АНАТОКСИНИ
АНАТОКСИНИ(anatoxina; грецький ana- - проти + токсини) - бактеріальні токсини, що втратили в результаті спеціальної обробки свої токсичні, але зберегли антигенні та імуногенні властивості. Зазвичай токсини знешкоджують впливом формаліну та тепла (35-38 °). Збудники токсинемічних інфекцій — дифтерії, правця, газової гангрени, ботулізму та інше — виробляють дуже сильні екзотоксини, які мають антигенні властивості.
В 1909 Левенштейн (Е. Löwenstein) випадково виявив швидке падіння токсичності правцевого токсину під впливом ультрафіолетових променів і формаліну. Надалі Ейслер (М. Eisler, 1912) і Левенштейн встановили, що після додавання до правця токсину 0,1-0,3% формаліну і витримування при підвищеній температурі відбувається знешкодження токсину. Введення такого токсину викликає імунітет у тварин.
Деякі анатоксини можуть бути алергенами та викликати у особливо чутливих суб'єктів загальні та місцеві реакції, що не мають відношення до специфічної токсичності. Анатоксинам властива стабільність і незворотність: при тривалому зберіганні за різних температур вони зберігають свою нешкідливість та антигенні властивості. Антигенні властивості анатоксинів визначають за реакцією зв'язування антитоксинів (див.), що виражається в одиницях зв'язування (ЄС), або за реакцією флоккуляції з антитоксинами. Імуногенні властивості анатоксинів визначають шляхом імунізації тварин (морські свинки, миші) та виражають у імунізуючих одиницях (ІЕ), тобто у здатності певної кількості анатоксинів захищати тварин від введення відповідних токсинів.
Принципи виготовлення анатоксинів, розроблені Районом, стали основою виробництва анатоксинів у багатьох країнах світу. Це дозволило розпочати масовуімунізацію проти дифтерії та правця, що призвела до різкого зниження захворюваності на ці інфекції.
Процес формалінової детоксикацину розглядають як незворотне порушення структури активного центру токсину за рахунок реакції з формаліном функціональних груп, що входять до складу токсину. На перших етапах детоксикація протікає дуже швидко (як правило, на 1-4 добу інкубування з формаліном спостерігається падіння токсичності на 80-90%), а досягнення повної нешкідливості відбувається тільки через 2-4 тижні і більше. Для отримання нешкідливих та стабільних анатоксинів після знешкодження має пройти деякий час для дозрівання анатоксинів. Знешкодження бактеріальних токсинів без порушення їх антигенних властивостей відбувається у нейтральному середовищі. Кисла середовище перешкоджає взаємодії формаліну з аміногрупами токсину, уповільнює або зовсім припиняє процес знешкодження. Якщо формалінізація токсинів йде в лужному середовищі, то знешкодження токсину відбувається швидко, але зі значною втратою його антигенних властивостей. Оптимальна кількість формаліну для детоксикації всіх токсинів рекомендується від 0,3 до 0,8%; в межах цієї кількості до деяких токсинів потрібно додавати формалін дробовим методом, це сприяє більш швидкому знешкодженню токсину без сильної втрати антигенних властивостей. Для знешкодження токсину має значення температура, при якій міститься токсин. Підвищення температури веде до швидшої детоксикації всіх токсинів зі значною втратою антигенних властивостей. Спроби розробити прискорений метод знешкодження бактеріальних токсинів шляхом додавання 1% і більше формаліну при t 36-40 ° призводили до втрати токсичності через 6-8 діб інкубації з різким зниженням антигенних властивостей. Збільшення кількості формаліну придетоксикації не виправдано ще й тому, що незалежно від кількості взятого формаліну лише певна частина його вступає у взаємодію Космосу з токсином. Кількість зв'язаного формаліну залежить від складу середовища, на якому приготований токсин, від вмісту амінного азоту, від хімічного складу токсину.
Для очищення анатоксинів від баластових білків застосовувалося фракційне осадження різними концентраціями сульфату амонію. В даний час цей метод використовується лише на окремих етапах очищення та концентрації невеликих обсягів анатоксинів.
У зарубіжних країнах для очищення та концентрації дифтерійного та правцевого анатоксину застосовують метод ультрафільтрації через ниркоподібні фільтри, вкриті 8%парло-диновою оболонкою. Осад після розчинення у воді фракціонують сульфатом амонію при різних відсотках насичення. Очищений дифтерійний анатоксин містить 1800-2500 Lf на 1 мг загального азоту (Lf - скор. англ, limit of flocculation - поріг флоккуляції).
У СРСР для очищення та концентрації ботулінічних анатоксинів, збудників газової гангрени, дифтерійного та правцевого анатоксинів застосовують кислотне осадження. Перед підкисленням для посилення іонної сили розчину анатоксини розчиняють 10-30% хлориду натрію. Потім знижують рН анатоксинів до 3,5 додаючи НСl; осад, що випав, відокремлюють від рідини і розчиняють в 1/20 частині ізотонічного розчину хлориду натрію від об'єму вихідного анатоксину. Отриманий концентрат анатоксинів піддають подальшому очищенню повторним осадженням ацетоном. При кислотному осадженні правцевого та інших анатоксинів у деяких лабораторіях для посилення іонної сили розчину анатоксину застосовують гексаметофосфат. Бактеріальні токсини та анатоксини можна очистити за допомогою сорбції фосфатом алюмінію, гідратом окисуалюмінію, фосфатом кальцію та іншими неорганічними сорбентами з наступною елюцією (див.); крім того, все ширше застосування знаходять методи іонообмінної хроматографії та гель-фільтрації через сефадекси різних марок (див. Гель-фільтрація, Хроматографія).
Для імунізації проти токсинемічних інфекцій застосовуються анатоксини, депоновані на гідраті окису алюмінію та фосфаті алюмінію; алюмінієво-калієві галун для депонування застосовуються тільки у ветеринарній практиці. Високу пмуногенність депонованих анатоксинів пояснюють ад'ювантною дією сорбенту та уповільненою резорбцією з антигену депо. Внаслідок цього відбувається тривале надходження невеликих кількостей анатоксинів в організм, що веде до розвитку напруженого імунітету. Застосування дифтерійного та правцевого анатоксинів, сорбованих на гідроокису алюмінію, для масової імунізації людей у СРСР дало різке зниження захворюваності на дифтерію та правець.
Імунізацію дітей проти дифтерії, правця та кашлюку проводять асоційованою вакциною, що включає сорбовані дифтерійний, правцевий анатоксини та корпускулярну кашлюкову вакцину.
У 1959 році був запропонований концентрований адсорбований анаеробний поліанатоксин, що включає правцевий анатоксин, кілька типів гангренозного і ботулінічного анатоксинів (всього 7 антигенів), що має хороші імуногенні властивості. також Імунізація, Токсини.
Бібліографія:Апанащенко Н. І., Помянкевич А. Н. та Нехотенова Є. І. Очищений адсорбований дифтерійний анатоксин, Журн. мікро., епід. іімун., № 8, с. 54, 1951: Воробйов А. А., Васильєв Н. Н. та Кравченко А. Т. Анатоксини, М., 1965, бібліогр.; Вигодчиків Р. Ст Мікробіологія та імунологія стафілококових захворювань, М., 1950, бібліогр.; вінж, Стафілококові інфекції, М., 1963, бібліогр.; Матвєєв До. І. Ботулізм, М., 1959, бібліогр.; він же, Епідеміологія та профілактика правця, М., 1960, бібліогр.; Рамон Г. Сорок років дослідницької роботи, пров. з франц., М., 1962; Prévot A. R. Manuel de classification et de determination des bacteries anaerobies, P., 1957.