Анатоксин (токсоид) - это биологически активный препарат, получаемый путем обезвреживания бактериальных токсинов воздействием при t° 39-40° (способ Рамона) или другими способами. Анатоксин обладает специфическими антигенными и иммуногенными свойствами исходного токсина и приобретает новые - безвредность, стабильность. Наиболее важным свойством анатоксина является иммуногенность, то есть способность вызывать развитие иммунитета у людей. Наиболее высокая иммуногенность у столбнячного, дифтерийного, ботулинического анатоксина.

Анатоксин (Anatoxinum; от греч. ana - против + токсин; синоним токсоид) - безвредный дериват токсина, который под действием формалина и тепла утратил полностью токсические свойства исходного токсина и сохранил антигенные и иммуногенные свойства.

Анатоксин совершенно безвреден, необратим (никакие химические и физические воздействия не могут возвратить препарату исходную токсичность). Анатоксин очень стоек (переносит повторное замораживание и оттаивание, хорошо противостоит высокой температуре) и весьма стабилен при длительном хранении. Антигенные свойства анатоксина (т. е. его пригодность для активной иммунизации) определяются реакцией флоккуляции (см.) и содержанием флоккулирующих (антигенных) единиц (Lf) в 1 мл препарата. Эффективность (например, дифтерийного анатоксина) доказана многочисленными экспериментами на животных и результатами изучения иммунитета у детей и взрослых, иммунизированных этим препаратом против дифтерии.

Нативный дифтерийный анатоксин должен содержать не менее 20 Lf в 1 мл. В настоящее время вместо нативного дифтерийного анатоксина для активной иммунизации против дифтерии используют очищенный сорбированный дифтерийный анатоксин. Введение человеку дифтерийного анатоксина в большинстве случаев не сопровождается нежелательными реакциями на прививку. Чем меньше возраст привитого, тем реже наблюдается «прививочная реакция» (в течение 24-48 час.), выражающаяся в повышении t° до 38,5° и в плохом самочувствии. Применение дифтерийного анатоксина для активной иммунизации против дифтерии позволило значительно снизить заболеваемость. Установлена эффективность активной иммунизации против столбняка столбнячным анатоксином, доказано ее преимущество перед серопрофилактикой столбняка.

Воздействуя на бактериальные токсины определенными концентрациями формалина и выдерживая токсин при t° 37-40° в течение времени, необходимого для полного обезвреживания и перехода токсина в анатоксин, удалось получить препараты, применяемые для специфической профилактики и терапии ряда инфекций. Таковы анатоксины стафилококковый, ботулинический, дизентерийный, анатоксин из токсинов, продуцируемых возбудителями газовой гангрены, анатоксины из яда некоторых ядовитых змей, анатоксин из абрина.

В настоящее время анатоксины подвергают очистке от балластных белковых и других азотистых веществ, применяют концентрирование специфических антигенов в меньших объемах. Наиболее распространенными методами обработки анатоксинов являются осаждение нативных анатоксинов. нейтральными солями (сернокислый аммоний), солями тяжелых металлов, преципитация кислотами (соляной, трихлоруксусной, метафосфорной) при изоэлектрической точке, а также осаждение при помощи этанола и метанола при низкой температуре и т. п. В результате удается получать препараты, которые по своим антигенным и иммуногенным свойствам значительно превосходят исходные нативные анатоксины. Получен ряд ассоциированных очищенных концентрированных сорбированных на гидроокиси алюминия анатоксинов, применяемых для одновременной иммунизации против нескольких инфекций: ассоциированный дифтерийно-столбнячный анатоксин для активной иммунизации против дифтерии и столбняка, дифтерийно-столбнячно-коклюшная вакцина для одновременной активной иммунизации против указанных инфекций. Иммунизация сорбированным дифтерийно-столбнячным анатоксином производится двукратно подкожно в дозах по 0,5 мл с интервалом между ними в 30-45 дней с первичной ре-иммунизацией, которая осуществляется прививкой 0,5 мл препарата через 6-9 мес. Последующие реиммунизации детей производят дозой по 0,5 мл препарата. См. также Токсины.

Препараты, полученные из бактериальных экзотоксинов , полностью лишенные токсических свойств, но сохранившие антигенные и иммуногенные свойства.

Метод получения анатоксина предложил в 1923 году крупнейший французский ученый Рамон (G. Ramon).При приготовлении анатоксинов культуры бактерий выращивают в жидких питательных средах для накопления токсина. Затем фильтруют через бактериальные фильтры для удаления микробных тел.

