ВЕТЕРИНАРНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ И ИММУНОЛОГИЯ

для специальности 310800 - «Ветеринария» по квалификации специалиста - ветеринарный врач

Москва 2001

1. Цели и задачи дисциплины "ветеринарная микробиология и иммунология"

Основная цель преподавания дисциплины «Ветеринарная микро­биология и иммунология» - формирование у будущего ветеринарного врача научного мировоззрения о многообразии микроорганизмов, об их роли в общебиологических процессах, в т.ч. при инфекциях, и в па­тологии животных, освоение теоретических основ диагностики инфек­ционных болезней, принципов иммунологических исследований, изго­товления и контроля биопрепаратов.

В задачи курса входит изучение студентами принципов: системати­ки, морфологии и физиологии, широты_ распространения микроорга­низмов в природе особенностей их биологии и экологии; роль микро­бов в превращении веществ в природе и эффекты действия факторов внешней среды на прокариотические клетки, овладение основами уче­ния об инфекции и иммунитете, о наследственности и об изменчиво­сти, освоение методов индикации и идентификации патогенных для животных бактерий и грибов, бактериологических серологических, генетических и аллергических исследований, используемых при диаг­ностике инфекционных болезней.

В результате изучения курса студенты должны знать теоретиче­ские основы жизнедеятельности микроорганизмов, их взаимодействия друг с другом и с организмом животных, основные биологические свойства патогенных микробов, принципы и способы диагностики и специфической профилактики инфекционных болезней. Этим целям и задачам способствует учебно-исследовательская работа студентов СУИРС.

Полученные знания по биологии и экологии возбудителей инфек­ционных болезней, инфекции и иммунитету должны помочь будущим ветеринарным специалистам правильно организовывать и проводить бактериологические и серологические исследования, специфическую профилактику заразных заболеваний. Для изучения курса «Ветеринар­ная микробиология и иммунология» студентам необходимо Тфедвари-тельно усвоить разделы следующих дисциплин:

физики (реактивное движение у живых организмов, центрифу­ги и их применение в биологических исследованиях, клеточные мем-

браны, разрешающая способность оптических приборов, люминес­центный анализ, фотобиологические реакции, рентгеновское излуче­ние, электронный микроскоп);

органической химии (углеводороды, спирты, фенолы, углево­ды, аминокислоты и белки);

неорганической и аналитической химии (дисперсные системы и растворы, приготовление разведений с коэффициентами 2 и 10);

физической и коллоидной химии (учение о растворах, меха­ низм фотосинтеза, устойчивость коллоидных систем и коагуляция, суспензии, эмульсии и пены, белки);

анатомии сельскохозяйственных животных (органы крово- и лимфообразования);

биохимии (ферменты, белки, биологическое окисление и эле­менты биоэнергетики, строение и свойства углеводов, классификация, строение и основные свойства липидов, строение и синтез аминокис­лот и нуклеопротеидов, биологическое значение витаминов, водный обмен и обмен минеральных веществ);

Физиология, патофизиология (транспорт питательных веществ, механизмы секреции, общебиологические термины, механизм воспа­ ления, аллергии, действия лизоцима, комплемента, органы и клетки иммунной системы).

Естественно, для более успешного освоения курсов микробиологии и иммунологии необходимо знание латинского языка.

Усвоение студентами дисциплины преподаватели проверяют на ла­бораторных занятиях, коллоквиумах (устно или по программе ЭВМ), на письменных контрольных и курсовых работах, зачётах, а по оконча­нии курсов - экзаменах.

Иммунология — наука об иммунитете. Она изучает проявление, механизмы и способы управления иммунитетом, а также разрабатывает иммунологические методы диагностики, лечения и профилактики болезней человека и животных.

Принято считать, что начало новой науке положили знаменитые опыты английского врача Э. Дженнера (1749—1823). Он заметил, что во время эпидемий человеческой оспы чаще всего не заболевают доярки. Как известно, коровы болеют оспой с поражением кожи, особенно кожи вымени и сосков, где развиваются оспенные пустулы. У доярок, заразившихся от больных оспой коров, пустулы образуются на руках. Наблюдая эти явления, Дженнер пришел к выводу, что после заражения и переболевания доярок коровьей оспой они становятся невосприимчивыми к заражению человеческой оспой. В подтверждение своих наблюдений в мае 1796 г. он привил 8-летнему мальчику сначала коровью оспу, а спустя 1,5 мес оспу человека, и мальчик не заболел. Однако Дженнер не увидел в открытом им способе борьбы с оспой принципа предохранения от других инфекционных болезней. Его открытие дало человечеству лишь способ предупреждения оспы.

Основоположником современной научной иммунологии признан Луи Пастер. В 1881 г. он сообщил, что куры при заражении ослабленным возбудителем холеры кур становятся невосприимчивыми к заражению вирулентными культурами. Сопоставив свои опыты с наблюдениями Дженнера, Пастер сформулировал основной принцип защиты от возбудителя любой инфекционной болезни, который состоит в том, что организм после встречи с ослабленным возбудителем становится невосприимчивым (иммунным) к вирулентным микробам того же вида. Пастер в честь первооткрывателя предохранительных прививок против оспы Дженнера назвал ослабленные культуры возбудителей болезней вакцинами (от лат. vacca — корова). В последующие годы Пастер изготовил вакцины и при иммунизации животных установил наличие иммунитета против таких болезней, как сибирская язва, бешенство, рожа свиней и др. В дальнейшем было установлено, что иммунитет можно создать при вакцинации убитыми микроорганизмами, а также токсинами, выделяемыми микроорганизмами.

