Pagkilala sa bakterya sa pamamagitan ng antigenic na istraktura. Mga bacterial antigens
Ang mga antigen ng bakterya sa pamamagitan ng lokalisasyon ay nahahati sa capsular, somatic, flagellar at exoproduct antigens (Larawan 9.6).
kanin.
K - kapsula, 1 - virulence, H - flagellate, 0 - somatic
Ang mga capsular antigens, o K antigens, ay ang pinakamalabas na permanenteng istruktura sa ibabaw ng isang microbial cell. Ayon sa kanilang kemikal na istraktura, sila ay nakilala pangunahin bilang polysaccharides, bagaman ang dating dibisyon ng Escherichia K-antigens sa L- at B-thermolabile antigens ay nagpapahintulot din sa likas na protina ng mga istrukturang ito. Ang kanilang batayan sa pneumococci ay binubuo ng mga paulit-ulit na asukal: D-glucose, O-galactose at L-rhamnose.
Sa antigenically, ang capsular polysaccharides ay magkakaiba. Sa pneumonia streptococci, halimbawa, higit sa 80 serological variant (serovars) ay nakikilala, na malawakang ginagamit sa diagnostic at therapeutic work. Ang mas homogenous na K-antigens ng isang polysaccharide na kalikasan ay kinabibilangan ng Uantigens ng enterobacteria, Brucella, Francisella; kalikasan ng polysaccharide-protein - Yersinia Y-Y antigens; likas na protina - M-protein ng pangkat A streptococci, protina A ng staphylococci, antigens K-88 at K-99 ng Escherichia.
Ang iba pang mga panlabas na istruktura na may mga katangian ng antigenic ay kinabibilangan ng cord factor ng mycobacteria, ang polypeptide capsules ng anthrax microbe, ngunit dahil sa kanilang pagkakaiba-iba ay hindi sila inuri bilang mga capsular antigens.
Ang mga somatic antigens, o O-antigens, ay mga side oligosaccharide chain ng lipopolysaccharides (endotoxin) na nakausli sa ibabaw ng cell wall ng gram-negative bacteria. Ang mga terminal na nalalabi ng carbohydrate sa mga gilid na oligosaccharide chain ay maaaring magkaiba sa pagkakasunud-sunod ng mga carbohydrates sa oligosaccharide chain at sa sterically. Sa katunayan, ang mga ito ay antigenic determinants. Ang Salmonella ay may humigit-kumulang 40 tulad ng mga determinant, hanggang apat sa ibabaw ng isang cell. Ayon sa kanilang pagkakapareho, ang Salmonella ay pinagsama sa mga O-group. Gayunpaman, ang pagtitiyak ng Salmonella O-antigen ay nauugnay sa dideoxyhexoses, kung saan natagpuan ang paratosis, colitosis, abekvoz, tevelose, ascarylose, atbp. .
Ang panlabas na polysaccharide na bahagi ng O-antigen (mas tiyak, endotoxin) ay responsable para sa mga antigenic bond ng enterobacteria, i.e. para sa mga di-tiyak na serological na mga pagsusuri, na maaaring magamit upang makilala hindi lamang ang mga species, kundi pati na rin ang strain ng enterobacteria.
Ang O antigens ay tinatawag na somatic kapag ang kanilang eksaktong lokalisasyon ay hindi pa alam. Sa katunayan, ang parehong K- at O-antigens ay nasa ibabaw, ang kaibahan ay ang K-antigen ay pinoprotektahan ang O-antigen. Kaya ito ay sumusunod: bago ibunyag ang O-antigen, kinakailangan na isailalim ang suspensyon ng pinag-aralan na bakterya sa thermal treatment.
Ang mga flagellar antigens, o H-antigens, ay nasa lahat ng motile bacteria. Ang mga antigen na ito ay mga thermolabile flagellum protein complex na taglay ng maraming enterobacteria. Kaya, ang enterobacteria ay may dalawang set ng antigenic determinants - strain-specific (O-antigen) at group-specific (H-antigen at K-antigen).
Ang kumpletong antigenic formula ng gram-negative bacteria ay nakasulat sa sequence O: N: K. Ang mga antigen ay ang pinaka-matatag na mga marker ng ilang mga pathogen, na ginagawang posible na gumawa ng isang seryosong epizootological o epidemiological analysis.
Ang mga bacterial spores ay mayroon ding antigenic properties. Naglalaman ang mga ito ng isang antigen na karaniwan sa vegetative cell at isang spore antigen proper.
Kaya, ang permanenteng, pansamantalang mga istraktura at anyo ng bakterya, pati na rin ang kanilang mga metabolite, ay may mga independiyenteng antigenic na katangian, na, gayunpaman, ay katangian ng ilang mga uri ng mga microorganism. Dahil ang lahat ng mga ito ay mga marker ng espesyal na istraktura ng DNA sa ganitong uri ng bakterya, ang ibabaw ng isang microbial cell at ang mga metabolite nito ay kadalasang naglalaman ng mga karaniwang antigenic determinants.
Ang huling katotohanan ay mahalaga para sa pagpapabuti ng mga pamamaraan para sa pagtukoy ng mga microorganism. Kaya, halimbawa, sa halip na isang matagal, mahal at hindi palaging maaaring kopyahin ang neutralisasyon na reaksyon, ang isang express na paraan batay sa pagtuklas ng mga determinant sa ibabaw gamit ang immunofluorescence ay maaaring gamitin upang matukoy ang mga serovar ng botulinum microbe.
Hindi tulad ng mga antigen ng ibang pinagmulan, ang tinatawag na proteksiyon o proteksiyon na mga antigen ay nakikilala sa mga bacterial antigens. Ang mga antibody na binuo laban sa mga antigen na ito ay nagpoprotekta sa organismo ng ibinigay na pathogenic microorganism. Ang mga capsular antigens ng pneumococci, M-protein ng streptococci, A-protein ng staphylococci, protina ng pangalawang bahagi ng exotoxin ng anthrax bacilli, mga molekula ng protina ng mas mababang mga layer ng pader ng ilang gram-negative na bakterya, atbp. ay may mga proteksiyon na katangian. Ang mga purified protective antigens ay walang pyrogenic, allergenic na katangian, ay mahusay na napreserba at samakatuwid ay lumalapit sa perpektong paghahanda ng bakuna.
