АНАТОКСИНЫ

Расстановка ударений: АНАТОКСИ`НЫ

АНАТОКСИНЫ (anatoxina; греч. 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 др. — вырабатывают очень сильные экзотоксины, обладающие антигенными свойствами.

В 1909 г. 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 А., пригодного для иммунизации людей, был разработан Районом (G. Ramon), о чем он сообщил 10 декабря 1923 г. 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 хим. и физ. свойств. Реакция флоккуляции токсинов с антитоксинами сыграла большую роль в разработке метода приготовления А. С помощью этой реакции можно было легко контролировать изменение антигенных свойств А. в процессе обезвреживания токсинов формалином. До применения этой реакции было невозможно установить, сохраняет ли токсин антигенные свойства при потере токсигенных свойств.

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

Принципы изготовления А., разработанные Районом, легли в основу производства А. во многих странах мира. Это позволило начать массовую иммунизацию против дифтерии и столбняка, к-рая 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 нед. и более. Для получения безвредных и стабильных А. после обезвреживания должно пройти нек-рое время для «созревания» А. 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 детокспкации всех токсинов рекомендуется от 0,3 до 0,8% ; в пределах этого количества к нек-рым 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 к-рой 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 к-рой приготовлен токсин, от содержания аминного азота, от химического состава токсина.

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

В зарубежных странах для очистки и концентрации дифтерийного и столбнячного А. 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 А. содержит 1800—2500 Lf на 1 мг общего азота (Lf — сокр. англ, limit of flocculation — порог флоккуляции).

В СССР для очистки и концентрации А. ботулинических, возбудителей газовой гангрены, дифтерийного и столбнячного А. применяют кислотное осаждение. Перед подкислением для усиления ионной силы раствора в А. 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 А. Полученный концентрат А. подвергают дальнейшей очистке повторным осаждением ацетоном. При кислотном осаждении столбнячного и других А. в нек-рых лабораториях для усиления ионной силы раствора А. применяют гексаметофосфат. Бактериальные токсины и А. 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 А., депонированные на гидрате окиси алюминия и фосфате алюминия; алюминиево-калиевые квасцы для депонирования применяются только в ветеринарной практике. Высокую пммуногенность депонированных А. объясняют адъювантным действием сорбента и замедленной резорбцией из депо антигена. В результате этого происходит длительное поступление небольших количеств А. в организм, что ведет к развитию напряженного иммунитета. Применение дифтерийного и столбнячного А., 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 А. и корпускулярную коклюшную вакцину.

В 1959 г. был предложен концентрированный адсорбированный анаэробный полианатоксин, включающий столбнячный А., несколько типов гангренозного и ботулинического А. (всего 7 антигенов), обладающий хорошими иммуногенными свойствами. См. также Иммунизация, Токсины.

Библиогр.: 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.

Источники:

1. Большая медицинская энциклопедия. Том 1/Главный редактор академик Б. В. Петровский; издательство «Советская энциклопедия»; Москва, 1974.- 576 с.