Під імунітетом розуміють сукупність процесів та механізмів, що забезпечують організму сталість внутрішнього середовища від усіх генетично чужорідних елементів екзогенної та ендогенної природи. Не специфічні факторирезистентності є проявами уродженого імунітету. Виділяють: механічні бар'єри(шкіра, слизові), гуморальні фактори(імуноцитокіни, лізоцим, бета-лізини, система пропердинових білків, білки гострої фази) та клітинні фактори(Фагоцити, природні кілери). На відміну від імунітету для неспецифічної резистентності характерно:
1) Відсутність специфічної відповіді певні антитіла;
2) Наявність як індуцибельних, і неіндуцибельних чинників захисту;
3) Відсутність здатності зберігати пам'ять від первинного контакту з антигеном.
Основними клітинними клітинами-ефекторами при знищенні мікробів є фагоцити (нейтрофіли, макрофаги). Проте функції фагоцитів не обмежуються лише кілігом чужорідної частки. Фагоцит випонує 3 основні групи функцій:
1) Захисна(Власне фагоцитоз)
2) Представляюча- макрофаг представляє АГ лімфоцитів у системі клітинної кооперації
3) Секреторна– продукує понад 60 активних медіаторів, серед яких ІЛ-1,8; активні форми кисню, продукти метаболізму арахідонової кислоти та ін.
З розвитком недостатньої активності будь-якого з факторів неспецифічної резистентності розвивається імунодефіцитний стан, у зв'язку з чим необхідно мати уявлення про шляхи оцінки функціональної активності кожного з перерахованих вище компонентів.
Схема 1. Основні методи оцінки різних етапів фагоцитозу.
1. Врахувати результати посівів розкритих тварин. Підрахувати загальну обсіменіння у різних секторах, заповнити в зошиті таблицю обсіменіння різних органів і тканин експериментальної тварини.
2. Описати колонію (на вибір викладача) за стандартною схемою (див. тему «Бактеріологічний метод дослідження»).
3. Приготувати мазки та пофарбувати їх за Грамом. Мікоскопіювати, охарактеризувати морфологічну картину.
4. Вивчити у готових препаратах картину незавершеного фагоцитозу.
5. Розібрати схему постановки досвіду фагоцитозу.
6. Розібрати схему постановки опсоно-фагоцитарної реакції.
Контрольні питання:
1. Перерахуйте основні групи факторів неспецифічної резистентності.
2. Охарактеризуйте анатомічні бар'єри неспецифічної резистентності.
3. Якими є основні відмінності неспецифічної резистентності від імунітету.
4. Охарактеризуйте гуморальні фактори неспецифічної резистентності (лізоцим, імуноцитокіни, комплемент, бета-лізини, пропердінова система, білки гострої фази)
5. Система комплементу: будова, функції, типи активації?
6. Які клітинні чинники неспецифічної резистентності ви знаєте?
7. Охарактеризуйте стадії фагоцитозу.
8. Які форми фагоцитозу.
9. Які механізми фагоцитозу?
10. Охарактеризуйте основні форми вільних радикалів.
11. Що таке фагоцитарний індекс та фагоцитарне число. Методи оцінки.
12. Якими методами можна додатково оцінити активність фагоциту?
13. Метод оцінки внутрішньоклітинного кілінгу: клінічне значення, Постановка.
14. Сутність опсонізації. Фагоцитарно-опсонічний індекс.
15. НСТ-тест: постановка, клінічне значення.
16. Значення антилізоцимної, антикомплементарної, антиінтерферонової активності бактерій.
ТЕМА 3. РЕАКЦІЇ ІМУНІТЕТУ (1 ЗАНЯТТЯ)
Однією з форм імунологічної реактивності є здатність організму до вироблення антитіл у відповідь антиген. Антигеном є речовина певної хімічної структури, яка несе чужорідну генетичну інформацію. Антигени бувають повноцінні, тобто здатні викликати синтез антитіл і зв'язуватися з ними, і неповноцінні чи гаптени. Гаптен здатні тільки зв'язуватися з антитілом, але не викликати його синтез в організмі. Бактерії та віруси представлені складною системою антигенів (таблиці 4,5), деякі з них мають токсичні та імуносупресивні властивості.
Таблиця 4
Антигени бактерій
Таблиця 5
Антигени вірусів
Імунологічні методи дослідження - діагностичні методидослідження, засновані на специфічній взаємодії антигенів та антитіл. Широко використовуються для лабораторної діагностикиінфекційних хвороб, визначення груп крові, тканинних та пухлинних антигенів, видової приналежності білка, розпізнавання алергії та аутоімунних хвороб, вагітності, гормональних порушень, а також у науково-дослідній роботі. Вони включають серологічні реакції, до яких зазвичай відносять реакції прямого впливу антигенів і антитіл сироватки крові in vitro. Залежно від механізму серологічні реакції можна поділити на реакції, засновані на феномен аглютинації; реакції, що ґрунтуються на феномені преципітації; реакції лізису та реакція нейтралізації.
Реакції, що ґрунтуються на феномені аглютинації.Аглютинація є склеюванням клітин або окремих частинок - носіїв антигену за допомогою імунної сироватки до цього антигену. Реакція аглютинації бактерійз використанням відповідної антибактеріальної сироватки відноситься до найпростіших серологічних реакцій. Завис бактерій додають до різних розведень випробуваної сироватки крові і через певний час контакту при t° 37° реєструють, при якому найвищому розведенні сироватки крові відбувається аглютинація. Виділяють дрібнозернисту та великобавовняну реакції аглютинації. При зв'язуванні через Н-антиген бактерій утворюються осад великих кон'югатів аг-ат, як пластівців. При контакті з О-аг утворюється дрібнозернистий осад. Реакцію аглютинації бактерій використовують для діагностики багатьох інфекційних хвороб: бруцельозу, туляремії, черевного тифу та паратифів, кишкових інфекцій, висипного тифу.
Реакція пасивної, або непрямої, гемаглютинації(РПГА, РНДА). У ній використовують еритроцити або нейтральні синтетичні матеріали (наприклад, частинки латексу), поверхні яких сорбовані антигени (бактеріальні, вірусні, тканинні) чи антитіла. Їхня аглютинація відбувається при додаванні відповідних сироваток або антигенів. Еритроцити, сенсибілізовані антигенами, називають антигенним еритроцитарним діагностикумом і використовують для виявлення та титрування антитіл. Еритроцити, сенсибілізовані антитілами. називають імуноглобуліновими еритроцитарними діагностикумами та застосовують для виявлення антигенів. Реакцію пасивної гемаглютинації використовують для діагностики захворювань, викликаних бактеріями (черевний тиф та паратифи, дизентерія, бруцельоз, чума, холера та ін.), найпростішими (малярія) та вірусами (грип, аденовірусні інфекції, вірусний гепатитВ, кір, кліщовий енцефаліт, кримська геморагічна лихоманка та ін.).
Реакції, що ґрунтуються на феномені преципітації.Преципітація відбувається внаслідок взаємодії антитіл з розчинними антигенами. Найпростішим прикладом реакції преципітації є утворення пробірки непрозорої смуги преципітації на межі нашарування антигену на антитіло. Широко застосовують різні різновиди реакції преципітації в напіврідких гелях агару або агарози (метод подвійної імунодифузії по Оухтерлоні, метод радіальної імунодифузії, імуноелетрофорез), які мають одночасно якісний та кількісний характер. В результаті вільної дифузії в гелі антигенів і антитіл у зоні оптимального їх співвідношення утворюються специфічні комплекси-смуги преципітації, які виявляють візуально або при фарбуванні. Особливістю методу є те, що кожна пара антиген - антитілоформує індивідуальну смугу преципітації і реакція не залежить від наявності в досліджуваній системі інших антигенів і антитіл.
1.Поставити орієнтовну реакцію аглютинації на склі. Для цього на предметне скло наносять піпеткою краплю діагностичної сироватки і поруч краплю фізіологічного розчину. У кожну пробу за допомогою бактеріологічної петлі вносять невелику кількість бактеріальної культури та емульгують. Через 2-4 хвилини в позитивному випадку в пробі з сироваткою з'являються пластівці, крім того, крапля стає прозорою. У контрольній пробі крапля залишається рівномірно каламутною.
2.Поставити розгорнуту реакцію аглютинації. Для постановки реакції взяти 6 пробірок. Перші 4 пробірки є досвідченими, 5 і 6 контрольними. У всі пробірки крім 1 вносять 0,5 мл фіз.розчину. У перших 4 пробірках провести титрування досліджуваної сироватки (1:50; 1:100; 1:200; 1:400). У всі пробірки, крім 5-ї, внести 0,5мл антигену. Пробірки струсити та поставити в термостат (37 0 С) на 2 години, потім залишити проби у кімнатній температурі на 18 годин. Облік результатів проводять за такою схемою:
Повна аглютинація, добре виражений пластівцевий осад, надосадова рідина прозора
Неповна аглютинація, виражений осад, надосадова рідина трохи каламутна.
Часткова аглютинація, є невеликий осад, каламутна рідина
Часткова аглютинація, осад слабо виражений, каламутна рідина
Аглютинації немає, осаду немає, рідина каламутна.
3.Ознайомитись із постановкою реакції преципітації при діагностиці токсигенного штаму C.diphtheriae.
4. Розібрати схеми прямої та непрямої реакцій Кумбса.
Контрольні питання
1. Імунітет, його види
2. Центральні та периферичні органи імунітету. Функції, будова.
3. Основні клітини, що задіяні в імунних реакціях.
4. Класифікація антигенів, властивості антигенів, властивості гаптенів.
5. Антигенна будова бактеріальної клітини, вірусу.
6. Гуморальний імунітет: особливості, основні клітини, задіяні у гуморальному імунітеті.
7. В-лімфоцити, будова клітини, фази дозрівання та диференціювання.
8. Т-лімфоцити: будова клітини, фази дозрівання та диференціювання.
9. Триклітинна кооперація в імунній відповіді.
10. Класифікація імуноглобулінів.
11. Будова імуноглобуліну.
12. Неповні антитіла, будова, значення.
13. Реакція імунітету, класифікація.
14. Реакція аглютинації, варіанти постановки, діагностичне значення.
15. Реакція Кумбса, схема постановки, діагностичне значення.
16. Реакція преципітації, варіанти вистави, діагностичне значення.
Фактори неспецифічної резистентності (захисту), які забезпечують неселективний характер відповіді антиген і є найбільш стабільної формою несприйнятливості, зумовлені вродженими біологічними особливостями виду. Вони реагують на чужорідний агент стереотипно та незалежно від його природи. Основні механізми неспецифічного захисту формуються під контролем геному в процесі розвитку організму та пов'язані з природно-фізіологічними реакціями широкого спектру- механічними, хімічними та біологічними.
Серед факторів неспецифічної резистентності виділяють:
ареактивність клітин макроорганізмудо патогенних мікроорганізмів та токсинів, обумовлену генотипом і пов'язану з відсутністю на поверхні таких клітин рецепторів для адгезії патогенного агента;
бар'єрну функцію шкіри та слизових оболонок,яка забезпечується відторгненням клітин епітелію шкіри та активними рухами вій миготливого епітелію слизових оболонок. Крім того, вона обумовлена виділенням екзосекретів потових та сальних залозшкіри, специфічних інгібіторів, лізоциму, кислим середовищем шлункового вмісту та іншими агентами. Біологічні фактори захисту на цьому рівні зумовлені згубним впливом нормальної мікрофлори шкіри та слизових покривів на патогенні мікроорганізми;
температурну реакцію,за якої припиняється розмноження більшості патогенних бактерій. Так, наприклад, стійкість курей до збудника сибірки (В. anthracis) обумовлена тим, що температура їх тіла знаходиться в межах 41-42 °С, при якій бактерії не здатні до самовідтворення;
клітинні та гуморальні фактори організму.
У разі проникнення патогенів до організму включаються гуморальні фактори, до яких належать білки системи комплементу, пропердин, лізини, фібронектин, система цитокінів (інтерлейкіни, інтерферони та ін.). Розвиваються судинні реакціїу вигляді швидкого локального набряку у вогнищі ушкодження, що затримує мікроорганізми та не пропускає їх у внутрішнє середовище. У крові з'являються білки гострої фази - С-реактивний протеїн і манназв'язуючий лектин, які мають здатність взаємодіяти з бактеріями та іншими збудниками. У цьому випадку посилюються їх захоплення та поглинання фагоцитуючими клітинами, тобто відбувається опсонізація патогенів, а ці гуморальні фактори відіграють роль опсонінів.
До клітинних факторів неспецифічного захисту відносяться огрядні клітини, лейкоцити, макрофаги, природні (натуральні) кілерні клітини (NK-клітини, від англ. "natural killer").
Гладкі клітини - це великі тканинні клітини, в яких знаходяться цитоплазматичні гранули, що містять гепарин та біологічно активні речовинитипу гістаміну, серотоніну. При дегрануляції огрядні клітини виділяють спеціальні речовини, що є медіаторами запальних процесів (лейкотрієни та ряд цитокінів). Медіатори підвищують проникність судинних стінок, що дозволяє комплементу та клітинам виходити у тканини вогнища ураження. Все це стримує проникнення патогенів у внутрішнє середовище організму. NK-клітини являють собою великі лімфоцити, що не мають маркерів Т- або В-клітин і здатні спонтанно, без попереднього контакту вбивати пухлинні та вірусінфіковані клітини. У периферичній крові з їхньої частку припадає до 10 % від усіх мононуклеарних клітин. NK-клітини локалізовані головним чином у печінці, червоній пульпі селезінки, слизових оболонках.
Фагоцитоз- біологічне явище, засноване на впізнанні, захопленні, поглинанні та переробці чужорідних речовин еукаріотичної клітиною. Об'єктами для фагоцитозу є мікроорганізми, власні відмираючі клітини організму, синтетичні частки та ін. Лангерганса та ін.
У процесі фагоцитозу (від грец. phago – пожираю, cytos – клітини) розрізняють кілька стадій (рис. 15.1):
Наближення фагоциту до чужорідного корпускулярного об'єкту (клітини);
Адсорбція об'єкта поверхні фагоциту;
Поглинання об'єкта;
Руйнування фагоцитованого об'єкта.
Перша фаза фагоцитозу здійснюється за рахунок позитивного хемотаксису.
Адсорбція відбувається шляхом скріплення чужорідного об'єкта рецепторами фагоциту.
Третя фаза здійснюється в такий спосіб.
Фагоцит охоплює адсорбований об'єкт своєю зовнішньою мембраною та втягує (інвагінує) його всередину клітини. Тут утворюється фагосома, яка потім зливається із лізосомами фагоциту. Формується фаголізосома. Лізосоми є специфічними гранулами, що містять бактерицидні ферменти (лізоцим, кислі гідролази та ін.).
Спеціальні ферменти беруть участь в утворенні активних вільних радикалів О2 і Н2О2.
На заключному етапі фагоцитозу відбувається лізис поглинених об'єктів до низькомолекулярних сполук.
Такий фагоцитоз протікає без участі специфічних гуморальних факторів захисту та отримав назву доімунного (первинного) фагоцитозу. Саме цей варіант фагоцитозу вперше описаний І. І. Мечніковим (1883) як фактор неспецифічного захисту організму.
Результатом фагоцитозу є або загибель чужорідних клітин (завершений фагоцитоз), або виживання та розмноження захоплених клітин (незавершений фагоцитоз). Незавершений фагоцитоз є одним із механізмів тривалої персистенції (переживання) патогенних агентів у макроорганізмі та хронізації інфекційних процесів. Такий фагоцитоз частіше протікає у нейтрофілах і завершується їх загибеллю. Незавершений фагоцитоз виявлено при туберкульозі, бруцельозі, гонореї, ієрсиніозах та інших інфекційних процесах.
Підвищення швидкості та ефективності фагоцитарної реакції можливе за участю неспецифічних та специфічних гуморальних білків, які отримали назву опсонінів. До них відносять білки системи комплементу СЗb і С4b, білки гострої фази, IgG, IgM та ін. опсонінів. Кооперація різних опсонінів сироватки крові та фагоцитів складає опсонофагоцитарну систему організму. Оцінку опсонічної активності сироватки крові проводять шляхом визначення опсонічного індексу чи опсонофагоцитарного індексу, які характеризують вплив опсонінів на поглинання чи лізис мікроорганізмів фагоцитами. Фагоцитоз, у якому беруть участь специфічні (IgG, IgM) білки-опсоніни, називають імунним.
Система комплементу(лат. complementum – доповнення, засіб поповнення) – це група білків сироватки крові, які беруть участь у реакціях неспецифічного захисту: лізису клітин, хемотаксису, фагоцитозу, активації опасистих клітин та ін. Білки комплементу відносяться до глобулінів або глікопротеїнів. Вони виробляються макрофагами, лейкоцитами, гепатоцитами та становлять 5-10% всіх білків крові.
Система комплементу представлена 20-26 білками сироватки крові, які циркулюють у вигляді окремих фракцій (комплексів), розрізняються за фізико-хімічними властивостями та позначаються символами С1, С2, С3... С9 та ін. Добре вивчені властивості та функція основних 9 компонентів комплементу .
У крові всі компоненти циркулюють у неактивній формі, у вигляді коензимів. Активація білків комплементу (тобто складання фракцій в єдине ціле) здійснюється специфічними імунними та неспецифічними факторамиу процесі багатоступінчастих перетворень. У цьому кожен компонент комплементу каталізує активність наступного. Цим забезпечуються послідовність, каскадність вступу компонентів комплементу реакції.
Білки системи комплементу беруть участь в активації лейкоцитів, розвитку запальних процесів, лізисі клітин-мішеней і, прикріплюючись до поверхні клітинних мембран бактерій, здатні опсонізувати їх, стимулюючи фагоцитоз.
Відомо 3 шляхи активації системи комплементу: альтернативний, класичний та лектиновий.
Найбільш важливим компонентомкомплементу є СЗ, який розщеплюється конвертазою, що утворюється за будь-якого шляху активації, на фрагменти СЗ і СЗb. Фрагмент СЗb бере участь у освіті С5-конвертази. Це є початковим етапом формування мембранолітичного комплексу.
При альтернативному шляху комплемент може активуватися полісахаридами, ліпіполісахаридами бактерій, вірусами та іншими антигенами без участі антитіл. Ініціатором процесу є компонент СЗb, що зв'язується з поверхневими молекулами мікроорганізмів. Далі за участю ряду ферментів та білка пропердину цей комплекс активує компонент С5, який прикріплюється до мембрани клітини-мішені. Потім на ньому утворюється мембраноатакуючий комплекс (МАК) з компонентів С6-С9. Процес завершується перфорацією мембрани та лізисом мікробних клітин. Саме цей шлях запуску каскаду комплементарних білків має місце на ранніх стадіях інфекційного процесу, коли специфічні фактори імунітету ще не вироблені. Крім того, компонент СЗb, зв'язуючись з поверхнею бактерій, може виконувати роль опсоніну, посилюючи фагоцитоз.
Класичний шлях активації комплементу запускається та протікає за участю комплексу антиген-антитіло. Молекули IgM та деякі фракції IgG у комплексі антиген-антитіло мають спеціальні місцяякі здатні зв'язати компонент С1 комплементу. Молекула С1 складається з 8 субодиниць, одна з яких є активною протеазою. Вона бере участь у розщепленні компонентів С2 та С4 з утворенням СЗ-конвертази класичного шляху, яка активує компонент С5 та забезпечує формування мембраноатакуючого комплексу С6-С9, як при альтернативному шляху.
Лектиновий шлях активації комплементу обумовлений присутністю в крові особливого кальційзалежного цукрозв'язуючого протеїну - манназв'язуючого лектину (МСЛ). Цей протеїн здатний пов'язувати залишки манози на поверхні мікробних клітин, що призводить до активації протеази, що розщеплює компоненти С2 та С4. Це запускає процес формування комплексу, що лізує мембрану, як при класичному шляху активації комплементу. Деякі дослідники розглядають цей шлях як варіант класичного шляху.
У процесі розщеплення компонентів С5 та СЗ утворюються малі фрагменти С5а та С3а, які служать медіаторами запальної реакції та ініціюють розвиток анафілактичних реакцій за участю опасистих клітин, нейтрофілів та моноцитів. Ці компоненти отримали назву анафілатоксинів комплементу.
Активність комплементу та концентрація окремих його компонентів в організмі людини можуть збільшуватись або зменшуватись при різних патологічних станах. Можуть бути спадкові дефіцити. Зміст комплементу в сироватках тварин залежить від виду, віку, сезону і навіть доби.
Найбільш високий та стабільний рівень комплементу відзначений у морських свинок, тому як джерело комплементу використовують нативну або ліофілізовану сироватку крові цих тварин. Білки системи комплементу дуже лабільні. Вони швидко руйнуються при зберіганні за кімнатної температури, дії світла, ультрафіолетових променів, протеаз, розчинів кислот або лугів, видалення іонів Са++ і Mg++. Прогрівання сироватки при 56 С протягом 30 хв призводить до руйнування комплементу, і така сироватка називається інактивованою.
Кількісний вміст компонентів комплементу в периферичній крові визначають як один із показників активності гуморального імунітету. У здорових осіб вміст компонента С1 становить 180 мкг/мл, С2 – 20 мкг/мл, С4 – 600 мкг/мл, СЗ – 13 001 мкг/мл.
Запалення як найважливіший прояв імунітету розвивається у відповідь на пошкодження тканин (насамперед покривних) і спрямоване на локалізацію та знищення мікроорганізмів, що проникли в організм. В основі запальної реакції лежить комплекс гуморальних та клітинних факторів неспецифічної резистентності. Клінічно запалення проявляється почервонінням, набряком, болем, локальним підвищенням температури, порушенням функції. пошкодженого органучи тканини.
Центральну роль у розвитку запалення відіграють судинні реакції та клітини системи мононуклеарних фагоцитів: нейтрофіли, базофіли, еозинофіли, моноцити, макрофаги та опасисті клітини. При пошкодженні клітин і тканин, крім того, вивільняються різні медіатори: гістамін, серотонін, простагландини та лейкотрієни, кініни, білки гострої фази, у тому числі С-реактивний білок та ін., які відіграють важливу роль у розвитку запальних реакцій.
Бактерії, що проникли в організм при пошкодженні, і продукти їх життєдіяльності активують систему згортання крові, систему комплементу і клітини макрофагально-мононуклеарної системи. Відбувається утворення згустків крові, що попереджає поширення збудників із кров'ю та лімфою та перешкоджає генералізації процесу. При активації системи комплементу утворюється мембрано-атакуючий комплекс (МАК), який лізує мікроорганізми або опсонізує їх. Останнє посилює здатність фагоцитуючих клітин поглинати та перетравлювати мікроорганізми.
Характер перебігу та результат запального процесу залежать від багатьох факторів: природи та інтенсивності дії чужорідного агента, форми запального процесу (альтеративний, ексудативний, проліферативний), його локалізації, стану імунної системи та ін. Якщо запалення не завершується протягом декількох днів, воно стає хронічним і тоді розвивається імунне запаленняза участю макрофагів та Т-лімфоцитів.
Стійке збереження високої продуктивності сільськогосподарських тварин багато в чому залежить від вмілого використання людиною адаптаційних та захисних властивостей їхнього організму. Стає необхідним систематичне та всебічне вивчення природної резистентності тварин. В умовах господарств тільки ті тварини можуть давати очікуваний ефект, які мають високу природну резистентність до несприятливих умов середовища.
Технологію виробництва продукції у тваринництві необхідно поєднувати з фізіологічною потребою та можливостями тварини.
Відомо, що у високопродуктивних тварин та птиці спрямованість біохімічних процесів на синтез речовин, що становлять продукцію, дуже напружена. Ця напруженість обмінних процесів у тварин посилюється ще й збігом продуктивного періоду у значній своїй частині з періодом виношування плода. З імунобіологічних позицій стан живих організмів у сучасних умовах характеризується зниженням імунологічної реактивності та неспецифічного імунітету.
Проблемі вивчення природної резистентності тварин приділяли увагу багатьох дослідників: А.Д. Пекло; С.І. Плященка; Л.К. Бура, Д.І. Барсукова; І.Ф. Храбустівський.
Захисну функцію крові професор О.Я. Ярошев характеризував так: «Кров є місцем, де є різного роду антитіла, як які утворюються у відповідь надходження мікроорганізмів, речовин, токсинів, і видові, що забезпечують набутий і вроджений імунітет».
Природна резистентність та імунітет є захисними пристроями. Питання про перевагу одного з цих захисних пристроївє дискусійним. Безперечно те, що в Інкубаційний періодПеред виробленням імунітету, організм надає вирішальний опір заразному агенту і нерідко виходить переможцем. Ось цю початкову опір заразному агенту і здійснюють фактори неспецифічного захисту. У цьому особливість природної резистентності на відміну імунітету є здатність організму успадковувати неспецифічні чинники захисту.
Природна або фізіологічна резистентність організму є загальнобіологічною властивістю як рослин, так і тварин. Від її рівня залежить стійкість організму до шкідливих факторів. зовнішнього середовища, зокрема і до мікроорганізмів.
