Неспецифические факторы иммунитета животных
Дословно иммунитет — это невосприимчивость организма к воздействию на него болезнетворных агентов, продуктов их жизнедеятельности, а также чужеродных веществ. Если же рассматривать иммунитет в широком его понимании, то иммунитет — есть система защитных реакций организма против факторов внешней среды (в т.ч. и микробных), которые нарушают функциональную целостность организма. При рассмотрении иммунитета с точки зрения генетики—это способность организма отличать чужеродный материал («чужой» белок от «своего»), что очень важно, т.к. поступление в организм веществ, имеющих признаки чужеродной информации, приведет к структурному и химическому нарушению клеток организма.
У животных иммунитет определяется генетически обусловленными факторами. Иммунная реакция бывает как к инфекционным, так и неинфекционным факторам. В создании иммунитета принимает участие весь организм, все защитные механизмы которого тесно между собой взаимосвязаны. При иммунитете наряду с факторами специфической защиты (антитела, аллергия) принимают участие многочисленные неспецифические факторы (слизистые, кожа, лимфатическая система, ферменты крови, секреты, выделяемые пищеварительной системой и другие средства защиты). Все защитные реакции в организме осуществляются под воздействием нейро-гормональной регуляции.
Виды иммунитета.
Принято различать два вида иммунитета: видовой (наследственный) и приобретенный. При видовом иммунитете происходит передача иммунитета по наследству, от одного поколения другому, является весьма стойким в естественных условиях. При данном виде иммунитета животные одного вида не болеют инфекционными заболеваниями другого вида (крупный рогатый скот не болеет африканской чумой свиней, а свиньи не болеют чумой крупного рогатого скота). Приобретенный иммунитет возникает у животных в результате естественного переболевания – естественно приобретенный иммунитет или в результате искусственной иммунизации – искусственно приобретенный. Приобретенный иммунитет в свою очередь может быть активным или пассивным. Активным он будет в случае естественного переболевания той или иной инфекционной болезнью, по наследству не передается и длится месяцы и более.
В некоторых случаях он может быть пожизненным (оспа у человека, чума у собак). Искусственно приобретенный иммунитет мы получаем при вакцинации животных, когда подкожно или внутримышечно вводим ослабленных или инактивированных возбудителей инфекционных болезней или продуктов их жизнедеятельности; наступает через две недели после вакцинации и продолжается, если вакцина была живая, от нескольких месяцев до года.
Искусственно приобретенный иммунитет может быть пассивным — это когда животному вводят в кровь или подкожно иммунную или гипериммунную сыворотку, которая содержит готовые антитела против определенных возбудителей инфекционной болезни. Такой иммунитет длиться у животного 2-3 недели, причем применением гамма-глобулина длительность пассивного иммунитета можно увеличить. Этим видом иммунитета обладают и новорожденные животные, получающие готовые антитела с молозивом и молоком матери (колостральный иммунитет), он длиться несколько месяцев.
Стерильный и нестерильный иммунитет.
При некоторых инфекционных заболеваниях, когда состояние невосприимчивости связано с присутствием в организме возбудителя (туберкулез, бруцеллез и т.д.), устойчивость к новому заражению продолжается до тех пор, пока в организме животного сохраняется возбудитель данной инфекции. Такой иммунитет называется инфекционным, нестерильным или премуницией.
Данное положение используется в практике при вакцинации организма маловирулентными живыми возбудителями против туберкулеза (вакцина БЦЖ), бруцеллеза (штамм 19) и др. Состояние нестерильного иммунитета длиться иногда годами.
Иммунитет, образующийся после переболевания или вакцинации и сохраняющийся при отсутствии в организме возбудителя болезни называют стерильным.
У специалистов принято различать иммунитет в зависимости от того, на что направлено действие защитных механизмов организма – непосредственно на микробы или на их продукты. При антимикробном иммунитете происходит обезвреживание (разрушение или ингибиция) возбудителя. При антитоксическом иммунитете бактерии не разрушаются, а идет активная нейтрализация вырабатываемых ими токсинов (столбняк, ботулизм). Бывает иммунитет противогельминтный и неинфекционный.
