Длительный иммунитет обеспечивают анатоксины

Прошло много лет с тех пор, как, пытаясь обезопасить себя от натуральной оспы, китайцы стали вкладывать в ноздри высушенные оспенные струпья, а индейцы — втирать их в надрезы кожи. Только Э.Дженнер (эмпирически) и Л.Пастер (научно) разработали основы создания и применения предохранительных прививок из живых микробов. Первыми в 1880–1885 гг. Л.Пастер получил вакцины против куриной холеры, сибирской язвы и бешенства. Вакцины — биопрепараты для создания у людей иммунитета к инфекционным заболеваниям. Корпускулярные вакцины содержат аттенуированные или убитые микробы (вирионы), некорпускулярные — продукты их химического расщепления (химические вакцины), обезвреженные экзотоксины бактерий или яды (анатоксины). Вакцины различаются по числу антигенов, входящих в их состав: моновакцины и поливакцины (ассоциированные). По видовому составу вакцины могут быть бактериальными, вирусными, риккетсиозными.

Живые вакцины содержат ослабленные бактерии (бруцеллезная, туляремийная, чумная, антиязвенная, туберкулезная) или вирусы (против натуральной оспы, желтой лихорадки, бешенства, полиомиелита, гриппа, кори, эпидемического паротита). Поскольку мутантные штаммы способны репродуцироваться в привитом организме и вызывать кратковременную и невыраженную вакцинную инфекцию, живые вакцины (в основном моновакцины) более иммуногенны, создают иммунитет высокой напряженности, сохраняющийся длительное время. Так, противооспенная и туляремийная вакцины обеспечивают 5–7-летний иммунитет, противогриппозная — 6–8-месячный. К сожалению, они имеют и ряд недостатков: высокую реактогенность, аллергогенность, способность вызывать тяжелые осложнения, в т.ч. генерализацию вакцинного процесса.

Убитые вакцины (моно- и поли-) используются для профилактики тифа, паратифов, коклюша, холеры, лептоспироза, дизентерии, гриппа, полиомиелита, клещевого энцефалита и др. Эти вакцины отличаются невысокой иммуногенностью, создают непродолжительный иммунитет (до 1 года), вероятно из-за технологической денатурации антигенов.

Полные антигены микробов, очищенные от примесей, представляют собой химические вакцины. Они характеризуются низкой реактогенностью, по эффективности превосходят убитые вакцины. Применяются для профилактики брюшного тифа, паратифов А и В (вакцина ТАВte со столбнячным анатоксином), коклюша, туберкулеза.

Анатоксины (столбнячный, дифтерийный, гангренозный, ботулинический, стафилококковый) — мало реактогенны, способны формировать напряженный иммунитет на 4–5 лет.

В настоящее время в распоряжении врача насчитывается около 30 вакцин. К антибактериальным относится 16 (дифтерийная, коклюшная, бруцеллезная, туляремийная, чумная, сибиреязвенная, туберкулезная и др.), к противовирусным — 8 (против натуральной оспы, бешенства, гриппа, полиомиелита, кори и др.). Кроме этого, успешно используются две риккетсиозные (сыпной тиф, Ку-лихорадка) и антилептоспирозная вакцины. Перспективным является создание синтетических, рекомбинантных и антиидиотипических вакцин.

Фаги представляют собой вирусы, способные проникать в бактериальную клетку, репродуцироваться и вызывать ее лизис. Бактериофаги применяются для фагопрофилактики и фаготерапии инфекционных заболеваний. Преимущество фаготерапии заключается в возможности избирательного лизирования определенных микробов и безвредности для пациента. Назначают бактериофаги при различных кишечных инфекциях, дисбактериозе, гнойных инфекциях и др. Возможно сочетание фаго- и химиотерапии.

Инактивированные прививки считаются более безопасными, но не менее эффективными, чем живые. Они содержат убитые штаммы вирусов, бактерии, фрагменты возбудителей патологий, анатоксины. Последние вещества чаще всего входят в состав инактивированных вакцин. Получение анатоксина проходит по алгоритму с соблюдением определенной технологии.

Получение анатоксинов нативных и адсорбированных

Впервые метод создания анатоксинов предложил ученый-биолог Франции Гастон Рамон в 1923 году. Суть получения анатоксинов заключается в том, что сначала выращиваются в жидких питательных средах бактерии, которые продуцируют экзотоксины.

