Цитокины, их роль в иммунном ответе.

Цитокины — небольшие пептидные информационные молекулы. Они регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия, определяют выживаемость клеток, стимуляцию или подавление их роста, дифференциацию, функциональную активность и апоптоз, а также обеспечивают согласованность действия иммунной, эндокринной и нервной систем в нормальных условиях и в ответ на патологические воздействия.

Цитокин выделяется на поверхность клетки А и взаимодействуют с рецептором находящейся рядом клетки В. Таким образом, от клетки А к клетке В передается сигнал, который запускает в клетке В дальнейшие реакции. Цитокины активны в очень малых концентрациях. Их биологический эффект на клетки реализуется через взаимодействие со специфическим рецептором, локализованным на клеточной цитоплазматической мембране. Образование и секреция цитокинов происходит кратковременно и строго регулируется.Все цитокины, а их в настоящее время известно более 30, по структурным особенностям и биологическому действию делятся на несколько самостоятельных групп. Группировка цитокинов по механизму действия позволяет разделить цитокины на следующие группы:

провоспалительные, обеспечивающие мобилизацию воспалительного ответа (интерлейкины 1,2,6,8, ФНОα, интерферон γ);

противовоспалительные, ограничивающие развитие воспаления (интерлейкины 4,10, TGFβ);

регуляторы клеточного и гуморального иммунитета — (естественного или специфического), обладающие собственными эффекторными функциями (противовирусными, цитотоксическими).

Спектры биологических активностей цитокинов в значительной степени перекрываются: один и тот же процесс может стимулироваться в клетке более чем одним цитокином. Во многих случаях в действиях цитокинов наблюдается синергизм. Цитокины — антигеннеспецифические факторы. Поэтому специфическая диагностика инфекционных, аутоиммунных и аллергических заболеваний с помощью определения уровня цитокинов невозможна. Но определение их концентрации в крови даёт информацию о функциональной активности различных типов иммунокомпетентных клеток; о тяжести воспалительного процесса, его переходе на системный уровень и о прогнозе заболевания.

Цитокины регулируют активность гормональной оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники:[1] например, интерлейкин-1, воздействуя на гипоталамус, усиливает синтез кортиколиберина, что, в свою очередь, повышает выработку АКТГ.

Методы иммунологической диагностики инфекционных болезней (собственно иммунный, серологический, аллергический), их цель, интерпретация полученных результатов.

Серологический метод. Серологические исследования основаны на физиологичеком феномене – образовании в организме, в сыворотке крови антител в ответ на попадание в организм чужеродного белка (антигена) – микроба, вируса, измененных тканей организма. Серологические исследования используются в практике при диагностике бактериальных, вирусных инфекциий, болезней, обусловленных нарушениями иммунной системы организма, в том числе инфекций, передаваемых половым путем.

Аллергический метод. Для подтверждения диагноза отдельных инфекционных болезней можно пользоваться и аллергическими кожными пробами. Для постановки кожной пробы в толщу кожи из шприца тонкой иглой вводят 0,1 мл диагностического препарата (например, при бруцеллезе — бруцеллина, который представляет фильтрат 3-недельной бульонной культуры бруцелл). При наличии заболевания бруцеллезом через 24 часа после постановки пробы Бюрне (см. 5) на месте введения бруцеллина образуется участок гиперемии, окруженный ин-фильтративным валиком (аллергическая реакция положительная). Такой же аллергический метод диагностики может применяться и при других заболеваниях, например при туляремии, с использованием для этой цели тулярина, который вводят внутрикожно в объеме 0,1 мл; тулярин представляет взвесь убитых туляремийных бактерий с определенным содержанием микробных тел в 1 мл препарата.

Собственно иммунный метод.

1. Определение уровня C-реактивного белка. C-реактивный белок — белок острой фазы воспаления, относящийся к бета-глобулинам. C-реактивный белок, как и другие белки острой фазы воспаления, появляется в сыворотке вскоре после повреждения тканей и начала воспаления. Повышение уровня C-реактивного белка наблюдается при острых бактериальных и вирусных инфекциях, инфаркте миокарда, злокачественных новообразованиях и аутоиммунных заболеваниях (см. гл. 15, п. II.Б).

2. Определение титра холодовых агглютининов. Холодовые агглютинины — это IgM, которые вызывают максимальную агглютинацию эритроцитов при 4°C. Холодовые агглютинины появляются при некоторых заболеваниях, например при микоплазменной пневмонии, реже при гриппе, аденовирусной инфекции и других острых респираторных заболеваниях, а также при сонной болезни. Диагностически значимым считается выявление холодовых агглютининов в титре 1:32 или четырехкратное повышение их титра в течение 7—14 сут.

3. Определение титра агглютинирующих антител. Агглютинирующие антитела к возбудителю появляются в сыворотке при многих инфекционных заболеваниях: сальмонеллезе, паратифе, бруцеллезе, туляремии, риккетсиозе и других. Титр этих антител можно определить в реакции агглютинации инактивированных бактерий при добавлении разных разведений сыворотки. Сыворотку для исследования обычно собирают дважды: в период разгара и в период выздоровления (через 10—21 сут). Диагностически значимым считают четырехкратное повышение титра антител.

4. Реакция Нейфельда — набухание клеточной стенки бактерий под действием антител к типоспецифическим капсульным полисахаридам, видимое при световой микроскопии. Эту реакцию можно наблюдать при добавлении антител, направленных против полисахаридов клеточной стенки Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae и Neisseria meningitidis (серотипов A и C), к этим бактериям. Реакция Нейфельда применяется для исследования сыворотки и СМЖ.

5. Реакция с лизатом амебоцитов мечехвоста (Limulus polyphemus) применяется для диагностики инфекций, прежде всего сепсиса и менингита, вызванных грамотрицательными бактериями. Метод основан на том, что при добавлении бактериальных эндотоксинов жидкий лизат амебоцитов меченосца превращается в гель.

23. Иммунологические реакции в диагностике инфекционных заболеваний. Реакция агглютинации, ее варианты, механизм. Нагрузочные реакции иммунитета (РНГА). Агглютинирующие сыворотки, диагностикумы, их действующее начало, механизм действия, область применения.

Методы, основанные на реакции агглютинации, довольно чувствительны и применяются для выявления антигенов на поверхности клеток или частиц и полуколичественного определения антител к этим антигенам. Суть методов заключается в следующем: при связывании клеток или частиц, покрытых антигеном, с антителами образуются крупные агрегаты. Для определения титра антител к поверхностным антигенам клеток или к антигенам, сорбированным на поверхности частиц, смешивают известное количество клеток или частиц, покрытых антигеном, с разными разведениями исследуемой пробы, например сыворотки.

1. Реакция прямой агглютинации применяется для выявления поверхностных антигенов микробов или клеток крови и антител к этим антигенам. Суть метода заключается в следующем: серийные разведения исследуемой пробы (например, сыворотки) смешивают с клетками, за титр антител принимают величину, обратную максимальному разведению сыворотки, которое вызывает агглютинацию. Этот метод более чувствителен, чем методы, основанные на преципитации, поскольку при равной концентрации антигена объем агглютината больше объема преципитата. Реакция агглютинации не зависит от температуры, если только не обусловлена холодовыми агглютининами, которые более эффективны при температуре ниже 37°C.

2. Реакция непрямой агглютинации основана на агглютинации эритроцитов, других клеток или частиц (например, латекса или бентонита), покрытых антигеном. Для определения титра антител серийные разведения сыворотки в физиологическом растворе смешивают с известным количеством покрытых антигеном клеток или частиц. Реакция непрямой агглютинации — чувствительный метод, позволяющий определять растворимые антигены в низких концентрациях.

АГГЛЮТИНИРУЮЩИЕ СЫВОРОТКИ, сыворотки различных животных, способные вызывать реакцию агглютинации.

24.Реакция преципитации, ее варианты, механизм, область применения. Преципитирующие сыворотки, их получение и титрование.