Антимикробный иммунитет включает в себя невосприимчивость к бактериям, вирусам, риккетсиям, микоплазмам, грибам и простейшим. При антибактериальном иммунитете введенные в неиммунизированый организм авирулентные или слабовирулентные бактерии захватываются клетками ретикулоэндотелиальной системы, а также лейкоцитами крови, в результате чего организм быстро очищается от них, при введении же вирулентных бактерий в иммунный организм происходит заметная задержка в проникновении их в кровь и лимфатическую систему с места внедрения.
Противовирусный иммунитет основан, как и противобактериальный и антитоксический, на тех же механизмах защиты, но имеет ряд особенностей. При таких вирусных болезнях, как оспа, чума собак, приобретается длительный и напряженный иммунитет, однако, например, при гриппе человека или гриппе лошадей и др. вирусных болезнях иммунитет бывает непродолжительным и недостаточно напряженным.
Неспецифические факторы иммунитета.
Они многочисленны и взаимосвязанно действуют в целостной системе организма. В естественных условиях заражению организма препятствуют следующие группы защитных приспособлений:
1. Кожные и слизистые барьеры. Неповрежденные кожа и слизистые оболочки непроходимы для большинства микроорганизмов. Кожа и слизистые оболочки являются не только механическим барьером, но и стерилизующим в отношении многих микробов. Бактерицидные свойства кожи обусловлены молочной и жирной кислотами, содержащимися в секрете потовых и сальных желез. Антимикробным действием обладает секрет желез слизистых оболочек, содержащийся в слюне, слезах, носовом секрете, молоке ( лизим-белковое вещество типа энзима, растворяет бактерии, преимущественно из группы кокков). Секреты желез пищеварительного тракта оказывают бактерицидное действие на бактерии. Высокую бактерицидность имеет слюна и желудочный сок, а также желчь, обладающая способностью обезвреживать ряд вирусов.
2. Лимфатические барьеры. Те микробы, которые сумели пройти кожу и слизистые оболочки, встречаются с новым барьером — лимфатическими узлами (при попадании микробов через глотку барьером становится окологлоточное лимфатическое кольцо). Попав в лимфатические узлы, микробы захватываются клетками ретикулоэндотелиальной системы и подвергаются фагоцитозу. Барьерная функция лимфоузлов возрастает после проведенной вакцинации.
3. Фагоцитоз и воспаление. Борьба с проникшими в организм микробами, в месте внедрения которых организм отвечает воспалением, проводиться лейкоцитами (макрофагами), которые поглощают микробные клетки и своими ферментами разрушают их.
4. Гуморальные факторы. Попав в кровь, микробы встречаются с рядом защитных механизмов. Кровь и ее сыворотка обладает бактерицидной и бактериостатической активностью в отношении многих микробов (сибирской язвы, рожи свиней, стафилококков), имеющимся в ней бактериолизином. К гуморальным факторам относиться также комплемент, пропердин, термостабильный β-лизин, лизоцим и лейкины.
Все явления иммунитета регулируются нейро-гуморальным путем. При этом особое значение имеют гормоны, снижающие реактивность соединительной ткани — противовоспалительные и повышающие ее реактивность воспалительные. К противовоспалительным относятся адренокортикотропный гормон и кортизон, к воспалительным —соматотропный и гормон типа дезоксикортикостерона. Противовоспалительные гормоны угнетают выработку антител, воспалительные гормоны усиливают.
Тканевой иммунитет.
В процессе взаимодействия вируса с клеткой, наряду с гибелью одних клеток, в других происходит образование противовирусных антител -интерферона, происходит перестройка метаболизма клеток организма, не позволяющая вирусным частицам и дальше проникать в клетки и размножаться в них. Нейтрализующие вирус антитела в клетках появляются на второй день, как попал вирус в организм. В результате появления внутриклеточных антител, происходит нейтрализация вируса, без развития патологических изменений в органах.
Функциональный иммунитет.
Защитные реакции организма на действие возбудителя инфекционной болезни возникает не изолированно, а во взаимосвязи всех систем и органов. Взаимосвязь в организме осуществляет нервная система, и от типа нервной системы и ее тонуса целиком зависит уровень и качество защитных механизмов. Центральная нервная система во время болезни обеспечивает восстановление функций, нарушенных попавшим в организм возбудителем инфекции. Лихорадка, являющаяся характерным клиническим симптомом инфекционной болезни, является результатом реакции организма в целом. Она носит неспецифический, но в то же время защитный характер. Повышением температуры тела организм усиливает окислительные процессы, губительно действует на микроорганизмы, разрушая их. Проявлением данного вида иммунитета является усиление выделительной функции кишечника, почек, дыхательных путей на токсические продукты микробов и вирусов попавших в организм.
