Специфический активный иммунитет


Специфический иммунитет к возбудителям холеры, как показали проведенные нами исследования, является полифак- торным [Адамов А.К. и др., 1968—1979]. К этому же мнению пришли R.H.Waldman и соавт. (1971), D.Rowley (1974), l.Knop,
D. Rowley (1975) и др. Все иммунные механизмы [Адамов А.К., 1981] объединяют в 8 общих факторов (иммуноинформацион- ный, иммуноклеточный, антительный, гуморальный, арецеп- торный, функциональный, выделительный и регуляторный) и 8 местных факторов (иммунотканевый, арецепторный, гу­моральный, органный, выделительный, функциональный, микрофлорный и регуляторный).
Многие исследователи считали, что основными защитны­ми механизмами в кишечнике служат фагоцитоз, комплемент и кишечные антитела (копроантитела). Однако проведенные нами исследования показали, что иммунитет обусловлен слож­ными молекулярными и клеточными эффекторными механиз­мами, причем в специфической защите участвуют не только иммунокомпетентные клетки, но и энтероциты [Адамов А.К., 1989] и, по-видимому, макрофаги [Покровская М.П. и др., 1964; Кириличева Г.Б. и др., 1989; Dodin A. et al., 1972]. В фор­мировании клеточных защитных механизмов против холерных вибрионов активно участвуют лимфоциты [Кузнецова О.Р. и др., 1976; Самострельский А.Ю. и др., 1978], в том числе Т- и В-лимфоциты [Рубцов И.В. и др., 1975; Ледванов М.Ю. и др., 1986, 1987, 1988, 1989; Соболев С.М., Степанова Т.Н., 1987;
Герасимова К.И. и др., 1988; Козырева Л.А., Сорокин Т.Б., 1988; Соркин Т.Б., Козырева Л.А., 1988; Richardson S.H., Kuhn R., 1986; Warner G.L. et al., 1989]. В лимфоидных обра­зованиях кишечника обнаружены Т-супрессоры и Г-контрсуп- рессоры [Lamont A.G. et al., 1987]. Холерный экзо- и анаток­син при парентеральном введении вызывают формирование гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) [Горская Е.М. и др., 1980; Fujisawa Н. et al., 1987; Kay R.A., Perguson А., 1989].
Парентерально введенный антиген поглощается макрофа­гами и после переработки презентуется стволовым клеткам с последующим формированием В-лимфоцитов, продуцирую­щих антитела.
При пероральном введении антигенов их захватывают М-мем- бранные клетки эпителия, покрывающего групповые лимфа­тические фолликулы (пейеровы бляшки). Затем, вероятно, после частичной ферментной обработки они поступают в макрофаги. Из М-клеток антигены, по-видимому, могут пере­даваться в звездчатые (дендритические) клетки собственной пластинки слизистой оболочки или в макрофаги, а затем в дендритические клетки. Из макрофагов и дендритических клеток антигены могут презентоваться Г-лимфоцитам. Взаимодействие этих клеток происходит, вероятно, при участии молекул глав­ного комплекса гистосовместимости МНС класса И.
По данным R.L.Owen и соавт. (1986), М-клетки захватыва­ют живые вибрионы и не захватывают убитые.
N.Lycke и J.Holmgren (1989) в экспериментах на мышах линии G57BL/6 установили, что через 1 год после премиру­ющей пероральной иммунизации холерным экзотоксином переносили сингенным животным клетки брыжеечных лим­фатических узлов и селезенки. Реципиенты после переноса им клеток приобретали способность реагировать на пероральное заражение холерным экзотоксином образованием клеток — продуцентов антитоксинов. У реципиентов перенесенные клетки обнаруживались в брыжечных лимфатических узлах, селезен­ке, в собственной пластинке слизистой оболочки кишечной стенки, но не в пейеровых бляшках. Независимо от источни­ков клеток памяти в кишечнике они образовывали клон кле­ток — продуцентов IgA-антител, в селезенке — IgG-антител. Предварительная перед введением реципиенту обработка кле­ток памяти моноклональными антителами k Л Id и компле­ментом устраняла клетки памяти. Клоны — продуценты анти­тел в организме реципиента не образовывались. Обработка моноклональными антителами к Thy. 1.2 и комплементом не оказывала влияния на клетки памяти.
Иммунитет после перенесенного заболевания холерой со­храняется к гомологичному серовару до 12 мес, к гетероло­гичному—до 6 мес [Адамов А.К., 1981; Ghosh А.К., 1974].
Данные отечественных и зарубежных исследователей гумо­рального механизма иммунитета [Коробкова Е.И., 1959; Ада­мов А.К., 1980, 1981, 1982; Pollitzer R., 1960] подтверждены, углублены и расширены другими исследователями [Оленичева Л.С, Непомнящая Н.Б., 1984; Бугоркова Т.В., Наумшина М.С., 1987; Генова Ю.Г. и др., 1987; Наумшина М.С. и др., 1987; Курбанов Ш.Х., Тепляков А.Б., 1987; Сагеева О.Ф. и др,, 1987, 1988; Шахламов Э.Н., Буравков С.В., 1987; Эмдина И.А. и др., 1987; Белов Л.Г., 1988; Белов Л.Г. и др., 1988; Глянь- ко Е.В., Авроров В.П., 1988; Грачев Ю.А. и др., 1988; Кароль В.В., Гофман Е.Л., 1988; Либинзон А.Е. и др., 1988, 1988а; Малы- хина З.В. и др., 1988; Тюменцев С.Н. и др., 1988; Куличен- ко М.А. и др., 1989].
N.F. Pierce и соавт. (1988) считают, что иммунные механиз­мы при холере направлены против заселения кишечника хо­лерными вибрионами. По другим данным, иммуногенные штаммы холерных вибрионов вызывают формирование меха­низмов, блокирующих адгезию вибрионов к энтероцитам и подавляющих размножение их в кишечнике [Адамов А.К. и др., 1973, 1975, 1980-1990].
На молекулярном уровне защитное действие общих и ме­стных факторов иммунитета обусловлено взаимодействием антител против структурных антигенов, ферментов и токси­нов холерных вибрионов с ферментами и модуляторами ме­таболических циклов клеток макроорганизма [Адамов А.К. и др., 1990]. Основу молекулярной иммунологии холеры состав­ляют механизмы, которые могут быть объединены в семь групп (табл. 103, 104). Они обеспечивают следующие функции им­мунной системы:
• информационно-регуляторные: распознавание холерных вибрионов и их антигенов, а также регулирование их обез­вреживания;
• арецепторные: блокирование адгезии холерных вибрионов к энтероцитам и связывание токсинов с рецепторами;
• барьерные: предупреждение проникновения вибрионов к энтероцитам и в ткани кишечника;
• подавление размножения вибрионов посредством иммун­ных циклов, состоящих из антител к структурным антиге­нам холерных вибрионов, ферментам и модуляторам кле­ток макроорганизма;
• подавление размножения вибрионов с помощью антифер- ментных иммунных циклов, состоящих из антител к фер­ментам холерных вибрионов, ферментам и модуляторам клеток макроорганизма;
• нейтрализацию токсинов холерных вибрионов посредством антитоксических иммунных молекулярных циклов, включа­ющих антитоксины, ферменты и модуляторы клеток мак­роорганизма;
• выведение антигенов или продуктов их распада из организ­ма;
• обеспечение функционирования перечисленных механиз­мов и компенсирования повреждений, вызванных холер­ными вибрионами [Адамов А.К., 1981].
Таблица 103
Основные антивибрионные иммунные молекулярные циклы противохолерного иммунитета

Примечание. Условные обозначения указаны в тексте.

Иммунные молекулярные циклы включают два компонента: специфический и неспецифический. Антитела, специфический компонент иммунных циклов, управляют действием неспеци­фических компонентов циклов. Как известно, под влиянием холерных антигенов в организме образуются IgM-, IgA- и IgG- антитела, которые выполняют различные функции.
Антитела IgM и IgG активируют комплемент в другие неспецифические компоненты иммунных циклов. Антитела
Основные антитоксические иммунные молекулярные циклы противохолерного иммунитета

класса IgA обладают антитоксической активностью и, как показали А.К.Адамов и соавт. (1977),—антиферментной ак­тивностью.
В тонкой кишке животных преобладают секреторные IgA- антитела и из крови поступает значительное количество анти­тел класса IgG. Согласно данным R.J.Yancey и соавт. (1979), полученным в экспериментах с антителами против IgG и IgA, в местных механизмах иммунитета важны антитела обоих классов. Подавление образования антител класса IgA или IgG с помощью соответствующих антител незначительно снижало местный иммунитет. При подавлении антител обоих классов иммунитет утрачивался.
Модельные эксперименты с очищенными препаратами компонентов метаболических циклов животных и человека, а также опыты на животных [Адамов А.К. и др., 1976—1990] показали, что ведущими в подавлении жизнедеятельности вибрионов являются две группы иммунных циклов: IV и V (см. табл. 103). К IV группе иммунных циклов, которые обла­дают антивибрионной активностью, относятся следующие:

В указанных циклах Ag — антитела к О- и Н-(структурным) антигенам холерного вибриона; Хв — холерные вибрионы;— вибриоцидный эффект при определенном значении pH; Ij — замедление размножения.
Группа V иммунных циклов, также проявляющая антивиб-
рионную активность, объединяет антиферментные циклы, состоящие из антител к структурным антигенам или трофи­ческим ферментам холерных вибрионов, и компоненты мета­болических циклов клеток животных.
В экспериментах установлено существование двух антифер- ментных иммунных циклов, подавляющих размножение хо­лерных вибрионов:

В этих циклах АГа — антитела к холерной АТФазе; Afx — антитела к неизвестным ферментам холерного вибриона (ве­роятно, к некоторым ферментам гликолитического цикла).
Группа VI иммунных циклов (см. табл. 104), характеризую­щаяся антиэкзотоксической активностью, объединяет следую­щие иммунные циклы:

В этих циклах АЬ — антитоксины; Сг — холерные токсины; 10 — нейтрализация токсинов;— разрушение токсинов.
Необходимо отметить, что в приведенных молекулярных циклах взаимодействие антител с ферментами проявляется при разведении сывороток 1:250 и выше.
Группа VII иммунных циклов, существование которых предполагается, обусловливает связывание некоторых фраг­ментов антигенов гликолипидами и сегрегацию их в гранулы клеток иммунной системы:

В этих циклах А — антитела к антигенам холерных вибри­онов;— антигенные фрагменты; РБ — белок гликолипид; 1т — сегрегация.
Опыты на животных позволяют предположить, что иммун­ные циклы IV (3, 4, 6, 7), V (2, 3) и VI (1, 2, 3) функци­онируют в полости тонкой кишки; IV (1, 4, 5—7), V (1, 2) и VI (1, 2, 3) - в энтероцитах; IV (1-7), V (1-3), VI (1, 3) и VII — в фагоцитах; IV (1), V (2, 3) и VI (1—3) —в плазме крови.
Механизмы общих факторов иммунитета при иммунизации существующими вакцинами формируются достаточно активно [Адамов А.К. и др., 1972; Адамов А.К., 1980, 1981; Назарова
Л.С., 1981], за исключением антиферментных иммунных цик­лов.
Ведущими в защите от холерных вибрионов являются ме­стные факторы иммунитета. Местные — иммунотканевый и арецепторный — факторы направлены на предупреждение ад­гезии холерных вибрионов к энтероцитам и разрушение кле­ток холерных вибрионов. Холерные вибрионы, попадая в тон­кую кишку человека, чтобы вызвать заболевание, должны адгезироваться на энтероцитах. Токсин также вызывает пато­логический процесс только после связывания с клеточными рецепторами. Механизмы, направленные на блокирование адгезии и взаимодействия токсина с рецептором, объединены нами в арецепторный фактор.
Согласно сообщению E.S. Fubara и R.Freter (1973), адгезия вибрионов на энтероцитах зависит от активности в них гли­колиза. При ингибировании гликолиза количество адгезиро- вавшихся вибрионов на энтероцитах возрастает. В иммунном организме адгезию вибрионов подавляют антитела к О- и Н-ан- тигенам [Клюхин С. и др., 1927; Самострельский А.Ю. идр., 1978; Freter R., 1969—1974]. Расчеты, произведенные нами по данным W.Chaicumpa и D.Rowley (1972), показали, что для подавления адгезии необходимо, чтобы в содержимом тонкой кишки титр антител к О-антигенам был не ниже 3-106 BE. Для подавления адгезии у человека ему требуется ввести пе­рорально 3 * 109 BE.
Как показали исследования на животных, практически невозможно путем активной иммунизации обеспечить содер­жание вибриоцидных антител в кишечном секрете в титре, равном 3- 106 BE. Поэтому только этот механизм защиты не может обеспечить невосприимчивость организма к холерной инфекции [Адамов А.К., 1980].
Кроме антиадгезивного действия антител, существенным механизмом арецепторного фактора является блокада анти­токсинами связывания токсина с рецепторами энтероцитов. Активной частью рецептора является ганглиозид Gml. Кроме того, нами установлено, что при иммунизации холерным анатоксином в энтероцитах уменьшается содержание гангли- озида Gml [Адамов А.К., Павлова Ю.П., 1979]. При вакцина­ции возможны следующие механизмы снижения активности рецепторов в энтероцитах: 1) уменьшение синтеза ганглиози- да Gml; 2) полимеризация ганглиозида Gml с образованием димеров и более сложных его полимеров, не связывающих экзотоксин; 3) усиленное выделение из энтероцитов гангли­озида Gml. При иммунизации морских свинок мы наблюдали в крови увеличение концентрации ганглиозидов, не связыва­ющих холерный экзотоксин.
Одновременно с механизмами, блокирующими адгезию, в энтероците функционирует сорбционный механизм, который, по нашим представлениям, способствует разрушению холер­ных вибрионов. При этом для разрушения холерных вибрио­нов энтероциты адсорбируют их на микроворсинках в опреде­ленных зонах, где функционируют иммунные молекулярные циклы, вызывающие гибель холерных вибрионов. Иммунный энтероцит в этих зонах цитоплазматической мембраны со­держит специфические антитела и функционирует как сво­еобразный иммуносорбент. На поверхности цитоплазматичес­кой мембраны (см. табл. 103 и 104), вероятно, функциониру­ют I, IV—1, 2, 3, 4, 5; V—1, 2, 3 и VI — 1—3 иммунные молекулярные циклы [Адамов А.К., Малыхина З.В., 1978]. По-видимому, указанные механизмы обеспечивают бактери­цидное действие слизистой оболочки тонкой кишки иммун­ных животных, обнаруженное R.Freter (1969—1974), E.S. Fubara и R.Freter (1973), W.Chaicumpa и соавт. (1972), I.Knop и R.Rowley (1975), а также подавление подвижности, отмечен­ное J.Knop и J.E. Bellamy (1976). Живые изолированные эн­тероциты совместно с антителами также действуют вибрио- цидно [Freter R., 1970]; мертвые энтероциты — слабо инги­бируют размножение вибрионов [Адамов А.К. и др., 1977]. При нарушении кровоснабжения слизистой оболочки бакте­рицидное действие ее снижается. Эти данные подтверждают существенную роль неспецифического компонента в иммун­ных циклах и бактерицидное действие слизистой оболочки тонкой кишки.
Гуморальный местный фактор объединяет защитные меха­низмы кишечного секрета. В нем, по-видимому, функциони­руют (см. табл. 104 и 105) иммунные циклы: II, III, IV — 2, 4; V — 2, 3 и VI. Антитела, содержащиеся в кишечном соке, блокируют адгезию вибрионов к энтероцитам.
Слизь, содержащая антитела к О- и Н-антигенам, выпол­няет роль барьера, замедляющего продвижение холерных виб­рионов к энтероцитам. Согласно сообщению G.D.Schrank и W.F.Uerwey (1976), если слизь содержит антитела, то холер­ные вибрионы не могут проникнуть через этот барьер к мик­роворсинкам энтероцитов. Вблизи ворсинок, где концентра­ция антител и ферментов высокая, они наблюдали подавле­ние размножения холерных вибрионов.
Содержимое тонкой кишки — химус, в котором много клетчатки (целлюлозы), также выполняет защитную функцию путем адсорбции на частицах клетчатки холерных вибрионов и, вероятно, их токсинов. В иммунном организме клетчатка в тонкой кишке содержит и антитела. В связи с этим ее можно рассматривать как подвижный иммуносорбент.
В экспериментах на белых мышах I.Knop и D.Rowley (1975) установили, что у иммунных животных холерные вибрионы быстрее элиминируются из тонкой кишки в толстую.
Взаимодействие иммунотканевого, арецепторного, гумораль­ного и регуляторного местных факторов иммунитета коорди­нируется кишечником — органом, для которого характерен элиминационно-хроматографический фактор. Кишечник по­средством перистальтики обусловливает перераспределение вибрионов по слизистой оболочке, с тем чтобы на каждый энтероцит сорбировалось, вероятно, не более 1 вибриона. При этом условии иммунные энтероциты способны умертвить хо­лерный вибрион, адсорбировав его на своей цитоплазмати­ческой мембране в зоне действия иммунных молекулярных циклов. Органный фактор, следовательно, способствует пере­распределению вибрионов в кишечнике (своего рода хрома­тографии), а также сорбции на энтероцитах и частицах химуса. Кроме того, органный фактор обеспечивает выведение их из тонкой кишки в толстую и во внешнюю среду. Органный элиминационно-хроматографический фактор мы рассматрива­ем как очень эффективный механизм защиты. Достаточно напомнить, что из организма тяжелобольного холерой по­средством этого защитного фактора ежедневно выводится 2 ■ 1013 вибрионов (или примерно 0,5 г вибрионов).
Другие перечисленные выше местные факторы иммунитета еще только изучаются.
Следует подчеркнуть, что основу иммунитета к холере составляют антимикробные механизмы [Адамов А.К. и др., 1973, 1975; Адамов А.К. и др., 1981 — 1990; Адамов А.К., Ада­мов О.А., 1990; Pierce N.F. et al., 1988].
При иммунизации холерными вакцинами, так же как и в организме больного, формируется функциональная система искусственного иммунитета, которая обеспечивает своевре­менное распознавание проникших в организм возбудителей холеры и гармоническое активирование всех факторов имму­нитета [Адамов А.К., 1981].
Для обеспечения защиты мобилизуются метаболические процессы, обеспечивающие иммунные механизмы необходи­мыми ферментными звеньями, модуляторами и энергией.
Метаболическая перестройка организма при формирова­нии иммунитета чрезвычайно сложна. После многих почти безуспешных попыток, предпринятых в начале текущего сто­летия, исследования в этом направлении в последующие годы проводились не систематически. С 1968 г. в лаборатории инсти­тута «Микроб» ведется изучение указанных проблем. В экспе­риментах установлено, что при иммунизации активируется метаболизм посредством адаптационных механизмов и меха­низмов, участвующих в реализации стресс-реакции [Горькова А.В. и др., 1972; Козырева Л.А. и др., 1984; Шанин И.В., 1987; Соболев С.М., Степанова Т.М., 1987; Щуковская Т.Н., Горь­кова А.В., 1988; Дмитриева В.П. и др., 1990; Адамова Г.В. и др., 1988; Мохин К.М. и др., 1989], причем активирование метаболизма направлено на генерирование энергии, которая используется для синтеза антител, разрушения антигенов, и на компенсирование изменений в организме с целью обеспе­чения нормальной его жизнедеятельности [Адамов А.К., 1970* Горькова А.В. и др., 1972; Назарова Л.С., 1981; Наумшина М.С. и др., 1987, 1989; Хакимов М.М., Абдулаев А.И., 1988].
Сложным и еще малоизученным следует признать материн­ский иммунитет. По-видимому, кроме специфических антител секретируемых с молоком, в формировании материнского иммунитета участвуют и некоторые ферменты, содержащиеся в молоке (лактопероксидаза и ряд других). В экспериментах на животных доказано, что молоко иммунизированных холерны­ми антигенами коз и коров при пероральном введении защи­щает их от заболевания холерой [Адамов А.К., 1980; БЫшатига Т. ег а1., 1981; Воезтап-Нпке^ет М. а а1., 1989].
Формирование иммунных механизмов происходит под вли­янием антигенов холерных вибрионов, относящихся к детер­минантам вирулентности. По мнению А.К. Адамова (1975, 1980, 1981, 1984), холерные вибрионы содержат более 15 детерми­нант вирулентности: 1) антиген 1 (Н, подвижность); 2) по­ложительный хемотаксин — детерминанта VI:; 3) детерминан­та адгезии и межмембранного кооперативного взаимодей­ствия — 8; 4) антиген-9 (термолабильный антиген, обеспечи­вающий защиту вибрионов от действия желудочного сока);
1) 8-форма колоний; 6) антиген 15 (слизь); 7) Р1 —комплекс транспортных ферментов; 8) Р1 — комплекс трофических фер­ментов; 9) Гб — констелляция деструктивных ферментов; 10) \У — вибриоцины; И) 1^ — комплекс ферментов, обеспе­чивающих деление клетки; 12) антиген 13 — энтеротоксин; 13) антиген 14 — мембранотоксин; 14) антигены 2, 3, 4 — экзотоксины; 15) сидерфор — белок, транспортирующий ион железа в клетку вибрионов.
При анализе возможности формирования иммунных меха­низмов под влиянием разных антигенов [Адамов А.К., 1981], инактивирующих указанные детерминанты, получены следу­ющие данные. Подавление адгезии, подвижности и действия эндотоксина обеспечивают антитела к термостабильным О- антигенам 2, 3 и 4. Гемагглютинин не вызывает образования защитных механизмов [8уеппегЬо1ш А.-М. е! а1., 1983]. Анти­токсины эффективно нейтрализуют холерные экзотоксины. Не исследована эффективность специфических антител в инакти- вировании вибриоцинов, антигена 9 и ферментов, обеспечи­вающих деление вибрионов. Инактивирование ферментов, входящих в детерминанты Р1, Р1 и Рс1, возможно иммунными антителами против этих ферментов. Однако они обладают слабыми антигенными свойствами. Антиферментные антите­ла, согласно гипотезе А.К. Адамова, занимают центральное место в формировании искусственного иммунитета к холере. Организм, блокируя с помощью антиферментных антител транспорт веществ в клетки вибрионов и некоторые метабо­лические процессы, обусловливает их гибель от дефицита энергии [Адамов А.К., 1975, 1980, 1981]. В связи с низкой антигенной активностью ферментов ведется углубленное изу­чение способов усиления иммуногенности ферментов, входя­щих в детерминанты Рг, Рс1 и другие неизученные детер­минанты, а также поиски адъювантов для ферментов.
По мнению Д.Роули (1983), липополисахарид (эндоток­син) не играет существенной роли в формировании иммуни­тета к холере. Этот автор считает, что иммунитет к холере обусловлен действием экзотоксина и лабильных белковых антигенов. По нашим наблюдениям, формирование иммуни­тета происходит под влиянием антигенных детерминант виру­лентности в оптимальных для иммуногенеза соотношениях [Адамов А.К., 1975, 1980, 1981].
Использование новых антигенных комплексов и ферментов при конструировании холерных вакцин требует разработки новых методов определения иммунологической перестройки организма.
Широко изученные О- и Н-антигены активируют с помо­щью образовавшихся против них антител иммунные молеку­лярные механизмы, эффективно функционирующие только при достаточно высоких титрах антител. Надежная защита лигированных петель тонкой кишки кроликов от заражения холерными вибрионами наблюдалась у животных, иммунизи­рованных путем внутрижелудочного 3-кратного ежедневного введения по 40 мг убитых вибрионов и холерного анатоксина на 1 кг массы тела в течение 3 дней [Адамов А.К., Волоси- вец А.И., 1979, 1990]. Возможно, у животных, иммунизиро­ванных большими дозами микробных клеток, в индукции иммунных механизмов принимают участие не только О- и Н- антигены, но и еще неизвестные слабые антигены вибрио­нов, не проявляющие иммунологической активности при введении небольших доз убитых вибрионов.
По данным Т.ЬЫЬага и соавт. (1980), у мышей иммунитет к внутрибрюшинному заражению холерными вибрионами регистрировался только после ежедневных 3-кратных введе­ний перорально по 30—60 мг убитых вибрионов на 1 кг массы тела. У мышей линии с!с^ он обеспечивал 100 % защиту, у животных других линий — от 14 до 60 %. В то же время в сыворотке крови не обнаруживались антитела к О- и Н-анти- генам.
В соответствии с приведенными данными, для формирова­ния иммунитета у человека ему необходимо вводить ежеднев­но 50—60 мг антигенов холерных вибрионов на 1 кг массы тела в течение 3 дней (разовая доза в среднем 4—4,8 г на человека в день).
Многие исследователи в последние годы ведут поиск еще неизвестных антигенных детерминант и протективных антиге­нов. Так, согласно сообщениям В.Gustafsson и J.Holme (1983)
C. V.Sciortino и соавт., (1985), T.Ito и соавт., (1987), L.Zhu и Sh.Zhang (1988), липополисахарид из холерных вибрионов серовара Огава содержит антигенные детерминанты, общие для сероваров Огава и Инаба, а также серовароспецифичес- кую детерминанту Огава. Свойством агглютинировать холер­ные вибрионы обладали только антитела к липополисахари- дам О-видовому, Огава и Инаба [Sciortino C.V. et al., 1965]. Липополисахарид обладает слабой иммуногенностью [Forrest B.D. et al., 1989].
По данным J.Shimada и соавт. (1987), детерминанта серова- роспецифического антигена Инаба синтезируется в клетках
V. fluvialis группы 19.
Комплекс генов, кодирующих синтез О-антигенов холер­ных вибрионов, был клонирован Р.А. Monning и соавт. (1986) в штамме E.coli К-12. Посредством рестрикционного анализа клонов они обнаружили, что примерно 15 kb относились к общим О-антигенам клонов, последующие 15 kb содержали клоны Огава. Антитела к штамму К-12, содержащему клон рРМ 1001 (детерминанта холерного О-антигена Инаба), при пероральном введении защищали мышей-сосунков от перо­рального заражения холерными вибрионами.
У энтеропатогенных вибрионов с помощью холерной О-аг- глютинирующей сыворотки был обнаружен антиген, общий с антигеном холерных вибрионов (не относящийся к видовому и серовароспецифическим О-антигенам), который не вызы­вал у кроликов образования гомологических антител [Адамов А.К., Щуркина И.И., 1975]. По данным J.Shimada и соавт. (1987), детерминанта серовароспецифического антигена Ина­ба синтезируется в клетках V.fluvialis группы 19. Иммуноген- ность и свойства дермодекротоксина недостаточно изучены [Ефимцева Е.П., 1963; Помухина О.И., Уралева В.С. 1987, 1988, 1989; Исупов И.В. и др., 1990; Watanabe Y., Verwey W.F., 1965].
Среди белков наружной мембраны холерных вибрионов Sh.Kabir 0980), J.F.Kelley и Gh.D. Parker (1981), Т.А.Аболина и соавт. (1987) обнаружили слаботоксичные антигены с моле­кулярной массой 68 000, 48 000, 45 000, 1300. По данным A.Faris и соавт. (1982), S.Kabir и A.Showkat (1983), поверхно­стные белки, обладающие гидрофобными свойствами, спо­собствуют адгезии холерных вибрионов.
H.Yamaguchi и соавт. (1986) с помощью иммуноэлектрофо­реза обнаружили новый перекрестно реагирующий белок у 11 видов бактерий, в том числе и в клетках холерных вибри­онов. Он характеризовался молекулярной массой 60 000.
Sh.Kabir (1989) с помощью перекрестного иммуноэлект­рофореза обнаружил в клетках холерных вибрионов 01 серо- вара 30 мигрирующих к аноду антигенов, одним из которых был липополисахарид. Большинство из них по свойствам от­носились к белкам. Часть из них располагалась на наружной мембране; основной белок наружной мембраны находился в тесной связи с липополисахаридом.
Согласно сообщению D.Sengupta и соавт. (1989), белки наружной мембраны ОМР холерного 01 серовара и не 01 серовара имеют много общего в антигенной структуре. Они обнаружили общие антигенные свойства у белков наружной мембраны с массой 36 000 и 25 000—26 000 холерных вибри­онов 01 и не 01 серовара. Сыворотки против этих антигенов защищали кроликов от заражения их холерными вибрионами в лигированные петли тонкой кишки.
Используя моноклональные антитела, C.V.Sciortino и соавт. (1985), C.V.Sciortino (1989) выявили среди белков наружной мембраны холерных вибрионов, выращенных на агаре с мяс­ным экстрактом, антиген ОМА с молекулярной массой 18 000. Моноклональные антитела против этого антигена при перо­ральном введении в смеси с холерными вибрионами защища­ли 90% животных от заболевания (в контроле 99% животных погибало), но в кишечнике полной гибели вибрионов не происходило. В содержимом кишечника они обнаруживались в концентрации 108 и выше. Причины этого явления остались необъясненными. Антитела против других 5 антигенов наруж­ной мембраны и липополисахарида не защищали животных от заражения холерными вибрионами.
J.Pochlner и соавт. (1986), М.В. Jalajakumari и Р.А. Manning (1990) выявили последовательности нуклеотидов, кодирую­щие информацию о белках наружной мембраны холерных вибрионов с молекулярной массой 22 000.
По данным V.L. Miller и J.J. Mekalanos (1988), 2 основных белка наружной мембраны ОтрТ и OmpU находятся под контролем гена toxR. Экспрессия этих белков, токсина и ТсрА (пилевого фактора колонизации) зависит от концентрации аспарагина, аргинина, глутаминовой кислоты и серина. Тем­пература и pH влияют преимущественно на экспрессию хо­лерного токсина и ТсрА. По-видимому, перечисленные выше факторы служат регуляторными сигналами для гена toxR.
В капсуле жгутиков холерных вибрионов обнаружены 3 по­липептида молекулярной массой 61 500, 60 000 и 56 500 [Hranit- zky K.W et al., 1980].
С помощью моноклональных антител T.Jto и T.Yokota (1987) установили, что холерные вибрионы синтезируют 2 типа ан­тигенов: 1-й тип антигенов после прогревания не утрачивает свойства образовывать типичные агглютинаты; 2-й тип после прогревания вместо крупных образует мелкозернистые агглю­тинаты.
По данным G.Jonson и соавт. (1989), холерные вибрионы, выращенные в лигированных петлях тонкой кишки в нелиги- рованной тонкой кишке, экспрессировали 7—8 белков кле­точной оболочки, не обнаруживаемых в вибрионах, культиви­руемых на обычных лабораторных средах. Некоторые белки, обнаруживаемые в наружной мембране выращенных in vitro вибрионов, в выращенных in vivo вибрионах обнаруживались в меньшем количестве. Новые белки не индуцировались при выращивании вибрионов в среде, лишенной железа, что ука­зывает на их отличие от белков системы транспорта железа. Изменения профиля белков наружной мембраны при выра­щивании in vivo разных штаммов вибриона было закономер­ным. Новые белки обладали антигенными свойствами.
K.Richardson и соавт. (1989) исследовали с помощью им- муноблоттинга специфичность иммуноглобулинов в сыворот­ке и кишечном секрете людей — добровольцев, зараженных холерными вибрионами 01 серовара. Они установили, что в холерных вибрионах синтезируется 3 типа белковых антиге­нов: антиген i содержался в вибрионах обоих сероваров и биоваров; антиген и — в штамме, которым заражали добро­вольцев; антиген iii — в выращенных in vivo вибрионах. С этими антигенами, относящимися к белкам наружной мемб­раны клеток с молекулярной массой менее 25 000, реагиро­вали сывороточные IgG- и секреторные IgA-антитела добро­вольцев.
H. Fujsawa и соавт. (1987) в опытах на мышах линии BALBC, иммунизированных холерной живой вакциной, обнаружили, что освобождение их кишечника от вибрионов происходит под управлением антител против нового антигена, синтезиро­ванного живой вакциной в организме этих животных, во время их иммунизации. Вероятно, новый антиген представляет со­бой фермент, выполняющий важную функцию в клетках виб­рионов, активность которого подавляется антиферментными антителами.
Новый антиген у холерных вибрионов, образующийся в определенной питательной среде, открыли M.Ehara и соавт. (1986, 1989). Они же разработали методику выделения в очи­щенном виде субъединиц фимбрии холерных вибрионов и определили N-концевую последовательность аминокислот.
Токсин-корегулирующий антиген пили (TCP) обнаружи­вался только в классических холерных вибрионах, выращен­ных в определенных условиях [Sharma D.P. et al., 1989].
По мнению P.Manning (1987), образование протективных антител вызывают белки наружной мембраны холерных виб­рионов, жгутиков и ЛПС, не вызывают — гемагглютинины.
Обширную группу термолабильных малоизученных антиге­нов представляют ферменты холерных вибрионов. В нашей лаборатории систематически ведется изучение иммуногенных свойств ферментов с целью использования их в качестве ком­понентов вакцины. В экспериментах на морских свинках и кроликах было установлено, что ферменты холерных вибрио­нов — каталаза, муциназа [Адамов А.К. и др., 1977, Адамов А.К., Тихонов Н.Г., 1977; Адамов А.К. и др., 1980; Тихонов Н.Г., Адамов А.К., 1981], АТФ-аза [Адамов А.К., Тихонов Н.Г., 1977; Майоров Н.В. и др., 1984], нейраминидаза, аль- долаза и фермент П ФЭП-зависимой глюкозотранспортной системы [Тихонов Н.Г., Адамов А.К., 1981; Адамов А.К. и др., 1982, 1983] обладают слабой антигенностью.
В сыворотке животных, которым подкожно вводили с 7- дневным интервалом 640, 1280 и 2560 ед. муциназы или 11,6, 23,2 и 56,4 ед. протеазы, антитела к ферментам обнаружива­лись в титрах, равных 400—600 антиферментных единиц в 1 мл (АФЕ/мл). Токсического действия ферментов не отмеча­лось [Адамов А.К. и др., 1977; Адамов А.К., Тихонов Н.Г., 1977; Тихонов Н.Г., Адамов А.К., 1981].
Ферменты холерных вибрионов: АТФ-аза [Адамов А.К., Тихонов Н.Г., 1977; Майоров Н.В. и др., 1984, 1987; Майоров Н.В., 1990], нейраминидаза, альдолаза и фермент П ФЭП- зависимой глюкозотранспортной системы [Адамов А.К. и др., 1982; Адамов А.К. и др., 1985] при подкожной иммунизации кроликов по схеме 0,15, 0,33 и 0,66 мг белка на 1 кг массы тела с 7-дневными интервалами между инъекциями вызывают накопление антиферментных антител в крови в титрах, не превышающих 10—30 АФЕ/мл.
При энтеральной иммунизации кроликов путем 6-кратного с 2-дневными интервалами введения холерной муциназы (3 введения в тонкую кишку по 1 мг муциназы и 3 — по 2 мг фермента) в тонкой кишке накапливались IgA-антитела в количестве, равном 1 АФЕ в 0,032 мг белка слизистой обо­лочки. В этих опытах была обнаружена новая функция антител класса IgA, заключающаяся в способности инактивировать ферменты [Адамов А.К. и др., 1980].
С целью повышения антигенности холерной АТФ-азы в качестве стимуляторов антителогенеза изучались полный адъ­ювант Фрейнда, дрожжевая РНК, вибрионная нейраминидаза и РНК-аза [Майоров Н.В., Адамов А.К., 1985; Майоров Н.В., 1988]. Ни одно из этих веществ не обладало стимулирующим действием на образование анти-АТФ-азных антител при им­мунизации кроликов АТФ-азой.
В пробирочных экспериментах антиферментные антитела против холерных ферментов: протеазы, муциназы, нейрами- нидазы, альдолазы, гексокиназы [Адамов А.К. и др., 1977; Адамов А.К., Тихонов Н.Г., 1977], АТФ-азы [Адамов А.К., Тихонов Н.Г., 1977], фермента П ФЭП-зависимой глюкозот­ранспортной системы [Адамов А.К. и др., 1982; Адамов А.К. и др., 1983] замедляли размножение холерных вибрионов; анти­тела против холерных ферментов протеазы и муциназы [Ада­мов А.К. и др., 1977] ингибировали размножение холерных вибрионов только в среде с нативным белком. Они также обладали протективной активностью. Сыворотка против АТФ- азы холерного вибриона защищала лигированную петлю тон­кой кишки кролика от действия экзотоксина путем подавле­ния его синтеза в клетках вибрионов.
Холерная каталаза вызывала у животных синтез антител, которые, соединяясь с молекулами фермента, не ингибирова­ли их ферментной активности [Адамов А.К. и др., 1977].
Напряженный иммунитет к холере, согласно нашей гипо­тезе, может быть сформирован с помощью ферментов, вы­полняющих ключевые функции в транспортных звеньях или метаболических циклах вибрионов и доступных действию ан­тител.
J.P. Loventhal (1956), считая муциназу основным патогене­тическим фактором холерных вибрионов, предложил обога­щать убитую корпускулярную холерную вакцину препаратом холерной муциназы. Однако J.D.Gillmore и соавт. (1966) не подтвердили данных J.P.Loventhal (1956) о более высокой им- муногенности холерной вакцины, обогащенной муциназой. У кроликов, иммунизированных холерной АТФ-азой [Адамов А.К. и др., 1973; Адамов А.К., 1980], холерной протеазой и ней- раминидазой [Тихонов Н.Г., Адамов А.К., 1981], наблюдалось формирование антибактериальных и антитоксических механиз­мов защиты. При заражении в лигированные петли тонкой кишки кроликов, иммунизированных перечисленными выше ферментами, отмечались подавление размножения вибрионов в петлях кишки (в 2—7 раз) и снижение индекса наполнения петли кишки на 30—60 % по сравнению с контрольными интактными животными.
В вакцине «холероген-анатоксин + О-антиген» содержатся ан­тигены некоторых ферментов, но в небольшом количестве, и они не вызывают образования антител [Джапаридзе М.Н. и др., 1974].
Холерная нейраминидаза при внутрибрюшинном введении белым мышам вызывала у них существенные изменения в форменных элементах крови [Сазыкин И.С., 1988]. Нейрами­нидаза в небольшом количестве содержится в вакцине «холе­роген-анатоксин + О-антиген» [Джапаридзе М.Н. и др., 1978, 1980]. Посредством молекулярного клонирования гена холер­ной нейраминидазы на кишечной палочке получен штамм — продуцент нейраминидаз [Мишанькин Б.Н. и др., 1989].
Более высокой протективной активностью обладала анти- ферментная сыворотка, содержащая антитела к 3 ферментам холерных вибрионов. У пассивно иммунизированных живот­ных размножение вибрионов в лигированной петле тонкой кишки происходило медленнее в 6 раз и в 3,5 раза была снижена продукция экзотоксина.
По данным Р.В.Fernandes (1979), антитела против НАД- гидролазы внутренней мембраны блокируют АДФ-рибозил- трансферазную активность холерного экзотоксина.
Важность антиферментных механизмов иммунитета была подтверждена R.A.Finkelstein (1986) в экспериментах с белка­ми наружной мембраны холерного вибриона, регулирующими поступление необходимого для размножения вибриона железа путем переноса его с сидерофора в синтетические фермент­ные звенья вибрионов. R.A.Finkelstein (1986) показал, что иммунные моноклональные антитела против этих белков дей­ствуют вибриоцидно на холерные вибрионы и бактериостати- чески на некоторые грамотрицательные бактерии.
Согласно сообщению R.S.Growther и соавт. (1987), ос2-мак- роглобулин ингибирует металлопротеиназу холерного ви­бриона.
Согласно сообщению D.R.Schneider и G.D.Parker (1978), протеазадефи

Источник: Под ред. В. И. Покровского, «Холера в СССР в период VII пандемии» 2000

А так же в разделе «Специфический активный иммунитет »