Анатоксины — обезвреженные бактериальные токсины¶

Анатоксины (от греч. ἀνα- и лат. toxicum — яд) — это токсины бактериального происхождения, утратившие под действием формальдегида или других химических агентов токсические свойства, но сохранившие способность вызывать в организме образование специфических антитоксических антител. Анатоксины являются иммуногенами и применяются как компоненты профилактических прививок против инфекций, обусловленных экзотоксинами: столбняка, дифтерии, ботулизма, газовой гангрены и некоторых других.

¶История

Идея обезвреживания бактериальных токсинов с сохранением их иммуногенных свойств была реализована в начале XX века. В 1923 году французский учёный Гастон Рамон, работавший в Пастеровском институте, показал, что обработка дифтерийного токсина формальдегидом при определённых условиях (температура, pH, длительность выдержки) приводит к утрате токсичности, тогда как способность стимулировать продукцию антитоксина сохраняется. Этот препарат получил название дифтерийного анатоксина. Одновременно Рамон разработал методику определения иммуногенности анатоксина — реакцию flocculation (флоккуляции) с использованием стандартной антитоксической сыворотки, позволявшую количественно оценивать активность препарата.

В 1924 году Рамон и Александр Дескомб совместно получили столбнячный анатоксин. В СССР работы по созданию анатоксинов были развёрнуты в 1930-е годы под руководством Льва Тарасевича, который внёс вклад в стандартизацию и промышленное производство дифтерийного и столбнячного анатоксинов. В 1940-е годы в СССР были разработаны комбинированные препараты — столбнячный анатоксин в сочетании с дифтерийным анатоксином (АДС), а позже — АКДС (адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина), в которой к анатоксинам добавлялся коклюшный компонент.

¶Природа и механизм получения

Бактериальные экзотоксины — это, как правило, белки или полипептиды, секретируемые клетками возбудителя в окружающую среду. Дифтерийный токсин вырабатывает Corynebacterium diphtheriae, столбнячный — Clostridium tetani, токсины ботулизма — Clostridium botulinum. Токсичность этих молекул обусловлена их способностью взаимодействовать с рецепторами клеток-мишеней и нарушать жизненно важные процессы (например, дифтерийный токсин ингибирует синтез белка, столбнячный — блокирует тормозные медиаторы в синапсах).

Обезвреживание (адсорбция) токсина достигается обработкой формальдегидом в слабощелочной среде при температуре около 37–40 °C в течение нескольких недель. В ходе реакции формальдегид образует ковалентные связи с аминогруппами белка, что приводит к изменению конформации молекулы и утрате её токсигенной активности. При этом антигенные детерминанты — участки молекулы, распознаваемые иммунной системой, — остаются интактными. Полученный препарат тщательно очищают от остатков формальдегида и непреобразованного токсина.

¶Классификация

По происхождению и назначению анатоксины подразделяются на:

• Моновалентные — содержат анатоксин одного возбудителя (столбнячный анатоксин, дифтерийный анатоксин).
• Комбинированные (ассоциированные) — включают два и более анатоксина (АДС, АДС-М для подростков и взрослых).
• Ассоциированные с коклюшным компонентом — АКДС, пентавакцины и другие комбинации, применяемые в календарях профилактических прививок.

По технологии производства различают жидкие и адсорбированные (на гидроокиси алюминия или других адсорбентах) формы. Адсорбция замедляет высвобождение антигена и обеспечивает пролонгацию иммунного ответа.

¶Применение

Основная область применения анатоксинов — активная профилактика токсин-опосредованных инфекций.

В российском национальном календаре профилактических прививок АКДС (или её аналоги) вводят детям начиная с 3 месяцев трёхкратно с интервалом 1,5 месяца, далее проводят ревакцинации. Столбнячный анатоксин включён в состав АДС и вводится также при профилактических прививках взрослым каждые 10 лет. При травмах со значительным загрязнением ран столбнячный анатоксин применяется для экстренной профилактики наряду с противостолбнячной сывороткой.

Иммунитет, формируемый анатоксинами, носит преимущественно антитоксический характер: в крови накапливаются IgG-антитела, нейтрализующие циркулирующий токсин до его связывания с клетками-мишенями. Клеточный иммунитет при этом имеет второстепенное значение, что объясняет необходимость поддерживающих ревакцинаций.

¶Ограничения и побочные эффекты

Анатоксины не защищают от инфицирования самим возбудителем, а только предотвращают развитие токсической формы заболевания. Возможные побочные реакции включают местные проявления (болезненность, отёк, гиперемия в месте инъекции) и общие (субфебрилитет, недомогание). Тяжёлые аллергические реакции встречаются редко, что требует соблюдения стандартных мер медицинского контроля при вакцинации.

¶Источники

• Руководство по микробиологии, вирусологии и иммунологии / под ред. А. С. Лабинской
• Национальный календарь профилактических прививок, МЗ РФ
• Рамон Г. (Gaston Ramon) — работы по анатоксинам, 1923–1924
• Основы клинической иммунологии / под ред. Р. М. Хаитова, И. Л. Фроловой