Вакцины и виды иммунитета
ВАКЦИНЫ (лат. Vacca — корова) – иммунобиологические вакцинные препараты из бактерий, вирусов или продуктов их жизнедеятельности, которые применяются для активной иммунизации людей и животных с целью специфической профилактики и лечения заболеваний инфекционной этиологии. Термин «вакцина» объединяет различные препараты (живые, инактивированные, субъединичные, рекомбинантные, синтетические виды вакцин) и анатоксины (см. Анатоксин).
Живые вакцины
Основным принципом получения живых видов вакцин является атенуация, то есть снижение вирулентности микроорганизмов при сохранении исходной антигенности и иммуногенности.
В основу метода разработки живых вакцин заложено направлено культивирования микроорганизмов на питательных средах и пассажи на лабораторных животных или в культуре тканей. При культивировании атенуацию возбудителя можно достичь: добавлением в питательную среду веществ, которые имеют ингибирующие свойства (желчь, антибиотики и антисептики в суббактериостатичних концентрациях) применением «голодных» сред, не соответствуют по качественному составу потребностям микроорганизма; изменением оптимального температурного режима.
Так, известен туберкулезный вид вакцин БЦЖ была получена Кальметтом и Гереном в результате 236 последовательных пассажей вирулентного штамма Valle на картофельно-глицериновом среде в присутствии 10% желчи, к которой чувствителен возбудитель туберкулеза.
Вакцинные штаммы микроорганизмов должны быть апатогенными, то есть способными вызвать инфекционное заболевание людей и животных, иммунизированных ними. Для получения вакцинових штаммов вирусов применяют метод многократных пассажей в организме одного и того же вида животных или в культурах клеток. Классическим примером является живой иммуноген против бешенства, полученная Луи Пастером путем пассажей вируса уличного бешенства через мозг кролика.
Живые виды вакцин, моделируя иммунный ответ, адекватный перенесенном заболеванию, имеют существенные преимущества перед другими биопрепаратами по этому показателю.
Однако живые вакцины в зависимости от вида вид иммунитета имеют и некоторые недостатки: возможность реверсии вакцинового штамма в патогенную форму; гетерогенность микробной популяции, среди которых могут оставаться вирулентные микроорганизмы; трудности при стандартизации. Разработан живые вакцины на основе рекомбинантных штаммов микроорганизмов.
Принцип получения живых рекомбинантных вакцинных препаратов заключается в использовании непатогенных бактерий и вирусов, в геном которых встраивают гены протективных антигенов патогенных микроорганизмов. Рекомбинантные штаммы выполняют роль вектора (проводника), который экспрессирует специфические антигены патогенного микроорганизма. Поэтому рекомбинантные биопрепараты называют векторными видами вакцин.
Как векторы применяют, например, вирус осповакцины, непатогенные штаммы кишечной палочки, сальмонеллы. На практике используют живые рекомбинантные вакцины. против гепатита В, клещевого энцефалита.
Инактивированные вакцины
Для профилактики инфекционных заболеваний бактериальной и вирусной этиологии широко применяют инактивированные вакцины.
Важным условием эффективности этих видов вакцин является выбор инактиватора и оптимальных условий инактивации. Понятие «инактивированный» касается жизнеспособности микроорганизмов, входящих в состав вакцинного препарата.
Среди первых инактивированных вакцин формирующих стойкий вид иммунитета были вакцинные иммуногены против бешенства, оспы, ящура. Наиболее распространенными физическими методами инактивации микроорганизмов является гамма и ультрафиолетовые лучи, термоинактивации, фотодинамическая и ультразвуковая инактивация.
Из химических соединений для инактивации микроорганизмов чаще всего применяют формальдегид, бета-пропиолактон, глутаровый альдегид. Обязательное условие контроля инактивированных вакцинных препаратов — проверка стерильности. В отличие от живых, инактивированные виды вакцин подвергаются стандартизации по количеству микробных тел в определенном объеме, по антигенностью и иммуногенностью.
