Растворимые и циркулирующие неспецифические эффекторы иммунной системы.

Комплемент является системой из 20 белков и гликопротеинов сыворотки крови. Компоненты комплемента обозначают буквой С с указанием порядкового номера (С1, С2 и т.д.). Существует 9 основных компонентов комплемента, которые в норме находятся в сыворотке крови в неактивном состоянии. Одновременно там присутствуют и фракции, способные угнетать определенные активированные компоненты этой системы при их избытке.

Если комплемент активируется реакциями антиген-антитело по классическому пути, он модулирует такие разные биологические функции, как цитолиз клеток позвоночных и грамотрицательных бактерий; повышение проницаемости сосудов, высвобождение хемотактических факторов и повышение опсонизации для фагоцитоза. К комплексу антитела с антигеном присоединяются и последовательно активируются компоненты комплементу С1, С4, С2, образуя С3 конвертазу классического пути, которая запускает к действию основной компонент - С3. В свою очередь этот активированный комплекс влияет на С5 и последовательно стимулируются С6, С7, С8, С9. Каскад комплемента в его самом начале представляет собой серию предшественников ферментов, которые действуют последовательно и конвертируются в активные ферменты.

Дополнительно к классической активации, комплемент может быть активирован альтернативным путем агрегированными Ig A, ЛПС и клеточными стенками дрожжей (зимозан). Этот процесс альтернативной активации включает компоненты пропердин, В- и D-факторы. Оба типа активации ведут к появлению “эффекторных” порций компонентов С3 к С9.

Цитолиз требует взаимодействия С8 и С9, которые вызывают нарушения мембран. Дефицит одного или более компонентов комплемента возникает при разных заболеваниях, например, системная красная волчанка связана с дефектами в С1q, C1r, C1s, C4 или С2. У пациентов с рецидивирующими гнойными бактериальными инфекциями выявлена недостаточность С3b. Некоторые из этих дефицитных состояний передаются от поколения к поколению.

С-реактивный белок содержится в небольших количествах в нормальной сыворотке крови. С-реактивный белок принимает участие в реактивных, защитных, неспецифических природных процессах.

Кислые и щелочные фосфатазы способны инактивировать герпесвирусы.

Интерфероны - это белки макроорганизма, которые синтезируются нормальными клетками в ответ на различные стимулы. Альфа- (лейкоцитарные) и бета-интерфероны (фибробластные) продуцируют, соответственно, гранулосодержащие лейкоциты и фибробласты, в течение первых часов в ответ на вирусную инфекцию или инактивированный вирус, изолированную двухнитчатую РНК (но не на двухнитчатую ДНК), действие синтетических полирибонуклеотидов или эндотоксина. Гамма-интерферон (иммунный) продуцируют несенсибилизированные Т-лимфоциты в ответ на действие митогенов и сенсибилизированные Т-лимфоциты в ответ на действие специфических антигенов. Антивирусный защитный эффект интерферонов проявляется в стимуляции ними нормальных клеток к продукции нового белка, которая угнетает репликацию (трансляцию) вируса, прерывая инфекцию. Интерфероны многоспецифичны; мышиный интерферон неактивен в организме человека; интерфероны являются неспецифическими в действии на вирусы; интерфероны человека могут защитить от нескольких вирусных инфекций. Например, интерфероны, которые ограничивают распространение вируса Varicella zoster у лиц с иммунодефицитами, широко используют в клинической практике для лечения отдельных опухолей. Механизм противоопухолевого действия полностью не изучен; известно, что интерфероны являются не только антивирусными агентами, они регулируют клеточный рост и дифференцировку, а также модулируют Т-клеточную цитотоксичность, активность макрофагов и экспрессию антигенов гистосовместимости I и II классов на поверхностях клеток. Альфа- и бета-интерфероны имеют более мощную антивирусную активность, гамма-интерферон действует как лимфокин. Интерлейкин-2 (фактор роста Т-клеток) регулирует экспрессию собственных рецепторов на Т-лимфоцитах и синтез ними гамма-интерферона.

Фибронектин, который продуцируют некоторые макрофаги и эпителиальные клетки, может выступать в качестве неспецифического опсонина для некоторых микробов, таких, как золотистый стафилококк, имеющий природный рецептор для фибронектина. В связи с тем, что фибронектин на клеточных поверхностях может также усиливать адгезию микробов, его действие не всегда является полезным для макроорганизма.

Лактоферрин, который выделяют макрофаги и нейтрофилы, вызывает секвестрацию железа из плазмы, что уменьшает количество железа, необходимого для инвазии патогенов и уменьшает их способность к репликации.

Другие цитокины, такие, как интерлейкин-1 (эндогенный пироген), интерлейкин-6 (колониестимулирующий фактор, кроветворный клеточный стимулятор), интерлейкин-8 (фактор хемотаксиса) и фактор некроза опухоли выделяются неспецифически в течение инфекционного процесса и модулируют иммунный ответ макроорганизма.

Антигены.

