Инфекционная и неинфекционная иммунология

Беседы о новой иммунологии

Памяти отца — писателя Виктора Петрова посвящаю

Иммунология старая — иммунология новая

Иммунология старая и новая

— Но если есть новая, значит, существует и старая иммунология, ненужная, выброшенная за борт развитием науки.

— Почему же ненужная и выброшенная? Крайне нужная, обогащенная и по–новому понятая, она стала еще более ценной.

Такие или почти такие диалоги приходилось слышать не раз. И самому в них участвовать. Не могу понять почему, но факт остается фактом: многие исследователи, работающие в области классической иммунологии и занимающиеся созданием вакцин против тех или иных заразных болезней, обижаются, когда в их присутствии говорят о новой иммунологии. Как будто бы зачеркивают их науку.

Новая иммунология выросла из классической, из той, которая изготовила прививки против оспы, бешенства, сибирской язвы и так далее. Из той, которая уже принесла человечеству золотые яблоки, а новая еще только обещает.

Примеры ликвидации с помощью вакцин таких страшных инфекций прошлого века, какими были оспа, сибирская язва, чума, столь часто приводятся в качестве триумфов иммунологии, что уже перестали производить впечатление. Этих инфекций давно нет. Стоит ли о них говорить? Нужны новые примеры.

В 1959–1960 годах в Советском Союзе иммунизировали всех детей. Уже к 1961 году число заболеваний упало с 22 тысяч до 4000. В 1963 году заболело всего 1000 человек, а к 1967 году полиомиелит был ликвидирован. Спасены от смерти или тяжелейших пожизненных параличей более 20 тысяч детей ежегодно. 100 тысяч за пять лет!

Впрочем, наиболее впечатляющие расчеты приводит Бернард Цинадер — канадский иммунолог, многолетний президент Всемирного общества иммунологов. Они касаются Соединенных Штатов Америки. С некоторой долей американского цинизма Цинадер все переводит на доллары.

Национальный доход, который получает страна от среднего американца, равен 226 тысячам долларов, от одной американки — 45 тысяч. В случае смерти мальчика или девочки они не принесут этого дохода. В случаях несмертельного исхода полиомиелита даже парализованные люди смогут работать, но не более чем с 50–процентной эффективностью. Работоспособность инвалидов средней степени принята при расчетах за 75 процентов, а легкой — за 90.

И вот что получилось.

За период 1955–1961 годы (а в США вакцинация началась на год позже, чем у нас) полиомиелитом заболели 154 тысячи человек. Из них 12500 умерли, 36 400 получили тяжелую степень инвалидности из–за неизлечимых параличей, 58100 — среднюю степень. 32 700 — легкую. Только 14 300 выздоровели полностью.

Потеря национального дохода составила 6,4 миллиарда долларов. Да еще 300 миллионов стоило лечение больных и содержание инвалидов. Итого 6,7 миллиарда.

Стоимость вакцинации, включая цену вакцины, зарплату врачей и администрации, а также всю исследовательскую работу по созданию препарата, составила 0,65 миллиарда долларов. Даже если из 6,7 миллиарда вычесть 0,65, то все равно каждые 6 лет иммунология дает стране более 6 миллиардов долларов. По 1 миллиарду в год! Только за счет ликвидации полиомиелита.

Этот расчет Цинадер приводит в учебнике иммунологии, чтобы не забывали, как много дала эта наука человечеству. А впереди еще вакцины против гриппа, инфекционной желтухи и многого другого. Я уверен, и против рака тоже.

Старая иммунология — это прививки против инфекционных заболеваний

— Если я правильно понял, старая иммунология — это прививки против заболеваний, вызываемых микробами и вирусами?

— Да, наука о невосприимчивости к инфекционным болезням. Так ее определил Илья Ильич Мечников в конце прошлого столетия.

— Но несколькими строчками выше упомянута прививка против рака. Это тоже старая иммунология?

— Нет, иммунология рака — раздел новой иммунологии. Раздел, который демонстрирует неразрывную связь наук.

