Антитоксический иммунитет в микробиологии
У большинства россиян представление об иммунитете складывается под влиянием рекламных роликов. Средства для его поддержания и укрепления предлагают в виде йогуртов, творожков, витаминов, употребляя которые можно начисто забыть обо всех болячках. На самом деле, состояние иммунной системы зависит не только от приема кисломолочного продукта или биологической добавки. Более того, при изобилии всех широко рекламируемых средств для укрепления иммунитета, особенно лекарственных, таких как иммуномодуляторы и иммуностимуляторы, к их применению нужно подходить крайне осторожно. Зачастую громкие слова о чудодейственных продуктах — просто ловкий рекламный ход.
Понятие иммунитета
Иммунитет — это механизм действия иммунных клеток, направленный на поддержание постоянства внутренней среды организма, сформированный с целью защиты от инфекций и вирусов и выработки методов противостояния воздействию последних при их проникновении.
Виды иммунитета
Виды иммунитета имеют множество классификаций по различным признакам.
В первую очередь, разделяют врожденный и приобретенный виды иммунитета.
Врожденный тип обусловлен наследственностью, передается через плаценту с кровью матери, при грудном вскармливании с молоком.
Приобретенный иммунитет формируется на протяжении жизни человека. Факторами влияния являются окружающая среда с ее бактериями, перенесенные инфекции. Данный вид предполагает деление на активный иммунитет, который модулируется при помощи запоминания иммунными клетками возбудителя заболевания, и пассивный, когда в организм вводятся уже готовые антитела при помощи вакцин и сывороток.
Локально иммунитет подразделяют на общий и местный. Общая иммунная система охватывает защитой весь организм, местная — определенный орган.
По действию различают гуморальный и клеточный иммунитет.
По направлениям выделяют противоинфекционный, противоопухолевый и трансплантационный иммунитет.
К одному из видов противоинфекционного иммунитета относят иммунитет антитоксический.
Антитоксический тип иммунной реакции
Антитоксический иммунитет направлен на обезвреживание отравляющих веществ, выделяемых возбудителями таких заболеваний как дифтерия, столбняк, газовая гангрена, ботулизм, полиомиелит, дизентерия. Его защитные свойства основаны на действии иммуноглобулина G. Именно он строит защиту от токсического воздействия зловредных микроорганизмов, вырабатывая к каждому свои определенные антитела. Иммуноглобулин G также обладает памятью, и если в организм повторно подвергся интоксикации одним и тем же вирусом, он достаточно быстро удалит его.
Способ воздействия и особенности антитоксинов
Антитоксический иммунитет обусловлен действиями антитоксинов, которые вырабатываются в ответ на отравляющее влияние токсинов, выделяемых микроорганизмами-разносчиками инфекции, подавляя активность их токсических свойств.
Немецкий ученый П. Эрлих разработал схему, которая отображает принцип действия антитоксинов на токсины. Отравляющее действие токсина происходит в том случае, когда он сумел прицепиться к живому веществу в крови. Если такое соединение произошло, живой элемент крови подвергается ядовитому влиянию токсина.
Звенья живого элемента с присоединившимся чуждым токсином действуют в организме далеко не в этом направлении, поэтому соединяющие части, занятые токсинами, иммунная система начинает заменять новыми. Эти новые звенья и есть антитоксины. В спайке с токсином, они подавляют действие последнего на живое вещество.
Отсюда была выведена главная особенность антитоксического иммунитета: антитела (антитоксины) не убивают антиген, а нейтрализуют его токсические свойства. Исследования Эрлиха дали новую характеристику видам иммунитета. Он стал разделяться на клеточный (открытый ранее И. Мечниковым) и гуморальный, который образуется в плазме крови.
Использование антитоксинов в медицине
Не всегда вырабатываемых самим организмом антител хватает на подавление токсического воздействия антигенов. Немецким иммунологом-микробиологом А. Берингом и французом Э. Ру на основе исследований Эрлиха была изобретена антитоксическая сыворотка. На ранних стадиях такого заболевания как дифтерия пациенту вводятся антитела к дифтерийному токсину, и при их помощи больной успешно справляется с болезнью.
В общих чертах, антидифтерийная сыворотка представляет собой жидкость, содержащую большое число антитоксинов. Добывается она при участии лошадей, устойчивых к дифтерии. Животному впрыскивается дифтерийный антиген до тех пор, пока животное не начинает вырабатывать огромное количество антител к нему. Такая кровяная сыворотка с высокой концентрацией антител к дифтерии является мощным оружием против этой ядовитой инфекции.