Аллергия.
При инфекционной болезни происходит повышение чувствительности организма к попавшему возбудителю и продуктам его жизнедеятельности. Такое состояние организма называется инфекционной аллергией. Она легко выявляется при хронических инфекционных болезнях, сопровождающихся премуницией (сап, туберкулез, бруцеллез и др.).
Данный факт широко используется в практической деятельности при проведении диагностических исследований на сап, туберкулез, бруцеллез.
Большое значение в регулирование иммунитета имеет нервная система. Тяжесть течения инфекционной болезни определяется функциональным состоянием высших отделов нервной системы. Перенапряжение нервной системы ослабляет противомикробную защиту организма животного. Длительный медикаментозный сон в определенных условиях резко снижает реактивность организма на некоторые токсины и виды микроорганизмов, в то же время при сибирской язве, столбняке, когда охранительное торможение отсутствует, течение болезни ухудшается.
У животных, перенесших в прошлом определенное инфекционное заболевание, или искусственно иммунизированных, создается следовая, т.н. анамнестическая (реакция «воспоминания»), реакция. При последующем (через месяцы и даже годы) заражении или вакцинации иным возбудителем или иным антигеном такое животное быстрее и активнее реагирует выработкой антител, специфичных в отношении возбудителя первичной инфекции.Важное значении в иммунитете имеет возрастной фактор.
Новорожденные животные в молозивный период обладают чувствительностью к ряду инфекционных болезней, несвойственных в дальнейшем для данного вида. Так, молодняк сельскохозяйственных животных часто переболевает колибактериозом, ягнята особенно чувствительны к столбняку и оспе. В то же время в раннем возрасте телята не болеют эмфизематозным карбункулом, поросята до 2-3 месяцев редко болеют рожей, щенята в молозивный период — чумой. Ряд инфекционных болезней поражают животных в определенном возрастном диапазоне(эмфизематозный карбункул у КРС бывает в возрасте от 3мес. до 4лет, рожа у свиней от 3 до 12месяцев и т.д.).
У взрослых животных возможен иммунитет в результате скрытой иммунизации. Если в организм систематически попадают дозы возбудителя инфекции меньше той, которая может вызвать заболевание, то происходит малозаметная иммунизация (так называемая иммунизирующая субинфекция, например отсутствие заболеваемости эмкаром у животных старше 4лет). Иммунологическая реактивность организма (антителообразование и аллергия) с возрастом нарастает.
Достаточно хорошо проблема пищевой аллергии животных разобрана на сайте zverivdom.com – рекомендуем ознакомиться с приведенным там материалом.
Неинфекционный иммунитет.
Первооткрываетелем неинфекционного иммунитета является великий русский ученый И.И.Мечников, установивший общебиологический характер реакций иммунитета против клеток любой категории. Группа крови животных является постоянной генетической характеристикой организма, используется в племенной работе при селекции, генетическом контроле, в ветеринарии при переливании крови, пересадке тканей и органов, применении тканевых препаратов, биопрепаратов и др. В медицине особо актуальное значение имеют вопросы трансплантационного иммунитета и т.д.
Иммунитет при паразитарных болезнях.
К настоящему времени данный вид иммунитета находиться в стадии активного изучения. Иммунопрофилактика при паразитарных болезнях находиться в стадии разработки. Так, идет активный поиск иммунопрофилактики заболеваний, вызываемых клещами – бабезиоз, пироплазмоз. Разработан и применяется для профилактики пироплазмоза у собак ряд вакцин – Нобивак Piro, Pirodog.
Условия кормления и содержания.
Особенно данные факторы важны для малышей. Полноценное кормление и создание оптимальных условий содержания ведет к повышению общей и специфической резистентности организма. В результате неполноценного кормления (недостаток белков, авитаминоз и др.) снижается устойчивость животных к заболеваниям, уменьшается синтез в организме белков, иммунных глобулинов, ослабляется лейкоцитарная реакция. При неполноценном кормлении и нарушении зоогигиенических условий содержания, при проведении вакцинации у животных наблюдаются поствакцинальные осложнения, иммунитет у таких животных не будет достаточно напряженным.
