Факультет

Студентам

Посетителям

Диагностическое значение иммуноглобулинов как носителей антител при серологической диагностике бруцеллеза

Серологическая диагностика бруцеллеза является самой распространенной в ветеринарной практике.

В продолжение всей истории борьбы с бруцеллезом сельскохозяйственных животных серологические методы диагностики заболевания находятся в состоянии совершенствования старых методов и разработки новых. К настоящему времени широко экспериментируется или уже регламентируется в инструкциях некоторых стран ряд новых методов.

Поиски более совершенных методов обусловливаются необходимостью полного выявления в неблагополучных стадах и отарах всех инфицированных животных, так как до настоящего времени, как правило, не удается серологическая дифференциация здоровых животных от больных.

Скрытое бруцеллоносительство, при котором не бывает антител в крови животных, сильно выраженное количественное и качественное колебание бруцеллезных антител в крови животных в период инфекционного процесса и после него, появление у животных поствакцинальных антител, возникающих после вакцинации вакциной из штамма № 19 или другими агглютиногенными или слабоагглютиногенными вакцинами, а также влияние на образование антител возраста, физиологического состояния животных и другие факторы вызывают необходимость в повторном применении на практике методов прямой и дифференциальной диагностики бруцеллезных антител.

Существенное значение для совершенствования серологической диагностики вообще и серологической диагностики бруцеллеза в частности имеет разрабатываемая в последнее десятилетие иммунологическая классификация сывороточных глобулинов — носителей антител. По этой классификации иммунные глобулины человека делятся на 5 классов, различающихся в зависимости от их химической структуры. Обозначение этих классов следующее: IgG, IgM, IgA, IgD и IgE (Ig — это сокращенное название иммуноглобулина). Указанные классы иммуноглобулинов могут также обозначаться G, М, А, D и Е. Иммунные белки, различающиеся по константам седиментации Свеберга, получаемые на ультрацентрифуге в искусственном гравитационном поле, имеют разную степень иммунной активности. По современной классификации гамма-глобулины, обозначаемые 7S, преимущественно входят в класс IgG, кроме того, в класс IgA и IgD. Иммунные белки, обозначаемые 19S, входят в класс IgM, а иммуноглобулин 9S—в класс IgE.

Иммуноглобулины домашних животных, по данным Герберта (1974), изучены недостаточно по сравнению с иммуноглобулинами человека. Некоторые иммуноглобулины у животных, как и у человека, представлены различными классами, имеющими одинаковое название с человеческими, например IgG, IgM. Эти иммуноглобулины характерны для сельскохозяйственных животных и птиц.

Сравнение других иммуноглобулинов животных с иммуноглобулинами человека является весьма приблизительным, так как идентификация их проводится по признаку электрофоретической подвижности, а однозначное название иммуноглобулинов может быть тогда, когда они сравнимы еще и по другим признакам, например по константе седиментации, содержанию углеводов, месту синтеза, характеру реакции как антитела и др. Иммуноглобулины, имеющие наименьшую подвижность в электрическом поле, обозначаются у2а, в некоторых случаях они подразделяются на у2а, у2b, 72c, где буква а соответствует компоненту с меньшей подвижностью, чем компонент, обозначенный буквой в и т. д. Глобулины с большей подвижностью, чем у2, обозначаются yI. Их также подразделяют на подгруппы. Наиболее подвижными являются глобулины, обозначаемые 19S; их относят к макроглобулинам и обозначают буквой М.

До настоящего времени подробно изучались указанные первые 2 класса иммуноглобулинов, имеющих довольно подробную характеристику. Иммуноглобулин G, по общему признанию, является наиболее активным антителом. Так, по данным Бойда (1969), гаммаглобулины, обозначаемые 7S, проявляют до 85—90% всей активности антител. Иммуноглобулины класса IgG имеют относительно небольшого размера молекулы (микроглобулины) и по 2 активных центра, способных присоединяться к детерминантному участку антигена. Эти антитела обнаруживаются не только в крови, но и в тканевых жидкостях, так как проходят через стенки сосудов. IgG вместе с тем возникают несколько медленнее по сравнению с IgM, но более длительно удерживаются в организме. Есть предположение (Бойд, 1969), что IgG ингибируют биосинтез IgM-антител. Так, например, если в первые дни (7 дней) возникают IgM-антитела, то к 25-му дню количество их постепенно уменьшается вплоть до полного исчезновения и нарастает количество IgG-антител. Важно отметить, что по современному представлению иммуноглобулины класса IgG (7S гаммаглобулин) синтезируются одним из двух типов плазматических клеток, принимающих участие в образовании антител, а другой тип тех же клеток синтезирует иммуноглобулины класса IgM (19S гаммаглобулин). Поэтому антитела обоих классов можно обнаружить в различных тканях иммунных животных.

