Антигены

Содержание

Антигены и антитела. Понятие об антигенах. Классификация антигенов. Антитела и их свойства

Антигены

Антигенами называются вещества или тела, несущие на себе отпечаток чужеродной генетической информации, те самые ве­щества, то «чужое», против которого «работает» иммунная сис­тема.

Любые клетки (ткани, органы) не собственного организма (не свои) являются для иммунной системы комплексом анти­генов, даже некоторые собственные ткани (хрусталик глаза) — так называемые забарьерные ткани: в норме они не контакти­руют с внутренней средой организма.

Антигены обладают 2 свойствами:

  • антигенностью, или антигенным действием, — они способны индуцировать развитие иммунного ответа;
  • специфичностью, или антигенной функцией, — взаимодейство­вать с продуктами иммунного ответа, индуцированного анало­гичным антигеном.

Химическая природа антигенов различна. Это могут быть белки:

  • полипептиды;
  • нуклеопротеиды;
  • липопротеиды;
  • гликопротеиды;
  • полисахариды;
  • липиды высокой плотности;
  • нуклеиновые кислоты.

Классификация антигенов

Антигены делят на следующие:

  • сильные, которые вызывают выраженный иммунный ответ;
  • слабые, при введении которых интенсивность иммунного ответа невелика.

Сильные антигены, как правило, имеют белковую структуру.

Некоторые (обычно небелковые) антигены не способны инду­цировать развитие иммунного ответа (не обладают антигенно­стью), но могут вступать во взаимодействие с продуктами им­мунного ответа.

Их называют неполноценными антигенами, или гаптенами.

Многие простые вещества и лекарственные средст­ва являются гаптенами, при попадании в организм они могут конъюгировать с белками организма хозяина или другими но­сителями и приобретать свойства полноценных антигенов.

Для того чтобы какое-либо вещество проявляло свойства ан­тигена, кроме главного — чужеродное™, оно должно обладать еше иелым рядом признаков:

  • макромолекулярностью (молекулярная   масса   более   10   тыс. дальтон);
  • сложностью строения;
  • жесткостью структуры;
  • растворимостью;
  • способностью переходить в коллоидное состояние.

Молекула любого антигена состоит из 2 функиионально различ­ных частей:

  • 1-я часть — детерминантная группа, на долю которой прихо­дится 2—3% поверхности молекулы антигена. Она определяет чужеродность антигена, делая его именно этим антигеном, от­личающимся от других;
  • 2-я часть молекулы антигена называется проводниковой, при ее отделении от детерминантной группы она не проявляет анти­генного действия, но сохраняет способность реагировать с го­мологичными антителами,    т. е.    превращается    в    гаптен.

проводниковой частью связаны все остальные признаки ангенности, кроме чужеродноти.

Любой микроорганизм (бактерии, грибы, вирусы) представляет

собой комплекс антигенов.

По специфичности микробные антигены делятся:

  • на перекрестно-реагирующие (гетероантигены) — это антигены, общие с антигенами тканей и органов человека. Они имеются у многих микроорганизмов и рассматриваются как важный фактор вирулентности и пусковой механизм развития аутоим­мунных процессов;
  • группоспецифические — общие у микроорганизмов одного рода или семейства;
  • видоспецифические — общие  у разных  штаммов  одного  вида микроорганизмов;
  • вариантспецифические (типоспецифические)   —   встречаются   у отдельных штаммов внутри вида микроорганизмов. По нали­чию тех или иных вариантспецифических антигенов микроор­ганизмы внутри вида делят на варианты по антигенному строе­нию — серовары.

По локализации антигены бактерий делятся:

  • на целлюлярные (связанные с клеткой);
  • экстрацеллюлярные (не связанные с клеткой). Основные иеллюлярные антигены:
  • соматический — О-антиген (глюцидо-липоидо-полипепдидный комплекс);
  • жгутиковый — Н-антиген (белок);
  • поверхностные — капсульные — К-антиген, fi-антиген, Vi-антиген.

Экстрацеллюлярные антигены — это продукты, секретируемые бактериями во внешнюю среду, в том числе антигены экзоток­синов, ферментов агрессии и защиты и др.

Антитела и их свойства

Антителами называются сывороточные белки, образующиеся в ответ на действие антигена. Они относятся к сывороточным глобулинам, поэтому называются иммуноглобулинами (Ig). Че­рез них реализуется гуморальный тип иммунного ответа. Антитела обладают 2 свойствами:

  • специфичностью, т. е. способностью вступать во взаимодейст­вие с антигеном,  аналогичным тому,  который индуцировал (вызвал) их образование;
  • гетерогенностью по физико-химическому строению, специфич­ности, генетической   детерминированности   образования   (по происхождению).