Затем патогены проходят фильтрацию, в процессе которой удаляются микробные тела, а остаются лишь токсины. Выполняется воздействие раствором формалина концентрацией 0,3-0,4%. Токсины помещают в термостат на месяц.

Там они подвергаются воздействию температуры +37-40 градусов. В ходе такого процесса полностью исчезают все токсические качества. Затем анатоксин проверяют на безвредность, стерильность, иммуногенность. Полученное вещество называют нативным. Средство содержит большое количество элементов питательной среды, которые могут вызывать негативную реакцию организма при вакцинации.

Нативные анатоксины характеризуются низкой удельной активностью. Их нужно вводить в больших дозах. Для устранения этого недостатка было принято решение очищать и адсорбировать препарат на адъювантах. Вещество получается безвредным, способным формировать крепкий иммунитет. Так изготавливают адсорбированные высокоочищенные препараты.

Очистка и титрование убитых вакцин

Чем чище вакцина, тем лучше она переносится организмом, тем меньше риск развития побочных реакций и осложнений. Поэтому препарат подвергают химическому и физическому воздействию.

Например, используются такие способы очистки:

• кислотное или спиртовое осаждение;
• экстракция трихлоруксусной кислотой;
• щелочной или кислотный гидролиз;
• ферментативный гидролиз;
• ионообменная хроматография;
• высаливание нейтральными солями.

В итоге получается концентрированное средство, лишенное балластных компонентов.

Титрирование убитых вакцин – это метод, который используется для производства препарата с нужной концентрацией анатоксинов в растворе. Эту процедуру проводят со стандартной фолликулирующей антитоксической сывороткой с известным числом единиц токсоида.

Применение анатоксинов

Анатоксины нашли широкое применение в медицине. Используют их в основном для плановой или экстренной профилактики инфекционных и вирусных патологий. Реже токсоиды задействуют при лечении.

Примерами инактивированных вакцин на основе анатоксинов являются такие препараты:

• АДС;
• АКДС;
• Т.Д. Вакс;
• АДС-М;
• Имовакс Д.Т. Адюльт;
• АС.

Преимущества вакцин на основе анатоксинов перед живыми прививками заключаются в следующем:

• простота получения;
• безвредность.

К недостаткам стоит отнести:

• низкую иммуногенность;
• формирование непродолжительного иммунитета;
• потребность в прохождении более длительного курса.

Как формируется антитоксический иммунитет?

После введения путем поставки укола антигенного материала, в месте инъекции наблюдается концентрация клеток иммунной системы.

Организм начинает реагировать на анатоксин защитной реакцией. Иммунный ответ развивается быстро – в течение нескольких суток после прививки.

В ходе такого процесса продуцируются антитела. Эти вещества уничтожают чужеродный материал.

Антитела сохраняются в течение длительного времени.

При попытке вируса или бактерии проникнуть в организм и начать размножаться, защитные силы сразу активизируются и уничтожают патогенов.

Где образуются антитела при вакцинации?

Антитела при вакцинации образуются В-лимфоцитами. Они содержатся в мембране этих клеток, в сыворотке. Если в организм проникает инфекция, то антитела начинают поступать в кровеносное русло. Там они распознают вирус, бактерию и подают сигнал иммунной системе с целью борьбы с возбудителями болезни.

Анализ на титры антител по вирусам вакцин

Для выявления крепости иммунитета приобретенного в ходе вакцинации, проводят специальный тест. Он показывает концентрацию антител в организме. Называется исследование иммунофлюоресцентным анализом (ИФА).

Суть процедуры в следующем:

• у пациента берут порцию крови;
• сыворотку помещают на поверхность планшетки
• добавляется специальное окрашивающее вещество;
• по интенсивности окраски судят о концентрации антител, наличии скрытого заболевания.

Такое исследование по времени занимает около двух дней. В некоторых лабораториях доступен срочный анализ по более высокой цене.

Видео по теме

О вакцинах, сыворотках и анатоксинах в видео:

Таким образом, анатоксины получают путем культивирования патогенов, проведения фильтрации, очистки и адсорбирования. Вакцины на базе токсоидов считаются более безопасными, но их иммуногенность ниже.

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.