IgG-антитела участвуют во всех серологических реакциях, которые основаны на соединении антигена с антителом. Однако требуется сравнительно большее количество тысяч молекул IgG-антител, чтобы осуществился феномен реакции агглютинации или реакции связывания комплемента, тогда как IgM-антител для тех же самых показателей требуются единицы молекул. Считается, что IgM-антитела более активны при их анализе в серологических реакциях с микробными антигенами, а IgG-антитела слабее проявляются с микробными антигенами, но более интенсивно с токсинами и другими подобными антигенами.

IgG-антитела имеют 75% тяжелых (относительная молекулярная масса 500 тыс.) аминокислотных цепей и 25% легких (относительная молекулярная масса 200 тыс.) цепей, соединенных между собой в молекулу днсульфиднымн связями. Эти цепи не разрываются при воздействии на них 2-меркаптоэтанолом. Иммунологическая активность этих антител в основном происходит за счет тяжелых цепей, следовательно, в особенности последних могут варьировать показания серологических реакции в зависимости от антигена и методики опыта. Каждый класс иммуноглобулинов имеет различающиеся тяжелые цепи. Например, показана большая разница между тяжелыми цепями иммуноглобулинов классов IgG и IgM.

IgM-антитела представляют собой крупные (относительная молекулярная масса 900 тыс.) молекулы и имеют значительно больше (до 10) активных центров взаимодействия с антигеном. Локализуются они преимущественно внутри сосудов крови. Эти антитела не проходят через плаценту. Поэтому в плодах животных могут быть обнаружены только IgG-антитела.

Практическое значение имеет свойство химического вещества 2-меркаптоэтаиола инактивировать IgM-антитела за счет разрыва дисульфитных связей, соединяющих части молекул. При аналогичной обработке IgG-антител их молекулы не изменяются. На этой основе считают возможным дифференцировать при помощи серологических реакций острую бруцеллезную инфекцию от хронической.

IgM-антитела стимулируются в организме животных только под влиянием грамнегативных бактерий.

По данным Герберта (1974), у крупного рогатого скота обнаруживаются в сыворотке крови 3 класса иммуноглобулинов — IgG, IgM, IgA. Иммуноглобулины класса IgG представлены и двумя подклассами — 1 gG1 и IgG2, различающимися по электрофоретической подвижности. Иммуноглобулины второго подкласса более подвижны, чем первого. Тяжелые цени обоих подклассов иммуноглобулинов класса IgG одинаковы. В молозиве обнаруживаются только иммуноглобулины подкласса IgG1 которые участвуют в реакции связывания комплемента, тогда как иммуноглобулины подкласса IgG2 в РСК не участвуют. У других животных (лошадей, овец и коз, свиней, а также собак, кошек и птиц) обнаружены иммуноглобулины разных классов и подклассов. Однако для серологии имеют реальное значение в основном иммуноглобулины с константой седиментации 7S (IgG) и 19S (IgM).

Рекомендации Комитета экспертов по бруцеллезу ФАО/ВОЗ (1971 г.) ограничиваются только двумя вышеуказанными классами иммуноглобулинов для исследований и обозначения в ветеринарной практике. Вместе с тем экспертами отмечено, что у телок после вакцинации их вакциной из штамма № 19 IgM-антитела появляются примерно на 5-й день после иммунизации и достигают максимального значения через 13 дней, в то время как IgG-антитела появляются одновременно с первыми или несколько позднее и достигают максимального значения на 28—42-й день после вакцинации. Напряжение IgM-антител уменьшается, но не всегда исчезает из сыворотки крови вакцинированных животных. Вместе с тем IgG-антитела исчезают из организма скорее, чем IgM-антитела.

После естественного инфицирования в организме появляются IgM — и IgG-антитела, но они резко различаются после вакцинации. Так, например, при бруцеллезе человека IgM-антитела являются основными агглютинирующими антителами, а IgG-антитела — фиксирующими комплемент, но часто не вызывают агглютинации корпускулярного антигена. В крови же крупного рогатого скота и IgM — и IgG — антитела вызывают агглютинацию, т. е. оба антитела агглютинируют корпускулярный антиген РА и способны фиксировать комплемент, т. е. соединяться с экстрактантигеном бруцелл. В крови свиней после их иммунизации вакциной из штамма № 19 IgM-антитела не фиксировали комплемент.

