Основные линии инбрендных мышей

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА «МИКРОБИОЛОГИИ, ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ»

Н. Н. Митрофанова

В.Л. Мельников

ИММУНОЛОГИЯ

Учебно-методическое пособие

для студентов медицинских вузов

 

ПЕНЗА 2013

 

Учебно-методическое пособие для студентов медицинских вузов «Иммунология» составлено в соответствии с программой для студентов 2 курса специальности «Лечебное дело» по иммунологии 2010 г.

По каждой теме сформулирована цель занятия. Имеется план и методика выполнения различных экспериментальных работ. Приведены современные методы диагностики различных инфекций.

Руководство рекомендовано для самостоятельной подготовки студентов к практическим занятиям.

 

Рецензенты:

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой аллергологии и иммунологии ГБОУ ДПО «Пензенский институт усовершенствования врачей»
Б.А. Молотилов;

кандидат медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой инфекционных болезней УО «Гомельский государственный медицинский университет»
Е.Л. Красавцев

Тема 1: ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ. ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ В ИММУНОЛОГИИ. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ С ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫМИ КЛЕТКАМИ.

 

Цель: Познакомиться с предметом и задачами иммунологии, с историей развития и основными теориями иммунитета. Выучить и научиться выполнять правила противоэпидемического режима и техники безопасности в иммунологической лаборатории. Изучить объекты исследования в иммунологии.

Вопросы для самостоятельной подготовки:

1. Предмет и задачи иммунологии

2. История развития иммунологии.

3. Инструктивные и конструктивные теории иммунитета.

4. Клонально-селекционная теория Бернета

5. Оснащение и режим работы иммунологической лаборатории

6. Основные подходы к стандартизации лабораторного иммунологического обследования

7. Объекты исследования в иммунологии

8. Инбредные животные.

9. Биологические материалы для исследований.

10. Особенности работы с иммунокомпетентными клетками.

11. Иммунологические методы, применяемые в эксперементальных и клинических исследованиях.

 

План

Программа:

1. Предмет и задачи иммунологии, история развития.

2. Теории иммунитета

3. Правила по технике безопасности.

4. Основное оборудование иммунологической лаборатории.

5. Объекты исследования в иммунологии

Демонстрация:

1. Оборудование лаборатории.

2. Приемы работы с бактериологической петлей, спиртовкой, чашкой Петри, бактериологической пробиркой.

3. Фламбирование бактериологической петли

Задание студентам:

1. Освоить работы с бактериологической петлей.

2. Освоить правила работы с чашкой Петри, бактериологической пробиркой, спиртовкой, шпателем.

3. Научиться фламбировать бактериологическую петлю.

4. Научиться забирать ПБА с поверхности питательной среды.

5. Заполнить таблицу: Теории иммунитета

 

Информационный материал

Все иммунологические исследования проводят в специальных лабораториях, структура и оборудование которых зависят от объектов исследования и от целевой направленности.

Объекты исследования:

1. Бактерии

2. Вирусы

3. Грибы

4. Простейшие

5. Человек

 

Целевая направленность:

1. Научные исследования

2. Диагностика заболеваний.

Изучение иммунного ответа и серодиагностика заболеваний человека и животных осуществляют в иммунологических и серологических лабораториях.

 

Иммунологические лаборатории могут входить в состав:

1. Центров Роспотребнадзора

2. Диагностических центров

3. Лабораторий крупных больниц

4. НИИ

 

В центрах Роспотребнадзора проводят серологические анализы материалов, полученных от больных и контактных лиц, обследуют бактерионосителей, проводят санитарно-микробиологические исследования объектов внешней среды.

В серологических лабораториях больниц и диагностических центров проводят исследования с целью диагностики инфекционных заболеваний.

В иммунологических лабораториях НИИ проводят научные исследования.

 

Иммунологические лаборатории размещаются в нескольких помещениях. В лаборатории предусмотрены:

1. Помещение для иммунологических исследований

2. Помещение для серологических исследований

3. Помещение для мойки и стерилизации посуды

4. Виварий с боксами

5. Регистратура

 

Оборудование: перечислить, указать назначение.

