РЕАКЦИЯ СВЯЗЫВАНИЯ КОМПЛЕМЕНТА

Реакции иммунитета: гемолиза, РСК, преципитации. Серологический метод диагностики инфекционных болезней

СЕРОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, ПРОТЕКАЮЩИЕ С УЧАСТИЕМ КОМПЛЕМЕНТА

РЕАКЦИЯ ГЕМОЛИЗА: литическое действие иммунной сыворотки в присутствии комплемента особенно четко проявляется в отношении эритроцитов. Если кролика иммунизировать эритроцитами барана, кроличья сыворотка приобретает специфическую гемолитическую активность, т.е. способность вызывать гемолиз эритроцитов, использованных для иммунизации. Этот эффект абсолютно зависим от иммунизации. Таким образом, наличие или отсутствие активного комплемента в гемолитической сыворотке очень четко выявляется по результатам ее взаимодействия с гомологичными эритроцитами: при наличии комплемента - гемолиз, образование «лаковой крови»; при его отсутствии - гемагглютинация, эритроциты выпадают на дно пробирки, образуя осадок в виде зонтика, жидкость бесцветна. Специфические АТ, обуславливающие лизис (растворение) клеток, носят название лизинов. Эти АТ применительно к бактериям называются бактериолизинами, к эритроцитам — гемолизинами.

Лизины способны проявить свое лизирующее действие на АГ только в присутствии комплемента, который является составной частью любой свежей сыворотки.

Таким образом, в основе реакции лизиса лежит взаимодействие трех компонентов:
1) корпускулярного АГ (бактериальных клеток, эритроцитов и др. клеток);
2) специфических АТ иммунной сыворотки (бактериолизинов, гемолизинов и др.);
3) комплемента (сыворотка морской свинки).
В начале реакция идет по типу агглютинации, затем к комплексу АГ-АТ присоединяется комплемент. Наступает активация компонентов комплемента, которая приводит к лизису клеток (АГ).

В микробиологической диагностике реакция бактериолиза применяется для:
1) определения вида неизвестного микроба при помощи специфической сыворотки;
2) определения в исследуемой сыворотке наличия бактериолизинов к известному микробу.
Исследуемую сыворотку, для разрушения имеющегося в ней комплемента, инактивируют при 56 °С в течение 30 минут.

Под воздействием бактериолизинов в присутствии комплемента микробы теряют подвижность, меняют форму (набухают), распадаются и, наконец, совсем растворяются.

Реакция бактериолизина применяется при холере с целью идентификации вибрионов (р. иммобилизации вибрионов холерными сыворотками) и определения вибриолизинов в сыворотке; при сифилисе (р. иммобилизации трепонем), при лептоспирозе (р. агглютинации-лизиса); при возвратном тифе с целью серодиагностики (р. лизиса).

Реакция гемолиза. Под влиянием реакции с АТ-ми в присутствии комплемента мутная взвесь эритроцитов превращается в ярко красную прозрачную жидкость — «лаковую кровь» вследствие выхода гемоглобина. Реакция гемолиза используется как индикаторное при постановке диагностической реакции связывания комплемента (РСК), для титрования комплемента и гемолитической сыворотки.

РЕАКЦИЯ СВЯЗЫВАНИЯ КОМПЛЕМЕНТА

Преимущество РСК состоит в том, что природа антигена, участвующего в ней, не имеет значения, так как комплемент связывается с Fc - фрагментом любого антитела, относящегося к IgG и IgM, независимо от его антительной специфичности. РСК очень чувствительна: она позволяет обнаружить количество антител в 10 раз меньшее, чем в реакции преципитации. В основе РСК лежат два свойства комплемента:

1) способность связываться с комплексом антиген + антитело

2) вызывать лизис эритроцитов, использованных для получения гемолитической сыворотки.

РСК ставят в два этапа и в ней участвуют две системы - опытная (диагностическая) и индикаторная. Диагностическая система состоит из исследуемой сыворотки и антигена. К этой системе добавляют стандартный комплемент. Его источником служит сыворотка морской свинки. Смесь инкубируют при 37 С в течение одного часа. Если в исследуемой сыворотке имеются антитела, произойдет их взаимодействие с добавленным антигеном, и образующиеся комплексы антиген-антитело свяжут добавленный комплемент.

Если же в сыворотке антитела отсутствуют, образования комплекса антиген-антитело не произойдет, и комплемент останется свободным. Никаких видимых проявлений на этой стадии обычно нет. Для выяснения вопроса, произошло или нет связывание комплемента, добавляют индикаторную систему (гемолитическая сыворотка и эритроциты барана). Если комплемент связался с диагностической системой, т.е. в сыворотке больного имеются антитела, и произошло связывание комплемента комплексом антитело + антиген, лизиса эритроцитов не будет - РСК положительная (жидкость бесцветна, на дне осадок эритроцитов).