Субъединичные вакцины
Субъединичные (компонентные) вакцины — это иммуногенные препараты, представляющие собой химические компоненты, которые изымают из структуры микробной клетки или вируса. В состав субъединичных вакцин могут входить изолированные из структуры микробной клетки нуклеиновые кислоты (ДНК или РНК), рибосомы, белки, липополисахариды, глюцидолипопротеидни комплексы, содержащие протективного антигена.
Субъединичные виды вакцин имеют несомненные преимущества перед живыми и инактивированными: они менее реактогенна, характеризуются иммуногенной направленности, относятся к очищенных бактериальных и вирусных препаратов и, как правило, не вызывают при иммунизации побочных иммунологических эффектов. Рекомбинантные субъединичные вакцинные препараты готовят из очищенных белков, которые продуцируют рекомбинантные микроорганизмы. Клонированные ДНК, кодирующие протективный антиген, можно вводить в бактерии, дрожжи, клеточные культуры с целью получения антигена в количестве, достаточном для изготовления рекомбинантной субъединичной вакцины.
Типичным примером рекомбинантной субъединичной вакцины является антивирусный бактерин против гепатита В. Перспективным направлением развития и совершенствования современной вакцинологии признана разработка синтетических антигенов и биовакцин.
Синтетические вакцины
Синтетические вакцины — это ЛП, содержащие искусственно синтезированные пептиды, имитирующие небольшие участки протективных антигенов микроорганизма, которые способны и индуцировать иммунный ответ организма и защитить его от конкретного заболевания.
Примером таких вакцин являются синтетические биопрепараты против сальмонеллеза и гриппа. Для профилактики токсикоинфекций примесову анатоксины. Одним из основных критериев качества вакцинного препарата независимо от способа их получения является регламентирована реактогенность (до выпуска допускаются только нереактогенный и малореактогенныйм препарат). Для повышения иммуногенности антигенов, входящих в состав инактивированных, субъединичных, синтетических вакцин и анатоксинов, применяют адъюванты.
Адъюванты (лат. Adjuvare — помогать) — это разнообразные по происхождению и физико-химическими свойствами вещества: гель гидроокиси алюминия, алюмокалиевые квасцы, липиды, эмульгаторы, полимерные соединения (мурамилдипептид, поливинилпирролидон, полисахариды бактерий).
Механизм действия адъювантов заключается в создании «депо» антигена в месте введения В. и неспецифической стимуляции функциональной активности иммунокомпетентных клеток (макрофагов, Т- и В-лимфоцитов). Вакцина для определенного вида иммунитета, предназначены для иммунизации против одного заболевания, называют моновакцинами (напр. холерная или брюшнотифозная). Ассоциированные виды вакцин — препараты, предназначенные для одновременной вакцинации против нескольких инфекционных заболеваний (например., Вакцина АКДС, в состав которой входит антиген возбудителя коклюша, столбнячный и дифтерийный анатоксины). При обоснованном сочетании компонентов ассоциированных вакцин они способны вырабатывать вид иммунитета к каждой инфекции, практически не уступает иммунитета, который формируется в результате применения моновакцин.
В иммунологической практике применяют также термин «поливалентные вакцины». Это препараты, предназначенные для профилактики одной инфекции, которые содержат несколько серотипов возбудителя. Например, поливалентные вакцны против гриппа, лептоспироза.
Некоторые вакцинные препараты применяют также с целью терапии хронических инфекционных заболеваний. Особое место между профилактическими и лечебными вакцинами. занимает антирабический тип вакцинного препарата, применяемый с целью предупреждения заболевания инфицированных лиц, находящихся в инкубационном периоде. С лечебной целью применяют также аутовакцины, которые изготавливают путем инактивации культур микроорганизмов, изъятых у больного.
К вакцинам обязательного применения относятся: живая вакцина для профилактики туберкулеза БЦЖ; вакцинный препарат против полиомиелита; коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина, формирующая стойкий иммунитет после введения (АКДС), живая противокоревая вакцина; живая паротитная; против гепатита B.