К концу XIX и в начале XX столетия были сделаны многие открытия, создавшие научный фундамент иммунологии. В 1883 г. И. Мечников открыл фагоцитоз и ввел понятие «клеточный иммунитет». В эти годы развивалась и гуморальная теория иммунитета, сторонником которой был П. Эрлих. Длительная полемика между сторонниками клеточной и гуморальной теорий иммунитета способствовала формированию иммунологии как науки. В 1908 г, Мечникову и Эрлиху была присуждена Нобелевская премия за выдающиеся открытия по иммунитету. В 1891 г. Э. Беринг и Ш. Китазато впервые применили пассивную иммунизацию против дифтерии и столбняка; в 1900 г. К. Ландштайнер открыл группы крови (А, В, О) у человека; в 1902 г. Ш. Рише установил феномен анафилаксии; в 1905 г. К. Пирке ввел понятие «аллергия»; в 1953 г. П. Медовар и М. Гашек независимо друг от друга открыли феномен иммунологической толерантности; в 1958 г. Ф. Бернет предложил клонально-селекционную теорию иммунитета; в 1959 г. Ж. Доссс с сотр. открыли систему антигенов гистосов мести мости человека; в 1962 г. Ж, Миллер установил роль тимуса как первичного лимфоидного органа; в 1963 г. Б. Бенацерраф установил гены иммунореактивности, получивших название Ir-генов; в N975 г. Ц. Мильстайн и Д. Кехлер предложили методику получения моноклональных антител. Крупнейшим обобщением последних лет явилось выделение двух независимых, но совместно функционирующих клеточных популяций в иммунном ответе Т- и В-лимфоцитов.

В результате новых открытий и достижений иммунология выросла в самостоятельную научную дисциплину, охватывающую круг проблем современной биологии, медицины и ветеринарии. К числу направлений общей иммунологии относят молекулярную иммунологию, иммуноморфологию, иммуногенетику, иммунохимию, эволюционную иммунологию, а к числу направлений частной иммунологии — иммунопрофилактику инфекционных болезней, клиническую иммунологию, иммунологию репродукции и эмбриогенеза, иммунопатологию, иммуноонкологию, трансплантационную иммунологию.

Ветеринарная иммунология также развивается по всем ведущим направлениям иммунологии в целом. Особое внимание иммунологии уделяют изучению особенности иммунитета у сельскохозяйственных животных и изысканию эффективных средств и методов их иммунной защиты. В последние годы для ветеринарной практики готовят более 180 различных биопрепаратов (вакцин, сывороток, диагностикумов).

Становлению и дальнейшему развитию ветеринарной иммунологии в нашей стране способствовали труды виднейших ученых Н. Н. Гинсбурга, С. Н. Вышелеского, А. А. Владимирова, С. Г. Колесова, Я. Е. Колякова, Я. Р. Коваленко, И. И. Кулеско, Н. В. Лихачева, С. Я. Любашенко, Н. А. Михина, С. А. Муромцева, А. X. Саркисова, П. С. Соломкина и многих других. Перед ветеринарной иммунологией поставлены большие задачи по созданию новых и совершенствованию имеющихся вакцин, сывороток и да гностик умов, по изучению и профилактике иммунных болезней, по расширению исследований в области неинфекционной иммунологии (возрастная иммунология, иммунология размножения, неспецифические механизмы резистентности).

Учебник. - М.: Агровет, 2011. - 752 с.: ил. — ISBN 978-5-905543-01 -2.В книге подробно охарактеризованы основные этапы становления и развития иммунологии, в т.ч. в России, представлены сведения о Нобелевских лауреатах по иммунологии. Даны современные представления о структурно-функциональном строении иммунитета животных, птиц и человека. Охарактеризованы процессы дифференцировки и функционирования центральных клеток системы иммунитета — Т- и В-лимфоцитов на организменном, клеточном и молекулярном уровнях, описаны функционально различные субпопуляции этих клеток с эффекторной, хелперной и супрессорной активностью. Даны современные представления об антигенах и изоантигенах (лейкоциты, эритроциты), продуктах покоящихся и активированных клеток системы иммунитета и иммунологически значимых мембранных молекулах этих клеток (цитокины, иммуноглобулины, рецепторный аппарат, молекулы адгезии, корецепции, костимуляции и др.). Представлены различные формы и механизмы формирования реакций гуморального и клеточного иммунитета, включая трансплантационный, механизмы формирования толерантности (центральной, периферической, оральной), элиминации «запрещенных» клонов и др. Показана важная роль генетического аппарата особей, контролирующего поддержание иммунологического гомеостаза. Большое внимание уделено комплексу гистосовместимости и его биологическим функциям. Подробно описаны особенности врожденною иммунитета и механизмы его функционирования — эффекторные клетки (макрофаги, естественные киллеры), механизмы распознавания образраспознающими PRR-рецепторами РАМР-структур микробов (молекулярная мозаика патогена), значение в реакциях врожденного иммунитета физических, химических и гуморальных факторов. Показана роль реакций врожденного иммунитета в формировании адаптивного иммунитета. Охарактеризованы ILL-лимфоциты (Innate-like lymphocytes), играющие важную роль в реакциях врожденного иммунитета и выполняющие функции первичных барьеров иммунной системы — В1-, MzB-, MAIT-, γδТ- и NK-T-лимфоциты.
Учебник предназначен для студентов, аспирантов, ординаторов, преподавателей ветеринарных и биологических факультетов вузов, курсов и кафедр повышения квалификации ветеринарных врачей и биологов, для научных работников, специалистов различного профиля, интересующихся проблемами иммунологии.Органы и лимфоидная ткань системы иммунитета СХ животных и птиц.
Клетки системы иммунитета: стволовые кроветворные клетки.
Т-лимфоциты.
В-лимфоциты.
Естественные клетки-киллеры (NK-лимфоциты) и т-лимфоциты с активностью естественных киллеров (NKT-лимфоциты).
Дендритные клетки. Клетки системы мононуклеарных фагоцитов. Гранулоциты.
Антигены.
Врожденный иммунитет.
Адаптивный иммунитет. Реакции гуморальльного типа.
Внутриклеточные сигнальные пути и активация клеток животных и человека.
Антитела и их образование у животных и птиц.
Главный комплекс гистосовместимости и биологическая значимость. Генетическое разнообразие и особенности формирования антигенраспознающего репертуара т- и в-лимфоцитов.
Цитокины.
Клеточный иммунитет.
Иммунологическая толерантность.
Иммунологическая недостаточность.
Иммуномодуляторы - лекарства для системы иммунитета.
Модельные системы в иммунологии.
Иммунобиотехнология.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

