ОГЛАВЛЕНИЕ

реклама
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ....................................................................... 9
Введение ......................................................................... 10
Условные обозначения ...................................................... 13
Глава 1
Основные этапы развития иммунологии .............................. 17
1.1. Формирование представлений об иммунитете,
основанных на опыте .............................................. 17
1.2. Рождение инфекционной иммунологии.
Первые вакцины ................................................... 20
1.3. Формирование научных знаний о механизмах
невосприимчивости. Клеточная и гуморальная
теории ................................................................. 21
1.4. Открытие функций иммунных клеток.
Формирование научных знаний о распознавании
иммунными клетками «своего» и «чужого» ............. 23
1.5. Появление клональноселекционной теории ............. 25
1.6. Учение о лимфоцитах.
Создание гибридомной технологии .......................... 26
1.7. Молекулярногенетический период развития ........... 28
Глава 2
Морфологические аспекты развития органов
иммунной системы позвоночных ........................................
2.1. Иммунная система и ее функции .............................
2.2. Центральные органы иммунной системы .................
2.2.1. Костный мозг .............................................
2.2.2. Тимус ........................................................
2.2.3. Фабрициева сумка .......................................
2.3. Периферические органы иммунной системы ............
2.3.1. Селезенка ...................................................
2.3.2. Лимфатические узлы ...................................
2.3.3. Единая (диффузная) иммунная система
слизистых оболочек .....................................
2.3.4. Лимфоидная ткань, ассоциированная
со слизистыми покровами ............................
2.3.5. Печень. Большой сальник. Кожа ...................
37
37
38
38
40
44
46
47
51
59
60
61
Глава 3
Характеристика классов лимфоцитов ................................. 64
3.1. Лейкоциты ........................................................... 64
3.2. Bлимфоциты ....................................................... 68
4
3.2.1. Дифференцировка Влимфоцитов .................
3.2.2. Маркеры Вклеток ......................................
3.2.3. Активация Вклеток ....................................
3.2.4. Роль Влимфоцитов в презентации антигена ...
3.3. Тлимфоциты .......................................................
3.3.1. Происхождение и созревание
Тлимфоцитов .............................................
3.3.2. Механизм действия Тлимфоцитов ................
3.3.3. Формирование и размножение
цитотоксических Тлимфоцитов ...................
3.4. CDантигены .......................................................
Глава 4
Антигены ........................................................................
4.1. Общая характеристика антигенов .........................
4.2. Свойства антигенов ..............................................
4.3. Антигены животного происхождения ....................
4.4. Главный комплекс гистосовместимости .................
4.5. Антигены бактериальной клетки ..........................
4.6. Антигены как фактор иммунорегуляции ................
68
71
72
72
73
73
75
77
77
80
80
82
86
88
90
95
Глава 5
Антитела ......................................................................... 98
5.1. Общая характеристика антител ............................ 98
5.2. Биологические свойства и функции антител ........... 98
5.2.1. Основные функции антител ...................... 100
5.2.2. Физикохимические свойства антител ....... 101
5.3. Молекулярная структура антител ....................... 101
5.4. Активный центр антител .................................... 106
5.5. Синтез молекул иммуноглобулинов ..................... 107
5.6. Неполные антитела ............................................ 107
5.7. Нормальные антитела ........................................ 108
5.8. Динамика образования антител .......................... 108
5.9. Аффинность и авидность антител ........................ 110
5.10. Теории образования антител ............................... 112
5.11. Иммуноглобулины различных классов ................ 113
Глава 6
Комплемент ...................................................................
6.1. Общая карактеристика комплемента ...................
6.2. Основные этапы активации системы
комплемента .....................................................
6.2.1. Классический путь ..................................
6.2.2. Альтернативный путь ..............................
6.2.3. Лектиновый (маннозный) путь
активации системы комплемента ..............
6.3. Биологические функции системы
комплемента .....................................................
118
118
121
122
126
130
132
5
6.4. Ингибиторы системы комплемента ...................... 136
6.5. Рецепторы комплемента ..................................... 136
Глава 7
Цитокины .....................................................................
7.1. Определение цитокинов .....................................
7.2. Классификация цитокинов .................................
7.3. Немного об отдельных цитокинах .......................
7.3.1. Оценка интерферонового статуса ...............
7.3.1.1. ИНФα ...............................................
7.3.1.2. ИНФγ ................................................
7.3.2. ИЛ5 ......................................................
7.3.3. ИЛ6 ......................................................
7.3.4. ФНОa ....................................................
Глава 8
Методы иммунологии.
Оценка гуморального
и клеточного звеньев иммунной системы ..........................
8.1. Оценка гуморального звена иммунной
системы ...........................................................
8.1.1. Определение антител,
иммуноглобулинов разных классов ...........
8.1.2. Определение антителопродуцирующих
клеток ....................................................
8.1.3. Первичный (IgM) гуморальный иммунный
ответ in vivo ............................................
8.1.4. Вторичный (IgG) ответ in vivo ...................
8.1.5. Продукция иммуноглобулина IgG
Вклетками in vitro ..................................
8.2. Оценка клеточного звена иммунной системы ........
8.2.1. Определение количества субпопуляций
Тлимфоцитов .........................................
8.2.2. Проточная цитофлуориметрия ..................
8.2.3. Определение фенотипа и количества
лимфоцитов с помощью моноклональных
антител на лазерном проточном
цитометре методом непрямой
иммунофлуоресценции ............................
8.2.4. Определение фенотипа и количества
лимфоцитов с помощью
моноклональных антител
на люминесцентном микроскопе ...............
8.2.5. Определение количества лимфоцитов
в лимфотоксическом тесте с помощью
моноклональных антител .........................
139
139
140
141
141
143
144
146
147
148
153
153
153
155
156
157
157
158
158
158
160
162
163
6
8.2.6. Метод оценки функциональной
активности лимфоцитов in vitro —
реакция бласттрансформации
лимфоцитов (РБТЛ) ................................. 164
8.2.7. Определение активности естественных
клетоккиллеров (ЕКК) ............................ 170
8.2.8. Реакция гиперчувствительности
замедленного типа in vivo ......................... 171
Глава 9
Методы иммунологии.
Применение серологических реакций
для диагностики инфекционных болезней
и идентификации микроорганизмов .................................
9.1. Краткая характеристика серологических
реакций ...........................................................
9.2. Реакция агглютинации ......................................
9.3. Реакция гемагглютинации .................................
9.4. Реакция агглютинации при бактериальных
инфекциях .......................................................
9.5. Реакция непрямой гемагглютинации ..................
9.6. Реакция гемагглютинации и реакция
торможения гемагглютинации (РТГА) .................
9.7. Реакция пассивной гемагглютинации ..................
9.8. Циркулирующие иммунные комплексы ..............
9.9. Реакция преципитации. Варианты: реакция
кольцеприципитации, реакция преципитации
в геле по Оухтерлони ..........................................
9.10. Метод радиальной иммунодиффузии ...................
9.11. Реакция кольцепреципитации ............................
9.12. Метод радиальной иммунодиффузии
(по Манчини) ....................................................
9.13. Реакция связывания комплемента ......................
9.14. Тесты с ингибированием гемагглютинации
эритроцитов ......................................................
Глава 10
Иммунологические методы.
Гибридомная технология.
Получение моноклональных антител ................................
10.1. Гибридомы .......................................................
10.2. Культивирование и поддержание гибридом ..........
10.3. Получение иммунных лимфоцитов ......................
10.4. Культивирование клеток перевиваемой
мышиной миеломы Sp2/0 ...................................
10.5. Кондиционированная среда ................................
10.6. Приготовление культур мышиных
перитонеальных макрофагов ..............................
174
174
176
177
179
180
180
182
184
184
187
189
190
190
194
198
199
203
204
205
206
207
7
10.7. Процедура гибридизации ...................................
10.8. Рост и культивирование гибридом .......................
10.9. Клонирование гибридом .....................................
10.10. Определение класса и подкласса
гибридомных антител ......................................
10.11. Получение асцитов у мышей .............................
10.12. Применение моноклональных антител ...............
208
211
213
215
215
217
Глава 11
Методы иммунологии.
Метод флуоресцирующих антител, иммуноферментный
анализ и радиоиммунный анализ для выявления
патогенных бактерий и определения антител к ним ............ 219
11.1. Метод флуоресцирующих антител ....................... 219
11.2. Иммуноферментный анализ ............................... 222
11.3. Радиоиммунный анализ ..................................... 228
Глава 12
Методы иммунологии.
Генодиагностика: полимеразная цепная реакция
в идентификации патогенных бактерий ............................
12.1. Определение полимеразной цепной реакции .........
12.2. История ПЦР ....................................................
12.3. Проведение ПЦР ...............................................
12.4. Компоненты реакции .........................................
12.5. Праймеры ........................................................
12.6. Амплификатор ..................................................
12.7. Ход реакции .....................................................
12.8. Разновидности ПЦР ..........................................
12.9. Применение ПЦР ..............................................
12.10. Преимущества ПЦР как метода диагностики ......
12.11. Ошибки при использовании метода ПЦР ............
Глава 13
Методы иммунологии.
Изучение неспецифической резистентности организма .......
13.1. Количественное определение лизоцима
в сыворотке крови .............................................
13.2. Количественное определение комплемента
в сыворотке крови .............................................