Все иммуноглобулины являются иммунными, т. е. образуются в результате иммунизации, контакта с антигенами. Тем не менее по происхождению они делятся:

  • на нормальные (анамнестические) антитела, которые обнару­живаются в любом организме как результат бытовой иммуни­зации;
  • инфекционные антитела, которые накапливаются в организме в период инфекционной болезни;
  • постинфекционные антитела,    которые    обнаруживаются    в организме после перенесенного инфекционного заболевания;
  • поствакцинальные антитела, которые возникают после искус­ственной иммунизации.

Антитела (иммуноглобулины) всегда специфичны антигену, индуцировавшему их образование. Тем не менее противомик-робные иммуноглобулины по специфичности делятся на те же группы, что и соответствующие микробные антигены:

  • группоспецифические;
  • видоспецифические;
  • вариантспецифические;
  • перекрестнореагирующие.

В настоящее время довольно часто методами биотехнологии и/или генной инженерии получают иммуноглобулины, продуци­руемые одним клоном кЛеток. Они называются моноклональными антителами.

Их продуценты — клетки-гибридомы, являющиеся потомками, полученными при скрещивании В-лимфоцита (плазматической клетки) с опухолевой клеткой.

От плазмати­ческой клетки-гибридома наследуется способность к синтезу антител, а от опухолевой клетки — способность длительно культивироваться вне организма.

Помимо специфичности одним из основных свойств иммуно­глобулинов является их гетерогенность, т. е. неоднородность популяции иммуноглобулинов по генетической детерминиро­ванности их образования и по физико-химическому строению.

Источник: https://alexmed.info/2017/09/10/7364/

Антиген

Антигены

Антиген — вещество, большей частью органического происхождения, имеющего признаки генетической различия и при введении в организм вызывает специфический иммунный эффект.

Иммунная система распознает это вещество как чужеродную и вырабатывает антитела для борьбы с ней.

В классической иммунологии к антигенам относят вирусы, бактерии, микроскопические грибы, целые клетки животного происхождения.

Антигенам присуща иммуногенность — способность вызывать иммунный ответ, а также специфичность, которая характеризует специфическое взаимодействие их с продуктами иммунного ответа (антителами, сенсибилизированные лимфоциты).

Молекула антигена несет детерминантного группу — участок молекулы антигена, которая «распознается» антигенсвязывающих центром В-лимфоцитов и антител.

В молекуле антигена, как правило, содержится несколько различных по строению детерминантных групп, каждая из которых может повторяться несколько раз.

Обычно антигены включают в себя протеины, которые расположены на поверхности бактерий, вирусов и гранул пила. Протеины несовместимых групп крови или тканей также ведут себя как антигены, надо учитывать при переливании крови и пересадке органов.

Полные и неполные (гаптены)

Антиген, которому свойственна антигенность, называется гаптеном. Гаптены вызывают иммунный ответ только после конъюгации с высокомолекулярными носителями.

Гаптенами могут быть простые химические соединения, например, глюкоза или тринитрофенол. Они становятся иммуногенными только после соединения с белковым носителем, например, с белковой молекулой.

При ответе на гаптен, который соединен с белком — носителем, В-лимфоциты распознают его, а Th-лимфоциты — белковую молекулу.

Растворимые и корпускулярные

Растворимые (чужеродные белки, токсины, продукты деградации вирусов и бактерий) и корпускулярные (бактерии, вирусы, чужеродные эукариотические клетки) антигены по-разному воспринимаются иммунной системой и вызывают различные формы иммунного ответа. В основе такого разделения лежит характер представления антигенов клеткам иммунной системы.

Экзогенные и эндогенные

В зависимости от источника поступления в организм.

Т-зависимые и Т-независимые

Антигены, которые вызывают продукцию антител, можно разделить на тимусзависимые и тимуснезалежни. В процессе ответа на тимусзависимые антигены В-лимфоциты нуждаются в «помощи» Т-лимфоцитов-хелперов.

Среди этих антигенов можно выделить две основные группы: цитокиновоопосередковани и собственно Т-лимфоцитарных антигены. Ответ на тимуснезалежни антигены, которых меньше, чем предыдущих, не нуждается в помощи со стороны Т-лимфоцитов.

К ним среди прочих относятся: липополисахарида оболочек бактерий (LPS), декстран и очищенный белок туберкулина. Определенные тимуснезалежни антигены содержатся во многих вирусах, бактериях и грибах.