болезнь иммунный инфекционный серологический

1. Т - лимфопоэз, структура антигенраспознающих рецепторов Т - лимфоцитов, эффекторные реакции Т - клеток

Лимфопоэз начинается с того, что плюрипотентные предшественники Т-клеток крови попадают из костного мозга в корковое вещество тимуса. Далее происходит дифференцировка Т-лимфоцитов - они приобретают специфические маркеры Т-супрессоров и Т-хелперов и мигрируют через мозговое вещество тимуса во вторичные лимфоидные органы (лимфатические узлы, селезенка). Также небольшая популяция Т-лимфоцитов попадает в кровоток, минуя мозговое вещество. В структурах тимуса происходит дифференцировка Т-лимфоцитов.

Т-клеточные элементы - ключевое звено развития иммунологического ответа организма. Зрелые Т-лимфоциты разделяются на ряд подклассов. Они могут "помогать" (хелперы) или "подавлять" (супрессоры) развитию иммунного ответа, в том числе образованию антител В-лимфоцитами. Т-лимфоциты также выполняют эффекторные функции, например, выработка растворимых веществ, запускающих разнообразные воспалительные реакции, или осуществление прямого разрушения клеток, несущих на себе антигены ("киллерная" функция). В соответствии с этим различают Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-киллеры, а также Т-клетки, участвующие в реакции гиперчувствительности замедленного типа и связанных с нею иммунологических явлениях.

Т-киллеры ищут в других клетках признаки вирусной инфекции и аномалий (например, злокачественная трансформация). При встрече предшественника Т-киллера с антигенным комплексом (антиген, связанный с молекулой главного комплекса гистосовместимости (МНС) на поверхности зараженной клетки прекиллер претерпевает многократное деление. Дочерние клетки, несущие рецепторы для этого антигена, становятся активными киллерами и разрушают клетки, зараженные этим вирусом. Этим они делают его уязвимым для антител, связывающих вирусные частицы. Распознавание антигена Т-киллерами специфично. Специфичность обусловлена Т-клеточными рецепторами (TCR). Для полной активации прекиллера недостаточно связывания ТСR с антигенным комплексом. Необходимо связывание еще одной молекулы - CD8-корецептора. Этот белок, принимающий участие в распознавании антигена киллерными клетками. Активация Т-киллера наиболее эффективна тогда, когда TCR и CD8 связываются с одной и той же молекулой. Т-хелперные клетки тоже имеют TCR и корецептор CD4, которые совместно обеспечивают активацию Т-хелперов. ТСR и CD8 киллерных клеток связываются с молекулой I класса гистосовместимости и пептидами из белков, синтезирующихся в самой клетке. TCR и CD4 хелперов связываются с белками II класса гистосовместимости и антигенными пептидами из белков, поглощенных клеткой. Т-хелперы кооперируются с В-клетками в антительном ответе на такие антигены, как бактериальные токсины. Токсичный белок, попадающий в кровь, захватывается макрофагом. В-лимфоциты тоже поглощают молекулы токсинов, связавшиеся со специфичными рецепторами типа антител на их поверхности. Внутри макрофагов и В-лимфоцитов токсин расщепляется, а образующиеся пептиды презентируются на поверхность клетки белками II класса гистосовместимости. Т-лимфоциты начинают делиться, образуя активные хелперы тогда, когда ТСR и СD4 связываются с одной и той же молекулой II класса гистосовместимости на поверхности клетки. Активные Т-хелперы секретируют интерлейкины, которые стимулируют В-лимфоциты к делению и секреции больших количеств антител. Свободные антитела связывают токсин и нейтрализуют его.

Антигенраспознающие рецепторы T-клеток - TCR(от англ. -- Т cell receptor, TCR) состоят из цепей, принадлежащих к суперсемейству иммуноглобулинов. Выступающий над поверхностью клетки антигенраспознающий участок TCR - гетеродимер, т.е. он состоит из двух разных полипептидных цепей. Известно два типа Т-клеточных антигенраспознающих рецепторов: бвTCR и гдTCR. Эти варианты отличаются составом полипептидных цепей антигенраспознающего участка. Каждый T-лимфоцит экспрессирует только 1 вариант рецептора. бвT-лимфоциты были открыты раньше и изучены подробнее, чем гдT-клетки.

Строение антигенраспознающего рецептора T-лимфоцитов лучше описывать на примере бвTCR. Трансмембранно расположенный комплекс TCR состоит из 8 полипептидных цепей (гетеродимера б- и в-цепей собственно TCR, двух вспомогательных цепей ж, а также по одному гетеродимеру е/д- и е/г-цепей молекулы СD3) (рис. 1).

