Udržitelné zachování vysoké produktivity hospodářských zvířat do značné míry závisí na dovedném využívání adaptačních a ochranných vlastností svého těla lidmi. Je nutné systematicky a komplexně studovat přirozenou odolnost zvířat. V podmínkách farmy mohou očekávaný účinek vyvolat pouze ta zvířata, která mají vysokou přirozenou odolnost vůči nepříznivým podmínkám prostředí.
Technologie výroby v chovu zvířat musí být kombinována s fyziologickými potřebami a možnostmi zvířete.
Je známo, že u vysoce užitkových zvířat a drůbeže dochází k orientaci biochemické procesy syntéza látek tvořících produkt je velmi intenzivní. Toto napětí metabolické procesy u zvířat je to dále zhoršeno tím, že produktivní období se do značné míry shoduje s obdobím březosti. Z imunobiologického hlediska stav živých organismů v moderní podmínky charakterizované snížením imunologické reaktivity a nespecifické imunity.
Problému studia přirozené odolnosti zvířat se dostalo pozornosti mnoha badatelů: A.D. Ado; S.I. Plyashchenko; OK. Buraya, D.I. Barsuková; LI. Khrabustovský.
Ochranná funkce krve, profesor A.Ya. Yaroshev to charakterizoval takto: „Krev je místo, kde se nacházejí různé druhy protilátek, jak těch, které se tvoří v reakci na vstup mikroorganismů, látek, toxinů, tak těch druhů, které poskytují získanou a vrozenou imunitu.
Přirozená odolnost a imunita jsou ochranné prostředky. Nadřazenost jednoho z těchto ochranných zařízení je diskutabilní. Je nepopiratelné, že v inkubační doba Než se vyvine imunita, tělo poskytuje rozhodující odolnost vůči infekčnímu agens a často z něj vychází vítězně. Právě tato počáteční odolnost vůči infekčnímu agens je způsobena nespecifickými obrannými faktory. Současně je rysem přirozené odolnosti, na rozdíl od imunity, schopnost těla zdědit nespecifické ochranné faktory.
Přirozená nebo fyziologická odolnost organismu je obecnou biologickou vlastností rostlin i živočichů. Odolnost těla vůči škodlivé faktory vnější prostředí včetně mikroorganismů.
V oblasti studia přirozené imunity, rozvíjení teoretických principů a uplatňování dosažených úspěchů v praxi zemědělské výroby vykonali domácí i zahraniční šlechtitelé rostlin mnoho. Co se týče chovu zvířat, výzkum tohoto nejtěžšího a velmi důležitého problému je spíše rozptýlený, oddělený a nesjednocený společným zaměřením.
Nelze popřít, že umělá imunizace hospodářských zvířat hrála a stále hraje neocenitelnou roli v boji proti mnoha infekční choroby, což způsobuje obrovské škody v chovu hospodářských zvířat, ale nelze si myslet, že je to jediný způsob, jak zachovat pohodu zvířat donekonečna.
Medicína a veterinární medicína zná více než tisíc infekčních onemocnění způsobených mikroorganismy. I kdyby proti všem těmto nemocem byly vytvořeny vakcíny a séra, je těžké si představit jejich široké praktické využití v masovém měřítku.
Jak je známo, v chovech hospodářských zvířat se imunizace provádí pouze proti nejnebezpečnějším infekcím v ohrožených zónách.
Postupná, nepochybně velmi dlouhodobá selekce a selekce zvířat s vysokou odolností přitom povede k vytvoření jedinců ne-li zcela, tak do značné míry odolných vůči většině škodlivých faktorů.
Zkušenosti tuzemského i zahraničního chovu hospodářských zvířat ukazují, že na farmách a drůbežárnách nejsou více rozšířena vysoce infekční onemocnění, ale takové infekční a nepřenosné nemoci, ke kterému může dojít na pozadí poklesu úrovně přirozené odolnosti stáda.
Důležitou rezervou pro zvýšení produkce produktů a zlepšení jejich kvality je snižování nemocnosti a plýtvání. To je možné zvýšením celkové odolnosti organismu selekcí jedinců, kteří jsou imunní vůči různým nemocem.
Problém zvyšování přirozené odolnosti úzce souvisí s využíváním genetických sklonů, má velký vědecký zájem a má velký ekonomický význam. Imunizace zvířat a jejich genetická odolnost se musí vzájemně doplňovat.
Šlechtění na odolnost vůči některým chorobám jednotlivě může být účinné, ale šlechtění na odolnost vůči několika chorobám najednou souběžně s šlechtěním na vlastnosti produktivity je prakticky nemožné. Na základě toho je nutná selekce ke zvýšení celkové úrovně přirozené odolnosti organismu. Existuje mnoho příkladů, kdy jednostranný výběr pro produktivitu bez zohlednění přirozeného odporu vedl k předčasnému utracení a ztrátě cenných linií a čeledí.
Tvorba zvířat a ptáků s vysoká úroveň přirozená odolnost vyžaduje speciální šlechtitelské a genetické programy, ve kterých by měla být věnována velká pozornost takovým otázkám, jako je stanovení fenotypu a genotypu ptáků vyznačujících se zvýšenou přirozenou odolností, studium dědičnosti znaku rezistence, stanovení souvislosti mezi příznaky přirozené odolnosti a ekonomicky užitečné vlastnosti, použití přirozené rezistence, rezistence během selekce. Úroveň přirozené odolnosti by přitom měla především odrážet schopnost těla odolávat nepříznivým faktorům prostředí a ukazovat rezervu ochranných sil těla.
Kontrolu nad úrovní přirozené odolnosti lze plánovat na období růstu a produktivity, s přihlédnutím k technologii přijaté na farmě, nebo vynutit před zavedením technologických metod: zavedení nového zařízení, přesun zvířat a drůbeže z jednoho dodržení podmínek k jinému, očkování, omezené krmení, použití nových přísady do krmiva atd. To umožní včasnou identifikaci negativní stránkyčinnosti a zabránit poklesu produktivity, snížit procento utracení a úmrtnosti.
Veškeré údaje o stanovení přirozené odolnosti zvířat a drůbeže je nutné porovnávat s ostatními ukazateli pro sledování růstu a vývoje, které se získávají ve veterinární laboratoři.
Sledování úrovně přirozené odolnosti by mělo pomoci při stanovení plánovaných stavů pro bezpečnost hospodářských zvířat a včas nastínit opatření pro stávající porušení.
Studie úrovně přirozené odolnosti umožňují během selekčního období vybrat vysoce produktivní jedince, kteří mají současně vysokou odolnost vůči normální funkce fyziologické systémy.
Plánované studie úrovně přirozené odolnosti musí být provedeny na stejné skupině v určitých kalendářních obdobích spojených se stresem metabolických procesů během určitých období produktivity ( různá období produktivita, období růstu).
Přirozená odolnost je reakcí celého organismu, která je regulována centrálou nervový systém. Pro posouzení stupně přirozené rezistence je proto třeba použít kritéria a testy, které odrážejí stav reaktivity organismu jako celku.
Specifičnost funkcí imunitního systému je dána procesy vyvolanými cizorodými látkami, antigeny a na základě jejich rozpoznání. Základem pro nasazení specifických imunitních procesů jsou však starodávnější reakce spojené se zánětem. Vzhledem k tomu, že existují v jakémkoli organismu před nástupem jakékoli agrese a jejich vývoj nevyžaduje nasazení imunitní odpovědi, tyto obranné mechanismy nazývané přirozené nebo vrozené. Poskytují první linii obrany proti biologické agresi. Druhou linií obrany je adaptivní imunitní odpověď – antigenně specifická imunitní odpověď. Faktory přirozené imunity samy o sobě jsou poměrně účinné v prevenci a potírání biologické agrese, ale u vyšších zvířat jsou tyto mechanismy obvykle obohaceny o specifické složky, které jako by byly navrstveny na nich. Systém přírodní faktory imunita je na hranici mezi skutečným imunitní systém a oblast patofyziologie, která se zabývá i mechanismy a biologickým významem řady projevů přirozené imunity, které slouží jako integrální součásti zánětlivé odpovědi.