Сегодня можно говорить о старой или новой иммунологии, не нарушая преемственной связи между ними. Чтобы разобраться, чем новая иммунология отличается от старой, необходимо вспомнить зарождение иммунологии.

Родники знания берут начало из практической деятельности человека. В древние и средние века человек был несравнимо более зависим от стихийных сил природы, нежели сегодня. И основным бичом человечества вплоть до не столь далекого XIX века были эпидемии. Чума, холера, оспа бушевали на планете, унося больше человеческих жизней, чем самые опустошительные нашествия скифов, гуннов или татар. И практика подсказала человеку, как бороться против эпидемий.

Показательна, например, история победы человека над оспой. Китайцы утверждают, что способ предохранения от оспы известен им с начала XI века. Они вводили в ноздри здоровым людям оспенные струпья больных. Так же предохраняли себя сиамцы. Приблизительно в то же время в Персии оспенную прививку проводили в банях, где служители втирали купающимся в разрезы кожи оспенный порошок из струпьев. В XVIII веке черкесы и грузины, желая сохранить красоту своих дочерей, делали им уколы в различные места кожи иголками, смоченными в жидкости из оспенных язв.

Задолго до рождения иммунологии как определенного научного направления было известно, что такими заболеваниями, как ветрянка, корь, свинка, дети болеют только один раз. Чисто практический опыт указывал на то, что организм способен вырабатывать защитные свойства против инфекции, если ранее был контакт с ней.

Начало развития иммунологии относится к концу XVIII века и связано с именем Э.Дженнера, впервые применившего на основании лишь практических наблюдений впоследствии обоснованный теоретически метод вакцинации против натуральной оспы.

Открытый Э.Дженнером факт лег в основу дальнейших экспериментов Л.Пастера, завершившихся формулировкой принципа профилактики от инфекционных заболеваний - принцип иммунизации ослабленными или убитыми возбудителями.

Развитие иммунологии долгое время происходило в рамках микробиологической науки и касалось лишь изучения невосприимчивости организма к инфекционным агентам. На этом пути были достигнуты большие успехи в раскрытии причины ряда инфекционных заболеваний. Практическим достижением явилась разработка методов диагностики, профилактики и лечения инфекционных заболеваний в основном путем создания различного рода вакцин и сывороток. Многочисленные попытки выяснения механизмов, обусловливающих устойчивость организма против возбудителя, увенчались созданием двух теорий иммунитета - фагоцитарной, сформулированной в 1887 году И.И.Мечниковым, и гуморальной, выдвинутой в 1901 году П.Эрлихом.

Начало XX века - время возникновения другой ветви иммунологической науки - иммунологии неинфекционной. Как отправной точкой для развития инфекционной иммунологии явились наблюдения Э.Дженнера, так для неинфекционной - обнаружение Ж.Борде и Н.Чистовичем факта выработки антител в организме животного в ответ на введение не только микроорганизмов, а вообще чужеродных агентов. Свое утверждение и развитие неинфекционная иммунология получила в созданном И.И.Мечниковым в 1900 г. учении о цитотоксинах - антителах против определенных тканей организма, в открытии К.Ландштейнером в 1901 году антигенов человеческих эритроцитов.

Результаты работ П.Медавара (1946) расширили рамки и привлекли пристальное внимание к неинфекционной иммунологии, объяснив, что в основе процесса отторжения чужеродных тканей организмом лежат тоже иммунологические механизмы. И именно дальнейшее

расширение исследований в области трансплантационного иммунитета привлекло к открытию в 1953 году явления иммунологической толерантности - неотвечаемости организма на введенную чужеродную ткань.

Стало очевидным, что организм очень точно различает "свое" и "чужое", а в основе реакций, возникающих в нем в ответ на введение чужеродных агентов (вне зависимости от их природы), лежат одни и те же механизмы. Изучение совокупности процессов и механизмов, направленных на сохранение постоянства внутренней среды организма от инфекций и других чужеродных агентов - иммунитета, лежит в основе иммунологической науки (В.Д.Тимаков, 1973 г.).

