2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Микробиология 3
.pdf
З АВ В ЙТЕ, ДО Е Д Ь.
Кар н 2020 объед на и мы ре п о л ь а с и йло л ….
Это ен ер айло. Нап о к ь.
ma y S I_KE ’S A F UR
Оглавление - нажми и вернешься |
2 |
Ог а л е
Наж ер еш н у н ра 
Антигены…………………………………………………………………………………………………………………...3
○Строение антигена
○Свойства антигенов
○Антигены бактериальной клетки
Антитела…………………………………………………………………………………………...……………………….5
○Строение иммуноглобулина: IgG
○Серологические реакции
○Физические механизмы взаимодействия АГ и АТ.
Непрямая агглютинация………………………………………………...…………….………….....………………..10 Преципитация……………………………………………………………………………...…………………...………..11 Иммуноэлектрофорез……………………………………………………...……...…...…………………….………..12
○Реакции иммунного лизиса
○Реакция бактериолиза
○Реакции гемолиза in vitro
РСК……………………………………………………………………………………………………………………….....16
○Реакция нейтрализации (РН)
○Флокуляция
○Реакция нейтрализации в геле по методу Оухтерлони
РОНГА………………………...………………………………………………………...………………………………….20
РНАТ……………………………………………………………………………………...………………………………...20 Виды антител………………………………………………………………………………………………...…………..22 ХАРАКТЕРИСТИКИ ИММУННОГО ОТВЕТА……………………………………………….………………………..23
○Первичный иммунный ответ
○Вторичный иммунный ответ
Сыворотки…………………………………………………………………………………………………………...…...24
○РИФ (МИФ) - реакция/метод иммунофлюоресценции
○РИА - радиоиммунный (радиоизотопный анализ)
○ИФА - реакция иммуноферментного анализа
○Иммуноблоттинг
Подразделение вакцинных препаратов…………………………………………………………………………..35
В БЛАГОДАРНОСТЬ ЗА НАШИ СТАРАНИЯ: 4276400090754301
Оглавление - нажми и вернешься |
3 |
Антигены
Антигены - генетически чужеродные агенты, а том числе и микробные, которые при внедрении во внутреннюю среду макроорганизма вызывают гуморальный и клеточный иммунный ответ в виде выработки специфических антител и/или иммунных Т-лимфоцитов.
Адаптивный иммунитет имеет 2 варианта ответа: гуморальный и клеточный.
Антигены по химической природе:
●белковые
●полисахаридные
●липополисахаридные
корпускулярные - почти вся совокупность антигенов структур бактериальной клетки
растворимые - отдельные антигенные детерминанты (в-ва которые продуцируются клеткой в окружающую среду - белковые экзотоксины).
Строение антигена:
тело (коллоидная фаза) + поверхностные структуры (эпитоп - антигенная детерминанта).
Именно структуры эпитопа взаимодействуют со структурным центром иммуноглобулина, и в случае комплементарного соответствия образуется комплекс - антиген-антитело.
Поскольку эпитопы бывают химически похожи, поэтому возникают перекрестно реагирующие антигены (родственная химическая природа антигенов у неродственных организмов, которые могут взаимодействовать с одними и теми же факторами иммунитета).
Пример: кардиолипиновый антиген (липидный экстрат, входит в состав миокарда крупного рогатого скота). Используется в серодиагностике для диагностики сифилитической инфекции, тк по составу похож на основной антиген бледной трепонемы.
Свойства антигенов:
1. Чужеродность
Если вещество не для организма, то индукции иммунного ответа не возникнет.
Исключение: аутоантигены - чужеродные, в нашем организме, но защищены от иммунной системы макроорганизма гисто-химических барьеров (ткани щитовидной железы, хрусталика глаза, головного мозга).
Если это явление нарушается, то возникают антитела. которые подавляют собственные клетки и возникают аутоиммунные заболевания.
В БЛАГОДАРНОСТЬ ЗА НАШИ СТАРАНИЯ: 4276400090754301
Оглавление - нажми и вернешься
способность
Споявлению 4
2.Специфичность - способность антигена индуцировать иммунный ответ к сторого определенно эпитопу (антигенной детерминанте). Определяется химическим составом и пространственным расположением составляющих его эпитопов.
3.Антигенность - потенциальная способность молекулы антигена специфически взаимодействовать с антителами с образованием комплекса АГ-АТ.
4.Иммуногенность - потенциальная способность антигена вызывать специфический иммунный ответ определенной интенсивности, обеспечивающий защиту организма от проникновения туда каких-либо чужеродный агентов.
Наиболее сильно это свойство выражено у белковых и полисахаридных субстанций.
Антигены:
Полноценные - обладают всеми четырьмя свойствами, вызывают полноценный иммунный ответ.
Гаптены - не обладают иммуногенностью. Чаще - низкомолекулярные.
Для осуществления иммунного ответа необходимо превратить гаптен в полноценный антиген. - необходимо присоединить белковую субстанцию.
Примеры: некоторые природные соединения, лекарственные препараты, антибиотики, витамины, стероидные гормоны.
Суперантигены - способны вызывать поликлональную активацию Т-лимфоцитов и за счет этого синтезировать большое количество цитокинов и развитие выраженной интоксикации и клинической симптоматики (выражена ярко, возможен летальный исход)..
Примеры: энтеротоксин золотистого стафилококка, экзотоксин синдрома экзотоксического шока (характерен также для золотистого стафилококка).
Протективные - антигены с максимально выраженными иммуногенными свойствами.
Примеры: токсины м/о, реактогенные поверхностные элементы бактериальной клетки, структуры суперкапсида вирусов…).
Антигены бактериальной клетки:
1. О-антиген (соматический) - липополисахарид наружной мембраны клеточной стенки Гр”-” бактерий. Он термостабилен, так как выдерживает кипячение в течение часа. Соматический - тк раньше думали что он связан с каким-то в-вом в цитоплазме (соме) клетки).
ЛПС включает 3 ковалентно-связанных компонента:
●липид А - формирует наружный листок мембраны. В организме человека специфически связывается с рецепторами системы врожденного иммунитета, в больших дозах проявляет токсические свойства (что определяет другое название ЛПС —эндотоксин).
Например, при воздействии антибиотиков бактерицидного спектра. Происходит массовая гибель бактериальных клеток.
ВБЛАГОДАРНОСТЬ ЗА НАШИ СТАРАНИЯ: 4276400090754301
Оглавление - нажми и вернешься |
5 |
●олигосахаридного ядра - обычно содержит заряженные фосфатные группы.
●О-антиген - располагается поверхностно, состоит из повторяющихся углеводных звеньев и является высоковариабельным. Повторяющиеся углеводные звенья О-антигена могут распознаваться системой приобретенного иммунитета.
2.Н-антиген, - жгутиковые — белок флагеллин (от flagellum — жгутик).
3.F-антиген, - пилин — белок пилей (фимбрий, ворсинок).
4.Капсульные К-антигены представлены полисахаридами. Если белковые капсулы
(Bacillus anthracis), гликопротеиновые (Yersinia pestis).
5.Тейхоевые и липотейхоевые кислоты Гр”+” бактерий. - аналоги О-антигена.
Внеклеточные антигенные субстанции - экзотоксины, которые выделяются в окружающую среду (столбнячный, дифтерийный, О-стрептолизин).
Антитела
Антитела - белки, относящиеся к тому или иному классу иммуноглобулинов. Составляют более ⅓ всех белков сыворотки. + содержатся в секретах слизистых оболочек кишечника, респираторного тракта, молока, влагалища. Основной класс - иммуноглобулин А.
Синтез антител стимулируется после поступления антигена в макроорганизм.
Появление антител
1.появление CD-4, CD-8 лимфоцитов, которые стимулируют плазматическую клетку.
2.дифференцировка В-лимфоцитов, плазмоцитов
3.плазмоцит вырабатывает строго специфичные антитела
!одна плазматическая клетка вырабатывает 1 класс иммуноглобулинов !
Если мы говорим о специфике к конкретной молекуле антигена, то - об антителах.
Если мы говорим о фракции антител в сыворотке, то - об иммуноглобулинах. Основная структура фракции - альбумины, но когда мы говорим про глобулины, то это
глобулиновая фракция.
A
Строение иммуноглобулина: IgG |
u |
структура вилки. Состоит из тяжелых и легких цепей, которые отличаются по
w
молекулярной массе. Цепи соединяются между собой дисульфидными мостиками. Посередине - шарнирный участок, связанный между собой дисульфидными связями.
Константный и вариабельный участки:
Вариабельный: ФАБ-фрагмент - Антиген Байдинг – взаимодействует с эпитопом антигена, там формируется антиген-антитело
В БЛАГОДАРНОСТЬ ЗА НАШИ СТАРАНИЯ: 4276400090754301
Оглавление - нажми и вернешься |
6 |
Константный: С-фрагмент – участие в связывании комплемента, дальше ниже.
ФУНКЦИИ ДОМЕНОВ
VL и Vн – формируют активный центр антитела за счет гипервариабельных последовательностей аминокислот (их по три в каждом из указанных доменов)
CL и CH1 – участвуют в формировании шарнирной области иммуноглобулина
CH2 – участвует в связывании комплемента
CH3 – участвует в прикреплении IgG к нейтрофилам и макрофагам
Антитела обладают способностью отличать один антиген от другого. Они взаимодействуют только с теми антигенами (за редким исключением), против которых они выработаны и подходят к ним по пространственной структуре. Эта способность антитела получила название комплементарности.
ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ по строению тяжелых цепей:
IgGe– отвечает за общий инфекционный иммунитет – человек уже перенес инфекцию.
IgMe– отвечает за общий инфекционный иммунитет - самые первые, говорят об остром заболевании.
IgA – также противоинфекционный характер, но отвечают за общий и местный инфекционный иммунитет.
IgD – рецепторы В-лимфоцитов.
IgE – отвечают за развитие аллергических реакций немедленного типа (могут привести к анафилактическому шоку).
Методика иммуноэлектрофореза позволяет разделить иммуноглобулины между собой.
СВОЙСТВА АНТИТЕЛ АВА
Аффинность – это прочность связи между антигенной детерминантой и активным центром иммуноглобулина.
Авидность – это способность к образованию прочного соединения (продолжительность, длительность связи) между мультивалентным антигеном и антителом.
Авидность IgM (максимальна) > димера IgA > мономера IgA
и IgG.
В БЛАГОДАРНОСТЬ ЗА
|
|
|
|
Оглавление - нажми и вернешься |
7 |
Валентность - количество активных центров иммуноглобулина.
IgG — имеет структуру мономера, это значит, что он содержит 1 константный участок и 2 вариантных участка в его молекулярной структуре (следовательно есть 2 активных центров). Иммуноглобулины IgG живут 18-30 дней.
IgM — пентамеры - 10, но к активному центру присоединяется антигенная детерминанта, она перекрывает активный центр рядом, поэтому фактически 5
IgA :
Структура сывороточного IgA мономерная, 2 активных центра Структура секреторного IgA димерная, 4 активных центра
IgE — 2
IgD — 2
УЧАСТИЕ АНТИТЕЛ В ИММУННОМ ОТВЕТЕ
1.Связанные с мембраной В-клеток – функционируют как антиген-специфичные рецепторы.
2.Циркулирующие в плазме или лимфе как свободные молекулы осуществляют следующие функции:
нейтрализация антигена – блокада взаимодействия патогена и инфицируемой клетки.
вязывание
опсонизация антигена – связывание антигена специфическими антителами для повышения эффективности.
активирование компонентов системы комплемента
регуляторные функции – каталитическая (абзимная) активность
Участие основных классов антител в классических серологических реакциях (serum – сыворотка).
IgM - основная нагрузка
IgG - тоже значимы
IgA - не значимы
В БЛАГОДАРНОСТЬ ЗА НАШИ СТАРАНИЯ: 4276400090754301
Оглавление - нажми и вернешься |
8 |
Серологические реакции
– ставятся в баклаборатории - выявление специфической структуры антигена/антитела - реакции взаимодействия между антигеном и специфическим антителом in vitro, имеющие различные внешние проявления.
С целью:
Серодиагностики – поиск неизвестных антител с помощью известного антигена (диагностикума) – бактериальных, вирусных, реже др.
Сероидентификация – поиск неизвестного антигена с помощью известных антител (диагностической сыворотки) – выделенных бактериальных и др. культур различных микроорганизмов.
Физические механизмы взаимодействия АГ и АТ.
Детерминантные группы антигена несут определенный электрический заряд. В процессе индукции антител они определяют специфичность формирующихся антител.
Концевые части полипептидных цепей антител имеют заряд, противоположный заряду детерминантной группы антигена.
Механизмы взаимодействия антител имеют физические основы: между собой соединяются полярные группы антигена и антитела (т.е. обладающие противоположными зарядами).
Чем более выражена разность потенциалов, тем более прочная образуется структура антиген-антитело.
Фазы серологических реакций:
1.Специфическая – невидимая, быстрая, обратимая – результат взаимодействия АГ и АТ за счет активности физических связей (водородных, кулоновских, вандерваальсовых сил).
Не имеет визуальных проявлений, поэтому её нельзя оценить.
2.Неспецифическая – видимая, медленная, необратимая.
Появление видимых изменений – агглютинация, преципитация, гемолиз и тд.
Параметры серологический реакций:
Специфичность – степень выраженности комплементарности взаимодействия между эпитопом (антигенной детерминантой) и активным центром иммуноглобулина.
В БЛАГОДАРНОСТЬ ЗА НАШИ СТАРАНИЯ: 4276400090754301
Оглавление - нажми и вернешься |
9 |
Если реакция действительно высокоспецифична, то она не дает ложноположительных результатов.
Чувствительность – возможность выявления минимального количества АГ или АТ
Схема любой серологической реакции:
1 вариант: реакция комплиментарных АГ и АТ. Образуется комплекс АГ-АТ. Результат положительный.
2 вариант: комплементарного взаимодействия нет. Комплекс АГ-АТ не образовался. Результат реакции отрицательный.
Реакции агглютинации и преципитации:
Механизм соединения АГ и АТ объяснен гипотезой Маррека (решетка) и Полинга (ферма).
Маррек – АГ и АТ образуют молекулярную решетку, в которой АГ чередуется с АТ, образуя решетчатые конгломераты. Происходит осаждение этой решетчатой структуры на дно - выпадение осадка. На этом основаны агглютинация и преципитация.
Полинг – АТ имеет две валентности (две специфические детерминанты), а АГ несколько валентностей – поливалентный. При соединении АГ и АТ – агломераты, напоминают ферму построек.
Агглютинация:
-Склеивание корпускулярных АГ (агглютиногенов) под воздействием специфических АТ с образованием крупнодисперсного осадка в виде хлопьев – агглютината.
Компоненты реакции:
-Антиген – крупный, корпускулярный, целая клетка.
-Антитело igM гпоме
- Физраствор - 0,9% NaCl !!!
w
Способы постановки:
1. На стекле – сероидентификация.
В БЛАГОДАРНОСТЬ ЗА НАШИ СТАРАНИЯ: 4276400090754301
Оглавление - нажми и вернешься |
10 |
-самая простая, единственная реакция которая ставится в контексте бактериологического метода исследования. НЕ серодиагностика.
-ставится когда уже есть выделенная чистая культура - 3 этап метода Дригальского.
На предметное стекло наносят 2 капли. 1- опытная, 2-контрольная. В первую каплю добавляют физ.раствор и вносят культуру м/о (АГ) со скошенного агара. Во второй берется сыворотка (разведена в физ.р-ре - АТ) и + культура м/о (АГ).
Результат: происходит образование комплекса АГ-АТ (выпадает крупнодисперсный осадок - агглютинат).
В первой капле - просто мутный раствор (отрицательный результат).
2. Развернутая – в пробирке - серодиагностика.
Цель постановки – выявление количества АТ в сыворотке крови.
Разведения сыворотки крови физ.раствором, вносят одинаковые количества антигена.
При положительном результате образуется рыхлый осадок, раствор становится прозрачным.
Можно не просто найти наличие антител, но и титр сыворотки.
Титр – наибольшее разведение сыворотки, в котором наблюдается четкая агглютинация.
Непрямая агглютинация:
-метод обнаружения АТ, который основан на способности корпускулярных носителей (эритроцитов, шариков латекса, стафилококки) – адсорбировать на своей поверхности растворимые антигены.
-Из этого готовится антигенный диагностикум, к нему добавляется сыворотка и смотрят результат.
РНГА - реакция непрямой гемагглютинации - серодиагностика - поиск специфических антител.
В БЛАГОДАРНОСТЬ ЗА НАШИ СТАРАНИЯ: 4276400090754301