Tinutukoy ng mga proteksiyon na antigen ang immunogenicity ng microbial antigens. Ang mga antigen ng hindi lahat ng microorganism ay nakakagawa ng pantay na binibigkas na kaligtasan sa sakit. Upang madagdagan ang immunogenicity, sa ilang mga kaso, ang antigen ay halo-halong may adjuvants - nonspecific stimulators ng mineral o organic immunogenesis. Mas madalas, ang aluminum hydroxide, aluminum-potassium alum, lanolin, vaseline oil, bacterial lipopolysaccharide, bordetell preparations, atbp ay ginagamit para sa layuning ito. adjuvant). Ang pagbabakuna ng mga tao na may hindi aktibo na mga bakuna sa trangkaso at polio na may hindi kumpletong adjuvant ng Freund ay nakumpirma ang kanilang pagiging epektibo. Matagumpay na nagamit ang mga katulad na adjuvant para mapahusay ang immunogenicity ng mga viral vaccine laban sa FMD, parainfluenza type 3, Aujeszky's disease, canine distemper, infectious canine hepatitis, Gumboro disease, Newcastle disease, equine influenza, calf rotavirus diarrhea, at iba pang sakit. Ang ganitong mga bakuna ay nagdudulot ng binibigkas at matagal na immune response. Dahil dito, ang pagiging epektibo ng pagbabakuna ay tumaas nang malaki at ang bilang ng mga taunang pagbabakuna ay nabawasan. Ang bawat adjuvant ay iniksyon sa katawan ayon sa mga tagubilin na nakalakip dito: subcutaneously, intramuscularly, intraperitoneally, atbp.
Ang kakanyahan ng adjuvant action ng mga gamot na ito ay upang maiwasan ang pagpasok ng isang antigen na halo-halong sa kanila sa katawan, na nagpapatagal sa epekto ng pagbabakuna nito, binabawasan ang reactogenicity, at sa ilang mga kaso ay nagiging sanhi ng pagbabagong-anyo ng sabog (Fig. 9.7).
kanin. 9.7.
Karamihan sa mga adjuvant ay may kakayahang magdeposito ng antigen, ibig sabihin. i-adsorb ito sa ibabaw nito at panatilihin ito sa katawan sa loob ng mahabang panahon, na nagpapataas ng tagal ng epekto nito sa immune system. Gayunpaman, ang paggamit ng microbial adjuvants ay iniiwasan sa paggawa ng antisera para sa immunochemical analysis, lalo na upang maitaguyod ang likas na katangian ng antigens o antigenic bond, dahil binabawasan nila ang pagiging tiyak ng antisera. Nangyayari ito dahil sa heterogeneity (o heterophilicity) ng mga antigens, i.e. antigenic na komunidad ng mga mikrobyo ng iba't ibang pangkat ng taxonomic, mga tisyu ng mga halaman, hayop at tao.
Ang antigenic na istraktura ng mga microorganism ay magkakaiba. Sa mga mikroorganismo, mayroong karaniwan, o grupo, at tiyak, o tipikal, mga antigen.
Ang mga grupong antigen ay karaniwan sa dalawa o higit pang mga uri ng microbes na kabilang sa parehong genus, at kung minsan ay kabilang sa iba't ibang genera. Kaya, ang mga karaniwang antigen ng grupo ay naroroon sa ilang mga uri ng genus na Salmonella; Ang mga causative agent ng typhoid fever ay may mga karaniwang grupong antigens na may mga pathogen ng paratyphoid A at paratyphoid B (0-1.12).
Ang mga partikular na antigen ay naroroon lamang sa isang partikular na uri ng mikrobyo, o kahit na lamang sa isang partikular na uri (variant) o subtype sa loob ng isang species. Ang pagpapasiya ng mga tiyak na antigens ay ginagawang posible na makilala ang mga microbes sa loob ng isang genus, species, subspecies, at kahit na uri (subtype). Kaya, sa loob ng genus Salmonella, higit sa 2000 mga uri ng Salmonella ang naiba ayon sa kumbinasyon ng mga antigens, at sa mga subspecies ng Shigella Flexner - 5 serotypes (serovariants).
Ayon sa lokalisasyon ng mga antigen sa isang microbial cell, may mga somatic antigens na nauugnay sa katawan ng microbial cell, capsular - surface, o shell antigens at flagellar antigens na matatagpuan sa flagella.
Somatic, O-antigens(mula sa German ohne Hauch - nang walang paghinga), ay nauugnay sa katawan ng isang microbial cell. Sa gram-negative bacteria, ang O-antigen ay isang kumplikadong complex ng lipid-polysaccharide-protein na kalikasan. Ito ay lubos na nakakalason at isang endotoxin ng mga bakteryang ito. Sa mga pathogens ng coccal infections, Vibrio cholerae, brucellosis pathogens, tuberculosis at ilang anaerobes, polysaccharide antigens ay nahiwalay sa katawan ng microbial cells, na tumutukoy sa tipikal na specificity ng bacteria. Bilang mga antigen, maaari silang maging aktibo sa kanilang purong anyo at kasama ng mga lipid.
Flagella, H-antigens(mula sa German Hauch - hininga), ay likas na protina at matatagpuan sa flagella ng mga motile microbes. Ang mga flagellar antigens ay mabilis na nawasak sa pamamagitan ng pag-init at ng pagkilos ng phenol. Ang mga ito ay mahusay na napanatili sa pagkakaroon ng formalin. Ang ari-arian na ito ay ginagamit sa paggawa ng mga pinatay na diagnostic cum para sa agglutination reaction, kapag ito ay kinakailangan upang mapanatili ang flagella.
Capsular, K - antigens, - ay matatagpuan sa ibabaw ng microbial cell at tinatawag ding superficial, o shell. Ang mga ito ay pinag-aralan nang mas detalyado sa mga mikrobyo ng pamilya ng bituka, kung saan ang mga Vi-, M-, B-, L- at A-antigens ay nakikilala. Ang Vi-antigen ay may malaking kahalagahan sa kanila. Ito ay unang natuklasan sa mga strain ng typhoid bacteria na may mataas na virulence at tinawag na virulence antigen. Kapag ang isang tao ay nabakunahan ng isang complex ng O- at Vi- antigens, isang mataas na antas ng proteksyon laban sa typhoid fever ay sinusunod. Ang Vi antigen ay nawasak sa 60°C at hindi gaanong nakakalason kaysa sa O antigen. Ito ay matatagpuan din sa iba pang mga bituka microbes, tulad ng Escherichia coli.
