Микробиология, понятие микробиологии, статьи по микробиологии, микробиологические процессы

Апрель 2011

Эрлих последовательно и логично дает объяснение процессам образования антител, их специфического взаимодействия с антигеном и объясняет механизм интоксикации и формирование иммунитета в целом. Никакая другая теория по широте охвата различных вопросов иммунитета не могла конкурировать с теорией Эрлиха и не одна из них не дала за корокое время столь плодотворных практических результатов. Но с развитием иммунологии и смежных дисциплин, в особенности биохимии, ряд положений Эрлиха не был подтвержден экспериментально. Так, например, неправильной оказалась трактовка процессов взаимодействия антигена с антителом и специфичность этих реакций на основе простых химических реакций. Теория Эрлиха не объясняла, почему под влиянием одного и того же антигена в одних случаях возникают антитела, в других нет и почему иногда продуцируются антитела, не тождественные введенному антигену.
Несостоятельность некоторых положении теории Эрлиха, естественно, привела к постановке многих экспериментов, к выдвижению многих других теорий и гипотез о механизме образования антител.

Рецепторы первого порядка имеют одну рецепторную группу атомов, которая соединяется с гаптофорной группой антигена, вызывая непосредственно нейтрализацию его ядовитых свойств по типу простых химических реакций, подобно нейтрализации кислот щелочами. По этому типу протекает реакция взаимодействия антитоксинов с токсинами.
Рецепторы второго порядка обладают двумя боковыми отростками. Один из них вступает в соединение с гаптофорной группой антигена, другой обладает ферментативными свойствами, и обусловливает изменение физикохимических свойств антигена, вызывая их агглютинацию или преципитацию.
Рецепторы третьего порядка имеют две группы атомов, два боковых отростка. Одна из этих групп обладает функцией связывания антигена и называется цитофильной, другая извлекает и связывает комплемент и называется комплементофильной. Ферментативными свойствами эти рецепторы не обладают. Эту функцию выполняет комплемент. По этому типу протекают реакции лизиса, связывание комплемента и др.

При изучении синтеза антител плазматическими клетками установлено, что в этом процессе имеют существенное значение субмолекулярные структуры клеток. В этих клетках наряду с мономерами и димерами рибосом имеются лизосомы, количество которых увеличивается при иммунизации.
Лизосомы внутриклеточные гранулы, содержащие набор пищеварительных энзимов и осуществляющие расщепление антигена.
Поли, или рибосомы структуры, на которых осуществляется синтез белковых молекул, в частности отдельно цепей антител, причем в синтезе антител участвуют два вида полисом. Одни состоят из 6 7 рибосом, обеспечивающих синтез ацепей, другие имеют 16 17 рибосом, синтезирующих тяжелые цепи.
МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ АНТИТЕЛ Теория боковых цепей Эрлиха. На протяжении длительного времени популярностью пользовалась химическая теория, или теория боковых цепей Эрлиха. Она привлекает внимание исследователей и в настоящее время.
Разрабатывая эту теорию, Эрлих считал, что протоплазма клеток имеет в своем составе различные атомные группы, выполняющие разнообразные функции. Одни из них определяют функциональную специфичность клетки и составляют ее ядро, другие, расположенные в многочисленных сочетаниях вокруг ядра, образуют боковые цепи, или рецепторы (от лат. recipio воспринимаю), обеспечивают питание клетки, улавливая и воспринимая из крови необходимые для этого вещества. Рецепторы вступают в химические реакции с веществами, с атомными группировками, называемыми гаптофорными группами (от греч. gapteo схватываю) пищевых веществ, имеющих в своем строении родственные им химические группы атомов. Эрлих полагал, что антигены, обладая сложным химическим строением, имеют в своем составе химические комплексы, обусловливающие способность антигенов соединяться с рецепторами клетки. При фиксации рецептором пищевых веществ клетка их быстро разрушает и ассимилирует, а освободившийся рецептор продолжает нормально функционировать и выполнять свою физиологическую роль. При фиксации антигенов, оказывающих ядовитое действие, например токсин в большом количестве, клетка погибает. Если же рецептор соединяется с небольшой дозой токсина или с обезвреженным токсином (токсоидом) клетка не погибает, но и не ассимилирует адсорбированное вещество. Она отторгает рецептор вместе с фиксированным токсином. Клетка как бы получает травму. Стараясь восстановить нарушенное равновесие, клетки начинает вырабатывать в избыточном количестве рецепторы, выключенные адсорбированным антигеном. Часть этих рецепторов отделяется от клетки и поступает в кровь, где они функционируют как антитела. При повторном введении того же антигена в дозах, убивающих нормальное животное, антиген не доходит до чувствительных клеток действуя, подобно громоотводу, он связывается и нейтрализуется в крови циркулирующими свободными рецепторами. Химическим сродством довольно убедительно объясняется взаимодействие между токсином и антитоксином и специфичность взаимодействия антител с антигенами. Однако некоторые реакции иммунитета, например агглютинация, лизис и др., являются более сложными. При реакции преципитации, например, происходит не только контакт между антителом антигеном, но и коогуляция белка и выпадение его в осадок, а в реакции лизиса необходимо участие комплемента. Для объяснения механизма образования этого рода антител и их взаимодействия с антигенами Эрлих выдвинул гипотезу о наличии трех видов рецепторов.

П. Ф. Здродовский при иммунизации животных различными антигенами (брюшнотифозная вакцина, лошадиная сыворотка, дифтерийный анатоксин и др.) показали, что перед процессом нарастания титра антител всегда, в особенности при вторичной иммунизации, наблюдается пролиферация ретикулярных клеток селезенки с увеличением количества незрелых форм плазмоцитов, которые, по мнению этих авторов, являются основными продуцентами антител. Наряду с этим было установлено, что синтез антител неразрывно связан с поглощением антигена ретикулярными клетками, превращающимися впоследствии в плазматические клетки. Убедительные данные о синтезе антител в плазматических клетках были представлены Кунсом, который показал, что образование антител и их накопление особенно интенсивно происходит в цитоплазме и в меньшей степени в ядрах плазматических клеток но не все клетки, поглощающие введенный антиген, являются продуцентами антител. Таким образом, в настоящее время имеется большое количество экспериментальных исследований, свидетельствующих о том, что основными продуцентами антител в организме являются плазматические клетки.

Незрелые плазматические клетки, или проплазмоциты, по размерам уступают плазмобластам (10 15 мк). Форма приближается к овальной. Незрелые плазматические клетки активно митохически размножаются.
3. Зрелые плазматические клетки имеют круглое или овальное ядро с глыбками хроматина, расположенными наподобие колесных спиц. Величина этих клеток от 10 до 15 мк. Цитоплазма занимает значительную часть клетки и при окрашивании смесью красок метилового зеленого с пиропином во всех фазах развития клеток приобретает темнокрасный цвет. Хюбшман в 1943 г. изучал плазмоцитариую реакцию в селезенке людей, умерших от различных инфекционных заболеваний, и установил, что при инфекциях, для которых характерно интенсивное образование антител, в селезенке наблюдается резко выраженная плазмоцитарная реакция. Далее была показана прямая связь между образованием глобулинов, количеством плазмоцитарных клеток, особенностями их морфологии и функциональной активности. При гипергаммаглобулинемии кроликов, вызванной массивной иммунизацией, всегда увеличивается количество плазмоцитарных клеток в селезенке, лимфатических узлах и костном мозге. Параллельно увеличивается и количество антител. При электронноскопическом и гистохимическом исследованиях плазмоцитов установлено, что эти клетки имеют структуры, характерные для клеток, обладающих интенсивным синтезом белков. В их цитоплазме видна эргастоплазма пли эндоплазматическая сеть с кристаллами yглобулина и большим количеством РНК и митохондрий показателями высокой метаболической активности клетки в целом.