Защитные свойства нормальной микрофлоры

Микрофлора, колонизирующая слизистые оболочки и кожу, выполняет защитные функции за счет следующих механизмов:

· обладает антагонистическим действием в отношении патогенной и условно–патогенной микрофлоры (обеспечение колонизационной резистентности слизистых оболочек) (Ganzie M.G. et al., 2000; Kenings W.N. et al., 2000; Magnusson J. et al., 2001);

· стимулирует региональный лимфоидный аппарат (стимуляция процесса формирования иммунной системы у новорожденного);

· продуцирует различные биологически активные вещества, в т.ч. витамины (В₁, В₂, В₆, В₁₂, К, Д, никотиновую, фолевую кислоты, и др.), влияющие на общую и местную резистентность организма (Индулин М.К., 1957; Петровская и др., 1976; Строде Э.А., 1955; Телешева Л.В. и др., 1998), инактивирует экзогенные и эндогенные токсические продукты при помощи механизмов биотрансформации и биодеградации.

Эшерихии продуцируют антимикробные вещества – колицины. Лактобактерии стимулируют продукцию интерферонов и интерлейкинов (Ленцнер А.Н. и др., 1981; Панин А.Н. и др., 1998). Стрептококки (энтерококки), микрококки продуцируют перекись водорода (Горбунова М.Л., цит. По Петровской и др., 1976). Клостридии (Cl.clostidiforme, Cl.innocuum, Cl.ramosum) синтезируют витамины: никотиновую, фолиевую, пантотеновую кислоты, рибофлавин (Тарасевич А.В. и др., 1994).

Фагоцитоз и барьерные функции лимфоидной системы. Иммунная система – совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток организма. Лимфоидная ткань не собрана в каком–либо компактном образовании. Ее элементы в виде клеточных скоплений включены в разных тканях организма (селезенке, лимфатических узлах, костном мозге, миндалинах, вилочковой железе (тимус), у птиц – в фабрициевой сумке). Это сложная система лимфоидных клеток, взаимосвязанных в действии, развитии и взаимных превращениях. Лимфоидная ткань выполняет кроветворную, барьерную функции. Лимфоидные клетки совместно с макрофагами осуществляют главнейшие типы иммунологического реагирования, включая выработку антител и накопление сенсибилизированных лимфоцитов, распознающих и элиминирующих чужеродные субстанции.

Фагоциты. Фагоцитирующие клетки организма делят на макрофаги и микрофаги (общее название активно–фагоцитирующих клеток). К микрофагам относят полиморфноядерные гранулоциты крови (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы). К макрофагам относят подвижные (моноциты крови) и фиксированные клетки в различных органах и тканях (селезенке, лимфатических узлах, костном мозге, миндалинах, легких и др. – тканевые макрофаги). Система макрофагов принимает активное участие в иммунитете и реализации иммунного ответа. Основная функция макрофагов – фагоцитоз микробов, чужеродных клеток, остатков погибших клеток. Помимо захвата и разрушения чужеродных частиц макрофаги выполняют функции.

Они «подают» обработанный антиген Т–лимфоциту, т.е. принимают участие в начальном этапе, инициирующем иммунный ответ: разрушают чужеродные (поглощенные) антигены, перерабатывают чужеродный материал антигена. Информация о чужеродном антигене передается другим иммунокомпетентным клеткам, прежде всего антителообразующим (в виде комплекса РНК макрофага в сочетании с преобразованным антигеном). Лимфоциты, получившие информацию об антигене в виде «РНК–белок», трансформируются в конечном итоге в плазматические клетки, вырабатывающие антитела.

Ретикулярные клетки, составляющие остов селезенки, лимфатических узлов, костного мозга, под воздействием антигена также могут трансформироваться в плазматические клетки, лимфоциты и макрофаги. Основная функция ретикулярных клеток – фагоцитоз и передача обработанного антигена плазматическим клеткам и другим клеточным элементам лимфоидной ткани.

Макрофаги также являются активно секретирующими клетками. Они вырабатывают ряд компонентов системы комплемента (факторы С2, С3, С4 и С5), лизоцим, инферферон, митогенный белок (стимулирующий синтез ДНК в лимфоцитах), цитокины, обладающие противоопухолевым действием. Макрофаги также выделяют дифференцировочные факторы, участвующие в дифференцировке костномозговых кроветворных стволовых клеток в гранулоцитарном направлении, а также в созревании Т–лимфоцитов. Они могут обладать супрессирующими свойствами.

Гуморальные неспецифические факторы иммунитета. К ним относятся система комплемента, лизоцим, нормальные антитела и др.

Система комплемента – многокомпонентная самособирающаяся система белков крови. Известно 9 фракций комплемента. Они продуцируются клетками печени, мононуклеарными фагоцитами и содержатся в крови в неактивном состоянии. Фракции комплемента участвуют в реакциях свертывания крови, вызывают лизис бактерий и клеток, инфицированных вирусами. Активация комплемента приводит к поочередному появлению его активных компонентов в серии протеолитических реакций, стимулирующих защитные процессы. Основные функции 6 стимуляция фагоцитоза, нарушение целостности клеточных стенок микроорганизмов месмбраноповреждающим комплексом и индукция синтеза медиаторов воспалительного ответа, стимулирует воспалительные реакции, участвует в развитии иммунных и анафилактических реакций.

Лизоцим продуцируется моноцитами крови и тканевыми макрофагами. Вырабатывается организмом для регуляции проницаемости мембран и тканевых барьеров путем воздействия на полисахаридные компоненты за счет расщепления гликозидных и N–ацетилмурамовой связей. Оболочка некоторых микроорганизмов содержит полисахаридные комплексы, которые лизоцим также разрушает.

Система пропердина состоит из трех частей: пропердина – белка сыворотки, ионов магния и комплемента. Содержится в нормальной свежей сыворотке крови. Обладает бактерицидным действием.

Интерферон – белок, образуется в клетках организма. Его синтез может быть индуцирован вирусами, бактериями, продуктами их жизнедеятельности, а также некоторыми синтетическими полимерами. Интерфероны оказывают противовирусное, противоопухолевое, иммуномодулирующее и радиопротективное действие.

Виды иммунитета

Иммунитет – невосприимчивость организма к инфекционным и неинфекционным агентам и веществам, обладающим антигенными свойствами, направленная на сохранение гомеостаза (постоянства внутренней среды) организма. Различают естественный иммунитет и приобретенный.

Естественный (врожденный) иммунитет – видовой признак, передается по наследству. Пример. Крупный рогатый скот невосприимчив к сапу, чуме собак, дизентерии свиней. Свиньи невосприимчивы к эмкару, чуме крупного рогатого скота. Однако, он не абсолютный. Так, например, куры в естественных условиях не болеют сибирской язвой, но при переохлаждении организма у них можно вызвать заболевание.

Приобретенный иммунитет формируется в процессе индивидуального развития организма животного (человека). Характеризуется специфичностью – невосприимчивостью к конкретному заболеванию.

Различают активный и пассивный приобретенный иммунитет, а также антимикробный и антитоксический.

Активный иммунитет формируется после поступления в организм антигена (либо заражения, либо с вакциной). При этом происходит активная перестройка иммунной системы организма, в результате которой синтезируются специфические антитела (антимикробные или антитоксические), усиливается защитная функция фагоцитов. Активный иммунитет может быть постинфекционным и поствакцинальным.

Постинфeкционный (естественно приобретенный) иммунитет развивается после перенесения инфекционного заболевания. Например, после переболевания лошади мытом возникает стойкий пожизненный иммунитет.

Поствакцинальный (искусственно приобретенный) иммунитет формируется после введения вакцины. Он наступает, как правило, через 10–14 дней и продолжается до 6–12 месяцев. Напряженность зависит от качества вакцины, состояния организма, природы болезни.

Пассивный иммунитет формируется после введения в организм готовых антител с иммунной сывороткой (иммуноглоглобулином). Наступает через несколько часов и продолжается 10–14 дней, редко до 3 недель. Например, если щенку ввести гипериммунную сыворотку против чумы плотоядных, то в течение 2–х недель при контакте с больной собакой он не заболеет.

