Aviditat agglutinins. (Preliminary announcement)

Abstract

Numerous observations have established that immune sera, with an equal content of antitoxin units, can have different therapeutic effects, and serum with a smaller amount of antitoxin will sometimes treat better than serum highly antitoxic.

Full Text

Изъ Казанскаго Бактеріологическаго Института (лабораторія прив.-доц. В. А. Барыкина).

Aviditat агглютининовъ.

(Предварительное сообщеніе).

П. И. Зарницынъ.

Многочисленными наблюденіями установлено, что иммунныя сыворотки при равномъ содержаніи единицъ антитоксина могутъ оказывать различное лечебное дѣйствіе и сыворотки съ меньшимъ количествомъ антитоксина порой будутъ лечить лучше, чѣмъ сыворотки высоко - антитоксическія. Это особенно убѣдительно выражено въ опытахъ Tizzoni, когда сыворотка въ 40,000 единицъ столбнячнаго антитоксина проявляла лучшій лечебный эффектъ, чѣмъ сыворотка содержавшая 500,000 антитоксичскихъ единицъ. Въ опытахъ Барыкина двѣ противодифтерійныя сыворотки обнаруживали одиноковое лечебное дѣйствіе, хотя одна изъ нихъ содержала вдвое больше антитоксина, чѣмъ другая».

Въ опытахъ Kraus’a и Doerr’a по мѣрѣ иммунизаціи козы дизентерійнымъ токсиномъ въ сывороткѣ ея наблюдалось не только нарастаніе единицъ антитоксина, но и самая нейтрализація яда протекала гораздо быстрѣй, энергичнѣй. Эта-то качественная сторона реакціи, большая или меньшая жадность, обнаруживаемая антитоксическими сыворотками при соединеніи ихъ съ токсиномъ, и получила названіе Aviditat’a.

Еще легче, чѣмъ въ опытахъ съ антитоксинами, удается наблюдать различный Aviditat сыворотокъ въ другихъ реакціяхъ невоспріимчивости. При этомъ изъ названныхъ реакцій на первомъ планѣ должна быть поставлена, какъ наиболѣе простая и демонстративная, реакція агглютинаціи. Съ этой реакціей и ставилось большинство опытовъ, направленныхъ къ изученію Aviditat’a.

При помощи агглютинаціи было выяснено, что Aviditat характеризуется различной быстротой теченія реакціи, различной прочностью и полнотой, происходящаго соединенія агглютининовъ съ соотвѣтствующими имъ антигенами.

Scheller, титруя двѣ агглютинирующія сыворотки, показалъ напр., что въ одной изъ нихъ реакція окончивается черезъ ¹/₄ часа, въ другой только черезъ сутки, и это не смотря па то, что первая сыворотка вдвое слабѣй по количеству единицъ агглютининовъ сравнительно съ второй. Мало того, если мы возьмемъ равныя количества единицъ агглютинина отъ двухъ сыворотокъ и приведемъ ихъ въ соприкосновеніе съ бактеріями, а затѣмъ, удаливши бактерій, опредѣлимъ титрованіемъ, какое количество агглютининовъ осталось не связаннымъ въ той и другой сыворотокѣ, то цифры здѣсь могутъ оказаться различными. А произойдетъ это отъ того, что каждая изъ сыворотокъ будетъ вступать въ соединенія съ бактеріями съ различной жадностью. Болѣе авидная сыворотка, такимъ образомъ, успѣетъ связать съ бактеріями больше агглютининовъ, чѣмъ сыворотка слабая по Aviditat’y.

Соединеніе агглютининовъ съ бактеріями въ свою очередь можетъ оказаться большей или меньшей прочности и, дѣйствуя на бактерій, адсорбировавшихъ агглютинины, высокой t°-poft, мы сумѣемъ учесть эту прочность, т. к. подъ вліяніемъ высокой t°-pu должно будетъ отщепиться отъ бактерій тѣмъ большее количество агглютинина, чѣмъ этотъ агглютининъ менѣе авиденъ.

Landschteiner и Reich напр. показали, что иммунныя сыворотки по сравненію съ нормальными образуютъ болѣе прочное соединеніе съ антигеномъ и потому труднѣе отщепляются отъ послѣдняго.

Такимъ образомъ, пользуясь вышеуказанными пріемами, мы сможемъ составить себѣ довольно ясное представленіе объ индивидуальности данной сыворотки, поскольку она обнаруживается Aviditat’oмъ, жадностью послѣдней къ антигену.