В ветеринарной практике проводят прививки животных против вирусных заболеваний (бешенство, болезнь Ауески, чума плотоядных, оспа птиц, коз, вирусный гепатит утят, инфекционный ринотрахеит крупного рогатого скота, ящур и др.) и бактериальных заболеваний (эшерихиозы и сальмонеллез молодняка, лептоспироз, сибирская язва, колиентеротоксемия свиней, пастереллез и др.).
Противопоказания для вакцинации: острые инфекционные заболевания, обострение хронической инфекции, в т. ч. туберкулезная интоксикация, аллергические болезни; заболевания ЦНС: энцефалиты, энцефалопатии, судорожный синдром хронические заболевания паренхиматозных органов — почек, печени тяжелые заболевания сердечно-сосудистой системы, в т. ч. гипертоническая болезнь II, III степени; иммунодефицитное состояние; злокачественные опухоли и СПИД. Для формирования стойкого иммунитета после вакцины, нельзя ее применять ранее чем через 30 дней после выздоровления от гриппа, ангины, ОРВИ. Вакцины следует хранить в темном месте при температуре 2-10 ° С (в холодильнике).
Нарушение правил хранения вакцинного препарата приводит к повышению их реактогенности и снижение имуногенности.
Литература
- Сергеев В.А. Вирусные вакцины. — М., 1993;
- Медуницын Н.В. Вакцинологии. — М., 2004.
^Наверх
Полезно знать
- Виноград культурный — Vitis vinifera
- Винолечение
- Выборка
- Выборочное действие
- Производство препаратов для животных
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 мая 2020;
проверки требуют 8 правок.
Иммуните́т (лат. immunitas — освобождение) человека и животных — способность организма поддерживать свою целостность и биологическую индивидуальность путём распознавания и удаления чужеродных веществ и клеток[1] (в том числе болезнетворных бактерий и вирусов). Характеризуется изменением функциональной активности преимущественно иммуноцитов с целью поддержания гомеостаза внутренней среды.
Назначение[править | править код]
Простейшие защитные механизмы, имеющие своей целью распознавание и обезвреживание патогенов, существуют даже у прокариот: например, ряд бактерий обладает ферментными системами, которые препятствуют заражению бактерии вирусом[2]. Одноклеточные эукариотные организмы применяют токсичные пептиды, чтобы предотвратить проникновение бактерий и вирусов в свои клетки[3].
По мере эволюции сложно организованных многоклеточных организмов у них формируется многоуровневая иммунная система, важнейшим звеном которой становятся специализированные клетки, противостоящие вторжению генетически чужеродных объектов[4].
У таких организмов иммунный ответ происходит при столкновении данного организма с самым различным чужеродным в антигенном отношении материалом, включая вирусы, бактерии и другие микроорганизмы, обладающие иммуногенными свойствами молекулы (прежде всего белки, а также полисахариды и даже некоторые простые вещества, если последние образуют комплексы с белками-носителями — гаптены[5]), трансплантаты или мутационно изменённые собственные клетки организма. Как отмечает В. Г. Галактионов, «иммунитет есть способ защиты организма от всех антигенно чужеродных веществ как экзогенной, так и эндогенной природы; биологический смысл подобной защиты — обеспечение генетической целостности особей вида в течение их индивидуальной жизни»[6]. Биологическим смыслом такой защиты является обеспечение генетической целостности особей вида на протяжении их индивидуальной жизни, так что иммунитет выступает как фактор стабильности онтогенеза[7].
Характерные признаки иммунной системы[8]:
- способность отличать «своё» от «чужого»;
- формирование памяти после первичного контакта с чужеродным антигенным материалом;
- клональная организация иммунокомпетентных клеток, при которой отдельный клеточный клон способен, как правило, реагировать лишь на одну из множества антигенных детерминант.
Классификации[править | править код]
Иммунная система исторически описывается состоящей из двух частей — системы гуморального иммунитета и системы клеточного иммунитета. В случае гуморального иммунитета защитные функции выполняют молекулы, находящиеся в плазме крови, а не клеточные элементы. В то время как в случае клеточного иммунитета защитная функция связана именно с клетками иммунной системы.
Иммунитет также классифицируют на врождённый и адаптивный.
Врождённый (неспецифический, наследственный[9]) иммунитет обусловлен способностью идентифицировать и обезвреживать разнообразные патогены по наиболее консервативным, общим для них признакам, дальности эволюционного родства, до первой встречи с ними. В 2011 году была вручена Нобелевская премия в области медицины и физиологии за изучение новых механизмов работы врождённого иммунитета (Ральф Стайнман, Жюль Хоффман и Брюс Бётлер)[10].
Осуществляется большей частью клетками миелоидного ряда, не имеет строгой специфичности к антигенам, не имеет клонального ответа, не обладает памятью о первичном контакте с чужеродным агентом.
Адаптивный (устар. приобретённый, специфический) иммунитет имеет способность распознавать и реагировать на индивидуальные антигены, характеризуется клональным ответом, в реакцию вовлекаются лимфоидные клетки, имеется иммунологическая память, возможна аутоагрессия.
Классифицируют на активный и пассивный.
- Приобретённый активный иммунитет возникает после перенесённого заболевания или после введения вакцины.
- Приобретённый пассивный иммунитет развивается при введении в организм готовых антител в виде сыворотки или передаче их новорождённому с молозивом матери или внутриутробным способом.
Другая классификация разделяет иммунитет на естественный и искусственный.
- Естественный иммунитет включает врождённый иммунитет и приобретённый активный (после перенесённого заболевания), а также пассивный иммунитет при передаче антител ребёнку от матери.
- Искусственный иммунитет включает приобретённый активный после прививки (введение вакцины) и приобретённый пассивный (введение сыворотки).
Органы иммунной системы[править | править код]
Выделяют центральные и периферические органы иммунной системы. К центральным органам относят красный костный мозг и тимус, а к периферическим — селезёнку, лимфатические узлы, а также местноассоциированную лимфоидную ткань: бронхассоциированную (БАЛТ), кожноассоциированную (КАЛТ), кишечноассоциированную (КиЛТ, пейеровы бляшки).
Красный костный мозг — центральный орган кроветворения и иммуногенеза. Содержит самоподдерживающуюся популяцию стволовых клеток. Красный костный мозг находится в ячейках губчатого вещества плоских костей и в эпифизах трубчатых костей. Здесь происходит дифференцировка В-лимфоцитов из предшественников. Содержит также Т-лимфоциты.
Тимус — центральный орган иммунной системы. В нём происходит дифференцировка Т-лимфоцитов из предшественников, поступающих из красного костного мозга.
Лимфатические узлы — периферические органы иммунной системы. Они располагаются по ходу лимфатических сосудов. В каждом узле выделяют корковое и мозговое вещество. В корковом веществе есть В-зависимые зоны и Т-зависимые зоны. В мозговом есть только Т-зависимые зоны.
Селезёнка — паренхиматозный зональный орган. Является самым крупным органом иммунной системы, кроме того, выполняет депонирующую функцию по отношению к крови. Селезёнка покрыта капсулой из плотной соединительной ткани, которая содержит гладкомышечные клетки, позволяющие ей при необходимости сокращаться. Паренхима представлена двумя функционально различными зонами: белой и красной пульпой. Белая пульпа составляет 20 %, представлена лимфоидной тканью. Здесь имеются В-зависимые и Т-зависимые зоны. И также здесь есть макрофаги. Красная пульпа составляет 80 %. Она выполняет следующие функции:
- Депонирование зрелых форменных элементов крови.
- Контроль состояния и разрушения старых и повреждённых эритроцитов и тромбоцитов.
- Фагоцитоз инородных частиц.
- Обеспечение дозревания лимфоидных клеток и превращение моноцитов в макрофаги.
Иммунокомпетентные клетки[править | править код]
К иммунокомпетентным клеткам относят макрофаги и лимфоциты. Эти клетки совместно участвуют в инициации и развитии всех звеньев адаптивного иммунного ответа (система трёхклеточной кооперации).
Клетки, участвующие в иммунном ответе[править | править код]
T-Лимфоциты[править | править код]
Субпопуляция лимфоцитов, отвечающая главным образом за клеточный иммунный ответ. Включает в себя субпопуляции Т-хелперов (дополнительно разделяются на Th1, Th2, а также выделяют Treg, Th9, Th17, Th22,), цитотоксических Т-лимфоцитов,NKT. Включает в себя эффектор, регуляторы и долгоживущие клетки-памяти. Функции разнообразны: как регуляторы и администраторы иммунного ответа (Т-хелперы), так и киллеры (цитотоксические Т-лимфоциты).
B-Лимфоциты[править | править код]
Субпопуляция лимфоцитов, синтезирующая антитела и отвечающая за гуморальный иммунный ответ.
Натуральные киллеры[править | править код]
Натуральные киллеры (NK-клетки) — субпопуляция лимфоцитов, обладающая цитотоксичной активностью, то есть они способны: контактировать с клетками-мишенями, секретировать токсичные для них белки, убивать их или отправлять в апоптоз. Натуральные киллеры распознают клетки, поражённые вирусами и опухолевые клетки.
Нейтрофилы[править | править код]
Нейтрофилы — это неделящиеся и короткоживущие клетки. Они составляют 65-70 % от гранулоцитов. Нейтрофилы содержат огромное количество антибиотических белков, которые содержатся в различных гранулах. К этим белкам относятся лизоцим (мурамидаза), липопероксидаза и другие антибиотические белки. Нейтрофилы способны самостоятельно мигрировать к месту нахождения антигена, так как у них есть рецепторы хемотаксиса (двигательная реакция на химическое вещество). Нейтрофилы способны «прилипать» к эндотелию сосудов и далее мигрировать через стенку к месту нахождения антигенов. Далее проходит фагический цикл, и нейтрофилы постепенно заполняются продуктами обмена. Далее они погибают и превращаются в клетки гноя.
Эозинофилы[править | править код]
Эозинофилы составляют 2—5 % от гранулоцитов. Способны фагоцитировать микробы и уничтожать их. Но это не является их главной функцией. Главным объектом эозинофилов являются гельминты. Эозинофилы узнают гельминтов и экзоцитируют в зону контакта вещества — перфорины. Эти белки встраиваются в билипидный слой клеток гельминта. В них образуются поры, внутрь клеток устремляется вода, и гельминт погибает от осмотического шока.
Базофилы[править | править код]
Базофилы составляют 0,5-1 % от гранулоцитов. Существуют две формы базофилов: собственно базофилы, циркулирующие в крови, и тучные клетки, находящиеся в ткани. Тучные клетки располагаются в различных тканях, лёгких, слизистых и вдоль сосудов. Они способны вырабатывать вещества, стимулирующие анафилаксию (расширение сосудов, сокращение гладких мышц, сужение бронхов). При этом происходит взаимодействие с иммуноглобулином Е (IgE). Таким образом они участвуют в аллергических реакциях. В частности, в реакциях немедленного типа.
Моноциты[править | править код]
Моноциты превращаются в макрофаги при переходе из кровеносной системы в ткани, существуют несколько видов макрофагов в зависимости от типа ткани, в которой они находятся, в том числе:
- Некоторые антигенпредставляющие клетки, в первую очередь дендритные клетки, роль которых — поглощение микробов и «представление» их Т-лимфоцитам.
- Клетки Купфера — специализированные макрофаги печени, являющиеся частью ретикулоэндотелиальной системы.
- Альвеолярные макрофаги — специализированные макрофаги лёгких.