Рис. 1. Схема Т-клеточного рецептора и связанных с ним молекул

1)Трансмембранные цепи б и в TCR - это 2 приблизительно одинаковые по размеру полипептидные цепи. Каждая из этих цепей содержит по 2 гликозилированных домена во внеклеточной части рецептора, гидрофобную трансмембранную часть и короткий (из 5-12 остатков аминокислот) цитоплазматический участок. Внеклеточные части обеих цепей соединены одной дисульфидной связью.

2) Наружные внеклеточные (дистальные) домены обеих цепей имеют вариабельный аминокислотный состав. Они гомологичны V-области молекул иммуноглобулинов и составляют V-область TCR.

3) C-области TCR - это проксимальные домены обеих цепей гомологичные константным областям иммуноглобулинов.

4) Короткий цитоплазматический участок обеспечивает проведение сигнала внутрь клетки. Для этого и служат 6 дополнительных полипептидных цепей: г, д, 2е и 2ж.

5) Цепи г, д, е между собой образуют гетеродимеры ге и де. Вместе они образуют комплекс CD3. Этот комплекс необходим для экспрессии б- и в-цепей, их стабилизации и проведения сигнала внутрь клетки.

6) ж-Цепи соединены между собой дисульфидным мостиком. Большая часть этих цепей расположена в цитоплазме. Эти цепи осуществляют проведение сигнала внутрь клетки.

7) ITAM-последовательности. Цитоплазматические участки полипептидных цепей г, д, е и ж содержат 10 последовательностей ITAM, взаимодействующих с Fyn - тирозинкиназой цитозоля, активация которой инициирует начало биохимических реакций по проведению сигнала.

Теоретически каждый TCR способен связывать порядка 10 5 разных антигенов, причем не обязательно родственных по строению (перекрестно реагирующих), но и не гомологичных по структуре. Однако в реальности полиспецифичность TCR ограничивается распознаванием всего лишь нескольких структурно схожих антигенных пептидов.

2. Болезни иммунных комплексов, классификация, особенности иммунного ответа

Болезни иммунных комплексов (гиперчувствительность III типа) возникают в результате отложения в тканях растворимых комплексов антиген-антитело. Что приводит к воспалению.

Повреждение при этом типе аллергической реакции вызывается иммунными комплексами АГ-АТ. В организме постоянно происходят реакции с образованием комплекса АГ-АТ. Эти реакции являются выражением защитной функции иммунитета и не сопровождаются повреждением. Но в определенных условиях комплекс АГ-АТ может вызывать повреждение и развитие заболевания. Иммунные комплексы образуются при избытке антигена и антител. Концепция о том, что иммунные комплексы (ИК) могут играть роль в патологии, была высказана еще в 1905 г. Пирке и Шиком. С той поры группа заболеваний, в развитии которых основная роль принадлежит ИК, стала называться болезнями иммунных комплексов.

Иммунокомплексные заболевания могут быть:

ѕ системными - которые вызываются циркулирующими антителами (например, сывороточная болезнь);

ѕ местными - в результате формирования иммунных комплексов в месте проникновения антител (например, феномен Артюса).

Могут быть также замедленные аллергические реакции с участием антител класса Ig G, которые также фиксируются на тучных клетках при участии C3 компонента комплемента. Они также являются проявлением реакций гиперчувствительности 3 типа.

Условиями развития иммунокомплексного механизма иммунопатологии являются:

ѕ наличие длительного (хронического) инфекционного процесса, предполагающего постоянное поступление антигенов в кровь;

ѕ преобладание антительных реакций, т.е. преимущество Т-хелперов 2-го типа, контролирующих развитие гуморального иммунного ответа;

ѕ относительная недостаточность факторов разрушения и элиминации ЦИК из кровеносного русла, а именно - системы комплемента и фагоцитарной реакции нейтрофилов и макрофагов;

ѕ свойства ЦИК. Патогенные свойства ЦИК определяются совокупностью их физико-химических свойств, к которым относятся размеры, концентрация, состав, растворимость, способность фиксировать комплемент. Молекулярная масса ЦИК определяет их размер, который является важнейшим показателем патогенности. Также молекулярная масса определяет скорость элиминации ЦИК из организма: крупные ЦИК быстро элиминируются и сравнительно малопатогенны; мелкие ЦИК плохо элиминируются, могут откладываться субэндотелиально, не способны активировать систему комплемента; ЦИК среднего размера обладают высокой комплементсвязывающей способностью и являются наиболее патогенными.

Иммунные комплексы при 3-м типе аллергических реакций откладываются на сосудистой стенке или на базальных мембранах. Такое отложение иммунных комплексов вызывает иммунокомплексное воспаление. Его суть сводится к активации классического пути системы комплемента с образованием С3а-, С5а-компонентов комплемента. Они привлекают к месту отложения иммунного комплекса макрофаги, нейтрофилы, тучные клетки, которые определяют повреждение тканей. Помимо этого, внутрисосудистые отложения иммунных комплексов приводят агрегации тромбоцитов с формированием микротромбов, усиливающих накопление медиаторов воспаления, в результате чего происходит деструкция сосудов и замещение их соединительной тканью.

В патогенезе реакций иммунных комплексов различаются следующие стадии:

I. Иммунологическая стадия. В ответ на появление аллергена или антигена начинается синтез антител, преимущественно IgM- и IgG-классов. Эти антитела еще называются преципитирующими за их способность образовывать преципитат при соединении с соответствующими антигенами. При соединении AT с АГ образуются ИК. Они могут образовываться местно, в тканях либо в кровотоке, что определяется путями поступления или местом образования антигенов (аллергенов). Патогенное значение ИК определяется их функциональными свойствами и локализацией вызываемых ими реакций.