To znamená, že spolu s imunologickou reaktivitou v těle existuje systém nespecifické obrany neboli nespecifické rezistence. Přestože nespecifickou odolnost zvířat a drůbeže vůči různým nepříznivým vlivům prostředí z velké části zajišťuje leukocytární systém těla, nezáleží ani tak na počtu leukocytů, ale na jejich nespecifických ochranných faktorech, které jsou přítomny v organismu. tělo od prvního dne života a přetrvávají až do smrti. Zahrnuje následující složky: nepropustnost kůže a sliznic; kyselost obsahu žaludku; přítomnost baktericidních látek v krevním séru a tělních tekutinách - lysozymu, properdinu (komplex syrovátkového proteinu, M+ iontů a komplementu), dále enzymů a antivirových látek (interferon, tepelně odolné inhibitory).
Jako první se do boje zapojí nespecifické obranné faktory, když se do těla dostanou cizí antigeny. Oni, jak to bylo, připravují půdu pro další vývoj imunitních reakcí, které určují výsledek boje.
Přirozenou odolnost zvířat vůči různým nepříznivým vlivům prostředí zajišťují nespecifické ochranné faktory, které jsou v organismu přítomny od prvního dne života a přetrvávají až do smrti. Mezi nimi hraje rozhodující roli fagocytóza se svými ochrannými buněčnými mechanismy a faktory humorální rezistence, z nichž nejvýznamnější jsou lysozymové a baktericidní faktory. To znamená, že zvláštní postavení mezi ochrannými faktory zaujímají fagocyty (makrofágy a polymorfonukleární leukocyty) a systém krevních bílkovin zvaný komplement. Mohou být klasifikovány jako nespecifické a imunoreaktivní ochranné faktory.
Změny nespecifických faktorů imunity u zvířat a drůbeže mají charakteristiky související s věkem, zejména s věkem přibývají humorální a snižují buněčné.
Humorální faktory nespecifické rezistence zajišťují baktericidní a bakteriostatické účinky tkání a šťáv v těle a způsobují lýzu určitých typů mikroorganismů. Stupeň projevu ochranných vlastností živého organismu vůči mikrobiálnímu agens dobře ilustruje celková baktericidní aktivita krevního séra. Baktericidní aktivita krevního séra je integrálním indikátorem antimikrobiální aktivity všech přítomných antimikrobiálních látek, a to jak tepelně labilních (komplement, properdin, normální protilátky), tak tepelně stabilních (lysozym, beta-lysin) principu.
Mezi faktory přirozené imunity organismu patří lysozym – univerzální, prastarý ochranný enzym, rozšířený v rostlinném i živočišném světě. Lysozym je zvláště rozšířen v těle zvířat a lidí: v krevním séru, sekretech trávicích žláz a dýchací trakt, mléko, slzná tekutina, děložní čípek, játra, slezina, ptačí vejce.
Lysozym je základní protein s molekulovou hmotností 14-15 tisíc Jeho molekula je reprezentována jedním polypeptidovým řetězcem, který se skládá ze 129 aminokyselinových zbytků a má 4 disulfidové vazby. Lysozym u zvířat je syntetizován a vylučován granulocyty, monocyty a makrofágy.
Lysozym v krevním séru hraje přinejmenším dvojí roli. Za prvé, má antimikrobiální účinek široký kruh saprofytické mikroby, ničící mukoproteinové látky v buněčných stěnách. Za druhé není vyloučena jeho účast na získaných imunitních reakcích. Beta-lysin má tu vlastnost, že při aktivaci komplementem ničí bakteriální buňky.
Tento enzym má základní vlastnosti proteinu a způsobuje rychlou lýzu živých buněk některých typů bakterií. Jeho účinek se projevuje rozpouštěním specifických mukopolysacharidových obalů mikroorganismů citlivých na něj nebo inhibicí jejich růstu. Lysozym navíc zabíjí bakterie patřící k mnoha dalším druhům, ale nezpůsobuje jejich lýzu.
Lysozym je obsažen v granulocytech a je uvolňován v aktivní formě do kapalného prostředí obklopujícího leukocyty v důsledku i minimálního poškození buněk. V tomto ohledu není náhodou, že tento enzym je klasifikován jako látka, která určuje přirozenou a získanou imunitu těla vůči infekci.
Systém komplementu je komplexní komplex proteinů, přítomný především v β-globulinové frakci, čítající včetně regulačních asi 20 složek, které tvoří 10 % proteinů krevního séra a je systémem kaskádově působících peptidových hydroláz. Katabolismus složek komplementu je nejvyšší ve srovnání s jinými sérovými proteiny, přičemž až 50 % systémových proteinů se během dne obnoví.
Vzhledem k tomu, jak složité jsou sérové proteiny v komplementovém systému, není překvapivé, že trvalo asi 70 let, než se zjistilo, že komplement se skládá z 9 složek a ty lze zase rozdělit na 11 nezávislých proteinů.
Komplement byl poprvé popsán Buchnerem v roce 1889. Pod názvem „alexin“ je to termolabilní faktor, v jehož přítomnosti je pozorována lýza mikrobů. Komplement získal svůj název díky tomu, že doplňuje (doplňuje) a zesiluje působení protilátek a fagocytů, čímž chrání lidské a zvířecí tělo před většinou bakteriálních infekcí. V roce 1896 Borde jako první identifikoval komplement jako faktor přítomný v čerstvém séru, který je nezbytný pro lýzu bakterií a červených krvinek. Tento faktor se po předběžné imunizaci zvířete nezměnil, což umožnilo jasně odlišit komplement od protilátek. Protože se rychle zjistilo, že komplement není jedinou funkční látkou v séru, byla veškerá pozornost zaměřena na jeho schopnost stimulovat lýzu intaktních buněk; komplement začal být zvažován téměř výhradně ve světle jeho schopnosti ovlivňovat buněčnou lýzu.
Studium komplementu z hlediska kinetické analýzy stádií vedoucích k buněčné lýze umožnilo získat přesná data o sekvenční interakci komponent komplementu a důležité důkazy o vícesložkové povaze systému komplementu. Identifikace těchto faktorů ukázala, že důležitým mediátorem zánětlivého procesu je komplement.
Komplement je nejdůležitějším aktivátorem celého systému získaných a normálních protilátek, které jsou v jeho nepřítomnosti neúčinné v imunitních reakcích (hemolýza, bakteriolýza, částečně aglutinační reakce). Komplement je systém kaskádově působících peptidových hydroláz, označených C1 až C9. To se rozhodlo většina z Složka je syntetizována hepatocyty a dalšími jaterními buňkami (asi 90%, C3, C6, C8, faktor B atd.), jakož i monocyty - makrofágy (C1, C2, C3, C4, C5).
Různé složky komplementu a jejich fragmenty, vznikající během aktivačního procesu, mohou způsobit zánětlivé procesy, lýzu buněk a stimulovat fagocytózu. Konečným výsledkem může být sestavení komplexu složek C5, C6, C7, C8 a C9, který napadá membránu, vytváří v ní kanály a zvyšuje propustnost membrány pro vodu a ionty, což způsobuje buněčnou smrt.
K aktivaci komplementu může dojít dvěma hlavními způsoby: alternativní – bez účasti protilátek a klasický – za účasti protilátek.
Baktericidní faktory spolu úzce souvisí a zbavení séra jednoho z nich způsobuje změny v obsahu ostatních.
Komplement tedy může spolu s protilátkami nebo jinými senzibilizačními činidly zabíjet některé bakterie (například Vibrio, Salmonella, Shigella, Escherichia) poškozením buněčné stěny. Muschel a Treffers ukázali, že baktericidní reakce v S. Typhi - Morče C' - králičí nebo lidské protilátky" v některých ohledech připomíná systém hemolytické reakce: Md++ zvyšuje baktericidní aktivitu; křivky baktericidního účinku jsou podobné křivkám hemolytické reakce; existuje inverzní vztah mezi baktericidní aktivitou protilátek a komplementu; K zabití jedné bakteriální buňky je potřeba velmi malé množství protilátek.
Aby mohlo dojít k poškození nebo změnám buněčné stěny bakterií, je nutný lysozym a tento enzym působí na bakterie až poté, co byly ošetřeny protilátkami a komplementem. Normální sérum obsahuje dostatek lysozymu k poškození bakterií, ale pokud je lysozym odstraněn, není pozorováno žádné poškození. Přídavek krystalického lysozymu vaječného bílku obnovuje bakteriolytickou aktivitu systému protilátka-komplement.
Lysozym navíc urychluje a zesiluje baktericidní účinek. Tato pozorování lze vysvětlit na základě předpokladu, že protilátka a komplement jsou v kontaktu s membránou bakteriální buňku, odkryjte substrát, na který lysozym působí.