13.3. Фагоцитоз бактерий лейкоцитами крови ..............
232
232
232
234
234
235
236
236
237
240
241
244
247
247
248
249
Глава 14
Методы иммунологии.
Клиническое значение результатов исследования
иммунного статуса ......................................................... 253
14.1. Оценка гемограммы (относительное
и абсолютное количество лимфоцитов,
лейкоцитов и эритроцитов) ................................. 253
8
14.2. Подсчет лейкоцитов в камере Горяева ..................
14.3. Определение относительного и абсолютного
содержания лимфоцитов в крови.
Понятие лимфоцитоза и лимфопении ..................
14.4. Иммунодиагностика нарушений
иммунной системы ............................................
14.4.1.Тесты 1го уровня ....................................
14.4.2.Тесты 2го уровня ....................................
14.5. Определение чувствительности
к иммуномодуляторам .......................................
Глава 15
Вакцинация ..................................................................
15.1. История вакцинации .......................................
15.2. Антигенные препараты, используемые
как вакцины ...................................................
15.3. Эффективность вакцин ....................................
15.4. Безвредность вакцин ........................................
15.5. Стоимость вакцинации .....................................
15.6. Пассивная иммунизация ..................................
15.7. Иммунные сыворотки и иммуноглобулины ........
15.8. Иммуноглобулины ...........................................
15.9. Антитоксические сыворотки .............................
15.10. Диагностические антигены и аллергены .............
15.11. Бактериофагивирусы ......................................
256
256
257
259
259
260
262
262
263
268
269
270
270
271
273
274
275
276
Глава 16
Техника безопасности при постановке
иммунологических методов ............................................. 280
Глава 17
Биобезопасность при постановке иммунологических
методов .........................................................................
17.1. Понятие биобезопасности и биорисков .................
17.2. Рекомендации для безопасной работы ..................
17.3. Правила использования и хранения
биопрепаратов, их транспортировка ....................
17.4. Лиофилизация микроорганизмов
(биологических препаратов) ...............................
284
284
287
289
291
Словарь иммунологических терминов ............................... 293
9
ПРЕДИСЛОВИЕ
Быстрое развитие иммунологии требует адекватного от
ражения ее основ и новых открытий в учебных пособиях раз
личного уровня. На этом фоне весьма заметно отсутствие
учебных пособий по ветеринарной иммунологии, в которых
бы в краткой и доходчивой форме были изложены как теоре
тические, так и прикладные вопросы иммунологии. В связи с
этим студенческая аудитория вынуждена использовать изда
ния не всегда соответствующего своей специальности профи
ля (чаще медицинского). Именно поэтому публикация учеб
ного пособия по ветеринарной иммунологии для широкой
аудитории студентов, аспирантов и научных работников яв
ляется актуальной.
В целом авторам удалось в довольно сконцентрированном
виде, ясным и доступным языком представить все основные
разделы современной фундаментальной иммунологии.
Материал по стилю изложения весьма полезен для студен
тов, аспирантов, преподавателей ветеринарных вузов, для
широкого круга биологов и специалистов других дисциплин,
интересующихся проблемами иммунологической науки и
обеспечения биологической безопасности.
10
ВВЕДЕНИЕ
Иммунология характеризуется высокой скоростью разви
тия с первых лет ее становления и вплоть до наших дней, и во
многом поэтому основные достижения иммунологов отмече
ны большим числом Нобелевских премий, а сами иммуноло
гические подходы и методы внедрены в широкую клиниче
скую практику. Многолетние наблюдения ученых и клиници
стов ведущих отечественных и зарубежных клинических
центров показали, что имеется лишь относительно небольшое
число заболеваний, не индуцированных нарушениями в сис
теме иммунитета, или заболеваний, не приводящих к ее на
рушениям. Для диагностики иммунопатологий, выявления
нарушений в системе иммунитета, контроля применяемой те
рапии и массовой оценки иммунного статуса с целью выявле
ния иммунодефицитов и прогнозирования возможного их
развития были разработаны панели моноклональных антител
и тестсистемы на их основе, которые играют огромную роль в
разработке фундаментальных проблем иммунологии. В ре
зультате разработаны и создаются новые иммунодиагности
кумы, иммунотропные и иммуномодулирующие лекарствен
ные средства, адъюванты и вакцинные препараты, разраба
тываются новые приемы иммунотерапии заболеваний. И сей
час запросы клинической практики являются мощным сти
мулом для дальнейшего развития фундаментальной иммуно
логии. Востребованность иммунологии в клинической меди
цинской практике, в фундаментальных и прикладных иссле
дованиях нашла широкое отражение в создании кафедр им
мунологии, курсов и кафедр повышения квалификации вра
чей аллергологовиммунологов во многих вузах страны.
Опубликовано как за рубежом, так и в России большое коли
чество учебников, различных учебных пособий и монографий
по медицинской иммунологии, многие из которых стали на
стольными. Так, например, помимо известных учебников по
иммунологии В.И. Иоффе (1968), А.Е. Вершигоры (1975,
1980), Р.В. Петрова (1982, 1987), А.Я. Кульберга (1985),
В.Г. Галактионова (1998, 2000, 2004), А.А. Ярилина (1999,
11
2010), А.В. Караулова и соавт. (1999, 2005), Г.Н. Дранника
(1999, 2003, 2006), Р.М. Хаитова и соавт. (2000, 2002, 2010),
Н.Н. Попова и соавт. (2004), Р.М. Хаитова (2006, 2008, 2010)
и др. известны трехтомники по иммунологии (под редакцией
У. Пола, 1987–1989) и по клинической иммунологии и аллер
гологии (под ред. Л. Йегера, 1990), руководство по клиниче
ской иммунологии и аллергологии (под ред. Г. Лолора
младшего и др., 2000). В течение ряда лет в России издается и
переиздается перевод учебника по иммунологии И. Ройта и
соавт. В 2007–2008 гг. выпущены руководства по наглядной
иммунологии (Г.Р. Бурместер и соавт.) и по наглядной ал
лергологии (М. Рекен и соавт.), в 2003 и 2008 гг. — атлас по
медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии
(под ред. А.С. Быкова, А.А. Воробьева и В.В. Зверева), в
2010 г. Р.М. Хаитовым, А.А. Ярилиным и Б.Б. Пинегиным
издан атлас по иммунологии и др.
В то же время учебные пособия по современной ветери
нарной иммунологии практически отсутствуют. Ранее издан
ные
учебники
по
ветеринарной
иммунологии
(P.M. Outteridge, 1985; Я.Е. Коляков, 1986; Е.С. Воронин и
соавт., 2002) не полностью отражают достижения современ
ной иммунологической науки. Имеется лишь одно недавно
изданное зарубежное пособие по ветеринарной иммунологии
(I.R. Tizard, 2009), и то оно пока не переведено. Между тем в
последние годы появились новые данные, существенным об
разом углубляющие наши представления о строении и функ
циях иммунной системы животных, высокозначимые для
клинической практики. Учитывая большой интерес студен
ческой аудитории, аспирантов, ветеринарных врачей и биоло
гов к проблемам иммунологии, мы решили хотя бы в малой
степени заполнить образовавшийся вакуум.
Данное учебное пособие представляет собой доступно из
ложенный материал по основным вопросам иммунологии,
включая ее теоретические и практические вопросы.
Представляемая читателю книга рассматривает цен
тральные проблемы иммунологической науки — строение и
функции системы иммунитета, даны представления о функ
12
ционально различных клеточных системах, популяциях и
субпопуляциях Т и Всистем иммунитета, обеспечивающих
поддержание генетического гомеостаза животных в ответ на
поступление в организм разных форм антигена, о механизмах
формирования иммунологических реакций врожденного и
адаптивного иммунитета. Особое внимание уделено описанию
центральных эффекторов врожденного иммунитета, обеспе
чивающих основы для формирования реакций адаптивного
иммунитета и являющихся первой линией противомикробной
защиты организма. Даны представления о клетках миелоид
ного ряда, участвующих в реакциях иммунитета. Описаны
молекулярные механизмы формирования антигенраспозна
ющего рецепторного аппарата лимфоцитов, клеточных взаи
модействий и сигнальных путей, приводящих к активации
клеток системы иммунитета. Описаны и охарактеризованы
растворимые продукты иммуноцитов (цитокины, антитела,
пептидыантибиотики, система комплемента и др.), через ко
торые опосредуются функции эффекторных клеток. Даны со
временные представления о генетических механизмах кон
троля индукции и развития реакций иммунитета, о главном
комплексе гистосовместимости человека и животных и его
биологических функциях. Описаны первичные и вторичные
иммунодефициты животных и иммуномодуляторы, приме
няемые для нормализации приобретенных нарушений имму
нитета.
Описаны модельные системы, применяемые для исследо
вательских целей в области иммунологии. Нами впервые в
подобных изданиях представлено описание правил биобезо
пасности при проведении экспериментов с использованием
микроорганизмов. В приложениях даны терминологический
словарь и рекомендуемая литература.
Таким образом, широкий контингент студентов, ордина
торов, аспирантов, преподавателей не только ветеринарных,
но и биологических вузов и исследователей получает самые
последние сведения по современной иммунологии. Все заме
чания и пожелания будут приняты авторами с благодарно
стью.
Скачать