К фильтрату добавляют 0,3-0,4 % -формалина и помещают в термостат при температуре 37°-40°С на 3-4 недели до полного исчезновения токсических свойств. Полученный анатоксин проверяют на стерильность, безвредность и иммуногенность.

Такие препараты получили название нативных анатоксинов, т. к. они содержат большое количество веществ питательной среды , которые являются балластными и могут способствовать развитию нежелательных реакций организма при введении препарата. Нативные анатоксины необходимо вводить в больших дозах из-за их невысокой удельной активности.

Очищенные анатоксины - нативные анатоксины подвергают обработке различными физическими и химическими методами (ионнообменной хромотографии, кислотному осаждению и др.), Однако уменьшение размеров частиц анатоксина сделало необходимым адсорбировать препарат на адъютантах.

Анатоксины применяются для профилактики и реже для лечения токсинемических инфекций (дифтерия, газовая гангрена, ботулизм, столбняк) и некоторых заболеваний, вызванных стафилококками.

1. Дифтерийный анатоксин адсорбированный - фильтрат токсигенного штамма дифтерийной палочки «Парк Вильяме 8», обезвреженный по методу Рамона.

Применяется для профилактики дифтерии в виде моноанатоксина, чаще в составе АДС или АКДС.

2. Столбнячный анатоксин сорбированный - препарат, полученный из фильтрата бульонной культуры столбнячной палочки, обезвреженный по методу Рамона при 40°С.

Применяется в составе АКДС для иммунизации против столбняка детей в возрасте от 6 месяцев до 5 лет с последующими ревакцинациями.

3. Дифтерийно-столбнячный анатоксин адсорбированный (АДС) АДС используют вместо вакцины АКДС при отсутствии необходимости иммунизации против коклюша.

Сыворотки

Для специфического лечения и экстренной специфической профилактики ряда инфекционных болезней применяют сыворотки искусственно иммунизированных животных (в основном лошадей).

1. Лечебные сыворотки

Преимущество :

Быстрота создаваемого пассивного иммунитета. Введенные иммуноглобулины способны немедленно нейтрализовать патогенные микроорганизмы и токсические продукты их жизнедеятельности.

Недостатки :

Кратковременность обусловливаемого ими пассивного иммунитета. Быстрое выведение (через 1-2 недели) иммуноглобулинов из организма связано с естественным процессом распада белков и действием образовавшихся антител к введенным белкам - иммуноглобулинам.

Может вызвать побочные реакции - анафилактический шок или сывороточную болезнь .

При введении гомологичной сыворотки (сыворотки человека) антитела циркулируют в организме в течение 4-5 недель, обусловливая более длительное состояние невосприимчивости , связанное с тем, что происходит медленный процесс разрушения введенных белков.

Частота развития сывороточной болезни зависит от количества введенного чужеродного белка. Для устранения этого осложнения сыворотки подвергают очистке от балластных белков.

Иммунная система

Иммунная система включает специализированную, анатомически обособленную лимфоидную ткань, «разбросанную» по всему организму в виде различных лимфоидных образований и отдельных клеток.

Различают первичные - центральные (костный мозг и тимус) и вторичные - периферические (селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани) органы иммунной системы. Все они взаимосвязаны системой кровообращения, лимфотока и единой системой иммунорегуляции.

Первичные - центральные органы иммунной системы.

Центральные органы иммунной системы - костный мозг и тимус выполняют важнейшие функции, обеспечивая самообновление иммунной системы, в этих органах идут процессы пролиферации клеток предшественников, их дифференцировка и созревание, вплоть до выхода в циркуляцию и заселения периферических органов иммунной системы зрелыми иммунокомпетентными клетками.

Рис.

Рис.

Вторичные - периферические органы иммунной системы.

Периферические органы и ткани иммунной системы - лимфатические узлы, селезенка, и лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми - являются местом встречи антигенов с иммунокомпетентными клетками, местом распознавания антигена и развития специфического ответа, местом взаимодействия иммунокомпетентных клеток, их пролиферации (клональной экспансии), антиген-зависимой дифференцировки и местом накопления продуктов иммунного ответа.

Молекулярные вакцины (анатоксины). Получение. Применение. Примеры

Ответ:Молекулярные вакцины - в них антиген находится в молекулярной форме или даже в виде фрагментов его молекул, определяющих специфичность, т. е. в виде эпитопов, детерминант.