- Остеокласты — костные макрофаги, гигантские многоядерные клетки позвоночных животных, удаляющие костную ткань посредством растворения минеральной составляющей и разрушения коллагена.
- Микроглия — специализированный класс глиальных клеток центральной нервной системы, которые являются фагоцитами, уничтожающими инфекционные агенты и разрушающими нервные клетки.
- Кишечные макрофаги и т. д.
Функции их разнообразны и включают в себя фагоцитоз, взаимодействие с адаптивной иммунной системой и инициацию и поддержание иммунного ответа, поддержание и регулирование процесса воспаления, взаимодействие с нейтрофилами и привлечение их в очаг воспаления, выделение цитокинов, регуляция репарации, регуляция процессов свертывания крови и проницаемости капилляров в очаге воспаления, синтез компонентов системы комплемента.
Макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и натуральные киллеры обеспечивают прохождение врождённого иммунного ответа, который является неспецифичным (в патологии неспецифичный ответ на альтерацию называют воспалением, воспаление является неспецифической фазой последующих специфических иммунных).
Иммунно привилегированные области[править | править код]
В некоторых частях организма млекопитающих и человека появление чужеродных антигенов не вызывает иммунного ответа. К таким областям относятся мозг и глаза, семенники, эмбрион и плацента. Нарушение иммунных привилегий может становиться причиной аутоиммунных заболеваний.
Иммунные заболевания[править | править код]
Аутоиммунные заболевания[править | править код]
При нарушении иммунной толерантности или повреждении тканевых барьеров возможно развитие иммунных реакций на собственные клетки организма. Например, патологическая выработка антител к ацетилхолиновым рецепторам собственных мышечных клеток вызывает развитие миастении[11].
Иммунодефицит[править | править код]
См. также[править | править код]
- Иммунная система
- Врождённый иммунитет
- Приобретенный иммунитет
- Иммунотерапия рака
- Иммунитет растений
- Химера (биология)
Примечания[править | править код]
- ↑ ИММУНИТЕТ • Большая российская энциклопедия — электронная версия. bigenc.ru. Дата обращения 8 апреля 2020.
- ↑ Bickle T. A., Krüger D. H. Biology of DNA restriction // Microbiological Reviews. — 1993. — Vol. 57, no. 7. — P. 434—450. — PMID 8336674.
- ↑ Черешнев В.А. Черешнева М.В. Иммунологические механизмы локального воспаления. Медицинская иммунология 2011 т.13 №6 стр.557-568 РО РААКИ. cyberleninka.ru. Дата обращения 16 мая 2020.
- ↑ Travis J. On the Origin of the Immune System // Science. — 2009. — Vol. 324, no. 5927. — P. 580—582. — doi:10.1126/science.324_580. — PMID 19407173.
- ↑ Genetics of the Immune Response / Ed. by E. Möller and G. Möller. — New York: Plenum Press, 2013. — viii + 316 p. — (Nobel Foundation Symposia, vol. 55). — ISBN 978-1-4684-4469-8. — P. 262.
- ↑ Галактионов В.Г. Проблемы эволюционной иммунологии. cyberleninka.ru. Медицинская иммунология 2004 т.6 №3-5 РО РААКИ. Дата обращения 16 мая 2020.
- ↑ Галактионов, 2005, с. 8.
- ↑ Галактионов, 2005, с. 8, 12.
- ↑ Иммунитет // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2.
- ↑ Нобелевская премия по физиологии и медицине 2011 (англ.). www.nobelprize.org.
- ↑ Галактионов, 2005, с. 392.
Литература[править | править код]
- Галактионов В. Г. . Эволюционная иммунология. — М.: Академкнига, 2005. — 408 с. — ISBN 5-94628-103-8.
- Хаитов Р. М. . Иммунология. — М.: ГЕОТАР, 2006. — 320 с. — ISBN 978-5-9704-1288-6.
- Ярилин А. А. . Иммунология. — М.: ГЕОТАР, 2010. — 737 с. — ISBN 978-5-9704-1319-7.