 

 

Иммунологические методы

 

1. Методы определения веществ, характеризующихся наличием АТ против них

Методы иммуноанализа

а) РА

б) Методы гемолиза

в) РП

г) ИФА, РИА, иммунофлюоресцентный анализ

 

2. Методы фракционирования

а) Выделение Ig солями серной кислоты

б) Методы хроматографии

в) Центрифугирование в средах с градиентами плавучей плотности

г) Электрофорез

д) Проточная цитофлюометрия

 

3.Иммуногистохимические методы

 

4. Методы молекулярной биологии (ПЦР)

 

1. Генетические методы

а) Методы направленного мутагенеза

б) Методы изучения экспрессии генов и методы картирования и исследования мутаций

 

5. Методы биотехнологии – клонирование молекул, ПЦР, получение рекомбинантных белков, создание инбридных генов

 

6. Методы изучения свойств нативных клеток иммунной системы в культурах in vitro

 

7. Методы исследования функции и взаимодействия клеток in vivo

 

По определению экспертов ВОЗ Клиническая иммунология – это клиническая и лабораторная дисциплина, занимающаяся изучением вопросов диагностики и лечения больных с различными патологическими состояниями, в основе которых лежат иммунологические состояния (механизмы) и состояния, в терапии и профилактике которых иммунопрепараты играют ведущую роль.

Клиническая иммунология и иммунологическая служба должны состоять из клинической и лабораторной составляющих.

Лабораторная иммунологическая диагностика – одно из направлений клинической лабораторной диагностики должна развиваться в соответствии с нормативной базой, принятой для подразделений лабораторной службы.

В РФ создана сеть лабораторной клинической иммунологии, разработана методология оценки иммунного статуса населения. В соответствии с решением Комиссии МЗ СССР (№16-1 от 22.08.1990 г.) «О развитии клинической иммунологии» в стране в некоторых городах (Москва, Владивосток, Омск, Тюмень, Екатеринбург) созданы региональные центры клинической иммунологии.

Для того, чтобы иммунологическая диагностика могла эффективно использоваться клиницистами, необходимо сформулировать основные принципы организации иммунологической лаборатории.

1. Востребованность клиницистами

2. Минимум «ненужных» анализов,

3. Преемственность лабораторных иммунологических исследований

4. Стандартные протоколы методов

5. Контроль качества

6. Рентабельность лаборатории.

 

Первый официальный документ, регламентирующий деятельность иммунологической лаборатории – Приказ МЗ СССР (№539 от 18.04.1986 г.) «Об организации лабораторий клинической иммунологии» обязывал определять 6 показателей периферической крови:

1. Количество Т-лимфоцитов

2. Количество В-лимфоцитов

3. Количество фагоцитирующих нейтрофилов

4. Иммуноглобулины А, М, G сыворотки крови

 

Успехи фундаментальной иммунологии, основанные на достижениях молекулярной биологии и генной инженерии, обусловили новый этап в развитии иммунологических лабораторий. В конце прошлого века стало очевидно, что большинство областей клинической медицины нуждаются в помощи иммунологических лабораторий. Инфекционисты, кардиологи, дерматологи, эндокринологи, ревматологи и другие врачи нуждаются в обнаружении и количественном определении специфических антител или аутоантител в сыворотке крови, на мембранах циркулирующих клеток и в тканях.

С заболеваниями, в патогенезе которых ведущую роль играют аллергические реакции, сталкиваются представители других клинических специальностей.

 

Таблица 1.Участие аллергических реакций разных типов в патогенезе патологических состояний, встречающихся в различных клинических дисциплинах

 

Тип аллергической реакции	Диагноз	Клиническая дисциплина
I	Анафилаксия	Внутренние болезни Реаниматология
I, II, III, IV	Лекарственная аллергия	Анестезиология Внутренние болезни Кожные болезни Стоматология
I – III	Ангионевротический отёк	Внутренние болезни
I – IV	Бронхиальная астма Хроническое обструктивное заболевание лёгких Бронхит	Пульмонология
I – IV	Атопический дерматит Экзема Контактный дерматит	Кожные болезни
I – IV	Пищевая аллергия	Гастроэнтерология
I – IV	Острый отит Хронический отит Ринит, синусит	ЛОР
IV – I	Конъюнктивит	Глазные болезни

 

Врачи разных специальностей ставят перед иммунологической лабораторией задачу выявления иммунодефицитных состояний. Диагноз «иммунодефицит» является лабораторным диагнозом.

При многих заболеваниях иммунологическая лаборатория необходима при оценке прогноза заболевания, стойкости ремиссии, вероятности рецидива, полноты выздоровления, при назначении иммунокорректирующей терапии.

Современная иммунологическая лаборатория имеет возможность провести:

1. Оценку иммунного статуса

2. Диагностику первичных иммунодефицитов

3. Аллергодиагностику

4. Диагностику аутоиммунных, инфекционных, онкологических заболеваний

5. Обеспечить трансплантацию.

 

Необходимо построение системы медицинских стандартов иммунологического обследования больного. Составляющие стандартизации иммунологического обследования:

1. Стандартизация показаний к лабораторному иммунологическому обследованию

2. Стандартизация определения лабораторных иммунологических показателей

3. Стандартизация интерпретации результатов.

 

1. Стандартизация показаний к лабораторному иммунологическому обследованию включает:

Цель и задачи обследования

Диагностика

Мониторинг

Назначение иммунокорректирующей терапии

Выбор показателя с позиций доказательной медицины

Определение объема иммунологического обследования.

 

2. Стандартизация определения лабораторных иммунологических показателей включает:

А) Стандартизация доаналитического этапа

Подготовка больного

Взятие биологического материала

Режим хранения и доставки материала в лабораторию

Регистрация и маркировка образцов

Первичная обработка биоматериала

Банкирование биоматериала

Б) Стандартизация аналитического этапа

Протоколы методов

Стандарты внутреннего контроля качества

Программы внешнего контроля качества

В) Стандартизация постаналитического этапа

Форма представления окончательного результата

Унификация значения нормы

 

3. Стандартизация интерпретации результатов включает:

Сопоставление результатов с клиническими данными

Сравнение диагностической информативности отдельных показателей

Алгоритмы диагностики

Заключение

Подтверждение диагноза

Определение фазы заболевания

Описание иммунной системы

Рекомендации

Проведение дополнительного обследования

Назначение иммунокорректирующей терапии

Специализированные программы внешней оценки качества

 

Объекты исследования

 

Для проведения фундаментальных исследований в иммунологии лучший объект – инбредные мыши.

Инбредные животные – животные, полученные путём инбридинга, т.е. последовательных близкородственных скрещиваний с целью получения гомозиготного и генетически идентичного потомства.

Среди потомков для дальнейших скрещиваний сначала отбирают особей по признакам внешнего сходства, в последних поколениях тестируют на совпадение групп крови и приживления кожных лоскутов. Через 20 поколений и более получают мышей с высокой степенью гомозиготности, обозначенных как чистая линия.

Главная цель выделения чистых линий – получение возможности много кратного повторения экспериментов на генетически одинаковых организмах, т.е. обеспечение воспроизводимости результатов исследования. Мыши стали основными экспериментальными животными в иммунологии, так как:

1. Имеют короткий срок беременности (21 сут), множественное потомство, что позволяет быстро вывести чистые линии

2. Себестоимость содержания

3. Структура и функции иммунной системы мыши и человека сходны

4. Выведение чистых линий мышей показало, что некоторые из них жизнеспособны, несмотря на гомозиготность, т.е. не всегда инбридинг приводит к вырождению.

 

Созданы линии мышей с заданными характеристиками, что позволяет выбирать особей для достижения конкретных целей. Характеристики животных разных линий документированы. Наиболее известные питомники: Джексоновская лаборатория в США ежегодно поставляет 2 млн. животных 2500 различных линий. 97% этих животных можно приобрести только у них. В каждом питомнике линии мышей имеют паспорт – систематизированы в базах данных. Известен гаплотип (Н-2) мышей разных линий, окрас, поведенческие реакции, особенности функционирования иммунной системы и др.

Кроме чистых линий выводят конгенных мышей. Это линии, отличающиеся небольшой частью генома. В основе выведения конгенных мышей лежит возвратное скрещивание – получение потомства в ряду поколений от скрещивания гетерозиготы (потомков гомозиготных родителей, генетически отличающихся между собой) с одним из исходных гомозиготных родителей. Это скрещивание проводится для внедрения комплекса Н2 донорской линии А в генотип основной линии В.