Такой же метод лечения используется и при остальных инфекционных заболеваниях, таких как столбняк, дизентерия и др. Больным вводится сыворотка с высоким содержанием антитоксинов к отравляющим антигенам болезни.
Механизмы выработки антитоксической иммунной реакции
Эта форма иммунной реакции не является наследственной, способной передаваться от матери плоду. Антитоксический иммунитет — приобретенный, вырабатывается при внедрении отравляющих антигенов естественным или искусственным путем. Естественным образом антитоксическая защита приобретается при перенесении высокотоксикогенных инфекционных заболеваний, когда самостоятельная выработка организмом антитоксинов является ответом на ядовитое воздействие возбудителей.
Искусственно антитоксический иммунитет вырабатывается при введении вакцин или анатоксина, а также иммунных сывороток.
Напряженность иммунитета
Риск поражения организма инфекционным заболеванием зависит от количества антител, вырабатываемых в жидкой части крови против этого заболевания. Устойчивость организма к возбудителям называют напряженностью иммунитета.
Уровень устойчивости анализируется отдельно к каждой болезни и определяется количеством производимых антитоксинов. К примеру, если 1/30 в составе 1 мл крови составляет антитоксин против дифтерии, то можно уверенно говорить об отсутствии риска поражения инфекцией.
В заключении надо отметить, что иммунологией антитоксическому иммунитету отводится свое почетное место, поскольку изучение его механизмов действия и выработки дало возможность избавления человечества от таких смертельно опасных заболеваний как дифтерия, столбняк, дизентерия, ботулизм, газовая гангрена и др.
Здоровая иммунная система постоянно защищает организм человека от самых разных болезнетворных угроз. Но стоит иммунитету снизить свои функции, начинают развиваться заболевания. Переболев каким-либо заболеванием или проведя вакцинирование против болезни, вызываемой соответствующим патогенным микроорганизмом, иммунная защита вырабатывает противоинфекционный и антитоксический иммунитет.
Иммунитет, его виды
Сложная совокупная система специфических механизмов, реакций и барьеров, направленных на защиту и сохранения здоровья человека называется иммунитетом.
Иммунную конструкцию составляют специальные органы и клетки.
Видовое подразделение иммунных сил определяется как:
- Врожденный потенциал — самая сильная форма защитных реакций, передающаяся из поколения в поколение. Обладает быстрой реакцией, способен блокировать инфекционный процесс, не дав ему распространится. Специальные рецепторные компоненты запускают процессы по разрушению патогена;
- Приобретенный потенциал — резистентность, приобретаемая на протяжении всей жизни, но не имеет наследственных параметров. Он действует медленнее, чем врожденный, но способствует адаптации и обучению иммунных клеток, предоставляя возможность формированию антител и клеток-киллеров.
По формам иммунологической приобретенной защиты выделяют:
- Естественную сопротивляемость, проявляющеюся пассивно, то есть это вид иммунитета новорожденных, защищающий его от пагубного воздействия окружающей среды до года, или активно, способ невосприимчивости, вырабатывающийся после перенесения инфекционных и неинфекционных заболеваний;
- Искусственную устойчивость, которая приобретается пассивным способом, благодаря введению иммуноглобулинов с сывороток, содержащих активные антитела, или активным, проявляющимся через прививочные методики, провоцирующие организм на образование соответствующей защиты в виде антител.
Иммунную защиту рассматривают по совокупности действий и механизмов, распределяя на:
- Общие процессы защиты — иммунные клетки, циркулирующие в крови;
- Местные источники обороны — защитные механизмы локализованные в определенном органе.
Общий иммунитет
Общий иммунитет создает защиту для всего организма путем распространения иммунных клеток через кровоток:
- Фагоциты — иммунологические клеточные элементы, которые обеспечивают защиту организма, используя систему фагоцитоза: поглощения вредоносных объектов, погибших, зараженных и собственных мутировавших клеток;
- Антитела — иммуноглобулиновые белковые соединения, находящиеся в плазме кровеносной системы, которые образуются в качестве ответной реакции на появление возбудителя.