Если же в сыворотке специфические антитела отсутствуют и связывания комплемента не произойдет, т.е. РСК отрицательна, то комплемент связывается с комплексом эритроциты + антитела индикаторной системы и произойдет гемолиз - в пробирке «лаковая кровь», осадка эритроцитов нет. Интенсивность РСК оценивают по четырехкрестной системе в зависимости от степени задержки гемолиза и наличия осадка эритроцитов. Реакция сопровождается соответствующими контролями: контроль сыворотки (без антигена) и контроль антигена (без сыворотки), так как некоторые сыворотки и некоторые антигены обладают антикомплементарным действием. РСК, определение, компоненты, применение Эту реакцию применяют для обнаружения антител в сыворотке крови больных при бактериальных, вирусных, протозойных инфекциях, а также для определения и типирования вирусов, выделенных у больных. РСК относится к сложным серологическим реакциям, в которых, кроме антигена, антитела и комплемента, участвует еще и гемолитическая система, выявляющая результаты реакции. РСК протекает в две фазы: первая — взаимодействие антигена с антителом при участии комплемента и вторая — выявление степени связывания комплемента при помощи гемолитической системы. Эта система состоит из эритроцитов барана и гемолитической сыворотки, полученной путем иммунизации лабораторных животных, эритроцитами. Эритроциты обрабатывают — сенсибилизируют, присоединяя к ним сыворотку при температуре 37°С, в течение 30 мин. Лизис сенсибилизированных эритроцитов барана наступает только в случае присоединения к гемолитической системе комплемента. В отсутствие его эритроциты не изменяются. Результаты РСК зависят от наличия в исследуемой сыворотке антител. Если сыворотка содержит антитела, гомологичные антигену, используемому в реакции, то образующийся комплекс антиген — антитело присоединяет, связывает комплемент. При добавлении гемолитической системы в этом случае гемолиза не произойдет, так как весь комплемент расходуется на специфическую связь комплекса антиген — антитело. Эритроциты остаются не измененными, поэтому отсутствие гемолиза в пробирке регистрируют как положительную РСК. При отсутствии в сыворотке антител, соответствующих антигену, специфический комплекс антиген — антитело не образуется и комплемент остается свободным. При добавлении гемолитической системы комплемент присоединяется к ней и вызывает гемодиз эритроцитов. Разрушение эритроцитов, их гемолиз характеризует отрицательную реакцию.

Для постановки РСК необходимы: сыворотка больного, комплемент, гемолитическая система, состоящая из эритроцитов барана и гемолитической сыворотки, а также изотонический раствор хлорида натрия. Реакцию ставят в серологических пробирках. Эритроциты барана получают из дефибринированной крови барана путем троекратного отмывания их изотоническим раствором хлорида натрия. Гемолитическую сыворотку выпускают в готовом виде в ампулах, на этикетке которых указан ее титр, т. е. максимальное разведение сыворотки, которое еще вызывает гемолиз при добавлении к эритроцитам в присутствии комплемента. Гемолитическую сыворотку получают путем иммунизации животных, например кролика эритроцитами барана. При постановке реакции сыворотку используют в тройном титре. Например, титр гемолитической сыворотки 1: 1200, а рабочее разведение 1: 400. В качестве комплемента используют свежую сыворотку крови морской свинки (в течение 24—48 ч) или сухой комплемент в ампулах. Предварительно перед постановкой РСК комплемент разводят 1: 10 и титруют для установления титра — наименьшего количества комплемента, которое дает гемолиз эритроцитов при соединении с гемолитической системой, используемой в данной реакции. Учитывая возможные антикомплементарные свойства антигена, при постановке реакции к установленному рабочему титру комплемента делают 20—30% надбавку.

Антигеном для РСК являются взвеси убитых бактерий, экстракты, приготовленные из этих взвесей, отдельные химические фракции микробов. Основное требование к антигену — отсутствие угнетения активности комплемента. Он не должен обладать антикомплементарными свойствами. Для выявления этих свойств антигена комплемент дополнительно титруют в присутствии используемого в реакции антигена. Существуют определенные схемы постановки РСК. Результаты реакции учитывают по наличию или отсутствию гемолиза эритроцитов в гемолитической системе. РСК применяют при диагностике сифилиса (реакция Вассермана), гонореи (реакция Борде—Жангу), токсоплазмоза, риккетсиозных и вирусных заболеваний.

4.1.РСК - специфическое взаимодействие антигена с антителами, при этом образующийся комплекс адсорбирует комплемент. Результаты реакции учитывают после введения в реакцию гемолитической системы.

