Цитоплазматическая мембрана (ЦМ).

Состоит из двойного слоя фосфолипидов. В неё встроены поверхностные и интегральные белки (пермиазы). Для ЦМ характерна избирательная проницаемость. У некоторых бактерий между ЦМ и цитоплазматической стенкой располагается периплазматическое пространство, которое заполнено ферментами (фосфотаза, рибонуклеаза…).

Функции ЦМ:

1) воспринимает всю химическую информацию, которая поступает из внешней среды;

2) основной осмотический барьер;

3) совместно с КС участвует в регуляции роста и деления бактерии;

4) участвует в регуляции процессов репликации и сегрегации (распределения) хромосом и плазмид;

5) наличие ферментов и системы переноса электронов;

6) с ней связаны жгутики и аппарат регуляции их движения;

7) с помощью пермиаз она участвует в транспорте веществ в клетку и продуктов жизнедеятельности (ферментов, экзотоксинов) из неё;

8) роль в стабилизации рибосом;

9) синтез компонентов КС;

10) образование мезосом.

Мезосомы участвуют в процессе спорообразования, деления клетки и в энергетическом обмене.

Специфичность функций ЦМ зависит от белков, которые в неё входят, что обеспечивает избирательность (не все вещества попадают внутрь клетки).

 

Цитоплазма.

Представляет из себя коллоидную систему. Не содержит ЭПС, комплекса Гольджи и других органелл. Она неподвижна. Содержит ДНК, рибосомы и гликоген (которые занимают основное пространство бактериальной клетки). Остальное пространство занимают ферменты и _МРНК и _ТРНК.

Отличительная особенность от эукариотической клетки, это то, что нет ядерной оболочки, гистонов и ядрышек.

ДНК прикреплена к ЦМ.

Объём генетической информации у разных бактерий разный. В ней могут находиться плазмиды (несут гены, определяющие патогенность и вирулентность). Плазмиды делятся на:

1) эписомальные

2) интегрированные

В цитоплазме содержится много рибосом. Отличио от эукариот, это то, что имеют коэффициент седиментации 70S.

Зёрна волютина – это запас питательных веществ бактерии (является дифференциальным диагностическим признаком некоторых бактерий).

 

Дополнительные структуры бактериальной клетки.

 

Это капсулы, слизь и микрокапсулы.

Микрокапсулы.

Выявляются при электронной микроскопии, виде коротких мукополисахаридных фибрилл. Ими обладает большинство бактерий.

Слизь.

Это мукоидные эзополисахариды. Не имеют чётких границ. Её роль для микроорганизмов – это участие в процессе адгезии.

Капсула.

Это наружная слизистая оболочка, которая сохраняет связь с КС. Служит внешним покровом бактериальной клетки. Выявляется по методу окраски Бури-Гинса, т.к. имеет гелеобразную консистенцию (т.е. плохо удерживает красители). Лучший метод выявления – это негативное контрастирование.

По химическому составу бывают:

1) Из полисахаридов, содержащих азот

2) Из полисахаридов, не содержащих азот

3) Капсулы полипептидной природы

Некоторые патогенны бактерии образуют капсулу только внутри организма.

Функции капсул:

1) вместе с КС и ЦМ образуют оболочку, которая предохраняет от высыхания

2) несут в себе запас питательных веществ

3) капсульные антигены определяют их антигенную специфичность

4) являются фактором патогенности (либо подавляют фагоцитоз, либо маскируют бактерии от фагоцитов)

 

Наружная мембрана (НМ).

Имеется только у Грам ^– бактерий. Её компоненты: фосфолипидный бислой, ЛП, ЛПС (мозаично). ЛПС состоит из липида-А, ядра и О-спецефической цепи полисахарида.

 

 

Лекция №5.

Реакции иммунитета.

Реакции иммунитета – это реакции, в которых АГ соединяется с АТ.

На этих реакциях основана иммунодиагностика.

Иммунодиагностика – это выявление и идентификация АГ и АТ, а так же оценка иммунного статуса человека.

Реакции АГ+АТ называют серологическими, а методы диагностики – серологические методы. В диагностике выделяют 2 направления:

1) серодиагностика (используются известные АГ, а ищем АТ);

2) сероидентификация (есть препараты с известными АТ, а АГ неизвестны).

 

Реакция (in vitro) протекает в 2 фазы:

1) специфическая (АГ соединяется с АТ) – реакция не видна;

2) неспецифическая (протекает при оптимальном уровне ph среды) – изменения видимы: появляется осадок или хлопья.

В качестве АТ выступают иммуноглобулины сыворотки крови, а в качестве АГ – АГ микроорганизмов.

Токсины бактерий являются сильными антигенами.

АГ используются в:

1) лечебно-профилактических препаратах (сыворотки, вакцины);

2) диагностических препаратах – диагностикумах (т.к. содержат АГ).

 

АГ могут быть общими для одного рода, вида, класса…, но внутри клетки они могут различаться (серогруппы и серовары (серотипы)).

Например, пневмококк имеет более 80 серогрупп, сальмонеллы по О-АГ делятся но серогруппы, а по Н-АГ на серовары (более 2000).

