Иммунитет. Понятия врожденного, приобретенного, активного и пассивного иммунитета. Что такое третья линия защиты против патогенов, и из каких компонентов она состоит. Функции т- и в-лимфоцитов.

Иммунитет является одним из основных защитных свойств организма. Он направлен против чужеродных веществ и организ­мов (антигенов), а также против собственных физиологически не­полноценных элементов. Различают две основные формы имму­нитета: врожденный и приобретенный.

Врожденный иммунитет определяется генетически обусловлен­ными морфологическими и биохимическими особенностями того или иного вида животных. Он проявляется в видовой, возрастной и индивидуальной устойчивости рыб к возбудителям заболеваний. Напряженность его значительно выше приобретенного, но она не является статической величиной и претерпевает различные коле­бания.

Приобретенный иммунитет подразделяется на активный и пас­сивный. Активный иммунитет формируется после повторных воз­действий на организм того или иного антигенного раздражения, отдаленных друг от друга различными интервалами времени, пас­сивный — с помощью введения готовых антител.

В основе врожденной и приобретенной устойчивости лежит механизм взаимодействия многих гуморальных и клеточных факторов иммунитета, направленных на сохранение постоянства внутренней среды организма на всех этапах индивидуального раз­вития. Эта сложная система защитных факторов включается под влиянием антигенного раздражителя и направлена на его разруше­ние и выведение из организма.

Механизмы, составляющие третью линию защиты организма рыб, являются высокоспецифичными иммунными реакциями. В ответ на проникновение патогенов и чужеродных веществ (антигенов) в организме рыб вырабатываются антитела или антителоподобные структуры (рецепторы). Антитела циркулируют в организме, а рецепторы находятся на поверхности так называемых сенсибилизированных клеток. Основной особенностью антител и рецепторов сенсибилизированных клеток является наличие в их молекуле участков (активных центров), точно соответствующих (специфичных) определенным участкам (детерминантам) в молекуле антигена. Третья линия защиты обеспечивается посредством лимфоидных клеток, индуцирующих возникновение иммунной памяти. В общих чертах активизация подобной защиты происходит следующим образом:
1. Воздействие антигена на организм стимулирует определенное число предетерминированных лимфоцитов, способных распознавать антиген посредством специфичных к нему рецепторов.
2. Под действием стимуляции происходит пролиферация клона лимфоцитов с дифференциацией дочерних клеток, которые в свою очередь несут на себе определенную функцию в зависимости от популяции. У рыб скопления лимфоцитов находятся в тимусе, головной и туловищной почках, селезенке и в стенках кишечника. При этом выделяют две основные их популяции: Т- (тимус-зависимые) и В-лимфоциты, чаще всего ассоциирующиеся у рыб с почками. Функции вышеуказанных популяций лимфоцитов весьма полно изучены у теплокровных и в меньшей степени у рыб:
1) В-лимфоциты являются продуцентами антител или иммуно-глобулинов;
2) Т-лимфоциты, не продуцируя антитела, дифференцируются на несколько типов функциональных клеток, включающих в себя: цитотоксические «клетки-киллеры», непосредственно участвующие в лизисе чужеродных частиц; «лимфокин-проду-цирующие клетки», усиливающие неспецифическую активность макрофагов посредством продукции лимфокинов (интерлейкинов); «Т-супрессоры», регулирующие продукцию антител и лимфокинов; «Т-хелперы», или «Т-помощники», взаимодействующие с В-лимфоцитами и усиливающие их ответ на введение антигена;
3) продукция антител требует присутствия третьей клеточной популяции, «перерабатывающей» и «подающей» антиген, которая у рыб представлена макрофагами и моноцитами. Эта фаза иммунного ответа протекает при прямом участии молекул главного комплекса гистосовместимости, играющего ключевую роль в распознавании «чужого» материала. Пролиферация и дифференцировка иммунокомпетентных клеток (лимфоцитов, цитотоксических клеток, моноцитов, макрофагов, гранулоцитов) осуществляется у рыб главным образом в почке, селезенке и тимусе. Воздействие антигена приводит к образованию так называемых Т- и В-клеток памяти, которые при вторичном инфицировании обеспечивают более быструю продукцию антител и в более высоких титрах.
По своему происхождению антитела делятся на естественные (нормальные) и приобретенные. Естественные антитела образуются в ответ на малые количества антигенного раздражителя, т. е. при субклинической инфекции. К приобретенным антителам относятся все иммуноглобулины, появляющиеся в организме рыб в ответ на введение различных по своей структуре и природе антигенов или в результате перенесения того или иного инфекционного заболевания. Независимо от своего происхождения антитела относятся к гликопротеидам и содержат различные количества олигосахаридов разного состава и строения. Антитела, образующиеся в организме животных, различаются между собой по первичной структуре полипептидных цепей, физико-химическим свойствам и антигенной структуре.
Основными функциями антител являются взаимодействие с антигеном и его инактивация посредством нейтрализации (вирусы, токсины), агглютинации (бактерии) и преципитации (растворимые антигены), что в свою очередь усиливает реакцию фагоцитоза за счет более быстрого распознавания чужеродных частиц и активирует систему комплемента, приводя к лизису чужеродные клетки. Интенсивность антителообразования определяется видовой реактивностью организма рыб, температурными условиями среды их обитания, интенсивностью и длительностью антигенного раздражения и другими факторами.

