В основе всех серологических исследований лежит специфическая реакция между антигенами и антителами.
Антигены — генетически чужеродные вещества, которые при па-рэнтеральном введении в организм животного вызывают ответную реакцию в виде сенсибилизации, толерантности и продуцирования антител, взаимодействующих специфически с антителами как in vivo, так и in vitro. Различают антигены корпускулярные, клеточные (бактерии, эритроциты) и растворимые (молекулярно-дисперсные). Антигены поливалентны— имеют несколько детерминантных рецепторов для связи с антителами, способны вступать в реакцию с антителами как в организме животного (in vivo), так и вне организма — в пробирке (in vitro). Антигенной функцией обладают не только полноценные антигены, но и неполноценные (гаптены), то есть вещества небелковой природы (полисахариды, липидо-полисахаридный комплекс соматического антигена микробной клетки и другие вещества).
Антитела — высокомолекулярные специфические белки глобу-линовой фракции сыворотки крови (иммуноглобулины).
По проявлению феномена взаимодействия между антигеном и антителом in vitro различают осадочные реакции, лизирующие и нейтрализующие. Антитела, участвующие в осадочных реакциях, получили названия по типу взаимодействия с антигеном: агглютинины — вызывают склеивание корпускулярного антигена и осаждение комплекса антиген—антитело (агглютината) и преципити-ны — образуют преципитат с растворимым антигеном. В реакциях лизиса участвуют бактериолизины и гемолизины, обусловливающие лизис, распад корпускулярного антигена. Нейтрализующие антитела обезвреживают, нейтрализуют токсическое действие антигена.
В серологических реакциях, применяемых для диагностических целей, один из компонентов должен быть известен, по которому ввиду специфичности определяют наличие другого компонента. Например, если взять заведомо известный антиген (сапной, бруцеллезный, сальмонеллезный) и с ним исследовать сыворотки крови от животных, то положительный результат реакции с данным антигеном указывает на наличие в сыворотке соответствующих антител — то есть сыворотка получена от больного животного. И, наоборот, при наличии специфической сыворотки (гипериммунная сибиреязвенная, колибактериозная и др.) определяют видовую принадлежность (идентифицируют) возбудителя болезни, выделенного из исследуемого материала.
Серологические реакции ставят на физиологическом растворе потому, что реакция между антигенами и антителами происходит в слабоэлектролитной среде.