Название антигены (от греч. anti - против и genos - род) было дано всем субстанциям (веществам и телам), которые несут признаки чужеродной генетической информации и при введении в макроорганизм (через кожу, слизистые оболочки, внутримышечно, внутриперитонеально, внутривенно и орально) способны вызывать развитие специфических иммунных реакций. Определённый участок (эпитоп) на антигене может реагировать с участком связывания антигена на антителе (паратопом). Антигены имеют: (1) антигенность - способность вызывать продукцию антител; (2) антигенную специфичность - способность взаимодействовать с соответствующими антителами; (3) макромолекулярность - чем выше молекулярная масса вещества, чем сложнее её структура, тем лучшим антигеном она является; (4) жесткую конструкцию молекулы; (5) хорошую растворимость в жидкостях организма.

Растворимые и связанные с клетками белки составляют большую группу природных антигенов; полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты также антигенны.

Полные антигены является мультидетерминантными и имеют несколько эпитопов. В целом, на молекулярную массу 4 lg Дальтон приходится 1 эпитоп; антиген с молекулярной массой 60000 может иметь 6 различных эпитопов и реагировать с 6 различными паратопами и антителами. Может существовать столько различных видов антител (или эффекторных Т-клеточных клонов), сколько существует функциональных эпитопов на антигене.

Наиболее иммуногенными антигенами является молекулы, совсем чужеродные для макроорганизма (например, микробные продукты или компоненты). Тканевые компоненты животных или других видов (ксеноантигены) более иммуногены, чем эквивалентные компоненты, полученные от представителей одного и того же вида (аллоантигены). При определённых условиях даже собственные ткани могут стать иммуногенными (аутоантигенами). Например, лица с коллагенозами могут продуцировать большое количество антител к собственной ДНК (системная красная волчанка), иммуноглобулины (ревматоидный фактор) и другие компоненты (гладкомышечный фактор).

Неполный антиген (гаптен) - это химическое вещество с низкой молекулярной массой, которое само по себе не может индуцировать адаптивный иммунный ответ. Гаптен может реагировать с паратопом на антителе; гаптены способны продуцировать антитела, если они конъюгированы с большой молекулой-носителем (обычно белком). Гаптены имеют 1 эпитоп. Гаптены имеют небольшой размер для того, чтобы одновременно активировать Т- и В-лимфоциты. Если гаптен связан с белком-носителем, то Т-клетка распознает эпитопы этого белка, а В-клетка распознает гаптен. Антитела против гаптена продуцируются, как и другие антитела к молекуле-носителю, и реагируют с гаптеном не на поверхности белковой молекулы. Специфический для антигена паратоп антитела связывается ковалентно с эпитопом молекулы. Эпитопы, которые имеют естественное происхождение, состоят из 4-6 аминокислот или остатков сахаров. Активный участок эпитопа имеет размер 2_*3 нм, большие антигены (белки и другие макромолекулы) могут связываться одновременно с большим количеством эпитопов на 1 молекуле. Если антиген имеет 4 различных эпитопа, он может стимулировать продукцию 4 различных молекул антител с разными паратопами. Паратоп и эпитоп должны тесно контактировать один с другим, поскольку связывающие силы очень слабы и кратковременны.

Силы реакции антиген-антитело - это гидрофобные и вандерваальсовы силы, которые являются сферическими и симметричными; вовлекаются также водородные связи, которые является направленными и требуют соответствующих реагентов. Реакции антиген-антитело происходят только в том случае, когда эпитоп и паратоп близко подходят один к другому. Гидрофильные участки белковой поверхности являюся наиболее антигенными, однако вся поверхность экспозиции также может быть антигенной. Обычно функциональные эпитопы являются гидрофильными.

Иммуногенность - это относительная способность антигена стимулировать развитие иммунного ответа. Для того, чтобы считать определенную молекулу антигеном, нужно, чтобы она была способна связываться со специфической молекулой-антителом (или Т-клеточным рецептором). Антигены, которые вызывают развитие иммунного ответа, являются иммуногенными и их называют иммуногенами. Иммуногены имеют размер 4 lg Дальтон и более, являются чужеродными, концентрированными и имеют сложное строение молекулы. Каждый из антигенов имеет собственные оптимальные границы иммуногенности. Ответ на действие антигенов может быть усилен использованием адъювантов, которые стимулируют интенсивную продукцию антител и увеличение количества клеток-эффекторов. Адъюванты могут действовать в нескольких направлениях: нарушать распространённость и персистенцию антигенов в макроорганизме; неспецифически стимулировать продукцию лимфоцитов; активировать макрофаги; нарушать циркуляцию лимфоцитов. Путями введения адъювантов являются: внутримышечный, подкожный, внутривенный, внутрибрюшный, внутрикожный.

По наличию определённых антигенов выделяют видовую, групповую, типовую и гетероспецифичность. Видовая специфичность состоит в тому, что каждый вид живых существ имеет собственные, характерные для него видовые антигены. У животных одного и того же вида и у людей есть группы, которые отличаются специфическими антигенами. Такие антигены, общие для отдельных групп животных или людей, называют групповыми или изоантигенами. Типовые антигены обусловливают отличия среди штаммов одного и того же вида бактерий и вирусов. По таким типовым антигенам различают отдельные типы стрептококков. Под гетероспецифичностью понимают такое состояние, когда у разных видов находят одинаковые антигены. Такие общие антигены часто встречаются в клетках животных и микроорганизмов, что позволяет микробам в определенной мере противостоять на первых порах защитным силам макроорганизма (антигенная мимикрия).