Иммуноглобулины подразделяются на типы:
- М — самый крупный тип, является главным действующим механизмом при выработке первичного иммунного ответа, так же определяют принадлежность человека к той или иной группе крови;
- G – образуются после перенесения заболевания или при повторном заражении соответствующей инфекцией;
- А — располагается в крови, слизистых секретах и ферментах, обеспечивая своевременную защиту местного иммунитета;
- Е — синтезируются в плазме для участия в быстрых аллергических реакциях;
- Д — способствует активации распознающей функции лимфоцитов типа В.
Местный иммунитет
Местный иммунитет, или локальный, функционирует в местах непосредственного контакта с окружающим миром. Его клетки, механизмы и барьеры имеют направленное действие для обеспечения защиты организма от внедрения вирусов, бактерий, других вредоносных микроорганизмов.
Главными исполнителями защитных функции локального иммунитета являются: секреторные выделения, слизь, слюна, слезы, ферменты, в состав которых входят различные макрофаги, интерфероны, естественная микрофлора кожи и внутренних органов и систем, эпителиальные и другие клетки.
Видовое разнообразие
Так же в иммунологической практике рассматривается видовое подразделение иммунологических механизмов по влиянию соответствующих антигенов.
Антигены — это молекулы генетически чужеродного вида, имеющие способность связываться с антителами организма. Антигены непосредственно вызывают иммунологический ответ на свое присутствие.
Распределяются на:
- Экзогенные — начинают свое развитие после непосредственного попадания из окружающего мира с водой, пищей, воздухом;
- Эндогенные — образование которых связано с деятельностью инфекции вирусного или бактериального характера;
- Аутоантигенные — развиваются при наличии аутоиммунного заболевания.
Иммунная защита, которая приобретается после инфицирования определенным патогенным возбудителем и выработки специфических средств защитными механизмами, является противоинфекционной защитой организма.
Антимикробный иммунитет обусловлен деятельность организма направленной на уничтожение чужеродных микроорганизмов при заражении или вакцинировании. Различают по развитию защитного механизма:
- Антибактериальный;
- Противовирусный;
- Антипаразитарный;
- Противогрибковый;
- Атитоксический.
Антибактериальная защита
Иммунитет против бактериальной инфекции вырабатывается под действием внедрения бактерий. Главными механизмами бактериальной защиты являются:
- Лизоцим — агент антибактериального направления, специализирующийся на разрушении клеточной стенки бактерии;
- Система комплимента — протеолитическая ферментная конструкция, состоящая из сложных белков, постоянно присутствующая в жидкости крови;
- Лизинов типа В — незаменимый вид аминокислоты, входящий в состав белков, производящих антитела, ферменты, альбумины, имеющие противобактериальное свойство;
- Фагоцитов — клетки, предназначенные для окружения и поглощения бактерии, после ее связывания специфическими рецепторами;
Реакции специфического иммунитета — механизмы и реакции, направленные на уничтожение бактерии на гуморальном и клеточном уровне.
Наличие противобактериальной защиты оценивается по количеству иммуноглобулинов типа G и М в крови, по уровню неспецифических клеток, имеющих антибактериальное действие.
Иммунитет вырабатывается через вакцинацию, введение специальных сывороток и после заражения.
Противовирусная защита
Противовирусная структура защитных механизмов связана с особенностью вирусного размножения и патогенеза болезней.
Такой вид иммунитета основан на действии специальных:
- Неспецифических ингибиторов противовирусной природы, подавляющих вирусы, находящиеся не в кровяной жидкости;
- Нуклеазидов — клетки, блокирующие ДНК и РНК вируса;
- Иммуноглобулины — вещества, имеющие противовирусный нейтрализатор, способствует выработке антител;
- Лимфоцитов типа В и Т — главные иммунные клетки, обеспечивающие клеточный и гуморальный иммунитет, воздействуют на развитие притивовирусного иммунитета;
- Интерферонов — белковые соединения, выделяемые при наступлении иммунологического ответа;
- Естественных киллеров — уничтожают вирусные молекулы и активизируют работу рецепторных ингибиторов;
- Макрофагов — захватывают и переваривают чужеродные патогены.
В практической медицине для повышения уровня сопротивляемости к вирусным инфекциям используют вакцинацию, препараты на основе интерферона, иммуномодуляторы.
Противопаразитарная защита
Паразиты и простейшие нарушают нормальную деятельность всего организма. Иммуннологический ответ вырабатывается исходя из:
- Патогена;
- Места локализации.