Тимуснезалежни антигены

Тимуснезалежни антигены тоже можно разделить на две группы. Антигены со свойствами поликлональных активаторов В-лимфоцитов и способностью к стимуляции иммунного ответа (например, у новорожденных мышат, в которых иммунная реактивность еще не развита).

Эти антигены передают В-лимфоцитам как сигнал I, так и сигнал II. Сюда относятся LPS и декстран. Их обозначают символом ТИ-1 (thymus independent). Антигены, которые не имеют рис поликлональных активаторов Я-лимфоцитов и не способны вызвать ответ у новорожденных мышат.

Это поливалентные антигены, которые действуют они не только непосредственно на В-лимфоциты, но и опосредованно через цитокины, выделяемые под их влиянием другими клетками, например NK-клетки. К этой группе относятся Ficoll и полисахарид пневмококков. их обозначают символом ТЕ-2.

Эти антигены не является полностью «тимуснезалежни». При определенных обстоятельствах, они могут непосредственно стимулировать Т-лимфоциты.

Свойства антигенов

В пределах одного антигена может находиться много мест, к которым могут присоединяться антитела. Это, так называемые, эпитопы или антигенные детерминанты. Эпитопы одной молекулы могут быть идентичны или разные, могут связываться с антителами одинаковой или различной специфичности.

Антиген, который содержит много эпитопов, называется поливалентным. В молекуле белка наиболее антигенными есть выпуклые, подвижные относительно данной молекулы фрагменты, которые имеют отрицательный заряд. Ни антиген, ни место антитела, связывает антиген, не являются статичными структурами.

Они характеризуются определенной эластичностью по своей формы. Используют также срок тканевые антигены. Имеется в виду комплекс антигенов, присущих определенному органу или ткани. Базируется на различных физиологических функциях органов, определяет их определенную биохимическую индивидуальность.

Опухолевые антигены — это специфические растворимые ассоциированы с клетками вещества, появляющиеся в организме во время опухолевого роста. Часто их называют раково-эмбриональными, поскольку они характерны также для эмбрионального развития и появляются в организме женщины во время беременности.

Такими антигенами являются, например, альфа-фетопротеин и трофобласт-специфический глобулин, их определение имеет значение для диагностики как беременности, так и опухолевого роста.

Антигенность и иммуногенность

  • Антигенность (антигенная специфичность) — это способность комплементарно связываться с антиген-специфическими рецепторами В и Т клеток. Она характерна почти всем известным веществам. Антигенами могут быть пептиды, аминокислоты, витамины, а также АТФ, динитрофенол или ионы металлов. Но если просто ввести в организм одну из этих низкомолекулярных веществ, иммунного ответа не будет.
  • Иммуногенность — это способность вызывать иммунный ответ, то есть стимулировать целый ряд событий, необходимых для активации иммунных клеток. Иммуногенность зависит как от структуры антигена (молекулярный вес, пространственное строение), так и от состояния иммунной системы реципиента (репертуар белков гистосовместимости и Т-клеточных рецепторов). Силу иммунного ответа к слабому антигена можно повысить с помощью адъювантов — веществ, способствующих неспецифической стимуляции иммунной системы: минеральные масла (адъюванты Фройнда), окись алюминия.

Растворимые антигены

Такими антигенами класификуютсья и воспринимаются и представляются как экзогенные (внешние), и результатом их распознавания является активация В-лимфоцитов и синтез антител.

Антигены бактерий и вирусов часто синтезируются внутри инфицированных клеток и поэтому воспринимаются иммунной системой как эндогенные (внутренние).

Результатом их распознавания является активация цитотоксических Т лимфоцитов, уничтожающих инфицированные клетки вместе с инфекционным агентом.

Т-зависимые антигены

Эти антигены представляют большинство и требуют участия в своем распознании Т-лимфоцитов. Некоторые антигены, содержащие фрагменты, которые многократно повторяются (полисахариды бактерий), способны давать достаточный сигнал В лимфоцитам без участия Т и называются Т-независимыми. Они вызывают только синтез антител.

По отношению к организму реципиента

По отношению к организму реципиента антигены делятся на ауто (собственные), ало- или изо-(своего вида) и гетеро- или ксеноантигены (другого вида). Мощность иммунного ответа пивищуеться от ауто-до гетероантигенив.

Источник: http://info-farm.ru/alphabet_index/a/antigen.html

Что такое антиген? Антитела и антигены

Антигены

В организме при проявлении иммунного ответа взаимодействуют антитела и антигены. Однако в определенных условиях последние могут вызвать состояние так называемой специфической безответности – толерантности. Антитела и антигены способствуют формированию иммунологической памяти. Далее рассмотрим второй тип веществ. В статье выясним, что такое антиген.