В процессе культивирования природных патогенных микробов можно получить протективный антиген, синтезируемый этими бактериями токсин затем превращается в анатоксин, сохраняющий специфическую антигенность и иммуногенность. Анатоксины являются одним из видов молекулярных вакцин.

Анатоксины - препараты, полученные из белковых бактериальных экзотоксинов, полностью лишенные своих токсических свойств, но сохранившие антигенные и иммуногенные свойства.

Получение:

Токсигенные бактерии выращивают на жидких средах, фильтруют с помощью бактериальных фильтров для удаления микробных тел, к фильтрату добавляют 0,4% формалина и выдерживают в термостате при температуре 30-40°С на 4 недели до полного исчезновения токсических свойств, проверяют на стерильность, токсигенность и иммуногенность. Эти препараты называются нативными анатоксинами, в настоящее время почти не используются, т. к. содержат большое количество балластных веществ, неблагоприятно влияющих на организм. Анатоксины подвергаю физической и химической очистке, адсорбируют на адъювантах. Такие препараты называются адсорбированными высокоочищенными концентрированными анатоксинами.

Титрование анатоксинов в реакции фолликуляции производят по стандартной фолликулирующей атитоксической сыворотке, в которой известно количество антитоксических единиц. 1 антигенная единица анатоксина обозначается Lf, это то количество анатоксина, которое вступает в реакцию фолликуляции с 1 единицей дифтерийного анатоксина.

Применение:

Анатоксины применяются для профилактики и реже, для лечения токсинемических инфекций (дифтерия, газовая гангрена, ботулизм, столбняк). Так же анатоксины применяются для получения антитоксических сывороток путем гипериммунизации животных.

адсорбированный стафилококковый анатоксин

ботулинистический анатоксин

анатоксины из экзотоксинов возбудителей газовых инфекций.

Иммуноглобулины, виды. Получение, очистка, применение.

Ответ:Иммуноглобулины (ИГ, Ig) -- это особый класс гликопротеинов, присутствующих на поверхности B-лимфоцитов в виде мембраносвязанных рецепторов и в сыворотке крови и тканевой жидкости в виде растворимых молекул, и обладающих способностью очень избирательно связываться с конкретными видами молекул, которые в связи с этим называют антигенами. Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов -- например, бактерий и вирусов.

Общий план строения иммуноглобулинов: 1) Fab; 2) Fc; 3) тяжелая цепь; 4) легкая цепь; 5) антиген-связывающийся участок; 6) шарнирный участок

Свойства иммуноглобулинов:

Иммуноглобулин не просто выполняет защитную функцию в организме, но и активно используется в медицине. Качественное и количественное определение антител различных классов применяется для выявления разнообразной патологии. Иммуноглобулины входят в состав препаратов для профилактики и лечения инфекционных заболеваний, и ряда других состояний.

Классы иммуноглобулинов и их функции:

В зависимости от строения и выполняемых функций, различают пять классов иммуноглобулинов: G, M, E, A, D.

Иммуноглобулин G (IgG)

это основной класс иммуноглобулинов, содержащихся в сыворотке крови (70-75% от всех антител);

представлен четырьмя подклассами (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), каждый из которых выполняет свои уникальные функции;

в основном обеспечивает вторичный иммунный ответ, начиная вырабатываться спустя несколько дней после иммуноглобулинов класса М;

сохраняется в организме длительно, таким образом, не дает повторно заболеть перенесенной инфекцией (например, ветряной оспой);

обеспечивает иммунитет, направленный на нейтрализацию вредных токсических веществ микроорганизмов; имеет малые размеры, что позволяет ему беспрепятственно проникать во время беременности через плаценту к плоду, защищая его от инфекций.

Иммуноглобулин М (IgM)

начинает вырабатываться сразу после попадания неизвестного чужеродного агента в организм, являясь первой линией защиты от антигенов;

в норме его количество - около 10% от общего числа иммуноглобулинов;

антитела класса М - наиболее крупные, поэтому во время беременности присутствуют только в крови матери, и не способны проникать к плоду.