Основным оружием иммунной системы служат:
- Иммуноглобулины типа Е — защитники тканей и органов, имеющих непосредственную связь с окружающей средой;
- Цитолитические антитела — клетки растворяющие патогенные микроорганизмы;
- Макрофаги — уничтожают паразитов и простейших;
- Кишечная ткань и микрофлора — способствует угнетению роста колонии, выводит особей из организма.
Противогрибковая защита
Грибковая инфекция развивается у людей со сниженным иммунным статусом на клеточном уровне. Как правило, грибки поражают не только кожу и слизистые, но и внутренние органы, в том числе мозг.
Антитела при борьбе с грибковым заболеванием играет не столь важную роль. Главным оружием иммунитета является клетки типа Т, вырабатываемые тимусом и костным мозгом:
- Полиморфноядерные — белые круглые клетки, обеспечивающие иммунитет в тканях;
- Клетки типа Т — осуществляют клеточные иммунологические реакции;
- Лимфоциты типа НК — клетки, приводящие к гибели отдельные особи и колонии.
Антитоксическая защита
Иммунитет антитоксический — это одна из форм гуморального иммунитета, основанная на работе иммуноглобулина G по предотвращению действий токсических веществ, выделяемых при инфекционном заболевании. От действии данной иммунологической формы зависит процесс выздоровления, так как все бактерии, вирусы, паразиты, простейшие и различного рода патогенные объекты при своей жизнедеятельности внутри организма человека выделяют токсические вещества.
Главным механизмом обезвреживания отравляющих веществ являются антитоксины.
Иммунитет антитоксический вырабатывает антитела при воздействии:
- Токсинов — яды, выделяемые болезнетворными объектами;
- Анатоксинов — токсоидный препарат на основе токсинов без ярко выраженного отравляющего эффекта.
Данный иммунологический ответ не является врожденным, а приобретается организмом. Синтез антитоксинов происходит вследствие естественного проникновения токсических патогенов или искусственно:
- При использовании сывороток на основе токсинов;
- Иммунизации с помощью анатоксинами.
Иммунитет антитоксический вырабатывается при введении вакцины против сильно токсичных инфекций: дифтерии, полиомиелита, столбняка, ботулизма, дизентерии, а так же против змеиных ядов. А так же в комплексной терапии антибиотиками и другими видами терапии, так как последние уничтожают только причину появления токсичных компонентов в организме.
Действия антитоксических клеток обусловлены:
- Провоцированием напряженности состояния иммунитета;
- Активностью и количеством Иммуноглобулина типа А — специфический секреторный белок, содержащийся в слюне, слизистых оболочках, секрете органов ЖКТ, желчи, в органах дыхания, способствуют нейтрализации токсичных веществ;
- Выраженными свойствами;
- Нейтрализующем действием на определенный вид токсина;
- Накоплением антитоксических типов иммуноглобулина;
- Действиями других видов иммунитета, как например противовирусного.
Все видовые иммунологические проявления формируются на основе специфических механизмов и реакций. При которых неспецифические функции включаются в активную работу при внедрении любого вредоносного элемента, а специфические — при определенном патогенном воздействии. При чем действия их совокупно и целенаправленно защищают организм по всем направлениям, исходящим от угрозы здоровью.
Видео
Антитоксический
иммунитет формируется при заболеваниях,
возбудители которых продуцируют и
выделяют в окружающую среду экзотоксины
(возбудители дифтерии, ботулизма,
столбняка, газовой раневой инфекции,
стафилококки, стрептококки).
В процессе эволюции
макроорганизм при заражении токсигенными
микробами выработал способность
обезвреживать не только микробные
клетки, но и их токсины. Обезвреживание
экзотоксинов обуславливается антитоксинами
в результате реакции нейтрализации.
Антитоксичские
сыворотки (дифтерийная, столбнячная,
ботулиновая, газовогангренозная)
применяются с лечебной целью при
токсикоинфекциях. При введении
антитоксических сывороток создается
искусственный пассивный приобретенный
иммунитет.
Особенности
антибактериального иммунитета.
Для этого вида
иммунитета особое значение имеет уровень
циркулирующих антител, комплемента и
функциональное состояние лейкоцитов.
Дефекты синтеза антител класса IgG,
особенно IgG1 и IgG3, С3-компонента комплемента
и неспособность лейкоцитов к завершенному
фагоцитозу значительно усиливают риск
заболевания бактериальными инфекциями.