Вторая половина ХХ века ознаменовалась бурным развитием иммунологии. Именно в эти годы была создана селекционно-клональная теория иммунитета, вскрыты закономерности функционирования различных звеньев лимфоидной системы как единой и целостной системы иммунитета. Одним из важнейших достижений последних лет явилось открытие двух независимо работающих механизмов в специфическом иммунном ответе. Один из них связан с так называемыми В-лимфоцитами, осуществляющими гуморальный ответ (синтез иммуноглобулинов), другой - с системой Т-лимфоцитов (тимусзависимых клеток), следствием деятельности которых является клеточный ответ (накопление высокочувствительных лимфоцитов). Особенно важным является получение доказательств существования взаимодействия этих двух видов лимфоцитов в иммунном ответе.

2) Основные функции Т-системы иммунитета. Антигензависимая и антигеннезависимая дифферинцировка Т-лифоцитов. Строение ТКР.

Основные функции Т-системы иммунитета:

1) Главная функция Т-системы связана с обеспечением клеточной формы иммуного ответа: Т-лимфоциты оказывают цитотоксическое действие на генетически чужеродные клетки (мутантные, опухолевые, и др). Кроме того Т-лимфоциты индуцируют фагоцитарный тип ответа на определенные разновидности антигенов.

2) Т-система играет важную роль в процессе распознавания большинства антигенов и в индукции как клеточного, так и гуморального иммунного ответа.

3) Играет главную роль в регуляции иммунного ответа. Главные Т-хелпер и Т-супрессор.

4) Участвует в формировании и поддержании иммунологической толерантности-спец. Иммунологическая ареактивность.

5) Функция иммунологической памяти

Антигензависимая и антигеннезависимая дифферинцировка Т-лифоцитов.

Антигеннезависимая дифф. Протекает в тимусе, она включает: проникновение предшественников Т-лимфоцитов в тимус, пролиферация тимоцитов, формирование антигенраспознающих рецепторов, положительную и отрицательную селекцию клонов Т-лимфоцитов,формирование различных субпопуляции Т-лимфоцитов.

Антигензависимая дифф. Вышедшие из тимуса функционально незрелые лимфоциты встречаясь с соответсвующим антигеном, распознают его в кооперации с антигенпредставляющими клетками и получив ряд необходимых стимулов, размножаются и дифференцируются в зрелые эффекторные Тлимфоциты.

АГнезависимая дифф.В капсулярную зону тимуса заходят пТ с рецептором СД44, пройдя в кору приобретают они СД2, 3, 4, и ТКР, тут же в этой зоне они подвергаются положительной селекции, некоторые погибают, но некоторые проходят в медуллярную зону, здесь идет взаимодействие с макрофагами и пТ они подвергаются отриццательной селекции идет апоптоз за счет того что срабатывает только один сигнал(чтобы апоптоза не было нужен 2 сигнал) и еще слабые механизмы рецептора Bcl-2 Bcl-XL ведут их к гибел. И только оставяшаяся часть клеток выходит из тимуса наивными лимфоцитами в тимусзависимые зоны перефирических органов иммуной системы.

АГзависимая дифф.

После выхода из тимуса они стречаются на перефирии с селезенкой, регионарными лимфоузлами. Когда АГ попадает в организм их встречает макрофаг,ДК и В-лимфоцит. Вместе с МНС 1 и2 кл они представялют АГ тоесть его эпитоп Т-лимфоцитам. Идет примирование Тлимфоцитов. Первый сигналя получают от ТКР и МНС 1 или 2 кл, а второй сигнал от ИЛ-1, корецептора В-7 АПК, и белка СД28 т-лимфоцита. Те кто не получил погибают. Те кто выжил созревают и могут синтезировать ИЛ-2. А ИЛ-2 стимулирует размножение популяции Т-лимфоцитов. Они становятся зрелыми и могут самостояетльно отвечать на АГ. Часть клеток идут на функцию памяти клеточного иммунитета.