Большинство работъ, посвященныхъ изученію Aviditat'a, считалось только съ полнотой и прочностью наступившей реакціи, или совсѣмъ игнорируя быстроту ея теченія, или удѣляя этому качеству реакціи мало вниманія. Такъ даже въ многочисленныхъ работахъ Muller’а и его учениковъ вопросъ объ Aviditat’h агглютининовъ изучался исключительно со стороны полноты и прочности реакціи.

Muller и его ученики для оцѣнки Aviditat’a агглютинирующихъ сыворотокъ прибѣгаютъ къ повторнымъ соприкосновеніямъ этихъ сыворотокъ съ бактеріями. Послѣ каждаго соприкосновенія они опредѣляютъ, сколько единицъ агглютининовъ осталось въ сывороткѣ не связанными съ бактеріями и насколько прочно произошло соединеніе съ бактерійными тѣлами адсорбированныхъ агглютининовъ. При такой постановкѣ опыта у Muller’а, какъ правило, наблюдалось уменьшеніе количества агглютининовъ въ сывороткѣ послѣ каждаго ея соприкосновенія съ бактеріями. Эти наблюденія по мнѣнію Muller’a устанавливаютъ, что въ одной и той- же сывороткѣ существуютъ фракціи агглютининовъ разной авид- ности, вступающія въ соединеніе съ бактеріями поочередно: сначала агглютинины болѣе авидные, затѣмъ менѣе авидные и т. д. Наиболѣе авидныя фракціи агглютининовъ соединяются съ антигеномъ наиболѣе полно и наиболѣе прочно.

Считая на основаніи своихъ опытовъ вопросъ о наличности въ сывороткахъ агглютининовъ различной авидности прочно установленнымъ, Muller полагаетъ, что при иммунизаціи выработка агглютининовъ происходитъ также отдѣльными фракціями, причемъ одни фракціи съ теченіемъ времени ослабѣваютъ въ своемъ Aviditat’е, а на ихъ мѣсто нарождаются новыя фракціи, обладающія все болѣе развитымъ Aviditat’омъ. Одновременно существуя въ иммунныхъ сывороткахъ, эти антитѣла различной авидности, старыя и молодыя, и характеризуютъ собой индивидуальность данной сыворотки.

Производя многочисленныя наблюденія надъ состояніемъ сыворотокъ за время иммунизаціи и послѣ ея окончанія, Muller пришелъ къ выводу, что Aviditat сыворотокъ нарастаетъ съ теченіемъ иммунизаціи и находится въ связи съ титромъ, т. е. съ абсолютнымъ количествомъ заключенныхъ въ сывороткахъ единицъ агглютинина. Согласно Muller’y сыворотки съ высокимъ титромъ должны обладать и высокимъ Aviditat’омъ. Для Muller’a не было сомнѣній въ справедливости этихъ положеній, и большинство выводовъ представлено имъ въ окончательной формѣ. Но не смотря на полную убѣжденность автора, его объясненія далеко не для всѣхъ были убѣдительны.

Eisler, Eisler и Tzuru, Scheller на основаніи своихъ опытовъ приходятъ къ выводамъ діаметрально противоположнаго характера, отрицая зависимость между титромъ и Aviditat’омъ иммунныхъ сыворотокъ. На первый взглядъ установить причину такихъ разногласій довольно трудно, но причина ихъ становится понятной какъ только методика, которой пользовался Mfiller и прочіе авторы, подвергается детальному разсмотрѣнію и эспериментальной провѣркѣ. Методика эта, насколько можно судить по результатамъ нашихъ опытовъ, совершенно не выдерживаетъ критики.

Прежде всего остановливаетъ на себѣ вниманіе способъ пользованія матеріаломъ, который практикуется Muller’омъ. Для изученія нарастанія и паденія титра и Aviditat’a въ теченіе и по окончаніи иммунизаціи Muller беретъ нѣсколько кроликовъ и даетъ среднія цифры достигнутаго у нихъ титра и Aviditat’a, совершенно игнорируя индивидуальность животнаго. Поскольку такія цифры могутъ быть доказательны, судить не трудно. Въ нашихъ опытахъ одни кролики безъ особаго колебанія въ вѣсѣ при форсированной иммунизаціи переносили повторныя дозы въ одну культуру тифозныхъ бактерій, другіе погибали отъ первой дозы въ ¹/₂₀ культуры. Одни кролики при одномъ и томъ же способѣ иммунизаціи давали титръ въ 30,000 единицъ агглютинина съ рѣзко выраженнымъ Aviditat’омъ, другіе едва доводили титръ до 2000 единицъ агглютинина съ очень слабымъ Aviditat’oмъ. Отсюда видно, какое огромное значеніе имѣетъ при изученіи Aviditat’a именно индивидуальность животнаго.

