Практическое использование достижений иммунологии

Содержание Введение

1. Активный иммунитет

2. Нормальная реакция на антигенную стимуляцию

3. Иммунный ответ в пределах вакцинированной популяции животных

4. Адъюванты

5. Преимущества и недостатки живых и инактивированных вакцин

6. Виды вакцин

7. Цели вакцинации

8. Серопрофилактика и серотерапия

9. Применение Ти В-активина при острых кишечных и респираторных заболеваниях животных

10. Использование для профилактики и лечения острых кишечных заболеваний специфических поливалентных вакцин и сывороток крови

11. Использование для профилактики и лечения острых кишечных заболеваний лактобактерина и бактериофагов

12. Иммуноглобулины

13. Диагностические иммунной сыворотки и иммуноглобулины

14. Диагностические антигены и аллергены

15. Трансплантация эмбрионов

16. Пересадка эмбрионов Вывод Используемая литература

Введение

вакцина животное кишечный эмбрион Иммунология — наука об иммунитете. Она изучает проявление, механизмы и способы управления иммунитетом, а также разрабатывает иммунологические методы диагностики, лечения и профилактики болезней человека и животных.

Принято считать, что начало новой науке положили замечательные опыты английского врача Э. Дженнера. Он заметил, что во время эпидемий человеческой оспы чаще не заболевают доярки. Как известно, коровы болеют оспой с поражением кожи, особенно кожи вымени и сосков, где развиваются оспенные пустулы. У доярок, заразившихся от больных оспой коров, пустулы образуются на руках. Наблюдая эти явления, Дженнер пришел к выводу, что после заражения и переболевания доярок коровьей оспой они становятся невосприимчивыми к заражению человеческой оспой. В подтверждение своих наблюдений в мае 1796 г, он привил 8-летнему мальчику сначала коровью оспу, а через 1,5 месяца оспу человека, и мальчик не заболел. Его открытие дало человечеству лишь способ предупреждения оспы.

Основоположником современной научной иммунологии признан Луи Пастер. К концу XIX и в начале XX столетия были сделаны многие открытия, создавшие научный фундамент иммунологии. В 1883 г И. Мечников открыл фагоцитоз и ввел понятие «клеточного иммунитета». В эти годы развивалась и гуморальная теория иммунитета, сторонником которой был П. Эрлих. Длительная полемика между сторонниками клеточного и гуморального иммунитета способствовали формированию иммунологии как науки.

В результате новых открытий и достижений иммунология выросла в самостоятельную научную дисциплину, охватывающую круг проблем современной биологии, медицины и ветеринарии.

В общем комплексе противоэпизоотических мероприятий особое место отводят своевременной диагностике, специфической профилактике и терапии инфекционных болезней.

Биологической промышленностью для ветеринарной практики выпускается более 150 различных биопрепаратов. В соответствии с целевыми назначением и принципами изготовления их подразделяют на следующие группы: вакцины, лечебно-профилактические сыворотки и иммуноглобулины, диагностические иммунные сыворотки и иммуноглобулины, диагностические антигены и аллергены, бактериофаги.

Биопрепараты для промышленных целей производят на специализированных предприятиях — биокомбинатах или биофабриках. Контроль за производством биопрепаратов, разработка стандартов и технических условий для ветеринарных целей осуществляет Всесоюзный государственный научно-контрольный институт ветеринарных препаратов (ВГНКИ), Москва.

1. Активный иммунитет Одной из принципиальных задач практической иммунологии является создание у животного состояния полной защиты против действия болезнетворных организмов. С этой целью применяют либо вакцинацию, создавая, таким образом, активный иммунитет, либо вводят сыворотку для получения временного пассивного иммунитетом. Из двух этих способов иммунизации более предпочтительна вакцинация, она имеет существенные преимущества не только как профилактическая процедура, которую можно провести в проходящее для животновода время; она экономична в отношении материала, и опасность побочных явлений при ее применении сводится до минимума.

Идеальная вакцина должна создавать иммунитет, аналогичный или даже более сильный, чем иммунитет, возникающий после обычного переболевания. Она должна быть стабильной, удобной для введения и совместимой с другими вакцинами, которые вводятся одновременно; она не должна вызывать побочных реакций, должна обеспечивать защиту большинства вакцинированных животных, иметь эффективность, не зависящую от присутствия антител, и обеспечивать стабильную защиту после введения одной дозы. Живая вакцина не должна вызывать заболевания других животных. Хотя эти требования к биологическому материалу могут показаться излишними. Пригодными считаются лишь те вакцины, которые удовлетворяют большинству из названных критериев. Особого внимания заслуживают вакцины против желтой лихорадки и полиомиелита людей, против чумы крупного рогатого скота и бруцеллеза, а также вакцина против чумы собак.

2. Нормальная реакция на антигенную стимуляцию Вакцины готовят из организмов или продуктов их метаболизма. Некоторые содержат целый ряд антигенных веществ. Только некоторые из этих антигенов могут присутствовать в одной дозе вакцины в количестве, достаточном, чтобы вызвать немедленное образование антител. Пороговый уровень антигенной стимуляции варьирует для каждого антигена в пределах от микрограмма или доли микрограмма на 1 кг веса иммунизированного животного. Но так как способность антигена вызывать образование антител не одинакова по отношению к отдельным животным или даже видам, количество антигена, присутствующее в смеси, не может являться гарантией надежного иммунного ответа. Даже если антигена введено достаточно для стимуляции иммунного ответа, первичная реакция антителообразования может быть настолько слабой, что остается незамеченной. В этом случае только появление антител после 2 инокуляции вакцины будет указывать на сенсибилизацию животного данным антигеном.

Интенсивность первичного иммунного ответа, пропорционально количеству введенного антигена. При повторной вакцинации реакция на минорные антигены может быть относительно больше, чем на основные антигены вакцины, когда иммунный ответ на последние уже достигает пика. Из всех антител, которые появляются после вакцинации и ревакцинации, лишь немногие обладают защитным эффектом. Поэтому при производстве вакцины нужно стремиться сохранить или увеличить содержание тех антигенов, которыми можно называть «защитными», и исключить неэффективными антигены. Это не только может усилить защитную реакцию, но и уменьшить конкуренцию антигенов.

На ранних стадиях первичного иммунного ответа повторная стимуляция антигеном не эффективна, поэтому слишком раннее введение бустер-дозы бесполезно. С другой стороны, сенсибилизация после введения первичной дозы сохраняется в течение нескольких месяцев, так что и более позднее введение бустер-дозы может оказаться малоэффективным, хотя защитная реакция в указанный промежуток времени была слабой. Поэтому при использовании вакцины важно строго следовать рекомендациям, касающимся времени введения бустер-дозы, так как они основаны на результатах вакцинации в полевых экспериментах.

3. Иммунный ответ в пределах вакцинированной популяции животных Реакция отдельных особей внутри группы животных на введение вакцины варьирует в зависимости от их генетической конституции. Величина титра антител у представителей вакцинированной популяции обычно распределяются по статистически «нормальной»; небольшое число животных имеет очень высокий титр и незначительная группа вообще не дает иммунного ответа на антиген. Отдельные животные могут отличаться в 100 раз по интенсивности образования гуморальных антител, имея одинаковый уровень иммунной защиты. Аналогичные результаты получены при экспериментальном заражении, т. е. в большой группе вакцинированных животных обнаруживаются неиммунные. В одних случаях это можно объяснить ошибкой метода, в других — животные могут оказаться совершенно неспособными приобретать состояние иммунной защиты, сколько бы раз ни проводилась введение антигена и какой бы способ не использовался для стимуляции у них иммунитета.

Для производственной проверки эффективности вакцин и качества каждой серии проводится экспериментальная иммунизация. Даже в этих тестах, которые проводят в идеальных условиях, обнаруживаются животные, которые дают иммунный ответ с образованием очень низкого уровня антител или погибают при заражении. Из этого следует, что ни одна вакцина не может гарантировать 100%-ную защиту стада или стаи. Однако для предотвращения распространения вирулентного эпизоотического заболевания, например чумы крупного рогатого скота, нет необходимости в создании полного иммунитета. Если подавляющее большинство животных в каждом стаде обладает защитным иммунитетом, цепь передачи инфекции будет прерываться и эпизоотия затухнет. Следовательно, те немногие животные, у которых отсутствовала реакция на антиген, не будут контактировать с патогенными организмом и выживут. Например, передача бешенства от собаки к собаке задерживается именно таким способом даже в том случае, если вакцинации подвергается лишь 70% собак. Однако при таких энзоотиях, как сибирская язва или столбняк, среди неимунных животных может быть падеж, поскольку отдельные особи будут контактировать с инфекцией на протяжении длительного периода своей жизни.

Хорошей принято считать такую вакцину, которая может стимулировать образование антител в продолжение длительного периода времени, пусть даже в низком титре.

4. Адъюванты Эффективность большинства вакцин можно значительно увеличить, добавляя к ним различные неантигенные вещества. Такие вещества, неспецифически увеличивающие интенсивность и длительность антителообразования, называются адъювантами.

Впервые явление адъювантности наблюдал в 1925 г. Гастон Рамон, знаменитый французский иммунолог и ветеринар. Он обнаружил, что у некоторых лошадей, гипериммунизированных для получения дифтерийной антисыворотки, на месте введения антигена образуются абсцессы. Эти животных имели также значительно больший титр антител. Абсцессы могли быть результатом заражения из-за несовершенства метода иммунизации. Поэтому Рамон пытался вызвать такой же, но стерильный абсцесс, добавляя к вакцине перед инъекцией различные вещества. Неожиданно он обнаружил, что наибольший эффект достигается при добавлении в вакцину тапиоки (т.е. фактически чистых гранул крахмала). Хотя смесь оказалась исключительно эффективной в указанных целях, реакция, возникающая в месте введения, делает ее непригодной для общего терапевтического использования.

В последнее время в практику вошел новый тип адъюванта, приготовленный на основе минеральных масел. При использовании такого адъюванта предварительно растворенный или суспендированный в воде антиген очень тонко диспергируется в масле, в результате чего получается водно-масляная эмульсия. В качестве масла применяется высокоочищенный жидкий парафин. Помимо масла, в смеси непременно должен присутствовать эмульгатор для стабилизации эмульсии, в против случае капли воды будут соединяться вместе и отделяться от масла. В качестве эмульгатора обычно применяют арлоцел А. Перед приготовлением адъюванта на животных тщательно проверяют масло и эмульгатор, чтобы убедиться, что они не токсичны.

Водно-масляная эмульсия, которую обычно вводят внутримышечно или внутрибрюшинно, представляет собой густой кремоподобный материал. Минеральное масло не метаболизируется, так что капли эмульсии с находящимся внутри них антигеном удерживаются в месте введения длительное время после распада эмульсии вследствие ферментативного расщепления эмульгатора антиген медленно выделяется из этих капель на протяжении нескольких лет.

Такая водно-масляная эмульсия дает идеальный длительный иммунный ответ. Её используют при введении гриппозной вакцины лошадям, клостридиальной вакцины овцам. Адъювант подобного типа мог бы применяться еще шире. Однако в месте введения иногда отмечаются побочные реакции. Они особенно ярко выражены, если в эмульсии содержится антиген грамотрицательных бактерий. Причина подобных реакций неизвестна, но если их исключить, то водно-масляные вакцины могут стать стандартным средством вакцинации.

Одним из типов водно-масляной эмульсии, который широко используется в экспериментальной работе, является полный адъювант Фрейнда. В основной масляной фазе этой эмульсии содержатся убитые нагреванием Mycobacterium tyberculosis или близкие им микроорганизмы. Адъювант Фрейнда особенно эффективен как стимулятор клеточного иммунитета. Применение его в терапевтических целях ограниченно, так как он неизменно вызывает образование абсцесса в месте введения. Адъюванты, приготовленные на основе водно-масляной эмульсии и включающие гидроокись алюминия и аналогичные материалы, называются депообразующими адъювантами. Их действие заключается в удержание антигена в одном месте и медленном его освобождении его на протяжении длительного времени. Другими депонирующими веществами, имеющими терапевтическое применение, являются сапонин и альгин. Сапонин вызывает повреждение тканей, которое способствует задержке антигена в месте инъекции. После введения растворимого альгината натрия он быстро превращается в нерастворимый альгинат кальция, в результате чего образуется депо. Известно несколько веществ, адъювантные свойства которых проявляются иным образом. Они не создают депо антигенов и могут вводиться в различные места в разное время. Эти вещества способны непосредственно стимулировать антителообразующую систему и называются адъювантами прямого действия.

5. Преимущества и недостатки живых и инактивированных вакцин Если инактивация патогенного организма произведена правильно, инактивированные вакцины можно использовать без опасений вызвать открытую форму заболевания. Однако процедуры, необходимые для инактивации и вирулентности организма, могут вызвать повреждение или разрушение его основных антигенов. Инактивированные вакцины чаще всего слабоантигенны, поэтому для получение приемлемого уровня защиты необходимо делать несколько инокуляций вакцины. Для усиления иммуногенности к вакцине можно добавлять адъюванты, однако это иногда приводит к нежелательным вторичным реакциям в месте введения. Кроме того, после повторного введения бустер-дозы могут наблюдаться состояния гиперчувствительности и активация реакция клеточного иммунитета. Местное и общее действие всех этих факторов порой приводит к серьёзным последствиям.

Живые вакцины обычно содержат аттенуированные формы патогенных организмов, которые, тем не менее, способны непродолжительное время размножаться в организме хозяина, пока защитные механизмы последнего не затормозят их развитие. В течение этого времени образуется такое количество антигена, которое превышает дозу антигена, вводимую при одной инокуляции инактивированного материала. Если мутант подобран правильно, иммунная защита, которую он создает, эффективна в отношении вирулентных форм организма того же типа. Это означает, что антигены, которые вызывают защитный иммунитет, должны быть одного и того же типа как в вирулентной, так и в авирулентной формах патогенного организма. Таким образом, должно существовать точное равновесие между вирулентностью этих специальных агентов и способностью их размножаться достаточно долгое время в организме хозяина, чтобы стимулировать антителообразующую систему.

Большинство живых вакцин создают надежный иммунитет, но в некоторых случаях напряженность иммунитете непосредственно связана с остаточной вирулентностью аттенуированного штамма. Более вирулентный организм обеспечивает лучшую защиту, однако некоторые особи из вакцинированной популяции животных могут подвергаться слишком сильному его воздействию или даже погибнуть. Таким образом, основным ограничением при использовании живой вакцины является остаточная вирулентность. Нельзя, например, использовать живые вакцины против бруцеллеза, так как аттенуированные организмы вызывают орхит. Однако живые вирусные вакцины обладают тем преимуществом, что создают раннюю неспецифическую защиту путем стимуляции процессов интерферонообразования уже через 1−2 дня после введения.

При внедрении живой вакцины нового типа всегда остается опасность реверсии аттенуированного штамма к вирулентному типу, что может привести к новой вспышке заболевания. Объяснить это можно следующим образом: поскольку размножение аттенуированного мутанта может поддерживаться в специфических условиях, созданных специально для выделения вакцинного штамма, то при возвращении его в благоприятные природные условия из потомства мутантного штамма может быстро выделиться вирулентный тип вируса. В практических условиях реверсия наблюдается редко и обнаружить ее можно лишь в специальных лабораторных опытах. Причина этого может заключаться в том, что для хорошего вакционного штамма делеция гена более вероятна. При этом нужно отметить, что для приготовления вакцин в первую очередь выбирают такие штаммы, которые лишены способности легко возвращаться к дикому типу, поэтому на практике возможность реверсии к вирулентности очень мала. Если вирулентный тип иногда и может появиться, то вначале ему придется преодолеть резистентность организма, обусловленную данной вакциной, и затем найти восприимчивых животных для своего распространения. Однако к этому времени вакцинированные животные уже станут иммунными. Действительно, в производственных условиях еще не зарегистрировано случаев возврата к вирулентности и последующего распространения заболевания при использовании животных вакцин, если они приготовлены из правильно отобранных аттенуированных штаммов.

Штаммы вирусов для живых вакцин против вирусных заболеваний культивируют в таких живых системах, как куриный эмбрион, тканевая культура или даже взрослое животное. Поэтому существует определенный риск выделения вместе с вакцинным штаммом других неожиданных патогенных вирусов. Клеточные линии или эмбрионы могут нести в себе скрытую вирусную инфекцию, способную оказывать вредное действие на вакцинируемый организм при контаминации живой вакцины. Так, например, в живой вакцине против оспы птиц, которую получают на куриных эмбрионах, может присутствовать вирус лейкоза. Особенно опасны «медленные» вирусы — возбудители типа скрепи, поскольку заболевание может проявляться спустя длительное время после вакцинации, а убедительно показать связь их с вакциной другим способом довольно трудно. Применение вакцинных штаммов бактерий, культивируемых на синтетической среде, также не избавляет от этой опасности.

Другой недостаток живой вакцины заключается в том, что они требуют большей тщательности при хранении, инокуляции и разведении, чем инактивированный материал. Однако некоторые из них, учитывая присущую вирусу способность самостоятельно проникать в организм животного, можно вводить обычным простейшим способом, например, закапывая на слизистую глаза, применяя в виде аэрозолей или добавляя в пищу и питьевую воду.

6. Виды вакцин Для иммунопрофилактики инфекционных заболеваний используют вакцины различных типов.

Живые вакцины. Представляют собой взвесь вакцинных штаммов микроорганизмов (бактерий, вирусов, риккетсий), выращенных на различных питательных средах. Обычно для вакцинации используют штаммы микроорганизмов с ослабленной вирулентностью либо лишенных вирулентных свойств, но полностью сохранивших иммуногенные свойства. Данные вакцины производят на основе апатогенных возбудителей, ослабленных в искусственных или естественных условиях. Ослабленные штаммы вирусов и бактерий получают путем инактивации гена, ответственного за образование фактора вирулентности или за счет мутаций в генах, неспецифически снижающих эту вирулентность.

В последние годы для получения ослабленных штаммов некоторых вирусов используется технология рекомбинантных ДНК. Крупные ДНК-содержащие вирусы могут служить векторами для клонирования чужеродных генов. Такие вирусы сохраняют свою инфекционность, а зараженные ими клетки, а зараженные ими клетки начинают секретировать белки, кодируемые трансфицированными генами.

Живые вакцины имеют существенные преимущества перед убитыми, в связи с тем, что они полностью сохраняют антигенный набор возбудителя и обеспечивают более длительное состояние невосприимчивости. Однако, учитывая тот факт, что действующим началом живых вакцин являются живые организмы, необходимо строго соблюдать требования, обеспечивающие сохранение жизнеспособности микроорганизмов и специфической активности вакцин. Вакцины не содержат консерванты, при работе с ними необходимо строго соблюдать правила асептики и антисептики. Живые вакцины имеют длительный срок годности (1 год и более) и сохраняются при температуре 2 — 10 градусов.

За 5−6 дней до введения живых вакцин и спустя 15−20 дней после вакцинации нельзя применять для лечения животных антибиотики, сульфаниламидные, нитрофурановые препараты и иммуноглобулины, так как они снижают напряженность и продолжительность иммунитета. Вакцины создают активный иммунитет через 7−21 день, который сохраняется в среднем до 12 месяцев.

Убитые (инактивированные) вакцины. Для инактивации микроорганизмов применяют нагревание, обработку формалином, ацетоном, фенолом, ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком, спиртом. Такие вакцины менее опасны, они менее эффективны по сравнению с живыми, но при повторном введении создают достаточно стойкий иммунитет. При производстве инактивированных вакцин необходимо строго контролировать процесс инактивации и в то же время сохранить в убитых культурах набор антигенов. Высокая эффективность убитых вакцин связана с сохранением в инактивированных культурах микроорганизмов набор антигенов, обеспечивающих иммунный ответ. Для изготовления поливалентных вакцин лучше всего использовать штаммы микроорганизмов с широким спектром антигенов, учитывая иммунологическое родство различных серологических групп и вариантов микроорганизмов.

Химические вакцины. Состоят из антигенных комплексов микробных клеток, соединенных с адъювантами. Адъюванты используют для укрупнения частиц, а также для повышения иммуногенной активности вакцин. Эмульгированный или адсорбированный антиген становится более концентрированным. При введении в организм он депонируется и поступает с места введения в органы и ткани небольшими дозами. Медленная резорбция антигена пролонгирует иммунный эффект вакцины и существенно снижает ее токсичные и аллергические свойства.

Ассоциированные вакцины. Состоят из смеси культур микроорганизмов возбудителей различных инфекционных заболеваний, которые не угнетают иммунные свойства друг друга. Поле введения таких вакцин в организме животных формируется иммунитет против нескольких заболеваний одновременно (вакцины против лептоспироза и парвовирусной инфекции свиней).

Анатоксины. Это препараты содержащие токсины, лишенных токсических свойств, но сохранившие антигенность. Их используют для индукции иммунных реакций направленных на нейтрализацию токсинов. Анатоксины производят из экзотоксинов различных видов микроорганизмов. Для этого токсины обезвреживают формалином и выдерживают в термостате при температуре 37−40 градусов в течении нескольких дней. Они очищены от балластных веществ, адсорбированы и концентрированы на гидрооксид алюминия. Адсорбенты вводят в анатоксин для усиления адъювантных свойств. Анатоксины создают антитоксический иммунитет, который сохраняется продолжительное время. В настоящее время в ветеринарии используют анатоксин поливалентный против клостридиозов овец, столбнячный концентрированный.

Рекомбинантные вакцины. Используя метод генной инженерии, можно создавать искусственные генетические структуры в виде рекомбинантных молекул ДНК. Рекомбинантная молекула ДНК с новой генетической информацией вводиться в клетку реципиента с помощью переносчиков генетической информации, которые называются векторами. Получение рекомбинантных вакцин:

1. Клонирование генов обеспечивающих синтез необходимых антигенов;

2.

Введение

клонированных генов в вектор (вирусы, плазмиды);

3.

Введение

клонированных генов в клетки продуценты (вирусы, бактерии, грибы);

4. Культивирование клеток in vitro;

5. Выведение антигена и его очистка или применение клеток-продуцентов в качестве вакцин.

Готовый продукт должен быть исследован в сравнении с естественным референс-препаратом или с одной из первых серий генно-инженерного препарата, прошедшего доклинические и клинические испытания.

7. Цели вакцинации Вакцины используют в профилактических целях. Их вводят индивидуальным животным с учетом времени его возможного контакта с инфекцией. По прошествии определенного времени, необходимого для возникновения иммунитета, вводят бустер-дозу вакцины, если в этом есть необходимость.

В некоторых случаях вакцины используются в большей мере для защиты потомства, чем самих вакцинированных животных. В раннем возрасте большинство домашних животных получают первую иммунную защиту за счет антител, которые передаются через молозиво от матери. Щенки и котята небольшое количество иммуноглобулинов получают также внутриматочно через плаценту, а птицы через желток яйца. Поэтому, если материнская особь вакцинирована в подходящее время перед родами или до кладки яиц, ее иммунитет может пассивно передаваться потомству. Целенаправленная вакцинация подобного рода является эффективным способом создания немедленной защиты у новорожденных животных. Это особенно ценно в том отношении, что подобная вакцинация перекрывает период формирования собственной иммунной системы новорожденных, когда они не способны вообще или адекватно отвечать на введение антигена.

Вакцинацию иногда можно применять в ходе самой инфекции, либо для защиты еще не зараженных животных, которые находятся в контакте с инфекцией, либо как терапевтическое средство для инфекционных животных.

Введение

животным инактивированной вакцины против заболевания, когда оно проходит инкубационный период, не приводит ни к каким осложнениям. Однако мало вероятно, чтобы возникающий в это время иммунитет оказался достаточным для защиты от данной инфекции. Важным исключением из этого является применение инактивированной вакцины против бешенства у людей, которую обычно вводят только после контакта с инфекцией.

8. Серопрофилактика и серотерапия Сыворотки формируют в организме животных пассивный иммунитет, который сохраняется 2−3 недели, и используют для лечения больных животных при профилактики заболеваний в угрожаемой зоне. В иммунных сыворотках содержаться антитела, поэтому их применяют чаще всего с лечебной целью в начале болезни, с тем, чтобы достигнуть наибольшего лечебного эффекта у животных. Сыворотки могут содержать антитела против микроорганизмов и токсинов, поэтому они подразделяются на антимикробные и антитоксические.

Получают сыворотки на биофабриках и биокомбинатах путем двухэтапной гипериммунизации продуцентов иммуносывороток (лошадей, волов, овец, свиней, ослов). Гипериммунизацию проводят нарастающими дозами атигеннов (вакцин) по определенной схеме. На первом этапе животным-продуцентам вводят вакцину (1−2 раза), а затем по схеме в нарастающих дозах — вирулентную культуру производственного штамма микроорганизмов в течении длительного времени. При завершении иммунизации продуцентов обескровливают, кровь отстаивают, а сыворотку исследуют на стерильность и специфическую активность. При этом сыворотку подопытным животным вводят одновременно с аналогичными вирулентными микроорганизмами в летальных дозах или через некоторое время после заражения. В некоторых случаях при гипериммунизации животных антиген вводят в сочетании с адъювантами, которые способствуют повышению титра сывороток. При производстве антитоксических сывороток вначале продуцентов иммунизируют анатоксином, а затем вводят токсин.

Сывороточные лечебно-профилактические препараты используют в основном для экстренной иммунопрофилактики или устранения некоторых форм иммунодифицита у животных. С этой целью используют сыворотки или глобулины, полученных от животных, переболевших инфекционными болезнями при гипериммунизированных соответствующими профилактическими препаратами.

Антитоксические сыворотки получают при иммунизации крупных животных возрастающими дозами натитоксинов, а затем и токсинов. Полученные сыворотки подвергаются очистке и концентрации, освобождаются от балластных белков, стандартизируются по активности.

Антибактериальные и антивирусные препараты получают гипериммунизации лошадей соответствующими убитыми вакцинами или антигенами.

К недостатку действия сывороточных препаратов относится кратковременность формируемого пассивного иммунитета. Гетерогенные сыворотки создают невосприимчивость на 1−2 недели, гомологичные им глобулины — на 3−4 недели.

9. Применение Ти В-активина при острых кишечных и респираторных заболеваний животных Т-активин получен из тимуса молодых животных (крс до 12-месячного возраста) путем его ацетоновой экстракции и очистки и представляет собой гетерогенный комплекс иммунокорректирующих пептидов с массой от 1500 до 6000 Д. Т-активин — эффективное иммуномодулирующее средство. При иммуннодефицитных состояниях он нормализуте количественные и функциональные показатели Т-систем иммунитета, стимулирует продукцию медиаторов клеточного иммунитета, в том числе восстанавливает активность Т-киллеров, функциональную активность стволовых гемопоэтических клеток и нормализует ряд других показателей, характеризующих Т-клеточный иммунитет.

В-активин получают из ребер молодых свиней (до 6-месячного возраста). Представляет собой лекарственную форму препарата, полученную на основе миелопетидов — естественных продуктов жизнедеятельности клеток костного мозга, накапливающихся в культуральной среде при культивировании этих клеток. Из культуральной среды миелопептиды выделяют гельхромотографией и ультрафильтрацией. Препарат (группа гидрофобных отрицательно заряженных пептидов с молекулярной массой 1000−3000Д) под названием В-активин разрешен для клинического применения в ветеринарии и под названием миелопид — в медицине.

Миелопептиды вырабатываются клетками костного мозга различных видов животных и человека без дополнительного антигенного или митогенного воздействия, не обладают видовой специфичностью; их стимулирующий эффект наиболее выражен при наличии иммунодефицита. Спектр функциональной активности миелопептидов включают их способность увеличивать выработку антител, вовлекая в антителогенез дополнительное количество предшественников антителопродуцирующих клеток, стимулировать функциональную активность Т-лимфоцитов, макрофагов и лимфоцитов. Влиять на дифференцировку предшественников иммунокомпетентных клеток.

Способность входящих в состав Ти В-активинов низкомолекулярных пептидов стимулировать антитело образование, усиливать некоторые клеточные иммунные реакции, проявлять антиинфекционную активность и не оказывать при этом отрицательного влияния на организм животных позволяет использовать Ти В-активины при кишечных и респираторных заболеваниях животных.

На основании результатов экспериментальных исследований и производственных испытаний рекомендованы следующие дозы Ти В-активинов: Т-активин с профилактической целью — 2−4 мкгкг массы тела, с лечебной — 4−5мкгкг; оптимальная терапевтическая доза В-активина — 6−9 мгкг массы тела.

С профилактической целью Ти В-активины применяют 1 раз в день в течение 3 дней подряд, с лечебной — 1 раз в день 5−7 дней подряд.

Ти вактивины положительно действуют на течение ОКЗ и ОРЗ и у телят, и у поросят как при искусственном заражении животных летальными дозами микроорганизмов, так и в производственных условиях. При использовании Ти В-активинов в свиноводческих хозяйствах с профилактической целью заболеваемость поросят ОКЗ периода новорожденности снижалась в среднем на 30%, смертность — на 15%. Достаточно высока профилактическая эффективность этих препаратов и при ОРЗ как в отношении заболеваемости и смертности поросят, так и в отношении среднесуточного прироста массы тела.

Д. А. Девришов установил, что Ти В-активины у новорожденных телят повышают в крови количество Ти Влимфоцитов IgG, функциональную активность нейтрофилов и моноцитов, активность комплемента и лизоцима сыворотки крови, что и способствуют положительным результатам при их использовании.

10. Использование для профилактики и лечения острых кишечных заболеваний специфических поливалентных вакцин и сывороток крови Известно, что новорожденные у всех копытных животных имеют врожденный физиологический иммунодефицит, который компенсируется поступлением материнских антител из молозива в кровь вследствие проницаемости эпителия кишечника для нативных иммуноглобулинов в течении 24−48 часов после рождения. В организме матери могут образовываться и переходить в молозиво лишь специфические антитела против антигенов, вступавших в контакт и иммунной системой материнского организма. Поэтому с целью повышения в молозиве концентрации антител против наиболее распространенных возбудителей ОКЗ у молодняка сельскохозяйственных животных изготовлены и испытаны различные варианты вакцин.

Наиболее эффективной для профилактики ОКЗ животных оказалась ассоциированная бактериальная вакцина из стерильных микробных взвесей десяти вакцинных штаммов энтеробактерий (вакцина ОКЗ) в фенолизированном изотоническом растворе натрия хлорида, депонированная на гидроксиде алюминия.

В эксперименте на животных установлено, что максимальный защитный эффект вакцины достигается только при наличии в ее составе всех десяти компонентов. Исключение даже одного из них снижает эффективность вакцины. Наличие в препарате разных по природе антигенных комплексов позволяет в значительной степени расширять спектр эффективности препарата и обеспечивать защиту при смешанных кишечных инфекциях, которые наиболее часто наблюдаются в животноводческих хозяйствах.

При вакцинации глубокостельных коров ассоциированной бактериальной вакциной из 10 штаммов энтеробактерий (вакцина ОКЗ) у коров в сыворотке крови достоверно повышается уровень антител ко всем штаммам энтеробактерий, но больше всего к Proteus, Salmonella, E. Coli. Увеличение уровня специфических антител в сыворотке крови коров более выражено при совместном применении вакцины ОКЗ и Т-активина.

В молозиве, полученном от коров, иммунизированных вакциной ОКЗ, особенно совместно с Т-активином, существенно повышается концентрация IgG и IgM. Наиболее высокий уровень антител выражен в молозиве первого дня лактации; на 2−3й день он снижается, но сохраняется на более высоком уровне по сравнению с не привитыми вакциной ОКЗ.

После ослабления колострального иммунитета против ОКЗ эффективна профилактическая вакцинация телят 20−60-дневного возраста вакциной ОКЗ. Заболеваемость и смертность телят до 2-месячного возраста, иммунизированных вакциной ОКЗ, особенно в сочетании с Т-активином, существенно ниже, чем телят, привитых моновакцинами против сальмонеллеза и колибактерий.

Известно, что уровень заболеваемости новорожденных животных зависит от полноценности и своевременного получения первой порции молозива. Телята, которые не получили своевременно первую порцию молозива, в большинстве случаев заболевают ОКЗ различной степени выраженности. В патогенезе болезни всегда участвуют энтеробактерии. Для компенсации специфических антител на практике применяют различные моновалентные гипериммунные сыворотки. Эффективность указанных сывороток из-за низкой специфической активности и отсутствия антител к большинству наиболее распространенных возбудителей. Кишечных инфекций невелика при применении как с профилактической, так и с лечебной целью.

11. Использование для профилактики и лечения острых кишечных заболеваний лактобактерина и бактериофагов Лактобактерин создан с использованием культур лактобактерий двух штаммов — Lb. Fermentis и Lb. plantarium. При совместном культивировании с условно-патогенной микрофлорой на миллипоровых фильтрах резко угнетают рост протей, клебсиелл, энтеропатогенных эшерихий и других микроорганизмов с подавлением у них синтеза полисахаридов, адгезивныхсвойств, деформацией клеток за счет нарушения структуры клеточной стенки, превращений бактерий в мелкие извилистые палочковидные клетки.

Применение лактобактерина с первого дня рождения телят в каждое очередное кормление в течение 3 дней снижает уровень обсемененности кишечника условно-патогенной микрофлорой, профилактирует желудочно-кишечные заболевания, повышает усвояемость корма. Поросятам лактобактерин выпаивают ежедневно в течение первых 3 дней после рождения 1−3 раза в день. Существенных отличий при однократном и трехкратном введении лактобактерий у поросят не выявлено.

Следует отметить, что применение лактобактерина в лечебных целях при ОКЗ у молодняка без дополнительного использования симптоматических и диетических средств недостаточно эффективно, так как лактобактерин не успевает репродуцироваться и колонизироваться на слизистой оболочке кишечника из-за усиления перистальтики и соответственно учащения дефекации жидкими каловыми массами. В комплексной терапии ОКЗ лактобактерин играет ведущую роль, способствуя восстановлению микробиоценоза пищеварительного тракта путем подавления и элиминации из ЖКТ патогенных и условно-патогенных бактерий.

До сих пор перспективно использовать в лечебно-профилактических целях высокоспецифичных и безвредных бактериофагов. Однако монофаги при кишечных инфекциях в связи с участием в их возникновении множества возбудителей в условиях ферм оказались недостаточно эффективны. Поэтому при ОРЗ более эффективными стали полифаги.

Культивировать и хранить фаги необходимо раздельно, так как возможно угнетение репродукции клеток одних штаммов другими за счет конкуренции. При ОРЗ комплексное применение бактериофагов путем их смешивания и составления полифагов оказывает лечебное действие у более 98% больных телят.

Антигенная структура фагов представлена биополимерами (белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты), которые способны при введении в организм или в культуре лимфоидных клеток вызывать образование антител. Содержат не менее 4 антигенов. Иммунологическая активность фага обусловлена специфическими белками, не имеющими ничего общего с белками поражаемого микроба. Получены иммунные антифаговые сыворотки, с помощью которых в реакции нейтрализации определяют соответствующие фаги.

Взаимодействие фага с бактериальной клеткой определяется:

1. Наличием рецепторов, на которых может фиксироваться фаг;

2. Наличием в клеточной оболочке и цитоплазме ферментов, способствующих проникновению нуклеиновой кислоты;

3. Наличие в клетке ферментов, материалов и энергетических ресурсов, обеспечивающих синтез компонентов фага и формирование частиц фага (вирионов). В зависимости от этого процесс взаимодействия фага с клеткой протекает по типу продуктивной инфекции, или лизогении. В зависимости от этого различают вирулентные и умеренные фаги. Вирулентные фаги при проникновении в клетку бактерий размножаются в ней и вызывают лизис; умеренные фаги не вызывают лизиса, а остаются в состоянии лизогении.

В связи с высоким специфическим действием бактериофаги применяют для терапии и профилактики целого ряда инфекциооных болезней (гнойные и анаэробные инфекции, сальмонеллез и колибактериоз молодняка сх животных, пуллороз цыплят и др.). В микробиологической практике бактериофаги используют для дифференциации бактериальных культур (сибироязвенных, стаффилококовых, рожистых, сальмонеллезных, колибактериозных и др.). С помощью фага возможна также индикация патогенных бактерий во внешней среде (вода, выделения животных, пищевые продукты и другие субстраты) с помощью реакции нарастания титра фага.

12. Иммуноглобулины Иммуноглобулины, используемые для лечебных целей, представляют собой водный раствор глобулиновой фракции белка сыворотки крови животных, который содержит гаммаи бета-глобулины. Иммуноглобулин изготавливают из гипериммунных сывороток, применяют с лечебной и профилактической целью. Биофабрики выпускают глобулин против болезни Ауески, антирабический гамма-глобулин, противосибироязвенный глобулин, антистафилококковый гамма-глобулин и др.

В настоящее время применяют не специфический нормальный глобулин, содержащий комплекс гаммаи бета-глобулинов, полученных из белков сыворотки крови здоровых животных. Нормальный глобулин повышает естественную резистентность организма, стимулирует рост и развитие молодняка животных и птиц. Препарат молодняку вводят подкожно и внутремышечно, молодняку птиц — аэрозольно.

13. Диагностические иммунные сыворотки и иммуноглобулины Диагностические сыворотки в условиях лабораторий применяют для постановки серологических реакций с целью идентификации выделенных микроорганизмов и обнаружения растворимых белков микробного происхождения. Готовят их путем гипериммунизации кроликов или других животных микробными или вирусными антигенами, иногда клетками организма животных (эритроцитами). Используют агглютинирующие сыворотки (сальмонеллезные, колибактериозные, листериозные и др.), преципитирующие (сибироязвенная), гемолитические в РСК. Диагностические иммунные сыворотки часто метят флюорохромами и применяют для экспресс-диагностики инфекционных болезней (флюоресцирующая сальмонеллезная сыворотка, листериозная и др). Из диагностических сывороток готовят иммуноглобулины (антирабический флюоресцирующий иммуноглобулин для диагностики бешенства). Диагностические сыворотки должны обладать строгой специфичностью и высокой чувствительностью.

14. Диагностические антигены и аллергены Антигены — это генетические чужеродные вещества, способные индуицировать иммунный ответ (образование антител и эффекторов клеточного иммунитета) и вступать в реакцию с продуктами этого ответа. Иммунный ответ на каждый индивидуальный антиген специфичен. Как правило, антигенами являются молекулы наружных мембран клеток и клеточные продукты, секретированные из клетки. Антигенами могут быть не любые вещества, а преимущественно чужеродные макромолекулярные вещества (большинство белков, многие полисахариды. Гликопротеиды и др.)

Диагностические антигены используют для постановки серологических реакций, когда по известному антигену определяют наличие специфических антител сыворотки крови больного животного. Биофабрики для лабораторий готовят единый бруцеллезный антиген для РСК, РА и РДСК, комплексный туберкулезный антиген для РСК, вибриозный антиген для РА, паратифозные антиген для РА, антигены для диагностики лептоспироза, типоспецифические ящурные антигены, сухой антиген из риккетсии Бернета для РСК и др.

Аллергены — это вещества, способные вызывать развитие аллергических реакций (белки, протеиды, липополисахариды и др.), для возникновения аллергической реакции необходимо, чтобы иммунная система воспринимала аллерген в качестве антигена.

Свойства аллергенов:

1. Способны стимулировать выработку антител;

2. Способны связываться с антителами.

Биофабрики готовят аллергены для аллергической диагностики больных животных (альттуберкулин для птиц, туберкулин сухой очищенный (ППД), маллеин, бруцеллин ВИЭВ, комплексный аллерген из атипичных микобактерий (КАМ) и др.). Выпускают также диагностические фаги (сибиреязвенный бактериофаг К-ВИЭВ, сибиреязвенный бактериофаг «Гамма-МВА», стафилококковые фаги для типирования штаммов и др.), а также лечебно-профилактические фаги (бактериофаг против паратифа и колибактериоза телят, бактериофаг против пуллороза — тифа птиц и др.).

15. Транплантация эмбрионов В настоящее время в медицине и животноводстве многих стран, в том числе и России, все более широко распространятся метод получения потомства методом трансплантации эмбрионов. При этом яйцеклетку генетической матери — донора оплодотворяют спермой (в половых путях матери-донора или в пробирке) и пересаживают в матку другой матери — реципиенту («суррогатной» матери), где происходит развитие детеныша.

В медицине метод трансплантации эмбрионов используют чаще при некоторых видов бесплодия у женщин, при которых сохранена функция яичников, но не возможно нормальная беременность. В животноводстве трансплантацию эмбрионов применяют для более эффективного использования генетического потенциала высокопродуктивных животных, в том числе короврекордисток, от которых в течении года можно получить (методом трансплантации эмбрионов) не 1−2 как обычно, а до нескольких десятков телят с потенциально повышенной продуктивностью.

В настоящее время в животноводстве используются преимущественно нехирургический метод трансплантации эмбрионов, в основе которого лежит предварительная стимуляция репродуктивной системы одновременно доноров и реципиентов, которая позволяет получать эмбрионы непосредственно в половых путях доноров и пересаживать их в физиологически подготовленные к беременности половые пути реципиентов.

Техника трансплантации эмбрионов достаточно хорошо разработана; уже получены внутрии межвидовые эмбрионы — химеры от двух и даже трех родительских пар как лабораторных животных, так и сх — коров, коз, овец; идет изучение продуктивности химерных животных.

16. Пересадка эмбрионов Животным-реципиентам эмбрионы пересаживают нехирургическим методом с помощью специальных катетеров под ректальным контролем. Этот метод требует особых навыков, позволяющих избежать травмирования слизистой оболочки половых путей, и строгих асептических мер, предотвращающих занос инфекции. Эффективность пересадки эмбрионов может быть повышена при использовании препаратов, уменьшающих сокращение миометрия, особенно при манипуляциях с шейкой матки. На приживаемость эмбрионов большое влияние оказывает степень синхронизации полового цикла у донора и реципиента. Допустимы отклонения синхронности не более чем на 1 день.

Нехирургическую пересадку эмбрионов проводят с помощью специальных катеторов-шприцев. Система состоит из металлической трубки длиной 45 см и диаметром 4,5 мм, защитного кожуха длиной 25 см и диаметром 6 мм, пластикового (уретрального) катетера длиной 55 см и диаметром 3 мм, а также шприца на 1 мл с переходником. Защитный кожух прибора предназначен для соблюдения асептики при введении прибора в полость влагалища до цервикального канала. Трубка с закругленным наконечником служит для проникновения через цервикальный канал в рог матки. Гибкий катетер обеспечивает доступ через просвет трубки к верхушке рога — наиболее благоприятному месту для аппликации эмбриона.

Нехирургический метод пересадки позволяет транспортировать эмбрионы на значительные расстояния. Для этого теплый заряженный шприц-катетер помещают в утепленный контейнер, имеющий внутри такую же температуру. Контейнер перевозят осторожно строго в горизонтальном положении.

Вывод Сегодня мы знаем если не все, то многое из механизмов иммунного реагирования. Нам известны генетические основы широкого разнообразия антител и антиген распознающих рецепторов; какие типы клеток ответственны за клеточные и гуморальные формы иммунного реагирования; в значительной степени понятны механизмы повышенной реактивности и толерантности; выявлены молекулярные участники межклеточных отношений (цитокины); в эволюционной иммунологии сформирована концепция роли специфического иммунитета в прогрессивной эволюции животных.

Однако остаются нерешенными вопросы: СПИД. Почему гибнет столько Т-клеток? Эффективна ли вакцина? Аутоиммунитет. Обусловлен ли он вирусом? Рак. Может ли помочь иммунология? Макрофаги. Как они распознают чужеродность? Иммунодефициты. Станет ли генная терапия реальностью? Психонейроиммунология. Миф или реальность? Вакцинация. Сдадутся ли паразитарные болезни? Как действует вакцина на основе обнаженной ДНК?

Используемая литература

1. Ветеринарная микробиология иммунология: Учебник /Под ред. проф. Н. А. Радчука. — М.: Агропромиздат, 1991.

2. Костенко Т. С, Скаршевская Е. И, Гительсон С. С. Практикум по ветеринарной микробиологии и иммунологии: Учеб. Пособ. — М.: Агропромиздат, 1989.

3. Практикум по ветеринарной микробиологии и иммунологии. Костенко Т. С., Родионова В. Б., Скородумов Д. И. М.: Колос, 2001.

4. Врорнин Е. С., Петров А. М., Серых М. М., Девришов Д. А. Иммунология /под ред. Е. С. Воронина. — М.: Колос-Пресс, 2002. 408с.

5. Ветеринарная микробиология У. Дж. Гербед. Перевод с английского, предисловие и послесловие кандидата биологических наук. З. Ф. Богаутдинова. — Москва «Колос» — 1974.