Protective(mula sa Latin protectio - patronage, proteksyon), o proteksiyon, ang antigen ay nabuo ng anthrax microbes sa katawan ng mga hayop at matatagpuan sa iba't ibang exudate kung sakaling magkaroon ng anthrax. Ang proteksiyon na antigen ay bahagi ng exotoxin na itinago ng anthrax microbe at may kakayahang magdulot ng immunity. Bilang tugon sa pagpapakilala ng antigen na ito, nabuo ang mga complement-fixing antibodies. Ang isang proteksiyon na antigen ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagpapalaki ng anthrax microbe sa isang kumplikadong synthetic medium. Isang napakabisang kemikal na bakuna laban sa anthrax ay inihanda mula sa proteksiyon na antigen. Ang mga proteksiyon na antigen ay natagpuan din sa mga pathogens ng salot, brucellosis, tularemia, whooping cough.
Kumpletong antigens sanhi sa katawan ng synthesis ng mga antibodies o ang sensitization ng mga lymphocytes at tumutugon sa kanila kapwa sa vivo at in vitro. Ang mga ganap na antigen ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahigpit na pagtitiyak, ibig sabihin, nagiging sanhi sila sa katawan ng paggawa ng mga tiyak na antibodies na tumutugon lamang sa antigen na ito. Kasama sa mga antigen na ito ang mga protina ng hayop, halaman at bacterial na pinagmulan.
Mga may sira na antigens (nangyayari) ay mga kumplikadong karbohidrat, lipid at iba pang mga sangkap na hindi kayang magdulot ng pagbuo ng mga antibodies, ngunit pumasok sa isang tiyak na reaksyon sa kanila. Nakukuha lamang ng mga Haptens ang mga katangian ng mga ganap na antigen kung sila ay ipinakilala sa katawan kasabay ng isang protina.
Ang mga karaniwang kinatawan ng haptens ay mga lipid, polysaccharides, nucleic acid, pati na rin ang mga simpleng sangkap: dyes, amines, yodo, bromine, atbp.
Ang pagbabakuna bilang isang paraan ng pag-iwas sa mga nakakahawang sakit. Ang kasaysayan ng pag-unlad ng pagbabakuna. Mga bakuna. mga kinakailangan para sa mga bakuna. Mga salik na tumutukoy sa posibilidad ng paglikha ng mga bakuna.
Ang mga bakuna ay mga biologically active na gamot na pumipigil sa pag-unlad ng mga nakakahawang sakit at iba pang mga pagpapakita ng immunopathology. Ang prinsipyo ng paggamit ng mga bakuna ay upang isulong ang paglikha ng kaligtasan sa sakit at, bilang isang resulta, paglaban sa pag-unlad ng sakit. Ang pagbabakuna ay tumutukoy sa mga aktibidad na naglalayong artipisyal na pagbabakuna ng populasyon sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga bakuna upang mapataas ang resistensya sa sakit. Ang layunin ng pagbabakuna ay lumikha ng immunological memory laban sa isang partikular na pathogen.
Pagkilala sa pagitan ng passive at aktibong pagbabakuna. Ang pagpapakilala ng mga immunoglobulin na nagmula sa ibang mga organismo ay passive immunization. Ginagamit ito para sa parehong therapeutic at prophylactic na layunin. Ang pagpapakilala ng mga bakuna ay aktibong pagbabakuna. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng aktibong pagbabakuna at passive immunization ay ang pagbuo ng immunological memory.
Ang immunological memory ay nagbibigay ng pinabilis at mas mahusay na pag-alis ng mga dayuhang ahente kapag sila ay muling lumitaw sa katawan. Ang batayan ng immunological memory ay T- at B-memory cells.
Ang unang bakuna ay nakuha ang pangalan nito mula sa salita bakuna(vaccinia) ay isang viral disease ng mga baka. Ang Ingles na manggagamot na si Edward Jenner ay unang gumamit ng bakuna sa bulutong sa batang si James Phipps, na nakuha mula sa mga vesicle sa kamay ng isang pasyente na may cowpox, noong 1796. Pagkatapos lamang ng halos 100 taon (1876-1881) si Louis Pasteur ay bumalangkas ng pangunahing prinsipyo ng pagbabakuna - ang paggamit ng mga mahinang paghahanda ng mga mikroorganismo para sa pagbuo ng kaligtasan sa sakit laban sa mga virulent na strain.
Ang ilan sa mga live na bakuna ay nilikha ng mga siyentipiko ng Sobyet, halimbawa, si P. F. Zdrodovsky ay lumikha ng isang bakuna laban sa tipus noong 1957-59. Ang bakuna sa trangkaso ay nilikha ng isang pangkat ng mga siyentipiko: A. A. Smorodintsev, V. D. Solovyov, V. M. Zhdanov noong 1960. Ang P. A. Vershilova noong 1947-51 ay lumikha ng isang live na bakunang brucellosis.
Dapat matugunan ng bakuna ang mga sumusunod na kinakailangan:
● i-activate ang mga cell na kasangkot sa pagproseso at pagtatanghal ng antigen;
● naglalaman ng mga epitope para sa mga T- at T-cell, na nagbibigay ng cellular at humoral na tugon;
● madaling iproseso na may kasunod na epektibong presentasyon ng histocompatibility antigens;
● mag-udyok sa pagbuo ng effector T-cells, antibody-producing cells at kaukulang memory cell;
● maiwasan ang pag-unlad ng sakit sa loob ng mahabang panahon;
● maging hindi nakakapinsala, ibig sabihin, hindi maging sanhi ng malubhang sakit at epekto.
Ang pagiging epektibo ng pagbabakuna ay talagang ang porsyento ng mga nabakunahan na tumugon sa pagbabakuna na may pagbuo ng tiyak na kaligtasan sa sakit. Kaya, kung ang bisa ng isang tiyak na bakuna ay 95%, nangangahulugan ito na sa 100 na nabakunahan, 95 ang maaasahang protektado, at 5 ang nasa panganib pa rin sa sakit. Ang pagiging epektibo ng pagbabakuna ay tinutukoy ng tatlong grupo ng mga kadahilanan. Mga salik na nakasalalay sa paghahanda ng bakuna: ang mga katangian ng bakuna mismo, na tumutukoy sa immunogenicity nito (live, inactivated, corpuscular, subunit, dami ng immunogen at adjuvants, atbp.); ang kalidad ng produkto ng bakuna, ibig sabihin, ang immunogenicity ay hindi nawala dahil sa petsa ng pag-expire ng bakuna o dahil sa katotohanan na hindi ito naimbak o naihatid nang tama. Mga salik depende sa nabakunahan: mga genetic na kadahilanan na tumutukoy sa pangunahing posibilidad (o imposibilidad) ng pagbuo ng tiyak na kaligtasan sa sakit; edad, dahil ang immune response ay pinaka malapit na tinutukoy ng antas ng kapanahunan ng immune system; katayuan sa kalusugan "sa pangkalahatan" (paglago, pag-unlad at malformations, nutrisyon, talamak o malalang sakit, atbp.); ang background na estado ng immune system - pangunahin ang pagkakaroon ng congenital o nakuha na immunodeficiencies.
Ang microbial identification ay ang pagtukoy sa sistematikong posisyon ng isang kultura na nakahiwalay mula sa pinagmulan hanggang sa antas ng isang species o variant. Sa kaso ng pagtitiwala sa kadalisayan ng kultura na nakahiwalay sa panahon ng pamamaraang pangkultura, sinimulan nilang kilalanin ito, umaasa sa mga susi (iyon ay, isang kilalang listahan ng aktibidad ng enzymatic, isang kilalang antigenic na istraktura), pag-uuri at paglalarawan ng mga uri ng mga strain na inilarawan. sa mga manwal.
Para sa mga layunin ng pagkakakilanlan, isang hanay ng mga tampok ang ginagamit: morpolohiya(hugis, sukat, istraktura, pagkakaroon ng flagella, kapsula, spores, kamag-anak na posisyon sa pahid), tinctorial(Gram stain at iba pang mga pamamaraan), kemikal(G+C sa DNA at nilalaman, hal., peptidoglycan, cellulose, chitin, atbp.), pangkultura(mga pangangailangan sa nutrisyon, kondisyon, rate at kalikasan ng paglaki sa iba't ibang media), biochemical(enzymatic degradation at pagbabagong-anyo ng iba't ibang mga sangkap na may pagbuo ng mga intermediate at huling mga produkto), serological(antigenic na istraktura, pagtitiyak, mga asosasyon), kapaligiran(virulence, toxigenicity, toxicity, allergenicity ng microbes at kanilang mga produkto, ang hanay ng mga madaling kapitan na hayop at iba pang biosystem, tropismo, interspecific at intraspecific na relasyon, ang impluwensya ng mga salik sa kapaligiran, kabilang ang mga phage, bacteriocins, antibiotics, antiseptics, disinfectants).
Kapag tinutukoy ang mga microorganism, hindi kinakailangan na pag-aralan ang lahat ng mga katangian. Bukod dito, mula sa isang pang-ekonomiyang punto ng view, ito ay mahalaga na ang hanay ng mga nasubok na mga pagsubok ay hindi hihigit sa kinakailangan; kanais-nais din na gumamit ng mga simple (ngunit maaasahan) na mga pagsusulit na magagamit sa isang malawak na hanay ng mga laboratoryo.
Ang pagkilala sa mga microorganism ay nagsisimula sa pagtatalaga ng kultura sa malaking taxa (uri, klase, order, pamilya). Upang gawin ito, kadalasan ay sapat na upang matukoy ang pinagmulan ng kultura, morphological at kultural na mga katangian, Gram o Romanovsky-Giemsa stains. Upang maitatag ang genus, species, at lalo na ang variant, kinakailangang ilapat ang kahulugan ng biochemical, serological, at ecological na katangian. Malaki ang pagkakaiba ng mga scheme ng microbial identification. Kaya, sa pagkilala sa bakterya, ang diin ay sa biochemical at serological properties, fungi at protozoa - sa mga morphological na tampok ng mga cell at colonies. Kapag kinikilala ang mga virus, ang paraan ng molecular hybridization ay ginagamit upang maitaguyod ang pagtitiyak ng genome, pati na rin ang mga espesyal na serological test.
Ang biochemical identification ng isang purong kultura ng bakterya ay isinasagawa gamit ang differential diagnostic media. Ang differential diagnostic media ay naglalaman ng isang substrate para sa anumang enzyme na nakita sa isang microbe, at isang tagapagpahiwatig na nag-aayos ng pagbabago sa pH ng nutrient medium at nabahiran ito ng mga kulay na katangian ng acidic o alkaline na mga halaga ng pH (Fig. 2.1).
Fig.2.1. Isang halimbawa ng biochemical (enzymatic) na aktibidad ng mga kinatawan ng pamilya Enterobacteriaceae. Ang isang tagapagpahiwatig, ang asul na bromophenol, ay idinagdag sa daluyan; sa mga neutral na halaga ng pH, ang daluyan ay may berdeng berdeng kulay; sa mga acidic na halaga, ito ay dilaw; sa mga halaga ng alkalina na pH, ito ay asul. Ang Indole ay isang alkaline na produkto, ang pagkakaroon ng urease ay sinamahan ng pagbuo ng urea (alkaline pH values), ang pagbuburo ng carbohydrates ay sinamahan ng pagbuo ng acid. Ang isang positibong pagsubok para sa hydrogen sulfide ay sinamahan ng pag-blackening ng medium dahil sa pagkilos ng isang espesyal na reagent
Serological na pagkakakilanlan ay nagpapahiwatig ng pagpapasiya ng antigenic specificity ng pinag-aralan na kultura ng microbes at ang antigenic formula - isang simbolikong pagpapakita ng antigenic na istraktura ng bakterya. Halimbawa, ang antigenic na istraktura ng S. typhi ay itinalaga bilang O9,12:Vi:Hd; isa sa mga E. coli serovar bilang O111:K58:H2. Ang antigenic formula ay tinutukoy sa isang agglutination test sa salamin gamit ang isang set ng monoreceptor antisera, i.e. antibodies sa mga tiyak na bacterial antigens. Bilang mga pinag-aralan na antigens, ginagamit ang isang lumalagong kultura ng bakterya, ang bawat mikrobyo ay isang corpuscular antigen, na nagbibigay ng kababalaghan ng agglutination kapag ang mga partikular na antibodies ay idinagdag dito. Ang ilang mga problema ay lumitaw sa pag-aaral ng capsular bacteria: ang kapsula ay nagtatanggol sa somatic antigen, kaya ang bacterial culture nito ay pinainit para sa pag-aaral. Ang mataas na temperatura ay nag-aambag sa pagkasira ng thermolabile capsule at ang O-antigen ay magagamit para sa pag-type. Pamamaraan para sa pag-set up ng isang agglutination reaksyon sa salamin. Ang isang patak ng solusyon sa asin (kontrol) at isang patak ng antiserum ay inilalapat sa isang malinis, walang taba na baso. Kung mayroong maraming antisera, pagkatapos ay kukuha ng ilang baso. Ang isang microbial culture ay ipinakilala sa bawat drop gamit ang bacterial loop. Sa loob ng 1-3 minuto, ang hitsura ng mga agglutinate ay sinusunod, na nabuo sa panahon ng tiyak na pagbubuklod ng ilang mga antibodies sa bacterial antigens at ang kanilang kasunod na pagkakaugnay sa malalaking mga natuklap na nakikita ng mata.
Mga bacterial antigens:
partikular sa grupo (matatagpuan sa iba't ibang species ng parehong genus o pamilya)
specific species (sa iba't ibang kinatawan ng parehong species);
partikular sa uri (tukuyin ang mga variant ng serological - serovar, antigenovars sa loob ng isang species).
Depende sa lokalisasyon sa bacterial cell, ang K-, H-, O-antigens ay nakikilala (na tinutukoy ng mga titik ng alpabetong Latin).
O-AG - lipopolysaccharide ng cell wall ng gram-negative bacteria. Binubuo ito ng polysaccharide chain (talagang O-Ag) at lipid A.
Ang polysaccharide ay thermostable (nakatiis na kumukulo ng 1-2 oras), chemically stable (nakatiis sa paggamot na may formalin at ethanol). Ang purong O-AG ay mahinang immunogenic. Nagpapakita ito ng pagkakaiba-iba ng istruktura at nakikilala ang maraming serovariant ng bakterya ng parehong species. Halimbawa, ang bawat pangkat ng Salmonella ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang tiyak na O-AG (polysaccharide) - sa pangkat A
Ito ay kadahilanan 2, ang pangkat B ay may kadahilanan 4, at iba pa. Sa mga R-form ng bacteria, nawawala ang O-AG ng mga side chain
polysaccharide at pagtitiyak ng uri.
Lipid A - naglalaman ng glucosamine at fatty acid. Ito ay may malakas na adjuvant, non-specific immunostimulatory activity at toxicity. Sa pangkalahatan, ang LPS ay isang endotoxin. Nasa maliit na dosis na ito, nagiging sanhi ito ng lagnat dahil sa pag-activate ng mga macrophage at paglabas ng IL1, TNF at iba pang mga cytokine, degranulocyte degranulation, at platelet aggregation. Maaari itong magbigkis sa anumang mga selula sa katawan, ngunit lalo na sa mga macrophage. Sa malalaking dosis, pinipigilan nito ang phagocytosis, nagiging sanhi ng toxicosis, dysfunction ng cardiovascular system, trombosis, endotoxic shock. Ang LPS ng ilang bakterya ay bahagi ng immunostimulants (prodigiosan,
pyrogenal). Ang bacterial cell wall peptidoglycans ay may malakas na adjuvant effect sa SI cells.
H-AG ay bahagi ng bacterial flagella, ang batayan nito ay ang flagellin protein. Thermolabile.
K-AG ay isang heterogenous na grupo ng mababaw, capsular AG bacteria.
Nasa kapsula sila. Ang mga ito ay pangunahing naglalaman ng acidic polysaccharides, na kinabibilangan ng galacturonic, glucuronic at iduronic acids. Mayroong mga pagkakaiba-iba sa istraktura ng mga antigen na ito, batay sa kung saan, halimbawa, 75 mga uri (serotypes) ng pneumococci, 80 mga uri ng Klebsiella, atbp ay nakikilala. Ang mga capsular antigens ay ginagamit upang maghanda ng mga bakunang meningococcal, pneumococcal, at Klebsiella. Gayunpaman, ang pangangasiwa ng mataas na dosis ng polysaccharide antigens ay maaaring magdulot ng tolerance.
Ang mga antigen ng bakterya ay ang kanilang mga lason, ribosom at enzyme.
Ang ilang microorganism ay naglalaman ng cross-reactive - antigenic determinants na matatagpuan sa mga microorganism at tao/hayop.
Sa microbes ng iba't ibang mga species at sa mga tao, may mga karaniwan, katulad sa istraktura, AG. Ang mga phenomena na ito ay tinatawag na antigenic mimicry. Kadalasan, ang mga cross-reactive na antigens ay sumasalamin sa phylogenetic commonality ng mga kinatawan na ito, kung minsan ang mga ito ay resulta ng isang random na pagkakapareho sa conformation at mga singil - AG molecules.
Halimbawa, ang Forsman's AG ay matatagpuan sa barach erythrocytes, salmonella, at sa guinea pig.
Ang Group A hemolytic streptococci ay naglalaman ng mga cross-reacting antigens (sa partikular, M-protein) na karaniwan sa mga antigen ng endocardium at glomeruli ng mga bato ng tao. Ang ganitong mga bacterial antigens ay nagdudulot ng pagbuo ng mga antibodies na tumatawid sa mga selula ng tao, na humahantong sa pagbuo ng rayuma at post-streptococcal glomerulonephritis.
Ang causative agent ng syphilis ay may mga phospholipid na katulad ng istraktura sa mga matatagpuan sa puso ng mga hayop at tao. Samakatuwid, ang cardiolipin antigen ng puso ng mga hayop ay ginagamit upang makita ang mga antibodies sa spirochete sa mga taong may sakit (reaksyon ng Wassermann).
Antigens ng mga microorganism
Ang bawat microorganism, gaano man ito ka primitive, ay naglalaman ng ilang antigens. Ang mas kumplikadong istraktura nito, mas maraming antigens ang matatagpuan sa komposisyon nito.