Иммуноглобулин А (IgA)

в сыворотке крови его содержание - около 15-20% от всех иммуноглобулинов;

его основная функция - защита слизистых оболочек от микроорганизмов и других чужеродных веществ, поэтому его также называют секреторным;

Иммуноглобулин Е (IgE)

в норме практически отсутствует в крови;

после присоединения антигена к IgE происходит выброс гистамина и серотонина - веществ, отвечающих за возникновение отека, зуда, жжения, высыпаний и других характерных проявлений аллергии;

если иммуноглобулин Е повышен - это может говорить о склонности организма к аллергической патологии, так называемой атопии (пример - атопический дерматит).

Иммуноглобулин D (IgD)

в норме его концентрация в крови крайне мала (менее 1% от общего количества антител), а функции до конца неясны.

Антитела активно используются в лекарственных препаратах. В настоящее время купить иммуноглобулин можно практически в любой аптеке.

Получение:

Наиболее часто для получения препаратов иммуноглобулина применяют метод Кона, метод фракционирования белков этиловым спиртом. Используются различные модификации этого метода, фракционирование проводится при низкой температуре. Используются дополнительные способы фракционирования с целью освобождения препаратов от пигментов, гонадотропных гормонов, групповых веществ крови и других антигенов. Для гарантии исключения вирусной контаминации в современном производстве применяются дополнительные методы обезвреживания сывороточных препаратов: пастеризацию (термическую обработку материалов при 60°С в течение 10 часов), обработку хлороформом, полиэтиленгликолем, Я-пропиолактоном, ультрафиолетовое облучение.

Препараты иммуноглобулинов контролируются по физико-химическим свойствам на содержание общего белка, фрагментированных и агрегированных молекул, на электрофоретическую однородность, степень очистки от балластных сывороточных белков, на стерильность, токсичность, пирогенность, способность к хлопкованию, наличие HBsAg и антител к вирусу гепатита С и ВИЧ. По российским требованиям количество фрагментов и агрегатов иммуноглобулина в коммерческих препаратах не должно превышать 3%, хотя по европейской фармакопее этот процент измененных молекул в препаратах иммуноглобулина может достигать 10.

Применение:

Иммуноглобулин человека назначается при следующих заболеваниях:

иммунодефицитные состояния;

аутоиммунные болезни;

тяжелые вирусные, бактериальные, грибковые инфекции;

профилактика заболеваний у лиц из группы риска (например, у детей, родившихся глубоко недоношенными).

Существуют также антитела против отдельных состояний. Антирезусный иммуноглобулин используют при резус-конфликте во время беременности. При тяжелых аллергических заболеваниях - противоаллергический иммуноглобулин. Этот препарат является эффективным средством от атопических реакций. Показаниями к применению будут:

аллергический дерматит,

Нейродермит, крапивница,отек Квинке;

Атопическая бронхиальная астма;

Поллиноз.

Гиперчувствительность немедленного типа. Анафилаксия - определение, общая характеристика, проявления

Ответ: Гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ) -- гиперчувствительность, обусловленная антителами (IgE, IgG, IgM) против аллергенов. Развивается через несколько минут или часов после воздействия аллергена: расширяются сосуды, повышается их проницаемость, развиваются зуд, бронхоспазм, сыпь, отеки.

К ГНТ относятся I, II и III типы аллергических реакций:

I тип -- анафилактический.

При первичном контакте с антигеном образуются IgE, которые прикрепляются Fc-фрагментом к тучным клеткам и базофилам. Повторно введенный антиген перекрестно связывается с IgE на клетках, вызывая их дегрануляцию, выброс гистамина и других медиаторов аллергии.

Первичное поступление аллергена вызывает продукцию плазмацитами IgE, IgG4. Синтезированные IgE прикрепляются Fc-фрагментом к Fc-peцепторам базофилов в крови и тучных клеток в слизистых оболочках, соединительной ткани. При повторном поступлении аллергена на тучных клетках и базофилах образуются комплексы IgE с аллергеном, вызывающие дегрануляцию клеток.

Анафилактический шок -- протекает остро с развитием коллапса, отеков, спазма гладкой мускулатуры; часто заканчивается смертью.

Крапивница -- увеличивается проницаемость сосудов, кожа краснеет, появляются пузыри, зуд.

Бронхиальная астма -- развиваются воспаление, бронхоспазм, усиливается секреция слизи в бронхах.

II тип -- цитотоксический.

Антиген, расположенный на клетке «узнается» антителами классов IgG, IgM. При взаимодействии типа «клетка-антиген-антитело» происходит активация комплемента и разрушение клетки по трем направлениям: комплементзависимый цитолиз; фагоцитоз; антителозависимая клеточная цитотоксичность.