Общие сведения

Что такое антиген? Проще говоря, это, как правило, чужеродные соединения. К ним относят нуклеиновые кислоты, полисахариды, белки и их комплексы.

При изменении посредством химической модификации природных полимеров можно получить “конъюгированные” вещества. Такие соединения могут быть сформированы на основе белков, которые принадлежат непосредственно самому реципиенту.

Аутологичное вещество, денатурированное химическим либо физическим способом, также может превращаться в антиген.

Определение

В организм могут проникнуть биополимеры либо синтетические их аналоги, способные вызвать иммунный ответ. Эти соединения и называются антигенами. Они способствуют выработке клеток-эффекторов тимической природы.

Появляющиеся на фоне иммунной реакции антитела начинают специфическим образом взаимодействовать с антигенами или химическими соединениями, имеющими сходное строение. Если последние не провоцируют защитного ответа, то их называют гаптенами. Именно они провоцируют иммунологическую толерантность.

Способность вызывать защитную реакцию имеют синтетические полипептиды, выступая в качестве белковых антигенов. Однако необязательно их первичная и пространственная структура должна быть подобна таковой какому-либо конкретному белковому соединению.

Существенным фактором проявления антигенных свойств у этих веществ заключается в образовании стойкой пространственной структуры. В связи с этим полимеры, сформированные из одной аминокислоты (гомополимеры) не обладают свойствами вызывать иммунный ответ. Антигенные способности появляются у полипептидов, при образовании которых задействованы 2 аминокислоты.

Вопросы исследования

Что такое антиген? Классическая иммунология называет таким веществом целую клетку животного либо бактериального происхождения. Однако это неверно с химической точки зрения. Выше сказано, что такое антиген по сути. Это не клетка, в которой присутствует большое количество нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов.

Антигены человека, полученные в очищенном виде, могут использоваться для индукции иммунной реакции. При этом она будет специфична для того или иного биополимера. Рассматривая очищенную структуру в качестве индивидуального антигена, любое их сочетание необходимо описывать как семейство отдельных соединений.

Данный термин может применяться при обозначении спонтанно агрегирующего определенного биополимера. Примером могут служить некоторые антигены вирусов или бактерий. Так, сократительный белок жгутиков грамотрицательных микроорганизмов рода Сальмонелл, флагеллин может обнаруживаться как в полимеризованном, так и мономерном виде.

И в том, и другом случае данный антиген может индуцировать формирование антител, при том, что условия для этого разные. В частности, полимер феллагелина тимусонезависим, а мономер – тимусозависим.

Связь с молекулярной массой

Установить ее можно только при сравнении веществ одного класса. Например, это касается различных белков с однотипной третичной и вторичной структурами: фибриллярных и глобулярных.

В подобных случаях можно устанавливать прямую зависимость между способностью полимера индуцировать формирование антител и его молекулярной массой. Данная закономерность, тем не менее, не является абсолютной.

Кроме прочего, она зависит от иных свойств соединения, как химических, так и биологических.

Степень проявления свойств

Выраженность антигенных характеристик белков, выступающих в качестве наиболее обширного и значимого класса, будет зависеть от степени удаленности в эволюционном отношении донора, от которого получено соединение, и реципиента, которому оно вводится.

Корректным сравнительный анализ будет лишь в том случае, если при оценке использованы однотипные вещества. К примеру, если альбумином сыворотки крысы и человека иммунизировать мышей, то на первый ответ будет более выражен.

Если биополимер отличается повышенной чувствительностью к расщеплению, то его свойства будут менее выражены, чем у вещества, проявляющего большую стойкость к ферментативному гидролизу.

Так, в случае использования синтетических полипептидов либо белковых конъюгатов в качестве антигенов, более выраженным будет ответ на то вещество, в составе которого присутствуют неприродные D–аминокислоты. Решающая роль в проявлении иммунного ответа отводится генотипу реципиента.

Детерминантные группы

Ими обозначают молекулярные участки биополимера, синтетического его аналога либо конъюгированного антигена, которые распознаются антигенсвязывающими В-лимфоцитными рецепторами и антителами. В молекуле обычно присутствует несколько детерминантных групп, различных по своему строению.

Каждая из них может по нескольку раз повторяться. Если в молекуле соединения присутствует только одна группа с определенным строением, формирования против нее антител происходить не будет. В процессе увеличения идентичных комплексов будет возрастать и иммунный ответ на них.

Однако этот процесс будет идти до определенного момента, после чего будет снижаться и может совершенно не наблюдаться впоследствии. Данное явление было исследовано в процессе использования конъюгированных антигенов с разным количеством заместителей, выполнявших задачу детерминантной группы.

Отсутствие иммунной реакции на биополимеры с повышенной эпитопной плотностью обусловлено механизмом активации лимфоцитов В-группы.

Раково-эмбриональный антиген

Он представляет собой одну из разновидностей белков нормальной ткани, которая у здоровых людей вырабатывается в незначительном объеме клетками некоторых органов. РЭА по своей химической структуре является соединением углеводов и белка. Назначение его у взрослых неизвестно.

Однако в период внутриутробного формирования он достаточно интенсивно синтезируется органами системы пищеварения, выполняя при этом достаточно важные задачи. Они связаны со стимуляцией клеточного размножения. Раково-эмбриональный антиген выявляется в тканях пищеварительных органов, но в достаточно малом количестве.

Название данного онкомаркера отчасти характеризует его биологическую природу, но по большей части все же свойства, являющиеся ценными при лабораторном исследовании.

Термин “эмбриональный” имеет связь с физиологическими задачами во время развития в дородовой период, “антиген” свидетельствует о возможности идентификации его в биологических средах при помощи иммунохимического метода связывания. При этом непосредственно в организме он не проявляет каких-либо свойств.

В норме у здорового организма концентрация РЭА достаточно низкая. На фоне же онкологического процесса его уровень возрастает достаточно резко, достигая довольно больших показателей. В этой связи его характеризуют как тканевый маркер онкологических патологий, или онкомаркер.

Уровень РЭА

Анализ на антиген применяется в диагностике разных злокачественных новообразований, главным образом рака прямой и толстой кишки.

Исследование осуществляется на ранних стадиях патологий, в процессе наблюдения за течением заболевания и контроля над эффективностью терапевтических мероприятий. На фоне рака толстой и прямой кишки тест отличается наивысшей чувствительностью.

Именно это позволяет применять его при первичной диагностике. После успешного выполнения операции по удалению всей опухолевой ткани концентрация РЭА приходит в норму максимум спустя два месяца.

Регулярные анализы впоследствии позволяют оценивать состояние пациента после получения им лечения. Обнаружение высокого уровня РЭА позволяет своевременно выявить рецидив патологии. При снижении содержания антигена на фоне терапии специалисты делают вывод о результативности лечебного воздействия.

Повышение концентрации РЭА: диапазон патологий

Однако тест не считается для опухолей абсолютно специфичным. Повышение уровня РЭА может отмечаться на фоне разных заболеваний внутренних органов, имеющих воспалительную и другую природу.

У 20-50 % пациентов с доброкачественными патологиями поджелудочной железы, кишечника, легких и печени концентрация антигена немного увеличивается.

То же самое наблюдается на фоне циррозов, хронических гепатитов, язвенных колитов, муковисцидоза, эмфиземы, бронхитов, болезни Крона, панкреатитов, пневмонии, аутоиммунных болезней, туберкулеза. Кроме этого, повышение уровня может обуславливаться не заболеванием, а, к примеру, регулярным приемом спиртного либо курением.

Особенности переливания крови

Основной из них является специфичность и индивидуальность, которыми обладают антигены эритроцитов. При несовместимости биополимеров реципиента и донора переливание крови категорически запрещено. В противном случае неизбежны патологические процессы и даже смерть больного.

В иммуногенетике для тестирования и исследования эритроцитарных антигенов используются методы серологических реакций. К ним, в частности, относят реакции гемолиза, преципитации, агглютинации. Эритроцитарные гены представлены в виде сложных биополимерных макромолекул. Они накапливаются на строме (оболочке) и соединяются с прочими молекулами соединений.

Для каждой особи характерен индивидуальный химический состав и собственная структура.

Источник: http://fb.ru/article/172104/chto-takoe-antigen-antitela-i-antigenyi

Иммунология и биохимия

Антигены

Антигены (иммуногены) – это любые вещества, которые  способны, при соответствующих условиях, индуцировать образование антител и специфически реагировать с образовавшимися  антителами.  

Название антигены (АГ, Ag) исходило из того, что они могут стимулировать образование антител. Теперь мы знаем, что иммунная система состоит не только из антител. Современное определение АГ охватывает все вещества, которые могут быть распознаны адаптивной иммунной системой.

Толероген – АГ, который вызывает специфическую иммунную неотвечаемость благодаря своей молекулярной форме. Иммуноген, молекулярная форма которого изменена,   может стать толерогеном.

Аллерген –  это вещество, вызывающее аллергическую реакцию. Реакция (вредная) может возникнуть после   приема аллергена внутрь, ингаляции, инъекции или контакта с кожей.

Экзогенные антигены

Экзогенные АГ – это АГ, которые попали в организм снаружи, например, путем ингаляции, проглатывания или инъекции. В организме путем эндоцитоза или фагоцитоза эти АГ поглощаются   антигенпредставляющими клетками (АПК) и расщепляются (процессируются) в них на фрагменты.

Эндогенные антигены

Эндогенные АГ  – это АГ, которые были созданы внутри клетки, в результате нормального клеточного метаболизма или из-за вирусной или внутриклеточной бактериальной инфекции.

Аутоантигены

Аутоантигеном обычно является нормальный белок или комплекс белков (а иногда и ДНК или РНК), которые распознаются иммунной системой пациентов, страдающих специфическим  аутоиммунным заболеванием.

  В нормальных условиях эти АГ  не должны   быть мишенью иммунной системы, но из-за главным образом генетических и экологических факторов у этих пациентов была потеряна нормальная иммунологическая толерантность к такому АГ.

Опухолевые антигены

Опухолевые АГ – это те АГ, которые представлены молекулами МНС I (молекулы гистосовместимости класс I) на поверхности опухолевых клеток. Эти Ag иногда могут быть представлены только опухолевыми , а не нормальными клетками/ В этом случае они называются опухолеспецифическими антигенами (ОСА) и обычно являются результатом специфической мутации опухоли.

Иммуногенность

Способность стимулировать продуцирование антител или клеточные иммунные реакции.

Антигенность

 Способность связывать антитела.

  • Полный АГ
  • Неполный АГ или гаптен.

Неполные АГ имеют антигенные детерминанты, но не могут индуцировать иммунные ответы, потому что им не хватает одного или нескольких важных признаков, необходимых для этой функции. 

Свойства антигена

  • Чужеродность необходима для иммуногенности, поскольку реагирующие на своё клетки элиминируются во время онтогенеза лимфоцитов, оставляя только клетки, которые реагируют на «чужие» эпитопы.
  • Специфичность
  • Высокая молекулярная масса

Эпитопы антигенов

Эпитопы, или антигенные детерминанты, являются частями молекул АГ, которые физически взаимодействуют с паратопами (комплементарными участками) молекул иммунного ответа –    антител и, следовательно, фактически  определяют  антигенную специфичность.

Типы эпитопов

Непрерывные, содержатся в полисахаридах, а также как в нативных (не денатурированных), так и денатурированных белках, особенно в фибриллярных белках.  Специфичность зависит от первичной последовательности. Типичный размер длины составляет 5-6 субъединиц. 

Прерывистые (включают несколько субъединиц, часто расположенных далеко друг от друга в первичной последовательности молекулы антигена) и, таким образом, обнаруживаются только в нативных (глобулярных) белках.

Специфичность зависит от конформации или трехмерной формы, которая представляет собой комбинацию третичной и четвертичной структуры, поддерживаемой первичной и вторичной структурой.

   Типичный размер трудно определить, но показано, что последовательности до 16 аминокислот в определенных белковых антигенах взаимодействуют с их комплементарным паратопом (рис.2).

 Два разных эпитопа  

B-клеточный эпитоп, часть молекулы антигена, которая распознается B-клеточными рецепторами. Это   конформационные    эпитопы.   Т-клеточный эпитоп, область молекулы антигена, которые распознаются Т-клеточными рецепторами. Это линейные эпитопы.
Рис. 3 
  • В-лимфоциты распознают  эпитопы на поверхности  молекулы антигена, Т- лимфорциты распознают фрагменты  процессированных антигенов, представляемые им макрофагами, дендритными клетками и В-лимфоцитами – антигепрезентирующими клетками, АПК (Рис.3).    

 Тимусзависимые антигены (TЗ-AГ):

Для индукции иммунного ответа необходимы Т-лимфоциты. Интерлейкины  АГ-специфического клона Т-лимфоцитов переключает синтез иммуноглобулинов в В -лимфоцитах с IgM  на другие классы. Это большинство белков и чужеродные эритроциты.

Тимуснезависимые антигены (TНЗ-AГ)

Иммунная реакция не требует участия Т-лимфоцитов.  (рис.4). Вместо этого они напрямую стимулируют специфические В-лимфоциты путем сшивания антигенных эпитопов с  рецепторами на поверхности В-лимфоцитов.

  Эти молекулы в основном производят  IgM и IgG2  антитела и не стимулируют клетки долговременной  памяти. Большинство бактериальных полисахаридов (обнаруженные в бактериальных клеточных стенках) попадают в эту категорию.

Определенные полисахариды, такие как LPS (липополисахарид), не только индуцируют специфические В-клетки, но также могут действовать как поликлональные В-клеточные стимуляторы.

Суперантигены (САГ)

САГ – это молекулы, которые являются мощными митогенами Т-лимфоцитов и одновременно связываются с молекулами МНС класса II. Они часто связаны с  продуктами стафилококков и участвуют в энтеротоксемии и синдроме токсического шока у людей.

Суперантигены (СAГ) представляют собой секретируемые белки (экзотоксины), которые проявляют сильнодействующую митогенную активность (митогены), в отношении Т-лимфоцитов. По сравнению с нормальным антиген-индуцированным ответом Т-клеток, где активируется 0,001-0,0001% Т-клеток тела, САГ способны активировать до 20% Т-клеток организма.

Это вызывает массивный иммунный ответ, который не специфичен для какого-либо конкретного эпитопа на САГ.

Митогены

Митогены – это агенты, которые вызывает митоз. Здесь означает активирует Т-клетки и / или В-клетки без помощи АПК.

  • Лектины, например, конканавалин А (КонА).
  • ЛПС (липополисахариды)
  • Стафилококковый белок А (СПА)

Адъюванты

 Латинские «адъюванс» означают помощь, особенно для достижения цели. Адъювант представляет собой вещество, которое помогает и усиливает фармакологическое действие лекарственного средства или повышает способность антигена стимулировать иммунную систему.

Адъювант Фрейнда

  • Полный адъювант Фрейнда (ПАФ)
  • Неполный адъювант Фрейнда (НАФ)

Механизмы стимуляции иммунной системы адъювантами

  • Длительное сохранение иммуногенных молекул в месте инъекции.
  •  Усиление ко-стимулирующих сигналов.
  •  Индукция образования гранулемы.
  • Стимуляция пролиферации лимфоцитов неспецифическим образом

Другие антигены

Гетерофильный АГ: вид обычного антигена, существующего у человека, животных и микробов. Это АГ Форссмана. Своего рода общий АГ, существующий у человека, животных  и микробов.    

Ксеногенный АГ. Этот антиген происходит из разных родов и родов. Например, патогенный антиген. 

Идиотипический АГ. Молекула антитела – это своего рода инородная молекула, когда она синтезируется в организме животных.   Иммунная система распознает антитела как АГ, которые называют идиотипические антигены.

Источник: http://biohimik.net/priobretennyj-immunitet-vidy/gumoralnyj-i-kletochnyj-adaptivnyj-immunitet/antigeny-i-immunogeny

Классификация антигенов

Антигены

Существует несколько классификаций антигенов: по химическому составу, по происхождению, по взаимодействию «донор-реципиент» и другие.

Классификация антигенов по химическому составу

Наблюдаются явно выраженные различия в антигенности и иммуногенности белков, нуклеиновых кислот, липидов и полисахаридов.

Белки, молекулярная масса которых превышает 5-10 кД, имеют высокую иммуногенность, что связано с большим набором мономеров — аминокислот, входящих в их состав. Гомополимеры одной аминокислоты часто ведут себя как гаптены.

Иммуногенность белков сильно повышается при наличии в их структуре ароматических аминокислот — тирозина и триптофана, которые добавляют жесткость молекуле белка.

Желатин не имеет иммуногенности, так как не отличается жесткостью структуры, вследствие того, что содержит большое количество глицина.

Иммунологическая специфичность белковых антигенов определяется:

  • аминокислотным составом и последовательностью аминокислот в первичной цепи;
  • концевыми аминокислотами цепи;
  • вторичной и, возможно, третичной структурой белковых молекул;
  • поверхностно расположенными группами антигенных детерминант.

Наибольшую иммуногенность имеют белки, состоящие из L-аминокислот.

Важную роль для проявления антигенности белков играет их нативность (нативный – сохранивший структуру, находящийся в природном состоянии). Денатурированный белок не реагирует с антителами в отличии от нативного белка, потому, что при денатурации происходит нарушение антигенных детерминант.

Эпитопы часто содержат аминокислоты, которые находятся далеко друг от друга в первичной последовательности, но собраны в единый эпитоп в результате укладки полипептидной цепи в нативном белке. В этом случае следует говорить о прерывистых (комбинированных) эпитопах, в отличие от непрерывных (секвенциальных).

Часто в литературе для обозначения комбинированных эпитопов используют термин конформационные эпитопы. Денатурированные белки полностью или частично теряют свою антигенную специфичность за счет потери конформационных эпитопов и образуют новую специфичность из-за «обнажения» ранее скрытых внутри молекулы антигенных детерминант.

