Identificarea bacteriilor după structura antigenică. Antigene bacteriene
Antigenele bacteriilor prin localizare sunt împărțite în antigene capsulare, somatice, flagelare și exoproduse (Fig. 9.6).
Orez.
K - capsular, 1 - virulență, H - flagelat, 0 - somatic
Antigenele capsulare, sau antigenele K, sunt structurile permanente cele mai exterioare de pe suprafața unei celule microbiene. Conform structurii lor chimice, ele sunt identificate în principal ca polizaharide, deși fosta împărțire a antigenelor Escherichia K în antigene L- și B-termolabile a permis și natura proteică a acestor structuri. Baza lor în pneumococi este formată din zaharuri repetate: D-glucoză, O-galactoză și L-ramnoză.
Din punct de vedere antigenic, polizaharidele capsulare sunt eterogene. În streptococii de pneumonie, de exemplu, se disting mai mult de 80 de variante serologice (serovari), care este utilizat pe scară largă în munca de diagnostic și terapeutic. Antigenele K mai omogene de natură polizaharidă includ Uantigens de enterobacterii, Brucella, Francisella; natură polizaharidă-proteică - antigene Y-Y Yersinia; natura proteică - proteina M a streptococilor de grup A, proteina A a stafilococilor, antigenele K-88 și K-99 ale Escherichia.
Alte structuri externe cu proprietăți antigenice includ factorul cordon al micobacteriilor, capsulele polipeptidice ale microbilor antraxului, dar datorită variabilității lor nu sunt clasificate ca antigene capsulare.
Antigenele somatice, sau antigenele O, sunt lanțuri oligozaharide laterale ale lipopolizaharidelor (endotoxină) care ies deasupra suprafeței peretelui celular al bacteriilor gram-negative. Reziduurile terminale de carbohidrați din lanțurile de oligozaharide laterale pot diferi atât în ordinea de aranjare a carbohidraților în lanțul de oligozaharide, cât și steric. De fapt, sunt determinanți antigenici. Salmonella are aproximativ 40 de astfel de determinanți, până la patru pe suprafața unei celule. În funcție de comunitatea lor, Salmonella sunt combinate în grupe O. Cu toate acestea, specificitatea antigenului Salmonella O este asociată cu dideoxihexoze, printre care s-au găsit paratoză, colitoză, abekvoz, teveloză, ascariloză etc.
Partea exterioară de polizaharidă a antigenului O (mai precis, endotoxina) este responsabilă pentru legăturile antigenice ale enterobacteriilor, adică. pentru teste serologice nespecifice, care pot fi folosite pentru identificarea nu numai a speciei, ci și a tulpinii de enterobacterii.
Antigenii O au fost numiți somatici atunci când localizarea lor exactă nu era încă cunoscută. De fapt, ambele antigene K și O sunt de suprafață, diferența este că antigenul K protejează antigenul O. De aici rezultă: înainte de dezvăluirea antigenului O, este necesar să se supună suspensia bacteriilor studiate unui tratament termic.
Antigenele flagelare sau antigenele H sunt prezente în toate bacteriile mobile. Acești antigeni sunt complexe proteice flagelului termolabile pe care multe enterobacterii le posedă. Astfel, enterobacterii au două seturi de determinanți antigenici - specifici tulpinii (antigen O) și specifici grupului (antigen H și antigen K).
Formula antigenică completă a bacteriilor gram-negative este scrisă în secvența O: N: K. Antigenele sunt cei mai stabili markeri ai anumitor agenți patogeni, ceea ce face posibilă efectuarea unei analize epizootologice sau epidemiologice serioase.
Sporii bacterieni au și proprietăți antigenice. Acestea conțin un antigen comun celulei vegetative și un antigen spori propriu-zis.
Astfel, structurile și formele permanente, temporare ale bacteriilor, precum și metaboliții acestora, au proprietăți antigenice independente, care, totuși, sunt caracteristice anumitor tipuri de microorganisme. Deoarece toate acestea sunt markeri ai structurii speciale a ADN-ului în acest tip de bacterii, suprafața unei celule microbiene și metaboliții săi conțin adesea determinanți antigenici comuni.
Acest din urmă fapt este important pentru îmbunătățirea metodelor de identificare a microorganismelor. Deci, de exemplu, în locul unei reacții de neutralizare consumatoare de timp, costisitoare și nu întotdeauna reproductibile, se poate folosi o metodă expresă bazată pe detectarea determinanților de suprafață folosind imunofluorescență pentru a determina serovarele microbiului botulinic.
Spre deosebire de antigenele de altă origine, așa-numitele antigene de protecție sau de protecție se disting printre antigenele bacteriene. Anticorpii dezvoltați împotriva acestor antigene protejează organismul microorganismului patogen dat. Antigenele capsulare ale pneumococilor, proteina M a streptococilor, proteina A a stafilococilor, proteina a doua fracție de exotoxină a bacililor antraxului, moleculele proteice din straturile inferioare ale peretelui unor bacterii gram-negative etc. au proprietăți protectoare. Antigenele de protecție purificate nu au proprietăți pirogene, alergene, sunt bine conservate și, prin urmare, se apropie de preparatele vaccinale ideale.
Antigenele de protecție determină imunogenitatea antigenelor microbiene. Antigenii nu tuturor microorganismelor sunt capabili să creeze o imunitate la fel de pronunțată. Pentru a crește imunogenitatea, în unele cazuri, antigenul este amestecat cu adjuvanți - stimulatori nespecifici ai imunogenezei minerale sau organice. Mai des se folosesc în acest scop hidroxid de aluminiu, alaun de aluminiu-potasiu, lanolină, ulei de vaselină, lipopolizaharidă bacteriană, preparate bordetell etc.. adjuvant). Inocularea oamenilor cu vaccinuri antigripale inactivate și antipolio cu adjuvant incomplet Freund a confirmat eficacitatea acestora. Adjuvanți similari au fost utilizați cu succes pentru a spori imunogenitatea vaccinurilor virale împotriva febrei aftoase, parainfluenza de tip 3, boala Aujeszky, ciurul canin, hepatita infecțioasă canină, boala Gumboro, boala Newcastle, gripa ecvină, diareea cu rotavirus la viței și alte boli. Astfel de vaccinuri provoacă un răspuns imun pronunțat și prelungit. Datorită acestui fapt, eficiența vaccinării este semnificativ crescută și numărul de vaccinări anuale este redus. Fiecare adjuvant este injectat în organism conform instrucțiunilor atașate acestuia: subcutanat, intramuscular, intraperitoneal etc.
Esența acțiunii adjuvante a acestor medicamente este prevenirea pătrunderii unui antigen amestecat cu ele în organism, care prelungește efectul imunizator al acestuia, reduce reactogenitatea și, în unele cazuri, provoacă transformarea blastică (Fig. 9.7).
Orez. 9.7.
Majoritatea adjuvanților sunt capabili să depună antigen, adică. îl adsorb pe suprafața sa și îl menține în organism pentru o perioadă lungă de timp, ceea ce crește durata efectului său asupra sistemului imunitar. Cu toate acestea, utilizarea adjuvanților microbieni este evitată la fabricarea antiserurilor pentru analiza imunochimică, în special pentru a stabili natura antigenelor sau a legăturilor antigenice, deoarece reduc specificitatea antiserurilor. Acest lucru se întâmplă din cauza eterogenității (sau heterofilității) antigenelor, adică. comunitate antigenică de microbi din diferite grupe taxonomice, țesuturi de plante, animale și oameni.
Structura antigenică a microorganismelor este foarte diversă. În microorganisme, există antigene comune, sau de grup și specifice, sau tipice.
Antigenele de grup sunt comune pentru două sau mai multe tipuri de microbi aparținând aceluiași gen și, uneori, aparținând unor genuri diferite. Deci, antigenele de grup comune sunt prezente în anumite tipuri din genul Salmonella; agenții cauzali ai febrei tifoide au antigene de grup comune cu agenții patogeni ai paratifoidului A și paratifoidului B (0-1,12).
Antigenii specifici sunt prezenți numai într-un anumit tip de microbi, sau chiar doar într-un anumit tip (variantă) sau subtip în cadrul unei specii. Determinarea antigenelor specifice face posibilă diferențierea microbilor în cadrul unui gen, specie, subspecie și chiar tip (subtip). Deci, în cadrul genului Salmonella, au fost diferențiate peste 2000 de tipuri de Salmonella în funcție de combinația de antigene, iar în subspecia Shigella Flexner - 5 serotipuri (serovariante).
În funcție de localizarea antigenelor într-o celulă microbiană, există antigene somatice asociate cu corpul celulei microbiene, antigene capsulare de suprafață sau înveliș și antigeni flagelari localizați în flageli.
Somatice, O-antigene(din germană ohne Hauch - fără a respira), sunt asociate cu corpul unei celule microbiene. În bacteriile gram-negative, antigenul O este un complex complex de natură lipidă-polizaharid-proteină. Este foarte toxic și este o endotoxină a acestor bacterii. În agenții patogeni ai infecțiilor cocice, Vibrio cholerae, agenți patogeni de bruceloză, tuberculoză și unii anaerobi, din corpul celulelor microbiene au fost izolate antigene polizaharide, care determină specificitatea tipică a bacteriilor. Ca antigeni, ele pot fi active în forma lor pură și în combinație cu lipide.
Flageli, antigene H(din germanul Hauch - respirație), sunt de natură proteică și se găsesc în flagelii microbilor mobili. Antigenele flagelare sunt distruse rapid prin încălzire și prin acțiunea fenolului. Ele sunt bine conservate în prezența formolului. Această proprietate este utilizată la fabricarea cumsurilor diagnostice ucise pentru reacția de aglutinare, atunci când este necesar să se păstreze flagelul.