Строение ТКР

Это гетеродимер, состоит из двух полипептидных цепей. Там ковалентная связь. Каждая цепь имеет V вариабельный домен(контакт с АГ) и С постоянный домен. Похож на иммуноглобулины, только ТКР- одновалентнен а имуноглобулины – двухвалент. 2 типа ТКР : 1) гамма и дельта цепи но таких клеток мало всего 5% а вот много 2) альфа бетта цепи их дофига в организме.

3) Дифференцировочные антигены.

На лимфоцитах открыт большой ряд структур, определяющих функциональные различия между лимфоцитами и дающих возможность идентифицировать функционально различные субпопуляции Т- и В- клеток. Эти молекулы, расположенные на поверхностной мембране иммунокомпетентных клеток, названы дифференцировочными антигенами. Дифференцировочные антигены появляются на цитоплазматической мембране клеток в процессе их морфологической дифференцировки. Они маркируют лимфоциты различной степени зрелости. Реально должна существовать возможность выявления дифференцировочных антигенов (маркеров лимфоцитов) с помощью специфических антител. Эта задача решается с помощью получения моноклональных антител, которые реагируют лишь с одним антигеном клеточной мембраны и сгруппированных в кластеры. Гибридонная технология, разработанная Келером и Милштейном в 1975 году, позволила получить большое количество моноклональных антител к поверхностным антигенам лейкоцитов человека. С целью их классификации на международной конференции в Париже в 1982 году была создана единая номенклатура, согласно которой группы антител, обладающих сходными связывающими способностями и распределением в тканях, получили названия кластеров дифференцировки (cluster of differentiation). В дальнейшем, термином CD, стал обозначаться дискретный антиген на мембране клетки, который идентифицируется двумя и более моноклональными антителами.

CD номенклатура, представляет собой хронологически выстроенный список, в котором порядковый номер молекулы в основном характеризует время ее идентификации. Отбор и классификация новых кластеров проходит в рамках номенклатурных комитетов ВОЗ и международного союза иммунологических обществ. Регистрация присвоения соответствующих номеров кластерам, происходит на международных рабочих совещаниях по дифференцировочным антигенам человека.

Антигены Т-лимфоцитов человека .

CD3 –экспрессируются на тимоцитах поздней стадии дифференцировки и практически на всех периферических Т-лимфоцитах. Антитела к антигену оказывают митогенное действие на покоящееся Т-лимфоцитах, индуцируют клональную пролиферацию и секрецию иммуноглобулинов В- лифоцитами, индуцируют секрецию цитокинов( ИЛ 2,интерферон,КСФ).

CD4- маркирует Т-хелперы. Наряду с этим отдельные клоны Т-хелперов

оказывают цитотоксическое действие на клетки-мишени с мембранными антигенамиHLA II класса. Особое значение имеет факт связывания молекулой CD4 оболочечных белков вируса СПИД, что в результате эндоцитоза приводит к проникновению вируса внутрь субпопуляции Т- хелперов.

CD5- антиген маркирует цитотоксические(супрессорные) Т- лимфоциты. Присутствует на всех зрелых Т клетках. К сожалению маркер экспрессируется на определенных стадиях онтогенеза В- клеток. Довольно часто выявляется на клетках больных с В- клеточным типом хронического лимфолейкоза.

CD8 –лимфоциты перефирической крови и тимоциты несут разные формы антигенаCD 8 . Антиген маркирует цитотоксические ( супрессорные) Т-лимфоциты, распознающие антигеныHLA I класса, а отдельные их клоны распознают антигены HLA II класса.

Антигены В- лимфоцитов человека.

CD 20 -экспрессируются практически на всех В - лимфоцитах. Предполагается, что он относится к категории рецепторных структур, воспринимающих 2 сигнал, необходимый для индукции пролиферации В - клеток, или является мостиком для передачи индуцирующего пролиферацию сигнала в цитоплазму клеток.

CD19- Присутствует на всех периферических В клетках, а также на предшественниках В- клеток в костном мозге. Антиген является самым ранним маркером позволяющим отнести лимфоцит к В- клеточному ряду.

CD 10 -Антиген ассоциирован с острым лимфолейкозом. Он четко выражен на пре- В клетках. Имеет значение для идентификации ни Т /ни В лейкозов.

БИЛЕТ

Филогенез. На низших этапах эволюционного развития защитные реакции носят неспецифический характер. У простейших они ограничиваются поглощением и ферментативным расщеплением, у примитивных многоклеточных имеются защитные барьеры и специализированные фагоциты. Лимфоидные клетки, способные к распознаванию антигена и обладающие иммунологической памятью, появляются только у низших хордовых. У высших позвоночных и человека в защите организма принимают участие как гуморальный и клеточный иммунитет, так и факторы неспецифической защиты.

Иммунитет у беспозвоночных — гуморальные и клеточные факторы, фагоцитоз, зачатки специфических иммунных процессов, роль молекул адгезии, лектинов. Зарождение антигенспецифического распознавания и адаптивного иммунного ответа — происхождение суперсемейства иммуноглобулинов, V-генов, антител, антигенраспознающих рецепторов. Формирование процесса презентации антигенов — происхождение молекул главного комплекса гистосовместимости, эволюция процессинга антигенов, системы костимуляции.

Эволюция системы иммунитета у позвоночных — органы и клетки иммунной системы, тимус, сумка Фабриция и другие центральные лимфоидные органы и структуры. Эволюция клеточного и гуморального иммунитета, противоинфекционной и противоопухолевой защиты. Уникальность иммунных процессов и их эволюционные истоки. Формирование факторов антигенспецифического адаптивного иммунитета в эволюции.

Онтогенез.

Лимфоциты на ранних этапах кроветворения образуются в желточном мешке. Затем на 4-5-й неделе внутриутробного развития их основным источником становится печень , а еще позже - костный мозг . В-лимфоциты проходят антигеннезависимую дифференцировку в костном мозге. Здесь на их поверхности появляются IgM . Затем они покидают костный мозг и заселяют периферические органы иммунной системы . Контакт с антигеном стимулирует антигензависимую дифференцировку В-лимфоцитов в плазматические клетки , способные к выработке антител . Плазматические клетки плода начинают секретировать IgM примерно на 10-й, IgG - на 12-й и IgA - на 30-й неделе внутриутробного развития. У новорожденного антитела представлены в основном материнскими IgG, уровни IgM и IgA, если не было внутриутробной инфекции, незначительны. Динамика уровня иммуноглобулинов в сыворотке в зависимости от возраста представлена на рис. 1.2 . Предшественники Т-лимфоцитов на 6-8-й неделе внутриутробного развития заселяют тимус, где происходят рост, антигеннезависимая дифференцировка и гибель Т-лимфоцитов, направленных против собственных антигенов. Активность этих процессов возрастает, становясь максимальной в период полового созревания.

Фагоциты так же, как и лимфоциты, на ранних этапах кроветворения образуются желточном мешке. У двухмесячного плода их немного, и представлены в основном миелоцитами и макрофагами соединительной ткани . На 4-5-м месяце внутриутробного развития в селезенке и лимфоузлах появляются моноциты , количество которых впоследствии возрастает. Нейтрофилы новорожденных , родившихся в срок, проявляют нормальную фагоцитарную активность, нейтрофилы недоношенных фагоцитируют слабее. Способность нейтрофилов и моноцитов новорожденных к хемотаксису выражена слабее, чем у взрослых.

Начало синтеза компонентов комплемента во внутриутробном периоде по времени почти совпадает с началом синтеза иммуноглобулинов. Компоненты комплемента не проникают через плаценту, поэтому их концентрация в крови новорожденного невелика.

Формирование в онтогенезе миелоидных и лимфоидных рядов гемопоэза — роль желточного мешка, печени эмбрионов, тимуса, костного мозга. Миграции клеток иммунной системы в онтогенезе: перемещения стволовых кроветворных клеток, волны заселения тимуса и эмиграции Т-клеток из тимуса. Изменение реакции лимфоцитов на стимуляцию в процессе онтогенеза — соотношение пролиферации и апоптоза, анергии и иммунного ответа.

