Анатоксин получают. Научная электронная библиотека. Смотреть что такое "Анатоксины" в других словарях

Анатоксины изготовляют из экзотоксинов соответствующих возбудителей путем обработки их 0,3-0,4% формалином и выдерживания при 38-40°С в течение 3-4 нед. Широкое применение имеют дифтерийный, столбнячный, а за последнее время стафилококковый и холерный анатоксины. Получены анатоксины против ботулизма, анаэробной инфекции. Эти препараты выпускают в очищенном виде; их освобождают от балластных веществ и адсорбируют на гидрате окиси алюми­ния. Анатоксины вызывают выработку антитоксинов, которые нейтрализуют экзотоксины, но не оказывают губительного действия на возбудителей.

Анатоксины, используемые в качестве вакцин, индуцируют специфический иммунный ответ.

Иммуноглобулины и сыворотки для лечения и профилак­тики инфекционных заболеваний

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ (лат. immunis свободный, избавленный от чего-либо + globulus шарик) - сывороточные и секреторные белки человека или животных, обладающие активностью антител и участвующие в механизме защиты против возбудителей инфекционных болезней.

Различают 5 классов иммуноглобулинов : IgG, IgA, IgM, IgD и IgE. В норме в сыворотке крови человека IgG присутствует в концентрации ок. 1, 2 г на 100 мл, составляет 70-80% всех иммуноглобулинов и содержит основную часть антител против ряда вирусов и бактерий, а также антитоксины. IgA содержится в сыворотке крови и секретах (молозиве, слюне и др.) в виде полимеров ("секреторный" иммуноглобулин - slgA). В IgM выявлены антитела против эндотоксинов (липополисахаридов) грамотрицательных бактерий, а также вирусов. IgD и IgE присутствуют в сыворотке крови в низких концентрациях. В IgE обнаружены антитела типа реагинов, участвующих в аллергических реакциях. При ряде заболеваний содержание И. в сыворотке крови может отклоняться от нормального уровня, что имеет диагностическое значение.

Препараты иммуноглобулинов. В препаратах иммуноглобулина основным компонентом является IgG. Проводятся работы по созданию препарата гамма-глобулина, обогащенного IgM и IgA.

Для профилактики кори, вирусного гепатита А и других инфекций, а также для лечения гипогаммаглобулинемии и агаммаглобулинемии применяют препарат "Иммуноглобулин человека нормальный" (устаревшее название "Гамма-глобулин для профилактики кори"), представляющий 10% р-р очищенной гамма-глобулиновой фракции сыворотки крови (донорской, плацентарной или абортной). Обычная профилактическая доза препарата 1, 5-3 мл, вводят его только внутримышечно. Для лечебных целей применяют специально изготовляемый препарат "Иммуноглобулин нормальный человеческий для внутривенного введения", к-рый вводят в больших дозах (25-50 мл).

Специфические И., содержащие антитела против определенных возбудителей инфекции или их токсинов, получают из плазмы или сыворотки крови доноров, иммунизированных соответствующими антигенами. К таким препаратам относятся антистолбнячный, антистафилококковый, противогриппозный, противоэнцефалитный, противококлюшный и другие иммуноглобулины.

Для профилактики гемолитической болезни новорожденных, вызванной резус-несовместимостью крови матери и отца, применяют антирезусный иммуноглобулин. Антирезусный иммуноглобулин получают из сыворотки крови человека с высоким содержанием антител против резус-антигена. Этот препарат вводят в течение первых 48-72 ч после родов первородящим резус-отрицательным женщинам, родившим резус-положительного ребенка. Антирезусный иммуноглобулин связывает резус-антиген плода, проникающий в кровь матери, устраняя т. о. возможность возникновения гемолитической болезни при новой беременности.

ИММУННЫЕ СЫВОРОТКИ (лат. immunis свободный, избавленный) - препараты крови человека или животных, содержащие антитела; используются для диагностики, лечения и профилактики различных заболеваний.

Получение И. с. основано на свойстве антигенов вызывать в организме образование антител. Иммунные сыворотки получают от иммунизированных животных и людей, а также от лиц, перенесших инф. болезнь, в крови к-рых содержатся соответствующие антитела (сыворотки реконвалесцентов). Сыворотки могут содержать так наз. нормальные антитела, напр, аллоантитела, или изоантитела, образующиеся в организме вне связи с искусственной иммунизацией. В результате многократной иммунизации получают И. с., содержащие антитела в высоких концентрациях, - гипериммунные сыворотки.

Различают диагностические и лечебно-профилактические сыворотки. Диагностические И. с. применяют в различных иммунол, реакциях для установления вида, подвида или серотипа (серовара) возбудителя инф. болезни, определения различных антигенов в биологических материалах. В зависимости от характера иммунологических реакций различают агглютинирующие, преципитирующие, флюоресцирующие, гемолитические, меченные радиоактивными нуклидами, ферментами и другие диагностические сыворотки. В клин, практике широко применяют диагностические сыворотки для определения группы крови, проведения тканевого типирования, при аллогенных трансплантациях и переливаниях крови, для характеристики иммунологического статуса организма (определения классов иммуноглобулинов и др.).

К лечебно-профилактическим сывороткам относят антитоксические, антибактериальные, антивирусные сыворотки, а также иммуноглобулины. Антитоксические сыворотки получают от гипериммунизированных животных (обычно лошадей) путем парентерального введения им нарастающих доз анатоксинов (см. Антитоксины), реже от доноров, иммунизированных анатоксином. Антитоксические сыворотки используют для лечения и профилактики токсинемических инфекций, в основе к-рых лежит действие на организм экзотоксинов бактерий (возбудителей столбняка, ботулизма, дифтерии, газовой гангрены, стафилококковых инфекций). Антитоксическими являются и сыворотки, содержащие антитела против ядов змей, пауков, ядов растительного происхождения. Антитела антитоксических сывороток нейтрализуют действие соответствующих токсинов.

Антибактериальные сыворотки получают из крови лошадей или волов, гипериммунизированных соответствующими убитыми бактериями или их антигенами. Эти сыворотки не нашли широкого применения в связи с наличием других более эффективных антимикробных средств.

Антивирусные сыворотки получают из крови животных, иммунизированных вакцинными штаммами вирусов или соответствующими вирусами. Эти сыворотки очищают методами спиртового осаждения при низкой температуре -для получения иммуноглобулиновых или гамма-глобулиновых препаратов (гетерогенные иммуноглобулины). К их числу относятся гамма-глобулин против клещевого энцефалита, антирабический гамма-глобулин и др.

Иммуноглобулины, полученные из крови человека (гомологичные иммуноглобулины), за исключением нормального иммуноглобулина человека, имеют направленное действие. Преимуществом гомологичных иммуноглобулинов перед гетерогенными является слабая реактогенность и более длительное циркулирование антител в организме (в течение 30-40 дней). Наибольшее значение в клин, практике имеют иммуноглобулины с максимально сниженной антикомплементарной активностью, к-рые в отличие от обычных препаратов иммуноглобулинов, предназначенных для внутримышечного введения, используют для внутривенного введения.

Среди иммуноглобулинов направленного действия выделяют антирезусный иммуноглобулин, к-рый применяют для иммунопрофилактики гемолитической болезни новорожденных. Его вводят первородящим резус-отрицательным женщинам в послеродовом периоде или после аборта.

СЫВОРОТОЧНАЯ БОЛЕЗНЬ - аллергическое заболевание, развивающееся в ответ на парентеральное введение сыворотки крови или ее препаратов. Течение болезни зависит от качества, количества, способа введения сыворотки и реактивности организма. В основе болезни лежит повреждение сосудов и тканей иммунными комплексами, образующимися в организме в ответ на введение чужеродного белка. Иммунные комплексы состоят из антигена (чужеродного белка), антител и комплемента (см. Аллергия).

Инкубационный период при первичном введении сыворотки составляет от 2 до 12 (чаще 7-12) дней, при повторном введении сокращается до 1-3 дней. Заболевание начинается остро: температура тела снижается, а затем повышается, на месте введения сыворотки появляется болезненность и отек; регионарные, а также другие лимф. узлы увеличиваются в размерах. Одним из ведущих симптомов является сыпь. Чаще она полиморфная уртикарная или эритематозная, фигурная, иногда коре- или скарлатиноподобная, сопровождается мучительным зудом. Лицо больного бледное, одутловатое. Возможен опасный, но быстро проходящий отек гортани. Иногда развивается болезненность в суставах конечностей, отмечается их припухание. Могут наблюдаться явления бронхита, бронхоспазма и даже острая эмфизема легких. АД снижается, пульс учащается, иногда урежается. Возможны поражения миокарда, невриты, радикулиты, мышечная слабость. В тяжелых случаях поражаются почки (появляются отеки, олигурия, реже альбуминурия).

Анализ крови в продромальном периоде выявляет небольшой лейкоцитоз, в последующем - лейкоцитопению, лимфоцитоз, эозинофилию, тромбоцитопению. СОЭ вначале уменьшается, затем увеличивается. Определяются гипогликемия, снижение свертываемости крови. Сывороточная болезнь может ограничиться лишь местными проявлениями (отеком, гиперемией, зудом, некрозом кожи на месте введения сыворотки крови). Возможны рецидивы в связи с повторным накоплением специфических антител, взаимодействующих с оставшейся в крови введенной сывороткой крови. В таких случаях болезнь может длиться несколько недель или месяцев. При повторном введении сыворотки может развиться анафилактический шок. Клин. картину и лечение анафилактического шока - см. Анафилаксия.

Лечение проводит врач. При легких формах оно может ограничиться назначением внутрь антигистаминных препаратов и местным применением средств, направленных на уменьшение зуда (теплые ванны, обтирание ментоловым и салициловым спиртом). В более тяжелых случаях показаны инъекции антигистаминных препаратов (супрастина, димедрола и др.) и глюкокортикоидов. Назначают аскорутин, глюконат кальция, по показаниям - мочегонные средства, бронхолитики и др.

Профилактика: выявление повышенной чувствительности пациента к сыворотке. С этой целью на внутренней поверхности предплечья внутрикожно вводят 0, 02 мл сыворотки, разведенной изотоническим раствором хлорида натрия (1: 100). Проба считается положительной, если через 20 мин на месте инъекции появляются отек и гиперемия диам. 1-3 см и более. В этих случаях, если отсутствуют жизненно важные показания, сыворотку лучше не вводить. Введение лечебной дозы сыворотки проводят дробно по методу Безредки: вначале подкожно вводят 0,1 мл, через 20 мин - еще 0,2 мл, а спустя один час - внутримышечно остальную дозу.

анатоксин

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.

Анатоксины (anatoxinum от греч.- «an» - отрицание и toxo» - отравляю) представляют собой препараты, полученные из бактериальных экзотоксинов, полностью лишенные т ксических 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 - возбудителей токсинемических инфекций, продуцирующих экзотоксины, выращивают в жидких питательных средах (реакто-

рах большой емкости) 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 н а 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. Поэтому в настоящее время применяются преимущественно очищенные анатоксины, для чего нативные анатоксины подвергают обработке различными физическими и химическими методами (ионнообменной хромотографии, кислотному осаждению и др.), чтобы освободить от всех балластных веществ и сконцентрировать препарат в меньшем объеме. Однако уменьшение размеров частиц анатоксина сделало необходимым адсорбировать препарат на адъютантах

Таким образом, применяющиеся анатоксины являются адсорбированными высокоочищенными концентрированными препаратам:"Специфическую активность или силу анатоксина определяют в реакции флоккуляции в так называемых единицах флоккуляции- (Lf) или по реакции связывания анатоксинов, выражающуюся в единицах связывания- (ЕС). Титрование анатоксинов в реакции флоккуляции (по методу Рамона) производят по стандартной флоккулирующей антитоксической сыворотке, в которой известно количество международных антитоксических единиц (ME, см. с. 23) в 1 мл. Одна антигенная единица анатоксина обозначается Limes flocculationis (Lf - порог флоккуляции), это то количество анатоксина, которое вступает в реакцию флоккуляции с одной единицей дифтерийного антитоксина. Определив дозу анатоксина, давшую инициальную (первичную) реакцию флоккуляции с одной антитоксической единицей сыворотки, рассчитывают количество Lf препарата в 1 мл. Антигенные свойства столбнячного анатоксина (и некоторых других) обозначают в единицах связывания (ЕС). Для определения ЕС необходимы:испытуемый препарат анатоксина, стандартная антитоксическая сыворотка (с содержанием 0,1 ME в 1 мл), опытная доза токсина (вытитрованная к 0,1 ME стандартной сыворотки), белые мыши.Реакцию связывания проводят следующим образом: в ряд пробирок с одинаковым объемом стандартной сыворотки добавляют различные разведения испытуемого анатоксина.Смесь для связывания выдерживают в термостате 45 минут,затем в каждую пробирку добавляют опытную дозу токсина и вновь оставляют в термостате на 45 минут. После этого из каждой пробирки вводят смесь (сыворотки - анатоксина -токсина) 2-4 мышам и наблюдают за состоянием животных в течение 4 суток. Если весь анатоксин, добавленный к сыворотке, связался ею, то добавление токсина и последующее

заражение мышей ведет к их гибели. При недостаточной дозе анатоксина для связывания всей сыворотки, добавленный токсин нейтрализуется сывороткой, и мыши остаются живыми. Для расчета ЕС в 1 мл определяемого анатоксина берется то разведение анатоксина, при котором происходит гибель 50% белых мышей на 4-е сутки. Это количество анатоксина содержит дозу, связывающую 0,1 ME сыворотки. Анатоксины применяются для профилактики и реже для лечения токсинемических инфекций (дифтерия, газовая ган-

грена, ботулизм, столбняк) и некоторых заболеваний, вызванных стафилококками.

94. Антимикробные сыворотки (иммуноглобулины). Получение, приме­нение.