Capsulare, K - antigene, - sunt situate pe suprafața celulei microbiene și sunt numite și superficiale, sau înveliș. Ele au fost studiate în cele mai multe detalii la microbii din familia intestinală, în care se disting antigenele Vi-, M-, B-, L- și A-. Antigenul Vi este de mare importanță printre ei. A fost descoperit pentru prima dată în tulpini de bacterii tifoide cu virulență ridicată și a fost numit antigen de virulență. Când o persoană este imunizată cu un complex de antigeni O- și Vi-, se observă un grad ridicat de protecție împotriva febrei tifoide. Antigenul Vi este distrus la 60°C și este mai puțin toxic decât antigenul O. Se găsește și în alți microbi intestinali, cum ar fi Escherichia coli.
De protecţie(din latină protectio - patronaj, protecție), sau protector, antigenul este format de microbii antraxului din corpul animalelor și se găsește în diverse exsudate în cazul antraxului. Antigenul protector face parte din exotoxina secretată de microbul antraxului și este capabil să inducă imunitatea. Ca răspuns la introducerea acestui antigen, se formează anticorpi de fixare a complementului. Un antigen protector poate fi obținut prin creșterea microbului antrax pe un mediu sintetic complex. Din antigenul protector a fost preparat un vaccin chimic foarte eficient împotriva antraxului. Antigene protectoare de protecție au fost găsite și în agenții patogeni de ciume, bruceloză, tularemie, tuse convulsivă.
Antigeni completi provoaca in organism sinteza anticorpilor sau sensibilizarea limfocitelor si reactioneaza cu acestea atat in vivo, cat si in vitro. Antigenele cu drepturi depline se caracterizează prin specificitate strictă, adică determină în organism producerea numai de anticorpi specifici care reacționează numai cu acest antigen. Acești antigeni includ proteine de origine animală, vegetală și bacteriană.
Antigene defecte (haptene) sunt carbohidrați complecși, lipide și alte substanțe care nu sunt capabile să provoace formarea de anticorpi, dar intră într-o reacție specifică cu aceștia. Haptenele dobândesc proprietățile antigenelor cu drepturi depline numai dacă sunt introduse în organism în combinație cu o proteină.
Reprezentanții tipici ai haptenelor sunt lipidele, polizaharidele, acizii nucleici, precum și substanțele simple: coloranți, amine, iod, brom etc.
Vaccinarea ca metodă de prevenire a bolilor infecțioase. Istoria dezvoltării vaccinării. Vaccinuri. cerințe pentru vaccinuri. Factori care determină posibilitatea creării vaccinurilor.
Vaccinurile sunt medicamente active biologic care previn dezvoltarea bolilor infecțioase și a altor manifestări ale imunopatologiei. Principiul utilizării vaccinurilor este de a avansa în crearea imunității și, ca urmare, a rezistenței la dezvoltarea bolii. Vaccinarea se referă la activități care vizează imunizarea artificială a populației prin introducerea de vaccinuri pentru creșterea rezistenței la boală. Scopul vaccinării este de a crea o memorie imunologică împotriva unui anumit agent patogen.
Distingeți imunizarea pasivă și cea activă. Introducerea imunoglobulinelor derivate din alte organisme este imunizare pasivă. Este folosit atât în scop terapeutic, cât și în scop profilactic. Introducerea vaccinurilor este imunizarea activă. Principala diferență dintre imunizarea activă și imunizarea pasivă este formarea memoriei imunologice.
Memoria imunologică asigură îndepărtarea accelerată și mai eficientă a agenților străini atunci când aceștia reapar în organism. Baza memoriei imunologice sunt celulele cu memorie T și B.
Primul vaccin și-a primit numele de la cuvânt vaccinia(vaccinia) este o boală virală a bovinelor. Medicul englez Edward Jenner a folosit pentru prima dată vaccinul împotriva variolei asupra băiatului James Phipps, obținut din veziculele de pe mâna unui pacient cu variola bovină, în 1796. Abia după aproape 100 de ani (1876-1881) Louis Pasteur a formulat principiul principal al vaccinării. - utilizarea preparatelor slabite de microorganisme pentru formarea imunitatii impotriva tulpinilor virulente.
Unele dintre vaccinurile vii au fost create de oamenii de știință sovietici, de exemplu, P. F. Zdrodovsky a creat un vaccin împotriva tifosului în 1957-59. Vaccinul antigripal a fost creat de un grup de oameni de știință: A. A. Smorodintsev, V. D. Solovyov, V. M. Zhdanov în 1960. P. A. Vershilova în 1947-51 a creat un vaccin viu împotriva brucelozei.
Vaccinul trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
● activarea celulelor implicate în procesarea și prezentarea antigenului;
● conțin epitopi pentru celulele T și T, oferind un răspuns celular și umoral;
● uşor de prelucrat cu prezentare ulterioară eficientă de către antigenele de histocompatibilitate;
● induce formarea de celule T efectoare, celule producătoare de anticorpi și celule de memorie corespunzătoare;
● previne dezvoltarea bolii pentru o lungă perioadă de timp;
● să fie inofensiv, adică să nu provoace boli grave și reacții adverse.