Реакция преципитации – это осаждение мелкодисперсного растворимого антигена под действием антител в присутствии электролита. Реакция очень

чувствительна в отношении антигена, она позволяет обнаруживать и идентифицировать буквально следы антигена. Варианты постановки: реакция кольцепреципитации, реакция преципитации в геле (агаре). Модификации РП: иммуноэлектрофорез, радиальная иммунодиффузия по Манчини,иммуноблотинг. Реакция преципитации применяется для индикации и идентификации антигена в исследуемом материале. РП получила распространение в судебно-медицинской экспертизе, используется для определения принадлежности пятен биологических жидкостей по видовой принадлежности белка. РП в агаре используется для определения токсигенности культур микроорганизмов (при диагностике дифтерии, стафилококкового токсикоза). Метод радиальной иммунодиффузии по Манчини используется для определения разных классов иммуноглобулинов в сыворотке крови. Иммуноэлектрофорез используется для определения белковых фракций сыворотки крови. Преципитирующие сыворотки получают иммунизацией кроликов антигенами бактерий, их экстрактами и токсинами. Титром преципитирующей сыворотки называется то максимальное разведение антигена, при котором идет реакция преципитации. Преципитирующие сыворотки выпускаются с высоким титром - не менее 1:100000. Это связано с тем, что антиген, определяемый в реакции преципитации, имеет мелкодисперсную структуру и в единице объема его может содержаться больше, чем в таком же объеме сыворотки - антител.

Специфические преципитирующие сыворотки применяются при диагностике инфекционных заболеваний (сибирская язва, чума, туляремия, дифтерия, и

др.), в судебно-медицинской экспертизе для определения видовой принадлежности белка, в санитарной практике для обнаружения соответствия белковых веществ в продуктах (при подозрении на фальсификацию).

25. Реакция иммунного лизиса (бактериолиза, гемолиза). Компоненты реакции\й, практическое применение.

Специфические АТ, обуславливающие лизис (растворение) клеток, носят название лизинов. Эти АТ применительно к бактериям называются бактериолизинами, к эритроцитам — гемолизинами.

Лизины способны проявить свое лизирующее действие на АГ только в присутствии комплемента, который является составной частью любой свежей сыворотки.

Таким образом, в основе реакции лизиса лежит взаимодействие трех компонентов:

1) корпускулярного АГ (бактериальных клеток, эритроцитов и др. клеток);

2) специфических АТ иммунной сыворотки (бактериолизинов, гемолизинов и др.);

3) комплемента (сыворотка морской свинки).

В начале реакция идет по типу агглютинации, затем к комплексу АГ-АТ присоединяется комплемент. Наступает активация компонентов комплемента, которая приводит к лизису клеток (АГ).

В микробиологической диагностике реакция бактериолиза применяется для:

1) определения вида неизвестного микроба при помощи специфической сыворотки;

2) определения в исследуемой сыворотке наличия бактериолизинов к известному микробу.

Исследуемую сыворотку, для разрушения имеющегося в ней комплемента, инактивируют при 56 °С в течение 30 минут.

Под воздействием бактериолизинов в присутствии комплемента микробы теряют подвижность, меняют форму (набухают), распадаются и, наконец, совсем растворяются.

 

Реакция бактериолизина применяется при холере с целью идентификации вибрионов (р. иммобилизации вибрионов холерными сыворотками) и определения вибриолизинов в сыворотке; при сифилисе (р. иммобилизации трепонем), при лептоспирозе (р. агглютинации-лизиса); при возвратном тифе с целью серодиагностики (р. лизиса).

Реакция гемолиза. Под влиянием реакции с АТ-ми в присутствии комплемента мутная взвесь эритроцитов превращается в ярко красную прозрачную жидкость — «лаковую кровь» вследствие выхода гемоглобина. Реакция гемолиза используется как индикаторное при постановке диагностической реакции связывания комплемента (РСК), для титрования комплемента и гемолитической сыворотки.