Антитела в сочетании с комплементом
могут оказывать прямое повреждающее
действие на бактерии. Особенно
чувствительна к литическому действию
антител внешняя липидная оболочка
грамотрицательных бактерий.
Специфический
иммунитет
против инфекций, вызванных инкапсулированными
бактериями (пневмококки, стрептококки
гр. А, менингококки, клебсиелла и др.),
зависит от уровня антител против
макромолекул клеточной капсулы
(капсулярного полисахарида). У
грамотрицательных бактерий хорошим
иммуногеном является соматический
полисахарид.
Любой инфекционный
возбудитель — это сложный антигенный
комплекс, включающий множество антигенных
компонентов, которые можно разделить
на фракции — полипептиды, определяющие
иммунный ответ к данному полипептиду.
Таким образом, иммунный ответ развивается
не на микроб или микробный полипептид,
а на отдельные пептиды, составляющие
низкомолекулярные эпитопы возбудителя.
Ведущую роль в
иммунитете к бактериям, образующим
экзотоксин, играют антитоксины,
нейтрализующие его и препятствующие
повреждению тканей. Антитоксический
иммунитет развивается при столбняке,
ботулизме, дифтерии, газовой гангрене
и др.
Различают 3 способа
действия антитоксина:
1. Прямая реакция
антител с группами, ответственными за
токсичность бактерийного продукта;
2. Взаимодействие
антитоксина с рецепторными участками
токсина, что препятствует фиксации
токсина на специфических рецепторах
клеток-мишеней;
3. Образование
иммунных комплексов, их активный
фагоцитоз и, следовательно, ограничение
проникновения токсина в ткани.
И тем не менее,
напряженный антитоксический иммунитет
сам по себе еще не обеспечивает полную
защиту и не предотвращает размножение
возбудителя в организме реконвалесцента
или здорового носителя.
В процессе формирования
антибактериального иммунитета отмечается
усиление фагоцитоза благодаря:
Опсонизации бактерий
антителами с последующим взаимодействием
антител с Fc-рецепторами макрофагов;
Нейтрализации
антифагоцитарных веществ возбудителя
(например, М-белка стрептококка или
капсулярных субстанций многих видов
бактерий);
Нейтрализации
веществ, секретируемых некоторыми
бактериями и предотвращающих скопление
макрофагов в местах проникновения
возбудителя;
Опсонизации самого
фагоцита.
Клеточный иммунитет
является основой устойчивости против
инфекций, возбудители которых имеют
внутриклеточный путь размножения
(туберкулез, листериоз, сальмонеллез,
туляремия, бруцеллез, токсоплазма). Для
этих же инфекций характерно появление
гранулематозных изменений в инфицированной
ткани и развитие ГЗТ, наличие которой
служит одним из признаков появления
клеточного иммунитета. Кожные реакции
ГЗТ на введение микробного аллергена
появляются на ранней стадии заболевания,
их интенсивность достигает максимума
в разгар болезни.
В механизме
антибактериального иммунитета
существенную роль играют цитотоксические
Т-лимфоциты, оказывающие киллинг-эффект
на клетки, содержащие паразитирующие
в них микробы. Одни субпопуляции
иммунокомпетентных клеток (Т-хелперы,
Т-эффекторы, ГЗТ, цитотоксические
Т-лимфоциты) распознают комплекс,
состоящий из фрагментов бактериального
антигена и антигенов HLA класса I или II,
а другие группы клеток (В-клетки,
Т-супрессоры) могут реагировать на
непроцессированный антиген.
Многие возбудители
инфекций и вакцины способны неспецифически
стимулировать антителообразование,
фагоцитоз, цитотоксические и другие
реакции клеточного иммунитета. Эндотоксины
преимущественно усиливают антиинфекционный
иммунитет, а экзотоксины во многих
случаях подавляют его.
Нестерильным
называют такой
иммунитет, который действует на
находящихся в организме возбудителей.
Стерильный
иммунитет –
это устойчивость к возбудителю
инфекционного заболевания, выработанная
в процессе болезни и оставшаяся после
излечения. К стерильному относят также
иммунитет, появившийся в результате
вакцинации. То есть в случае стерильного
иммунитета к какому-либо возбудителю,
самого возбудителя в организме нет.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #