ, неблагоприятно влияющих на организм. Анатоксины подвергаю физической и химической очистке, адсорбируют на адъювантах. Такие препараты называются адсорбированными высокоочищенными концентрированными анатоксинами.

ВИРУСОЛОГИЯ ОБЩАЯ

studfiles.net


Смотрите также