Например, при скрещивании маркирующей линии А и основной линии В получают гибриды первого поколения F₁ (а/b, генерация I). При дальнейшем скрещивании гибридов F₁ с особями основной линии В, получают потомство, состоящее из гомозигот (b/b) и гетерозигот (а/b) по комплексу Н2. В последующих скрещиваниях отбираются только гетерозиготные особи, имеющие признак А (Н2^а), которые определяются по приживлению кожного трансплантанта от маркирующей линии А и положительной серологической реакции клеток крови с анти-А-сывороткой. По мере продолжения скрещиваний α-положительных особей с особями основной линии В доля генома линии А постоянно снижается, но при этом для дальнейшего размножения из потомства отбирают только тех особей, которые сохраняют признак А (Н2^а). К 12 поколению (генерация №12) практически весь геном отбираемых после гибридизации мышей представлен основной линией В, за исключением признака А, по которому шёл отбор.

Дальнейшая задача состоит в переводе признака в гомозиготное состояние. Для этой цели гетерозигот (а/b) скрещивают между собой и отбирают для дальнейшего размножения только тех особей из потомства, которые отторгают кожный трансплантат, взятый от особи линии В и не дают реакции с анти-В-сывороткой. Этот отбор выявляет особей с присутствием признака В (Н2^b) и гомозиготность по признаку А (Н2^а). Таким образом, в результате применения данной схемы скрещивания, в геном основной линии В внедряется комплекс Н2 маркирующей линии А. С момента перевода комплекса Н2^а в гомозиготное состояние констатируется получение новой конгентной (по отношению к основной) линии В.

 

Основные линии инбрендных мышей

1. Линии мышей с генетическими дефектами, затрагивающими иммунную систему. SCID – мыши, страдающие тяжелым иммунодефицитом в результате мутации в генах RAG, ответственных за перегруппировку генов Ig и Т-клеточного рецептора. Животные практически лишены Т- и В-лимфоцитов и могут жить в безмикробных условиях. Эти мыши не отторгают ксеногенные ткани.

В 1959 году Расселом описаны определенные частично инбредные мыши – спонтанные мутанты – самцы, которые вскоре после рождения покрывались чешуйчатой перхотью, отставали в росте, страдали диареей, умирали в возрасте 3 недель. У них наблюдалась массивная лимфоаденопатия, спленомегалия, аномальная инфильтрация лимфоцитами кожи, печени, лёгких. Мутантных самцов назвали «скурфи». В 2001 году было выявлено, что мутация «скурфи» затронула ген фактора транскрипции, локализованного в Х-хромосоме.

Nude (лишенные волосяного покрова) – выведенные в 1960 году мыши со спонтанной мутацией, в результате которой у мышей-гомозигот по данной мутации отсутствуют тимус и волосяной покров. Мутантный ген поддерживают при размножении мышей в гетерозиготном состоянии.

AKR – белые мыши. У 90% мышей к 6-8 месяцу развиваются «спонтанные» тимомы и лейкоз.

 

2. Мыши с аутоиммунной патологией. NZB – новозеландские чёрные мыши с аутоиммунной гемолитической анемией. Сывороточные антиэритроцитарные Ат мыши связывают эритроциты, но не агглютинируют их.

(NZB×NZW) F₁ – гибриды первого поколения чёрных и белых новозеландских мышей. У них спонтанно развивается синдром, напоминающий красную волчанку человека с гломерулонефритом. В крови содержатся Ат к ДНК.

ЕАЕ – мыши с аутоиммунным энцефалитом.

 

Биологические материалы для исследований в иммунологической лаборатории:

Цельная и периферическая кровь

Сыворотка крови

Плазма крови

Клетки крови, отделенные от жидкой фракции

Цереброспинальная жидкость

Синовиальная жидкость

Бронхоальвеолярный лаваж

Выделения слизистых секретов половых органов

Выделения из носа

Моча

Супернатанты, полученные от культивирования in vitro клеток

Гомогенаты тканей

Цитоплазматические и ядерные компоненты клеток

 

Биологический материал отличается по биохимическому составу, рН, ионной силе, вязкости. Каждая тест-система разработана строго для конкретного вида биоматериала и в 99% случаев – для сыворотки крови.

Тест-системы для анализа сыворотки крови не могут использоваться для работы с другими биоматериалами из-за высокой вероятности получения ложных результатов. Тест-системы для человека не могут применяться для работы с животными. Исключение – перекрестнореагирующие агенты (цитокин – трансформирующий фактор роста человека и свиньи).

Таблица 2.Теории иммунитета

Название	Автор	Основные положения

Методические указания

1. Приготовление препаратов для микроскопического и серологического исследования.

Для приготовления препарата исследуемый материал берут из пробирки или чашки Петри бактериологической петлей или стерильной пипеткой.

В своей научной и практической деятельности микробиолог работает обычно с “чистыми” культурами микробов (рост микробов только одного определенного вида), добиваясь их получения из исследуемого материала, а затем поддерживая рост чистых культур в течение необходимого (иногда длительного) срока. При пересеве их с одной среды на другую или при из­влечении части культуры для приготовления мазка необходимо соблюдать условия, обеспечивающие предохранение чистой культуры от загрязнения посторонними микробами. Сохранение чистоты культуры является основой бактериологической рабо­ты, так как только при этом условии возможно точное выявле­ние всех свойств изучаемого микроба (морфологических, био­химических, серологических и др.).

Извлекают микробов из пробирки с помощью металли­ческой (предпочтительно платиновой) проволоки в ви­де петли или иглы. Последняя может быть погружена в пробирку только после стерилизации ее в пламе­ни спиртовки-фламбирования. При этом петля быстро накаливается и так же быстро осты­вает без повреждения металла. При прока­ливании петлю или иглу следует держать в пламени вертикально для того, чтобы проволока на всем протяжении была нака­лена докрасна. Затем, проведя несколько раз через пламя спиртовки, стерилизуют и ближайший к проволоке отрезок стеклянной или металли­ческой палочки, в которую вмонтирована петля.

Лишь после такой тщательной стерили­зации петля может быть внесена в пробирку с культурой микроорганизмов. Прикосновение к культуре слишком горячей петли может повредить микробам. Поэтому рекомендуется осту­дить петлю, предварительно прикоснувшись ею к внутренней поверхности пробирки или же к питательной среде, свободной от бакте­риального налета (если имеют дело с твер­дой средой); если проволока недостаточно остыла, то среда при прикосновении петли с треском расплавляется или “кипит”.

2.Забор биологического материала с поверхности питательной среды в бактериологичесой пробирке.

1. Для извлечения культуры с целью приго­товления мазка пробирку берут в левую руку между большим и указательным паль­цем в почти горизонтальном положении; при этом должна быть хорошо видна вся поверхность питательной среды с культурой бактерий.

2.Простерилизовав петлю, безымянным пальцем и ми­зинцем правой руки (остальные пальцы правой руки заняты петлей) вынимают из пробирки ватную пробку и так держат ее во время последующих манипуляций;

3. Вынув пробку, стери­лизуют края пробирки, обжигая их на пламени горелки,

4. Затем погружают петлю в пробирку, слегка касаясь внутренней поверхности стекла, для того, чтобы остудить петлю.

5.Остудив петлю, берут ею небольшое количество культуры (избыток культуры излишен) для приготовления мазка, стараясь не захватить при этом питательной среды;

6.Вынув петлю, опять обжигают край про­бирки, а также слегка обжигают и пробку,

7. Пробкой закрывают пробирку.

8.Не выпуская петли из рук, ставят про­бирку в штатив и приступают к приготовлению мазка.

3. Забор биологического материала с поверхности питательной среды в чашке Петри:

1. Для извлечения культуры с целью приго­товления мазка чашку Петри берут в левую руку в горизонтальном положении; большим и указательным паль­цами приоткрывают крышку чашки Петри, при этом должна быть хорошо видна вся поверхность питательной среды с культурой бактерий.