Eficacitatea vaccinării este de fapt procentul celor vaccinați care au răspuns la vaccinare cu formarea imunității specifice. Astfel, dacă eficacitatea unui anumit vaccin este de 95%, atunci aceasta înseamnă că din 100 vaccinați, 95 sunt protejați în mod fiabil, iar 5 sunt încă expuși riscului de îmbolnăvire. Eficacitatea vaccinării este determinată de trei grupuri de factori. Factori care depind de preparatul vaccinului: proprietățile vaccinului în sine, care determină imunogenitatea acestuia (viu, inactivat, corpuscular, subunitate, cantitate de imunogen și adjuvanți etc.); calitatea produsului vaccinal, adică imunogenitatea nu s-a pierdut din cauza datei de expirare a vaccinului sau din cauza faptului că acesta nu a fost depozitat sau transportat corect. Factori în funcție de vaccinat: factori genetici care determină posibilitatea (sau imposibilitatea) fundamentală de dezvoltare a imunității specifice; vârsta, deoarece răspunsul imun este cel mai strâns determinat de gradul de maturitate al sistemului imunitar; starea de sănătate „în general” (creștere, dezvoltare și malformații, alimentație, boli acute sau cronice etc.); starea de fond a sistemului imunitar - în primul rând prezența imunodeficiențelor congenitale sau dobândite.
Identificarea microbiană este determinarea poziției sistematice a unei culturi izolate dintr-o sursă până la nivelul unei specii sau al unei variante. În cazul în care au încredere în puritatea culturii izolate în timpul metodei de cultură, aceștia încep să o identifice, bazându-se pe chei (adică o listă cunoscută de activitate enzimatică, o structură antigenică cunoscută), clasificarea și caracterizarea tulpinilor de tip descrise. în manuale.
În scopuri de identificare, se utilizează un set de caracteristici: morfologic(forma, dimensiunea, structura, prezenta flagelilor, capsule, spori, pozitie relativa in frotiu), tinctorial(colorație Gram și alte metode), chimic(G+C în ADN și conținut, de exemplu, peptidoglican, celuloză, chitină etc.), cultural(cerințe nutriționale, condiții, rate și natura creșterii pe diferite medii), biochimic(degradarea enzimatică și transformarea diferitelor substanțe cu formarea de produse intermediare și finale), serologic(structură antigenică, specificitate, asocieri), de mediu(virulența, toxicitatea, toxicitatea, alergenitatea microbilor și a produselor lor, gama de animale susceptibile și alte biosisteme, tropism, relații interspecifice și intraspecifice, influența factorilor de mediu, inclusiv fagi, bacteriocine, antibiotice, antiseptice, dezinfectante).
La identificarea microorganismelor, nu este necesar să se studieze toate proprietățile. Mai mult, din punct de vedere economic, este important ca gama de teste testate să nu fie mai mult decât necesar; de asemenea, este de dorit să se utilizeze teste simple (dar de încredere) disponibile unei game largi de laboratoare.
Identificarea microorganismelor începe cu atribuirea culturii taxonilor mari (tip, clasă, ordine, familie). Pentru a face acest lucru, este adesea suficient să se determine sursa culturii, proprietățile morfologice și culturale, petele Gram sau Romanovsky-Giemsa. Pentru a stabili genul, specia și mai ales varianta, este necesar să se aplice definiția caracteristicilor biochimice, serologice și ecologice. Schemele de identificare microbiană variază semnificativ. Deci, în identificarea bacteriilor, se pune accent pe proprietățile biochimice și serologice, ciuperci și protozoare - pe caracteristicile morfologice ale celulelor și coloniilor. La identificarea virusurilor, metoda hibridizării moleculare este utilizată pentru a stabili specificul genomului, precum și teste serologice speciale.
Identificarea biochimică a unei culturi pure de bacterii se realizează folosind medii de diagnostic diferenţial. Mediile de diagnostic diferențial conțin un substrat pentru orice enzimă detectată într-un microb și un indicator care fixează modificarea pH-ului mediului nutritiv și îl colorează în culori caracteristice valorilor pH-ului acide sau alcaline (Fig. 2.1).
Fig.2.1. Un exemplu de activitate biochimică (enzimatică) a reprezentanților familiei Enterobacteriaceae. În mediu a fost adăugat un indicator, albastru de bromofenol; la valori ale pH-ului neutru, mediul are o culoare verde ierboasă; la valori acide, este galben; la valori ale pH-ului alcalin, este albastru. Indolul este un produs alcalin, prezența ureazei este însoțită de formarea de uree (valori ale pH-ului alcalin), fermentarea carbohidraților este însoțită de formarea de acid. Un test pozitiv pentru hidrogen sulfurat este însoțit de înnegrirea mediului datorită acțiunii unui reactiv special
Identificarea serologică implică determinarea specificității antigenice a culturii de microbi studiate și formula antigenică - o afișare simbolică a structurii antigenice a bacteriilor. De exemplu, structura antigenică a S. typhi este desemnată ca O9,12:Vi:Hd; unul dintre serovariile de E. coli ca O111:K58:H2. Formula antigenică se determină într-un test de aglutinare pe sticlă utilizând un set de antiseruri monoreceptoare, i.e. anticorpi la antigeni bacterieni specifici. Pe măsură ce antigenele studiate, se utilizează o cultură crescută de bacterii, fiecare microbi este un antigen corpuscular, care dă fenomenul de aglutinare atunci când i se adaugă anticorpi specifici. Unele probleme apar în studiul bacteriilor capsulare: capsula protejează antigenul somatic, astfel încât cultura sa bacteriană este încălzită pentru studiu. Temperatura ridicată contribuie la distrugerea capsulei termolabile, iar antigenul O devine disponibil pentru tastare. Tehnica de stabilire a unei reacții de aglutinare pe sticlă. O picătură de soluție salină (control) și o picătură de antiser se aplică pe un pahar curat, fără grăsimi. Dacă există mai multe antiseruri, atunci se iau mai multe pahare. O cultură microbiană este introdusă în fiecare picătură folosind o buclă bacteriană. În decurs de 1-3 minute se observă apariția aglutinaților, care se formează în timpul legării specifice a anumitor anticorpi la antigenele bacteriene și asocierii lor ulterioare în fulgi mari vizibili ochiului.
Antigene bacteriene:
specific de grup (se găsește la specii diferite din același gen sau familie)
specifică speciei (la reprezentanți diferiți ai aceleiași specii);
specific de tip (se determină variante serologice - serovare, antigenovari în cadrul unei specii).
În funcție de localizarea în celula bacteriană, se disting antigenele K-, H-, O (notate cu litere ale alfabetului latin).
O-AG - lipopolizaharidă a peretelui celular al bacteriilor gram-negative. Este format dintr-un lanț polizaharidic (de fapt O-Ag) și lipide A.
Polizaharida este termostabilă (rezistă la fierbere 1-2 ore), stabilă chimic (rezistă la tratarea cu formol și etanol). O-AG pur este slab imunogen. Prezintă variabilitate structurală și distinge multe serovariante ale bacteriilor din aceeași specie. De exemplu, fiecare grup de Salmonella este caracterizat de prezența unui anumit O-AG (polizaharidă) - în grupa A
Acesta este factorul 2, grupul B are factorul 4 și așa mai departe. În formele R de bacterii, O-AG pierde lanțurile laterale
polizaharidă și specificitatea tipului.
Lipida A - contine glucozamina si acizi grasi. Are activitate adjuvantă puternică, imunostimulatoare nespecifică și toxicitate. În general, LPS este o endotoxină. Deja în doze mici, provoacă febră datorită activării macrofagelor și eliberării de IL1, TNF și a altor citokine, degranulării degranulocitelor și agregării trombocitelor. Se poate lega de orice celule din organism, dar mai ales de macrofage. În doze mari, inhibă fagocitoza, provoacă toxicoză, disfuncții ale sistemului cardiovascular, tromboză, șoc endotoxic. LPS al unor bacterii face parte din imunostimulante (prodigiosan,
pirogenă). Peptidoglicanii din peretele celular bacterian au un efect adjuvant puternic asupra celulelor SI.
H-AG face parte din flagelul bacterian, baza sa este proteina flagelină. Termobila.
K-AG este un grup eterogen de bacterii AG superficiale, capsulare.
Sunt într-o capsulă. Conțin în principal polizaharide acide, care includ acizi galacturonic, glucuronic și iduronic. Există variații în structura acestor antigene, pe baza cărora, de exemplu, se disting 75 de tipuri (serotipuri) de pneumococi, 80 de tipuri de Klebsiella etc. Antigenele capsulare sunt utilizate pentru prepararea vaccinurilor meningococice, pneumococice și Klebsiella. Cu toate acestea, administrarea de doze mari de antigene polizaharide poate induce toleranță.
Antigenii bacteriilor sunt, de asemenea, toxinele, ribozomii și enzimele lor.
Unele microorganisme conțin determinanți antigenici reactivi încrucișați găsiți la microorganisme și la oameni/animale.
În microbii diferitelor specii și la oameni, există AG comune, similare ca structură. Aceste fenomene se numesc mimetism antigenic. Adesea, antigenele reactive încrucișate reflectă comunitatea filogenetică a acestor reprezentanți, uneori sunt rezultatul unei asemănări aleatorii în conformație și încărcături - molecule AG.
De exemplu, Forsman's AG se găsește în eritrocitele Barach, salmonella și la cobai.
Streptococii hemolitici din grupa A conțin antigene cu reacție încrucișată (în special, proteina M) care sunt comune cu antigenele endocardului și glomerulilor rinichilor umani. Astfel de antigene bacteriene provoacă formarea de anticorpi care reacţionează încrucişat cu celulele umane, ceea ce duce la dezvoltarea reumatismului şi a glomerulonefritei post-streptococice.
Agentul cauzal al sifilisului are fosfolipide similare ca structură cu cele găsite în inima animalelor și oamenilor. Prin urmare, antigenul cardiolipin al inimii animalelor este utilizat pentru a detecta anticorpi la spirochetă la persoanele bolnave (reacția Wassermann).
Antigenele microorganismelor
Fiecare microorganism, oricât de primitiv ar fi, conține mai multe antigene. Cu cât structura sa este mai complexă, cu atât se pot găsi mai mulți antigeni în compoziția sa.
În diferite microorganisme aparținând acelorași categorii sistematice, se disting antigenele specifice grupului - se găsesc la diferite specii ale aceluiași gen sau familie, specifice speciei - la diverși reprezentanți ai aceleiași specii și antigene specifici tipului (variante) - în variante diferite în cadrul aceluiaşi şi de acelaşi fel. Acestea din urmă sunt subdivizate în variante serologice, sau serovare. Printre antigenele bacteriene se numără H, O, K etc.
Antigene H flagelare. După cum sugerează și numele, acești antigeni fac parte din flagelul bacterian. Antgenul H este o proteină flagelină. Este distrus prin încălzire, iar după tratamentul cu fenol își păstrează proprietățile antigenice.
O-antigen somatic. Anterior, se credea că antigenul O este inclus în conținutul celulei, soma acesteia și, prin urmare, a fost numit antigen somatic. Ulterior, s-a dovedit că acest antigen este asociat cu peretele celular bacterian.
Antigenul O al bacteriilor Gram-negative este asociat cu LPS peretelui celular. Grupările determinante ale acestui antigen complex coeziv sunt unitățile terminale repetate ale lanțurilor polizaharide conectate la partea sa principală. Compoziția zaharurilor din grupele determinante, precum și numărul acestora, nu este aceeași la diferite bacterii. Cel mai adesea conțin hexoze (galactoză, glucoză, ramnoză etc.), amino zahăr (M-acetilglucozamină). Antigenul O este stabil termic: se păstrează la fierbere 1-2 ore, nu se distruge după tratamentul cu formol și etanol. Când animalele sunt imunizate cu culturi vii care au flageli, se formează anticorpi la antigenele O și H, iar când sunt imunizate cu o cultură fiartă, se formează anticorpi numai pentru antigenul O.
Antigenele K (capsulare). Acești antigeni sunt bine studiati în Escherichia și Salmonella. Ei, ca și antigenele O, sunt strâns asociate cu LPS-ul peretelui celular și al capsulei, dar spre deosebire de antigenul O, ele conțin în principal nolizaharide acide: glucuronic, galacturonic și alți acizi uronici. În funcție de sensibilitatea la temperatură, antigenele K sunt împărțite în antigene A, B și L. Cele mai stabile termic sunt antigenele A care pot rezista la fierbere mai mult de 2 ore. Antigenele B pot rezista la încălzire la o temperatură de 60°C timp de o oră, iar antigenele L sunt distruse când sunt încălzite la 60°C.
Antigenele K sunt localizate mai superficial decât antigenele O și adesea maschează pe acestea din urmă. Prin urmare, pentru a detecta antigenele O, este necesar să se distrugă mai întâi antigenele K, ceea ce se realizează prin fierberea culturilor. Așa-numitul antigen Vi aparține antigenelor capsulare. Se găsește în tifoidă și în alte enterobacterii cu virulență mare, în legătură cu care acest antigen este numit antigen de virulență.
Antigenele capsulare de natură polizaharidă au fost găsite în pneumococi, Klebsiella și alte bacterii care formează o capsulă pronunțată. Spre deosebire de antigenele O-specifice de grup, ele caracterizează adesea trăsăturile antigenice ale anumitor tulpini (variante) ale unei anumite specii, care sunt subdivizate în serovare pe această bază. În bacilii antraxului, antigenul capsular constă din polipeptide.
Antigenii toxinelor bacteriene. Toxinele bacteriene au proprietăți antigenice complete dacă sunt compuși solubili de natură proteică.
Enzimele produse de bacterii, inclusiv factorii de patogenitate, au proprietățile antigenelor complete.
antigene protectoare. Mai întâi detectat în exudatul țesutului afectat din antrax. Au proprietăți antigenice puternic pronunțate care oferă imunitate la agentul infecțios corespunzător. Antigenele de protecție sunt formate și de alte microorganisme atunci când intră în organismul gazdă, deși acești antigeni nu sunt componentele lor permanente.
Antigeni virali. Fiecare virion al oricărui virus conține antigeni diferiți. Unele dintre ele sunt specifice virusului. Compoziția altor antigene include componente ale celulei gazdă (lipide, carbohidrați), care sunt incluse în învelișul său exterior. Antigenele virionilor simpli sunt asociate cu nucleocapsidele lor. După compoziția lor chimică, ele aparțin ribonucleoproteinelor sau dezoxiribonucleoproteinelor, care sunt compuși solubili și, prin urmare, sunt denumiți ca antigeni S (solutio-soluție). În virionii organizați complex, unele componente antigenice sunt asociate cu nucleocapside, altele cu glicoproteinele anvelopei exterioare. Mulți virioni simpli și complecși conțin antigene V speciale de suprafață - hemaglutinină și enzima neuraminidaza. Specificitatea antigenică a hemaglutininei variază de la virus la virus. Acest antigen este detectat în reacția de hemaglutinare sau varietatea ei - reacția de hemadsorbție. O altă caracteristică a hemaglutininei se manifestă în funcția antigenică de a provoca formarea de anticorpi - antigemashpotinin și de a intra într-o reacție de inhibare a hemaglutinării (HITA) cu aceștia.