4.2.Компоненты реакции

а)исследуемая сыворотка;

б)антиген - взвесь убитых бактерий;

в)комплемент (сыворотка кролика или морской свинки)

г)эритроциты барана (3% взвесь);

д)гемолитическая сыворотка (сыворотка кролика, иммунизированного эритроцитами барана)

4.3.Схема РСК

Пояснения к реакции - в данном методе опытная (исследуемая) и индикаторная (гемолитическая) системы конкурируют между собой за связывание комплемента. Если в опытной пробе произошло взаимодействие антиегна иантитела, то именно она свяжет комплемент, его не останется чтобы вызвать гемолиз в индикаторной системе. Таким образом, положительный результат - отсутствие гемолиза после добавления индикаторной системы. Напротив, при отсутствии взаимодействия в опытной тест-системе комплемент останется не связанным и после добавления индикаторной системы вызовет гемолиз - наличие гемолиза означает отрицательный результат.

Для получения достоверного результата необходимо, чтобы все компоненты были взяты в оптимальных количествах,т.н. рабочих дозах. С этой целью как комплемент, так и гемолитическую сыворотку предварительно титруют для последующего расчета их рабочих доз.

4.4.Титр комплемента - наибольшее разведение комплемента, который вызывает полный гемолиз эритроцитов в присутствии гемолитической сыворотки.

4.5.Рабочая доза комплемента на 20 - 30% выше титра.

4.6.Титр гемолитической сыворотки - максимальное ее разведение, обеспечивающее полный гемолиз эритроцитов в присутствии комплемента.

4.7.Рабочая доза комплемента сыворотки равна тройному титру.

РЕАКЦИЯ ПРЕЦИПИТАЦИИ И ЕЕ ВАРИАНТЫ

Качественная реакция кольцепреципитации применяется часто. Для ее постановки в тонкие преципитационные пробирки наливают сначала неразведенную преципитирующую сыворотку и сверху наслаивают раствор антигена. В случае гомологичности антител и антигена на границе между этими растворами через 3-10 минут появляется кольцо преципитата.

Одним из наиболее эффективных методов анализа растворимых антигенов является реакция преципитации в геле. Она позволяет выявить число индивидуальных антигенов в исследуемой жидкости и провести анализ их антигенного родства. Разработан метод встречной иммунодиффузии, позволяющий проводить прямое сравнение различных антигенов и сывороток.

Этот метод часто применяют для определения токсигенности дифтерийных бактерий. Используют 1%-ный агар, приготовленный на физиологическом растворе, который разливают в чашки Петри слоем 0,5 см толщиной. После застывания в пластинке агара вырезают луночки: одну - в центре чашки, 4-5 - по окружности. В центральную луночку наливают преципитирующую сыворотку, а в периферический - раствор гомологичного и сравниваемых с ним антигенов. Учет результатов проводят через 24,48, и 72 часа инкубации при комнатной температуре. Антитела и антигены диффундируют навстречу друг другу, и в участках, где создаются их эквивалентные концентрации, образуются дугообразные полосы преципитации. Реакция преципитации и ее варианты. Сущность данной реакции состоит в осаждении (преципитации) антигена, находящегося в дисперсном коллоидном состоянии, воздействием специфических антител в растворе электролита. Механизмы реакций агглютинации и преципитации аналогичны и описываются теорией «решетки».

Реакция преципитации является высокочувствительным тестом, так как позволяет обнаружить малые количества антигена или гапте-на. Высокая чувствительность реакции преципитации позволяет использовать ее для выявления антигенов с помощью известных антисывороток. В одном из вариантов последовательные разведения антигена наслаивают на стандартное разведение диагностической сыворотки в пробирках, при этом осадок образуется в виде кольца на границе двух сред (кольцепреципитация). Реакцию оценивают по максимальному разведению антигена, при котором наблюдается кольцо преципитации визуально. Кроме того, помутнение может быть зафиксировано инструментальными методами - нефелометрией и др.

Реакция преципитации применяется в лабораторной практике при диагностике инфекционных заболеваний, а также в судебной медицинской экспертизе для определения видовой принадлежности белков, в частности белков кровяных пятен, спермы и т.д. С помощью этой реакции в санитарной практике определяют фальсификацию рыбных и сных изделий. В биологии реакция прециации используется для установления степени филогенетического родства различных ядов животных и растений.

Иммунологическая память — это способность иммунной системы отвечать более быстро и эффективно на антиген (патоген), с которым у организма был предварительный контакт.

Такая память обеспечивается предсуществующими антигенспецифическими клонами как В-клеток, так и Т-клеток, которые функционально более активны в результате прошедшей первичной адаптации к определённому антигену.