Иммунопрофилактика и иммунотерапия болезней человека.
План занятия:
1. Иммунный статус человека и его значение.
2. Тесты для оценки иммунного статуса и методы их определения.
3. Имунобиологические препараты: их классификация, области применения:
• вакцины, анатоксины, фаги, эубиотики;
• иммуноглобулины и иммунные сыворотки;
• иммуномодуляторы для иммунокоррекции: эндогенные (интер-лейкины, интерфероны, гормоны тимуса, миелопептиды и др.) и экзогенные (левамизол, адъюванты, циклоспорин, синтетич. и др.).
ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Иммунный статус - это структурное и функциональное состояние иммунной системы человека, определяемое комплексом клинических и лабораторных иммунологических показателей. На состояние иммунной системы влияют возрастные, климатогеографические, социальные, экологические и многие другие факторы. "Биологические часы" иммунной системы - это тимус, инволюция которого с возрастом приводит к угасанию Т-клеточных реакций.
Иммунный статус можно объективно оценить путем постановки комплекса лабораторных тестов. Для оценки состояниядоиммунных факторов неспецифической защиты определяют:
• фагоцитарные показатели;
• состояние системы белков комплемента;
• содержание белков острой фазы и цитокинов (интерферона, интерлейкина).
Для изучениялимфоцитарного иммунитета, в частности егогуморального звена, определяют:
1. Количество В-лимфоцитов в периферической крови и их бласттранс- формацию под действием поликлональных мутогенов (например, LPS).
2. Содержание иммуноглобулинов разных классов в сыворотке крови.
3. Титры специфических антител и катаболизм иммуноглобулинов.
Для оценки состоянияклеточного звена специфического иммунитета определяют:
• количество Т-лимфоцитов и их субпопуляций в периферической крови;
• функциональную активность Т-клеток под действием Т-митогенов (р.бласттрансформации под действием конканавалина А и/или фи-тогемагглютинина);
• содержание гормонов тимуса;
• уровень секретируемых цитокинов;
• состояние ГЗТ с различными аллергенами.
В зависимости от результатов исследованиявсе эти тесты выполняются в определенной последовательности, апоэтому подразделяютсяна2 уровня.
Тесты 1-го уровня:
• определение количества и морфологии лимфоцитов периферической крови
• определение Т- и В-лимфоцитов по СД рецепторам или в реакции Е-РОК и ЕАС-РОК
• определение сывороточных Ig
• определение фагоцитарнойактивности лейкоцитов
• кожные тесты
• рентгенография, рентгеноскопия лимфоидных органов Эти тесты определяются в любой клинико-иммунологической лаборатории и достаточны для первичного выявления лиц с иммунопатологией.
Тесты 2-го уровня:
• гистохимический анализ лимфоидныхорганов
• анализ СО-маркеров различных субпопуляцийлимфоцитов с использованием моноклональных антител
• бласттрансформация Т- и В-клеток
• определение цитотоксичности лимфоцитов
• определение активности ферментов,ассоциированных с ИД
• определение синтеза и секреции цитокинов
• определение гормонов тимуса
• анализ респираторного взрыва фагоцитов
• определение компонентов комплемента
• анализ смешанных клеточных культур лимфоцитов Иммунодефициты - это нарушения нормального иммунного статуса, обусловленные дефектом одного или нескольких механизмов иммунного ответа. В случае выявления отклонений от нормы показателей иммунного статуса назначают иммунокоррегирующую терапию.
Иммунобиологпческпе препараты:
Вакцины - препараты для иммунопрофилактики инфекционных заболеваний.
В качестве действующего начала в вакцинах используют:
•живые, ослабленные микроорганизмы (бактерии, вирусы);
• инактивированные микробные клетки;
• отдельные антигенные компоненты бактерий и вирусов (протективные антигены);
• вторичные, продуцируемые микробными клетками метаболиты, например токсины и их обезвреженные дериваты - анатоксины;
• полученные химическим синтезом молекулярные антигены микробов, вирусов;
• полученные генно-инженерным способом антигены микроорганизмов, вирусов.
Аттенуированные живые вакцины: содержат аттенуированные штаммы бактерий, вирусов (т.е. штаммы с пониженной вирулентностью, но сохранившие антигенные свойства). Их получают путем воздействия на патогенные штаммы неблагоприятных для микробов факторов: химических (ингибиторы роста), физических (температура, радиация), биологических (пассажи через организмы животных, культуры клеток, куриные эмбрионы). Примеры: туляремийная, сибиреязвенная, чумная, бруцеллезная, гриппозная, коревая, полиомиелитная, паротитная вакцины.
Дивергентные живые вакцины: созданы на основе природных штаммов микроорганизмов, имеющих общую антигенность с возбудителем. Примеры: оспенная вакцина (вирус коровьей оспы), ВСО (вакцина содержит возбудителя туберкулеза крупного рогатого скота).
Живые рекомбинантные вакцины (векторные): при создании таких вакцин используют непатогенные микроорганизмы (кишечная палочка, вирус осповакцины, дрожжи), в геном которых встроены гены патогенных микробов, отвечающие за синтез протективных антигенов. Пример: дрожжевая вакцина против гепатита В.
Убитые вакцины содержат культуру бактерий или вирусов, убитых тем или иным способом (нагревание, действие УФ-лучей, ионизирующей, радиации, обработка формалином, спиртом, фенолом). В результате инактивации бактерии и вирусы теряют жизнеспособность, но сохраняют антигенные и иммуногенные свойства.
Корпускулярные вакцины состоят из инактивированных цельных клеток бактерий (цельноклеточные) или состоят из вирионов (цельновирионные). Примеры; цельноклеточные вакцины-коклюшная, холерная моновакцина, брюшнотифозная; цельновирионные - вакцины против гриппа, бешенства, клещевого энцефалита, герпеса.Субклеточные, субви-рионные, молекулярные вакцины состоят из отдельных структурных элементов микробов или вирусов, несущих специфические протективные антигены (субклеточные, субвирионные вакцины): менингококковая, гриппозные (Ваксигрипп, Гриппол). Для вирусных вакцин такого рода часто применяют термин «расщепленные вакцины».
В последние 20 лет в России ведутся работы по созданию принципиально новых вакцинирующих препаратов контролируемого содержания. В их основе определенные высокоочищенные антигены, в том числе синтетические или рекомбинантные аналоги протективных антигенов возбудителей. Приоритетность и оригинальность этих работ заключается в том, что одновременно для целевых антигенов создаются полимерные молекулы-носители, позволяющие значительно повысить иммунный ответу индивидуумов с генетически обусловленной слабовыраженной реактивностью.
Анатоксины - препараты, получаемые из экзотоксинов микробов, путем их обезвреживания (дифтерийный, столбнячный, стафилококковый). Следовательно, чтобы получить анатоксин необходимо: культивировать микроорганизмы на жидкой питательной среде, отделить микробные клетки от экзотоксинов методом фильтрования и добавить к фильтрату формальдегид 0,4%-ной концентрации для обезвреживания). Обезвреживание происходит при температуре 37°С - 40°С в течение 4 недель. При таком режиме полностью утрачивается токсичность, но сохраняются антигенные и иммуногенные свойства токсинов. Анатоксин подвергают очистке от балластных веществ. Анатоксины дозируют в антигенных или имуногенных единицах (ЕС-единицы связывания или Lf - единицы флокуляции). К очищенному анатоксину для усиления его иммуногенных свойств добавляют адъювант.
Адъюванты - (adjuvant - помощник) -это группа веществ, повышающих иммуногенные свойства вакцин и анатоксинов. В качестве адъювантов используют различные по природе и физико-химическим свойствам вещества: гель гидрата окиси или фосфата алюминия, липиды, эмульгаторы, полимерные соединения, полисахариды бактерий или сами убитые бактерии (полный адъювант Фрейнда - взвесь убитых микобактерий в минеральном масле), сапонины и др.
Механизм действия адъювантов:
• создание "депо" антигена в месте введения препарата, в результате чего пролонгируется действие антигена на иммунную систему организма;
• усиление воспалительной реакции и активизация иммунокомпетентных клеток и угнетение функции Т-супрессоров;
• активация процесса захвата антигена и его переработки макрофагами.
Адъюванты повышают иммуногенность вакцин в десятки и более раз, особенно молекулярных белковых антигенов (анатоксинов), которые без адъювантов быстро расщепляются ферментами организма. Примеры: АД, АДС, АС-анатоксины, стафилококковый анатоксин.
Ассоциированные вакцины и поливакцины. Препараты, которые содержат комплекс различных антигенов и применяются для одновременной иммунизации против нескольких инфекций. Примеры: АКДС, сек-стаанатоксин (сорбированные на гидроокиси алюминия столбнячный, бо-тулинический А, В, Е и гангренозные перфрингенс и нови-анатоксины);
полиомиелитная-живая пероральная вакцина из 3-х аттенуированных штаммов вирусов I, II, III типов; живая вакцина против кори, краснухи, паротита.
Различаютпервичную иммунизацию(вакцинацию) и повторнуюиммунизацию(ревакцинацию). При первичной иммунизации создается первичный активный искусственный иммунитет и повышенная способность реагировать на антиген(иммунологическая память), в результате чего при ревакцинации организм более активно и быстро отвечает на антиген.Вакцины, анатоксины обеспечивают выработку специфического активного искусственного иммунитета спустя 2-3 недели после первичной иммунизации и через 2-7 после ревакцинации (повторной иммунизации).
В нашей стране, в соответствии с принятым федеральным законом №157, ФЗ "Об иммунопрофилактике инфекционных заболеваний", проводится обязательная вакцинация противтуберкулеза, гепатита В, полиомиелита, коклюша, дифтерии, столбняка, кори, коревой краснухи, паротита. В "календаре" (с 2002г.) указаны схемы и сроки прививок с момента рождения и в определенные периоды жизни каждого человека.
| Возраст | Вакцинация |
| Новорожденные (до12 часов жизни) | Первая вакцинация против вирусного гепатита В |
| Новорожденные (3-7 дней) | Вакцинация против туберкулеза |
| 1 месяц | Вторая вакцинация против вирусного гепатита В |
| 3 месяца | Первая вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка, полиомиелита |
| 4,5 месяца | Вторая вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка, полиомиелита |
| 6 месяцев | Третья вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка. Третья вакцинация против гепатита В. |
| 12 месяцев | Вакцинация против кори, краснухи, эпидемического паротита |
| 18 месяцев | Первая ревакцинация (повторная вакцинация) против дифтерии, коклюша, столбняка, полиомиелита |
| 20 месяцев | Вторая ревакцинация против полиомиелита |
| 6 лет | Ревакцинация против кори, краснухи, эпидемического паротита |
| 7 лет | Ревакцинация против туберкулеза, Вторая ревакцинация против дифтерии и столбняка |
| 13 лет | Вакцинация против краснухи (девочки), вакцинация против гепатита В (ранее не привитым) |
| 14 лет | Третья ревакцинация против дифтерии, столбняка, туберкулеза, полиомиелита |
| Взрослые | Ревакцинация против дифтерии и столбняка каждые 10 лет после последней ревакцинации |
Вакцины лечебные назначают при затяжных формах инфекций (дизентерия, бруцеллез, орнитоз, сап, брюшной тиф), для активации иммунитета и десенсибилизации организма. Лучший лечебный эффект имеют ауто-вакцины, т.е. вакцины, приготовленные из собственных микроорганизмов, вызвавших заболевание (фурункулез).
Иммунные сыворотки и гамма - глобулины. Применяются для экстренной защиты (пассивная иммунизация) организма от заболевания (лиц, пребывающих в инкубационном периоде или уже заболевших). По механизму действия сыворотки бывают антитоксические (противодифтерийная, противостолбнячная, противоботулиническая) и антимикробные (противоменингококковая).
Из сывороток получают концентрированный препарат - гамма-глобулин. Гетерологичный гамма-глобулин получают из сыворотки гипериммунизированных животных (против бешенства, сибирской язвы).Гомоло-гичный гамма-глобулин получают из плацентарной и донорской крови 1юдей, имеющих высокие титры антител против определенных антигенов противогриппозный, противокорввый, противостолбнячный гамма глобулин). Гомологичные гаммаглобулины (и антисыворотки), в отличие от гетерологичных, при введении почти не вызывают аллергических осложнений).
К иммунобиологическим препаратам также относятся бактериофаги и эубиотики.
Бактериофаги - препараты, в которых содержатся вирусы бактерий, способные поражать бактерии. Применяют для профилактики и лечения эяда бактериальных инфекций (брюшной тиф, дизентерия, холера, гноите инфекции). Эти препараты также назначаются с профилактической целью контактным в очагах.
Лечебный и профилактический эффект фагов умеренный, поэтому их применяют в комплексе с другими лечебными и профилактическими препаратами.
Диагностические бактериофаги используются для фагодиагностики и фаготипирования бактерий, что имеет эпидемиологическое значение.
Эубиотики-препараты, приготовленные из живых, выращенных на питательных средах непатогенных бактерий, относящихся к облигатным представителям нормальной микрофлоры человека (бифидумбактерии, лактобактерии, кишечная палочка, энтерококки). Соответственно препараты эубиотиков называют: "Бифидумбактерин", "Лактобактерин" "Колибактерин", 1 доза эубиотиков составляет 107 -108 микробных клеток. Их применяют через рот, два-три раза в день, длительными курсами (1-6 месяцев). В аптечную сеть для реализации поступают в основном сухие лиофилизированные препараты. Но более эффективными являются жидкие свежеприготовленные эубиотики, поскольку, кроме бактерий, в жидкости уже содержатся в большом количестве биологически активные вещества. Часто их называют «заквасками», потому что с их помощью можно заквашивать молоко, используя в качестве лечебно-профилактического продукта. Эубиотики восстанавливают видовой и количественный состав бактерий, нарушенный в результате дисбактериоза, повышают устойчивость организма к инфекциям.
Пробиотики кроме живых микроорганизмов, входящих в состав нормальной микрофлоры человека или выделенных из внешней среды, могут содержать ферменты, биологическиактивные вещества и другие компоненты, способствующие формированию нормального микробиоценоза. Например: "Бактисубтил", "Линекс".
Для иммунокоррекции применяются также и многие другие неспецифическиеиммуностимулирующие препараты различного происхождения.
Тималин. Представляет собой комплекс полипептидных фракций, выделенных из вилочковой железы крупного рогатого скота. Регулирует количество Т- и В- лимфоцитов, стимулирует реакцию клеточного иммунитета, усиливает фагоцитоз.
Тактивин. Препарат полипептидной природы, получен из тимусов крупного рогатого скота. Нормализует качественные и количественные показатели Т системы иммунитета, стимулирует продукцию лимфокинов, в том числе интерферонов.
Левомизол. Тетрагидро-6-фенилимидазо-тиазоло гидрохлорид. Стимулирует регуляторную функцию Т-лимфоцитов, нормализует клеточный иммунитет.
Натрия нуклеинат. Натриевая соль нуклеиновой кислоты, получаемой гидролизом дрожжей и дальнейшей очисткой. Стимулирует деятельность костного мозга, вызывает лейкоцитарную реакцию, стимулирует лейкопоэз.
Продигиозан. Высокополимерный липополисахаридный комплекс, выделенный из микроорганизмов Serratia marcescens. Стимулирует факторы неспецифической и специфической резистентности организма. Активирует Т- систему и функцию коры надпочечников.
Пирогенал. Липополисахарид, микроорганизмов Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi. При введении в организм вызывает повышение температуры и сдвиги в функциях организма: лейкопения, сменяющаяся лейкоцитозом, увеличение проницаемости тканей, улучшение восстановительных процессов.
Полиоксидоний. Синтетический полимер. Стимулирует активность макрофагов, а также Т- и В-лимфоцитов.
Миелопид. Комплекс пептидов из костного мозга. Оказывает влияние на все компоненты иммунной системы.
Ликопид. Производное мурамилпептидовклеточной стенки бактерийL. bulgaricus, стимулирует функцию макрофагов.
Цели занятия:
1. Ознакомить студентов с критериями необходимости изучения иммунного статуса у определенной категории больных, с принципами и методами проведения этих исследований.
2. Познакомить студентов с иммунобиологическими препаратами, применяемыми для иммунопрофилактики, иммунотерапии (иммунокоррекции) инфекционных заболеваний у человека.
Учебно-целевые задачи:
Знать:
1. Иммунодефицитные состояния: классификация, причины и механизм их возникновения, принципы и методы диагностики.
2. Принципы и методы повышения специфической и неспецифической резистентности к инфекционным заболеваниям человека.
3. Препараты, применяемые для создания активного и пассивного иммунитета и повышения эффективности неспецифической защиты от инфекций. Их классификацию и принципы получения.
4. Календарь прививок.
Уметь:
1. Обосновать необходимость проведения обследования иммунного статуса пациента, дать объективную оценку по результатам иммунограммы.
2. Обосновать необходимость применения вакцин, сывороточных и иммуностимулирующих (неспецифических) препаратов.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Для оценки функционального состояния иммунной системы и диагностики патологических изменений её активности разработаны специальные клинические и лабораторные методы, которые предполагают дифференцированную характеристику функциональной активности Т- и В-систем иммунитета. Количественная оценка Т-лимфоцитов:
1. Реакция спонтанного розеткообразования с отмытыми эритроцитами барана (Е-розетки).
2. Идентификация с помощью СD-маркёров.
Количественная оценка В-лимфоцитов:
1. Реакция розеткообразования с эритроцитами,сенсибилизированными 1д и комплементом (ЕАС-розетка).
2. Идентификация с помощью СD-маркёров.
Функциональная оценка Т-звена иммунитета:
1. Реакция бласттрансформации Т-лимфоцитов в результате неспецифической стимуляции Т-митогенами: фитогемагтлютинин (ФГА), конканавалин А (Кон).
2. Реакция лимфоцитотоксичности в смешанной культуре лимфоцитов (М1-С).
3. Продукция Т-лимфоцитами лимфокинов.
Функциональная оценка В-звена иммунитета:
1. Определение уровня основных классов иммуноглобулинов методом радиальной иммунодиффузии (реакция Манчини).
2. Неспецифическая стимуляция лимфоцитов В-митогенами (LPS PWM).
В основе определения принадлежности лимфоцитов к той или иной субпопуляции лежат следующие характеристики:
1. Наличие на поверхности лимфоцитов антигенных маркеров (СD-антигены: сеll differentiation antigens или cluster definition- антигены кластеров дифференцировки клеток), которые представляют собой гликопротеины (gp), специфичные для определенной стадии дифференцировки (СD-"кластер" дифференцировки. Такие антигены выявляются с помощью люминесцирующих моноклональных антител.
2. Наличие на поверхности лимфоцитов рецепторов, с помощью которых лимфоциты распознают антигены и некоторые другие химические структуры:
а) рецептор для эритроцитов барана - специфический маркер для Т-лимфоцитов человека (В-лимфоциты его не имеют) выявляется с помощью розеткообразования с эритроцитами барана (Е-розетки).
б) Fс-рецептор для Fс фрагмента иммуноглобулинов. Он присутствует у В-лимфоцитов. Если эритроциты барана обработать иммуноглобулинами, то В-лимфоциты способны образовывать розетки с такими эритроцитами (антительные Е-розетки).
в) С-рецептор для комплемента. Присутствует у В-лимфоцитов. Поскольку комплекс антиген-антитело способен присоединять комплемент, этот принцип используется для постановки ЕАС - розеток в целях выявления В-лимфоцитов (эритроциты барана сенсибилизируются антителами и комплементом).
Функциональные различия Т- и В-лимфоцитов можно выявитьin vitro.Для этой цели чаще всего применяют реакцию бласттрансформации. Она основана на способности малых лимфоцитов при культивировании их in vitro превращаться под влияниеммитогенного стимула в бластные формы, проявляющие при этом большую митогенную активность. В качестве митогенного стимула могут быть использованы аллогенные антигены гистосовместимости (микст-культура лимфоцитов - МLC) или некоторые субстанции растительной или бактериальной природы- Среди митогенов выделяют митогены для Т-лимфоцитов (ФГА и Кон А), и митогены для В-: лимфоцитов (ЛПС клеточной стенки бактерий и Р\Л/М - из растения фитолаки).
ДЕМОНСТРАЦИИ
1. Микропрепараты Е-РОК, ЕАС-РОК.
2. Микропрепараты реакции бласттрансформации лимфоцитов.
3. Реакция Манчини на стеклах с агарозным гелем для определения разных классов иммуноглобулинов.
4. Наборы вакцинных препаратов; наборы иммунных сывороток, гаммаглобулинов (лечебных и диагностических). Набор аллергенов.
5. Наборы эубиотиков, бактериофагов, цитокинов.
6. Таблицы, схемы, рисунки.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
1. Микроскопия препаратов Е-РОК для подсчета Т-клеток.
2. Микроскопия препаратов ЕАС-РОК для подсчета В-клеток.
3. Микроскопия препаратов с реакцией бласттрансформации.
4. Учет реакции радиальной иммунодиффузии (реакцмя Манчини) для определения уровня различных классов иммуноглобулинов в сыворотке крови.
5. Оценка иммунного статуса по готовым бланкам иммунограммы больных.
6. Знакомство с наборами вакцинных препаратов, иммунных сывороток, иммуноглобулинов, аллергенов, неспецифических иммуномодуляторов.
7. Знакомство с препаратами эубиотиков, бактериофагов, цитокинов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое иммунный статус человека, какие показатели его характеризуют?
2. В каких случаях изучают иммунный статус?
3. Иммунодефицитные заболевания: принципы классификации, этиология и патогенез их развития.
4. Аутоиммунные заболевания: причины возникновения, применение иммунологических методов для их диагностики
5. По каким маркерам можно отличить Т- и В-лимфоциты?
6. Что такое антигены дифференцировки (СD-антигены), каково их практическое значение в клинической иммунологии, как их определить?
7. Что такое мембранные иммуноглобулины, для каких клеток они характерны и как их определить?
8. Что такое прямые (Е-РОК) и непрямые (ЕА-РОК, ЕАС-РОК) розетки, в каких случаях их определяют?
9. Как определить функциональную активность Т- и В-лимфоцитов in vitro и in vivo?
10. Что такое реакция бласттрансформации?
11. Какие митогены применяются в клинической иммунологии и с какой целью? (Классификация и примеры).
12. Как оценивается функциональная активность В-звена иммунной системы?
13. В чем суть реакции радиальной иммунодиффузии (р. Манчини) и с какой целью она ставится ?
14. Каковы принципы иммунокоррекции первичных и вторичных имму-нодефицитов?
15. Что такое вакцины (классификация) и каковы принципы их получения?
16. В каких случаях применяются лечебные вакцины?
17. Что такое химическая вакцина?
18. Каковы принципы получения генно-инженерных вакцин?
19. В каких случаях используется такой метод их получения?
20. Что такое анатоксин, как он получается и для чего применяется?
21. Что такое адъюванты, для чего они применяются, каков механизм их действия?
22. Что такое «адъювантная» болезнь, в каких случаях она может возникать?
23. Что такое «календарь прививок», какие вакцины при этом применяются?
24. Что такое «коллективный» иммунитет, как он создается и какое это имеет значение для предупреждения инфекционных заболеваний?
25. Какими недостатками обладают современные вакцины и каковы пути их устранения?
26. Как получить иммунные сыворотки и для чего они применяются?
27. Что такое гомологичные и гетерологичные гаммаглобулины, как они получаются, для чего используются?
28. Какие осложнения могут возникать у пациента после введения гете-рологичных сывороточных препаратов и как их избежать?
29. Какие препараты применяются для неспецифической иммунокоррекции и каков механизм их действия?