В галузі вивчення природного імунітету розробки теоретичних положень та застосування одержаних досягнень у практиці сільськогосподарських виробництв багато зробили вітчизняні та зарубіжні селекціонери – рослинники. Що ж до тваринництва, то з цієї важкої і дуже важливої проблеми дослідження досить розрізнені, окремі, не об'єднані загальною спрямованістю.
Не можна заперечувати, що штучна імунізація сільськогосподарських тварин зіграла і продовжує відігравати неоціненну роль у боротьбі з багатьма. інфекційними хворобами, що завдавали величезних збитків тваринництву, але й не можна думати, що тільки таким шляхом можна нескінченно довго зберігати добробут тварин.
Медиці та ветеринарії відомо понад тисячу інфекційних хвороб, що викликаються мікроорганізмами. Якби навіть проти всіх цих хвороб були створені вакцини та сироватки, важко уявити повсюдне практичне їх застосування у масових масштабах.
Як відомо, у тваринництві проводять імунізацію лише проти найбільш небезпечних інфекцій у загрозливих зонах.
У той же час поступовий, безсумнівно, дуже тривалий відбір і підбір тварин, що мають високу резистентність, призведе до створення особин, якщо не повністю, то значної частини стійких до більшості шкідливих факторів.
Досвід вітчизняного та зарубіжного тваринництва показує, що ширше поширення на фермах та птахофабриках мають не гострозаразні захворювання, а такі інфекційні та неінфекційні захворювання, які можуть виникати на тлі зниження рівня природної резистентності стада.
Важливим резервом збільшення виробництва продуктів та покращення їх якості є зниження захворюваності та відходу. Це можливо при підвищенні загальної резистентності організму шляхом відбору особин, що відрізняються несприйнятливістю до різних захворювань.
Проблема підвищення природної резистентності тісно пов'язана з використанням генетичних задатків, що представляє великий науковий інтереста має важливе народногосподарське значення. Імунізація тварин та їхня генетична стійкість повинні взаємно доповнювати один одного.
Селекція на стійкість до деяких захворювань окремо може бути ефективною, але селекція на стійкість відразу до кількох захворювань паралельно із селекцією за ознаками продуктивності практично неможлива. Тому необхідна селекція на підвищення загального рівня природної резистентності організму. Можна навести багато прикладів, коли одностороння селекція на продуктивність без урахування природної резистентності призводила до передчасного вибракування та втрати цінних ліній та сімейств.
Створення тварин і птиці з високим рівнемприродної резистентності вимагає спеціальних селекційно-генетичних програм, велику увагу в яких має бути приділено таким питанням, як встановлення фенотипу та генотипу птиці, що відрізняється підвищеною природною резистентністю, вивчення успадкованості ознаки резистентності, встановлення зв'язку між ознаками природної резистентності та господарсько корисними ознакамивикористання ознак природної резистентності при селекції При цьому рівень природної резистентності повинен насамперед відображати здатність організму протистояти несприятливим факторам зовнішнього середовища та вказувати на запас захисних сил організму.
Контроль за рівнем природної резистентності може бути плановопоточним за періодами зростання та продуктивності, з урахуванням прийнятої в господарстві технології або вимушеним перед проведенням технологічних прийомів: впровадження нового обладнання, переведення тварин і птиці з одних умов утримання в інші, вакцинації, обмежене годування, використання нових кормових добавокі т. д. Це дозволить своєчасно виявити негативні сторонизаходів, що проводяться, і запобігти зниженню продуктивності, зменшити відсоток вибракування і відмінка.
Усі дані щодо визначення природної резистентності тварин та птиці мають бути зіставлені з іншими показниками контролю за зростанням та розвитком, які отримують у зооветлабораторії.
Контроль за рівнем природної резистентності повинен допомогти у визначенні планових цифр безпеки поголів'я та своєчасно намітити заходи щодо наявних порушень.
Дослідження рівня природної резистентності дозволяють у період селекції відбирати високопродуктивних особин, які мають одночасно високу резистентність при нормальних функціяхфізіологічних систем
Планові дослідження рівня природної резистентності необхідно проводити на одній і тій же групі у певні календарні терміни, пов'язані з напругою обмінних процесів у певні періоди продуктивності (різні періоди продуктивності, періоди зростання).
Природна резистентність є реакцією цілісного організму, яка регулюється центральною нервовою системою. Тому для судження про ступінь природної резистентності слід використовувати критерії та тести, що відображають стан реактивності організму як цілого.
Специфіку функцій імунної системи визначають процеси, що індукуються чужорідними субстанціями, антигенами і засновані на розпізнаванні останніх. Однак базою для розгортання специфічних імунних процесів є давніші реакції, пов'язані із запаленням. Оскільки вони є в будь-якому організмі до початку будь-якої агресії і для їх розвитку не потрібно розгортання імунної відповіді, ці захисні механізминазивають природними, чи вродженими. Вони забезпечують першу лінію захисту від біологічної агресії. Друга лінія захисту – це реакції адаптивного імунітету – антигенепецифічна імунна відповідь. Фактори природного імунітету самі по собі мають досить високу ефективність у запобіганні біологічній агресії та боротьбі з нею, однак у вищих тварин ці механізми, як правило, збагачуються специфічними компонентами, які ніби нашаровуються на них. Система природних факторів імунітету є прикордонною між власне імунною системоюта областю, що належить до компетенції патофізіології, яка також розглядає механізми та біологічну значимість низки проявів природного імунітету, що служать складовими компонентами запальної реакції.
Тобто, поряд з імунологічною реактивністю в організмі існує система неспецифічного захисту або неспецифічної резистентності. Незважаючи на те, що неспецифічна резистентність тварин і птиці до різних несприятливих впливів зовнішнього середовища більшою мірою забезпечується лейкоцитарною системою організму, проте вона залежить не так від кількості лейкоцитів, як від їх неспецифічних факторів захисту, які є в організмі з першого дня життя і зберігаються до самої загибелі. Вона включає такі компоненти: непроникність шкірних та слизових покривів; кислотність вмісту шлунка; наявність у сироватці крові та рідинах організму бактерицидних субстанцій - лізоциму, пропердину (комплексу сироваткового білка, іонів М+ та комплементу), а також ферментів та противірусних речовин (інтерферону, термостійких інгібіторів).
Фактори неспецифічного захисту першими включаються у боротьбу під час вступу до організму чужорідних антигенів. Вони ніби готують ґрунт для подальшого розгортання імунних реакцій, що визначають результат боротьби.
Природна резистентність тварин до різних несприятливих впливів довкілля забезпечується неспецифічними факторами захисту, які є в організмі з першого дня життя і зберігаються до самої загибелі. Серед них вирішальну роль відіграють фагоцитоз із його захисними клітинними механізмамита гуморальні фактори резистентності, найважливіші з яких лізоцим, бактерицидні фактори Тобто особливе становище серед факторів захисту займають фагоцити (макрофаги та поліморфноядерні лейкоцити) та система білків крові, яка називається комплементом. Їх можна віднести як до неспецифічних, так і до імунореактивних факторів захисту.
Зміни факторів неспецифічного імунітету у тварин та птиці мають вікові особливості, зокрема, з віком збільшуються гуморальні та знижуються клітинні.
Гуморальні чинники неспецифічної резистентності якраз і забезпечують бактерицидні та бактеріостатичні дії тканин та соків організму та викликають лізис деяких видів мікроорганізмів. Ступінь прояву захисних властивостей живого організму до мікробного агента добре ілюструє сумарну бактерицидну активність сироватки крові. Бактерицидна активність сироватки крові є інтегральним показником антимікробної активності всіх присутніх антимікробних речовин, як термолабільних (комплемент, пропердин, нормальні антитіла), так і термостабільних (лізоцим, бета-лізин) почав.
До факторів природного імунітету організму належить лізоцим - універсальний, найдавніший захисний фермент, широко поширений у рослинному та тваринному світі. Особливо широко поширений лізоцим в організмі тварин і людини: у сироватці крові, секретах травних залоз та дихальних шляхів, молоці, слізній рідині, шийці матки, печінці, селезінці, яйці птахів.
Лізоцим являє собою основний білок з молекулярною масою 14-15 тис. д. Його молекула представлена одним поліпептидним ланцюгом, що складається з 129 амінокислотних залишків і має 4 дисульфідні зв'язки. Лізоцим у тварин синтезується та секретується гранулоцитами, моноцитами та макрофагами.
Лізоцим у сироватці крові грає принаймні двояку роль. По-перше, він має антимікробну дію на широке коло мікробів-сапрофітів, руйнуючи в клітинних стінках мукопротеїдні речовини. По-друге, не виключена його участь у реакціях набутого імунітету. Бета-лізин має властивість руйнування бактеріальних клітин при активаторі-комплементі.
Цей фермент має основні властивості білка, викликає швидкий лізис живих клітин деяких видів бактерій. Його дія виявляється у розчиненні специфічних мукополісахаридних оболонок чутливих до нього мікроорганізмів або затриманні їх зростання. Крім того, лізоцим вбиває бактерії, що належать до багатьох інших видів, але не викликає їх лізис.
Лізоцим міститься в гранулоцитах і в активній формі виділяється в результаті навіть мінімального пошкодження клітин в навколишнє лейкоцити рідке середовище. У зв'язку з цим не випадково цей фермент зараховують до речовин, що визначають природну та набуту несприйнятливість організму до інфекції.
Система комплементу - складний комплекс білків, представлених головним чином у фракції -глобулінів, що налічує, включаючи регуляторні, близько 20 компонентів, на частку яких припадає 10% білків сироватки крові і являє собою систему каскадно діючих пептидгідролаз. Катаболізм компонентів комплементу є найвищим у порівнянні з іншими білками сироватки крові, з оновленням протягом доби до 50% білків системи.
Якщо враховувати, яку складну сукупність являють собою білки сироватки в системі комплементу, то не доводиться дивуватися з того, що близько 70 років потрібно встановити той факт, що комплемент складається з 9 компонентів, а їх у свою чергу можна підрозділити на 11 самостійних білків.
Комплемент вперше описав Бухнер у 1889 р. За назвою «алексин» - термолабільний фактор, у присутності якого спостерігається лізис мікробів. Свою назву комплемент отримав завдяки тому, що він комплементує (доповнює) та посилює дію антитіл та фагоцитів, захищаючи організм людини та тварин від більшості бактеріальних інфекцій. У 1896 р. Borde перший визначив комплемент як чинник, що у свіжої сироватці, необхідний лізису бактерій і еритроцитів. Чинник цей не змінювався після попередньої імунізації тварини, що дозволило чітко диференціювати комплемент від антитіл. Оскільки досить швидко зрозуміли, що комплемент - не єдина функціональна речовина у сироватці, вся увага була спрямована на її здатність стимулювати лізис інтактних клітин; комплемент стали розглядати майже виключно у світлі його здатності впливати на лізис клітин.
Дослідження комплементу в аспекті кінетичного аналізу етапів, що ведуть до лізису клітини, дозволило отримати точні дані про послідовну взаємодію компонентів комплементу та важливі свідчення багатокомпонентності системи комплементу. Ідентифікація цих факторів показала, що комплемент є важливим медіатором у запальному процесі.
Комплемент є найважливішим активатором усієї системи набутих і нормальних антитіл, які за його відсутності недієві в імунних реакціях (гемоліз, бактеріоліз, частково - реакція аглютинації). Комплемент є системою каскадно-діючих пептидгідролаз, що одержали позначення від С1 до С9. Встановлено, що більша частинакомпонент синтезується гепатоцитами та іншими клітинами печінки (близько 90%, СЗ, С6, С8, фактор В та ін), а також моноцитами - макрофагами (С1, С2, СЗ, С4, С5).
Різні компоненти комплементу та їх фрагменти, що утворюються у процесі активації, здатні викликати запальні процеси, лізис клітин стимулювати фагоцитоз. Кінцевим результатом може бути збірка комплексу С5-, С6-, С7-, С8-, і С9- компонентів, що атакує мембрану з утворенням в ній каналів і підвищенням проникності мембрани для води та іонів, що зумовлює загибель клітин.
Активація комплементу може відбуватися двома основними шляхами: альтернативним – без участі антитіл та класичним – за участю антитіл.
Бактерицидні фактори тісно пов'язані між собою, і позбавлення сироватки одного з них викликає зміни у змісті інших.
Так, комплемент спільно з антитілами або іншими агентами, що сенсибілізують, може вбивати деякі бактерії (наприклад, Vibrio, Salmonella, Shigella, Esherichia) шляхом пошкодження клітинної стінки. Muschel та Treffers показали, що бактерицидна реакція в системі «S. Typhi - С’ морської свинки- антитіла кролика або людини» нагадує у деяких відносинах гемолітичну реакційну систему: Мд++ посилює бактерицидну активність; криві бактерицидної дії схожі на криві гемолітичної реакції; між бактерицидною активністю антитіл та комплементом є зворотна залежність; для того, щоб убити одну бактеріальну клітину, потрібна дуже мала кількість антитіл.
Для того, щоб відбулося пошкодження або зміна клітинної стінки бактерій, необхідний лізоцим, причому цей ензим діє на бактерії лише після їх обробки антитілами і комплементом. Нормальна сироватка містить достатню кількість лізоциму для пошкодження бактерій, але якщо видалити лізоцим, то пошкоджень не спостерігається. Додавання кристалічного лізоциму яєчного білкавідновлює бактеріолітичну активність системи антитіло-комплемент.
Крім того, лізоцим прискорює та посилює бактерицидну дію. Ці спостереження можна пояснити, виходячи з припущення, що антитіло і комплемент, контактуючи з оболонкою бактеріальної клітини, оголюють субстрат, на який діє лізоцим.
У у відповідь потрапляння у кров хвороботворних мікробів зростає кількість лейкоцитів, що називають лейкоцитозом. Основна функція лейкоцитів полягає у знищенні хвороботворних мікробів. Нейтрофіли, які становлять більшість лейкоцитів, володіючи амебоїдними рухами, здатні пересуватися. Зіткнувшись з мікробами, ці великі клітини захоплюють їх, засмоктуючи всередину протоплазми, перетравлюють і знищують. Нейтрофіли захоплюють не тільки живі, а й загиблі бактерії, залишки зруйнованих тканин та сторонні тіла. Лімфоцити, крім того, беруть участь у відновлювальні процесипісля запалення тканин. Один лейкоцит може знищити понад 15 бактерій і іноді гине у своїй. Тобто необхідність визначення фагоцитарної активності лейкоцитів як показника опірності організму очевидна і обґрунтування не вимагає.
Фагоцитоз називається спеціальна форма ендоцитозу, при якій поглинаються великі частки. Фагоцитоз здійснюється лише специфічними клітинами (нейтрофілами та макрофагами). Фагоцитоз є одним з найбільш ранніх механізмів захисту людини та різних видівтварин від багатьох зовнішніх впливів. На відміну від вивчення інших ефективних функцій нейтрофілів дослідження фагоцитозу стало вже традиційним. Як відомо, фагоцитоз - багатофакторний та багатоетапний процес, і кожен з його етапів характеризується розвитком каскаду найскладніших біохімічних процесів.
Процес фагоцитозу ділиться на 4 стадії: наближення до об'єкта, що фагоцитується, контакт і прилипання частинок до поверхні лейкоциту, поглинання частинок і їх перетравлення.
Перша стадія: Здатність лейкоцитів мігрувати у бік об'єкта, що фагоцитується, залежить як від хемотаксичних властивостей самого об'єкта, так і від хемотаксичних властивостей плазми крові. Хемотаксис – рух у заданому напрямку. Тому саме хемотаксис – певна гарантія включення нейтрофілу на підтримку імунного гомеостазу. Хемотаксис включає як мінімум дві фази:
1. Фаза орієнтації, під час якої клітини або витягуються або утворюють псевдоподії. Близько 90% клітин вже протягом кількох секунд орієнтуються на заданий напрямок.
2. Фаза поляризації, протягом якої здійснюється взаємодія між лігандом та рецептором. Причому однотипність реагування на хемотаксичні фактори різної природи дає підстави припускати універсальність зазначених здібностей, які, мабуть, лежать в основі взаємодії нейтрофілу із зовнішнім середовищем.
Друга стадія: прилипання частинок до лейкоцита. На прилипання та захоплення частинок лейкоцит відповідає підвищенням рівня метаболічної активності. Відбувається триразове збільшення поглинання О2 та глюкози, посилюється інтенсивність аеробного та анаеробного гліколізів. Цей стан обміну речовин при фагоцитозі дістав назву «метаболічного вибуху». Йому супроводжує дегрануляція нейтрофілів. Вміст гранул виділяється у позаклітинне середовище шляхом екзоцинозу. Однак дегрануляція нейтрофілів при фагоцитозі – процес цілком упорядкований: із зовнішньою клітинною мембраною зливаються спочатку специфічні гранули, і лише потім азурофільні. Отже, фагоцитоз починається з екзоцитозу - екстреного викиду у зовнішнє середовище бактерицидних білків та кислих гідролаз, що беруть участь у резорбції імунних комплексів та знешкодженні позаклітинно розташованих бактерій.
Третя стадія: за контактом і прилипанням частинок до поверхні фагоциту слід їх поглинання. Фагоцитована частка потрапляє в цитоплазму нейтрофілу в результаті інвагінації зовнішньої клітинної мембрани. Інвагінована частина мембрани із ув'язненою часткою відщеплюється, внаслідок чого утворюється вакуоль або фагосома. Цей процес може відбуватися одночасно у кількох ділянках клітинної поверхні лейкоциту. Контактний лізис та злиття мембран лізосомальних гранул та фагоцитарної вакуолі призводять до утворення фаголізосоми та надходження у вакуолю бактерицидних білків та ферментів.
Четверта стадія: внутрішньоклітинне розщеплення (перетравлення). Фагоцитарні вакуолі, що утворилися при випинанні і відшнурівки клітинної мембрани, зливаються з гранулами, що знаходяться в цитоплазмі. В результаті цього виникають травні вакуолі, заповнені вмістом гранул і частинками, що фагоцитуються. У перші три хвилини після фагоцитозу у вакуолях, заповнених бактеріями, підтримується нейтральна pH, оптимальна для дії ферментів, специфічних гранул – лізоциму, лактоферину та лужної фосфотази. Потім значення pH падає до 4, внаслідок чого створюється оптимум для дії ферментів азурофільних гранул-мієлопероксидази та водорозчинних кислих гідролаз.
Знищення живих об'єктів, чи завершений фагоцитоз, слід як підсумковий феномен, у якому сфокусувалися багато ланки эффекторного потенціалу клітини. Принциповим етапом у вченні про антимікробні властивості фагоцитів став розвиток уявлень про те, що умертвіння бактерій (кілер - ефект) не має відношення до деградації (перетравлення) мертвих об'єктів - убитих мікробів, уламків власних тканин, клітин та ін. Цьому сприяє відкриття нових бактерицидних факторів та систем, механізмів їх цитотоксичності та способів підключення до фагоцитарних реакцій З точки зору реактивності всі бактерицидні фактори нейтрофілів можна розділити на 2 групи.
До першої відносяться компоненти, преформовані у зрілому нейтрофілі. Їх рівень залежить від стимуляції клітини, а цілком визначається кількістю речовини, синтезованого у процесі гранулопоэза. До них належать лізоцим, деякі протеолітичні ферменти, лактоферин, катіонні білки та низькомолекулярні пептиди, що дістали назву «дефенсини» (від англійської defini - захист). Вони лізують (лізоцим), вбивають (катіонні білки) або затримують ріст бактерій (лактоферин). Їх роль протимікробному захисті підтверджують спостереження, зроблені в анаеробному режимі: нейтрофіли, позбавлені можливості використовувати бактерицидні властивості активованого кисню, нормально вбивали мікроорганізми.
Чинники другої групи утворюються чи різко активуються при стимуляції нейтрофілу. Їх зміст тим вищий, чим інтенсивніша реакція клітин. Посилення окисного метаболізму веде до утворення кисневих радикалів, які разом із перекисом водню, мієлопероксидазою та галогенами становлять ефекторну ланку киснезалежного апарату цитотоксичності. Було б неправильним протиставляти один одному різні антимікробні чинники. Їхня ефективність багато в чому залежить від взаємної збалансованості, умов, у яких протікає фагоцитоз, вид мікроба. Зрозуміло, наприклад, що в анаеробному середовищіпершому плані виступають біоцидні моменти, незалежні від кисню. Вони знищують багато бактерій, але навіть один стійкий вірулентний штам може розкрити неспроможність подібної системи. Антимікробний потенціал складається із суми взаємодоповнюючих, нерідко взаємно компенсуючих взаємодій, які забезпечують максимальну ефективність бактерицидних реакцій. Пошкодження його окремих ланок послаблює нейтрофіл, але не означає повної безпорадності у захисті від інфікуючих агентів.
Отже, трансформація наших уявлень про гранулоцити, зокрема про нейтрофіли, Останніми рокамизазнала надзвичайно великих змін, і сьогодні гетерогенність функціональних можливостей нейтрофілів навряд чи дає підставу зараховувати їх до якихось відомих клітин, що беруть участь у різних формахімунологічної відповіді. Це підтверджується як величезним спектром функціональних можливостей нейтрофілів, і сферою їх впливів.
Велике зацікавлення викликають зміни природної резистентності залежно від різних факторів.
Однією з найважливіших сторін проблеми природної стійкості організму вивчення її вікових особливостей. Реактивні властивості в організмі, що росте, складаються поступово і остаточно формуються лише на певному рівні загальнофізіологічного дозрівання. Тому молодий і дорослий організм мають неоднакову сприйнятливість до захворювань, по-різному реагують на вплив хвороботворних агентів.
Постнатальний період розвитку більшості ссавців характеризується станом зниженої реактивності організму, що виражається повною відсутністю або слабким проявом неспецифічних гуморальних факторів. Цей період характеризується також неповноцінною запальною реакцією та обмеженим проявом специфічних гуморальних факторів захисту. З розвитком реактивність організму тварин поступово ускладнюється і удосконалюється, що з розвитком залоз внутрішньої секреції, формуванням певного рівня обміну речовин, удосконаленням захисних пристроїв проти інфекцій, інтоксикацій тощо.
Клітинні фактори захисту в організмі тварин виникають раніше ніж гуморальні. У телят клітинна захисна функціяорганізму, що найбільш виражена в перші дні після народження. У старшому віці ступінь фагоцитозу поступово збільшується з коливаннями опсоно-фагоцитарного показника у бік підвищення чи зниження залежно та умовами змісту. Перехід від молочних кормів на рослинні знижує фагоцитарну активність лейкоцитів. Вакцинація телят у перші дні життя сприяє підвищенню активності фагоцитозу.
При цьому у телят, що народилися від неімунізованих корів, фагоцитарна активність лейкоцитів у 5 разів нижча, ніж у телят, що народилися від корів, імунізованих паратифозним антигеном. Годування молозивом також сприяло підвищенню активності лейкоцитів.
Фагоцитарні реакції у телят підвищуються до 5-денного віку, потім віком 10 днів починають різко знижуватися. Найбільш низькі показникиФагоцитоз відзначаються у 20-денному віці. Фагоцитарна активність лейкоцитів у період ще нижче, ніж в одноденних телят. Починаючи з 30-денного віку, спостерігається поступове збільшення фагоцитарної активності лейкоцитів та інтенсивності поглинання ними мікроорганізмів. Максимальних величин ці показники досягають у віці 6 місяців. Надалі показники фагоцитозу змінюються, однак їх величини залишаються практично на рівні 6-місячного віку. Отже, клітинні чинники захисту цього віку в організмі телят вже повністю сформовані.
У новонароджених телят нормальних аглютинін до гертнерівського антигену відсутні і з'являються лише в 2...2,5-місячному віці. Телята, вакциновані у перші дні життя паратифозною вакциною, не виробляють антитіла. Аглютиніни до цього антигену з'являються лише в 10...12-денному віці і до 1,5 місяців утворюються в низькому титрі. У перші 3 ... 7 днів життя телят вони виражені слабо і досягають рівня дорослих тварин лише до 2 місячного віку.
Найменший рівень бактерицидної активності сироватки крові телят відзначається у новонароджених до прийому молозива. На 3 день після народження бактерицидна активність сироватки крові підвищується, а до 2-місячного віку вона практично досягає рівня дорослих тварин.
У новонароджених телят до годування молозивом не виявляється лізоцим. Після випоювання молозива з'являється лізоцим, проте вже до 10-го дня знижується майже вдвічі. Однак до місячного віку титр лізоциму знову поступово підвищується. На цей час телята вже здатні самостійно виробляти лізоцим. У 2-місячному віці титр лізоциму досягає максимальної величини, потім до 6-місячного віку кількість його підтримується приблизно на одному рівні, після чого знову у віці 12 місяців титр знижується.
Як видно, у перші 10 днів життя телят висока здатність лейкоцитів до фагоцитоз компенсує недостатність бактерицидної активності сироватки крові. У пізніші терміни зміни бактерицидної активності сироватки крові носять хвилеподібний характер, що, мабуть, пов'язано з умовами утримання та сезонами року.
Ягнята в перший день життя мають відносно високий фагоцитарний показник, який до 15-денного віку різко знижується, потім знову зростає і досягає свого максимуму до 2-місячного віку або пізніше.
Досить докладно вивчено також вікову динаміку гуморальних факторів природної резистентності організму у ягнят. Так, у перші дні життя у них відзначаються знижені показникиприродної резистентності. Здатність до продукування антитіл у них з'являється у 14...16-денному віці та досягає до 40...60 днів рівня імунологічної реактивності дорослих тварин. У перші дні життя ягнят пригнічення мікробів при контакті з кров'яною сироваткою виражено слабо, у 10...15-денному віці бактерицидна активність сироватки дещо підвищується і до 40...60 днів досягає рівня, властивого дорослим вівцям.
У поросят від народження до 6-місячного віку також відзначається певна закономірність змін показників клітинних та гуморальних факторів захисту.
У поросят найнижчі показники фагоцитозу спостерігаються у 10-денному віці, у подальшому до 6-місячного віку спостерігається поступове їх підвищення. Тобто до 10-денного віку у поросят спостерігається різке падіння всіх показників фагоцитозу. Найбільш виражений прояв фагоцитозу відзначається у поросят у 15-денному віці. Поросята раннього відлучення і штучно вигодовані мають нижчі показники фагоцитарного індексу порівняно з поросятами, вигодованими під свиноматкою, хоча на їх зростанні раннє відлучення від матки не позначилося.
Найменші показники опсоно-фагоцитарної реакції спостерігаються у 20-денному віці. У цей час знижується як фагоцитарна активність лейкоцитів, а й зменшується їх кількість 1 мм3 крові (фагоцитарна ємність). Різке зниження показників фагоцитозу, мабуть, пов'язане з припиненням надходження з молозивом антитіл, що сприяють фагоцитозу. З 20-денного віку фагоцитарна активність лейкоцитів поступово зростає та досягає максимуму у 4-місячному віці.
Комплементарна активність у поросят починає виявлятися лише в 5-денному віці і, поступово наростаючи, до 2...3-го місяця життя досягає рівня дорослих тварин.
Формування високого титру сироваткових білків у поросят відбувається незалежно від вакцинації свиноматок до кінця четвертого тижня життя. Бактерицидні властивості крові у поросят найбільше виражені до третього тижня життя.
У 2-денному віці у поросят добре виражена здатність сироватки крові пригнічувати зростання тест-мікробів.
До 10-денного віку відбувається різке зниженнябактерицидної спроможності сироватки. У цьому зменшується як інтенсивність придушення зростання мікробів сироваткою, а й тривалість дії її. Надалі із збільшенням віку тварин йде посилення бактерицидної активності сироватки крові.
Отже, молодняк перших 3...4 днів життя характеризується слабкою імунологічною зрілістю, його природна резистентність до несприятливого впливу чинників довкілля низька, із чим пов'язані висока захворюваність і відхід у період.
У птиці ранньому періоду розвитку (60 днів) притаманний слабкий прояв гуморальних факторів неспецифічного імунітету організму. На противагу цим показникам в організмі птиці на ранньому етапі онтогенезу міститься висока кількість лізоциму. Що ж до клітинних захисних чинників, ці показники досить високі.
У період завершення ювенальної линяння та статевого дозрівання організму кожен певний показник природної резистентності організму має свою індивідуальну динаміку зміни. Так, окислювально-відновна функція крові продовжує постійно нарощуватися. У 150-денному віці комплементарна активність сироватки у ремонтного молодняку достовірно збільшується. Вміст лізоциму в сироватці має чітку тенденцію до зниження. Бактерицидна активність сироватки крові на цьому етапі постембріонального розвитку птиці достовірно підвищується та перевищує рівень 60-денних курчат. Період статевого дозрівання птиці характеризувався деяким зниженням фагоцитарної інтенсивності псевдоеозинофільних гранулоцитів та підвищенням відсотка фагоцитуючих псевдоеозинофільних гранулоцитів.
Третій період дослідження в порівнянні з першим і другим більшою мірою обумовлюється несучістю птиці. З початком яйцекладки та подальшим її підвищенням відбувається більш суттєве зниження окисно-відновної функції крові. Комплементарна активність сироватки крові збільшується з підвищенням несучості та максимальна його кількість зареєстрована у 210-300-денному віці, що відповідало піку яйцекладки. Бактерицидна активність має закономірність до збільшення на початок яйцекладки до її піку, а надалі знижується. Це, певне, пов'язані з інтенсивнішою діяльністю органів яйцеобразования. Зі збільшенням рівня яйцекладки фагоцитарна інтенсивність та відсоток фагоцитуючих псевдоеозинофільних гранулоцитів у дорослого птаха в порівнянні з молодками збільшується. Таким чином, можна сказати, що на показники природної резистентності у птиці великий вплив надає рівень їхньої продуктивності; що вище продуктивність, то напруженіші неспецифічні захисні чинники організму.
До гуморальних факторів відносять: комплемент, інтерферони, лізоцим, бета-лізини та клітинні фактори: нейтрофільні лейкоцити (мікрофаги).
Основним гуморальним фактором неспецифічної резистентності є комплемент- складний комплекс білків сироватки крові (близько 20), які беруть участь у знищенні чужорідних антигенів, активації зсідання, утворенні кінінів. Для комплементу характерно формування швидкої відповіді, що багаторазово посилюється, на первинний сигнал за рахунок каскадного процесу. Активуватися комплемент може двома шляхами: класичним та альтернативним.У першому випадку активація відбувається за рахунок приєднання до імунного комплексу (антиген-антитіло), а в другому - за рахунок приєднання до ліпополісахаридів клітинної стінки мікроорганізмів, а також ендотоксину. Незалежно від шляхів активації відбувається утворення мембранатакуючого комплексу білків комплементу, що руйнує антиген.
Другим і не менш важливим фактором, є інтерферон. Він буває альфа-лейкоцитарний, бета-фіброластний та гамма-інтерферонімунний. Виробляються вони відповідно лейкоцитами, фібробластами та лімфоцитами. Перші два виробляються постійно, а гамма-інтерферон – лише у разі потрапляння вірусу в організм.
Крім комплементу та інтерферонів, до гуморальних факторів належать лізоцим та бета-лізини. Суть дії цих речовин полягає в тому, що, будучи ферментами, вони специфічно руйнують ліпополісахаридні послідовності у складі клітинної стінки мікроорганізмів. Відмінність бета-лізинів від лізоциму полягає в тому, що вони виробляються у стресових ситуаціях. Крім зазначених речовин, до цієї групи належать: С-реактивний білок, білки гострої фази, лактоферин, пропердин та ін.
Неспецифічна клітинна резистентністьзабезпечується фагоцитами: макрофагами – моноцитами та мікрофагами – нейтрофілами.
Для забезпечення фагоцитозу ці клітини наділені трьома властивостями:
- Хемотаксисом – спрямованим рухом до об'єкта фагоцитозу;
- Адгезивністю – здатністю фіксуватися на об'єкті фагоцитозу;
- Біоцидність - здатність перетравлювати об'єкт фагоцитозу.
Остання властивість забезпечується двома механізмами - кисневалежним і кисневозалежним. Кисень залежний механізмпов'язаний з активацією мембранних ферментів (НАД-оксидази та ін) та виробленням біоцидних вільних радикалів, які виникають з глюкози та кисню на спеціальному цитохромі В-245. Кисневонезалежниймеханізм пов'язаний з білками лізосом, що закладаються в кістковому мозку. Тільки поєднання обох механізмів забезпечує повне перетравлення об'єкта фагоцитозу.
Лізоцим-термостабільний білок типу муколітичного ферменту. Міститься у сльозах, слині, перитонеальній рідині, плазмі та сироватці крові, у лейкоцитах, материнському молоці та ін. Продукується моноцитами та тканинними макрофагами, викликає лізис багатьох бактерій, неактивний щодо вірусів.
Система компліменту-багатокомпонентна сама збирається система білків сироватки крові, яка відіграє важливу роль у підтримці гомеостазу. Активується у процесі самоскладання, тобто. послідовного приєднання до комплексу окремих фракцій, що утворюється. Продукуються вони у клітинах печінки, мононуклеарними фагоцитами та містяться у сироватці крові у неактивному стані.
Комплемент виконує низку функцій:
- цитолітична та цитотоксична дія клітини-«мішені»;
- анафілотоксини беруть участь у імунопатологічних реакціях;
- ефективність фагоцитозу імунних комплексів (через Fc-рецептори);
- фрагмент С3b сприяє зв'язуванню та захопленню імунних комплексів фагоцитами;
- фрагменти С3b, С5а та Вb (хемоаттрактанти), беруть участь у розвитку запалення.
Інтерферони- неспецифічно захищають клітини МКÒ від вірусної інфекції (різні віруси). У той же час має видову специфічність - інтерферон людини, активний тільки в людини. Також має антипроліферативну (протипухлинну), імуномодулюючу дію.
Залежно від походження, за первинною структурою та функціями їх поділяють на 3 класи:
- Лейкоцитарний α–інтерферон одержують у культурах лейкоцитів крові донорів, використовуючи як інтерфероногени віруси, не небезпечні для людей (віруси осповакцини та ін.). Він виявляє виражену противірусну, а також антипроліферативну (протипухлинну) дію.
- Фібробластний β-інтерферон отримують у напівперевиваних культурах диплоїдних клітин людини, в основному – протипухлинна активність.
- Імунний γ-інтерферон отримують у культурах, що перевиваються, лімфобластоїдних клітин під дією мітогенів Б! або Р! походження. Відрізняється менш вираженим антивірусним ефектом, але сильна імуномодулююча дія.
Механізм противірусної дії інтерферону:
Інтерферон виходить із ураженої клітини та зв'язується зі специфічними рецепторами (гангліозидоподібні речовини) тих самих або сусідніх клітин. Рецептори подають сигнал для синтезу ферментів – протеїнкінази та ендонуклеази. Ферменти активуються реплікативними вірусними комплексами. При цьому ендонуклеаза розщеплює вірусну іРНК, а протеїнкіназа блокує трансляцію вірусних білків - пригнічення репродукції вірусів.
Інтерферон не рятує вже уражену клітину, але захищає сусідні клітини від інфікування.
Резистентність (від лат. resistere - протистояти, чинити опір) - стійкість організму до дії надзвичайних подразників, здатність чинити опір без істотних змін сталості внутрішнього середовища; це найважливіший якісний показник реактивності;
Неспецифічна резистентністьявляє собою стійкість організму до пошкодження (Г. Сельє, 1961), не до будь-якого окремого агента, що пошкоджує, або групи агентів, а взагалі до пошкодження, до різноманітних факторів, у тому числі і до екстремальних.
Вона буває вродженою (первинна) та набутою (вторинна), пасивною та активною.
Вроджена (пасивна) резистентність обумовлюється анатомо-фізіологічними особливостями організму (наприклад, стійкість комах, черепах, обумовлена їх щільним хітиновим покривом).
Придбана пасивна резистентність виникає, зокрема, при серотерапії, замісному переливанні крові.
Активна неспецифічна резистентність обумовлюється захисно-пристосувальними механізмами, виникає в результаті адаптації (пристосування до середовища), тренування до фактора, що ушкоджує (наприклад, підвищення стійкості до гіпоксії внаслідок акліматизації до високогірного клімату).
Неспецифічну резистентність забезпечують біологічні бар'єри: зовнішні (шкіра, слизові оболонки, органи дихання, травний апарат, печінка та ін.) та внутрішні - гістогематичні (гематоенцефалічний, гематоофтальмічний, гематолабіринтний, гематотестикулярний). Ці бар'єри, а також біологічно активні речовини, що містяться в рідинах (комплемент, лізоцим, опсоніни, пропердин) виконують захисну і регулюючу функції, підтримують оптимальний для органу склад живильного середовища, сприяють збереженню гомеостазу.
ЧИННИКИ, ЗНИЖУЮЧІ НЕСПЕЦИФІЧНУ РЕЗИСТЕНТНІСТЬ ОРГАНІЗМУ. ШЛЯХИ І МЕТОДИ ЇЇ ПІДВИЩЕННЯ І ЗМІЦНЕННЯ
Будь-який вплив, що змінює функціональний стан регуляторних систем (нервової, ендокринної, імунної) або виконавчих (серцево-судинної, травної та ін.), призводить до зміни реактивності та резистентності організму.
Відомі фактори, що знижують неспецифічну резистентність: психічні травми, негативні емоції, функціональна неповноцінність ендокринної системи, фізична та психічна перевтома, перетренування, голодування (особливо білкове), неповноцінне харчування, нестача вітамінів, огрядність, хронічний алкоголь больова травма, детренованість організму, його окремих систем; гіподинамія, різка зміна погоди, тривала дія прямих сонячних променів, іонізуюче випромінювання, інтоксикація, перенесені захворювання тощо.
Розрізняють дві групи шляхів та методів, що підвищують неспецифічну резистентність.
При зниженні життєдіяльності, втрати здатності до самостійного існування (перенесення)
2. Гіпотермія
3. Гангліоблокатори
4. Зимова сплячка
За збереження чи підвищення рівня життєдіяльності (СНПС - стан не специфічно підвищеної опірності)
1 1. Тренування основних функціональних систем:
Фізичне тренування
Загартовування до низьких температур
Гіпоксичне тренування (адаптація до гіпоксії)
2 2. Зміна функції регуляторних систем:
Аутогенне тренування
Словове навіювання
Рефлексотерапія (акупунктура та ін.)
3 3. Не специфічна терапія:
Бальнеотерапія, курортотерапія
Аутогемотерапія
Протеїнотерапія
Неспецифічна вакцинація
Фармакологічні засоби (адаптогени - женьшень, елеутерокок та ін; фітоциди, інтерферон)
До першої групивідносяться дії, за допомогою яких стійкість підвищується внаслідок втрати організмом здатності до самостійного існування, зниження активності процесів життєдіяльності. Такими є наркоз, гіпотермія, зимова сплячка.
При зараженні тварини в стані зимової сплячки чумою, туберкульозом, сибіркою захворювання не розвиваються (вони виникають тільки після його пробудження). Крім того, підвищується стійкість до променевого впливу, гіпоксії, гіперкапнії, інфекцій, отруєнь.
Наркоз сприяє зростанню стійкості до кисневого голодування, електричного струму. У стані наркозу не розвиваються стрептококовий сепсис та запалення.
При гіпотермії послаблюються правцева та дизентерійна інтоксикації, знижується чутливість до всіх видів кисневого голодування, до іонізуючого випромінювання; підвищується стійкість до ушкодження клітин; послаблюються алергічні реакції, в експерименті сповільнюється ріст злоякісних пухлин.
При всіх цих станах настає глибоке гальмування нервової системи і, як наслідок, всіх життєвих функцій: пригнічуються діяльність регуляторних систем (нервової та ендокринної), знижуються обмінні процеси, загальмовуються хімічні реакції, зменшується потреба в кисні, уповільнюється крово- і лімфообіг, знижується температура тіла, організм переходить більш древній шлях обміну - гліколіз. Внаслідок придушення процесів нормальної життєдіяльності вимикаються (або загальмовуються) та механізми активного захисту, виникає ареактивний стан, що забезпечує організму виживання навіть у дуже важких умовах. При цьому він не чинить опір, а лише пасивно переносить патогенну дію середовища, майже не реагуючи на нього. Такий стан називається переносимістю(Підвищена пасивна резистентність) і являє собою спосіб виживання організму в несприятливих умовах, коли активно захиститися, уникнути дії надзвичайного подразника неможливо.
До другої групиналежать такі прийоми підвищення резистентності при збереженні або підвищенні рівня життєдіяльності організму:
Адаптогени - це агенти, що прискорюють адаптацію до несприятливих впливів та нормалізують порушення, що спричиняються стресом. Вони мають широку терапевтичну дію, підвищують опірність до цілого ряду факторів фізичної, хімічної, біологічної природи. Механізм їхньої дії пов'язаний, зокрема, із стимуляцією ними синтезу нуклеїнових кислот та білка, а також зі стабілізацією біологічних мембран.
Застосовуючи адаптогени (і деякі інші лікарські препарати) та адаптуючи організм до дії несприятливих факторів зовнішнього середовища, можна сформувати особливий стан неспецифічно підвищеної опірності -СНПС. Для нього характерні підвищення рівня життєдіяльності, мобілізація механізмів активного захисту та функціональних резервів організму, підвищена резистентність до дії багатьох агентів, що пошкоджують. Важливою умовою при виробленні СНПС є збільшення сили впливу несприятливих факторів зовнішнього середовища, фізичних навантажень, виключення перевантажень, щоб уникнути зриву адаптаційно-компенсаторних механізмів.
Таким чином, більш стійким виявляється той організм, який краще, активніше чинить опір (СНПС) або менш чутливий і має більшу переносимість.
Управління реактивністю та резистентністю організму - перспективний напрямок сучасної профілактичної та лікувальної медицини. Підвищення неспецифічної резистентності – ефективний спосіб загального зміцнення організму.
Loading...