Антибактериальные сыворотки получают гипериммуннзацией лошадей соответствующими убитыми бактериями или антигенами и содержат антитела с агглютинирующими, литическими и опсонизирующими свойствами. Они не нашли широкого применения в силу их малой эффективности. Антибактериальные сыворотки относятся к нетитруемым препаратам, так как общепринятой единицы измерения их лечебной силы нe существует. Поэтому антибактериальные лечебные сыворотки дозируются в объемных единицах, непосредственно у постели больного, исходя из степени тяжести заболевания.для очистки и концентрации антибактериальных сывороток и некоторых антивирусных используют метод, основанный

на разделении белковых фракций нативных сывороток и выделении активных иммуноглобулинов этиловым спиртом при низкой температуре (метод водно-спиртового осаждения на холоду).Иммуноглобулины(гомологичные) , получаемые из крови человека, готовят двух видов - противокоревой (или нормальный) и иммуноглобулины направленного действия. Преимущество этих иммуноглобулинов перед гетерогенными в том, что они практически нереактогенны и циркулируют в организме болеее продолжительное время, в течение 30-40 дней.Извлекают иммуноглобулины из сыворотки крови человека путем фракционирования (по методу Кона) этиловым спиртом при температуре ниже нуля.Противокоревой (или нормальный) иммуноглобулин получают из донорской, плацентарной или абортной крови. Содержит антитела против вируса кори, а также против вирусов гриппа, гепатита, полиомиелита, возбудителей коклюша и не-

которых других вирусных и бактериальных инфекций. Препарат применяют для профилактики кори, инфекционного гепатита, коклюша, полиомиелита, менингококковой инфекции и др.для профилактики кори иммуноглобулины вводят всем детям старше 3 месяцев, бывших в контакте с больным и не привитым коревой вакциной. Иммуноглобулины вводят с профилактической целью всем детям до 6 лет, контактировавшим с больным коклюшем и не привитым против этой инфекции. Профилактика гепатита А иммуноглобулином проводятся

в предэпидемичсский период и в эпидемических очагах. Препарат в некоторых случаях оказывает защитное действие или чаще смягчает клиническое течение болезни. Очень важно правильное соблюдение дозировки иммуноглобулина (0,02 мл на 1 кг веса). Продолжительность профилактического действия препарата 3-6 месяцев. Иммуноглобулины направленного действия готовят из сыворотки крови людей-добровольцев, подвергшихся специальной иммунизации против определенной инфекции. Такие препараты содержат повышенные концентрации специфических антител и используются для лечебных целей. В настоящее время получают иммуноглобулины направленного действия против гриппа, бешенства, оспы, клещевого энцефалита, столбняка и стафилококковых инфекций.

95. Антитоксические сыворотки. Получение, очистка, титрование, при­менение.

Антитоксические сыворотки получают иммунизацией лошадей возрастающими дозами анатоксинов, а затем и соответствующими токсинами. Сыворотки подвергают очистке и концентрации методом «Диаферм-3»,контролю на безвредность, апирогенность, затем титруют т. е. определяют содержание антитоксинов в 1 мл препарата. Специфическая активность сывороток или количество антител измеряется с помощью специальных методов, основанных на способности сывороток in vitro и in vivo нейтрализовать соответствующие токсины и

выражается в международных антитоксических единицах (ME), принятых ВОЗ. За 1 ME принимается

то минимальное количество сыворотки, которое способно нейтрализовать определенную дозу токсина, выражающуюся в стандартных единицах, обозначаемых как смертельные, некротические или реактивные дозы в зависимости от вида токсина и способа титрования.Титрование антитоксических сывороток может проводиться тремя методами - методами Эрлиха, Рёмера, Района.Титрование сывороток по методу Района

осуществляется с помощью реакции флоккуляции по известному анатоксину или токсину, одну Lf (Limes flocculationis -порог флоккуляции) которых нейтрализует одна единица дифтерийного антитоксина. Первичная или инициальная реакция флоккуляции наступает при соответствии количества антигенных единиц анатоксина количеству антитоксинов в исследуемой сыворотке. Исходя из результатов первичной реакции флоккуляции и ведется расчет антитоксических единиц в 1 мл испытуемой сыворотки. Однако метод Рамона является

только ориентировочным. Метод Эрлиха . Перед титрованием сывороток по методу Эрлиха проводят определение условной смертельной (опытной) дозы токсина Lt (Limes tod). Lt определяется с помощью стандартной антитоксической сыворотки, к определенному количеству которой добавляют различные объемы

токсина и после выдерживания смеси при комнатной температуре (в течение 45 минут) вводят белым.мышам или морским свинкам. Затем наблюдают за животными четверо суток. За опытную дозу токсина (Lt) принимается то количество токсина, которое в смеси с 1 ME стандартной сыворотки вызывает гибель 50% взятых в опыт животных. На втором этапе титрования к различным разведениям испытуемой сыворотки добавляют опытную дозу токсина, смесь также выдерживают и вводят животным. По получаемым результатам производят расчет титра испытуемой антитоксической сыворотки. Метод Рёмера . Титрование антитоксических сывороток

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.