Иммунитет — это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки чужеродной генетической информации. Система организма, выполняющая эту функцию, называется иммунной системой. Она представлена всеми видами лейкоцитов: лимфоцитами, моноцитами, макрофагами, нейтрофилами, базофилами, эозинофилами, а также органами, в которых происходит развитие лейкоцитов: костный мозг, тимус, селезенка, лимфатические узлы.
Различают следующие виды иммунитета:
- 1. Неспецифический, направленный против любого чужеродного вещества (антигена). Он проявляется в виде гуморального, за счет продукции бактерицидных веществ, и клеточного, в результате которого осуществляется фагоцитоз и цитотоксический эффект.
- 2. Специфический иммунитет, направленный против определенного чужеродного вещества. Специфический иммунитет тоже реализуется в двух формах — гуморальный (продукция антител В-лимфоцитами и плазматическими клетками) и клеточный, который реализуется главным образом с участием Т-лимфоцитов.
Неспецифический иммунитет по своему происхождению является врожденным и осуществляется с участием нейтрофилов, моноцитов, макрофагов, эозинофилов, базофилов. Специфический иммунитет бывает врожденным и приобретенным, который в свою очередь бывает активным и пассивным. Специфический иммунитет осуществляется Т- и В-лимфоцитами и, возможно, 0-лимфоцитами.
Одним из основных показателей состояния иммунной системы является количественная характеристика клеток белого ростка крови. В нормальных условиях количество лейкоцитов составляет 4-8,8х 109. Лейкоцитарная формула, т.е. процентное содержание в крови отдельных форм лейкоцитов, такова: нейтрофилы палочкоядерные — 1-6%, нейтрофилы сегментоядерные — 45-70%, эозинофилы — 0-5%, базофилы — 0-1%, лимфоциты — 18-40%, моноциты — 2-9%. В настоящее время рутинный анализ крови дополняется данными о количественном составе лимфоцитов: в нормальных условиях на долю Т-лимфоцитов приходится 40-70% от всех лимфоцитов, на долю В-лимфоцитов — 20-30%, на долю 0-лимфоцитов — 10-20%. Отклонение от данных значений, характеризующих лейкоцитарную популяцию форменных элементов крови, указывает на наличие патологии.
Неспецифический иммунитет
Удаление любых чужеродных в генетическом отношении тел, частиц осуществляется гуморальными и клеточными механизмами. Гуморальные механизмы предоставлены такими факторами как фибропектин, лизоцим, интерфероны, система комплемента и другими.
Фибропектин является белком, который способен присоединяться к чужеродным частицам, клеткам, микроорганизмам, в результате чего облегчается последующий этап инактивации этих чужеродных тел — фагоцитоз. Фибропектин продуцируется макрофагами, эндотелием, гладкомышечными клетками, астроглией, шванновскими клетками, энтероцитами, гепатоцитами и другими клетками. Обладает высоким сродством к фибрину, актину, гепарину.
Лизоцим является ферментом, который продуцируется нейтрофилами и макрофагами. Он разрушает мембраны бактерий, способствуя их лизису. Этот фермент содержится не только в крови, но и в слюне, чем объясняется бактерицидность слюны. Определение активности лизоцима является одним из способов оценки состояния неспецифического иммунитета.
Интерфероны — белки, продуцируемые нейтрофилами и моноцитами. За счет торможения синтеза белка в клетках, содержащих вирусы, они блокируют размножение вирусов, в том числе опухолеродных. У человека выделены десятки видов интерферонов.
Специфический иммунитет
Органы иммунной системы. Под иммунной системой в узком значении слова обычно понимаются механизмы защиты от чужеродного в генетическом отношении вещества, которые реализуются с участием лимфоцитов.
Лимфоциты развиваются из стволовой кроветворной клетки, которая под влиянием интерлеикина-1 дифференцируется в КОЕд, из которой развиваются последовательно пролимфобласт В, пролимфоцит В, лимфоцит В, из которого развиваются плазмоциты (через стадии плазмобласт > нроплазмоцит > плазмоцит). Под влиянием интерлейкина-1 стволовая клетка дифференцируется в КОЕ. р из которой последовательно развиваются пролимфобласт Т, пролимфоцит Т и лимфоцит Т (все его популяции — хелперы, супрессоры, киллеры, клетки памяти).