Нуклеиновые кислоты обычно неимуногенны, но если нуклеозиды присоединить, например, к полипептиду, то при иммунизации такими конъюгированными антигенами можно получить антитела к ДНК и РНК. Но некоторые синтетические полинуклеотиды (полиинозиновая, полицитидиловая, полиадениловая и полиуридиловая кислоты) способны сами по себе вызывать образование антител при введении подопытным животным.

Однако иммунизация необычной ДНК, например бактериофага Т4, в которой вместо цитозина содержится 5-оксицитозин, приводит к образованию антител против денатурированной однониточной ДНК. Легко можно получить антитела при введении комплексов нуклеиновых кислот с метилированным  сывороточным альбумином.

Низкая иммунная реактивность в отношении нуклеиновых кислот объясняется (возможно) наличием в норме Т-супрессоров, которые специфически подавляют ответ против нуклеиновых кислот. При системной красной волчанке (аутоиммунное заболевание) у больных резко снижается количество Т-супрессоров, в результате в крови появляются антитела против РНК и нативной ДНК.

Липиды, как правило, неиммуногенны, однако многие из них являются гаптенами, которые в комплексе с адъювантами (вещество, используемое для усиления иммунного ответа) могут становиться полноценными антигенами. Это свойство липидов положено в основу получения антител к стероидам и фосфолипидам. Кроме того, масла и воски (липоиды) сами по себе входят в состав адъювантов, в том числе адъюванта Фрейнда.

Полисахариды составляют более крупную и важную группу антигенов. Они входят в состав капсул и клеточных стенок бактерий, определяя их антигенную специфичность.

У  грамотрицательных бактерий антигенные свойства имеют О-боковые специфические цепи липополисахаридов (ЛПС), которые содержат специфические сахара: Salmonella typhi — тивелозу, Salmonella paratyphi — паратозу, Escherichia coli — колитозу.

Большинство полисахаридов микробного происхождения устойчивы к гидролизу ферментами млекопитающих, что способствует реализации их антигенных свойств.

ЛПС грамотрицательных бактерий, кроме того, имеют адъювантные свойства, что возможно связано с их митогенным действием на В-лимфоциты.

Адъювантными свойствами обладают также фрагмент пептидогликана, содержащий дигликозид (N-ацетилглюкозамин и N-ацетилмурамовая кислота) и ди- или трипептид.

Выраженными антигенными свойствами обладают полисахариды растений, а также мембраны и элементы гликокаликса животных клеток. Полисахариды являются полноценными антигенами, когда их строение включает повторяющиеся разветвленные участки. Так, гликоген и декстран имеют антигенные свойства, когда их молекулярная масса превышает 100 кД и в их молекулах выражена разветвленность.

Иммуногенность полисахаридов зависит от их полимерности и состава. Обычный декстран с молекулярной массой 75 кД, который используется как кровезаменитель, неимуногенный, но при молекулярной массе около 600 кД вызывает образование антител. Гетерополисахариды более иммуногены по сравнению с гомополисахаридами.

Классификация антигенов по происхождению

Различают антигены растительного происхождения, к которым относятся пыльца растений, некоторые их белки, масла, яды (рицин, абрин и другие).

К антигенам животного происхождения следует отнести прежде всего яды змей, скорпионов, фаланг, каракуртов, пчел; ферменты, нативные чужеродные белки, клетки, ткани, органы и т.д.

Антигенные свойства имеют почти все микроорганизмы (бактерии, риккетсии, хламидии, вирусы, простейшие, грибы), их токсины, ферменты инвазии, белки, биополимеры клеточной стенки, капсулы, рибосомы и другие структурные компоненты (микробные антигены).

В зависимости от распространения у близкородственных организмов различают видовые и групповые антигены. Первые похожи у представителей одного вида, вторые – у отдельных групп в пределах рода.

Классификация антигенов с учетом генетических взаимодействий «донор-реципиент»

Согласно этой классификации антигены разделяют на следующие группы:

  • аутоантигены — собственные антигены организма, которые при определенных условиях могут индуцировать образование антител;
  • изоантигены (алогенные, гомологичные, групповые) – общее название антигенов  генетически идентичных индивидов (однояйцевых близнецов, особей инбредной линии животных), встречаются в клетках одного клона бактерий;
  • аллоантигены (гомологичные) — антигены генетически неидентичных индивидов одного и того вида, кодируются аллельными генами;
  • ксеноантигены (гетерологические) — антигены  представителей разных видов, но подобные по составу и по структуре.

Различают также тимус-зависимые антигены (к ним относится большинство полноценных антигенов — гетерополимеров, в образовании антител к которым участвуют Т-хелперы) и тимус-независимые (как правило, это гомополимеры с повторяющимися участками).

Источник: http://infection-net.ru/immunitet/klassifikatsiya-antigenov

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.