Разновидностью пассивного иммунитета является колостральный (молозивный) иммунитет, возникающий у новорожденных при передаче им готовых антител (иммуноглобулиной) с молозивом от матери. Плацентарный иммунитет – когда антитела передаются плоду через плаценту.

Антимикробный – когда приобретенный иммунитет направлен против бактерий, спирохет, риккетсий и т.д.

Антитоксический иммунитет направлен на обезвреживание бактериальных токсинов (например, возбудителей анаэробной энтеротоксемии овец).

При некоторых инфекциях (воздушно–капельных, желудочно–кишечных и др.) защитную роль играет местный иммунитет. Факторами защиты, например, являются иммуноглобулины класса А (IgA), в т.ч. SIgA, которые содержатся в секретах слизистых оболочек респираторного, желудочно–кишечного тракта, слюне, молозиве и других жидкостях.

Иммунитет, сохраняющийся при отсутствии в организме возбудителя болезни, называется стерильным. В случае персистенции (присутствии) возбудителя в организме (например, при бруцеллезе, туберкулезе, инфекционной анемии лошадей) иммунитет называют нестерильным.

Когда при иммунизации против одного вида возбудителя возникает невосприимчивость к возбудителям других болезней, иммунитет называют перекрестным. Например, при введении вакцины против вирусной диареи крупного рогатого скота свиньям, у них возникает невосприимчивость к чуме.

Антигены, антитела

Антигены – чужеродные для организма высокомолекулярные соединения, которые при введении в организм вызывают развитие специфических иммунологических реакций (образование антител).

Антигенами являются инфекционные агенты (бактерии, вирусы и др.), продукты их жизнедеятельности, чужеродные для данного организма вещества (яичный белок, сыворотка крови и т.д.).

Свойства антигена: чужеродность, антигенность, иммуногенность, специфичность.

Чужеродность. Без чужеродности нет понятия антигенности. Например, глобулин крови теленка для этого теленка не является чужеродным, в тоже время для организма другого животного (поросенка) он чужеродный.

Антигенность – мера антигенного качества, например большая или меньшая способность вызывать образование антител.

Иммуногенность – способность антигена индуцировать в организме реципиента иммунный ответ.

Специфичность – структурные особенности, отличающие один антиген от другого, обеспечивающие способность взаимодействовать только с гомологичными антителами.

Антигены, обладающие антигеностью, иммуногенностью, специфичностью называют полноценными антигенами.

Гаптены – неполноценные антигены, самостоятельно не индуцируют иммунный ответ; они приобретают это свойство в случае их ведения в организм с крупномолекулярными веществами (белками, полисахаридами). Однако с готовыми антителами они реагируют, имеют признаки чужеродности. В роли гаптенов могут быть липиды, нуклеиновые кислоты.

Адъюванты – вещества различного происхождения, усиливающие иммунный ответ при введении в организм вместе с антигенами. В качестве адъювантов при изготовлении вакцин чаще применяют неорганические вещества, на которых адсорбируется антиген. Это гидроокись алюминия, алюмокалиевые квасцы, минеральные масла, сапонин и др.

Антитела – белки плазмы крови (иммуноглобулины), образующиеся в организме после введении антигенов и обладающие способностью специфически взаимодействовать с данными антигенами.

Антитела содержатся в сыворотке крови, лимфе, молозиве, спинномозговой жидкости, воспалительных выпотах. По биологическим функциям антитела подразделяют на нейтрализующие (антитоксины, вируснейтрализующие), лизирующие (бактериолизины, гемолизины, цитолизин) и коагулирующие (преципитирующие: преципитины и агглютинины).

Основными продуцентами антител в организма являются плазматические клетки, образующиеся из лимфоцитов и ретикулярных клеток.

Помимо сывороточных антител, имеются клеточные (прочно связанные с клеткой) антитела. Эти антитела, участвуя в образовании комплекса «антиген–антитело», высвобождают из поврежденной клетки гистамин и другие активные вещества, вызывают симптомы некоторых аллергических реакций. При аутоиммунных заболеваниях обнаруживают аутоантитела против аутоантигенов, образующихся при повреждении клеток собственного организма: развивается аутоиммунное заболевание.