Индивидуальность животнаго, его большая, или меньшая гибкость въ выработкѣ невоспріимчивости къ бактерійнымъ ядамъ неизбѣжно должна сказаться на различной длительности „отрицательной фазы”, наступающей послѣ каждаго иммунизатор- паго раздраженія. Такъ напр., въ нашихъ опытахъ у одной собаки послѣ инъекціи ¹/₂₀ тифозной культуры на 5-й день сыворотка обнаружила отрицательную фазу съ паденіемъ титра и Aviditat’a до нуля, у другой же при совершенно равныхъ условіяхъ опыта титръ и Aviditat поднялись.

Наконецъ, индивидуальность животнаго сказывается и еще на одномъ свойствѣ его сыворотки, именно на способности ея въ большихъ концентраціяхъ задерживать теченіе реакцій (зона Hemmung’a).

Какъ извѣстно (это хорошо демонстрировано опытами Land- steiner’a. Pauli и др.; въ томъ числѣ и нашими), реакціи невоспріимчивости подобно коллоиднымъ реакціямъ имѣютъ свой „optimum”, отъ котораго въ ту и другую сторону идетъ пониженіе интенсивности реакціи.

Такимъ образомъ сыворотка, содержащая въ 1 куб. стм. 1000 единицъ агглютинина, будетъ лучше всего склеивать свой антигенъ, когда опа взята, напр., въ количествѣ одной единицы. Въ меньшихъ количествахъ, какъ и въ большихъ, сыворотка эта даетъ болѣе слабую реакцію, и можетъ случиться, что взятая въ количествѣ 1000—500 единицъ агглютинина эта сыворотка вовсе не дастъ реакціи.

Иными словами—въ каждой сывороткѣ, какъ извѣстной физике - молекулярной индивидуальности, на ряду съ ея иммунными свойствами нужно считаться и съ ея способностью къ задержкѣ реакціи, съ большимъ или меньшимъ развитіемъ въ ней зоны Hemmung’а.

Представимъ себѣ теперь, что мы вмѣстѣ съ Миііег’омъ игнорируемъ явленія Hemmung’a.

Въ нашихъ рукахъ 2 агглютинирующія сыворотки обѣ въ 500 единицъ. Мы изучаемъ ихъ Aviditat по скорости теченія реакціи. Одна изъ нихъ дастъ намъ уже черезъ 5 часовъ склеиваніе въ титрѣ 1:200, другая же не дастъ склеиванія черезъ этотъ промежутокъ времени и въ титрѣ=1:10. Мы бы должны были заключить вмѣстѣ съ Muller 'омъ, что первая сыворотка гораздо авидиѣе второй. Но это наше заключеніе оказалось бы ошибочнымъ, потому что тѣ же сыворотки могли бы дать обратные результаты, если бы мы ихъ изучали въ иной средѣ и въ иныхъ разведеніяхъ.

Всѣ перечисленныя обстоятельства ставятъ теорію Muller'a объ Aviditat’е сыворотокъ па болѣе чѣмъ шаткую почву. Но этимъ еще но исчерпывается дѣло. Игнорируя индивидуальность животныхъ съ сопутствующими ей отрицательной фазой и зоной Неш- mung’a, Muller, какъ и другіе авторы, дѣлаютъ рядъ погрѣшностей въ самой методикѣ постановки опытовъ при изслѣдованіи Aviditat’a.

У Muller’a во всѣхъ его опытахъ сыворотка повторно приводится въ соприкосновеніе съ бактеріями, и по степени ея истощенія Miiller судитъ о состояніи Aviditat’a. Онъ не считается со значеніемъ повторнаго пребыванія въ сывороткѣ бактерій, каковое конечно не можетъ быть безразличнымъ для хода реакціи. Извѣстно, что при продолжительномъ пребываніи въ сывороткѣ бактерій отъ послѣднихъ отщепляются нуклео протеины, что влечетъ за собой уже измѣненіе среды, въ которой совершается реакція. По нашимъ наблюденіямъ реакція можетъ такт извратиться, что сыворотка послѣ повторнаго пребыванія въ ней бактерій, т. е. послѣ удаленія изъ нея нѣкотораго количества агглютининовъ, дастъ даже большій титръ, чѣмъ до соприкосновенія съ бактеріями.