 

Вопрос 2. Опишите жизненный цикл паразита рыб, карта 1.12

Циклы развития паразитов рыб. Карта №1.12

Цикл развития возбудителей черно-пятнистого, или чернильного, заболевания – трематод из рода Postodiplostomum:
Поселяясь в коже или подкожной клетчатке рыб, метацеркарий постодиплостомума образует округлую цисту, вокруг которой отлагается пигмент в виде темного пятна. Развитие P. cuticola проходит с участием двух промежуточных хозяев. Первым промежуточным хозяином являются брюхоногие моллюски — катушки из рода Planorbis (в которых спороцисты производят редии, а редии, в свою очередь, - церкарии). Церкарии покидают моллюска и внедряются в рыбу. Второй промежуточный хозяин — рыбы (в основном представители семейства карповых). P. cuticola встречается у 39 видов рыб. Окончательные хозяева паразита — цапля (серая, рыжая, белая) и квакши.

 

Вопрос 3. Укажите названия возбудителей заболеваний рыб, карта 2.13

 

Билет № 13

Вопрос 1. Перечислите органы и ткани рыб, в которых происходит образование и накопление лимфоцитов. Функции Т- и В-лимфоцитов. Факторы внешней среды, влияющие на интенсивность образования антител.

Перечислите органы и ткани рыб, в которых происходит образование и накопление лимфоцитов. Функции Т- и В-лимфоцитов. Факторы внешней среды, влияющие на интенсивность образования антител.

В принципе здесь можно отвечать также, как и на 12 билет, окуда я и взял начало, здесь же приведу тезисы из лекции (может быть будет понятнее и короче). Факторы внешней среды, влияющие на интенсивность имунного ответа здесь расписаны подробнее, чем в 12-ом билете.

Механизмы, составляющие третью линию защиты организма рыб, являются высокоспецифичными иммунными реакциями. В ответ на проникновение патогенов и чужеродных веществ (антигенов) в организме рыб вырабатываются антитела и рецепторы к антигенам. Антитела циркулируют в организме, а рецепторы находятся на поверхности так называемых сенсибилизированных клеток (Т - лимфоцитов). Основной особенностью антител и рецепторов является наличие в их молекуле участков (активных центров), точно соответствующих (специфичных) определенным участкам (детерминантам) в молекуле антигена. Третья линия защиты обеспечивается посредством лимфоидных клеток (лимфоцитов), индуцирующих возникновение иммунной памяти. В общих чертах активизация подобной защиты происходит следующим образом:

Суть процесса – выработка специфических антител и специфических рецепторов к антигену.
Антититела циркулируют в организме, рецепторы находятся на поверхности сенсибилизированных клеток – Т-лимфоцитов. Основной особенностью антител и рецепторов является наличие в их молекуле (а это сложные высокомолекулярные структуры) участков точно соответствующих (специфичных) определенным участкам (детерминантам) в молекуле антигена. Имунная реакция обеспечивается лимфоцитами.

Воздействие антигена на организм стимулирует предетерминированные лимфоциты, которые уже имеют специфичные рецепторы и способны распознавать антиген. В небольшом количестве в организме есть огромное число (вероятно миллионы!!!) разнообразных предетерминированных лимфоцитов на «все случаи жизни». Но их мало. И их число должно быть многократно увеличено для развития эффективного имунного ответа.

Поэтому в ответ на поступление антигена, происходит пролиферация (размножение) клона предетерминированных лимфоцитов, возникают дочерние иммунокомпетентные клетки с различными функциями.

У рыб скопления лимфоцитов находятся в тимусе, лимфоидном органе, головной и туловищной почках, селезенке, в стенках кишечника, под эндотелием предсердия, в основании жаберных лепестков.

Пролиферация (увеличение численности) и созревание лимфоцитов происходит в особой ткани – ретикулярном синцитии, который расположен в перечисленных выше органах. К примеру, в головной почке рыб это преобладающая ткань, занимает более 60% объема органа. То есть, головная почка это прежде всего орган, ответственный за развитие имунных реакций, а не орган выделения.

Выделяют две популяции лимфоцитов: Т – (тимус-зависимые лимфоциты), В – лимфоциты, ассоциированы с почками.

В - лимфоциты определенного клона под действием антигенного стимула претерпевают изменения (бласттрансформацию) и превращаются в плазматические клетки, которые продуцируют иммуноглобулины (они же антитела).

Антитела по своему химическому строению представляют собой гликопротеиды. Включают в себя различные олигосахариды. Антитела поступают в кровь, обнаруживаются в паренхиме различных органов, эпидермальной слизи, в кишечнике, в жёлчи.

Функция антител:
– взаимодействие с антигеном и его инактивация посредством:
1. нейтрализации (по отношению к вирусам и токсинам);
2. агглютинации (по отношению к бактериям);
3. преципитации (для растворимых антигенов);

- усиление реакции фагоцитоза за счет более быстрого распознавания патогенов.

- активация системы комплемента.

 

Т - лимфоциты представлены клетками с различными функциями:

- Т-киллеры. Цитотоксичность (киллерная функция) — способность уничтожать (убивать) клетки, несущие на своей поверхности антигены.

- Т-хелперы. Кооперативная (хелперная) функция — способность обеспечивать взаимодействие разных субпопуляций Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов и макрофагов.

- Т-продуценты лимфокинов. Образование биологически активных веществ — лимфокинов. Стимуляция макрофагов и моноцитов.

- Т-супрессоры. Супрессорная функция - угнетение избыточного иммунного ответа, участие Т-лимфоцитов в формировании иммунологической толерантности.

Факторы, влияющие на интенсивность образования антител.

1. Зависимость от вида рыбы. Разные виды рыб в разной мере способны противостоять патогенам. Представители видов, происходящих из водоемов с низким содержанием бактерий в воде часто оказываются неспособными противостоять "бактериальным атакам", когда оказываются в воде, где бактерий много. Так в кислых черных водах Амазонии бактерий очень мало. Обитающие там виды рыб (дискус Хеккеля, альтумы) при содержании их в аквариумах, где обычно бактерий несравненно больше, требуют установки ультрафиолетовых стерилизаторов, так как сами неспособны противостоять многочисленным бактериям. В качестве примера вида, с сильным иммунным статусом можно привести карпа.

2 – Зависимость от температуры воды. В холодной воде скорость развития иммунного ответа очень сильно падает. Не надо забывать, что рыбы хладнокровные, и скорость их обмена веществ непосредственно зависит от температуры воды. Так, например, у карпа скорость обмена веществ максимальна при температуре 27 ^оС. Соответственно, при низких температурах (ниже 10 ^оС) он очень сильно замедляется. Рыбы перестают питаться и не могут эффективно противостоять нападению патогенных организмов, активных в холодной воде. В это время они часто заболевают хилодонеллёзом. При подъеме температуры воды интенсивность образования антител часто растет медленнее, чем скорость размножения патогенов (бактерий, вирусов), отсюда «весенние болезни» рыб (весенняя виремия карпов), которые затухают с повышением температуры воды (виремия карпов проходит при температуре воды выше 18 ^оС). Тропические тепловодные рыбы в природе живущие при температурах 28-32 ^оС могут быть адаптированы к жизни в более прохладной воде, но при первых же признаках их недомогания рекомендуется поднять температуру. Зачастую одной этой меры вполне хватает для выздоровления и применение лекарств не требуется.

3 – от интенсивности и продолжительности антигенного раздражителя. При кратковременном воздействии антигена пул соответсвующих иммунокомпетентных клеток возрастает незначительно. Аналогично при небольшом количестве антигенов.

 

Вопрос 2. Опишите жизненный цикл паразита рыб, карта 1.13

Циклы развития паразитов рыб. Карта №1.13

Цикл развития возбудителя описторхоза - трематоды Opisthorchis felineus (кошачья, или сибирская, двуустка): 1 – взрослая трематода в дефинитивном хозяине; 2 – яйцо, которое должно быть проглочено моллюском Opisthorchophorus leachi - (синонимы Bithynia, Codiella); 3, 4, 5 – мирацидий, спороциста, церкарий - стадии развития в первом промежуточном хозяине – моллюске - 6; 7 - зараженные метацеркариями рыбы; 8 – дефинитивные хозяева.
Развитие О. felineus происходит при участии двух промежуточных хозяев (рис. 128). Яйца вместе с илом заглатываются мелким пресноводным моллюском Opisthochorphorus (Bithynia-Codiella) leachi. Вышедшая из яйца в кишечнике моллюска личинка проникает в его внутренние органы, где развиваются 2 партеногенетических поколения: спороциста и редия. В последней образуются хвостатые церкарии, которые покидают описторхоруса и внедряются в карповых рыб. На это требуется около месяца. В мускулатуре карповых рыб церкарии превращаются в метацеркарии. Они лежат в округлой цисте серого цвета размером 0,17—-0,21 мм. Личинка в цисте очень подвижная. Размер освобожденного метацеркария 0,44—1,36x0,15—0,30 мм. У него хорошо видны 2 присоски и экскреторный пузырек округлой формы, заполненный черными гранулами. Через 1,5 мес. Метацеркарий становится инвазионным. Человек или плотоядное млекопитающее, съев зараженную рыбу в сыром или плохо проваренном виде, заражаются описторхисами, которые достигают половой зрелости в желчных протоках их печени за 3 – 4 недели. В хищных животных взрослые кошачьи двуустки живут более трех лет, в человеке – до 20 лет.

 

Вопрос 3. Укажите названия возбудителей заболеваний рыб, карта 2.12

 

Билет № 14

Вопрос 1. Использование иммунологических методов для диагностики заболеваний рыб.