Жгутики, капсулы, клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, рибосомы обладают антигенными свойствами. Так же этими свойствами обладают токсины и ферменты.

 

Виды антигенов:

1) соматические (О-АГ) – по своей сути полисахарид, который располагается в наружной мембране. Они термостабилен (выдерживают температуру до 100˚С), но чувствительны к альдегидам и спиртам. Антигенную специфичность определяют дезоксисахара.

2) Жгутиковые (Н-АГ) – по своей сути белки (содержат белок – флагелин). Обладают высокой специфичностью. Термолабильны (разрушаются при температуре 80˚С), но устойчивы к альдегидам и спиртам. Присутствуют у Грам ^– бактерий.

3) Капсульные (К-АГ) – располагаются в клетке более поверхностней, чем О-АГ. По своей природе – полисахариды и полипептиды (например возбудитель сибирской язвы). V-АГ – разновидность капсульных АГ. У них повышена вирулентность (например возбудитель брюшного тифа).

4) Тейхоевые кислоты – содержатся у Грам⁺ бактерий. Состоят из цепей от 8 до 50 остатков глицерина, которые соединены фосфатными мостиками.

5) Экзотоксины – сильнейшие АГ.

6) Протективные – это группа АГ с сильно выраженной иммуногенностью. Используются для производства вакцин (с использованием анатоксинов возбудителей сибирской язвы, чумы, туляремии, бруцеллёза и т.д.).

7) Перекрёстно-реагирующие – АГ, общие с АГ тканей млекопитающих (например эритроциты имеют общий АГ со стафилококком, стрептококком, кишечной палочкой).

8) Супперантигены – активируют Т-систему иммунитета, вызывая аутоиммунные заболевания (имеются у стафилококков).

9) АГ вирусов – бывают:

А) ядерные (ДНК, РНК…),

Б) капсидные (белок, нуклеопротеины),

В) супперкапсидные.

 

· вируснеспецифические (информация заложена в геноме)

· компоненты клеток хозяина (свою оболочку вирус получает из клетки хозяина)

 

 

Реакции иммунитета (АГ+АТ).

Если неизвестен АГ, то он определяется у бактерий. Если неизвестно АТ, то оно определяется в сыворотке крови.

Группы реакций:

1) протекающие с укрупнением частиц АГ:

а) реакция агглютинации - РА (с вариантами)

б) реакция преципитации - РП

2) протекающие с нейтрализацией АГ:

а) реакция флоккуляции – РФ

б) реакция нейтрализации вирусов – РНВ

в) реакция торможения гемагглютинации - РТГА

3) протекающие с участием комплемента

* реакция связывания комплемента - РСК

4) протекающие с участием фагоцитов

* опсонофагоцитарная реакция

5) протекающие с участием меченных АГ или АТ

а) ИФА

б) РИА

в) РИФ

 

Реакция агглютинации.

Простая реакция. Происходит связывание АТ с корпускулярным АГ (бактерии, эритроциты с адсорбированными на них АГ и АТ). Реакция используется где неизвестны АТ:

1) реакция Райта (диагностика tbc, исследуем сыворотку крови на наличие АТ к возбудителю tbc).

2) Реакция Видаля (при брюшном тифе)

Варианты РА:

1) развёрнутая РА (реакция Видаля) – сыворотка крови больного разводится и в неё добавляют диагностикум. Если есть АТ, то образуются хлопья (О-агглютинация – мелкие хлопья, т.к. взаимодействует О-АГ наружной мембраны; Н-агглютинация – крупные хлопья).

2) Ориентировочная РА – определяем АГ, но известны АТ в диагностической сыворотке. Исследуемый материал – микробная культура. Реакция ставится на предметном стекле: капля сыворотки + неизвестный микроорганизм (метод Кастелляни (с помощью этого метода получают адсорбированные агглютинирующие сыворотки)).

3) Реакция непрямой (пассивной) гемагглютинации (РНГА или РПГА) – используется диагностикум с адсорбированными АТ + неизвестная культура. В результате образуется фистончатый осадок эритроцитов (при положительной реакции).

4) Реакция коагглютинации – в качестве корпускулярного АГ используется стафилококк Коха.

Реакция преципитации.

С АТ взаимодействует молекулярный растворимый АГ.

Преципитат – специфический осадок (комплекс растворённого АГ и АТ).

1) кольцо преципитауии (на границе 2-х сред образуется кольцо (реакция Асколи – диагностика сибирской язвы)).

2) Двойная иммунодиффузия по Оухтерлени (реакция в полужидком геле. В геле вырезаются луночки, в которые отдельно добавляют АГ и АТ, которые диффундируют в агар (если есть реакция, то образуются палочки)).

3) Радиальная диффузия по Манчини (в полужиткий гель сразу вводят АТ, а в лунки добавляют АГ).

4) реакция флоккуляции по Рамону (в качестве АГ используется токсин или анатоксин, а АТ – анатоксическая сыворотка).

 

Реакция нейтрализации.

Результат реакция выявляют с помощью тест-объектов (животные, куриные эмбрионы, культуры клеток…). Смесь АГ и АТ инкубируют и вводят тест-объекту, если животное погибло, то реакция отрицательна(АГ с АТ не связались), если выжило, то положительна.