V reakci na patogeny vstupující do krve se zvyšuje počet leukocytů, což se nazývá leukocytóza. Hlavní funkcí leukocytů je ničení patogenů. Neutrofily, které tvoří většinu leukocytů, mají améboidní pohyby a jsou schopné pohybu. Když se tyto velké buňky dostanou do kontaktu s mikroby, zachytí je, nasají je do protoplazmy, stráví a zničí. Neutrofily zachycují nejen živé, ale i mrtvé bakterie, zbytky zničených tkání a cizí těla. Lymfocyty se také účastní restaurátorské procesy po zánětu tkáně. Jedna bílá krvinka může zničit více než 15 bakterií a někdy při tom zemře. To znamená, že potřeba určit fagocytární aktivitu leukocytů jako indikátoru odolnosti těla je zřejmá a nevyžaduje zdůvodnění.
Fagocytóza je zvláštní forma endocytózy, při které jsou pohlceny velké částice. Fagocytózu provádějí pouze specifické buňky (neutrofily a makrofágy). Fagocytóza je jedním z nejranějších mechanismů lidské obrany a různé typy zvířata z mnoha vnější vlivy. Na rozdíl od studia jiných efektivních funkcí neutrofilů se studium fagocytózy stalo tradiční. Jak je známo, fagocytóza je multifaktoriální a vícestupňový proces a každé jeho stádium je charakterizováno vývojem kaskády složitých biochemických procesů.
Proces fagocytózy je rozdělen do 4 fází: přiblížení k fagocytovanému předmětu, kontakt a adheze částic k povrchu leukocytu, absorpce částic a jejich trávení.
První fáze: Schopnost leukocytů migrovat směrem k fagocytovanému objektu závisí jak na chemotaktických vlastnostech samotného objektu, tak na chemotaktických vlastnostech krevní plazmy. Chemotaxe je pohyb v daném směru. Proto je právě chemotaxe jistou zárukou zařazení neutrofilů do udržování imunitní homeostázy. Chemotaxe zahrnuje alespoň dvě fáze:
1. Orientační fáze, během které se buňky buď prodlužují, nebo tvoří pseudopodia. Asi 90 % buněk je orientováno daným směrem během několika sekund.
2. Polarizační fáze, během které dochází k interakci mezi ligandem a receptorem. Kromě toho jednotnost odpovědi na chemotaktické faktory různé povahy dává důvod předpokládat univerzálnost těchto schopností, které jsou zjevně základem interakce neutrofilu s vnějším prostředím.
Druhá fáze: adheze částic k povrchu leukocytu. Leukocyt reaguje na adhezi a zachycení částic zvýšením úrovně metabolické aktivity. Dochází k trojnásobnému zvýšení absorpce O2 a glukózy a zvyšuje se intenzita aerobní a anaerobní glykolýzy. Tento metabolický stav během fagocytózy se nazývá „metabolická exploze“. Je doprovázena degranulací neutrofilů. Obsah granulí se exocinózou uvolňuje do extracelulárního prostředí. Degranulace neutrofilů během fagocytózy je však zcela uspořádaný proces: nejprve se specifická granula spojí s vnější buněčnou membránou a teprve poté azurofilní granule. Fagocytóza tedy začíná exocytózou - nouzovým uvolněním baktericidních proteinů a kyselých hydroláz zapojených do resorpce imunitních komplexů a neutralizace extracelulárních bakterií do vnějšího prostředí.
Třetí fáze: po kontaktu a adhezi částic k povrchu fagocytu následuje jejich vstřebání. Fagocytovaná částice vstupuje do cytoplazmy neutrofilů v důsledku invaginace vnější buněčné membrány. Invaginovaná část membrány s uzavřenou částicí se odštěpí, což má za následek vznik vakuoly nebo fagozomu. Tento proces může probíhat současně v několika oblastech buněčného povrchu leukocytů. Kontaktní lýza a fúze membrán lysozomálních granulí a fagocytární vakuoly vede k vytvoření fagolysozomu a vstupu baktericidních proteinů a enzymů do vakuoly.
Čtvrtá fáze: intracelulární rozpad (trávení). Fagocytární vakuoly vzniklé během protruze a šněrování buněčné membrány splývají s granulemi umístěnými v cytoplazmě. V důsledku toho se objevují trávicí vakuoly naplněné obsahem granulí a fagocytovaných částic. V prvních třech minutách po fagocytóze se ve vakuolách naplněných bakteriemi udržuje neutrální pH, které je optimální pro působení enzymů, specifických granulí – lysozymu, laktoferinu a alkalické fosfotázy. Poté hodnota pH klesne na 4, čímž vzniká optimum pro působení enzymů azurofilních granulí - myeloperoxidázy a ve vodě rozpustných kyselých hydroláz.
Destrukce živých objektů nebo dokončená fagocytóza by měla být považována za konečný jev, na který se soustředí mnoho vazeb efektorového potenciálu buňky. Zásadním krokem ve studiu antimikrobiálních vlastností fagocytů bylo rozvinutí myšlenky, že zabíjení bakterií (zabíječský efekt) nemá nic společného s degradací (trávením) mrtvých předmětů – usmrcených mikrobů, fragmentů vlastních tkání, úlomků vlastních tkání, úlomků a úlomků. buňky atd. Tomu napomáhá objev nových baktericidních faktorů a systémů, mechanismů jejich cytotoxicity a způsobů napojení na fagocytární reakce. Z hlediska reaktivity lze všechny baktericidní faktory neutrofilů rozdělit do 2 skupin.
První zahrnuje složky předem vytvořené ve zralém neutrofilu. Jejich hladina nezávisí na buněčné stimulaci, ale je zcela určena množstvím látky syntetizované během procesu granulopoézy. Patří mezi ně lysozym, některé proteolytické enzymy, laktoferin, kationtové proteiny a nízkomolekulární peptidy, nazývané „defensiny“ (z anglického defince – ochrana). Lysují (lysozym), zabíjejí (kationtové proteiny) nebo inhibují růst bakterií (laktoferin). Jejich roli v antimikrobiální obraně potvrzují pozorování provedená v anaerobním režimu: neutrofily, zbavené možnosti využít baktericidních vlastností aktivovaného kyslíku, normálně zabíjely mikroorganismy.
Faktory druhé skupiny se tvoří nebo prudce aktivují při stimulaci neutrofilů. Čím intenzivnější je reakce buněk, tím vyšší je jejich obsah. Zvýšený oxidativní metabolismus vede ke vzniku kyslíkových radikálů, které spolu s peroxidem vodíku, myeloperoxidázou a halogeny tvoří efektorový článek aparátu kyslíkově závislé cytotoxicity. Bylo by nesprávné stavět proti sobě různé antimikrobiální faktory. Jejich účinnost do značné míry závisí na vzájemné rovnováze, podmínkách fagocytózy a typu mikroba. Je zřejmé, že například v anaerobním prostředí vystupují do popředí biocidní momenty nezávislé na kyslíku. Zničí mnoho bakterií, ale i jeden rezistentní virulentní kmen může odhalit selhání podobný systém. Antimikrobiální potenciál je tvořen součtem vzájemně se doplňujících, často vzájemně kompenzujících interakcí, které zajišťují maximální účinnost baktericidních reakcí. Poškození jeho jednotlivých vazeb oslabuje neutrofil, ale neznamená úplnou bezmocnost v ochraně před infekčními agens.
V důsledku toho transformace našich představ o granulocytech, zejména o neutrofilech, prošla v posledních letech extrémně velkými změnami a dnes je heterogenita funkčnost neutrofily stěží dává důvod klasifikovat je jako jakékoli známé buňky, kterých se účastní různé formy imunologické odpovědi. To potvrzuje jak obrovský rozsah funkčních schopností neutrofilů, tak rozsah jejich vlivu.
Změny přirozené odolnosti v závislosti na různých faktorech jsou velmi zajímavé.
Jedním z nejdůležitějších aspektů problému přirozené stability těla je studium charakteristik souvisejících s věkem. Reaktivní vlastnosti v rostoucím organismu se vyvíjejí postupně a nakonec se formují až na určité úrovni obecného fyziologického zrání. Proto mají mladé a dospělé organismy odlišnou náchylnost k nemocem a odlišně reagují na účinky patogenních agens.
Postnatální období vývoje většiny savců je charakterizováno stavem snížené reaktivity těla, vyjádřené úplnou absencí nebo slabým projevem nespecifických humorálních faktorů. Toto období je také charakterizováno neadekvátní zánětlivou odpovědí a omezeným projevem specifických humorálních protektivních faktorů. Jak se zvířata vyvíjejí, jejich reaktivita se postupně stává složitější a lepší, což souvisí s vývojem žláz vnitřní sekrece, vytvoření určité úrovně metabolismu, zlepšení ochranných prostředků proti infekcím, intoxikacím a tak dále.
Buněčné obranné faktory v těle zvířat vznikají dříve než humorální. U telat je buněčná ochranná funkce těla nejvýraznější v prvních dnech po porodu. Ve vyšším věku se stupeň fagocytózy postupně zvyšuje s kolísáním opson-fagocytárního ukazatele směrem nahoru nebo dolů v závislosti na podmínkách zadržení. Přechod z mléčných krmiv na rostlinná krmiva snižuje fagocytární aktivitu leukocytů. Vakcinace telat v prvních dnech života zvyšuje aktivitu fagocytózy.
Navíc u telat narozených z neimunizovaných krav je fagocytární aktivita leukocytů 5krát nižší než u telat narozených z krav imunizovaných paratyfovým antigenem. Krmení kolostrem také zvýšilo aktivitu bílých krvinek.
Fagocytární reakce u telat narůstají do 5 dnů věku, poté ve věku 10 dnů začnou prudce klesat. Většina nízký výkon fagocytóza je pozorována ve věku 20 dnů. Fagocytární aktivita leukocytů v tomto období je ještě nižší než u jednodenních telat. Počínaje 30. dnem věku se pozoruje postupný nárůst fagocytární aktivita leukocytů a intenzita jejich absorpce mikroorganismy. Tyto ukazatele dosahují svých maximálních hodnot ve věku 6 měsíců. Následně se ukazatele fagocytózy mění, ale jejich hodnoty zůstávají téměř na úrovni 6 měsíců věku. Proto, buněčné faktory V tomto věku je již v těle telat plně vytvořena obrana.
U novorozených telat normální aglutininy na Gärtnerův antigen chybí a objevují se až ve věku 2...2,5 měsíce. Telata očkovaná v prvních dnech života vakcínou proti paratyfu nevytvářejí protilátky. Aglutininy k tomuto antigenu se objevují až v 10...12 dnech věku a tvoří se v nízkém titru do 1,5 měsíce. V prvních 3...7 dnech života telat jsou slabě exprimována a úrovně dospělých zvířat dosahují až ve věku 2 měsíců.
Nejnižší úroveň baktericidní aktivity v krevním séru telat je pozorována u novorozenců před podáním kolostra. 3. den po narození se zvyšuje baktericidní aktivita krevního séra a do 2 měsíců věku prakticky dosahuje úrovně dospělých zvířat.
Lysozym není u novorozených telat před krmením mlezivem detekován. Po vypití kolostra se objeví lysozym, ale do 10. dne se sníží téměř na polovinu. Ve věku jednoho měsíce se však titr lysozymu opět postupně zvyšuje. V této době jsou telata již schopna samostatně produkovat lysozym. Ve 2 měsících věku dosahuje titr lysozymu maximální hodnoty, poté se až do věku 6 měsíců jeho množství udržuje na přibližně stejné úrovni, poté se titr ve věku 12 měsíců opět snižuje.
Jak je vidět, v prvních 10 dnech života telat vysoká schopnost leukocytů pro fagocytózu kompenzuje nedostatek baktericidní aktivity krevního séra. V pozdějších dobách jsou změny v baktericidní aktivitě krevního séra vlnovité, což zřejmě souvisí s podmínkami zadržení a ročními obdobími.
Jehňata prvního dne života mají poměrně vysoký fagocytární index, který do 15 dnů věku prudce klesá, poté se opět zvyšuje a maxima dosahuje ve věku 2 měsíců nebo o něco později.
Poměrně podrobně byla také studována věkem podmíněná dynamika humorálních faktorů přirozené odolnosti těla u jehňat. V prvních dnech života tak mají sníženou míru přirozené odolnosti. Schopnost produkovat protilátky se objevuje ve 14...16 dnech věku a úrovně imunologické reaktivity dospělých zvířat dosahuje ve 40...60 dnech. V prvních dnech života jehňat je inhibice mikrobů při kontaktu s krevním sérem slabě vyjádřena ve věku 10...15 dnů, baktericidní aktivita séra se mírně zvyšuje a o 40...60 dnů dosahuje úrovně; charakteristické pro dospělé ovce.
U selat od narození do 6 měsíců věku je také pozorován určitý vzorec změn v ukazatelích buněčných a humorálních ochranných faktorů.
U selat je nejnižší výskyt fagocytózy pozorován ve věku 10 dnů, následně až do věku 6 měsíců je pozorován postupný nárůst; To znamená, že ve věku 10 dnů zaznamenají selata prudký pokles všech ukazatelů fagocytózy. Nejvýraznější projev fagocytózy je pozorován u selat ve věku 15 dnů. Předčasně odstavená a uměle krmená selata mají nižší hodnoty fagocytárního indexu ve srovnání se selaty krmenými pod prasnicí, i když předčasný odstav neovlivnil jejich růst.
Nejnižší míry opson-fagocytární reakce jsou pozorovány ve věku 20 dnů. V tomto období se snižuje nejen fagocytární aktivita leukocytů, ale klesá i jejich počet v 1 mm3 krve (fagocytární kapacita). Prudký pokles míry fagocytózy je zjevně spojen se zastavením přísunu protilátek, které podporují fagocytózu kolostrem. Od 20. dne věku se fagocytární aktivita leukocytů postupně zvyšuje a maxima dosahuje ve 4 měsících věku.
Doplňková aktivita u selat začíná být zjišťována až v 5 dnech věku a postupně se zvyšuje až na úroveň dospělých zvířat ve 2....3. měsíci života.
Tvorba vysokého titru syrovátkové bílkoviny u selat se vyskytuje bez ohledu na vakcinaci prasnic do konce čtvrtého týdne života. Baktericidní vlastnosti krev u selat jsou nejvýraznější do třetího týdne života.
Ve stáří 2 dnů mají selata dobře vyjádřenou schopnost krevního séra inhibovat růst testovaných mikrobů.
Do 10 dnů věku dochází k prudkému poklesu baktericidní schopnosti séra. Zároveň se snižuje nejen intenzita potlačení mikrobiálního růstu sérem, ale i doba jeho působení. Následně, jak se věk zvířat zvyšuje, baktericidní aktivita krevního séra se zvyšuje.
Následně se mláďata v prvních 3...4 dnech života vyznačují slabou imunologickou vyspělostí, jejich přirozená odolnost vůči nepříznivým vlivům faktorů prostředí je nízká, což je spojeno s vysokou morbiditou a mortalitou v tomto období.
U drůbeže je rané období vývoje (60 dní) charakterizováno slabým projevem humorálních faktorů nespecifické imunity těla. Na rozdíl od těchto ukazatelů obsahuje ptačí tělo v rané fázi ontogeneze vysoké množství lysozymu. Pokud jde o buněčné ochranné faktory, tyto ukazatele jsou poměrně vysoké.
V období dokončování juvenilního línání a puberty organismu má každý specifický ukazatel přirozené odolnosti organismu svou individuální dynamiku změn. Redoxní funkce krve se tak neustále zvyšuje. Ve 150 dnech věku se významně zvyšuje doplňková aktivita krevního séra u náhradních mladých zvířat. Obsah lysozymu v krevním séru má zřetelnou tendenci klesat. Baktericidní aktivita krevního séra v této fázi postembryonálního vývoje drůbeže výrazně stoupá a překračuje úroveň 60denních kuřat. Období puberty u ptáků bylo charakterizováno mírným poklesem fagocytární intenzity pseudoeozinofilních granulocytů a zvýšením procenta fagocytujících pseudoeozinofilních granulocytů.
Třetí období studie, ve srovnání s prvním a druhým, je do značné míry určeno produkcí vajec ptáka. S nástupem ovipozice a jejím následným zvýšením dochází k výraznějšímu poklesu redoxní funkce krve. Doplňková aktivita krevního séra se zvyšuje se zvyšující se produkcí vajec a jeho maximální množství bylo zaznamenáno ve 210-300 dnech věku, což odpovídalo vrcholu snášky. Baktericidní aktivita má tendenci se zvyšovat směrem k začátku ovipozice až do svého vrcholu a poté klesá. To je zřejmě spojeno s intenzivnější činností vejcotvorných orgánů. Se zvýšením úrovně ovipozice se zvyšuje fagocytární intenzita a procento fagocytujících pseudoeozinofilních granulocytů u dospělých ptáků ve srovnání s kuřicemi. Můžeme tedy říci, že ukazatele přirozené odolnosti u drůbeže velký vliv ovlivňuje úroveň jejich produktivity; čím vyšší je produktivita, tím intenzivnější jsou nespecifické ochranné faktory těla.
Koncept přirozeného odporu těla
Na protiinfekční obraně organismu se podílejí nespecifické anatomické a fyziologické faktory a vysoce specializovaný imunitní systém. Protiinfekční ochranu účinněji zajišťuje imunitní systém, který pomocí protilátek a senzibilizovaných buněk (lymfocyty, makrofágy) působí proti původci infekčního onemocnění nebo jiné cizorodé látce (antigenu). Odolnost a ochrana organismu před patogeny však závisí nejen na specifických mechanismech imunitní odpovědi, ale také na mnoha nespecifických faktorech a mechanismech. Nespecifické ochranné reakce jsou jediným faktorem bránícím rozvoji infekčního procesu.
Nespecifickou antimikrobiální imunitu zajišťují následující faktory: anatomická, fyziologická, humorální, buněčná.
Odpor
Anatomické a fyziologické faktory přirozené odolnosti:
Mukokutánní bariéry. Neporušená kůže a sliznice jsou nejen mechanickou bariérou pro mikroorganismy, ale mají i tu vlastnost, že na tyto mikroorganismy působí škodlivě. Baktericidní účinek kůže je spojen s látkami vylučovanými potem a mazové žlázy, stejně jako s mastnými kyselinami obsaženými v kůži. Bariérové vlastnosti mají i sliznice (spojivky, nosní sliznice, ústní sliznice atd.). Na ochranných vlastnostech kůže a sliznic se významně podílí baktericidní látka lysozym obsažená v slzné tekutině, slinách, nosním hlenu, krvi, lymfě, mléce, kuřecí bílkovině a rybím jikry. Lysozym je proteinová látka, která má silný rozpouštěcí účinek na murein v buněčné stěně mnoha druhů bakterií. Kromě přímé antibakteriální aktivity má lysozym tu vlastnost, že stimuluje fagocytózu.
Kromě lysozymu mají sekrety žláz trávicího traktu (sliny, žaludeční šťáva, žluč) výraznou baktericidní aktivitu.
Zánět. Patogenní mikroorganismy, které překonaly kožní a slizniční bariéry, začnou masivně pronikat do hlubších tkání. V infikované oblasti se během krátké doby rozvine zánětlivá reakce nebo zánět. Zánět je komplexní vaskulárně-tkáňová ochranná a adaptační reakce těla v reakci na působení patogenního podnětu. Zánět chrání tělo před účinky patogenních faktorů. Díky zánětlivé reakci se vymezí zdroj poškození z celého těla, eliminuje se patogenní faktor a zvýší se lokální i celková imunita. Ale za určitých podmínek se zánět může stát tělu škodlivým (nekróza tkáně, dysfunkce).
S dalším postupem do tkání a krve narážejí mikroorganismy na novou bariéru – lymfatické uzliny. Jsou umístěny podél lymfatických cév a hrají roli jedinečných filtrů, které zadržují mikrobiální buňky.
Pokud se patogenu podaří tuto bariéru překonat, pak v makroorganismu dochází ke změně úrovně metabolismu a určitých fyziologických procesů. U mnoha infekčních onemocnění tedy dochází ke zvýšení tělesné teploty v důsledku změn metabolických a energetických procesů.
Humorální faktory nespecifické rezistence.
Přírodní (normální) protilátky. V krvi zvířat, která nikdy předtím nebyla nemocná nebo imunizovaná, se v malých koncentracích nacházejí látky, které mohou reagovat s mnoha antigeny. Tyto látky se nazývají normální protilátky. Stále neexistuje konsenzus o zdrojích normálních protilátek.
Lysiny. Sérové proteiny, které mohou rozpouštět některé bakterie a červené krvinky. laktoferin. Glykoprotein s aktivitou vázající železo. Je specifickou složkou sekrece žláz - slinných, mléčných, slzných, žláz trávicího a urogenitálního traktu. Faktorem je laktoferin lokální imunita chránící epiteliální obaly před mikroby.
Doplněk. Vícesložkový systém proteinů v krevním séru a dalších tělesných tekutinách. Komplement se skládá z devíti složek, které volně cirkulují v těle ve formě neaktivovaných prekurzorů a patří do beta-globulinové frakce krevní plazmy. Producenty prekurzorů komplementu jsou makrofágy, buňky kostní dřeně, jater, tenkého střeva a lymfatických uzlin. Za určitých podmínek jsou neaktivované prekurzory komplementu aktivovány v přesně definovaném pořadí podél klasické nebo alternativní dráhy.
Mezi klasickou a alternativní cestou aktivace komplementu v podstatě neexistují žádné zásadní biochemické rozdíly. Nicméně, podle klinické projevy rozdíly jsou poměrně výrazné. S alternativní cestou se výrazně zvyšuje obsah fragmentů proteinových molekul s vysokou biologickou aktivitou v krevním oběhu, aby se neutralizovaly jaké komplexní mechanismy jsou aktivovány, což zvyšuje možnost rozvoje pomalého, často generalizovaného zánětlivého procesu. Klasický způsob je pro tělo neškodnější. Při ní jsou mikroorganismy současně ovlivňovány fagocyty a protilátkami, které specificky vážou antigenní determinanty mikroorganismů a aktivují systém komplementu, čímž podporují aktivaci fagocytózy. V tomto případě dochází k destrukci napadené buňky současně za účasti protilátek, komplementu a fagocytů, které se navenek nemusí objevit. V tomto ohledu je klasická cesta aktivace komplementu považována za fyziologickější způsob neutralizace a recyklace antigenů než alternativa.
Interferon. IF jsou proteinové látky, které jsou produkovány buňkami obratlovců v reakci na zavedení virů a jiných přírodních a syntetických induktorů. V současné době je známo 14 α-interferonů (α-IF), produkovaných makrofágy a lymfocyty, β-interferon (β-IF), produkovaný fibroblasty, a γ-interferon (γ-IF), produkovaný T-lymfocyty periferní krve . Při virové infekci je v infikovaných buňkách indukována syntéza interferonu, který je následně vylučován do mezibuněčného prostoru, kde se váže na receptory sousedních neinfikovaných buněk. Molekuly interferonu nemají přímý antivirový účinek, ale po navázání na neinfikované buňky v nich indukují syntézu proteinů, které mají antivirovou aktivitu a omezují šíření viru z infikovaného ohniska. V důsledku změn v metabolických procesech v buňce vystavené IF dochází k narušení připojení viru k buňce, k potlačení endocytózy a inhibici transkripce a translace.
Buněčné faktory přirozené odolnosti
Fagocytární systém. Fagocytóza je speciální forma endocytózy, při které jsou absorbovány velké částice (mikroby, buňky atd.). U vyšších živočichů je fagocytóza prováděna pouze specifickými buňkami (neutrofily a makrofágy), které jsou odvozeny ze společné progenitorové buňky a chrání zvířata a lidi před infekcí pohlcením napadajících mikroorganismů a také likvidují staré nebo poškozené buňky nebo buněčné membrány.
Mezi makrofágy se rozlišují buňky mobilní (cirkulující) a nepohyblivé (sedavé). Mobilní makrofágy jsou monocyty periferní krve a imobilní makrofágy jsou makrofágy jater, sleziny, lymfatických uzlin, které vystýlají stěny malých cév a dalších orgánů a tkání.
Aktivita fagocytů je spojena s přítomností opsoninů v krevním séru. Opsoniny jsou proteiny v normálním krevním séru, které se kombinují s mikroby, čímž jsou mikroby dostupnější pro fagocyty.
Rozlišuje se úplná fagocytóza (při které dochází k zániku fagocytovaných buněk) a neúplná fagocytóza (nedochází k zániku mikroorganismů uvnitř fagocytu).
Základem přirozené odolnosti živých organismů je tedy působení nespecifických mechanismů, z nichž většina reaguje na poškození tkání zánětlivé reakce. Tyto mechanismy zahrnují jak buněčné (makrofágy, žírné buňky, neutrofily atd.), tak humorální (komplement, interferon, lysozym atd.) faktory. Tyto faktory mají omezenou schopnost rozpoznávat a ničit bakterie, viry a také ty, které se podílejí na řízení procesů proliferace a diferenciace somatických buněk, při ochraně těla před nádorovým bujením.
U obratlovců, zejména teplokrevných živočichů, došlo během procesu evoluce k současné prudké změně velikosti, tělesné teploty, délky života a stanoviště. Zejména přítomnost všech živin a konstantní teplota (termostat s konstantním živným médiem) vytvářela u zvířat nejpříznivější prostředí pro život obrovského množství cizích mikroorganismů včetně patogenních. Na ochranu proti nim, nové, efektivnější imunitních mechanismů ochrana. To bylo možné, když se u vyšších zvířat objevil další, nejpokročilejší lymfoidní imunitní systém, jehož hlavními prvky jsou T- a B-lymfocyty, které mají specificitu a schopnost vytvářet a uchovávat imunologickou paměť původce onemocnění. onemocnění a další geneticky cizí agens.
1. Jedním z určujících faktorů podílejících se na rozvoji infekce, a tedy infekční choroby , je vnímavý mikroorganismus. Soubor mechanismů, které určují imunitu (odolnost) těla vůči působení jakéhokoli mikrobiálního agens, označený pojmem "antimikrobiální (antimikrobiální) rezistence". Jde o jeden z projevů obecné fyziologické reaktivity makroorganismu, jeho reakce na konkrétní dráždidlo – mikrobiální agens.
Antimikrobiální rezistence je čistě individuální, její úroveň je dána genotypem organismu, věkem, životními a pracovními podmínkami atp.
Včasné přiložení k prsu a kojení napomáhá zejména nárůstu široké škály nespecifických ochranných faktorů.
Podle specifičnostimechanismy antimikrobiální ochrany jsou rozděleny:
- na nespecifický - první úroveň ochrany proti mikrobiálním činitelům;
-charakteristický - druhá úroveň ochrany, kterou poskytuje imunitní systém. Realizováno následujícím způsobem:
Prostřednictvím protilátek - humorální imunita;.
Prostřednictvím funkce efektorových buněk (T-killer buňky a makrofágy) - buněčná imunita.
První a druhý stupeň ochrany jsou vzájemně úzce propojeny makrofágy.
Nespecifické a specifické mechanismy antimikrobiální ochrany mohou být tkáň(spojené s buňkami) a Humorný.
2.Nespecifická mikrobiální rezistence- Tento vrozená vlastnost makroorganismu, pokud přenášené dědičností poměrně četnými mechanismy, které se dělí na následující typy:
- tkanina;
Humorný;
Vylučovací (funkční).
Ke tkáňovým mechanismům nespecifické přirozené antimikrobiální obranyvztahovat:
Bariérová funkce kůže a sliznice;
Odolnost vůči kolonizaci poskytovaná normální mikroflórou;
Zánět a fagocytóza (může se také podílet na specifické obraně);
Bariérová funkce lymfatických uzlin;
Reaktivita buněk;
Funkce přirozených zabíječských buněk.
První překážkou pronikání mikrobů do vnitřního prostředí těla je kůže A sliznice. Zdravá, neporušená kůže a sliznice jsou pro většinu mikroorganismů neprostupné. Některé typy patogenů infekčních chorob jsou však schopny jimi projít. Takové patogeny se nazývají obzvláště nebezpečné, Patří mezi ně patogeny moru, tularémie, antraxu, některých mykóz a virových infekcí. Práce s nimi se provádí ve speciálních ochranných oblecích a pouze ve speciálně vybavených laboratořích.
Kromě čistě mechanické funkce má kůže a sliznice antimikrobiální účinek - Bakterie aplikované na kůži (například E. coli) umírají poměrně rychle. Bakteriidnost kůže a sliznic je zajištěna o:
Jeho normální mikroflóra (funkce odolnosti vůči kolonizaci);
Sekrece potních (kyselina mléčná) a mazových (mastných kyselin) žláz;
Lysozym slin, slzná tekutina atd.
Pokud patogen překoná kožní a slizniční bariéru, dostane se do podkoží/submukózní vrstvy, kde se realizuje jedním z hlavních nespecifických tkáňových obranných mechanismů je zánět.V důsledku rozvoje zánětu:
Izolace zdroje reprodukce patogenu od okolních tkání;
Jeho zpoždění v místě vpichu;
Zpomalení reprodukce;
Nakonec - jeho smrt a odstranění z těla.
3. Při rozvoji zánětu se realizuje další univerzální tkáňový mechanismus nespecifické ochrany - fagocytóza.
Fenomén fagocytózy objevil a studoval velký ruský vědec I. I. Mečnikov.
Výsledkem této mnohaleté práce bylo fagocytární teorie imunity, za jehož vytvoření byl Mečnikov oceněn Nobelovou cenou.
Fagocytární obranný mechanismus skládá se z několik po sobě jdoucích fází:
Uznání;
Atrakce;
Vstřebávání;
Zabíjení;
Intracelulární trávení.
Fagocytóza se všemi stádii se nazývá dokončeno. Pokud nenastane fáze usmrcování a intracelulárního trávení, dochází k fagocytóze nedokončený. Při neúplné fagocytóze se mikroorganismy ukládají uvnitř leukocytů a spolu s nimi se šíří po celém těle. Neúplná fagocytóza se tak místo obranného mechanismu mění ve svůj opak a pomáhá mikroorganismům chránit se před účinky makroorganismu a šířit se v něm.
Tkáňové a humorální mechanismy nespecifické rezistence
1. Bariérová funkce lymfatických uzlin
2. Další tkáňové mechanismy antimikrobiální ochrany
3. Humorální mechanismy nespecifické rezistence
1. Pokud mikroorganismy proniknou přes zánětlivou bariéru, tj. zánět jako mechanismus nespecifické ochrany pak nefunguje patogeny vstupují do lymfatických cév a odtud do regionálních lymfatických uzlin. Bariérově fixační funkce lymfatických uzlin implementováno takto:
Na jedné straně regionální lymfatické uzliny zadržují mikroorganismy čistě mechanicky;
Na druhou stranu poskytují zvýšenou fagocytózu.
2. K tkáňovým mechanismům nespecifické antimikrobiální ochrany také platí reaktivita buněk a tkáníAaktivita buněk přirozeného zabijáka (NK). které vykazují své vlastnosti, pokud patogen prorazí lymfatickou bariéru a dostane se do krve.
3. K humorálním mechanismům přirozené nespecifické antimikrobiální obrany vztahovat enzymové systémy obsažené v krvi a jiných tělesných tekutinách:
Doplňkový systém (může být také součástí specifické ochrany). Doplněk - Jedná se o nespecifický enzymatický systém krve, zahrnující 9 různých proteinových frakcí, které jsou adsorbovány v procesu kaskádového přidávání do komplexu antigen-protilátka a mají lyzační účinek na ty, které jsou vázané protilátkami. buněčné antigeny. Komplement je nestabilní, ničí se při zahřívání, skladování nebo vystavení slunečnímu záření;
lysozym - protein nacházející se v krvi, slinách, slzách a tkáňovém moku. Je aktivní proti grampozitivním bakteriím, protože narušuje syntézu mureinu v bakteriální buněčné stěně;
beta-lysiny - aktivnější proti gramnegativním bakteriím;
leukiny - proteolytické enzymy uvolňované při destrukci leukocytů. Narušují integritu povrchových proteinů mikrobiálních buněk;
interferon- buněčný produkt s antivirovou a regulační aktivitou;
správným systémem- komplex proteinů s antivirovou a antibakteriální aktivitou za přítomnosti hořečnatých solí;
erythrin.
K vylučovacím (funkčním) mechanismům nespecifické přirozené antimikrobiální ochranyvztahovat:
Kýchání;
Vylučovací funkce ledvin a střev;
Horečka.
Ochrana proti mikroorganismům není hlavní funkcí těchto mechanismů, ale jejich příspěvek k osvobození těla od nich je poměrně vysoký.
Všechny četné výše uvedené mechanismy přirozené nespecifické antimikrobiální ochrany vždy aktivní proti jakýmkoli mikrobiálním činitelům: aktivita těchto mechanismů se při opakovaném nebo opakovaném kontaktu s mikroorganismy nezvýrazňuje. Tím se mechanismy nespecifické antimikrobiální ochrany liší od mechanismů specifické antimikrobiální rezistence zahrnutých v imunita.
Humorální nespecifické ochranné faktory představují různé proteiny a peptidy obsažené v krvi a tělesných tekutinách. Samy mohou mít antimikrobiální vlastnosti nebo být schopny aktivovat jiné humorální a buněčné mechanismy imunity.
1.1.1. Lysozym (muramidáza) je lysozomální enzym, jehož aktivita se projevuje hydrolýzou -1-4-glykosidické vazby polyaminocukrů v buněčné stěně převážně grampozitivních bakterií. Antimikrobiální působení lysozym je spojen s jeho schopností štěpit glykosidické vazby v molekule N-mureinu (polymer kyseliny L-acetyl-muramové a N-acetylglukosaminu), která je součástí buněčné stěny grampozitivních a gramnegativních mikroorganismů. V kombinaci s komplementem a některými chemickými a fyzikálními faktory může lysozym také lyžovat buňky gramnegativních mikroorganismů. Interakcí se sekrečními imunoglobuliny se lysozym podílí na tvorbě lokální imunity.
1.1.2. Komplement - systém sérových proteinů se skládá z více než 20 složek globulinové povahy a je považován za komplex proenzymů, které vyžadují sekvenční aktivaci, počínaje první (klasická aktivační dráha), třetí a pátou složkou (alternativní aktivační dráha) komplementu. Aktivovaný komplement interagující s komplexem antigen-protilátka jej lyžuje. Kromě cytolýzy se komplement účastní anafylaxe, imunitní adheze, konglutinace, fagocytózy a rozpoznávání antigenů lymfocyty.
K aktivaci fagocytózy komplementem dochází v důsledku účasti jeho složek C3 a C5 na chemotaxi a C3 na přitažlivosti (imunitní adheze). Receptory pro fragmenty C3 jsou přítomny i na B lymfocytech, což jsou plnohodnotné prekurzory buněk produkujících protilátky v primární a sekundární imunitní odpovědi na antigeny závislé a nezávislé na thymu.
1.1.3. Properdin je sérový euglobulin, který migruje mezi - a -globuliny. Spouští alternativní cestu aktivace komplementu pomocí komplexního systému, který zahrnuje 6 faktorů. Aktivátory alternativní dráhy jsou imunoglobuliny třídy A, endotoxin, zymosan a další polysacharidy.
Spolu s komplementem se properdin podílí na destrukci převážně gramnegativních bakterií, změněných červených krvinek, neutralizaci a inaktivaci některých virů.
1.1.4. C-reaktivní protein (CRP) je indukovatelný faktor a patří do skupiny tzv. plazmatických proteinů akutní fáze. Své jméno získal pro svou schopnost vázat se na C-polysacharid buněčné stěny pneumokoků. Jedná se o prstencový pentamer sestávající z identických podjednotek o molekulové hmotnosti 21000 D. Každá podjednotka CRP má aktivní centra, která vážou fosforylcholin, polykationty, polyanionty a galaktany. Fosforylcholin je součástí bakteriálních buněčných stěn a fosfolipidů buněčných membrán. CRP vázaný na cíl je schopen aktivovat systém komplementu klasickými a alternativními cestami. Komplexy obsahující CRP jsou solubilizovány komplementem stejným způsobem jako komplexy antigen-protilátka. CRP je dobrý opsonin a stimulátor motility fagocytů. Hlavním místem syntézy CRP jsou játra, dalším místem produkce CRP jsou lymfoidní buňky.
1.1.5. Interferon (IFN) je nízkomolekulární protein syntetizovaný v buňkách in vitro a in vivo pod vlivem různých cizích faktorů: virů, bakterií, nukleových kyselin, syntetických polymerů atd. Interferon je definován jako proteinový faktor, který nemá virovou specifitu, a jeho aktivita proti virům, alespoň v homologních buňkách, se provádí za účasti buněčného metabolismu, zahrnujícího syntézu RNA a proteinu.
Podle místa vzniku a struktury se rozlišují tři typy INF: , , . IFN- je tvořen převážně B-lymfocyty a dalšími (leukocyt, I. typ), IFN- - epiteliálními buňkami a fibroblasty (fibroblast, I. typ), -IFN - imunitními lymfocyty za účasti makrofágů (imunitní, II. typ). Antigenní rozdíly v IFN nejsou určeny povahou působícího induktoru, ale povahou produkujících buněk. IFN se dělí nejen na 3 typy, ale každý z nich se skládá z několika různých proteinových frakcí. Podle mezinárodní klasifikace se α-IFN skládá z 12 poddruhů. Byly popsány 4 podtypy -IFN a 3 podtypy -IFN.
Produkci IFN v těle zajišťují především leukocyty, T- a B-lymfocyty, makrofágy, RES buňky a epiteliální buňky sliznic. Tvorba IFN během virových infekcí nastává velmi rychle, od prvních hodin onemocnění, časově se shoduje s reprodukcí viru a je mnohem dříve, než se objeví specifické imunoglobuliny, dokonce i IgM. Interferony jsou součástí lymfokinového komplexu a samy o sobě jsou ze své podstaty lymfokiny. Imunitní IFN, podobně jako lymfokin, je produkován T lymfocyty v reakci na antigenní stimulaci.
1.1.6. Nedílným indikátorem stavu humorální vazby nespecifické rezistence je baktericidní aktivita krevního séra. Je zprostředkována jednoduchými proteiny (laktoferin, transferin, interferon, interleukin-1,-6,-8, tumor nekrotizující faktor, destičkový aktivační faktor, lysozym, fibronektiny), komplexními proteiny (komplement, fibrinopeptidy), proteiny akutní fáze zánět (haptohlubiny, fibrinogen, C-reaktivní protein atd.).
V krevním séru jsou iniciátorem baktericidních reakcí imunoglobuliny třídy M, jako nejvíce závislé na komplementu, ve slizničních sekretech - imunoglobuliny třídy A, jako nejvíce závislé na lysozymu.
Baktericidní aktivita krevního séra je ve vztahu ke gramnegativním mikroorganismům výsledkem synergického působení faktorů postupně zařazovaných do tohoto procesu: na začátku - imunoglobuliny a komplement, poté - lysiny a lysozym. Lýza gramnegativních bakterií se provádí hlavně díky komplementu, který způsobuje destrukci okrajových vrstev membrány, a je podporován lysozymem.
Ve vztahu ke grampozitivním bakteriím působí lysozym jako hlavní lytický faktor, -lysin je pomocný. Mikroby pokryté membránou s vyčerpanou tuhou vrstvou mohou být zjevně lyžovány samotným komplementem. Nelyzované, ale poškozené bakterie jsou snáze náchylné k fagocytóze, zejména po adsorpci imunoglobulinů a komplementu na jejich povrchu.
Imunita je chápána jako soubor procesů a mechanismů, které tělu zajišťují stálé vnitřní prostředí ze všech geneticky cizích prvků exogenní i endogenní povahy. Nespecifické faktory rezistence jsou projevy vrozené imunity. Zvýraznit: mechanické zábrany(kůže, sliznice), humorální faktory(imunocytokiny, lysozym, beta-lysiny, proteinový systém properdinu, proteiny akutní fáze) a buněčné faktory(fagocyty, přirozené zabíječské buňky). Na rozdíl od imunity je nespecifická rezistence charakterizována:
1) Nedostatek specifické odpovědi na určité protilátky;
2) Přítomnost indukovatelných i neindukovatelných ochranných faktorů;
3) Nedostatek schopnosti uchovat si paměť z počátečního kontaktu s antigenem.
Hlavními efektorovými buňkami při ničení mikrobů jsou fagocyty (neutrofily, makrofágy). Funkce fagocytů se však neomezují pouze na zabíjení cizích částic. Fagocyt provádí 3 hlavní skupiny funkcí:
1) Ochranný(ve skutečnosti fagocytóza)
2) zastupování- makrofág předkládá Ags lymfocytům v systému buněčné spolupráce
3) Tajemství– produkuje více než 60 aktivních mediátorů, včetně IL-1.8; reaktivní formy kyslíku, produkty metabolismu kyseliny arachidonové atd.
S rozvojem nedostatečné aktivity některého z nespecifických faktorů rezistence se rozvíjí stav imunodeficience, a proto je nutné mít představu o tom, jak hodnotit funkční aktivitu každé z výše uvedených složek.
Schéma 1. Základní metody pro hodnocení různých stádií fagocytózy.
1. Vezměte v úvahu výsledky kultivace pitvaných zvířat. Vypočítejte celkovou kontaminaci v různých sektorech, vyplňte tabulku kontaminace v notebooku různé orgány a experimentální zvířecí tkáně.
2. Popište kolonii (dle volby učitele) podle standardního schématu (viz téma ‘ Bakteriologická metoda výzkum').
3. Připravte nátěry a obarvte je Gramem. Mikroskop, charakterizujte morfologický obraz.
4. Prostudujte si obraz neúplné fagocytózy u hotových preparátů.
5. Analyzujte schéma nastavení experimentu fagocytózy.
6. Analyzujte schéma pro staging opson-fagocytární reakce.
Kontrolní otázky:
1. Vyjmenujte hlavní skupiny faktorů nespecifické rezistence.
2. Charakterizujte anatomické bariéry nespecifické rezistence.
3. Jaké jsou hlavní rozdíly mezi nespecifickou rezistencí a imunitou.
4. Charakterizujte humorální faktory nespecifické rezistence (lysozym, imunocytokiny, komplement, beta-lysiny, properdinový systém, proteiny akutní fáze)
5. Systém komplementu: struktura, funkce, typy aktivace?
6. Jaké znáte buněčné faktory nespecifické rezistence?
7. Popište stadia fagocytózy.
8. Jaké jsou formy fagocytózy.
9. Jaké jsou mechanismy fagocytózy.
10. Popište hlavní formy volných radikálů.
11. Co je fagocytární index a fagocytární číslo. Metody hodnocení.
12. Jakými metodami lze dodatečně vyhodnotit aktivitu fagocytu?
13. Způsob hodnocení intracelulárního zabíjení: klinický význam, inscenace.
14. Podstata opsonizace. Fagocyticko-opsonický index.
15. NST test: nastavení, klinický význam.
16. Význam antilysozymových, antikomplementárních, antiinterferonových aktivit bakterií.
TÉMA 3. IMUNITNÍ REAKCE (1 LEKCE)
Jednou z forem imunologické reaktivity je schopnost těla produkovat protilátky v reakci na antigen. Antigen je látka určitého chemická struktura, nesoucí cizí genetickou informaci. Antigeny mohou být kompletní, to znamená schopné vyvolat syntézu protilátek a vázat se na ně, a mohou být defektní nebo hapteny. Hapteny se mohou vázat pouze na protilátku, ale nezpůsobují její syntézu v těle. Bakterie a viry jsou reprezentovány složitým systémem antigenů (tab. 4.5), některé z nich mají toxické a imunosupresivní vlastnosti.
Tabulka 4
Antigeny bakterií
Tabulka 5
Antigeny virů
Imunologické výzkumné metody - diagnostické metody studie založené na specifické interakci antigenů a protilátek. Široce používané pro laboratorní diagnostika infekční onemocnění, stanovení krevních skupin, tkáňových a nádorových antigenů, proteinového typu, rozpoznávání alergií a autoimunitních onemocnění, těhotenství, hormonální poruchy, ale i ve výzkumné práci. Zahrnují sérologické reakce, které obvykle zahrnují reakce přímé expozice antigenům a protilátkám krevního séra in vitro. Podle mechanismu lze sérologické reakce rozdělit na reakce založené na fenoménu aglutinace; reakce založené na jevu srážení; lyzační reakce a neutralizační reakce.
Reakce založené na fenoménu aglutinace. Aglutinace je lepení buněk nebo jednotlivých částic, které nesou antigeny pomocí imunitní sérum k tomuto antigenu. Bakteriální aglutinační reakce použití vhodného antibakteriálního séra je jednou z nejjednodušších sérologických reakcí. Suspenze bakterií se přidá k různým ředěním testovaného krevního séra a skrz určitý čas kontaktovat na t° 37° zaznamenává nejvyšší ředění krevního séra, při kterém dochází k aglutinaci. Existují jemnozrnné a hrubozrnné aglutinační reakce. Když se bakterie navážou přes H-antigen, vytvoří se sraženina velkých konjugátů ag-at ve formě vloček. Při kontaktu s O-ag se objeví jemnozrnný sediment. Bakteriální aglutinační reakce se používá k diagnostice mnoha infekčních onemocnění: brucelóza, tularémie, břišní tyfus a paratyfus, střevní infekce, tyfus.
Pasivní nebo nepřímá hemaglutinační reakce(RPGA, RNGA). Využívá červené krvinky nebo neutrální syntetické materiály (například latexové částice), na jejichž povrchu se sorbují antigeny (bakteriální, virové, tkáňové) nebo protilátky. K jejich aglutinaci dochází po přidání vhodných sér nebo antigenů. Červené krvinky senzibilizované antigeny se nazývají antigenní erytrocytární diagnosticum a používají se k detekci a titraci protilátek. Erytrocyty senzibilizované protilátkami. se nazývají imunoglobulinové erytrocytární diagnosticum a používají se k identifikaci antigenů. Pasivní hemaglutinační reakce se používá k diagnostice onemocnění způsobených bakteriemi ( břišní tyfus a paratyfus, úplavice, brucelóza, mor, cholera atd.), prvoci (malárie) a viry (chřipka, adenovirové infekce, virová hepatitida B, spalničky, klíšťová encefalitida, krymská hemoragická horečka atd.).
Reakce založené na jevu srážek. K precipitaci dochází v důsledku interakce protilátek s rozpustnými antigeny. Nejjednodušším příkladem precipitační reakce je vytvoření neprůhledného precipitačního proužku ve zkumavce na hranici vrstvení antigenu na protilátce. Široce se používají různé typy precipitačních reakcí v polotekutých agarových nebo agarózových gelech (dvojitá imunodifuzní metoda podle Ouchterlonyho, radiální imunodifuzní metoda, imunoelektroforéza), které mají kvalitativní i kvantitativní charakter. V důsledku volné difúze antigenů a protilátek v gelu v zóně jejich optimálního poměru vznikají specifické komplexy - precipitační pásy, které se detekují vizuálně nebo barvením. Zvláštností metody je, že každý pár antigen-protilátka tvoří individuální precipitační pás a reakce nezávisí na přítomnosti jiných antigenů a protilátek ve studovaném systému.
1.Položte indikativní reakce aglutinace na skle. K tomu se na podložní sklíčko nanese pipetou kapka diagnostického séra a kapka fyziologický roztok. Ke každému vzorku se přidá malé množství pomocí bakteriologické kličky. bakteriální kultura a emulgovat. Po 2-4 minutách se v pozitivním případě objeví ve vzorku séra vločky a kapka zprůhlední. V kontrolním vzorku zůstává kapka rovnoměrně zakalená.
2. Proveďte podrobnou aglutinační reakci. K provedení reakce vezměte 6 zkumavek. První 4 zkumavky jsou experimentální, 5 a 6 je kontrolních zkumavek. Přidejte 0,5 ml fyziologického roztoku do všech zkumavek kromě 1. V prvních 4 zkumavkách titrujte testovací sérum (1:50; 1:100; 1:200; 1:400). Přidejte 0,5 ml antigenu do všech zkumavek kromě 5. Zkumavky protřepejte a umístěte do termostatu (37 0 C) na 2 hodiny, poté nechte vzorky v pokojová teplota v 18:00. Výsledky se zaznamenávají podle následujícího schématu:
Kompletní aglutinace, dobře definovaný vločkovitý sediment, čirá kapalina nad usazeninou
Neúplná aglutinace, výrazný sediment, supernatant mírně zakalený
Částečná aglutinace, je zde malý sediment, kapalina je zakalená
Částečná aglutinace, sediment slabý, kapalina zakalená
Nedochází k aglutinaci, žádné sedimenty, kapalina je zakalená.
3. Seznamte se s formulací srážecí reakce při diagnostice toxigenního kmene C.diphtheriae.
4. Analyzujte schémata přímých a nepřímých Coombsových reakcí.
Kontrolní otázky
1. Imunita, její typy
2. Centrální a periferní orgány imunity. Funkce, struktura.
3. Hlavní buňky zapojené do imunitních reakcí.
4. Klasifikace antigenů, vlastnosti antigenů, vlastnosti haptenů.
5. Antigenní struktura bakteriální buňky, viru.
6. Humorální imunita: vlastnosti, hlavní buňky účastnící se humorální imunity.
7. B-lymfocyty, stavba buňky, fáze zrání a diferenciace.
8. T-lymfocyty: stavba buňky, fáze zrání a diferenciace.
9. Tříbuněčná spolupráce v imunitní odpovědi.
10. Klasifikace imunoglobulinů.
11. Struktura imunoglobulinu.
12. Nekompletní protilátky, struktura, význam.
13. Imunitní reakce, klasifikace.
14. Aglutinační reakce, možnosti formulace, diagnostická hodnota.
15. Coombsova reakce, schéma stagingu, diagnostická hodnota.
16. Srážecí reakce, možnosti formulace, diagnostická hodnota.
