Імунітет імунітет є одним з основних захисних властивостей організму
Імунітет є одним з основних захисних властивостей організму. Він спрямований проти чужорідних речовин і організ-мов (антигенів), а також проти власних фізіологічно НЕ-повноцінних елементів. Розрізняють дві основні форми имму-нітета: вроджений і набутий.
Вроджений імунітет визначається генетично обумовлений-ними морфологічними і біохімічними особливостями того чи іншого виду тварин. Він проявляється в видовий, віковий і індивідуальної стійкості риб до збудників захворювань. Напруженість його значно вище придбаного, але вона не є статичною величиною і зазнає різні колі-банія.
Набутий імунітет поділяється на активний і пас вибухобезпечний. Активний імунітет формується після повторних впливів на організм того чи іншого антигенного роздратування, віддалених одна від одної різними інтервалами часу, пасивний - за допомогою введення готових антитіл.
В основі вродженої та набутої стійкості лежить механізм взаємодії багатьох гуморальних і клітинних чинників імунітету, спрямованих на збереження сталості внутрішнього середовища організму на всіх етапах індивідуального розвитку. Ця складна система захисних факторів включається під впливом антигенного подразника і спрямована на його руйнування і виведення з організму.
Перш за все, патогену необхідно подолати фізичні і хімічні бар'єри, що становлять першу лінію захисту проти інвазії патогена. Особлива роль відводиться епітеліальний покрив-вам шкіри, зябер і травного тракту, які в нормі на-ряду з осморегуляція грають важливу роль в якості механічного-ських засобів протимікробної і противірусної захисту.
Не менш важливою функцією епітеліальних шарів є продукція слизу, що виробляється слизовими клітинами. Слиз механічно перешкоджає колонізації мікроорганізмів на епі-теліальних поверхнях, про що свідчить посилення її продукції в стресових умовах і під впливом збудників інфекцій. Крім того, вона має складний біохімічний склад, завдяки якому набуває бактеріолітіческій, антивірус-ні, протигрибкові і антипаразитарні властивості. Подібні характеристики слизу пояснюються присутністю в ній ряду гумо-ральних факторів імунітету: лізоциму, С-реактивного білка, імуноглобулінів і комплементу.
Всі механізми першої лінії захисту неспецифічні і не забезпечують розвиток пам'яті до антигену в імунній системі хазяїна.
Лізоцим володіє антибактеріальними властивостями, в основ-ному щодо грампозитивних бактерій, викликаючи лізис мікроорганізмів шляхом гідролізу нерозчинних полісахаридів клітинної оболонки або опсонізації патогена.
С-реактивний білок (СРБ) виділяється як з крові, так і з слизу риб. Біологічні властивості даного протеїну до кінця не вивчені. Проте, є дані про те, що СРБ бере участь в фагоцитозі, опсонізіруя антигени; взаємодіє з компліментарної системою, виступаючи в ролі її активатора; сприяє лізису бактерій; підвищує рухливість лейкоцитів і, що осо-бенно важливо, виступає в якості «скріпляє» компонента, агглютініруя патогени і перешкоджаючи поширенню інфек-ції.
Процеси, що забезпечують другу лінію захисту, актівізі-ються тільки при впровадженні патогена. Подібні механізми функціонують на низькому рівні специфічності і здатні забезпечити розвиток короткочасної пам'яті до антигену.
Кров, лімфа і тканини риб містять безліч різних ве-вин, що володіють вираженим протимікробну дію (інтерферон, хітинази, С-реактивний білок і ін.). Вони відмінності-ються за хімічною природою і структурі і характеризуються певною вибірковістю. Комплекс даних речовин створює потужний гуморальний бар'єр. Так, наприклад, бактерицидна активність сироватки крові забезпечується комплексним действи-му пропердина, комплементу, лізоциму і 3-лізину.
Інтерферон - низькомолекулярний клітинний білок, який синтезується під впливом різних індукторів, які отримали назву интерфероногенов. Основна функція інтерферону в імунній системі костистих риб - противірусна. Володіючи яскраво вираженим інгібуючим впливом на розмноження ві-русів в чутливих тканинах, він перериває процес трансляції РНК, порушуючи тим самим синтез вірусного білка.