Иммунные процессы в перинатальном периоде — перестройки в иммунной системе, формирование основных типов иммунных процессов, формирование клеток памяти к основным антигенам среды обитания, автономизация периферического звена иммунной системы. Старение иммунной системы — инволюция тимуса и факторы, ее вызывающие, динамика гормонов тимуса, цитокинов, возрастной дисбаланс Th1/Th2-регуляции иммунных процессов, старческий иммунодефицит и его последствия.

1. Понятие об инфекции

инфекция — это комплекс биологиче­ских процессов, которые возникают в результате проник­новения патогенных микробов в макроорганизм.

Инфекция может протекать скрыто и с видимыми признаками. Клиническое проявление процесса называют инфекционной болезнью. Признаки болезни могут быть выражены по-разному, их форма бывает яркой, стертой, атипичной и т. д. Знание их имеет большое значение для своевременного и правильного определения болезни.

Инфекционный процесс включает внедрение, размножение и распространение возбудителя, и реакцию организма возбудителя.

Инфекционная болезнь от неинфекционной отличаетсятем, что она вызывается живым возбудителем или высо­комолекулярными структурами (ДНК или РНК) — но­сителями генетической информации у вирусов идругих организмов. Специфической причиной инфекции является микроорганизм, но развитие инфекционной болезни во многом обусловливается состоянием защитных сил мак­роорганизма.

В возникновении и развитии инфекционного процес­са — взаимодействии между макро- и микроорганизмом, которое приводит к нарушению гомеостаза (относитель­ное динамическое постоянство состава и физиологиче­ских функций внутренней среды), участвует весь орга­низм как целостная система в единстве с окружающей средой. Это в одинаковой степени относится как к макро-, так и к микроорганизму.

Инфекционный процесс включает в себя следующие периоды:

1. Инкубационный – промежуток времени от момента проникновения микроба до проявления определенных признаков.

2. Продромальный период – характеризуется общими симптомами болезни: повышение температуры, слабость, угнетение, потеря аппетита.

3. Клинический период – развитие основных признаков, характерных для данной инфекции: нарушение пищеварения, нервной системы, дыхания и т.д.

4. Период выздоровления – наступает при благоприятном исходе. Постепенно восстанавливаются физиологические функции организма. Клиническое выздоровление не всегда совпадает с освобождением организма от возбудителя.

Формы инфекции. Та инфекция, при которой микро­бы размножаются в крови, а следовательно, проникают во все органы и ткани, называется септицемией. Она протекает быстро и обычно заканчивается смертью. Форма инфекции, при которой кровь служит только для переноса микробов, а размножение их происходит в других тканях, называется бактериемией. Если микро бы, размножаясь в поврежденной ткани, образуют ток­сины, которые затем попадают в кровоток, то такая форма инфекции называется токсемией.

Для микроорганизма (возбудителя) внешней средой является макроорганизм, то есть те ткани, в которых он развивается. Проникнове­ние микробов в организм животного не всегда приводит к развитию инфекции. Для этого необходимы определен­ные условия и свойства возбудителя.

Факторы, определяющие возникновение и развитие инфекции.Возникновение и развитие инфекции в основ­ном зависит от следующих факторов: а) степени пато-генности микроба; б) иммунологического состояния макроорганизма; в) условий внешней среды.

А) Патогенность — видовой признак микроба, способ­ность его при соответствующих условиях вызывать ха­рактерное для него инфекционное заболевание. Ми­кроб не вызовет болезнь, если он не обладает виру­лентностью.

Вирулентность — индивидуальный признак каждого штамма, это мера его патогенности. Она проявляется в способности микроба проникать в органы и ткани, раз­множаться в них, вырабатывать вещества, которые мо­гут подавлять защитные силы макроорганизма. Виру­лентность может быть разной у микробов одного и того же вида и зависит от многих причин. Ее определяют путем заражения восприимчивых животных. При этом одни из них могут погибать через день, а другие — че­рез три дня. Следовательно, тот штамм который вызвал смерть через день, имел более высокую вирулентность, чем тот, который привел ктаким же последствиям через три дня. За единицу вирулентности принята минимальная смертельная доза (DLM — dosis letalis minima). Это наименьшее количество микробных клеток, способное вызвать гибель восприимчивых животных. Вирулент­ность — величина непостоянная, на нее оказывают влия­ние многие факторы. Так, при пассаже через восприим­чивый организм она возрастает и, наоборот, культиви­рование микробов в неблагоприятных условиях понижа­ет ее.

Факторы, обусловливающие вирулентность.

1. Инвазивность — способность микроорганизмов проникать, рас­пространяться и размножаться в тканях макроорганиз­ма. Некоторые микроорганизмы образуют вещества, ко­торые в сочетании с их продуцентами подавляют защит­ные силы макроорганизма, главным образом фагоцитоз. В состав таких комплексов входят и ферменты (гиалу-ронидаза, коллагеназа, лецитиназа, нейраминидаза и др.). Так, фермент гиалуронидаза гидролизует гиалу-роновую кислоту — основной компонент соединительной ткани; коллагеназа — разрушает коллаген и т. д. Все это повышает проницаемость тканей, увеличивает сте­пень инвазивности и вместе с другими факторами спо­собствует развитию инфекционного процесса.

2. Токсины — ядовитые вещества, образуемые микро­организмами. Различают экзо- и эндотоксины. Экзотоксины (белки)—продукты жизнедеятельности микробов, выделяемые во внешнюю среду или освобождаемые после их гибели. Эндотоксины — прочно связаны с телом микробной клетки, главным образом с ее стенкой. Представляют молекулярные комплексы грамотрицательных бактерий, состоящих из белков, липидов и полисахаридов, которые освобожда­ются только после их разрушения.

Экзотоксины высокотоксичны, термолабильны, разру­шаются, как и другие белки, при температуре 60—80°С в течение нескольких минут, при кипячении — мгновен­но, чувствительны к действию света. Сохраняются в вы­сушенном состоянии и при низкой температуре. Избира­тельно действуют на органы и ткани: разрушают субкле­точные структуры, нарушают функции клеток. Так, столбнячный токсин поражает двигательные нейроны спинного мозга, вызывает тонические сокращения мышц и клонические судороги. Ботулинический токсин (нейро-токсин) действует на черепномозговые нервы и вызы­вает расстройство зрения, акта глотания, паралич дыха­ния и другие явления. Его можно выделить изкультуральной жидкости путем отделения клеток фильт­рованием. Синтез микробных экзотоксинов происходит под влиянием генов, локализованных в плазмидах или профагах. Удаление плазмид или профага из клетки делает ее нетоксичной, введение плазмид или профага в клетку восстанавливает процесс токсинообразования. Заболевание, вызываемое токси­ном, возникает через некоторое время после проникнове­ния его продуцента в организм. Инкубационный период колеблется от нескольких часов до нескольких дней. Токсины обладают свойством ферментов и являются сильными биологическими ядами.

Эндотоксины менее токсичны. В отличие от экзотоксинов они термостабильны, выдерживают кипячение и стери­лизацию при 120°Сдо 30 мин. комплексу антигенные свойства. Быстрое разрушение грамотрицательных микробов в организме может уско­рить гибель животного, что необходимо учитывать при назначении сильнодействующих лечебных средств.

Имеются микроорганизмы, которые образуют экзо- и эндотоксины (холерный вибрион, гемолитические штам­мы эшерихий).

3. Образование капсулы. Капсулообразование не яв­ляется видовым признаком. Микробы одного и того же вида могут иметь капсульные и бескапсульные штаммы. Капсулы выполняют защитную функцию, повышают резистентность к фагоцитозу, у патогенных микробов обусловливают вирулентность. Так, возбудитель сибир­ской язвы в организме образует капсулу и, как известно, быстро вызывает смерть. Но из бескапсульного штамма сибиреязвенного микроба готовят вакцину (СТИ), кото­рая не только не приводит животное к гибели, а, наобо­рот, сообщает ему невосприимчивость к такому же пато­генному микробу.

Б) Роль иммунологического состояния макроорганизма

Возникновение инфекции и ее развитие во многом зависят от реактив­ности макроорганизма. Про­никновение возбудителя в организм не всегда приводит к развитию инфекции. Микробы в организм проникают определенными путями, которые называют входными воротами инфекции. Заразное начало в организм чаще попадает через пищеварительный тракт (с кормом и во­дой) и органы дыхания. Воротами инфекции могут быть также: поврежденная кожа, слизистые глаз, мочеполо­вых путей.

В организме микробы встречают множество естест­венных преград: неповрежденные ткани, цидные вещест­ва, выделяемые организмом (лизоцим идр.). Иногда микробы попадают непосредственно в кровоток и рас­пространяются в организме по кровяному руслу (гемато-генный путь). Часть из них на пути следования погиба­ет, и остаются лишь наиболее приспособленные к новым условиям среды. При такой инфекции, как бешенство, возбудитель (вирус) перемещается к месту локализации по нервной ткани (неврогенный путь), а если такую ткань перерезать, заболевания не произойдет.

С пораженной ткани процесс может распространять­ся на однородную здоровую ткань. Такое явление чаще наблюдается при поражении органов дыхания. Достиг­нув определенного органа, микробы начинают размно­жаться: выделяют токсины, образуют капсулы, подавля­ют защитные силы организма. Органотропность наибо­лее ярко выражена у возбудителя туберкулеза, местом локализации которого чаще всего бывает легочная ткань. Для некоторых вирусных инфекций (ящур, оспа) таким местом является эпителиальная ткань. Но это не озна­чает, что возбудитель не попадает в другие ткани. Все органы единого организма связаны между собой, поэто­му нарушение функции одного из них ведет к изменению физиологического равновесия всего организма.

В инфекционном процессе ведущая роль принадле­жит макроорганизму. Ко многим инфекциям животные имеют естественный (конституциональный) иммунитет. Например, крупный рогатый скот не болеет сапом лоша­дей, которые, в свою очередь, нечувствительны к чуме свиней и т. д. В возникновении инфекции не менее важ­ное значение имеют возраст животного, уровень корм­ления, другие факторы.

Возраст. Реактивность молодых животных низка: они малочувствительны к раздражителям, в их организ­ме недостаточно антител. Имеются инфекции, которые встречаются главным образом у молодых животных. Так, телята и молодняк некоторых других видов животных сразу же после рождения могут заболевать эшерихиозом (коли-бактериозом).

Кормление. Большое значение в борьбе организма с инфекцией имеет кормление. Оно должно быть не только достаточным, но и доброкачественным (полноценным). Недостаток протеина, витаминов, макро- и микроэлемен­тов отрицательно сказывается на сопротивляемости орга­низма. При этом нарушается обмен веществ, уменьшается количество иммуноглобулинов (антител). Если в рационе недостает витамина А, то в организме наруша­ются окислительные процессы, понижается защитная функция кожных и слизистых покровов. При недостатке витаминов группы В наблюдается подавление фагоци­тарной активности лейкоцитов, распространение микро­бов по организму и т. д. Авитаминоз С ведет к повреж­дению слизистых оболочек и тем самым открывает путь возбудителям болезней. Высокая продуктивность живот­ных иногда понижает резистентность организма, в связи с чем они бывают склонны к заболеванию туберкулезом и другими инфекциями.

В) Влияние условий среды на возникнове­ние и развитие инфекционного процесса

. Резкое изменение температуры, переохлаждение или перегревание орга­низма также понижают его резистентность и создают благоприятные условия для развития патогенных микро­организмов. Значение температуры в возникновении инфекции можно продемонстрировать на следующем примере. Куры обычно не болеют сибирской язвой, так как температура их тела в 42°С неблагоприятна для развития возбудителя. Но если организм курицы охла­дить путем погружения ее конечностей в холодную воду (по Л. Пастеру) и в это время ввести возбудителя болезни (сибирской язвы), то птица заболевает. Данный пример показывает, что в возникновении и развитии инфекции большую роль играет влияние физических факторов на организм животного.

|	следующая лекция ==>
Виды порчи мяса	|	Иммунитет

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет