Антигены бактерий по локализации подразделяют на капсульные, соматические, жгутиковые и антигены экзопродуктов (рис. 9.6).
Рис.
К - капсульный, 1 - вирулентности, Н - жгутиковый, 0 - соматический
Капсульные антигены, или К-антигены, являются самыми внешними постоянными структурами поверхности микробной клетки. По химическому строению их идентифицируют в основном как полисахариды, хотя прежнее подразделение К-антигенов эшерихий на Ь- и В-термолабильные антигены допускало и белковую природу этих структур. Их основу у пневмококков составляют повторяющиеся сахара: Э-глюкоза, О-галактоза и Ь-рамноза.
В антигенном отношении капсульные полисахариды неоднородны. У пневмонийных стрептококков, например, различают более 80 серологических вариантов (сероваров), что широко используется в диагностической и лечебно-профилактической работе. К более однородным К-антигенам полисахаридной природы относят Уьанти- гены энтеробактерий, бруцелл, франциселл; полисахарид-белковой природы - У-У-антигены иерсиний; белковой природы - М-про- теин стрептококков группы А, протеин А стафилококков, антигены К-88 и К-99 эшерихий.
Из других внешних структур, обладающих антигенными свойствами, можно назвать корд-фактор микобактерий, полипептидные капсулы сибиреязвенного микроба, но их из-за непостоянства не относят к капсульным антигенам.
Соматические антигены, или О-антигены, представляют собой боковые олигосахаридные цепи липополисахаридов (эндотоксина), выступающие над поверхностью клеточной стенки грамотрицательных бактерий. Концевые углеводные остатки в боковых олигосахаридных цепях могут различаться как порядком расположения углеводов в оли- госахаридной цепи, так и стерически. Фактически они и являются антигенными детерминантами. У сальмонелл насчитывают около 40 таких детерминант, до четырех на поверхности одной клетки. По их общности сальмонелл объединяют в О-группы. Однако специфичность О- антигена сальмонелл связана с дидезоксигексозами, в числе которых выявлены паратоза, колитоза, абеквоза, тивелоза, аскарилоза и др. Уникальные концевые углеводные остатки, которые входят в структуру олигосахарида, являются наиболее удаленными от поверхности клетки и непосредственно связываются с активными центрами антител.
Наружная полисахаридная часть О-антигена (точнее, эндотоксина) ответственна за антигенные связи энтеробактерий, т.е. за неспецифические серологические реакции, с помощью которых может быть выявлен не только вид, но и штамм энтеробактерии.
О-антигены были названы соматическими, когда их точная локализация еще не была известна. Фактически же и К- и О-антигены являются поверхностными, разница состоит в том, что К-антиген экранирует О-антиген. Отсюда следует: прежде чем выявить О-анти- ген, необходимо взвесь исследуемых бактерий подвергнуть температурной обработке.
Жгутиковые антигены, или Н-антигены, имеют все подвижные бактерии. Эти антигены представляют собой термолабильные белковые комплексы жгутиков, которыми обладают многие энтеробактерии. Таким образом, энтеробактерии обладают двумя наборами антигенных детерминант - штаммоспецифической (О-антиген) и группоспецифической (Н-антиген и К-антиген).
Полная антигенная формула грамотрицательных бактерий записывается в последовательности О: Н: К. Антигены при этом являются наиболее стабильными маркерами определенных возбудителей, благодаря чему удается сделать серьезный эпизоотологический или эпидемиологический анализ.
Антигенными свойствами обладают также бактериальные споры. Они содержат антиген, общий для вегетативной клетки, и собственно споровый антиген.
Таким образом, постоянные, временные структуры и формы бактерий, а также их метаболиты обладают самостоятельными антигенными свойствами, характерными, однако, для определенных видов микроорганизмов. Поскольку все они являются маркерами особого строения ДНК у данного вида бактерий, часто на поверхности микробной клетки и в ее метаболитах содержатся общие антигенные детерминанты.
Последний факт имеет важное значение для совершенствования способов идентификации микроорганизмов. Так, например, вместо трудоемкой, дорогостоящей и не всегда воспроизводимой реакции нейтрализации для определения сероваров ботулинического микроба можно применять экспресс-метод, основанный на выявлении поверхностных детерминант при помощи иммунофлуоресценции.
В отличие от антигенов другого происхождения среди бактериальных антигенов выделяют так называемые протективные, или защитные, антигены. Выработанные на эти антигены антитела защищают организм отданного патогенного микроорганизма. Протективными свойствами обладают капсульные антигены пневмококков, М-проте- ин стрептококков, А-протеин стафилококков, белок второй фракции экзотоксина сибиреязвенных бацилл, белковые молекулы нижних слоев стенки некоторых грамотрицательных бактерий и др. Очищенные протективные антигены не обладают пирогенными, аллергенными свойствами, хорошо сохраняются и поэтому приближаются к идеальным вакцинным препаратам.
Протективные антигены обусловливают иммуногенность микробных антигенов. Антигены не всех микроорганизмов способны создавать одинаково выраженный иммунитет. Для повышения имму- ногенности в ряде случаев антиген смешивают с адъювантами - неспецифическими стимуляторами иммуногенеза минеральной или органической природы. Чаще с этой целью используют гидроокись алюминия, алюминиево-калиевые квасцы, ланолин, вазелиновое масло, липополисахарид бактерий, препараты бордетелл и др. Наиболее популярным у исследователей является адъювант Фрейнда, состоящий из вазелинового масла, ланолина (неполный адъювант) и микобактерий туберкулезной палочки (полный адъювант). Прививка людей инактивированными вакцинами против гриппа и полиомиелита с неполным адъювантом Фрейнда подтвердила их эффективность. Аналогичные адъюванты с успехом использовали для усиления иммуногенности вирусных вакцин против ящура, парагриппа типа 3, болезни Ауески, чумы плотоядных, инфекционного гепатита собак, болезни Гамборо, ньюкаслской болезни, гриппа лошадей, ро- тавирусной диареи телят и других болезней. Такие вакцины вызывают выраженный и продолжительный иммунный ответ. Благодаря этому значительно повышается эффективность вакцинации и сокращается количество ежегодных прививок. Каждый адъювант вводится в организм согласно прилагаемой к нему инструкции: подкожно, внутримышечно, внутрибрюшинно и т.д.
Сущность адъювантного действия названных препаратов заключается в сдерживании поступления смешанного с ними антигена в организм, что пролонгирует его иммунизирующее действие, снижает реактогенность, а в некоторых случаях вызывает бласт-трансформа- цию (рис. 9.7).
Рис. 9.7.
Большинство адъювантов способны депонировать антиген, т.е. адсорбировать его на своей поверхности и длительное время сохранять в организме, что увеличивает продолжительность его влияния на иммунную систему. Однако при изготовлении антисыворотки для им- мунохимического анализа, особенно в целях установления природы антигенов или антигенных связей, избегают использования микробных адъювантов, поскольку они снижают специфичность антисыворотки. Происходит это за счет гетерогенности (или гетерофильнос- ти) антигенов, т.е. антигенной общности микробов различных таксономических групп, тканей растений, животных и человека.
Каждый микроорганизм, как бы примитивно он ни был устроен, содержит несколько антигенов. Чем сложнее его структура, тем больше антигенов можно обнаружить в его составе. У различных микроорганизмов, принадлежащих к одним и тем же систематическим категориям, различают
группопецифические антигены - встречаются у разных видов одного и того же рода или семейства, видоспецифические - у различных представителей одного вида и типоспецифические (вариантные) антигены - у разных вариантов в пределах одного и того же вида. Последние подразделяют на серологические варианты, или серовары. Среди бактериальных антигенов различают Н, О, К и др. Антигены разных видов микроорганизмов по структуре составу резко отличаются друг от друга. Лучше всего изучен, антигенная мозаика бактерий, в составе которых различаю соматические О- и Vi-антигены, оболочечные, капсульные (К), жгутиковые (Н), протективные и рибосомальные. Как правило, все они являются сложными белковыми соединениями. Так, соматические О- и Vi-антигены содержатся в поверхностных структурах бактериальных клеток и тесно связаны с липополисахаридами. Оболочечные антигены образуются за счет О-антигенов, но в отличие от последних состоят из термолабильных и термостабильных фракций. Капсульные К-антигены представлены протеиновыми субстанциями (сибиреязвенная палочка) или сложными полисахаридами (стрептококк, клебсиеллы). Жгутиковые Н-антигены являются белками, рибосомальные и протективные - комплексными соединениями белков и нуклеиновых кислот. Антигенами являются также эндо- и экзотоксины бактерий.
Знание антигенной структуры бактерий дало возможность получить ряд диагностических и лечебных сывороток, применяемых соответственно для определения видовой принадлежности микробов и терапии инфекционных
болезней.
Жгутиковые Н- антигены . Эти антигены входят в состав бактериальных жгутиков. Н-антиген представляет собой белок флагеллин. Он разрушается при нагревании, а после обработки фенолом сохраняет свои антигенные свойства.
Соматический О- антиген . Ранее полагали, что О- антиген заключен в содержимом клетки, ее соме, поэтому и назвали его соматическим антиге-ном. Впоследствии оказалось, что этот антиген связан с бактериальной клеточной стенкой. О- антиген грамотрицательных бактерий связан с ЛПС клеточной стенки. Детерминантными группами этого сложного комплек-сного антигена являются концевые повторяющиеся звенья полисахаридных цепей, присоединенные к ее основной части. Состав сахаров в детерминан-тных группах, так же как и их число, у разных бактерий неодинаковы. Чаше всего в них содержатся гексозы (галактоза, глюкоза, рамноза и др.), амино-сахар (N-ацетилглюкозамин). О-антиген термостабилен : он сохраняется при кипячении в течение 1-2 ч, не разрушается после обработки формалином и этанолом. При иммунизации животных живыми культурами, имеющими жгутики, образуются антитела к О- и Н-антигенам, а при иммунизации кипяченой культурой образуются антитела только к О-антигену.
К-антигены (капсульные). Эти антигены хорошо изучены у эшерихий и сальмонелл. Они, так же как О- антигены, тесно связаны с ЛПС клеточной стенки и капсулой, но в отличие от О- антигена содержат главным образом кислые полисахариды: глюкуроновую, галактуроновую и другие уроновые кислоты. По чувствительности к температуре К-антигены подразделяют на А-, В- и L-антигены. Наиболее термостабильными являются А-антигены, выдерживающие кипячение более 2 ч, В -антигены выдерживают нагревание при температуре 60 °С в течение часа, а L-антигены разрушаются при нагревании до 60°С. К-антигены располагаются более поверхностно, чем О- антигены, и часто маскируют последние. Поэтому для выявления О- антигенов необходимо предварительно разрушить К-антигены, что достигается кипячением культур. К капсульным антигенам относится так называемый Vi - антиген. Он обнаружен у брюшнотифозных и некоторых других энтеробактерий, обладающих высокой вирулентностью, в связи с чем данный антиген получил название антигена вирулентности. Капсульные антигены полисахаридной природы выявлены у пневмококков, клебсиелл и других бактерий, образующих выраженную капсулу. В отличие от группоспецифических О- антигенов они часто характеризуют антигенные особенности определенных штаммов (вариантов) данного вида, которые на этом основании подразделяются на серовары. У сибиреязвенных бацилл капсульный антиген состоит из полипептидов.
Антигены бактериальных токсинов . Токсины бактерий обладают полно-ценными антигенными свойствами в том случае, если они являются растворимыми соединениями белковой природы. Ферменты, продуцируемые бактериями, в том числе факторы патогенности, обладают свойствами полноценных антигенов. Серьезного внимания заслуживают протективные антигены, обладающие малой токсичностью и обеспечивающие выработку многочисленных блокирующих антител. Хорошими антигенами являются анатоксины, полученные из экзотоксинов путем обезвреживания их формалином.
Протективные антигены . Впервые обнаружены в экссудате пораженной ткани при сибирской язве. Они обладают сильно выраженными антигенными свойствами, обеспечивающими иммунитет к соответствующему инфекци-онному агенту. Протективные антигены образуют и некоторые другие микро-организмы при попадании в организм хозяина, хотя эти антигены не являют-ся их постоянными компонентами.
Антигены вирусов . В каждом вирионе любого вируса содержатся различ-ные антигены. Одни из них являются вирусспецифическими. В состав других антигенов входят компоненты клетки хозяина (липиды, углеводы), которые включаются в его внешнюю оболочку. Антигены простых вирионов связаны с их нуклеокапсидами. По своему химическому составу они принадлежат к рибонуклеопротеидам или дезоксирибонуклеопротеидам, которые являются растворимыми соединениями и поэтому обозначаются как S-антнгены (solutio-раствор). У сложноорганизованных вирионов одни антигенные компоненты связаны с нуклеокапсидами, другие - с гликопротеидами внешней оболочки. Многие простые и сложные вирионы содержат особые поверхностные V-антигены - гемагглютиннн и фермент нейраминидазу. Антигенная специфичность гемагглютинина у разных вирусов неодинакова. Данный антиген выявляется в реакции гемагглютинации или ее разновид-ности - реакции гемадсорбции. Другая особенность гемагглютинина проявляется в антигенной функции вызывать образование антител - антигемагглютининов и вступать с ними в реакцию торможения гемагглютинации (РТГА).
Вирусные антигены могут быть группоспецифическими, если они обнаружи-ваются у разных видов одного и того же рода или семейства, и типоспеци-фическими, присущими отдельным штаммам одного и того же вида. Эти различия учитываются при идентификации вирусов. Наряду с перечисленными антигенами в составе вирусных частиц могут присутствовать антигены клетки хозяина. Так, например, вирус гриппа, выращенный на аллантоисной оболочке куриного эмбриона, реагирует с антисывороткой, полученной к аллантоисной жидкости. Этот же вирус, взятый из легких инфицированных мышей, реагирует с антисывороткой к легким данных животных и не реагирует с антисывороткой к аллантоисной жидкости.
Гетерогенные антигены (гетероантигены). Это общие или межвидовые (сходные по специфичности) антигены. Впервые их открыл Дж. Форссман. Иммунизируя кролика водной вытяжкой из почек морской свинки, он вызвал образование в его сыворотке групповых антител, реагировавших с эритроцитами барана. Далее выяснилось, что форссмановский антиген является липополисахаридом и встречается в органах лошадей, кошек, собак, черепах. Общие антигены обнаружены у эритроцитов человека и гноеродных кокков, энтеробактерий, вирусов оспы, гриппа и других микроорганизмов. Групповая общность антигенной структуры у различных видов клеток получила название антигенной мимикрии . В случаях антигенной мимикрии иммунная система человека утрачивает способность быстро распознавать чужеродную метку и вырабатывать иммунитет, в результате чего патогенные микробы некоторое время могут беспрепятственно размножаться в организме. Антигенной мимикрией пытаются обосновать длительное выживание патогенных микробов в организме больного, или персистенцию, резидентное (устойчивое) микробоносительство и даже поствакцинальные осложнения.Общие антигены, обнаруженные у представителей различных видов микроорганизмов, животных и растений, называют гетерогенными. Например, гетерогенный антиген Форсмана содержится в белковых структурах органов морской свинки, в эритроцитах барана и сальмонеллах.
По специфичности антигены бактерий подразделяют на гомологичные - видо- и типоспецифические и гетерогенные - групповые, межвидовые.
Видовые и особенно типовые антигены отличаются высокой специфичностью. В ответ на их введение в организме животных вырабатываются только такие антитела, которые реагируют с антигенами определенного вида или разновидности микроба.
Биохимические свойства в основном типичны для рода Salmonella. Отличительными особенностями являются: отсутствие газообразования при ферментации S. Typhi, неспособность S. Paratyphi A продуцировать сероводород и декарбоксилировать лизин.
Эпидемиология. Брюшной тиф и паратифы являются антропонозами, т.е. вызывают заболевание только у человека. Источником инфекции являются больной или бактерионоситель, которые выделяют возбудитель во внешнюю среду с испражнениями, мочой, слюной. Возбудители этих инфекций, как и другие сальмонеллы, устойчивы во внешней среде, сохраняются в почве, воде. S. Typhi может переходить в некультивируемую форму. Благоприятной для их размножения средой являются пищевые продукты (молоко, сметана, творог, мясной фарш, студень). Передача возбудителя осуществляется водным путем, играющим в настоящее время существенную роль, а также алиментарным и контактно-бытовым путями. Заражающая доза равна приблизительно 1000 клеткам. Естественная восприимчивость людей к этим инфекциям высокая.
Патогенез и клиническая картина. Попав в тонкую кишку, возбудители тифа и паратифов инвазируют слизистую оболочку при
помощи эффекторных белков ТТСС-1, формируя первичный очаг инфекции в пейеровых бляшках. Следует отметить, что в под- слизистой оболочке осмотическое давление по сравнению с просветом кишечника ниже. Это способствует интенсивному синтезу Vi-антигена, который увеличивает антифагоцитарную активность возбудителя и подавляет выброс провоспалительных тканевых медиаторов клетками подслизистой оболочки. Следствием этого яв- ляются отсутствие развития воспалительной диареи на начальных этапах инфекции и интенсивное размножение микробов в макрофагах, приводящее к воспалению пейеровых бляшек и развитию лимфаденита, следствием чего являются нарушение барьерной функции мезентериальных лимфатических узлов и проникновение сальмонелл в кровь, в результате чего развивается бактериемия. Это совпадает с концом инкубационного периода, который длится 10-14 сут. Во время бактериемии, которая сопровождает весь лихорадочный период, возбудители тифа и паратифов с током крови разносятся по организму, оседая в ретикулоэндотели- альных элементах паренхиматозных органов: печени, селезенки, легких, а также в костном мозгу, где они размножаются в макрофагах. Из купферовских клеток печени сальмонеллы по желчным протокам, в которые они диффундируют, попадают в желчный пузырь, где они также размножаются. Накапливаясь в желчном пузыре, сальмонеллы вызывают его воспаление и с током желчи реинфицируют тонкую кишку. Повторное внедрение сальмонелл в пейеровы бляшки приводит к развитию в них гиперергического воспаления по типу феномена Артюса, их некрозу и изъязвлению, что может привести к кишечному кровотечению и прободению кишечной стенки. Способность возбудителей брюшного тифа и паратифов сохраняться и размножаться в фагоцитирующих клетках при функциональной недостаточности последних приводит к формированию бактерионосительства. Сальмонеллы также могут длительное время сохраняться в желчном пузыре, выделяясь с фекалиями в течение длительного времени, и контаминировать окружающую среду. К концу 2-й нед заболевания возбудитель начинает выделяться из организма с мочой, потом, материнским молоком. Диарея начинается в конце 2-й или начале 3-й нед заболевания, с этого время возбудители высеваются из фекалий.
Антигены – это высокомолекулярные соединения. При попадании в организм вызывают иммунную реакцию и взаимодействуют с продуктами этой реакции: антителами и активированными лимфоцитами.
Классификация антигенов.
1. По происхождению:
1) естественные (белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, бактериальные экзо– и эндотоксины, антигены клеток тканей и крови);
2) искусственные (динитрофенилированные белки и углеводы);
3) синтетические (синтезированные полиаминокислоты, полипептиды).
2. По химической природе:
1) белки (гормоны, ферменты и др.);
2) углеводы (декстран);
3) нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК);
4) конъюгированные антигены (динитрофенилированные белки);
5) полипептиды (полимеры a-аминокислот, кополимеры глутамина и аланина);
6) липиды (холестерин, лецитин, которые могут выступать в роли гаптена, но, соединившись с белками сыворотки крови, они приобретают антигенные свойства).
3. По генетическому отношению:
1) аутоантигены (происходят из тканей собственного организма);
2) изоантигены (происходят от генетически идентичного донора);
3) аллоантигены (происходят от неродственного донора того же вида);
4) ксеноантигены (происходят от донора другого вида).
4. По характеру иммунного ответа:
1) тимусзависимые антигены (иммунный ответ зависит от активного участия Т-лимфоцитов);
2) тимуснезависимые антигены (запускают иммунный ответ и синтез антител В-клетками без Т-лимфоцитов).
Выделяют также:
1) внешние антигены; попадают в организм извне. Это микроорганизмы, трансплантированные клетки и чужеродные частицы, которые могут попадать в организм алиментарным, ингаляционным или парентеральным путем;
2) внутренние антигены; возникают из поврежденных молекул организма, которые распознаются как чужие;
3) скрытые антигены – определенные антигены (например, нервная ткань, белки хрусталика и сперматозоиды); анатомически отделены от иммунной системы гистогематическими барьерами в процессе эмбриогенеза; толерантность к этим молекулам не возникает; их попадание в кровоток может приводить к иммунному ответу.
Иммунологическая реактивность против измененных или скрытых собственных антигенов возникает при некоторых аутоиммунных заболеваниях.
Свойства антигенов:
1) антигенность – способность вызывать образование антител;
2) иммуногенность – способность создавать иммунитет;
3) специфичность – антигенные особенности, благодаря наличию которых антигены отличаются друг от друга.
Гаптены – низкомолекулярные вещества, которые в обычных условиях не вызывают иммунной реакции, но при связывании с высокомолекулярными молекулами приобретают иммуногенность. К гаптенам относятся лекарственные препараты и большинство химических веществ. Они способны вызывать иммунный ответ после связывания с белками организма.
Антигены или гаптены, которые при повторном попадании в организм вызывают аллергическую реакцию, называются аллергенами.
2. Антигены микроорганизмов
Инфекционные антигены – это антигены бактерий, вирусов, грибов, простейших.
Существуют следующие разновидности бактериальных антигенов:
1) группоспецифические (встречаются у разных видов одного рода или семейства);
2) видоспецифические (встречаются у различных представителей одного вида);
3) типоспецифические (определяют серологические варианты – серовары, антигеновары – внутри одного вида).
В зависимости от локализации в бактериальной клетке различают:
1) О – АГ – полисахарид; входит в состав клеточной стенки бактерий. Определяет антигенную специфичность липополисахарида клеточной стенки; по нему различают сероварианты бактерий одного вида. О – АГ слабо иммуногенен. Он термостабилен (выдерживает кипячение в течение 1–2 ч), химически устойчив (выдерживает обработку формалином и этанолом);
2) липид А – гетеродимер; содержит глюкозамин и жирные кислоты. Он обладает сильной адьювантной, неспецифической иммуностимулирующей активностью и токсичностью;
3) Н – АГ; входит в состав бактериальных жгутиков, основа его – белок флагеллин. Термолабилен;
4) К – АГ – гетерогенная группа поверхностных, капсульных антигенов бактерий. Они находятся в капсуле и связаны с поверхностным слоем липополисахарида клеточной стенки;
5) токсины, нуклеопротеины, рибосомы и ферменты бактерий.
Антигены вирусов:
1) суперкапсидные антигены – поверхностные оболочечные;
2) белковые и гликопротеидные антигены;
3) капсидные – оболочечные;
4) нуклеопротеидные (сердцевинные) антигены.
Все вирусные антигены Т-зависимые.
Протективные антигены – это совокупность антигенных детерминант (эпитопов), которые вызывают наиболее сильный иммунный ответ, что предохраняет организм от повторного инфицирования данным возбудителем.
Пути проникновения инфекционных антигенов в организм:
1) через поврежденную и иногда неповрежденную кожу;
2) через слизистые оболочки носа, рта, ЖКТ, мочеполовых путей.
Гетероантигены – общие для представителей разных видов антигенные комплексы или общие антигенные детерминанты на различающихся по другим свойствам комплексах. За счет гетероантигенов могут возникать перекрестные иммунологические реакции.
У микробов различных видов и у человека встречаются общие, сходные по строению антигены. Эти явления называются антигенной мимикрией.
Суперантигены – это особая группа антигенов, которые в очень малых дозах вызывают поликлональную активацию и пролиферацию большого числа Т-лимфоцитов. Суперантигенами являются бактериальные энтеротоксины, стафилококковые, холерные токсины, некоторые вирусы (ротавирусы).
Большинство возбудителей инфекционных заболеваний человека, их структуры и токсины − полноценные Аг, вызывающие развитие иммунных реакций.
В бактериальной клетке выделяют соматические О-Аг , жгутиковые H-Аг , капсульные К-Аг . У сальмонелл выделен термолабильный Vi-Аг .
Соматические Аг (О-Аг) , хотя и называются антигенами тела микроорганизма, но располагаются в клеточной стенке бактерий. По химической природе они являются липополисахаридами и термостабильны.
Жгутиковые Аг (Н-Аг) - термолабильные образованы белком флагеллином.
Капсульные АГ (К-Аг) большинства бактерий имеют полисахаридную природу.
По иммуногенности микробных Аг выделяют особую группу протективных (от лат. рrotection − защита) антигенов, способных вызывать в организме образование эффективного противоинфекционного иммунитета. Например антигены возбудителей чумы, сибирской язвы, коклюша, бруцеллеза. Некоторые возбудители не содержат активных протективных антигенов, из таких микроорганизмов существующими методами не удается создать эффективную профилактическую вакцину (например - из возбудителя гонореи).
В составе бактерий так же различают Аг:
· групповые - общие для нескольких видов бактерий;
· видовые - характерные только для определенного вида;
· вариантные - по которым группы штаммов различаются внутри вида;
· штаммоспецифические - специфичные только для отдельных штаммов.
Антигенная структура бактерий имеет большое значение в идентификации выделенных чистых культур бактерий , так как определение антигенов бактерий по их реакциям с иммунными сыворотками используется при идентификации выделенной чистой культуры не только до вида, но и до серологического варианта - серовара (серотипирование ).
Серовары (серотипы) микроорганизмов - варианты микроорганизмов, различающиеся внутри вида по антигенной структуре. Например, возбудитель ботулизма может быть 7 серологических вариантов (сероваров), причем каждый серовар образует ботулинический токсин, отличающийся по антигенной структуре от других сероваров.
Клеточный иммунный ответ: основные этапы, процессинг, презентация антигена, механизм действия ЦТЛ (Т-киллеров)
Т-система иммунитета уничтожает антигены, представленные на клетках, через прямое взаимодействие субпопуляции T-клеток - специфических цитотоксических T-клеток (ЦТЛ = CD8 T-клеток = T-киллеров) с измененными собственными или чужеродными клетками. Т-клетки распознают не собственно антигенный пептид (эпитоп) , а его комплекс с молекулами МНС I или МНС II .
Этапы КИО (рисунок 7):
1) поглощение и процессинг Аг
В качестве антигенпрезентирующих клеток в КИО участвуют дендритные клетки или макрофаги. Процессинг сводится к:
· расщеплению исходной молекулы до уровня специфических пептидов,
· активации синтеза в АПК антигенов МНС I или II классов,
· образованию комплекса антигенный пептид + МНС I или II класса и к экспрессии его на мембране АПК.
2) презентация Аг :
· комплекс антигенный пептид + МНС I презентируется для опознания прецитотоксическим Т-лимфоцитам с фенотипом CD8+;
· комплекс антигенный пептид + МНС II презентируется Т-хелперам, имеющим фенотип CD4+.
· узнавание Т-клеточным рецептором (TCR) комплекса антигенный пептид + МНС I или II класса. При этом важную роль играют адгезивные молекулы CD28 на Т-лимфоцитах и CD80 (CD86) - на АПК, выполняющие функцию корецепторов;
· активация Т-лимфоцитов - переход из стадии покоя в стадию G 1 клеточного цикла. Условие активации - передача сигнала от клеточной мембраны к ядру. В результате образуется ряд транскрипционных молекул, активирующих гены важнейших цитокинов. Синтезируются ИЛ-2 и рецепторы для него - ИЛ-2R, гамма-интерферон (γИФН) и ИЛ-4.
Рисунок 7 - Схема КИО
3) пролиферация - размножение специфического по отношению к данному антигену клона Т-лимфоцитов (клональная экспансия ) под действие ИЛ-2. Лишь размножившийся клон лимфоцитов способен выполнять функции по элиминации антигена.
4) дифференцировка - процесс специализации функций клеток внутри специфического клона:
· под действием γИФН активируется процесс синтеза антигенпрезентирующими клетками ИЛ-12, который воздействует на исходные специфические Т-хелперы нулевые (Th0) и тем самым способствует их дифференцировке в Тh1;
· Th1 продуцируют γИФН, ИЛ-2 и факторы некроза опухоли альфа- и бета-, а также контролируют развитие клеточного иммунного ответа, и гиперчувствительности замедленного типа.
5) эффекторная фаза - уничтожение клетки-мишени. Происходит активация киллерной функции прецитотоксических лимфоцитов (специфических киллеров), натуральных киллеров, моноцитов, макрофагов и гранулоцитов. Пре-ЦТЛ дифференцируются в ЦТЛ, экспрессируя рецепторы к ИЛ2.
ЦТЛ убивают внутриклеточные бактерии и простейшие, инфицированные вирусами клетки, а также клетки опухоли и аллогенного трансплантата. Каждый ЦТЛ способен лизировать несколько чужеродных клеток-мишеней. Этот процесс осуществляется в три стадии:
· распознавание и контакт с клетками-мишенями;
· летальный удар - перфорины и цитолизины действуют на мембрану клетки-мишени и образуют в ней поры;
· лизис клетки-мишени - через образовавшиеся под влиянием перфоринов и цитолизинов поры проникает вода, разрывающая клетки.
Конец работы -
Эта тема принадлежит разделу:
Учреждение образования.. Гомельский Государственный медицинский университет.. Кафедра микробиологии вирусологии и иммунологии..
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Стафилококки
Таксономия:
Царство: Procaryotae;
Отдел: Firmicutes;
Семейство: Micrococcaceae;
Роды: Staphylococcys (типовой),
Micrococcus,
Planococcus,
Стрептококки
Таксономия и классификация
Царство: Procaryotae;
Отдел: Firmicutes;
Семейство: Streptococcaceae;
Род: Streptococcus;
Виды: группа А ― S. pyogenes;
Streptococcus pneumoniae
Морфология и тинкториальные свойства
Пневмококк ланцетовидной формы, диплококк, размер около 1 мкм, аспорогенен, неподвижен. Имеет полисахаридную капсулу. Хорошо окрашивается анилин
Лекция 15
Энтеробактерии - характеристика семейства.
Эшерихии. Шигеллы. Сальмонеллы. Иерсинии.
Семейство Enterobacteriaceae объединяет обширную группу факультативно-анаэробн
Общие принципы диагностики инфекций, вызываемых микробами семейства Enterobacteriaceae
Микроскопический метод диагностики, как правило, не используется, так как патогенные и непатогенные энтеробактерии имеют общие морфологические свойства.
Бактериологический метод
Эшерихии
Таксономия
Царство: Procaryotae; Отдел: Gracilicutes; Семейство: Enterobacteriaceae;
Род: Escherichia; Вид: Escherichia coli.
В пределах вида по О-, Н- и К(В)- ант
Шигеллы
Бактериальная дизентерия (шигеллез) - кишечная антропонозная инфекция, вызываемая бактериями рода шигелла, протекающая с преимущественным поражением слизистой оболочки толстого киш
Сальмонеллы
Сальмонеллез - острая кишечная инфекция, вызываемая различными серотипами бактерий рода Salmonella, характеризуется разнообразными клиническими проявлениями от бессимптомного носит
Брюшной тиф
Эпидемиология
Брюшной тиф относится к кишечным антропонозам. Единственным источником и резервуаром инфекции является человек. Источником инфекции чаще всего являются хронические бак
Сальмонеллезы
Эпидемиология
Первичным источником сальмонелл являются животные: крупный рогатый скот, свиньи, водоплавающие птицы, куры, синантропные грызуны и большое число других животных. Допол
Генерализованная форма инфекции)
Лабораторная диагностика
Исследуемый материал: рвотные массы, промывные воды желудка, испражнения, остатки пищевых продуктов.
I. Бактериологический метод. Этапы метода:
Иерсинии
Таксономия
Царство Procaryotae, отдел Gracilicutes, семейство Enterobacteriaceae, род Yersinia
В настоящее время род Yersinia включает 10 видов.
Виды, имеющ
Лекция 16
Особо опасные инфекции бактериальной этиологии.
Этиология, патогенез, иммунитет, профилактика холеры, чумы, туляремии, бруцеллеза, сибирской язвы.
К категории особ
Вибрионы
Холера - острая антропонозная инфекционная болезнь, протекающая с развитием дегидратации и деминерализации в результате рвоты и водянистой диареи.
Таксономия и классификация
Иерсинии
Чума - острое природно-очаговое, трансмиссивное, зооантропонозное заболевание. Характеризуется лихорадкой, тяжелой интоксикацией, серозно-геморрагическим воспалением лимфатических
Франциселлы
Туляремия - зоонозное, природно-очаговое заболевание, протекающее с интоксикацией, лихорадкой явлением лимфаденита, поражением различных органов, разнообразной клинической картиной
Бруцеллы
Бруцеллез - зоонозное инфекционно-аллергическое заболевание, склонное к хроническому течению. Протекает с длительной волнообразной лихорадкой, поражением опорно-двигательного аппарата, сердечно-сос
Возбудитель сибирской язвы
Сибиpская язва - острая бактериальная зоонозная инфекция, характеризующаяся интоксикацией, развитием серозно-геморрагического воспаления кожи, лимфатических узлов и внутренних орга
Возбудитель коклюша
Морфология
Мелкая, овоидная палочка, размером 0,5х1,2 мкм, аспорогенная, имеет нежную капсулу (В.pertussis) неподвижна. Подвижностью обладает лишь B. bronchiseptica. Грамотрицательн
Гемофильная палочка
Заболевания, вызываемые H. influenzae:
· менингит,
· пневмония,
· остеомиелит,
· сепсис,
· средний отит,
· синусит,
· конъюктивит.
Легионеллы
Легионеллез - заболевание бактериальной этиологии, протекающее с интоксикацией, респираторным синдромом, тяжелой пневмонией и поражением центральной нервной системы.
Возбу
Синегнойная палочка
Таксономия
Царство Procaryotae, отдел Gracilicutes, семейство Pseudomonadaceae,
род Pseudomonas, вид Pseudomonas aeruginosa.
Род Pseudomonas насчитывает более 140
Acinetobacter baumannii
Таксономия
Царство Procaryotae, отдел Gracilicutes, семейство Moraxellaceae, род Acinetobacter, вид Acinetobacter baumannii.
Морфология: грамотрицательные неподвижны
Stenotrophomonas maltophilia
Таксономия
Царство Procaryotae, отдел Gracilicutes, семейство Xanthomonadaceae,
род Stenotrophomonas, вид: Stenotrophomonas maltophilia.
Морфология
Микобактерии
Туберкулез (от лат. tuberculum - бугорок) - хроническое инфекционно-аллергическое заболевание со специфическим поражением органов дыхания, костно-суставной, мочеполовой сист
Листерии
Листериоз - зоонозная инфекция, характеризующаяся преимущественным поражением системы мононуклеарных фагоцитов.
Таксономия
Царство Procaryotae, отдел Firmi
Коринебактерии
Дифтерия - острое инфекционное заболевание, характеризующееся фибринозным воспалением слизистых зева, гортани, трахеи, реже других органов, явлениями интоксикации, с преимущественн
Клостридии
Бактерии рода Clostridium представляют собой крупные Гр+ палочки, имеющие терминальную, субтерминальную или центральную спору; диаметр споры превышает диаметр клетки, поэтому палочка со спорой имее
Столбняк
Столбняк (tetanus) - раневая инфекция, вызываемая C. tetani, характеризующаяся поражением нервной системы, приступами тонических и клонических судорог.
Морфологические свойства.
Ботулизм
Ботулизм - энтеральный клостридиоз, одна из форм пищевых отравлений - это тяжелая пищевая токсикоинфекция и интоксикация, возникающая в результате употребления в пищу продуктов, содержащих в
Газовая гангрена
Газовая гангрена - полимикробная раневая инфекция, характеризующаяся выраженной интоксикацией, быстрым омертвлением тканей (некрозом) с газообразованием и развитием отека в них.
Воз
Лекция 20
Изогнутые бактерии. Спирохеты и другие спиральные бактерии. Микробиологическая диагностика возвратного тифа, возвратной клещевой лихорадки, лайм-боррелиоза и лептоспироза. Методы лабораторной диагн
Боррелии
Эпидемический возвратный тиф- антропонозное, трансмиссивное заболевание с чередованием периодов лихорадки и апирексии, сопровождающееся увеличением печени и селезенки.
Патогенез и клиника
Попавшие в организм бактерии захватываются фагоцитами и размножаются в их цитоплазме. К окончанию инкубационного периода боррелии в большом количестве оказываются в кровотоке, где разрушаются под д
Лайм-боррелиоз
Эпидемиология
Источник и резурвуар инфекции - мелкие и крупные грызуны, олени, птицы, кошки, собаки, овцы, крупный рогатый скот.
Путь передачи - трансмиссивный через укусы
Лептоспиры
Лептоспироз- острое природно-очаговое зоонозное инфекционное заболевание, протекающее с интоксикацией, миалгией, поражением почек, печени, нервной и сосудистой систем.
Трепонемы
Сифилис - хроническое венерическое заболевание с вариабельным циклическим течением, затрагивающее все органы и ткани.
Патогенные виды трепонем:
T.pallidum
Кампилобактерии
Кампилобактериоз - острое инфекционное зоонозное заболевание, характеризующееся синдромом общей интоксикации, преимущественным поражением желудочно-кишечного тракта и возмож
Лекция 21
Патогенные риккетсии и хламидии
Риккетсии - это прокариоты, наделенные чертами сходства с вирусами.
С вирусами их роднит:
а) абсолютный внутриклеточный па
Возбудитель североазиатского риккетсиоза
Возбудитель североазиатского риккетсиоза R. sibirica идентифицирован как отдельный вид риккетсий группой русских ученых под руководством П.Ф. Здродовского в 1938 г. при изучении эндемических очагов
Возбудитель Ку-лихорадки
Ку-лихорадка - острое трансмиссивное лихорадочное заболевание, которое протекает с явлениями интерстициальной пневмонии (пневмориккетсиоз) и отличается от риккетсиозов отсутствием
Патогенные хламидии
Таксономия
Царство Procaryotae, отдел Gracilicutes, порядок Chlamydiales, семейство: Chlamydiaceae.
Роды: Chlamydia, Chlamydophila
Виды: Chlamydia trachomatis, Chl
Лекция 22
Общая вирусология. Принципы диагностики, специфической профилактики и терапии вирусных инфекций. Противовирусный иммунитет.
Предмет изучения раздела медицинской вирусологии - эпидемиоло
Экология вирусов и эпидемиология вирусных инфекций
Вирусы лишены белоксинтезирующих систем, являются автономными генетическими структурами, навсегда привязанными к внутренней среде организма - от простейшей прокариотной клетки до организма человека
Неспецифические факторы защиты. Интерфероны
Интерфероны (ИФН) - мощные индуцибельные белки, способные продуцироваться в любой ядерной клетке позвоночных. Известны четыре основных действия интерферона:
· антивирусное,
· имму
Лекция 23
Вирусы - возбудители ОРВИ: ортомиксовирусы, парамиксовирусы, коронавирусы, вирус краснухи.
Заболевания дыхательных путей, вызываемые вирусами, принято называть острыми респ
Вирус гриппа типа А
Вирион сферической формы сложный суперкапсидный диаметр 80-120 нм, в свежевыделенных от больных материалах встречаются нитевидные формы длиной нескольких микрометров. Суперкапсид содержит два глико
Вирус гриппа типа С
Вирион имеет такую же форму, как вирусы типов А и В. Геном представлен однонитевой негативной РНК из 7 фрагментов, нуклеотидная последовательность которых существенно отличается от таковых вирусов
Респираторные коронавирусы
Семейство коронавирусов (Coronaviridae) включает один род Coronavirus, к которому относятся сложные вирусы с различной степенью полиморфизма. Они имеют чаще всего округлую или овальную форму. Диаме
Реовирусы
Семейство Reoviridae включает три рода - Reovirus или Orthoreovirus (вирус позвоночных), Rotavirus (вирусы позвоночных) и Orbivirus (вирусы позвоночных, но также размножаются и в насекомых). Семейс
Лекция 24
Вирусы - возбудители острых кишечных инфекций: пикорнавирусы, калицивирусы, коронавирусы, реовирусы, астровирусы.
Острые кишечные заболевания (ОКЗ) по частоте занимают второе место после о
Энтеровирусы
Основную роль в этиологии вирусных ОКЗ, или диарей, играют энтеровирусы и ротавирусы.
Род Enterovirus относится к семейству Picornaviridae. Семейство включает в себя самые мелкие и наиболе
Вирусы Коксаки
По вирусологическим и эпидемиологическим свойствам они во многом подобны полиовирусам и играют значительную роль в патологии человека. Вирусы Коксаки по характеру патогенного действия на мышат-сосу
Вирусы ECHO
В 1951 г. были обнаружены другие вирусы, отличающиеся от вирусов полиомиелита отсутствием патогенности для обезьян, а от вирусов Коксаки - отсутствием патогенности для новорожденных мышей. В настоя
Ротавирусы
Ротавирус человека впервые обнаружил в 1973 г. Р. Бишоп с соавторами с помощью метода иммунной электронной микроскопии, а в опытах на добровольцах была доказана их этиологическая роль.
Род
Калицивирусы
Впервые были выделены от животных в 1932 г., а в 1976 г. были обнаружены в фекалиях детей, страдающих острым гастроэнтеритом. Сейчас они выделены в самостоятельное семейство - Caliciviridae.
Астровирусы
Были обнаружены в 1975 г. при электронно-микроскопическом исследовании испражнений 120 детей в возрасте до 2-х лет, страдающих гастроэнтеритом. При электронной микроскопии вирион имел типичную звез
Лекция 25
Экологическая группа арбо- и робовирусов. Рабдовирусы.
Под названием «арбовирусы» (от лат. Arthropoda - членистоногие и англ. borne - рожденный, передающийся) в настоящее время пони
Альфа-вирусы
Род альфа-вирусы включают 21 серотип (по некоторым данным - 56). Их делят на 3 антигенные группы:
1) комплекс вируса западного энцефаломиелита лошадей (в том числе вирус Синдбис),
Флавивирусы
Семейство Flaviviridae включает два рода. Род Flavivirus - возбудители энцефалитов и возбудители геморрагических лихорадок. Род Hepacivirus - возбудитель гепатита C.
Многие флавивирусы явл
Желтая лихорадка
Желтая лихорадка - острое тяжелое инфекционное заболевание, для которого характерны сильная интоксикация, двухволновая лихорадка, выраженный геморрагический синдром, поражение почек и печени. Из-за
Лихорадка денге
Существуют две самостоятельные клинические формы этой болезни:
1. Лихорадка денге, характеризующаяся повышением температуры, сильными болями в мышцах и суставах, а также лейкопенией и форм
Буньявирусы
Семейство Bunyauiridae (от названия местности Буньямвера в Африке) является крупнейшим по числу входящих в него вирусов (свыше 250).
Классификация семейства Bunyauiridae
1. Bunyav
Крымская геморрагическая лихорадка
Встречается на юге России и во многих других странах. Заражение наступает при укусах клещей, a также контактно-бытовым путем. Вирус выделен М.П. Чумаковым в 1944 г. в Крыму. Летальность достаточно
Филовирусы
В семейство Filoviridae входят вирусы Марбург и Эбола. Они имеют вид нитевидных образований, иногда U-образных, иногда формы «6». Вирион Марбург имеет длину 790 нм, а вирион Эбола - 970 нм.
Вирусный гепатит А
Вирусный гепатит А - инфекционная болезнь человека, характеризующаяся преимущественным поражением печени и проявляющаяся клинически интоксикацией и желтухой. Вирус гепатита А был обнаружен в 1973 г
Вирусный гепатит Е
Возбудитель - вирус гепатита Е (HEV) - безоболочечный, с кубическим типом симметрии, имеет сферическую форму с шипами и вдавлениями на поверхности. На сегодняшний день - это неклассифицированный ви
Вирусный гепатит В
Гепатит В - это форма гепатита наиболее опасная по своим последствиям среди всех известных форм вирусных гепатитов.
Его возбудителем является вирус гепатита В (HBV).Впервые антиген вируса
Вирусный гепатит С
Возбудитель - вирус гепатита С (HCV) - отнесен к семейству Flaviviridae, род Hepacаvirus. Вирион (55-60нм в диаметре), имеет суперкапсид. Геном представлен одноцепочечной плюс-РНК. HCV-белки - три
Вирус гепатита G
Вирус гепатита G был включен в состав семейства Flaviviridae, род Hepacаvirus, но в последней классификации он переведен в неклассифицированные вирусы. Геном вируса представлен одноцепочечной РНК с
Лекция 27
Ретровирусы. Медленные инфекции.
Ретровирусы - семейство получило свое название от англ. Retro - обратно, назад, так как в составе вирионов имеется обратная транскриптаза,
Медленные инфекции
Медленные инфекции - основные признаки.
1. Необычно продолжительный (месяцы и годы) инкубационный период.
2. Медленно прогрессирующий характер течения.
3. Необычность пор
Лекция 28
ДНК-геномные вирусы. Онкогенные вирусы.
ДНК-геномные вирусы репликацию проходят преимущественно в ядре клетки. Они менее изменчивы, чем РНК-геномные, длительно персистируют
Герпесвирусы
Состав семейства Herpesviridae
Alphaherpesvirinae
· ВПГ-1 (HSV-1)
· ВПГ-2 (HSV-2)
· ВПГ-3 (VZV-3)
· Betaherpesvirinae
· ЦМВ 5 (CMV)
·
Аденовирусы
Первые представители семейства аденовирусов были выделены в 1953 г. У. Роу с соавторами из миндалин и аденоидов детей, в связи с чем и получили такое название. Семейство Adenoviridae разделяется на
Папилломавирусы
Семейство Papillomaviridae выделено из семейства Papovaviridae в 2002 году. Включает около 120 серотипов вирусов, которые делят на группы:
· неонкогенные, HPV 1,2,3,5
· онкогенные
Вирусный канцерогенез
В составе онкогенных вирусов присутствуют онкогены - v-onc
В клетках человека, млекопитающих, птиц присутствуют их предшественники - с-onc, называемые протоонкогенами (20-30 генов).
Морфология грибов
Грибы - это многоклеточные или одноклеточные нефотосинтезирующие эукариотические микроорганизмы с клеточной стенкой.
Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитопла
Физиология грибов
Грибы неспособны к фотосинтезу, неподвижны и имеют толстые клеточные стенки, что лишает их возможности активно поглощать питательные вещества. Абсорбция питательных веществ из окружающей среды - эт
Дерматофиты
Дерматофиты - грибы из родов Trichophyton, Microsporum и Epidermophyton - являются возбудителями дерматофитии. Этими инфекциями, по разным данным, поражено от одной трети до половины населения земн
Возбудитель споротрихоза
Возбудителем споротрихоза (болезнь садовников) является диморфный гриб Sporothrix schenckii, обитающий в почве и на поверхности растений, различных сортов древесины. Инфекция может ограничиваться т
Возбудители респираторных эндемических микозов
Респираторными эндемическими микозами называют группу инфекций, обусловленных диморфными грибами, обитающими в почве определенных географических областей, и респираторным механизмом заражения (чере
Возбудитель гистоплазмоза
Возбудителем гистоплазмоза является Histoplasma capsulatum (отдел Ascomycota).
Экология и эпидемиология
Существует два варианта вида H.capsulatum. Первый, Н. capsulatum var
Возбудитель бластомикоза
Возбудителем бластомикоза (болезнь Джилкрайста) является диморфный гриб Blastomyces dermatitidis.
Экология и эпидемиология
Возбудители гистоплазмоза находятся в близком род
Возбудители кандидоза
Возбудителями кандидоза является около 20 видов дрожжевых грибов из рода Candida (несовершенные дрожжи из отдела Ascomycota).
Основные виды-возбудители кандидоза: С. albicans, С. parapsilo
Условно-патогенные (оппортунистические) микробы
Это большая и разнородная в систематическом отношении группа микробов, которые вызывают у человека болезни при определенных условиях.
В современной патологии человека предполагается этиоло
Патогенность
Большинство облигатно-патогенных микробов имеет специфические входные ворота. Естественное попадание их в другие биотопы не приводит к развитию инфекции.
Условно-патогенные микробы способн
Для оппортунистических инфекций характерны следующие особенности
1. Полинозологичность. Возбудители оппортунистических инфекций не имеют строго выраженного органного тропизма: один и тот же вид может быть причиной развития различных нозологических форм (бронхито
Общие принципы микробиологической диагностики оппортунистических инфекций
Главным методом диагностики в настоящее время является бактериологический, состоящий в выделении чистой культуры возбудителя и определении необходимых для терапевтических и профилактических целей с
Этапы диагностического процесса в клинической микробиологии
Диагностический процесс в клинической микробиологии складывается из четырех основных этапов:
1. формулировка задачи и выбор метода исследования;
2. выбор, взятие исследуемого мате
Общие правила забора, хранения и пересылки материала
Результаты диагностики многих микробных заболеваний во многом зависят от правильного выбора материала и соблюдения следующих условий его забора, доставки, хранения и обработки.
1. Вид мате