Хітинази - позаклітинний фермент, локалізований в лімфоїдних тканинах риб. У риб-зоопланктонофагов велике кіль-кість хітинази виявлено в слизовій кишечника, поджел-дочной залозі і крові. Крім основної, травної функції, хітинази здатна виконувати і захисну, предохра-ня риб від ураження хітінсодержащімі грибами і від інвазії паразитами.
Система комплементу є найважливішим фактором резіс-тентности організму в умовах як вродженого, так і набутого імунітету. Комплементом називають складний комплекс білків (близько 20), що утворюють каскадні системи, формую-щие швидкий багаторазово посилений відповідь на первинний сигнал. При цьому продукт однієї реакції служить каталізатором посліду-нього.
В імунній відповіді риб система комплементу бере участь в реак-ції антиген-антитіло, визначаючи швидкість, характер і вираженість імунної агресії; в фагоцитозі активізує фагоцити і опсонізірующая антигени; лизирует бактеріальні та інші чуже-рідні клітини, вбудовуючись в їх поверхневу мембрану. В на-варте час у риб описані три компонента комплемент-комплексу: О, СЗ, С5 і один проміжний комплекс ЕА З 1, 2, 4.
Результатом діяльності факторів другої лінії захисту риб є запалення і фагоцитоз.
Бар'єрна функція запалення перешкоджає поширенню збудника захворювання з однієї ділянки організму в інший. При цьому в його осередку відбуваються значні фізико-хімічес-кі зміни, що носять захисний характер. Вибірково мене-ється проникність кровоносних судин, в результаті чого з со-судистую русла у вогнище запалення відбувається вихід білків і лейкоцитів. Відкладення фібрину перешкоджають подальшому просуванню інфекційного агента і стають додатковим виборчим фільтром. Основний реакцією організму, визна-ляющие захисну роль запалення, є фагоцитоз.
Фагоцитоз має на увазі під собою захоплення і перетравлення мікроорганізмів та інших чужорідних антигенів з подальшим звільненням організму від їх кінцевих продуктів розпаду.
Основну фагоцитарную функцію в організмі риб несуть на собі макрофаги і в меншій мірі мікрофаги (фагоцити) - нейтрофіли і моноцити (див. Кол. Вкл. Табл. II).
Прикріплення мікроорганізму до поверхні фагоцити (адге-зія) відбувається шляхом примітивного механізму впізнавання, заснованого на взаємодії вуглеводних залишків. Прикріпити-ся до поверхневій мембрані фагоцита частка ініціює фазу поглинання, яка відбувається за рахунок утворення псевдопо-дій, з подальшим повним висновком в вакуоль (фагосому). Фагоцитоз може бути завершеним, коли збудник перевари-ється в фагосоме, або незавершеним, коли збудник в ній тільки ізолюється, але зберігає свою життєздатність і навіть розмножується. Цей захисний механізм дуже нестійкий, і при несприятливих умовах зберегли життєздатність мік-роорганізми можуть викликати загострення захворювання.
Механізми, що становлять третю лінію захисту організму риб, є високоспеціфічнимі імунними реакціями. У від-вет на проникнення патогенів та чужорідних речовин (антиген-нів) в організмі риб виробляються антитіла або антітелоподобние структури (рецептори). Антитіла циркулюють в орга-низме, а рецептори знаходяться на поверхні так званих сенсибілізованих клітин. Основною особливістю антитіл і рецепторів сенсибілізованих клітин є наявність в їх молекулі ділянок (активних центрів), точно відповідних (специфічних) певних ділянок (детерминантам) в молекулі антигену. Третя лінія захисту забезпечується за допомогою лімфоїдних клітин, індукують виникнення імунної пам'яті.
У загальних рисах активізація такого захисту відбувається сле-дмуть чином:
Вплив антигену на організм стимулює визначено-ве число предетермінірованних лімфоцитів, здатних розпізнавати антиген за допомогою специфічних до нього рецепторів.