2.Простерилизовав петлю, вносят ее в чашку, слегка касаясь внутренней поверхности крышки чашки Петри, чтобы остудить петлю

3..Остудив петлю, берут ею небольшое количество культуры для приготовления мазка, стараясь не захватить при этом питательной среды;

4.Вынув петлю, закрывают чашку и переворачивают ее вверх дном.

Контрольные вопросы

1. Какие методы иммунологических исследований Вам известны?

2.Что изучает клиническая иммунология?

3.Сформулируйте основные принципы организации иммунологических лабораторий?

4.Какие показатели периферической крови определяют в иммунологических лабораториях?

5. Что такое инбредные животные?

6. Почему в качестве инбредных животных в основном используют лабораторных мышей?

Список литературы:

 

Обязательная:

1. Хаитов P.M., Игнатьева Г.А.,Сидорович И.Г. Иммунология:Учебник.—М.:Медицина,2000.— 432 с: ил.(Учеб. лит. для студ. медвузов).

2. Ковальчук Л.В и др. Иммунология: практикум: учеб. пособие – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 176 с.

3. Поздеев О.К. Медицинская микробиология / под ред. акад. РАМН В.И. Покровского - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2001. – 768 с.

4. Борисов Л.Б. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. М. 1997 г.

 

Дополнительная:

1. Генкель П.А., Микробиология с основами вирусологии. М.,1974 г.

2. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: учебник для мед. вузов.- 3-е издание, испр. и доп. – СПб, СпецЛит. 2002. – 591 с.

3. Борисов Л.Б., Смирнова А.М., Медицинская микробиология, вирусология, иммунология, М., Медицина. 1994 г.

4. Тимаков В.Д., Левашов В.С., Борисов Л.Б. Микробиология. М. 1983 г.

 

Тема № 2: ИММУНИТЕТ: ВИДЫ ИММУНИТЕТА, НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗАЩИТЫ.

 

Цель: изучить строение иммунной системы организма человека, строение и функции иммунокомпетентных клеток, изучить виды иммунитета и неспецифические факторы защиты организма. Познакомиться с основными этапами филогенеза и онтогенеза иммунной системы

 

Вопросы для самоподготовки:

1. Виды невосприимчивости макроорганизма к возбудителям инфекционных заболеваний (врожденная и приобретенная невосприимчивость, видовая невосприимчивость, естественная резистентность, иммунитет: естественный и искусственный, активный и пассивный).

2. Видовая невосприимчивость к возбудителям инфекционных болезней и ее механизмы.

3. Физиологические (барьерная функция покровов, антимикробное действие секретов, вы­ведение микробов физиологическими путями, антагонистическое действие нормальной микрофлоры, барьерная и адсорбционная функция тканей, действие тканевых ингибито­ров, фагоцитоз, антимикробное действие лизоцима, комплемента, интерфероны и др.) механизмы неспецифической резистентности

4. Механизм фагоцитоза. Макро- и микрофаги, их функциональные отличия. Завершен­ный и незавершенный фагоцитоз.

5. Комплемент. Пути активации.

6. Патофизиологи­ческие (стресс, воспалительная реакция) механизмы неспецифической резистентности

8. Иммунная система организма. Центральные и периферические органы иммунной системы.

9. Филогенез и онтогенез иммунной системы.

10. Иммунокомпетентные клетки. Клеточные и гуморальные механизмы иммунитета (Т и В системы).

.

План:

Программа:

1. Иммунитет, виды и формы иммунитета.

2. Неспецифические факторы защиты.

3. Фагоцитоз.

4. Система комплемента.

5. Воспалительная реакция.

6. Интерфероны.

7. Иммунная система организма

8.Филогенез и онтогенез иммунной системы

9. Иммунокомпетентные клетки

Демонстрация:

1. Схемы и таблицы с механизмами неспецифического иммунитета.

2. Микропрепарат незавершенного фагоцитоза гонококков.

 

Задание студентам:

1. Зарисовать схемы механизмов активации комплемента.

2. Зарисовать схему действия интерферонов.

3.Поставить Опыт действия лизоцима на различные виды микробов

4.Изучить микропрепарат незавершенного фагоцитоза гонококков. Зарисовать.

5.Заполнить таблицу: Особенности строения и функций иммунокомпетентных клеток

6.Заполнить таблицу: Эволюция иммунной системы

 

 

Информационный материал:

Иммунитет (от лат. immunitas — неприкосновенный, находящийся под защитой, освобождение, избавление от болезни) — это система биологической защиты внутренней среды многоклеточного организма (гомеостаза) от генетически чужеродных веществ экзогенной и эндогенной природы.

Факторы неспецифической резистентности:

• ареактивность клеток макроорганизма к патогенным микроорганизмам и токсинам, обусловленную генотипом и связанную с отсутствием на поверхности таких клеток рецепторов для адгезии патогенного агента;

• барьерная функция кожи и слизистых оболочек, которая обеспечивается отторжением клеток эпителия кожи и активными движениями ресничек мерцательного эпителия слизистых оболочек. Кроме того, она обусловлена выделением экзосекретов потовых и сальных желез кожи, специфических ингибиторов, лизоцима, кислой средой желудочного содержимого и другими агентами. Биологические факторы защиты на этом уровне обусловлены губительным воздействием нормальной микрофлоры кожи и слизистых покровов на патогенные микроорганизмы;

• температурная реакция, при которой прекращается размножение большинства патогенных бактерий.

• клеточные и гуморальные факторы организма.

В случае проникновения патогенов в организм включаются гуморальные факторы, к которым относятся белки системы комплемента, пропердин, лизины, фибронектин, система цитокинов (интерлейкины, интерфероны и др.). Развиваются сосудистые реакции в виде быстрого локального отека в очаге повреждения, что задерживает микроорганизмы и не пропускает их во внутреннюю среду. В крови появляются белки острой фазы — С-реактивный протеин и маннансвязывающий лектин, которые обладают способностью взаимодействовать с бактериями и другими возбудителями. В этом случае усиливаются их захват и поглощение фагоцитирующими клетками, т. е. происходит опсонизация патогенов, а эти гуморальные факторы играют роль опсонинов.

К клеточным факторам неспецифической защиты относятся тучные клетки, лейкоциты, макрофаги, естественные (натуральные) киллерные клетки (NK-клетки, от англ. «natural killer»).

 

Фагоцитоз

Фагоцитозом (от phagein — пожирать, cytos — клетка) на­зывается поглощение клетками каких-либо частиц с последую­щим их перевариванием (в большинстве случаев). Фагоцитоз микроорганизмов — защитное приспособление организма.

Открытие этого явления и создание первой теории иммуни­тета как защитной реакции организма принадлежат И. И. Мечникову.

Дальнейшие работы отечественных исследователей устано­вили подчиненность фагоцитоза, как и других иммунологиче-ских реакций, нервно-гуморальной корреляции, в частности, возможность условнорефлекторного воспроизведения фагоци­тарной реакции.

Клетками фагоцитами являются лейкоциты (гранулоциты и моноциты), а также фиксированные клетки ретикуло-эндотелиальной ткани. Многих микробов лейкоциты способны фагоцитировать самостоятельно; наиболее же вирулентные микробы фагоцитируются только при участии антител — опсонинов и тропинов.

Во всех случаях присутствие иммунной сыворотки способ­ствует усилению фагоцитоза настолько закономерно, что по степени фагоцитоза можно судить о состоянии защитной спо­собности организма (определение опсонического индекса)

Лизоцим

Одним из факторов видового иммунитета, губительно дейст­вующим на сапрофитную флору, а таюке на некоторых пред­ставителей патогенных микробов, является ферментоподобная субстанция, находящаяся в различных средах организма (плаз­ма крови, перитонеальная жидкость, хрящ), а также в секре­тах различных желез (слезных, слюнных). При действии лизоцима на различные микроорганизмы наблюдается их лизис. Лизоцим был впервые открыт П. Н. Лащенковым в белке куриного яйца, который и является одним из источни­ков его получения. Лизоцим получил некоторое применение в качестве биологического антисептика как в медицине (особен­но в глазной клинике), так и в народном хозяйстве (как кон­сервант некоторых продуктов).

Сила лизоцима определяется его титром — наибольшим его разведением, вызывающим лизис культуры Micrococcus lysodeicticus. Для выявления силы действия лизоцима на раз­личные виды микроорганизмов можно поставить следующий опыт.

ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

 

Костный мозг является одновременно органом кроветворения и органом иммунной системы. Общая масса костного мозга равна 2,5 – 3 кг. Структурной основой (стромой) костного мозга является ретикулярная ткань, представленная ретикулярными клетками и образуемыми ими ретикулярными волокнами. К стромальным элементам кроме ретикулярных клеток (фибробластов костного мозга)относят остеогенные, адвентициальные, жировые, эндотелиальные клетки и макрофаги.

Выделяют красный и желтый костный мозг. По функциональному назначению в красном костном мозге различают миелоидную (гемоцитопоэтическую) и лимфоидную ткани, из которых идет образование клеток крови, моноцитов и В – лимфоцитов.

Желтый костный мозг представлен в основном жировой тканью, которая заместила ретикулярную. Кровеобразующие элементы в желтом мозге отсутствуют. Но при больших кровопотерях на месте желтого костного мозга могут вновь появиться очаги кроветворения за счет стволовых клеток, поступивших с кровью.

 

Тимус (вилочковая железа) расположен в грудной полости, позади верхней части грудины. Состоит из двух неодинаковых по форме и размеру долей, которые плотно прижаты друг к другу. Снаружи он покрыт капсулой из соединительной ткани. Вглубь органа от нее отходят тяжи – перегородки. Они делят всю ткань железы на маленькие дольки. В вилочковой железе различают наружное более темное корковое вещество, где господствуют лимфоциты, и центральное, светлое мозговое вещество, где располагаются железистые клетки. Под капсулой находится базальная мембрана, на которой в один слой лежат плоские эпителиоретикулоциты. Две главные артерии входят в тимус из капсулы, разветвляясь, идут по междольковым перегородкам и входят в мозговое вещество, окруженные тонким слоем рыхлой волокнистой соединительной ткани и эпителиоретикулоцитами с базальной мембраной. По мере продвижения сосудов к корковому веществу и ветвления на капилляры количество сопровождающей соединительной ткани уменьшается. Среди клеток периваскулярной соединительной ткани встречаются фибробласты, лейкоциты, тучные клетки и макрофаги. В результате этого просвет капилляра в корковом веществе оказывается отделенным от лимфоэпителиальной основы эндотелиоцитами на непрерывной базальной мембране, периваскулярным пространством, базальной мембраной эпителиоретикулоцита и его цитоплазмой – своеобразным гематотимусным барьером. Полагают, что этот барьер не пропускает антигены кровотока к развивающимся Т-лимфоцитам. В мозговом веществе гематотимусный барьер менее плотен. Венозная система складывается из сосудов, повторяющих ход артерий, и добавочных сосудов, обеспечивающих отток из коркового вещества, минуя мозговое.

Лимфатические капилляры коркового и мозгового вещества образуют во внутреннем мозговом веществе выносящие лимфатические сосуды, направляющиеся в соединительнотканные перегородки и далее в региональные (медиастинальные) лимфоузлы.

Основная масса лимфоцитов покидает тимус через стенку венозных отделов капилляров и посткапиллярных венул на границе коркового и мозгового вещества и лишь небольшая их часть – по лимфатическим путям.

Бурса (сумка Фабрициуса) является центральным органом иммунной системы у птиц. У млекопитающих и человека этой сумки нет. Бурса представляет нечто подобное человеческому аппендиксу, слепому отростку кишечника. Только аппендикс располагается в середине кишечника, а Фабрициева сумка вблизи анального отверстия у птиц. Основным структурным элементом сумки служит лимфоидный узелок с корковой и мозговой зонами. Корковая зона содержит несколько плотных слоев лимфоцитов. Под ними расположен базальный эпителиальный слой. В центральной части среди ретикулоцитов находятся преимущественно малые лимфоциты. По периферии мозговой зоны расположены менее зрелые базофильные клетки лимфоидного ряда.

Клеточный состав тимуса полностью обновляется за 4 –6 дней. Из тимуса в периферические лимфоидные ткани мигрирует около 5 % новообразующихся лимфоцитов. Для большинства других клеток, образующихся в тимусе, он же становится «могилой»: клетки погибают в течение 3 – 4 дней. Причина гибели не расшифрована.

 

ПЕРИФЕРИЧЕ

12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: