15422

Иммунитет. Взаимодействие антигена с антителом in vitro. Серологические реакции, их механизм. Прямые серологические реакции. Реакции агглютинации, преципитации

Конспект урока

Медицина и ветеринария

ЗАНЯТИЕ 13 Тема занятия: Иммунитет. Взаимодействие антигена с антителом in vitro. Серологические реакции их механизм. Прямые серологические реакции. Реакции агглютинации преципитации. Учебная цель занятия: Познакомиться с основами иммунодиагнос

Русский

2013-06-13

35 KB

59 чел.

ЗАНЯТИЕ 13

Тема занятия: Иммунитет. Взаимодействие антигена с антителом in vitro. Серологические реакции, их механизм. Прямые серологические реакции. Реакции агглютинации, преципитации.

Учебная цель занятия: Познакомиться с основами иммунодиагностики инфекционных заболеваний, антигенами и их свойствами, антигенной структурой бактериальной клетки, взаимодействием антигена с антителом in vitro, с механизмами серологических реакций, постановкой реакций агглютинации и преципитации.

Задачи занятия: Освоить методику постановки реакции агглютинации на стекле и в пробирках, реакции кольцепреципитации.

Антигены

Антигенами называются вещества, несущие признаки генетически чужеродной информации и при введении в организм вызывающие развитие специфических иммунологических реакций.

Природными антигенами являются белки, полисахариды, мукополисахариды, липополисахариды, высокомолекулярные препараты нуклеиновых кислот.

Антигены бактерий

Среди бактериальных антигенов различают структурные, непосредственно связанные с клеткой, и секретируемые во внешнюю среду. В соответствии с принадлежностью антигенов к определенным структурам бактериальной клетки различают следующие их виды:

  1.  Соматический антиген – О-антиген. Это антиген клеточной стенки бактерий. У грамположительных бактерий основным соматическим антигеном являются тейхоевые кислоты, у грамотрицательных - это липополисахарид (эндотоксин). О-антиген термостабилен.
  2.  Жгутиковый антиген – Н-антиген. Имеется только у подвижных бактерий, состоит из белка флагеллина, термолабилен.
  3.  Капсульный – К-антиген. Поверхностный антиген вещества капсулы. Имеет мукополисахаридную или белковую природу, термолабилен. Разновидностью капсульного антигена является Vi-антиген (антиген вирулентности), который имеется у возбудителя брюшного тифа.

Корпускулярными антигенами называются антигены, связанные с бактериальной клеткой, либо с другими нерастворимыми частицами, например, эритроцитами.

Выделяют также растворимые антигены, например, сывороточный альбумин.

К секретируемым (растворимым) бактериальным антигенам относятся экзотоксины и экзоферменты, в том числе, ферменты агрессии.

Антитела

Антителами называются белковые молекулы, способные к специфическому связыванию с антигенными детерминантами. Антитела относятся к гамма-глобулинам. Другое название антител – иммуноглобулины.

Серологические реакции

Реакция антиген-антитело представляет собой специфическое взаимодействие антигена с антителом. Продуктом этой реакции являются иммунные комплексы.

Реакции антиген-антитело, происходящие in vivo – это важнейший защитный механизм устранения чужеродных антигенов из организма.

Серологическими реакциями называются реакции антиген-антитело, происходящие in vitro (в пробирке). Они используются для количественного и качественного определения антигенов и антител в исследуемом материале.

При постановке серологических реакций учитывают следующие условия: наличие изотонического раствора (электролита), реакция рН близкая к нейтральной и температура среды (от 20 до 37 ° С).

Серологические реакции применяются с целью решения следующих задач:

  1.  для выявления неизвестного антигена (микроорганизма, белка и т.д.).
    При этом используют
    диагностические иммунные антисыворотки, которые получают путем многократной иммунизации лабораторных животных соответствующими антигенами.
  2.  для определения наличия и титра антител в сыворотке крови.
    Обнаружение антител проводят с использованием специальных
    антигенных диагностикумов (взвеси эталонных инактивированных микроорганизмов).

Таким образом, в серологических реакциях один из двух основных компонентов (АГ или АТ) всегда должен быть известным.

Серологические реакции подразделяются на прямые и непрямые.

В прямых серологических реакциях участвуют только антигены и антитела. Результат прямых серологических реакций наблюдается непосредственно по изменению оптических свойств раствора (образование хлопьев, помутнения, опалесценции). К прямым серологическим реакциям относятся реакции агглютинации и преципитации и флоккуляции.

В непрямых серологических реакциях для визуализации результата взаимодействия антигенов и антител используются индикаторные системы. К непрямым серологическим реакциям относятся реакция связывания комплемента, реакция непрямой гемагглютинации, реакция нейтрализации токсина антитоксической сывороткой, и др.

Реакция агглютинации (РА)

Агглютинацией называется склеивание бактерий в результате взаимодействия с ними специфических AT. Для проведения РА необходимы три компонента: 1) АГ (агглютиноген); 2) AT (агглютинин); 3) раствор электролита (изотонический раствор хлорида натрия). В реакции агглютинации принимают участие только корпускулярные антигены (бактерии, эритроциты, нагруженные антигеном частицы латекса).

Реакция агглютинации на стекле. На обезжиренное предметное стекло пипеткой наносят каплю диагностической сыворотки (разведение сыворотки 1:10 - 1:20). Бактериологической петлей берут чистую культуру исследуемого микроорганизма с поверхности скошенного агара,  переносят в каплю сыворотки и перемешивают. Результат реакции учитывают невооруженным глазом через 3-5 мин. При положительной реакции в капле сыворотки отмечают появление хлопьев (крупных или мелких), хорошо видимых на темном фоне при покачивании предметного стекла. В случае отрицательной реакции жидкость остается равномерно мутной.

Реакция агглютинации в пробирках. В ряд пробирок вносят по 1 мл физиологического раствора. В первую пробирку прибавляют равный объем исследуемой сыворотки крови. Готовят последовательные двукратные разведения сыворотки (титрование сыворотки), после чего в каждую пробирку вносят по 2 капли взвеси инактивированных бактерий (диагностикум). Пробирки помещают на 2 ч в термостат при 37 °С.  Реакция протекает с образованием мелких хлопьев, невидимых невооруженным глазом, поэтому учет результатов проводят под небольшим увеличением в специальном приборе – агглютиноскопе. Интенсивность агглютинации учитывают по системе «четыре плюса»: полная агглютинация -  4+, частичная агглютинация - 3+ или 2+, сомнительный результат - +.  За титр антител в исследуемой сыворотке принимают последнее разведение, в котором наблюдается агглютинация на 2+.

Реакцию агглютинации в пробирках (развернутая реакция агглютинации) проводят для определения титра антител к возбудителям брюшного тифа и паратифов (реакция Видаля),  бруцеллеза (реакции Райта), сыпного тифа (реакция Вейгля).

Реакция преципитации (РП)

Реакцией преципитации называется осаждение из раствора АГ (преципитиногена) при воздействии на него иммунной сыворотки (преципитина) в растворе электролита. Осадок представляет собой макромолекулярный иммунный комплекс (преципитат). Выпадение нерастворимого комплекса антиген-антитело в виде осадка наблюдается лишь при эквивалентных соотношениях ингредиентов – в зоне эквивалентности. Зоной эквивалентности называется область, в которой все антитела количественно связаны с антигеном. При избытке антигенов или антител образовавшийся осадок растворяется. В реакции преципитации принимают участие только растворимые антигены (экстракты из микроорганизмов, органов и тканей, продукты распада клеток микроорганизмов — лизаты, фильтраты и т.д.). Антитела способные вызывать преципитацию антигена должны иметь не менее двух валентностей.

Преципитирующие сыворотки изготавливают  путем гипериммунизации животных (кроликов).

Реакция кольцепреципитации. В  пробирку наливают 1,0 мл неразведенной преципитирующей сыворотки. Пипеткой медленно наслаивают по стенке пробирки (пробирку держат в наклонном положении) АГ в таком же объеме. Затем пробирку осторожно, чтобы не смешать жидкости, ставят вертикально. При правильном наслоении АГ на сыворотку четко видна граница между двумя слоями жидкости. Результаты реакции учитывают  через 1-2 минуты. В случае положительной реакции в опытной пробирке на границе между сывороткой и исследуемым экстрактом появляется преципитат в виде   белого кольца.

С помощью РП можно выявить не только видовую, но и групповую специфичность белка. Например, определить степень родства различных видов животных и растений. В судебной медицине РП используется для определения видовой принадлежности белка (сыворотки крови). Применение РП для санитарно-гигиенического контроля пищевых продуктов позволяет выявить фальсификацию мясных, рыбных, мучных изделий, примеси в молоке и т.д.

Недостатками РП является нестойкость преципитата (кольца), который исчезает даже при легком встряхивании, а также невозможность установить количество разных АГ, участвующих в формировании преципитата.

Этих недостатков лишены реакции преципитации в геле. К ним относятся реакция иммунодиффузии по Оухтерлони, и реакция радиальной иммунодиффузии по Манчини.

Реакция встречной иммунодиффузии по Оухтерлони. Метод иммунодиффузии основан на встречной диффузии антигена и антител в агаровом геле. Для постановки реакции расплавленный агаровый гель тонким слоем выливают на стеклянную пластинку,  после затвердевания в нем вырезают лунки диаметром 2-3 мм, которые заполняют антигеном или сывороткой. Антиген и антитела диффундируют навстречу друг другу и в месте контакта в эквивалентных соотношениях  образуют линии преципитации, в виде белой полосы.

Реакция радиальной  иммунодиффузии по Манчини. При постановке  реакции радиальной иммунодиффузии по Манчини в расплавленный агар вносят иммунную сыворотку. После застывания геля в нем делают лунки, в которые помещают антиген. Антиген, диффундируя в гель, взаимодействует с антителами, присутствующими в агаре. В результате образуется радиальная зона преципитации, диаметр которой пропорционален концентрации антигена. Реакцию  используют для количественного определения содержания в крови иммуноглобулинов различных классов.

Реакция флоккуляции

Реакцией флоккуляции называется появление опалесценции или хлопьевидной массы при добавлении в пробирку с токсином (анатоксином) антитоксической сыворотки. Ее применяют для определения активности антитоксической сыворотки или анатоксина.

Самостоятельная работа: 

  •  Поставить реакцию агглютинации на стекле с дизентерийными сыворотками и культурой неизвестного микроорганизма.
  •  Поставить развернутую реакцию агглютинации с сывороткой крови больного брюшным тифом и брюшнотифозным диагностикумом (реакция Видаля).
  •  Поставить реакцию кольцепреципитации с целью определения видовой принадлежности сыворотки крови.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3611. Исследование некоторых эксплуатационных показателей трелевочных тракторов ОТЗ различной энергонасыщенности 8.82 MB
  Введение Основной задачей технического прогресса в лесозаготовительной промышленности на перспективный период является увеличение производительности труда за счет интенсификации общественного производства, т.е., за счет роста его энерговооруженности...
3612. Характеристика суждения 59.5 KB
  Характеристика суждения Придать логическую форму следующим высказываниям (выразить через суждения вида А, Е, I, О): а) Рыба дышит жабрами. А: Все S есть P б) Лень никогда не приводит к добру; E: все S не есть P в) Иногда металлы жидкие. I: Некоторые ...
3613. CASE-средства: этапы становление, современное состояния 93.5 KB
  CASE-средства: этапы становление, современное состояния Техническими предпосылками CASE-технологий являются средства машинной графики, большие объемы используемой памяти ЭВМ, высокая производительность и т.п. В настоящее время можно выделить три пок...
3614. Понятие темперамента 85 KB
  Понятие о темпераменте Темперамент является одним из наиболее значимых свойств личности. Интерес к данной проблеме возник более двух с половиной тысяч лет тому назад. Он был вызван очевидностью существования индивидуальных различий, которые обуслов...
3615. Начертательная геометрия и инженерная графика 2.3 MB
  Содержание и объем контрольных работ находятся в соответствии с программой Министерства образования Российской Федерации. Пособие включает методические указания, рабочую программу и варианты заданий для контрольных работ. В нем кратко изложен теорет...
3616. Разработка технологического процесса механической обработки детали «Клапан» 579.5 KB
  Основные направления в развитии технического прогресса, которые характеризуются не только непрерывным появлением принципиально новых технологических процессов производства, но и непрерывной заменой существующих процессов более точными
3617. Проектування металоконструкцій 550.5 KB
  Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу “Проектування металоконструкцій” для студентів спеціальності 7.090214 - “Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні, меліоративні машини і обладнання” і 6.0...
3618. Технологічні комплекси для виробництва будівельних матеріалів 928 KB
  Методичні вказівки до виконання практичних вправ, курсового та дипломного проектів з курсу “Технологічні комплекси для виробництва будівельних матеріалів” розділ: “Дробарно-сортувальні комплекси” для студентів спеціальності 7...
3619. Инновационно-инвестиционный процесс в переходной экономике России 447 KB
  Россия вступила в 2011 г. в условиях заметного оживления экономики, преодолев наиболее острые последствия финансового и экономического кризиса 1998 г. Этому способствовали усилия правительства по стабилизации экономики и финансов в посткриз...