2. Під дією стимуляції відбувається проліферація клону лімфоцитів з диференціацією дочірніх клітин, які в свою чергу несуть на собі певну функцію в залежності від популяції.
У риб скупчення лімфоцитів знаходяться в тимусі, головний і туловищной нирках, селезінці і в стінках кишечника. При цьому виділяють дві основні їх популяції: Т (тимус-залежні) і В-лімфоцити, найчастіше асоціюються у риб з нирками. Функції вищевказаних популяцій лімфоцитів вельми підлогу-но вивчені у теплокровних і в меншій мірі у риб:
1) В-лімфоцити є продуцентами антитіл або імуно-глобулінів;
2) Т-лімфоцити, які не продукуючи антитіла, диференціюється-ються на кілька типів функціональних клітин, що включають в себе: цитотоксические «клітини-кілери», які беруть безпосередню в лизисе чужорідних частинок; «Лімфокін-продукують клітини», які посилюють неспецифічну актив-ність макрофагів за допомогою продукції лімфокінів (інтерлейкінів); «Т-супресори», що регулюють продукцію антитіл і лимфокинов; «Т-хелпери», або «Т-помічники», взаємодій-ствующие з В-лімфоцитами і підсилюють їх відповідь на введе-ня антигену;
3) продукція антитіл вимагає присутності третьої клітинної популяції, «переробної» і «подає» антиген, яка у риб представлена макрофагами і моноцитами. Ця фаза імунної-ного відповіді протікає при прямій участі молекул головного комплексу гістосумісності, що грає ключову роль в Розпізн-Навані «чужого» матеріалу.
Проліферація і диференціювання імунокомпетентних клітин (лімфоцитів, цитотоксичних клітин, моноцитів, макрофіт-гов, гранулоцитів) здійснюється у риб головним чином в поч-ке, селезінці і тимусі.
Вплив антигену призводить до утворення так званих Т-і В-клітин пам'яті, які при вторинному інфікуванні забезпечують більш швидку продукцію антитіл і в більш висо-ких титрах.
За своїм походженням антитіла діляться на природні (нормальні) і придбані.
Природні антитіла утворюються у відповідь на малі кількості антигенного подразника, т. Е. При субклінічній інфекції.
До набутих антитіл можна адресувати імуноглобуліни, що з'являються в організмі риб у відповідь на введення різних за своєю структурою і природі антигенів або в результаті переніс-ня того чи іншого інфекційного захворювання.
Незалежно від свого походження антитіла відносяться до гликопротеидам і містять різні кількості олігосахаридів різного складу і будови. Антитіла, які утворюються в організмі тварин, розрізняються між собою по первинній структурі поліпептидних ланцюгів, фізико-хімічними властивостями і антигенної структурі.
Для костистих риб описаний єдиний клас іммуноглобу-линів - тетрамерний макроглобулин, подібний імуноглобулінів класу М (IgM) ссавців. Залежно від виду риб його молекулярна вага коливається від 600 до 800 кБ. Деякі риби мають мономерні або діамерние форми імуноглобулінів, які часто виявляються в епідермальній слизу, ки-шечника і жовчі.
Основними функціями антитіл є взаємодія з антигеном і його інактивація за допомогою нейтралізації (виру-си, токсини), аглютинації (бактерії) і преципітації (раство-рімие антигени), що в свою чергу посилює реакцію фагоцит-тоза за рахунок більш швидкого розпізнавання чужорідних частинок і активує систему комплементу, приводячи до лізису чужорідні клітини.
Інтенсивність антителообразования визначається видовий ре-активністю організму риб, температурними умовами середовища їх проживання, інтенсивністю і тривалістю антигенного раздра-вання та іншими факторами.
Імунологічні методи в аквакультурі використовують для ді-агностики і профілактики хвороб риб. В основі діагностики лежать специфічні серологічні реакції, що дозволяють ви-являти антигени і антитіла до певних збудників і визна-ділячи природу збудника хвороби. В результаті взаємодії специфічних антитіл і антигену утворюється комплекс антиген-антитіло, або імунний комплекс (рис. 1).
Методи виявлення специфічних антитіл спрямовані на їх взаємодію з відповідним антигеном, який називаючи-ється діагностичним антигеном. Якщо у обстеженої риби є специфічні антитіла, то вони з'єднаються з діагностичні-ким антигеном і утворюють імунний комплекс. Освіта їм-мунного комплексу в діагностичної реакції супроводжується випаданням осаду, помутнінням або іншими явищами і сві-детельствует про те, що раніше риба була носієм або контакти-вала зі збудником.
Щоб виявити антиген (тобто збудник), потрібно мати ді-агностические антитіла, які отримують шляхом імунізації (т. Е. Спеціальним зараженням даними збудником) тварин (риб, кроликів, мишей і т. Д.) Або культивування культур гинув- Рідний клітин - гібридом.
Мал. 1. Схема визначення антитіл (а) і антигенів (б)
У імунізованих тварин в пе-ріод найбільшого вмісту антитіл беруть кров і отримують з неї сироватку, яку називають гіперімунною діагностичні-кою сироваткою. Діагностичні моноклональні антитіла по-лучают шляхом культивування культур гібридних клітин - гинув-Рідом. Якщо у обстежуваної риби є специфічний анти-ген, то він зв'язується з діагностичними антитілами і утворює імунний комплекс. За кордоном випускають цілий ряд діагнос-тичних наборів (діагностикумів) для особливо небезпечних вірусних і бактеріальних інфекцій. Останнім часом активно розробника-ються діагностикуми для виявлення генетичного матері-ала патогенів риб, засновані на методах гібридизації нуклонових клітин і полімерозной ланцюгової реакції. Однак слід зазначити, що ці методи є творінням генної інженерії і при всій їх високої специфічності та чутливості вони не відносяться до методів імунологічної діагностики. У нашій країні для промислового використання рекомендований диагностикум на вібріоз і проводяться виробничі випробування диагностикума на весняну Віремія коропа.
Успішне застосування імунологічних досліджень знайшло відображення в імунопрофілактики. Для підвищення неспецифічної резистентності в організм риб вводять імуностимулятори, які підвищують активність імунологічних реакцій, в тому числі клітинних і гуморальних факторів імунітету. У світовій аквакультурі неспецифічна імунопрофілактика знайшла ши-рокое застосування. Промисловістю освоєно кілька таких препаратів, які задають рибі з кормом (левамізол, глюкан, хітозан і ін.). Сюди ж відноситься ряд імуностимулюючих вітамінів, які довели свою ефективність на рибах (С, Е і А).
Вакцинопрофілактика заснована на імунологічної спеці-фічності і пам'яті. Завдяки клітинам пам'яті імунна система здатна набагато сильніше відповідати на повторну зустріч з дан-ним антигеном. При створенні вакцини збудник захворювання змінюють таким чином, щоб він став нешкідливим (інактивують, аттенуіруют), але не втратив своєї антигенности, або ис-товують ізольовані антигени збудника. З кінця 1980-х років почало активно розвиватися новий напрямок в вакцинологии риб - рекомбінантні генно-інженерні вакцини.
У відповідь на введення вакцини в організмі риби виробляють-ся специфічні антитіла. У разі подальшого природного зараження цим збудником він рестімулірует клітини пам'яті, викликаючи вторинне, більш швидке і сильне освіту анти-тіл, які нейтралізують збудника, утворюючи імунний комп-лекс.
Для профілактики особливо небезпечних хвороб риб в світі розроб-ботан близько 20 вакцинних препаратів, частина з яких рекомендована для лабораторного, а частина - для комерційного ис-користування. У виробничих умовах застосовують вакцини проти вібріозів, холодноводного вібріозів, фурункульозу, ієрсиніозу, а також проти інфекційного некрозу підшлункової залози і вірусної геморагічної септицемії. У нашій країні хороші результати отримані при виробничих випробуваннях біохімічної пртівоаеромоідной вакцини ВЮС-2. Ведуться ра-боти зі створення рекомбінантних генно-інженерної вакцини проти весняної віремії коропа.