II. Патохимическая стадия. Под влиянием ИК и в процессе его удаления образуется ряд медиаторов, основная роль которых заключается в обеспечении условий, способствующих фагоцитозу комплекса и его перевариванию. Однако при неблагоприятно сложившихся условиях процесс образования медиаторов может быть чрезмерным, и тогда они начинают оказывать и повреждающее действие.

Основными медиаторами являются:

1. Комплемент, в условиях активации которого различные компоненты и субкомпоненты оказывают цитотоксическое действие. Ведущую роль играет образование СЗ, С4, С5, которые усиливают определенные звенья воспаления (СЗв усиливает иммунную адгезию ИК к фагоцитам, СЗа и С4а играют роль анафилатоксинов).

2. Лизосомальные ферменты, освобождение которых во время фагоцитоза усиливает повреждение базальных мембран, соединительной ткани.

3. Кинины, в частности, брадикинин. При повреждающем действии ИК происходит активация фактора Хагемана; в результате из альфа-глобулинов крови под влиянием калликреина образуется брадикинин.

4. Гистамин и серотонин играют большую роль в аллергических реакциях III типа. Их источником являются тучные клетки, тромбоциты и базофилы. Они активируются СЗа- и С5а-компонентами комплемента.

5. Супероксидный анион-радикал также принимает участие в развитии аллергических реакций III типа.

Все перечисленные медиаторы усиливают протеолиз.

III. Патофизиологическая стадия. В результате действия медиаторов развивается воспаление с альтерацией, экссудацией и пролиферацией. Развиваются васкулиты, приводящие к появлению, например, гломерулонефрита. Могут возникать цитопении, например, гранулоцитопении. Вследствие активации фактора Хагемана и/или тромбоцитов может происходить внутрисосудистое свертывание крови.

Третий тип аллергических реакций является ведущим в развитии сывороточной болезни, некоторых случаев лекарственной и пищевой аллергии, в ряде случаев аутоиммунных заболеваний и др. При значительной активации комплемента развивается системная анафилаксия в виде шока.

3. Фагоцитоз и определение фагоцитарной активности

Фагоцитоз -- процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают твердые частицы. Открытие фагоцитоза принадлежит И. И. Мечникову. Он осуществляется двумя разновидностями клеток: циркулирующими в крови зернистыми лейкоцитами (гранулоцитами) и тканевыми макрофагами. У животных фагоцитировать могут также ооциты, плацентные клетки, клетки, выстилающие полость тела, пигментный эпителий сетчатки глаза.

Механизм фагоцитоза однотипен и включает 8 последовательных фаз: 1) хемотаксис (направленное движение фагоцита к объекту);

2) адгезия (прикрепление к объекту);

3) активация мембраны (актин-миозиновой системы фагоцита);

4) начало собственно фагоцитоза, связанное с образованием вокруг поглощаемой частицы псевдоподий;

5) образование фагосомы (поглощаемая частица оказывается заключенной в вакуоль благодаря надвиганию на нее плазматической мембраны фагоцита подобно застежке-молнии;

6) слияние фагосомы с лизосомами;

7) уничтожение и переваривание;

8) выброс продуктов деградации из клетки.

Фагоцитозу часто предшествует процесс опсонизации (от греч. opsoniazo -- снабжать пищей, питать) объекта. Объектом является клетка, которая несет чужеродную информацию. Инициатором этого процесса является образование на поверхности клетки комплекса антиген-антитело. Антитела, локализуясь на поверхности чужеродной клетки, стимулируют активацию и присоединение к ним белков системы комплемента. Образующийся комплекс действует как активатор остальных стадий фагоцитоза.

Более детально этапы фагоцитоза выглядят следующим образом:

1. Хемотаксис. Чужеродные клетки (опсонизированные или неопсонизированные) посылают в окружающую среду хемотаксические сигналы, в направлении которых начинает двигаться фагоцит. Ранее других клеток в очаг воспаления мигрируют нейтрофилы, позже - макрофаги.

2. Адгезия фагоцитов к объекту. Обусловлена наличием на поверхности фагоцитов рецепторов для молекул, представленных на поверхности объекта (собственных или связавшихся с ним). Акт адгезии включает две фазы: распознавание чужеродного (специфический процесс) и прикрепление, или собственно адгезию (неспецифический процесс). В случае если отсутствует предварительное специфическое распознавание чужеродных клеток, адгезия фагоцитирующей клетки к объекту фагоцитоза происходит крайне медленно.

3. Активация мембраны. На этой стадии осуществляется подготовка объекта к погружению. Происходит активация протеинкиназы С, выход ионов кальция из внутриклеточных депо. Большое значение играют переходы золь-гель в системе клеточных коллоидов и актино-миозиновые перестройки.

4. Погружение. Происходит обволакивание объекта. В процессе фагоцитоза плазматическая мембрана макрофага при помощи образованных ею выступающих складок захватывает объект фагоцитоза и обволакивает его.

5. Образование фагосомы. Происходит замыкание мембраны, погружение объекта с частью мембраны фагоцита внутрь клетки. Образующаяся при этом небольшая вакуоль называется фагосомой.

6. Образование фаголизосомы. Слияние фагосомы с лизосомами, в результате чего образуются оптимальные условия для бактериолиза и расщепления убитой клетки.