По II типу гиперчувствительности развиваются некоторые аутоиммунные болезни, обусловленные появлением аутоантител к антигенам собственных тканей: злокачественная миастения, аутоиммунная гемолитическая анемия, вульгарная пузырчатка, синдром Гудпасчера, аутоиммунный гипертиреоидизм, инсулинозависимый диабет II типа.

III тип -- иммунокомплексный.

Антитела классов IgG, IgM образуют с растворимыми антигенами иммунные комплексы, которые активируют комплемент. При избытке антигенов или недостатке комплемента иммунные комплексы откладываются на стенке сосудов, базальных мембранах, т. е. структурах, имеющих Fc-рецепторы.

Первичными компонентами III типа гиперчувствительности являются растворимые иммунные комплексы антиген-антитело и комплемент (анафилатоксины С4а, СЗа, С5а). При избытке антигенов или недостатке комплемента иммунные комплексы откладываются на стенке сосудов, базальных мембранах, т.е. структурах, имеющих Fc-рецепторы. Повреждения обусловлены тромбоцитами, нейтрофилами, иммунными комплексами, комплементом.

Токсины (от греческого toxikоn - яд), вещества бактериального происхождения, способные угнетать физиологические функции, что приводит к заболеванию или гибели животных и человека. По химической природе все токсины - белки или полипептиды. В отличие от других органических и неорганических ядовитых веществ, токсины при попадании в организм вызывают образование антител.
При некоторых инфекционных заболеваниях (дифтерия, скарлатина) для определения напряженности иммунитета и восприимчивости детей используются внутрикожные пробы с применением соответствующих разведенных токсинов. Положительная реакция (местное воспаление кожи в области введения токсина) обусловливается ядовитым действием токсина на ткани кожи. Отрицательный результат реакции объясняется нейтрализацией введенного в кожу токсина соответствующим антитоксином, содержащимся в иммунном организме в достаточном для этого количестве.
Токсины получают из токсигенных штаммов микробов (дифтерийная палочка или скарлатинозный стрептококк) методом посева на жидкую питательную среду (мартеновский бульон) с последующей фильтрацией через бактериальные фильтры. Из полученных токсинов готовят диагностические токсины Шика (дифтерийный) и Дика (скарлатинный). Токсины вводят внутрикожно, в количестве 0,2 мл (Шика) и 0,1 мл (Дика), в среднюю часть внутренней поверхности предплечья.
Анатоксины - фильтраты бульонных культур токсигенных микроорганизмов, утратившие благодаря специальной обработке токсичность, но сохранившие в значительной степени антигенные и иммуногенные свойства исходных токсинов.
При введении в организм человека или животных анатоксины вызывают образование антитоксического иммунитета, это свойство и позволяет применять их для профилактики тех инфекционных заболеваний, в основе которых лежит действие экзотоксинов, выделяемых возбудителями, а также для гипериммунизации животных - продуцентов антитоксических сывороток.
Независимо от вида анатоксина его иммуногенность и антигенность определяются соответствующими свойствами исходного токсина. Поэтому в лабораториях, изготавливающих эти препараты, уделяется большое внимание созданию оптимальных условий для токсинообразования.
Для получения токсинов высокой силы необходимы штаммы, отличающиеся особенно выраженной способностью к токсинообразованию в искусственных условиях. Этими свойствами обладают далеко не все штаммы токсигенных бактерия. Для производственных целей пользуются штаммами, адаптированными к искусственным средам и стойко сохраняющими способность к токсинообразованию.
Культуры токсинообразователей сохраняются либо в высушенном состоянии, либо на средах оптимальных для данного вида бактерий. Перед употреблением для засева массовых партий штаммы пассируются на среде, используемой для получения токсина.
При прочих равных условиях сила токсинов определяется качеством питательной среды, поэтому лаборатории уделяют внимание приготовлению питательных сред. Сырье, химикалии и другие ингредиенты, входящие в состав среды, подвергаются самому тщательному контролю в биохимических лабораториях производственных институтов.
Для токсинообразования применяются жидкие питательные среды, в состав которых входят мясная вода и продукты пептического (бульон Мартена, среда Рамона) или триптического (среда Попе) переваривания мяса.
Процесс гидролиза мяса контролируется определением общего и аминного азота и коэффициента расщепления белка, который вычисляется из отношения аминного азота к общему. Используются также безмясные казеиновые, полусинтетические среды.
В питательную среду, предназначенную для токсинообразования, добавляются углеводы (глюкоза, мальтоза или смесь их). При сбраживании углеводов освобождается большое количество энергии, необходимой для процессов синтеза, происходящих в развивающейся культуре. Добавление углеводов резко повышает силу образующихся в среде токсинов.
Помимо углеводов для токсинообразования необходимы в минимальных дозах некоторые металлы. Токсинообразование дифтерийной палочки тормозится избытком железа в среде в равной мере как и отсутствием его. При наличии в среде оптимальных количеств железа токсинообразование резко усиливается.
Токсинообразование осуществляется в полную меру при определенном рН среды. Между тем в процессе роста культуры значение рН изменяется и может достигнуть таких показателей, которые будут тормозить образование токсина.
Для устранения этого в среды добавляются буферные вещества, поддерживающие нужное значение рН. Одним из таких веществ, обладающих свойствами буфера, является уксусно-кислый натр, который добавляется в бульон в количестве 0,5-0,75 %.
В зависимости от биологических особенностей микроба-токсинообразователя применяются разные условия выращивания и, в частности, регулируется аэрация среды. Дифтерийная палочка образует токсин в условиях максимальной аэрации, наоборот, столбнячная палочка и другие токсигенные анаэробы в кислороде не нуждаются. В соответствии с этим в первом случае культура выращивается в тонком слое среды с большой поверхностью соприкосновения с воздухом, во втором - среда наливается высоким слоем и в нее добавляются различные адсорбенты кислорода (вата, сухие эритроциты).
Температура выращивания и длительность его варьируют для разных микробов. Общей для процесса токсинообразования является необходимость безукоризненной регулировки температуры в термостате. Колебания температуры отрицательно сказываются на силе токсина. Поэтому термостаты, в которых происходит токсинообразование, снабжаются точными терморегуляторами.
В каждом отдельном случае длительность выращивания культуры определяется интенсивностью токсинообразования на данной серии среды. Для решения вопроса о времени прекращения культивирования производят определение силы токсина и рН среды в разные сроки выращивания.
Когда сила токсина достигает максимума, производят отделение его от микробных тел, это производится путем фильтрации через специальные бактериальные фильтры (анаэробные микроорганизмы) или обычные бумажные (дифтерийная палочка).
Перевод токсических фильтратов в анатоксин осуществляется путем длительного воздействия на них формалина при температуре 39-40 °С. Формалин соединяется свободными аминогруппами аминокислот, полипептидов и белков токсина, в связи с чем, утрачивает свои ядовитые свойства. Переход токсина в анатоксин происходит в течение 3-4 недель. Для правильного анатоксинообразования имеет значение рН токсина. Наиболее благоприятной является нейтральная или слабощелочная реакция среды.
Анатоксины характеризуются полной безвредностью для животных. Однако при неполном обезвреживании в них могут сохраняться остатки токсина, которые вызывают в чувствительном организме поздние повреждения. Поэтому при проверке безвредности анатоксинов наблюдение за животными ведут в течение длительного времени. Безвредность анатоксинов необратима. Никакие воздействия не приводят к восстановлению утраченной токсичности.
Анатоксины сохраняют почти в полной мере антигенные свойства токсинов. Это может быть проверено различными методами в пробирке (реакция флокуляции, реакция связывания анатоксина) и в опытах на животных, у которых введение анатоксина вызывает образование соответствующих антитоксинов и создание антитоксического иммунитета.
Анатоксины отличаются стойкостью; они переносят повторное замораживание и оттаивание, противостоят действию высокой температуры и стабильны при длительном хранении.
Анатоксины содержат помимо специфических белков также балластные вещества, от которых они могут быть освобождены разными методами. Они основаны на способности анатоксинов осаждаться при насыщении нейтральными солями, солями тяжелых металлов, кислотами (соляной, трихлоруксусной, метафосфорной), а также в присутствии этилового и метилового спирта при низкой температуре. Эти методы используются в настоящее время для получения очищенных концентрированных анатоксинов.
Анатоксины адсорбируются на различных нерастворимых веществах (фосфорные соли, гидроокись алюминия), это используется для приготовления сорбированных анатоксинов, которые отличаются замедленной всасываемостью в организме, в результате чего можно получить более напряженный иммунитет.
Благодаря своей безвредности, высокой антигенности и иммуногенности, анатоксины являются ценнейшими средствами профилактики и терапии ряда заболеваний.
В настоящее время получены анатоксины: дифтерийный, столбнячный, ботулинический, стафилококковый, дизентерийный, из токсинов, продуцируемых возбудителями газовой гангрены, а также из змеиного яда.

