Тема : Прикладная иммунология 1

— АНТИТЕЛО
2.1.Реакции взаимодействия антиген — антитело

— антитело Реакции между ан­тигенами и антителами in vitro, имеющие диагностическое

значе­ние, называли серологическими (от лат. serum — сыворотка), так как источником антител служила сыворотка крови.
Антитела в зависимости от свойств антигена и условий взаимо­действия с ним обладают нейтрализующим, иммобилизирующим, коагулирующим (осаждающим) и лизирующим (растворяющим) действиями.
Нейтрализующее действие проявляется в реакциях нейтрализации токсина антитоксином,
иммобилизирующее — в иммобилизации некоторых микроорганизмов,
коагулирующее — в реакциях агглютинации и преципитации,
лизирующее — в реак­циях лизиса и связывания комплемента.

Каждая из разновиднос­тей серологических реакций имеет свои варианты, а их постанов­ка — различные модификации, поэтому методические подходы к проведению реакций между антигеном и антителом довольно раз­нообразны. Реакция нейтрализации ( РН). Реакции агглютинации (РА). Реакция преципитации (РП). Реакция лизиса (РЛ). Лизирующее (растворяющее) действие антител наглядно проявляется в реакциях лизиса и свя­зывания комплемента. В основе реакций лизиса лежит взаимодей­ствие корпускулярных антигенов со специфическими антителами. Иммуноглобулины при содействии комплемента разрушают эри­троциты.

ПРИНЦИПЫ РЕГИСТРАЦИИ

ИММУННОГО ОТВЕТА Разнообразие форм иммунного ответа предопределяет широкий набор методов их регистрации. Каждой форме иммуннореагирования соответствует только свой, определенный набор методов исследования, что важно знать для правильного подбора методов тестирования иммунного состояния организма. Сывороточные антитела представлены преимущественно IgG и IgM, которые взаимодействуют в основном с растворимыми и корпускулярными антигенами соответственно. Следовательно, антитела, ассоциированные с IgG, можно обнаружить при помощи реакций, основанных на феномене преципитации, а связанные с IgM — при помощи реакций, основанных на феномене агглютинации.
Антитела, участвующие в формировании феномена преципитации (преципитины) выявляют в реакциях кольцевой преципитации (пробирочная) и преципитации в гелях (пластинчатая). В обоих вариантах ингредиенты реакции должны быть прозрачными, чтобы визуально зарегистрировать образовавшийся преципитат в виде кольца на границе двух сред при постановке пробирочной РП (реакция преципитации) или в виде линий между лунками с реагентами при постановке реакции диффузионной преципитации (РДП). Антитела, участвующие в формировании феномена агглютинации (агглютинины) выявляют в реакциях агглютинации - пробирочной, пластинчатой, кольцевой в различных вариантах. Агглютинат обычно хорошо виден глазом в форме беловато-сероватых трудно разбиваемых при встряхивании комочков. Для выявления агглютининов в молоке реакцию ставят с подкрашенным антигеном.

растворимые антигены закрепляют на какой-либо крупной частице, получая искусственный корпускулярный

антиген (например, в реакциях латекс-агглютинации или непрямой гемагтлютинации), или вводят вторую, индикаторную систему (например, в реакции связывания комплемента). Во всех этих реакциях уровень антител определяют в титрах, принимая за последний наибольшее разведение сыворотки, обеспечива­ющее положительный результат реакции. Практически приходится часто использовать целый набор серологических методов диагностики для одной какой-либо болезни. Особенно показателен в этом отношении бруцеллез. Для его диагностики применяют две основные серологические реакции — РА и РСК. Первой выявляют свежие случаи болезни, второй — развитие инфекционного процесса.

раскрывает сущность многообразных иммунологических процес­сов и реакций, возникающих в организме

под влиянием патоген­ных и непатогенных агентов. При оптимальном соотно­шении антигена с антителом происходит полное взаимное насыщение всех валентностей и образуются прочные комп­лексы, выпадающие в осадок. При избытке антител часть активных центров остается свободной и образование ком­плекса задерживается. В слу­чае избытка антигена возни­кают рыхлые комплексы и замедляется выпадение осадка. При максимальном избытке антигена, когда связаны все активные центры антитела, образование комплексов прекращается и осадок невыпадает. Специфичность анти­тел, обусловливающая механизм их взаимодействия с антигеном, связана с конфигурацией активных центров, которые должны строго соответствовать детерминантным группам антигена.

— специфическая (непосредственное соединение активного центра антитела с антигенной

детерминантой), вторая — неспецифическая, когда отличающийся плохой растворимостью иммунный комплекс антиген—антитело выпада­ет в осадок.
Неспецифическая стадия, как правило, возможна в присутствии растворов электролитов и визуально проявляется по-разному в зависимости от физического состояния антигена. Если антигены корпускулярные, имеет место феномен агглюти­нации — склеивания различных химических частиц, сенсиби­лизированных антигенами, и клеток, в том числе микроорганиз­мов. Образующиеся конгломераты выпадают в осадок, при этом микробные клетки морфологически заметно не меняются: теряя подвижность, они остаются живыми. Антитела, участвующие в ре­акции агглютинации, называют агглютининами, антигены — агглютиногенами, а образующийся агрегированный комплекс — агглютинатом. Поскольку антигенная структура микробов разнообраз­на, в их агглютинации принимают участие антитела разной специ­фичности. Тождественность детерминантных участков антигенов микробов разных видов обеспечивает групповые реакции агглю­тинации с гетерологичными иммунными сыворотками.

белки или их комплексы с углеводами и липидами разного происхождения,

бактериальные экстракты, лизаты и фильтраты бульонных культур, наблюдается феномен пре­ципитации — осаждение антигена.
Образующийся осадок носит название преципитата, антитела — преципитинов, а анти­гены — преципитиногенов. Реакция, происходящая между антителами и антигеном и на­чинающаяся быстрым соединением детерминантной группы ан­тигена со специфическим активным центром антитела (I стадия), осложняется далее образованием длинных цепей из чередующихся молекул антигена и антител, а также разветвлением этих цепей (II стадия). Во II стадии реакции происходит образование решетки антиген — антитело. Окончательное формирование системы антиген — антитело протекает намного медленнее, чем I стадия реакции. Это не спе­цифический процесс, в который могут включаться различные по­сторонние белки, захватывающиеся решетчатой структурой анти­ген — антитело и неспособные диффундировать сквозь узкие пет­ли этой решетки в надосадочную жидкость. Скорость образования решетки зависит от температуры, ионной силы раствора и других условий.

антителами in vitro, имеющие диагностическое значе­ние, называли серологическими (от лат.

serum — сыворотка), так как источником антител служила сыворотка крови. При появле­нии методов иммунохимического анализа серологические реакции стали одной из широкого набора реакций, выявляющих механизмы взаимодействия между антигенами и антителами. Антитела в зависимости от свойств антигена и условий взаимо­действия с ним обладают нейтрализующим, иммобилизирующим, коагулирующим (осаждающим) и лизирующим (растворяющим) действиями. Нейтрализующее действие проявляется в реакциях нейтрализации токсина антитоксином, иммобилизирующее — в иммобилизации некоторых микроорганизмов, коагулирующее — в реакциях агглютинации и преципитации, лизирующее — в реак­циях лизиса и связывания комплемента. Каждая из разновиднос­тей серологических реакций имеет свои варианты, а их постанов­ка — различные модификации, поэтому методические подходы к проведению реакций между антигеном и антителом довольно раз­нообразны. Реакция нейтрализации ( РН). Реакции агглютинации (РА). Реакция преципитации (РП). Реакция лизиса (РЛ). Лизирующее (растворяющее) действие антител наглядно проявляется в реакциях лизиса и свя­зывания комплемента. В основе реакций лизиса лежит взаимодей­ствие корпускулярных антигенов со специфическими антителами. Иммуноглобулины при содействии комплемента разрушают эри­троциты.

с антителом, при котором один из компонентов реакции (чаще антитело)

обладает способностью к вторичной флуоресценции благодаря предварительному соединению с флуо­ресцентным красителем. Образовавшиеся таким образом им­мунные комплексы становятся хорошо видимыми, ярко светя­щимися структурами на темном фоне под флуоресцентным микроскопом. В качестве флуоресцентных красителей исполь­зуют флуоресцеин, изотиоцианат, родамин, В-изотиоцианат, лиссамин-родамин и другие, имеющие реакционно-способные груп­пы (сульфохлорид, изотиоцианат и др.), которые соединяются со свободными аминогруппами молекул антител, не теряя при обработке флуорохромами специфического связывания с соот­ветствующим антигеном. Прямой и непрямой флуоресцентные методы. Прямой метод ос­нован на непосредственном специфическом соединении антигена с мечеными антителами. Непрямой метод — на поэтапном выяв­лении комплексов антиген — антитело с помощью флуоресцент­ных красителей. Первый этап заключается в образовании иммун­ных комплексов определенного антигена (например, бактериаль­ной клетки) со специфическими антителами (у-глобулинами) им­мунной сыворотки. Второй этап — в выявлении этого комплекса путем обработки его меченым анти-γ-глобулином. Обнаружение иммуноглобулинов иммунофлуоресцентным ме­тодом возможно, если антиген, использованный in vitro для обра­зования антител, представляет собой растворимый белок. В этом случае он может быть конъюгирован с флуорохромом и в таком виде использоваться для обнаружения гомологичных антител.

ферментом, которая не приводит к утрате антителом специфич­ности, а ферментом

— каталитической активности. Однако в соста­ве комплекса антиген — антитело конъюгаты антитело — фермент теряют свою каталитическую активность. Соединение молекул антигена с ферментом осуществляется с помощью глутаральдегида — бифункционального реагента, взаи­модействующего с аминогруппами белковых молекул. В каче­стве фермента успешно применяют в зависимости от модифика­ции метода либо пероксидазу, β-галактозидазу, щелочную и кис­лую фосфатазы (реже ацетилхолин, глюкоамилазу), либо лизоцим, глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназу и малатдегидрогеназу. Используемый для маркировки антител фермент не должен присутство­вать в исследуемых клетках, содержащих антиген. Принцип иммуногистохимического анализа с использованием ферментов заключается в сле­дующем. Антитела, маркированные ферментом, соединяются со специфическим антигеном, фиксированным на твердом носителе (полистироловая пластина или другие непористые полимеры), об­разуя невидимый комплекс. Выявление иммунных комплексов, содержащих фермент, проводится с помощью цветной реакции, происходящей при добавлении ферментспецифического субстра­та. Окрашенный комплекс антиген — антитело выявляется в све­товой или электронной микроскопии

3 этап-внесение противоглобулиновой сыворотки, меченой ферментом (Ф), 4 этап-учет реакции. Радиоиммунологический

анализ (РИА). В радиоиммунологическом анализе специфичность реакции антиген- антитело сочетается с высокой чувствительностью, обеспечивае­мой применением радиоактивной метки, благодаря которой можно определить количество азота антител до 1 • 10-8 мг/мл. Для проведения анализа необходимо иметь антисыворотки и гомологичные антигены, маркированные каким-либо изотопом йода ( 125 j, 131j), равно как и гаптены, маркированные 14С или 3Н.