Antigenele virale pot fi specifice de grup, dacă se găsesc în specii diferite ale aceluiași gen sau familie, și specifice de tip, inerente tulpinilor individuale ale aceleiași specii. Aceste diferențe sunt luate în considerare la identificarea virușilor.
Împreună cu antigenele enumerate, antigenii celulei gazdă pot fi prezenți în compoziția particulelor virale. De exemplu, un virus gripal crescut pe membrana alantoidiană a unui embrion de pui reacționează cu un antiser preparat pentru lichidul alantoic. Același virus, luat din plămânii șoarecilor infectați, reacționează cu antiseruri la plămânii acestor animale și nu reacționează cu antiseruri la lichidul alantoic.
Antigene eterogene (heteroantigene). Antigenele comune găsite la reprezentanții diferitelor tipuri de microorganisme, animale și plante sunt numiți eterogene. De exemplu, antigenul eterogen al lui Forsman se găsește în structurile proteice ale organelor de cobai, în eritrocitele de berbec și în salmonella.
antigenele corpului uman
Toate țesuturile și celulele corpului uman au proprietăți antigenice. Unele antigene sunt specifice pentru toate mamiferele, altele sunt specifice speciei pentru oameni, iar altele sunt pentru anumite grupuri, se numesc izoantigene (de exemplu, antigeni de grup sanguin). Antigenele care sunt unice pentru un anumit organism se numesc aloantigene (greacă allos - altul). Acestea includ antigeni de compatibilitate tisulară - produsele genelor complexului major de compatibilitate tisulară MHC (Major Histocompatibility Complex), caracteristic fiecărui individ. Antigenii diferiților indivizi care nu au diferențe se numesc singeneici. Organele și țesuturile, pe lângă alți antigeni, au antigene de organe și țesuturi specifice acestora. Țesuturile cu același nume la oameni și animale au similitudini antigenice. Există antigene specifice etapelor care apar și dispar în anumite stadii de dezvoltare a țesuturilor sau celulelor. Fiecare celulă conține antigene caracteristice membranei exterioare, citoplasmei, nucleului și altor componente.
Antigenele fiecărui organism nu provoacă în mod normal reacții imunologice în el, deoarece organismul este tolerant la ei. Cu toate acestea, în anumite condiții, aceștia capătă semne de străinătate și devin autoantigeni, iar reacția împotriva lor se numește autoimună.
Antigenii tumorali și imunitatea antitumorală. Celulele canceroase sunt variante ale celulelor normale ale corpului. Prin urmare, ele sunt caracterizate prin antigene ale acelor țesuturi din
pe care le-au originat, precum și antigene specifice tumorii și constituind o mică proporție din toate antigenele celulare. În cursul carcinogenezei, are loc dediferențierea celulară, prin urmare, poate apărea pierderea unor antigene, apariția de antigene caracteristice celulelor imature, până la embrionare (fetoproteine). Antigenii specifici tumorii sunt specifici numai unui anumit tip de tumoare și adesea unei tumori la un anumit individ. Tumorile induse de virusuri pot avea antigene virale care sunt aceleași pentru toate tumorile induse de un anumit virus. Sub influența anticorpilor într-o tumoră în creștere, compoziția sa antigenică se poate modifica.
Diagnosticul de laborator al unei boli tumorale include detectarea antigenelor caracteristice tumorii în serurile de sânge. Pentru aceasta, industria medicală pregătește în prezent truse de diagnosticare care conțin toate ingredientele necesare pentru detectarea antigenelor în imunotestul enzimatic, radioimunotestul, analiza imunoluminiscenței.
Rezistența organismului la creșterea tumorii este asigurată de acțiunea celulelor natural killer, care alcătuiesc 15% din toate limfocitele care circulă constant în sânge și în toate țesuturile corpului. Ucigașii naturali (NK) au capacitatea de a distinge orice celule care prezintă semne de străinătate, inclusiv celulele tumorale, de celulele normale ale corpului și de a distruge celulele străine. În situații stresante, boli, efecte imunosupresoare și în alte situații, numărul și activitatea NK scad, iar acesta este unul dintre motivele declanșării creșterii tumorii. În timpul dezvoltării unei tumori, antigenele acesteia provoacă o reacție imunologică, dar de obicei este insuficientă pentru a opri creșterea tumorii. Motivele acestui fenomen sunt numeroase și nu sunt bine înțelese. Acestea includ:
imunogenitatea scăzută a antigenelor tumorale datorită apropierii lor de antigenele normale din organism, la care organismul este tolerant;
dezvoltarea toleranței în locul unui răspuns pozitiv;
dezvoltarea unui răspuns imun de tip umoral, în timp ce numai mecanismele celulare pot suprima tumora;
factori imunosupresivi produși de o tumoare malignă.
Chimioterapia și radioterapia tumorilor, situațiile stresante în timpul intervențiilor chirurgicale pot fi factori suplimentari care reduc apărarea imunitară a organismului. Măsurile de creștere a nivelului de rezistență antitumorală includ utilizarea de agenți imunostimulatori, preparate cu citokine, stimularea imunocitelor pacientului in vitro cu revenirea în fluxul sanguin al pacientului.
Izoantigene. Acestea sunt antigene prin care indivizii individuali sau grupurile de indivizi din aceeași specie diferă unul de celălalt.
În eritrocite, leucocite, trombocite, precum și în plasma sanguină a oamenilor, au fost descoperite câteva zeci de tipuri de izoantigene.
Izoantigenele înrudite genetic sunt combinate în grupuri care au primit numele: sistemul LVO, Rhesus etc. Împărțirea oamenilor în grupuri conform sistemului ABO se bazează pe prezența sau absența antigenelor pe eritrocite, desemnate A și B. În în conformitate cu aceasta, toți oamenii sunt împărțiți în 4 grupuri. Grupa I (0) - fără antigene, grupa II (A) - eritrocitele conțin antigenul A, grupa
III (B) - eritrocitele au antigenul B, grupa IV (AB) - eritrocitele au ambii antigene. Deoarece în mediu există microorganisme care au aceleași antigene (se numesc reacții încrucișate), o persoană are anticorpi împotriva acestor antigene, dar numai față de cei pe care nu îi are. Organismul este tolerant cu propriile antigene. Prin urmare, în sângele persoanelor din grupa I există anticorpi la antigenele A și B, în sângele persoanelor din grupa II - anti-B, în sângele persoanelor din grupa III - anti-A, în sângele persoanelor
Anticorpii din grupa IV la A și Vantigens nu sunt conținute. Atunci când sângele sau eritrocitele sunt transfuzate unui receptor al cărui sânge conține anticorpi la antigenul corespunzător, în vase are loc aglutinarea eritrocitelor incompatibile transfuzate, ceea ce poate provoca șoc și moartea primitorului. În consecință, persoanele din grupa I (0) sunt numiți donatori universali, iar persoanele din grupa IV (AB) sunt numiți destinatari universali. Pe lângă antigenele A și B, eritrocitele umane pot avea și alte izoantigene (M, M2, N, N2), etc. Nu există izoanticorpi la acești antigeni și, prin urmare, prezența lor nu este luată în considerare în timpul transfuziei de sânge.
Antigenii complexului major de compatibilitate tisulară. Pe lângă antigenele comune tuturor oamenilor și antigenele de grup, fiecare organism are un set unic de antigene care sunt unice pentru el însuși. Acești antigeni sunt codificați de un grup de gene situate pe cromozomul 6 la om și sunt numiți antigeni ai complexului major de compatibilitate tisulară și sunt desemnați antigene MHC (complex major de histocompatibilitate engleză). Antigenele MHC umane au fost descoperite pentru prima dată pe leucocite și, prin urmare, au o denumire diferită HLA (Human leucocyte antigens). Antigenele MHC sunt glicoproteine și sunt conținute pe membranele celulelor corpului, determinându-i proprietățile individuale și inducând reacții de transplant, pentru care au primit un al treilea nume - antigene de transplant. În plus, antigenele MHC joacă un rol indispensabil în inducerea unui răspuns imun la orice antigen.
Genele MHC codifică trei clase de proteine, dintre care două sunt direct legate de funcționarea sistemului imunitar și sunt discutate mai jos, iar proteinele de clasa III includ componente ale complementului, citokine de grup TNF și proteine de șoc termic.
Proteinele de clasa I se găsesc pe suprafața aproape a tuturor celulelor corpului. Ele constau din două lanțuri polipeptidice: lanțul greu este legat necovalent de al doilea lanț p. Lanțul există în trei variante, ceea ce determină împărțirea antigenelor de clasă în trei grupe serologice A, B și C. Lanțul greu determină contactul întregii structuri cu membrana celulară și activitatea acesteia. Rchain este o microglobulină, aceeași pentru toate grupurile. Fiecare antigen de clasa I este desemnat printr-o literă latină și numărul de serie al acestui antigen.
Antigenele de clasa I asigură prezentarea antigenelor la limfocitele C08+ citotoxice, iar recunoașterea acestui antigen de către celulele prezentatoare de antigen ale altui organism în timpul transplantului duce la dezvoltarea imunității la transplant.
Antigenele MHC clasa II sunt localizate în principal pe celulele prezentatoare de antigen - dendritice, macrofage, limfocite B. Pe macrofage și limfocite B, expresia lor crește brusc după activarea celulelor. Antigenele de clasa II sunt împărțite în 5 grupe, fiecare dintre ele conține de la 3 la 20 de antigene. Spre deosebire de antigenele de clasa I, care sunt detectate în testele serologice folosind seruri care conțin anticorpi împotriva acestora, antigenele de clasa II sunt cel mai bine detectate în testele celulare - activarea celulelor atunci când celulele de testare sunt co-cultivate cu limfocitele standard.