АНАТОКСИНЫ (anatoxina ; греческий ana- - против + токсины) - бактериальные токсины, потерявшие в результате специальной обработки свои токсические, но сохранившие антигенные и иммуногенные свойства. Обычно токсины обезвреживают воздействием формалина и тепла (35-38°). Возбудители токсинемических инфекций - дифтерии, столбняка, газовой гангрены, ботулизма и другое - вырабатывают очень сильные экзотоксины, обладающие антигенными свойствами.

В 1909 году Левенштейн (Е. Löwenstein) случайно обнаружил быстрое падение токсичности столбнячного токсина под влиянием ультрафиолетовых лучей и формалина. В дальнейшем Эйслер (М. Eisler, 1912) и Левенштейн установили, что после добавления к столбнячному токсину 0,1-0,3% формалина и выдерживания при повышенной температуре происходит обезвреживание токсина. Введение такого токсина вызывает иммунитет у животных.

Десять лет спустя метод приготовления анатоксинов, пригодного для иммунизации людей, был разработан Районом (G. Ramon), о чем он сообщил 10 декабря 1923 года во французскую Академию наук. Рамон установил, что при воздействии формалина и тепла на дифтерийный токсин образуется обезвреженное соединение, обладающее антигенными и иммуногенными свойствами. Изучая реакцию флоккуляции дифтерийного токсина с антитоксином, он применял формалин как антисептик для сохранения токсина. Добавление формалина к токсину не препятствовало появлению феномена флоккуляции (см.), даже если этот токсин подвергался действию умеренного тепла в термостате. Не влияя на способность токсина флоккулировать, формалин резко снижал его токсические свойства, как и ряд других химических и физических свойств. Реакция флоккуляции токсинов с антитоксинами сыграла большую роль в разработке метода приготовления анатоксинов. С помощью этой реакции можно было легко контролировать изменение антигенных свойств анатоксинов в процессе обезвреживания токсинов формалином. До применения этой реакции было невозможно установить, сохраняет ли токсин антигенные свойства при потере токсигенных свойств.

Некоторые анатоксины могут быть аллергенами и вызывать у особо чувствительных субъектов общие и местные реакции, не имеющие отношения к специфической токсичности. Анатоксинам свойственна стабильность и необратимость: при длительном хранении при разных температурах они сохраняют свою безвредность и антигенные свойства. Антигенные свойства анатоксинов определяют по реакции связывания антитоксинов (см.), которая выражается в единицах связывания (ЕС), или по реакции флоккуляции с антитоксинами. Иммуногенные свойства анатоксинов определяют путем иммунизации животных (морские свинки, мыши) и выражают в иммунизирующих единицах (ИЕ), то есть в способности определенного количества анатоксинов защищать животных от введения соответствующих токсинов.

Принципы изготовления анатоксинов, разработанные Районом, легли в основу производства анатоксинов во многих странах мира. Это позволило начать массовую иммунизацию против дифтерии и столбняка, которая привела к резкому снижению заболеваемости этими инфекциями.

Процесс формалиновой детоксикацин рассматривают как необратимое нарушение структуры активного центра токсина за счет реакции с формалином входящих в состав токсина функциональных групп. На первых этапах детоксикация протекает очень быстро (как правило, на 1-4-е сутки инкубирования с формалином наблюдается падение токсичности на 80-90%), а достижение полной безвредности происходит только через 2-4 недели и более. Для получения безвредных и стабильных анатоксинов после обезвреживания должно пройти некоторое время для «созревания» анатоксинов. Обезвреживание бактериальных токсинов без нарушения их антигенных свойств происходит в нейтральной среде. Кислая среда препятствует взаимодействию формалина с аминогруппами токсина, замедляет или совсем прекращает процесс обезвреживания. Если формалинизацпя токсинов идет в щелочной среде, то обезвреживание токсина происходит быстро, но со значительной потерей его антигенных свойств. Оптимальное количество формалина для детоксикации всех токсинов рекомендуется от 0,3 до 0,8% ; в пределах этого количества к некоторым токсинам нужно добавлять формалин дробным методом, это способствует более быстрому обезвреживанию токсина без СИЛЬНОЕ потери антигенных свойств. Для обезвреживания токсина имеет большое значение температура, при которой содержится токсин. Повышение температуры ведет к более быстрой детоксикации всех токсинов со значительной потерей антигенных свойств. Попытки разработать ускоренный метод обезвреживания бактериальных токсинов путем добавления 1% и более формалина при t° 36-40° приводили к потере токсичности через 6-8 суток инкубации с резким снижением антигенных свойств. Увеличение количества формалина при детоксикации не оправдано еще и потому, что независимо от количества взятого формалина лишь определенная часть его вступает во взаимодействие с токсином. Количество связанного формалина зависит от состава среды, на которой приготовлен токсин, от содержания аминного азота, от химического состава токсина.

Для очистки анатоксинов от балластных белков применялось фракционное осаждение различными концентрациями сульфата аммония. В настоящее время этот метод используется лишь на отдельных этапах очистки и концентрации небольших объемов анатоксинов.

В зарубежных странах для очистки и концентрации дифтерийного и столбнячного анатоксина применяют метод ультрафильтрации через почкообразные фильтры, покрытые 8%парло-диновой оболочкой. Осадок после растворения в воде фракционируют сульфатом аммония при различных процентах насыщения. Очищенный дифтерийный анатоксин содержит 1800-2500 Lf на 1 мг общего азота (Lf - сокр. англ, limit of flocculation - порог флоккуляции).

В СССР для очистки и концентрации анатоксинов ботулинических, возбудителей газовой гангрены, дифтерийного и столбнячного анатоксинов применяют кислотное осаждение. Перед подкислением для усиления ионной силы раствора в анатоксины растворяют 10-30% хлорида натрия. Затем понижают рН анатоксинов до 3,5, добавляя НСl; выпавший осадок отделяют от жидкости и растворяют в 1/20 части изотонического раствора хлорида натрия от объема исходного анатоксина. Полученный концентрат анатоксинов подвергают дальнейшей очистке повторным осаждением ацетоном. При кислотном осаждении столбнячного и других анатоксинов в некоторых лабораториях для усиления ионной силы раствора анатоксина применяют гексаметофосфат. Бактериальные токсины и анатоксины можно очистить с помощью сорбции фосфатом алюминия, гидратом окиси алюминия, фосфатом кальция и другими неорганическими сорбентами с последующей элюцией (см.); кроме того, все более широкое применение находят методы ионообменной хроматографии и гель-фильтрации через сефадексы различных марок (см. Гель-фильтрация , Хроматография).

Для иммунизации против токсинемических инфекций применяются анатоксины, депонированные на гидрате окиси алюминия и фосфате алюминия; алюминиево-калиевые квасцы для депонирования применяются только в ветеринарной практике. Высокую пммуногенность депонированных анатоксинов объясняют адъювантным действием сорбента и замедленной резорбцией из депо антигена. В результате этого происходит длительное поступление небольших количеств анатоксинов в организм, что ведет к развитию напряженного иммунитета. Применение дифтерийного и столбнячного анатоксинов, сорбированных на гидроокиси алюминия, для массовой иммунизации людей в СССР дало резкое снижение заболеваемости дифтерией и столбняком.

Иммунизацию детей против дифтерии, столбняка и коклюша проводят ассоциированной вакциной, включающей сорбированные дифтерийный, столбнячный анатоксины и корпускулярную коклюшную вакцину.

Библиография: Апанащенко Н. И., Помянкевич А. Н. и Нехотенова Е. И. Очищенный адсорбированный дифтерийный анатоксин, Журн. микр., эпид. ииммун., № 8, с. 54, 1951: Воробьев А. А., Васильев Н. Н. и Кравченко А. Т. Анатоксины, М., 1965, библиогр.; Выгодчиков Г. В. Микробиология и иммунология стафилококковых заболеваний, М., 1950, библиогр.; он же, Стафилококковые инфекции, М., 1963, библиогр.; Матвеев К. И. Ботулизм, М., 1959, библиогр.; он же, Эпидемиология и профилактика столбняка, М., 1960, библиогр.; Рамон Г. Сорок лет исследовательской работы, пер. с франц., М., 1962; Prévot A. R. Manuel de classification et de détermination des bacteries anaerobies, P., 1957.

К. И. Матвеев.