Исходя изъ указанныхъ соображеній и фактовъ, мы поставили въ этомъ направленіи нѣсколько опытовъ опредѣленія количества агглютининовъ въ сывороткѣ, когда въ качествѣ среды мы пользовались то чистымъ растворомъ NaCl, то растворомъ NaCl, въ котором нѣкоторое время находились тифозныя палочки. Титры при этомъ получались различные. Оказалось, что достаточно недѣльнаго пребыванія бактерій въ NaCl, чтобы въ этой средѣ, содержащей послѣ удаленія бактерій ихъ протеины, реакція агглютинаціи протекала медленно и испытуемая сыворотка показала бы болѣе низкій титрь сравнительно съ титромъ, опредѣляемымъ для нея въ чистомъ NaCl.

Наоборотъ, пребываніе бактерій въ растворѣ NaCl въ теченіе двухъ недѣль измѣняетъ эту среду въ сторону, благопріятствующую агглютинаціи, и въ такой средѣ испытуемая сыворотка даетъ бол be высокій титръ, чѣмъ въ чистомъ NaCl.

Если мы при этомъ допустимъ, что совершенно не можемъ учесть, когда и какъ проявится Hem mung, но что на его проявленіе не можетъ не вліять повторное и продолжительное соприкосновеніе сыворотокъ съ бактеріями, то намъ станетъ понятнымъ ошибочность п послѣдняго допущенія Muller’омъ въ своей методикѣ—именно пользованія имъ эмульсіей бактерій, заготовляемой впрокъ.

Muller на протяженіи своихъ опытовъ пользовался однажды приготовленной эмульсіей и притомъ съ прибавленіемъ молочнаго сахара и карболовой кислоты.

Считаясь съ такимъ вліяніемъ на состояніе среды болѣе или менѣе продолжительнаго пребыванія въ ней бактерій, мы должны были признать, что изученіе Aviditat’a по методу Muller’a пе приводитъ къ цѣли и мы должны были вести свои изслѣдованія не только надъ полнотой и прочностью, но и надъ быстротой реакціи, гдѣ все сводится къ простому учитыванію теченія реакціи на протяженіи извѣстныхъ сроковъ времени.

Если устранить перечисленныя погрѣшности методики, легшей въ основаніе теоріи Muller’a объ Aviditat’е сыворотокъ и его связи съ ихъ титромъ, то на основаніи нашихъ опытовъ мы можемъ сдѣлать слѣдующіе выводы:

1. Связи постоянной и планомѣрной между титромъ и Aviditat’омъ нѣтъ ни въ нормальномъ состояніи, ни при иммунизаціи. У нормальныхъ животныхъ титръ сыворотокъ можетъ стоять на равной высотѣ, а Aviditat разниться.

2. Нѣтъ зависимости между титромъ и скоростью теченія реакціи. Титръ можетъ оставаться на одной высотѣ, а скорость рѣзко пасть и наоборотъ: титръ нѣсколько понизиться а скорость быстро нарастать.

3. Связи между титромъ и Avidiat’омъ по прочности и полнотѣ не существуетъ—титръ можетъ повышаться вмѣстѣ съ повышеніемъ полноты абсорбціи, онъ можетъ незначительно упасть и вызвать рѣзкое повышеніе абсорбціи.

4. Способъ иммунизаціи не вліяетъ на выработку сыворотокъ съ высокимъ Aviditat’омъ.

5. Aviditat есть самобытное свойство сыворотки, характеризующее ея индивидуальность и обусловливающееся не однимъ свойствомъ антитѣлъ, но еше возможно въ большей степени измѣненіями среды, въ которой они находятся.

Выражаясь болѣе точно, мы должны были бы отбросить названіе Aviditat’a, какъ понятіе въ настоящее время не поддающееся точному экспериментальному освѣщенію, и должны были бы ограничиться болѣе общимъ терминомъ, говоря объ индивидуальности нормальныхъ и невоспріимчивыхъ сыворотокъ.