В отличие от других форменных элементов крови, созревание лимфоцитов не ограничивается костным мозгом — здесь лишь возникают родоначальники популяций, а основные этапы развития идут в других областях. В частности, предшественники Т-лимфоцитов вначале попадают в тимус (поэтому и название Т-лимфоциты, или тимусзависимые), а затем они зреют в лимфатических узлах, пейеровых бляшках, селезенке. В-лимфоциты, возможно, прежде чем попасть в селезенку, также проходят стадию созревания вне костного мозга (у птиц это происходит в фабрициевой сумке — бурсе, поэтому и название — бурсазависимые лимфоциты, В-лимфоциты). Костный мозг и вилочковую железу принято называть первичными лимфатическими органами, или центральными органами, а селезенку, лимфатические узлы, нейеровые бляшки, аппендикс, миндалины — вторичными, или периферическими лимфатическими органами. Во вторичных органах происходит пролиферация лимфоцитов в ответ на антигенную стимуляцию (на конкретный антиген).
В итоге, в периферической крови количество лимфоцитов в норме составляет 18-40% от общего числа лейкоцитов, а внутри этой группы доля Т-лимфоцитов составляет 40- 70%, В-лимфоцитов — 20-30%, 0-лимфоцитов — 10-20%.
Принято все виды лимфоцитов разделять в зависимости от выполняемой ими функции:
- 1) клетки, узнающие чужеродный антиген и дающие сигнал началу иммунного ответа. Такие клетки получили название антигенреактивные клетки, или клетки иммунологической памяти;
- 2) клетки-эффекторы, непосредственно выполняющие процесс элиминации чужеродного в генетическом отношении материала. Это цитотоксические клетки, или клетки-киллеры (убийцы), или клетки-эффекторы ГЗТ;
- 3) клетки, помогающие образованию эффекторов, их называют хелперы (от англ. слова help — помогать);
- 4) клетки, тормозящие начало и осуществляющие прерывание, окончание иммунной реакции организма, их называют супрессоры;
- 5) В-клетки, вырабатывающие иммуноглобулины.
Антигены. Это одно из основных понятий в иммунологии. К антигенам относятся: белки, полисахариды, липополисахариды, нуклеиновые кислоты как в очищенном виде, так и в виде структурных компонентов различных биологических структур (клеток, тканей, вирусов). Обычно это молекулы с большой массой. На поверхности молекулы сложного антигена имеются функциональные группы, которые определяют особенность и специфичность данного вещества. Они получили название антигенных детерминант. Число детерминант на поверхности молекулы определяет валентность антигена.
Для иммунного ответа обычно нужно несколько молекул антигена, сконцентрированных в виде обоймы. Такую концентрацию антигенов, циркулирующих в крови или находящихся в тканях, осуществляет Т-лимфоциты-хелперы и макрофаг. Макрофаг за счет наличия иммуноглобулиновых рецепторов захватывает антиген, 90% его переваривается, а 10% идет на поверхность макрофага — происходит процессинг, концентрация антигенных детерминант. В результате такой работы слабый антиген повышает свою антигенность в 1000 раз, а сильный — увеличивает ее в 10 раз. Затем эта информация представляется Т-лимфоцитам-хелперам, которые в последующем передают се на В-лимфоциты или на Т-киллеры.
Для представления антигена В-лимфоциту необходимо двойное распознавание, смысл которого сводится к следующему: В-лимфоцит узнает детерминанту антигена. Одновременно Т-хелпер с помощью своих рецепторов опознает макрофаг, который представляет антиген, и сам антиген, находящийся на макрофаге. Распознав «чужое», Т-хелпер продуцирует интерлейкин-И, который вызывает превращение В-лимфоцита в плазматическую клетку — непосредственный производитель антител против узнанного антигена. Макрофаг в ответ на данное взаимодействие начинает продуцировать интерлейкин-1, который активирует наработку В-лимфоцитов из стволовой кроветворной клетки.
Такое взаимодействие макрофага, Т-хелперов и В-лимфоцитов получило название процесса кооперации. Ему уделяется большое внимание в иммунологии, так как нарушение этого процесса приводит к блокаде выработки антител.
Антитела. Они выполняют в организме две основные функции. Первая — распознавание и специфическое связывание соответствующих антигенов, вторая — эффекторная: антитело индуцирует физиологические процессы, направленные на уничтожение антигена, — лизис чужеродных клеток через активацию системы комплемента, стимуляцию специализированных иммунокомпетентных клеток, выделение физиологически активных веществ и т.п. По своей химической природе все антитела относятся к гликопротеидам.