Sa iba't ibang mga mikroorganismo na kabilang sa parehong sistematikong mga kategorya, ang mga antigen na tukoy sa grupo ay nakikilala - matatagpuan sila sa iba't ibang mga species ng parehong genus o pamilya, tukoy sa species - sa iba't ibang mga kinatawan ng parehong species at mga antigen na tukoy sa uri (variant) - sa iba't ibang variant sa loob ng pareho at ng parehong uri. Ang huli ay nahahati sa mga variant ng serological, o mga serovar. Sa mga bacterial antigens, mayroong H, O, K, atbp.
Flagellar H-antigens. Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang mga antigen na ito ay bahagi ng bacterial flagella. Ang H-antgen ay isang flagellin protein. Ito ay nawasak sa pamamagitan ng pag-init, at pagkatapos ng paggamot na may phenol ay nagpapanatili ng mga antigenic na katangian nito.
Somatic O-antigen. Noong nakaraan, pinaniniwalaan na ang O-antigen ay nakapaloob sa mga nilalaman ng cell, ang soma nito, at samakatuwid ito ay tinawag na somatic antigen. Kasunod nito, lumabas na ang antigen na ito ay nauugnay sa bacterial cell wall.
Ang O antigen ng Gram-negative bacteria ay nauugnay sa cell wall LPS. Ang mga determinant na grupo ng cohesive complex antigen na ito ay ang terminal repeating units ng polysaccharide chain na konektado sa pangunahing bahagi nito. Ang komposisyon ng mga asukal sa mga determinant na grupo, pati na rin ang kanilang bilang, ay hindi pareho sa iba't ibang bakterya. Kadalasan ay naglalaman ang mga ito ng hexoses (galactose, glucose, rhamnose, atbp.), Amino sugar (M-acetylglucosamine). Ang O-antigen ay thermally stable: ito ay pinapanatili sa kumukulo para sa 1-2 oras, hindi ito nawasak pagkatapos ng paggamot na may formalin at ethanol. Kapag ang mga hayop ay nabakunahan ng mga live na kultura na may flagella, ang mga antibodies sa O- at H-antigens ay nabuo, at kapag nabakunahan ng pinakuluang kultura, ang mga antibodies ay nabuo lamang sa O-antgen.
K-antigens (capsular). Ang mga antigen na ito ay mahusay na pinag-aralan sa Escherichia at Salmonella. Ang mga ito, tulad ng O-antigens, ay malapit na nauugnay sa LPS ng cell wall at ng kapsula, ngunit hindi katulad ng O-antigen, naglalaman sila ng mga acid nolisaccharides: glucuronic, galacturonic, at iba pang mga uronic acid. Sa pamamagitan ng sensitivity sa temperatura, ang K-antigens ay nahahati sa A-, B- at L-antigens. Ang pinaka-thermal stable ay ang mga A-antigen na kayang kumulo nang higit sa 2 oras. Ang mga B-antigen ay kayang tiisin ang pag-init sa temperatura na 60°C sa loob ng isang oras, at ang mga L-antigen ay nasisira kapag pinainit hanggang 60°C.
Ang mga K-antigen ay matatagpuan nang mas mababaw kaysa sa mga O-antigen, at kadalasang tinatakpan ang huli. Samakatuwid, upang makita ang mga O-antigens, kailangan munang sirain ang K-antigens, na nakakamit sa pamamagitan ng pagkulo ng mga kultura. Ang tinatawag na Vi antigen ay kabilang sa mga capsular antigens. Ito ay matatagpuan sa typhoid at ilang iba pang enterobacteria na may mataas na virulence, kung saan ang antigen na ito ay tinatawag na virulence antigen.
Ang mga capsular antigens ng isang polysaccharide na kalikasan ay natagpuan sa pneumococci, Klebsiella at iba pang bakterya na bumubuo ng isang binibigkas na kapsula. Hindi tulad ng mga O-antigen na tukoy sa grupo, madalas nilang nailalarawan ang mga antigenic na katangian ng ilang mga strain (mga variant) ng isang partikular na species, na nahahati sa mga serovar batay dito. Sa anthrax bacilli, ang capsular antigen ay binubuo ng polypeptides.
Antigens ng bacterial toxins. Ang mga bacterial toxins ay may ganap na antigenic properties kung ang mga ito ay mga natutunaw na compound na may likas na protina.
Ang mga enzyme na ginawa ng bakterya, kabilang ang mga pathogenicity factor, ay may mga katangian ng kumpletong antigens.
proteksiyon na antigens. Unang nakita sa exudate ng apektadong tissue sa anthrax. Ang mga ito ay malakas na binibigkas ang mga katangian ng antigenic na nagbibigay ng kaligtasan sa sakit sa kaukulang nakakahawang ahente. Ang mga proteksiyong antigen ay nabubuo din ng ilang iba pang mga mikroorganismo kapag sila ay pumasok sa host organism, bagaman ang mga antigen na ito ay hindi ang kanilang mga permanenteng bahagi.
Mga antigen ng virus. Ang bawat virion ng anumang virus ay naglalaman ng iba't ibang antigens. Ang ilan sa mga ito ay partikular sa virus. Ang komposisyon ng iba pang mga antigens ay kinabibilangan ng mga bahagi ng host cell (lipids, carbohydrates), na kasama sa panlabas na shell nito. Ang mga antigen ng mga simpleng virion ay nauugnay sa kanilang mga nucleocapsid. Ayon sa kanilang kemikal na komposisyon, nabibilang sila sa ribonucleoproteins o deoxyribonucleoproteins, na mga natutunaw na compound at samakatuwid ay tinutukoy bilang S-antigens (solution-solution). Sa kumplikadong organisadong mga virion, ang ilang mga antigenic na bahagi ay nauugnay sa mga nucleocapsid, ang iba ay may panlabas na envelope glycoproteins. Maraming simple at kumplikadong virion ang naglalaman ng mga espesyal na V-antigen sa ibabaw - hemagglutinin at ang enzyme neuraminidase. Ang antigenic specificity ng hemagglutinin ay nag-iiba mula sa virus hanggang sa virus. Ang antigen na ito ay nakita sa reaksyon ng hemagglutination o iba't-ibang nito - ang reaksyon ng hemadsorption. Ang isa pang tampok ng hemagglutinin ay ipinahayag sa antigenic function upang maging sanhi ng pagbuo ng mga antibodies - antigemashpotinins at pumasok sa isang hemagglutination inhibition reaction (HITA) kasama nila.
Ang mga virus na antigen ay maaaring partikular sa grupo, kung matatagpuan ang mga ito sa iba't ibang species ng parehong genus o pamilya, at partikular sa uri, na likas sa mga indibidwal na strain ng parehong species. Ang mga pagkakaibang ito ay isinasaalang-alang kapag kinikilala ang mga virus.
Kasama ng mga nakalistang antigens, ang mga antigen ng host cell ay maaaring naroroon sa komposisyon ng mga viral particle. Halimbawa, ang isang influenza virus na lumaki sa allantoic membrane ng isang embryo ng manok ay tumutugon sa isang antiserum na inihanda para sa allantoic fluid. Ang parehong virus, na kinuha mula sa mga baga ng mga nahawaang daga, ay tumutugon sa antisera sa mga baga ng mga hayop na ito at hindi tumutugon sa antisera sa allantoic fluid.
Heterogenous antigens (heteroantigens). Ang mga karaniwang antigen na matatagpuan sa mga kinatawan ng iba't ibang uri ng mga microorganism, hayop at halaman ay tinatawag na heterogenous. Halimbawa, ang heterogenous na antigen ng Forsman ay matatagpuan sa mga istruktura ng protina ng mga organ ng guinea pig, sa ram erythrocytes, at sa salmonella.
antigens ng katawan ng tao
Ang lahat ng mga tisyu at mga selula ng katawan ng tao ay may mga katangian ng antigenic. Ang ilang mga antigen ay tiyak para sa lahat ng mga mammal, ang iba ay partikular sa mga species para sa mga tao, at ang iba ay para sa ilang partikular na grupo, ang mga ito ay tinatawag na isoantigens (halimbawa, mga antigen ng pangkat ng dugo). Ang mga antigen na natatangi sa isang partikular na organismo ay tinatawag na alloantigens (Greek allos - isa pa). Kabilang dito ang tissue compatibility antigens - ang mga produkto ng mga gene ng major tissue compatibility complex MHC (Major Histocompatiability Complex), katangian ng bawat indibidwal. Ang mga antigen ng iba't ibang indibidwal na walang mga pagkakaiba ay tinatawag na syngeneic. Ang mga organo at tisyu, bilang karagdagan sa iba pang mga antigen, ay may mga antigen ng organ at tissue na partikular sa kanila. Ang mga tisyu ng parehong pangalan sa mga tao at hayop ay may pagkakatulad na antigenic. May mga antigen na partikular sa yugto na lumilitaw at nawawala sa ilang mga yugto ng pag-unlad ng tissue o cell. Ang bawat cell ay naglalaman ng mga antigen na katangian ng panlabas na lamad, cytoplasm, nucleus at iba pang mga bahagi.
Ang mga antigen ng bawat organismo ay karaniwang hindi nagiging sanhi ng mga immunological na reaksyon dito, dahil ang katawan ay mapagparaya sa kanila. Gayunpaman, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, nakakakuha sila ng mga palatandaan ng dayuhan at nagiging mga autoantigens, at ang reaksyon laban sa kanila ay tinatawag na autoimmune.
Tumor antigens at antitumor immunity. Ang mga selula ng kanser ay mga variant ng mga normal na selula ng katawan. Samakatuwid, ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga antigen ng mga tisyu mula sa
kung saan sila nagmula, pati na rin ang mga antigen na tiyak sa tumor at bumubuo ng isang maliit na proporsyon ng lahat ng mga antigen ng cell. Sa kurso ng carcinogenesis, ang cell dedifferentiation ay nangyayari, samakatuwid, ang pagkawala ng ilang mga antigens, ang hitsura ng mga antigens na katangian ng mga immature na mga cell, hanggang sa embryonic (fetoproteins) ay maaaring mangyari. Ang mga antigen na partikular sa tumor ay partikular lamang sa isang partikular na uri ng tumor, at kadalasan sa isang tumor sa isang partikular na indibidwal. Ang mga tumor na dulot ng mga virus ay maaaring may mga viral antigen na pareho para sa lahat ng mga tumor na dulot ng isang partikular na virus. Sa ilalim ng impluwensya ng mga antibodies sa lumalaking tumor, maaaring magbago ang antigenic na komposisyon nito.
Kasama sa pagsusuri sa laboratoryo ng isang sakit sa tumor ang pagtuklas ng mga antigen na katangian ng tumor sa sera ng dugo. Para dito, ang industriya ng medikal ay kasalukuyang naghahanda ng mga diagnostic kit na naglalaman ng lahat ng kinakailangang sangkap para sa pagtuklas ng mga antigen sa enzyme immunoassay, radioimmunoassay, immunoluminescence analysis.
Ang paglaban ng katawan sa paglaki ng tumor ay ibinibigay ng pagkilos ng mga natural na killer cell, na bumubuo ng 15% ng lahat ng lymphocytes na patuloy na nagpapalipat-lipat sa dugo at lahat ng mga tisyu ng katawan. Ang mga natural killer (NK) ay may kakayahang makilala ang anumang mga selula na may mga palatandaan ng dayuhan, kabilang ang mga selulang tumor, mula sa mga normal na selula ng katawan at sirain ang mga dayuhang selula. Sa mga nakababahalang sitwasyon, sakit, immunosuppressive effect, at ilang iba pang sitwasyon, bumababa ang bilang at aktibidad ng mga NK, at ito ang isa sa mga dahilan ng pagsisimula ng paglaki ng tumor. Sa panahon ng pag-unlad ng isang tumor, ang mga antigen nito ay nagdudulot ng isang immunological na reaksyon, ngunit ito ay karaniwang hindi sapat upang ihinto ang paglaki ng tumor. Ang mga dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay marami at hindi lubos na nauunawaan. Kabilang dito ang:
mababang immunogenicity ng tumor antigens dahil sa kanilang kalapitan sa mga normal na antigens ng katawan, kung saan ang katawan ay mapagparaya;
pagbuo ng pagpapaubaya sa halip na isang positibong tugon;
ang pagbuo ng isang immune response ng uri ng humoral, habang ang mga mekanismo ng cellular lamang ang maaaring sugpuin ang tumor;
immunosuppressive factor na ginawa ng isang malignant na tumor.
Chemotherapy at radiotherapy ng mga tumor, ang mga nakababahalang sitwasyon sa panahon ng mga interbensyon sa kirurhiko ay maaaring maging karagdagang mga kadahilanan na nagpapababa sa immune defense ng katawan. Ang mga hakbang upang mapataas ang antas ng paglaban sa antitumor ay kinabibilangan ng paggamit ng mga immunostimulating agent, paghahanda ng cytokine, pagpapasigla ng mga immunocytes ng pasyente sa vitro na may pagbabalik sa daluyan ng dugo ng pasyente.
Isoantigens. Ito ay mga antigen kung saan ang mga indibidwal na indibidwal o grupo ng mga indibidwal ng parehong species ay naiiba sa bawat isa.
Sa erythrocytes, leukocytes, platelets, pati na rin sa plasma ng dugo ng mga tao, ilang dosenang uri ng isoantigens ang natuklasan.
Ang mga isoantigen na nauugnay sa genetiko ay pinagsama sa mga grupo na nakatanggap ng mga pangalan: ang LVO system, Rhesus, atbp. Ang paghahati ng mga tao sa mga grupo ayon sa sistema ng ABO ay batay sa pagkakaroon o kawalan ng mga antigen sa mga erythrocytes, na itinalagang A at B. Sa alinsunod dito, ang lahat ng tao ay nahahati sa 4 na grupo. Pangkat I (0) - walang antigens, pangkat II (A) - ang mga erythrocyte ay naglalaman ng antigen A, pangkat
III (B) - ang mga erythrocyte ay may antigen B, ang pangkat IV (AB) - ang mga erythrocyte ay may parehong antigens. Dahil may mga mikroorganismo sa kapaligiran na may parehong antigens (tinatawag silang cross-reacting), ang isang tao ay may mga antibodies sa mga antigen na ito, ngunit sa mga wala lang sa kanya. Ang katawan ay mapagparaya sa sarili nitong antigens. Samakatuwid, sa dugo ng mga tao ng pangkat I mayroong mga antibodies sa antigens A at B, sa dugo ng mga tao ng pangkat II - anti-B, sa dugo ng mga tao ng pangkat III - anti-A, sa dugo ng mga tao
Ang pangkat IV na antibodies sa A at Vantigens ay hindi nakapaloob. Kapag ang dugo o mga erythrocyte ay naisalin sa isang tatanggap na ang dugo ay naglalaman ng mga antibodies sa kaukulang antigen, ang agglutination ng transfused incompatible erythrocytes ay nangyayari sa mga sisidlan, na maaaring maging sanhi ng pagkabigla at pagkamatay ng tatanggap. Alinsunod dito, ang mga tao ng pangkat I (0) ay tinatawag na mga unibersal na donor, at ang mga tao ng pangkat IV (AB) ay tinatawag na mga pangkalahatang tatanggap. Bilang karagdagan sa mga antigens A at B, ang mga erythrocyte ng tao ay maaari ding magkaroon ng iba pang isoantigens (M, M2, N, N2), atbp. Walang isoantibodies sa mga antigen na ito, at samakatuwid, ang kanilang presensya ay hindi isinasaalang-alang sa panahon ng pagsasalin ng dugo.
Antigens ng pangunahing tissue compatibility complex. Bilang karagdagan sa mga antigen na karaniwan sa lahat ng tao at mga antigen ng grupo, ang bawat organismo ay may natatanging hanay ng mga antigen na natatangi sa sarili nito. Ang mga antigen na ito ay naka-encode ng isang pangkat ng mga gene na matatagpuan sa chromosome 6 sa mga tao at tinatawag na antigens ng major tissue compatibility complex at itinalagang MHC antigens (English Major histocompatibility complex). Ang mga human MHC antigens ay unang natuklasan sa mga leukocytes at samakatuwid ay may ibang pangalan na HLA (Human leucocyte antigens). Ang mga antigen ng MHC ay mga glycoprotein at nakapaloob sa mga lamad ng mga selula ng katawan, na tinutukoy ang mga indibidwal na katangian nito at nagdudulot ng mga reaksyon ng paglipat, kung saan nakatanggap sila ng ikatlong pangalan - mga antigen ng paglipat. Bilang karagdagan, ang MHC antigens ay gumaganap ng isang kailangang-kailangan na papel sa pag-udyok ng immune response sa anumang antigen.
Ang mga gene ng MHC ay nag-encode ng tatlong klase ng mga protina, dalawa sa mga ito ay direktang nauugnay sa paggana ng immune system at tinatalakay sa ibaba, at ang mga class III na protina ay kinabibilangan ng mga bahagi ng pandagdag, TNF group cytokine, at heat shock protein.
Ang mga protina ng Class I ay matatagpuan sa ibabaw ng halos lahat ng mga selula ng katawan. Binubuo ang mga ito ng dalawang polypeptide chain: ang mabigat na chain ay hindi covalently na naka-link sa pangalawang p chain. Ang kadena ay umiiral sa tatlong variant, na tumutukoy sa paghahati ng mga antigen ng klase sa tatlong serological na grupo A, B at C. Ang mabigat na kadena ay nagiging sanhi ng pakikipag-ugnay ng buong istraktura sa lamad ng cell at aktibidad nito. Ang Rchain ay isang microglobulin, pareho para sa lahat ng mga grupo. Ang bawat klase I antigen ay itinalaga ng isang Latin na letra at ang serial number ng antigen na ito.
Tinitiyak ng mga antigen ng Class I ang pagtatanghal ng mga antigen sa mga cytotoxic C08+ lymphocytes, at ang pagkilala sa antigen na ito ng mga cell na nagpapakita ng antigen ng ibang organismo sa panahon ng paglipat ay humahantong sa pagbuo ng kaligtasan sa paglipat.
Ang MHC class II antigens ay matatagpuan pangunahin sa mga antigen-presenting cells - dendritic, macrophage, B lymphocytes. Sa mga macrophage at B lymphocytes, ang kanilang ekspresyon ay tumataas nang husto pagkatapos ng pag-activate ng cell. Ang mga antigen ng Class II ay nahahati sa 5 grupo, ang bawat isa ay naglalaman ng 3 hanggang 20 antigens. Hindi tulad ng class I antigens, na nakikita sa mga serological test gamit ang sera na naglalaman ng mga antibodies sa kanila, ang mga class II antigens ay pinakamahusay na nakikita sa mga cellular test - ang pag-activate ng cell kapag ang mga test cell ay co-cultivated sa mga karaniwang lymphocytes.