Отмечено, что на показания реакции связывания комплемента влияли следующие факторы: температура фиксации антигена (на холоде или при 37° С), структура антигена, виды сыворотки и класс антигена. Следовательно, при постановке РДСК на холоде можно получить лучшие результаты с одним и тем же классом иммуноглобулинов, чем при связывании комплемента при 37° С (см. РДСК при инфекционном заболевании, вызываемым Br. ovis, и при бруцеллезе).

Имеются сообщения о том, что неполные антитела у животных, вначале вакцинированных вакциной из штамма № 19 или 45/20, а затем инфицированных, обнаруживались дольше, чем агглютинирующие и фиксирующие комплемент антитела. Однако о наличии связи между инфекцией и неполными антителами не сообщается.

У собак, естественно инфицированных Br. canis, в сыворотке крови вначале появлялись IgM-антитела, а затем, через 7—13 дней, появлялись 4 подгруппы IgGS-антител и первые три IgGS-антител агглютинировали корпускулярный антиген.

В борьбе с бруцеллезом сельскохозяйственных животных имеет большое значение ранняя диагностика заболевания. Чем быстрее будут выявлены больные животные, тем раньше можно принять меры по ликвидации заболевания. Серологические реакции отвечают этому требованию более удовлетворительно по сравнению с методами аллергической, биологической и бактериологической диагностики. Диагноз на бруцеллез по реакции агглютинации и реакции связывания комплемента и другим реакциям, основанным на выявлении антител в крови, может быть установлен в близкие и отдаленные сроки после заражения животного бруцеллезом. После внедрения в организм заражающей дозы возбудителя через разные сроки у животных появляются в крови антитела. У крупного рогатого скота, овец, свиней антитела в крови появляются иногда на 5—8-й день после аборта, возникающего на почве генерализованного бруцеллеза. В других случаях в неблагополучном стаде молодняк заражается бруцеллезом в молочном периоде, а антитела в крови появляются через несколько месяцев или уже в период беременности (скрытое бруцеллоносительство). После наступившей бактериемии в крови животных могут быть обнаружены антитела методом РА раньше на 1-2 сут. чем по РСК. При параллельной постановке РА и РДСК эта разница не обнаруживается. Обычно такие случаи бывают на 5—8-е сут после наступившей бактериемии. Следовательно, ранний серологически и диагноз открывает для исследователя только тех зараженных животных, у которых инфекция уже приобретает активную форму. Животные, у которых инфекция находится в состоянии первичной латенции, не обнаруживаются серологическими методами, так как в крови таких животных еще не образовались бруцеллезные антитела. Поэтому важно, чтобы метод диагностики наиболее полно охватывал различные состояния инфекционного процесса, на этапах которого антитела могут быть разными. Например, в период начального развития инфекции обнаруживаются главным образом IgM-антитела, а в последующем — преимущественно IgG-антитела.

Бруцеллез протекает своеобразно почти у каждого в отдельности взятого животного, в зависимости от возраста, пола, беременности, физиологического состояния, вирулентности возбудителя, суперинфицирования и др. Поэтому в одном и том же неблагополучном стаде при возникновении инфекции наблюдаются индивидуумы, резко отличающиеся по времени и напряжению продукции антител. Кроме того, показания одной и тон же реакции выражение колеблются в зависимости от давности течения болезни и степени ее патологического проявления. Так, свежеинфицированные животные реагируют по РА в большем проценте, чем длительно болеющие; истощенные животные могут не реагировать либо реагировать очень слабо по всем реакциям.

Очень большое значение для своевременного распознавания болезнен имеет применяемый метод диагностики. Так, например, бараны, зараженные Br. ovis, в очень большом проценте реагируют по РДСК с экстракт-антигеном Br. ovis (до 95), но по РА они реагируют с корпускулярным антигеном Br. ovis слабо и в очень небольшом проценте (10—15), Эта разница объясняется тем, что клетки Br. ovis не имеют поверхностного бруцеллезного липополисахаридного S-антигена, следовательно, больные животные не имеют IgM-антител. Это положение в известной степени касается и бруцеллезной инфекции, поскольку поверхностно-оболочечный S-антиген сильно подвижен и резко снижается в клетках при диссоциации, происходящей в организме животных после начала бактериемии. Подвижность S-антигена немедленно отражается на степени эффективности отдельных реакций. Так, при параллельном исследовании по РА, РСК, РФ (реакции флокуляции) и КР (кольцевой реакции) сывороток крови крупного рогатого скота мы наблюдали несоответствие показаний от 0,5 до 8%. При этом меньше несовпадающих показаний отдельных реакций было с сыворотками свежеинфицировапных животных. Поэтому является общепризнанным, что при постановке двух, трех, четырех или большего количества реакций выявляется больных животных больше, чем при одной какой-либо реакции.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: