Микробиология, понятие микробиологии, статьи по микробиологии, микробиологические процессы

11.04.2011

Теория Борде получила признание большинства исследователей, но она как и другие, не объясняет высокую специфичность реакций иммунитета, не свойственную адсорбционным процессам.
В настоящее время наиболее обоснованными гипотезами о соединении антигена с антителами являются гипотезы Маррека и Полинга. Авторы этих гипотез в основном исходят из современных представлений о структуре антигенов, наличии в них детерминантных групп и активных центров в молекуле антитела. Детерминантные группы антигена имеют определенный электрический заряд. В процессе индукции антител они определяют специфику формирующихся антител. Антптела под влиянием антигена приобретают структуру, отображающую расположение детерминантной группы антигена, концевые части полипептидной цепи которых имеют заряд, противоположный заряду этой группы. Полярные группы антигена и антитела, обладающие противоположными зарядами, соединяются между собой и обеспечивают соединения молекул антигена и антитела. Прочность соединения зависит от количества реагирующих групп и от полноты совпадения структуры полярных групп антигена и антитела. Чем большее количество реагирующих групп и чем полнее совпадение структуры полярных групп, тем прочнее соединение и наоборот.

Сравнивая количественные соотношения веществ в реакции между борной кислотой и аммиаком с отношением веществ в реакции соединения столбнячного токсина с соответствующим антитоксином, Аррениус и Мадсен нашли почти полное количественное совпадение в течение обеих реакций. Гипотеза Аррениуса и Мадсена в большей степени, чем теория Эрлиха, объясняла количественные соотношения реагирующих компонентов в процессе соединения антигена с антителом. Но она не могла объяснить причины разделения нейтральной смеси на ее компоненты при фильтровании или нагревании.
Теория Борде рассматривает соединение антитела с антигеном как адсорбционный процесс, протекающий в соответствии с закономерностями, присущими коллоиднохимическим реакциям. Борде считал, что реакции иммунитета протекают в две фазы. В первой специфической фазе происходит соединение антигена с антителом (адсорбция). Во второй неспецифической фазе выпадает осадок, как в реакциях агглютинации и преципитации и других реакциях иммунитета. Справедливость этих положений подтверждается следующими наблюдениями. Если бактерии обработать агглютинирующей сывороткой в бессолевой среде, они не выпадают в осадок, но при добавлении небольшого количества соли агглютинируются и оседают на дно пробирки.

Было также установлено, что нейтрализация токсина антитоксином в отличие от простых химических реакций протекает неравномерно. Если количество токсина, необходимое для получения нейтральной смеси, прибавлять к антитоксину не сразу, а отдельными порциями, то вместо нейтральной получается ядовитая смесь (феномен Даниша).
Оказалось, что количественные отношения реагирующих ингредиентов не являются постоянными и не всегда подчиняются закону кратных отношений. Кроме того, возникающий в результате соединения антигена с антителом комплекс в отличие от простых химических реакций, образующих стабильные комплексы, непрочен и может быть подразделен на исходные компоненты фильтрованием, кипячением, действием слабых кислот и другими способами.
Аррениус и Мадсен в отличие от Эрлиха считали, что соединение антигена с антителом протекает по типу обратимых бимолекулярных реакций, подобно реакциям между слабыми кислотами и основаниями, при которых наряду с конечным продуктом в смеси всегда находится в свободном состоянии известное количество реагирующих веществ. Эти реакции подчиняются закону Гульдберг Вааге, согласно которому скорость реакции прямо пропорциональна активной массе реагирующих веществ. При взаимодействии токсина с антитоксином, как, например, при реакции между борной кислотой и аммиаком, в единицу времени образуется больше нейтрального соединения в начале реакции, когда активная масса реагирующих веществ велика, чем в последующие ее фазы.

На ранних этапах развития иммунологии Эрлих, изучая механизм нейтрализации токсина антитоксином, высказал предположение, что соединение антигена с антителом протекает по типу реакций, происходящих между сильными кислотами и сильными основаниями. Эти реакции, как известно, характеризуются строгим количественным соотношением реагирующих ингредиентов, образованием нового стабильного соединения. Однако в дальнейшем в лаборатории самого Эрлиха было установлено, что этот процесс является более сложным. Оказалось, что если токсин при хранении теряет свою ядовитость, то для его нейтрализации требуется такое же количество антитоксина, как и для исходного токсина.
Далее было показано, что если к нейтральной смеси токсина с антитоксином добавить одну или две смертельные дозы токсина и ввести эту новую смесь животному, то гибель его, вопреки ожиданию не наступает. Чтобы вызвать смерть животного, к нейтральной смеси необходимо добавить около 20 смертельных доз токсина.

Сцилард впервые сформулировал предположение, что антиген после введения в организм соединяется с ферментом, который обусловливает синтез определенного репрессора, блокируя тем самым его активность. Действие репрессора снимается и начинается образование антител, соответствующих введенному антигену. Эта теория столкнулась с трудностями после установления, что антитело определенной специфичности может относиться к различным аллотипическим вариантам. Поэтому А. Е. Гурвич высказал предположение, что строение каждой цепи антитела контролируется не одним геном, а целым набором генов.
Эти теории пока не располагают убедительными доказательствами, однако стимулируют исследования в области биосинтеза специфической молекулы антитела.
механизмы соединения антигена с антителом Выяснение механизмов соединения антигенов с антителами дает возможность понять сущность многообразных иммунологических процессов и реакций, возникающих в организме под влиянием патогенных и непатогенных агентов. Познание этих закономерностей имеет прямое отношение к решению таких вопросов, как иммунологическая толерантность я несовместимость органов и тканей.