7. Киллинг и расщепление. В фагосоме захваченная чужеродная клетка гибнет. Для осуществления киллинга макрофаг продуцирует и секретирует в фагосому реакционноспособные производные кислорода. Основные вещества, участвующие в бактериолизе: пероксид водорода, продукты азотного метаболизма, лизоцим и др. Процесс разрушения бактериальных клеток завершается благодаря активности протеаз, нуклеаз, липаз и других ферментов.

Переваривание захваченного и убитого материала - завершающий этап фагоцитоза. Для этого с фагосомой, содержащей объект фагоцитоза, объединяются лизосомы, которые содержат более 25 различных ферментов, в число которых входит большое количество гидролитических энзимов. В фагосоме происходит активация всех этих ферментов, так называемый метаболический взрыв, в результате которого фагоцитированный объект переваривается.

8. Выброс продуктов деградации.

Фагоцитоз может быть:

ѕ завершенным (киллинг и переваривание прошло успешно);

ѕ незавершенным (для ряда патогенов фагоцитоз является необходимой ступенью их жизненного цикла, например, у микобактерий и гонококков).

Изучение показателей фагоцитоза имеет значение в комплексном анализе и диагностике иммунодефицитных состояний: часто рецидивирующих гнойно-воспалительных процессах, длительно не заживающих ран, склонности к послеоперационным осложнениям.

Для исследования фагоцитарной функции используют:

ѕ подсчет абсолютного числа фагоцитов (нейтрофилов и моноцитов);

ѕ оценку интенсивности поглощения микробов фагоцитами;

ѕ определение способности фагоцитирующих клеток переваривать захваченные микробы.

Наиболее информативным для оценки активности фагоцитоза считают фагоцитарное число, количество активных фагоцитов и индекс завершенности фагоцитоза.

Наиболее распространенным методом количественного определения и характеристики морфологических дефектов нейтрофилов является лейкограмма и цитологические исследования с использованием световой и электронной микроскопии.

Для определения хемотаксической активности нейтрофилов применяют метод исследования миграции лейкоцитов с использованием камеры Бойдена. Метод основан на разделении микропористым фильтром в растворе двух реагирующих компонентов: нейтрофилов и хемотаксических агентов (например, C5a), которые помещаются в нижнюю камеру и создают концентрационный градиент. Помещенные в верхнюю камеру нейтрофилы мигрируют вдоль градиента и собираются на нижней поверхности фильтра. После стандартной инкубации фильтры извлекают, окрашивают и подсчитывают количество клеток. Метод довольно прост и отличается весьма высокой воспроизводимостью. Этот же принцип лежит в основе метода клеточной миграции под агарозным гелем, который используется для определения хемотаксического индекса.

Для фагоцитарного числа норма -- 5-10 микробных частиц. Это среднее количество микробов, поглощенных одним нейтрофилом крови. Характеризует поглотительную способность нейтрофилов. Определяется путем подсчета количества поглощенных бактерий одной клеткой после инкубации клеток пациента со стандартными препаратами St.aureus или E.coli и окраски полученных мазков. Модификацией этого теста является метод определения бактерицидной активности, при котором отмытая суспензия клеток инкубируется с бактериальной суспензией, затем смесь наносится на поверхность кровяного агара и через определенное время подсчитывается количество выросших бактериальных колоний. Оба метода требуют стандартизации для использования в каждой конкретной лаборатории и сведений об антибиотикотерапии, которая может быть причиной недостоверных результатов или ошибок в их интерпретации.

Фагоцитарная емкость крови в норме -- 12,5-25х10 9 на 1 л крови. Это количество микробов, которое могут поглотить нейтрофилы 1 л крови.

Фагоцитарный показатель в норме 65-95%. Это относительное количество нейтрофилов (выраженное в процентах), участвующих в фагоцитозе.

Количество активных фагоцитов в норме -- 1,6-5,0х10 9 в 1 л крови. Это абсолютное количество фагоцитирующих нейтрофилов в 1 л крови.

Индекс завершенности фагоцитоза в норме -- более 1. Он отражает переваривающую способность фагоцитов.

Фагоцитарная активность нейтрофилов обычно повышается в начале развития воспалительного процесса. Ее снижение ведет к хронизации воспалительного процесса и поддержанию аутоиммунного процесса, так как при этом нарушается функция разрушения и выведения иммунных комплексов из организма.

Спонтанный тест с НСТ(нитросиний тетразолий) - в норме у взрослых количество НСТ-положительных нейтрофилов составляет до 10%. Этот тест позволяет оценить состояние кислородзависимого механизма бактерицидности фагоцитов (гранулоцитов) крови in vitro. Он характеризует состояние и степень активации внутриклеточной НАДФ-Н-оксидазной антибактериальной системы. Феномен респираторного (или метаболического) взрыва связан со значительным увеличением кислорода, поглощаемого лейкоцитами при фагоцитозе, в результате чего происходит образование супероксидного радикала (О 3 -) и перекиси водорода. Все эти соединения обладают микробоцидными свойствами, и их идентификация представляет собой важный этап в оценке функциональной активности фагоцитарных клеток.

Показатели НСТ-теста повышаются в начальный период острых бактериальных инфекций, тогда как при подостром и хроническом течении инфекционного процесса они снижаются.

Снижение спонтанного теста с НСТ характерно для хронизации воспалительного процесса, врожденных дефектов фагоцитарной системы, иммунодефицитов, злокачественных новообразований, тяжелых ожогов, травм, недостаточности питания, лечения некоторыми лекарственными препаратами, воздействия ионизирующего излучения.

Повышение спонтанного теста с НСТ отмечают при антигенном раздражении вследствие острого бактериального воспаления, лейкоцитозе, усилении антителозависимой цитотоксичности фагоцитов, аутоаллергических заболеваниях, аллергии.

Активированный тест с НСТ используется для определения фагоцитарной метаболической (кислородо-зависимой) активности нейтрофилов. Тест включает в себя инкубацию нейтрофилов с НСТ in vitro, и по формированию нерастворимых окрашенных зерен формазана можно судить о восстановлении НСТ супероксидным радикалом, образующимся при активации фагоцитов. Отсутствие осадка свидетельствует о неспособности клеточной популяции фагоцитов к метаболизму.

В норме у взрослого человека количество НСТ-положительных нейтрофилов составляет 40-80%. Снижение показателей активированного НСТ-теста нейтрофилов ниже 40% и моноцитов ниже 87% свидетельствует о недостаточности фагоцитоза.

4. Проведите анализ результатов серологических методов диагностики инфекционных заболеваний животных на примере работы ветеринарной лаборатории (районной, областной, межрайонной)

Районная ветеринарная лаборатория в федеральном государственном учреждении "Егорьевская районная ветеринарная лаборатория" в Московской области.

Заведующий ветеринарной лабораторией Новиков О.П., ветеринарный врач серологического отдела Иванова Т.Н.

Деятельность лаборатории направлена на обеспечение профилактики и ликвидации болезней животных, на охрану населения от болезней общих для человека и животных, a также выпуск доброкачественной продукции и сырья животного происхождения.

Лаборатория проводит бактериологические, биохимические, серологические, паталогоанатомические, токсикологические, капроскопические и другие лабораторные методы исследования соответствующих материалов, поступающих из ветеринарных учреждений района или непосредственно из хозяйств.

Таблица 1 - Отчет ветеринарной лаборатории (с декабря 2012 г. по ноябрь 2013 г.) по исследованиям на вирусные болезни

Серологическим исследованием называют исследование сыворотки крови, позволяющее выявить зараженных животных. Как видно из таблицы 1, в данной лаборатории наиболее широко применяют следующие серологические методы: реакция агглютинации (РА) и реакция связывания комплемента (РСК) в диагностике брецеллеза; реакция диффузной преципитации (РДП) в диагностике инфекционной анемии лошадей.

В целях равномерной загрузки лабораторий массовые серологические, капроскопические, аллергические исследования проводятся лабораторией по соответствующему календарному плану, согласованному с главным ветеринарным врачом района.

Лаборатория изучает в закрепленной зоне эпизоотическое и ветеринарно-санитарное состояния хозяйств, проводит испытания новых диагностических препаратов.

Лаборатория консультирует ветеринарные учреждения, ветеринарных специалистов и работников хозяйств по вопросам профилактики и ликвидации болезней животных.

При выявлении особо опасных заболеваний лаборатория определяет характер, объем и порядок диагностических исследований, проводит их выявления в сжатые сроки, в случае необходимости направляет своих специалистов для уточнения диагноза на месте и выяснения степени распространения инфекции.

Список использованных источников

1. Адо, А.Д. О некоторых свойствах и взаимодействии рецепторов мембран лимфоцитов/А. Д. Адо. // Иммунология. - 1993. - № 6. - 12-17 с.

2. Белоусова, Р.В. Ветеринарная вирусология: учебник для вузов по спец. "Ветеринария" / Р.В.Белоусова, Э.А.Преображенская, И.В.Третьякова; под ред. Р.В.Белоусовой; межд. ассоц. "Агрообразование". - М. : КолосС, 2007. - 422 с.

3. Воронин, Г.С. Иммунология/ Г.С.Воронин, А.М.Петров, М.М.Серых, Д.А.Дервишов. - М.: Колос-Пресс, 2002. - 408 с.

4. Зыкин, Л.Ф. Клиническая микробиология для ветеринарных врачей: учебное пособие для вузов по спец. "Ветеринария" / Л.Ф.Зыкин, З.Ю.Хапцев.- М.: КолосС,2006. - 95с.

5. Кисленко, В.Н. Ветеринарная микробиология и иммунология: учебник для вузов по спец. "Ветеринария" Ч.3: Частная микробиология / В.Н.Кисленко, Н.М.Колычев, О.С.Суворина; межд. ассоциация "Агрообразование". - М.: КолосС, 2007. - 214с.

6. Кисленко, В.Н., Колычев, Н.М., Госманов, Р.Г. Ветеринарная микробиология и иммунология/ В.Н. Кисленко, Н.М. Колычев, Р.Г. Госманов. - ГЭОТАР-Медиа, 2012.- 784 с.

7. Коляков, Я.Е. Ветеринарная иммунология/ Я.Е. Коляков. - М.: Агропромиздат,1987.-340 с.

8. Кондрахин, И.П. и др. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии: Справочник/ И.П. Кондрахин, Н.В. Курилов, А.А. Малахов, и др. - М.: Агропромиздат, 1985г.-150 с.

9. Скородумов,Д.И. Микробиологическая диагностика бактериальных болезней животных: справочник / Д.И.Скородумов [и др.] . - М. : ИзографЪ, 2005. - 652с.

10. Терехов, О.П. Иммунная система - эндогенная система питания многоклеточных организмов/О.П. Терехов. //Иммунология. - 2005. - № 1. -59-62 с.

11. http://www.booksmed.com/allergologiya-immunologiya/2171-immunologiya-yarilin-a.a.-uchebnik.html

12.http://www.medn.ru/statyi/fagocitoz.html

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Характеристика ветеринарной службы хозяйства. Основные задачи и принципы противоэпизоотической работы. Методы диагностики инфекционных болезней. Мероприятия отношении источника возбудителя инфекции. Профилактическая иммунизация крупного рогатого скота.

курсовая работа , добавлен 27.04.2015


Болезни сельскохозяйственных животных, их причины и признаки. Характеристика внешнего вида и поведения здорового животного. Незаразные болезни животных, болезни внутренних органов, кожные заболевания. Признаки инфекционных заболеваний. Специфика лечения.

дипломная работа , добавлен 02.04.2011


Принципы организации службы ветеринарной помощи. Внутренние незаразные заболевания, их исследование и лечение. Принципы диагностики инфекционных, инвазионных болезней. Проведение ветеринарно-санитарной экспертизы. Работа по патологической анатомии.

отчет по практике , добавлен 10.06.2014


Предмет и основные задачи изучения истории ветеринарии. Меры предупреждения массовых болезней животных. Аптечное дело и популяризация знаний по ветеринарии. Развитие коннозаводства. Эпизоотическая обстановка и меры борьбы с заразными заболеваниями.

курс лекций , добавлен 22.11.2014


Цели и принципы противоэпизоотических мероприятий, планируемых на районных ветеринарных станциях. Общие и специфические меры профилактики. Характеристика Шалинской районной ветеринарной станции, организация диагностических исследований домашних животных.

курсовая работа , добавлен 05.04.2010


Характеристика инфекционных болезней животных в ветеринарно-санитарной экспертизе: болезни, передающиеся и не передающиеся человеку через молоко, мясо; болезни, которыми человек не болеет. Формы туберкулезных поражений, анализ актиномикозных очагов.

курсовая работа , добавлен 13.03.2013


Характеристика фермерского хозяйства ООО АНП "Скопинская нива". Эпизоотология и инфекционные болезни сельскохозяйственных животных. Дезинфекция и дератизация животноводческих помещений. Анализ мероприятий по профилактике инвазионных болезней животных.

отчет по практике , добавлен 30.11.2013


Основные требования при диагностике и лечении болезни у животных. Причины профессиональной диагностической работы. Классификация болезней по группам. Аспекты лечебно-профилактической работы врача ветеринарной медицины. Правила обследования животных.

реферат , добавлен 19.12.2011


Характеристика ветеринарной службы предприятия, его материально-техническое обеспечение и эпизоотическое состояние. Лечение и профилактика заболеваний животных. Организация ветеринарно-санитарного надзора, делопроизводства и просветительской работы.

отчет по практике , добавлен 18.01.2013


Ветеринария как наука о болезнях животных, диагностике, лечении и профилактике. Предмет изучения общей и частной ветеринарии. Виды болезней, методы их диагностики. Основные показатели у лошади в состоянии покоя. Пути введения лекарственных веществ.

Ветеринарная иммунология
Книга представляет собой первую в мировой литературе попытку сочетать теоретические поло жения иммунологии с их практическим использо ванием в ветеринарной практике В ней изложены теоретические представления о врожденном и приобретенном иммунитете, рассмотрены иммунологические реакции, используемые для диагностики заболевании, описаны вакцины и сыворотки, применяемые для профилактики и лечения болезней, освещена роль иммунитета при нормальном физиологическом состоянии организма и различных патологических изменениях

Книга предназначена для научных и практических работников в области ветеринарной и медицинской иммунологии.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к русскому изданию 3
Предисловие к английскому изданию 4
Часть I
ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ ИММУНОЛОГИИ
Глава 1. История возникновения иммунологии 5
Глава 2. Иммунитет и взаимоотношения животного с другими организмами
окружающей среды 10
Глава 3. Неспецифические механизмы иммунитета 13
Глава 4. Специфический приобретенный иммунитет 21
Глава 5. Антигены 25
Глава 6. Антитела 31
Глава 7. Особенности реакции антиген - антитело 52
Глава 8. Гиперчувствительность при реакции антиген - антитело 63
Глава 9. Реакции клеточного иммунитета 71
Глава 10. Образование антител и начало иммунного ответа 74
Часть II
МЕТОДЫ ИНДИКАЦИИ ИММУННОГО СОСТОЯНИЯ и ПРИМЕНЕНИЯ ИХ В ДИАГНОСТИКЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Глава 11. Определение иммунитета животных методами in vivo 94
Глава 12. Методы определения н измерения содержания антител 102
Глава 13. Реакция нейтрализации 111
Глава 14. Реакция агглютинации 114
Глава 15. Реакция преципитации 125
Глава 16. Реакции с использованием меченых реагентов J35
Глава 17. Связывание комплемента и другие родственные реакции 145
Глава 18. Реакции in vitro для изучения гиперчувствительности, обусловленной антителами 156
Глава 19. Характеристика клеточного иммунитета в реакциях in vitro 158
Часть III
ВАКЦИНЫ И АНТИСЫВОРОТКИ
Глава 20. Активный иммунитет 162
Глава 21. Типы вакцин 171
Глава 22. Вакцины против вирусных заболеваний 175
Глава 23. Вакцины против заболеваний, вызываемых риккеттсиями, микоплазмами и бактериями 184
Глава 24. Вакцины для защиты от заболеваний, вызываемых простейшими
и многоклеточными организмами 189
Глава 25. Применение вакцин 191
Глава 26. Пассивный иммунитет и терапевтическая антисыворотка 217
Часть IV
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ИММУННЫХ РЕАКЦИЙ
Глава 27. Сохранение клеточной интеграции организма 231
Глава 28. Физиология иммунитета 240
Глава 29. Патогенные эффекты иммунологических реакций 250
Глава 30. Использование специфических иммунных реакций для борьбы
с инфекционными заболеваниями 271
Приложение. Терминология 282
Послесловие 296
Предметный указатель 303