Антигены

2

Антигены

•  Антигены представляют собой чужеродные вещества или структуры, которые способны вызывать иммунный ответ. Теоретически любая молекула может быть антигенной, попав в организм, который воспринимает ее как чужеродную и дает на нее иммунный ответ. В этом определении скрыты две основные характеристики антигена: иммуногенность и антигенная специфичность.

Иммуногенность – это свойство антигена вызывать иммунный ответ . Степень иммуногенности зависит от ряда факторов: чужеродность, молекулярный вес, химический состав, вид животного и его генетическая конституция, способ введения антигена, чувствительность к катаболическому разрушению, действие адъювантов.

Специфичность антигена – это способность антигена избирательно реагировать с антителами или сенсибилизированными лимфоцитами, которые появились в результате иммунизации . За специфичность антигена ответственны определенные участки его молекулы, называемые детерминантами (или эпитопами).

Специфичность антигена определяется набором детерминант. Детерминанта – область молекулы антигена, к которой выработаны специфические антидетерминанты (активные центры антител) .

Специфичность выражается в том, насколько точно антигенная детерминанта к антиген – связующему центру (антидетерминанте).

Специфичность взаимодействия антигена с антителом зависит от пространственной конфигурации детерминант. Различают:

•  секвенциальную (англ. seguence – последовательность), представленную определенной аминокислотной последовательностью в произвольно свернутой молекуле белка;

•  конформационную, представленную определенными областями белков, расположенными на поверхности молекул.

КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИГЕНОВ

При классификации антигенов учитывают не только химический состав, происхождение, но и генетические взаимоотношения между антигенами донора и реципиента, устанавливаемые трансплантационной иммунологией.

НазваниеАнтигены
Корпускулярные антигеныРазличные клетки и крупные частицы: бактерии, грибки, простейшие, эритроциты
Растворимые антигеныБелки различной степени сложности, полисахариды
Трансплантационные антигеныАнтигены клеточной поверхности, контролируемые ГКГС
Ксеноантигены (гетерологичные)Антигены тканей и клеток, отличающиеся от реципиента на видовом уровне (донор и реципиент разных видов)
Аллоантигены (гомологичные)Антигены тканей и клеток, отличающиеся от реципиента на внутривидовом уровне (донор и реципиент принадлежат к генетически неидентичным индивидам одного и того же вида)
СингенныеДонор и реципиент принадлежат к одной и той же инбредной линии животных
Изогенные (изологичные)Генетическая идентичность индивидов (н-р, однояйцевые близнецы)
АутоантигеныАнтигены собственных клеток организма
АллергеныАнтигены пищи, пыли, пыльцы растений, ядов насекомых, вызывающие повышенную реактивность
ТолерогеныАнтигены клеток, белков, вызывающие ареактивность
Синтетические антигеныИскусственно синтезированные полимеры аминокислот, углеводов
ГаптеныПростые химические соединения в основном ароматического ряда
Тимус – зависимыеПолноценное развитие специфического иммунного ответа этих антигенов начинается только после подключения Т-клеток
Тимус – независимыеПолисахариды, с повторяющимися структурно идентичными эпитопами, стимулируют В- клетки; способны инициировать иммунный ответ в отсутствии Т- хелперов

Общие представления об антигене как иммуногенной молекуле отображены на рисунке 1. В графической форме дан обобщающий, условный образ антигена, не встречающийся в природе. Смысл такой формы – суммировать известные данные об иммунологически значимых детерминантах антигена в едином, удобном для восприятия виде.

Задание 2. Зарисуйте схему условного образа антигена. Какие структуры обозначены на рисунке 1 цифрами от 1 до 6?

Рис. 1. Условный образ антигена.

Антитела представляют собой глобулины, специфически реагирующие с антигеном, который определил их образование. С 1964 г. антитела принято называть иммуноглобулинами.

Рис. 2. Схема строения молекулы иммуноглобулина.

Задание 3. Рассмотрите рисунок 2. Обозначьте основные структуры иммуноглобулина.

Задание 4. С помощью нижеприведенных схем иммунологических реакций определите особенности разных типов иммунного ответа.

Целью любой иммунологической реакции является уничтожение антигена и защита организма. Встречаясь с антигеном клетки иммунной системы должны:

1. Распознать его.

2. Дать иммунологический ответ.

3. Запомнить антиген. На этом этапе вырабатываются клетки памяти. Во время иммунного ответа клетки выбрасывают необходимые биологически активные вещества (БАВ) – . Без них борьба невозможна.

ОСНОВНАЯ СХЕМА ИММУННОГО ОТВЕТА

1. Антиген, попадая в организм, в первую очередь сталкивается с естественными барьерами – кожей, слизистыми оболочками и т.д. Многим микроорганизмам не удается преодолеть их.

2. Если вторжение все же произошло, антиген встречается с фагоцитирующими клетками.

3. Макрофаг (фагоцит) пожирает и переваривает антиген.

4. Если он не справляется с ним самостоятельно, то представляет на поверхности своей мембраны информацию о проникшем враге. Это сигнал Т- или В- лимфоцитов.

5. В ответ на полученный сигнал о вторжении в периферических органах иммунной системы начинается отбор клеток, необходимых для борьбы именно с этим антигеном. Образуется клон соответствующих клеток. Одновременно формируется небольшое количество клеток памяти.

6. вступают в бой.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ОТВЕТ ПО КЛЕТОЧНОМУ ТИПУ

Иммунный ответ на различные антигены может происходить по-разному. Если в борьбу вступают Т-клетки, это называется иммунный ответ по клеточному типу .

1.  Антиген встречает первые препятствия – кожу и т.д.

2. Макрофаг поглощает антиген и представляет его на мембране.

3. Информация о противнике передается Т-хелперу.

4. Т-хелпер способствует формированию клона Т-киллеров. Образуются клетки памяти.

5. Т- киллеры способны разрушать вторгшиеся клетки и клетки, зараженные вирусом.

6. Реакция завершается при участии Т- подавляющих клеток.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ОТВЕТ ПО ГУМОРАЛЬНОМУ ТИПУ С ПОМОЩЬЮ Т- ХЕЛПЕРОВ

При проникновении бактерий и некоторых вирусов может понадобиться гуморальный ответ . Возможны два его варианта: с участием Т- хелперов и без их вмешательства.

1. Проникновение антигена.

2. Поглощение антигена и появление информации о нем на макрофаге.

3. Передача информации Т- хелперу.

4. Т – хелпер способствует активации В-клеток. Образуются клетки памяти.

5.  В – клетки превращаются в плазматические клетки, способные к синтезу антител.

6.  Плазматическая клетка вырабатывает именно те антитела, которые нужны для борьбы с поступившим антигеном. Они связывают его, образуя иммунный комплекс.

7. Комплекс антиген – антитело захватывается макрофагом и разрушается.

8. Завершение иммунологической реакции происходит при участии Т- подавляющих клеток.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ОТВЕТ ПО ГУМОРАЛЬНОМУ ТИПУ БЕЗ ПОМОЩИ Т- КЛЕТОК

1. Проникновение антигена.

2. Поглощение антигена и представление его на макрофаге.

3. Информация с макрофага передается на В – клетку.

4. В – клетки превращаются в плазматические клетки, вырабатывающие антитела.

5. Антитела связывают антигены.

6. Комплекс антиген – антитело удаляется макрофагом.

Для развития эффективного иммунного ответа необходимо участие целого ряда эффекторных и регуляторных клеток иммунной системы, клеток, участвующих в реакциях воспаления, гемопоэтических и других типов клеток. Взаимодействие между этими клетками осуществляется с помощью цитокинов .

Цитокины – эндогенные низкомолекулярные белковые регуляторы, принимающие участие в наиболее эффективном проявлении иммунного ответа.

Цитокины в основном играют регулирующую роль в межклеточных взаимодействиях, активируя или, ингибируя активность определенных клеток. Некоторым цитокинам свойственна прямая эффекторная функция.

Цитокины секретируются разными типами клеток, в основном разными популяциями лейкоцитов, и действуют локально от клетки к клетки, соединяясь со специфическими высокоаффинными рецепторами.

Термином объединяют разнообразные факторы роста, интерфероны, хемокины и интерлейкины. В настоящее время идентифицировано около 80 цитокинов. Однако предполагают, что их количество приближается к 1000.

ВОПРОСЫ СЕМИНАРА

1.  Что такое антиген? Какими свойствами обладает антиген?

2.  Классификация антигенов?

3.  Структура антигенов HLA ?

4.  Что представляют собой антитела?

5.  Характеристика пяти классов иммуноглобулинов?

6.  Что такое цитокины?

 

Источник: //e-lib.gasu.ru/eposobia/voronkov/R_1_2.html

Антиген, виды антигенов, взаимодействие с антиелами

Антигены

Иммунология рассматривает антиген как чужую молекулу, которая индуцирует иммунный ответ со стороны организма человека. В некоторых случаях антигены могут принадлежать самому организму. Т.е.

антиген является веществом, которое активирует иммунную систему на борьбу с ним. Антитела, которые производит иммунная система для борьбы с антигенами призваны бороться с характерными только для них антигенами.

Это позволяет определять наличие заболевания по антителам, которые специфичны. В области антитела выполняется адаптация, которая позволяет связываться с антигеном. Это позволяет организму производить множество антител, которые отличаются друг от друга структурой.

Чаще всего антитело связывает один определенный антиген, но бывает и так, что антитело способно связывать несколько разных антигенов.

Антигены могут быть как внешними, так и внутренними. Внешние антигены это чужеродные вещества, а внутренние это антигены, производимые организмом. Обычно в нормальных условиях иммунная система никак не реагирует на внутренние антигены благодаря отрицательному отбору Т-клеток в тимусе, цель иммунной системы это чужеродные антигены.

Антиген это молекула (обычно пептиды, полисахариды, либо липиды), связывающаяся с Ag-специфическими рецепторами, но при этом сама по себе она не может индуцировать иммунный ответ в организме.

Обычно молекулы, которые отличаются от пептидов, могут быть квалифицированы как антигены, но не как иммуногены, так как самостоятельно не способны вызвать иммунный ответ, т.е.

активировать Т-клетки антигенпрезентирующими клетками.

Т-клетки призваны распознавать антигены, которые представляют собой клетки в форме пептидов на молекулах гистосовместимости. Активация различных Т-клеток происходит в зависимости от антигена и типа молекулы гистосовместимости.

Прежде чем быть распознанным Т-клеточным рецептором пептид обрабатывается в маленькие фрагменты внутри клетки, представлен основным комплексом гистосовместимости. Следует отметить, что антиген не способен вызвать иммунный ответ без иммунологического адъюванта.

Именно таким образом адъювантный компонент в вакцине активирует врожденную иммунную систему.

Антиген способен связываться на молекулярном уровне с вариабельной Fab-областью антитела. Это и характеризует его как антиген. Так разные антитела способны отличать специфические эпитопы, которые присутствуют на поверхности антигена. Небольшая молекула под названием гаптен изменяет структуру антигенного эпитопа.

Для активации иммунного ответа гаптену необходимо присоединиться к крупной молекуле-носителю, т.е. к белку. Обычно антигены являются белками, гораздо реже – липидами, включающими в себя части бактерий, вирусов, а также других микроорганизмов.

К этим частям относят клеточные стенки, жгутики, фимбрии, токсины, капсулы и т.д. Нуклеиновые кислоты и липиды считаются антигенами только в сочетании с белками и полисахаридами. Антигены немикробной природы включают пыльцу, яичный белок, белки из трансплантированных тканей и органов.

Примером антигена является вакцина, которую преднамеренно вводят для получения иммунного ответа.

Что же такое иммуноген? Иммуноген это субстанция, по другому аддукт, способный вызвать гуморальный (врожденный), либо клеточный иммунный ответ организма.

В первую очередь он активирует врожденный иммунный ответ, после чего происходит вызов адаптивного иммунного ответа. Антиген связывает сильно вариабельные иммуннорецепторы (рецепторы Т-клеток или рецепторы B-клеток).

Считается, что иммуногенные молекулы все являются антигенами.

Виды антигенов

Следующие вещества связаны с антигенами и с иммунными ответами на антигены. Они так или иначе вовлечены в иммунные процессы.

Аллерген. Субстанция, которая вызывает аллергическую реакцию. Данная реакция может возникать после вдыхания, инъекции или контакта с кожей.

Аутоантиген. Представляет собой обычный белок либо комплекс белков, который ненормально (ошибочно) распознается иммунной системой человека. В нормальных условиях такие клетки не должны быть мишенью иммунной системы и атакуются при аутоиммунных заболеваниях.

Вирусные антигены. Антигены, которые связаны с опухолями, связанными с вирусами, такие как рак шейки матки.

Иммуноглобулин-связывающий белок. Это белки A, G, L, связывающиеся с антителами вне антигенсвязывающего участка. Мишенью иммуноглобулин-связывающих белков являются антитела.

Иммунодоминантные антигены. Доминирующие по сравнению с другими патогенами антигены в способности производить иммунный ответ.

Неоантигены. Антигены, которые полностью отсутствуют в человеческом геноме.

Опухолевые антигены. Антигены, представленные молекулами МНС класса I или MHC класса II на поверхности клеток опухоли. Обычно их наличие вызвано опухолеспецифической мутацией. Данные антигены распознаются цитотоксическими Т-лимфоцитами, которые могут их уничтожать.

Суперантиген. Представляет собой класс антигенов, вызывающих неспецифическую активацию Т-клеток, приводящую к активации поликлональных Т-клеток, массивному выбросу цитокинов.

Т-зависимый антиген. Антиген, который для индуцирования образования специфических антител требует помощи Т-клеток.

Т-независимый антиген. Антиген, который стимулирует B-клетки напрямую.

Толероген. Вещество, которое благодаря своей молекулярной форме, вызывает специфическую иммунную не-отзывчивость. При изменении его молекулярной формы превращается в иммуноген.

Экзогенный антиген. Антиген, который попал в организм снаружи, например при вдохе, ингаляции, инъекции. Некоторые антигены, например внутриклеточные вирусы, поначалу являются экзогенными, после чего становятся эндогенными. Реакция иммунной системы на такие антигены чаще всего субклиническая.

В ходе фагоцитоза, или в ходе эндоцитоза такие антигены переносятся в антигенпредставляющие клетки, где перерабатываются в фрагменты. После чего антигенпредставляющие клетки передают фрагменты в Т-хелперным клетки при помощи молекул гистосовместимости класса II.

Происходит активация Т-клеток, что приводит к выделению цитокинов, веществ, активирующих цитотоксические Т-лимфоциты и B-клетки, секретирующие антитела, макрофаги.

Эндогенный антиген. Антиген, который генерируется внутри нормальной клетки организма в ходе клеточного метаболизма, либо из-за вирусной или бактериальной внутриклеточной активности.

К таким антигенам относятся аутологичные, аллогенные, идиотипические и ксеногенные антигены. Фрагменты представлены на поверхности клетки совместно с молекулами МНС класса I.

В случае, когда активированные цитотоксические клетки CD8 и Т-клетки распознают их, происходит секреция токсинов Т-клетками, что вызывает лизис либо апоптоз инфицированной клетки.

Эпитоп. Представляет собой особенности поверхности антигена. Молекулы антигена, которые представляют собой большие биологические полимеры имеют свои поверхностные свойства, действующие как точки взаимодействия для определенных антител. Именно эти особенности и являются эпитопами.

Источник: //anatomus.ru/imunn/antigen.html

Антигены — Медицинская энциклопедия

Антигены

Антиге́ны

(греч. anti- против + gennao создавать, производить)

биоорганические вещества, которые обладают признаками генетической чужеродности (антигенности) и при введении в организм вызывают развитие иммунного ответа.

Антигенность присуща не только белкам, но и многим сложным полисахаридам, липополисахаридам, полипептидам, а также некоторым искусственным высокополимерным соединениям. А.

могут находиться в микробах (микробные антигены) и в тканях (тканевые антигены) животных и растений. Иммунный ответ на введение А.

может проявляться в виде стимуляции выработки антител, клеточных реакций замедленной гиперчувствительности, трансплантационного иммунитета или возникновения толерантности (см. Иммунитет).

Термин «антиген» употребляется в двояком смысле: для обозначения определенного очищенного от примесей молекулярно-гомогенного вещества (например, кристаллический сывороточный альбумин, яичный альбумин, очищенный микробный токсин и др.) или сложных препаратов, клеток или тканей, содержащих большое количество отдельных антигенных веществ.

Микробные А. являются основой иммунизирующих препаратов — вакцин (Вакцины), в т.ч. анатоксинов — бактериальных экзотоксинов, обезвреженных формалином. Наиболее значимые для развития невосприимчивости вакцинирующие А. носят название протективных.

Для проявления антигенности большое значение имеет молекулярная масса. например, антигенность приобретают аминокислоты, соединенные в полипептидную цепь достаточной величины и сложности. Имеются вещества, достаточно специфичные, чтобы нести признаки чужеродности, но обладающие малой величиной молекулы. Они вызывают реакции иммунитета в смеси со специальными стимуляторами антителогенеза.

Минимальная молекулярная масса, необходимая для проявления антигенности, должна быть не менее десятка тысяч. например, яичный альбумин (один из низкомолекулярных полноценных антигенов) имеет молекулярную массу 40000, сывороточный альбумин — около 70000. Протеины с меньшей молекулярной массой могут стимулировать выработку антител при их введении со стимуляторами типа адъюванта Фрейнда.

К таким веществам относятся, например, рибонуклеаза (молекулярная масса 13000), инсулин (молекулярная масса 6000). Наименьшая молекулярная масса веществ, против которых удалось получить антитела без их присоединения к другим, более крупным молекулам, составляет примерно 1000 (вазопрессин, ангиотензин). Полипептиды, размер которых превышает 8 аминокислот, обязательно являются антигенами.

Существует несколько объяснений значения величины молекулярной массы для осуществления ее антигенных функций. Высказывались предположения о значении того факта, что более крупные молекулы эффективнее захватываются макрофагами и дольше не выводятся из организма.

В дальнейшем было получено более рациональное объяснение этого явления. Вскоре после открытия Т- и В-лимфоцитов и их взаимодействия для инициирования иммунного ответа было показано, что лимфоциты несут на своей поверхности разные рецепторы.

Рецепторы В-лимфоцитов имеют сродство к малым структурным специфичностям молекулы антигена, к его антигенным детерминантам; Т-лимфоциты обладают рецепторами к основной несущей части молекулы.

Для индукции иммунного ответа необходимо стимулирование обоих типов лимфоцитов, в котором существенное значение имеет величина молекулы антигена.

Вещество как антиген характеризуют чужеродность, антигенность, иммуногенность, специфичность.

Чужеродность — неотделимое от антигена понятие. Без чужеродности нет антигена применительно к данному организму. например, альбумин кролика не является антигеном для этого животного, но генетически чужероден для морской свинки.

Антигенность — мера антигенного качества, например большая или меньшая способность вызывать образование антител. Так, на бычий сывороточный гамма-глобулин у кролика вырабатывается большее количество антител, чем на бычий сывороточный альбумин.

Иммуногенность — способность создавать иммунитет. Это понятие относится главным образом к микробным А., обеспечивающим создание иммунитета (невосприимчивость) к инфекциям.

Например, возбудитель дизентерии обладает высокой антигенностью, но выраженного иммунитета против дизентерии получить не удается. Возбудитель брюшного тифа является и высокоантигенным, и высокоиммуногенным. Поэтому брюшнотифозная вакцина создает выраженный иммунитет.

Специфичность — антигенные особенности, отличающие А. друг от друга. Существуют вещества, имеющие свой специфический облик, но не вызывающие иммунных реакций (в частности, выработку антител) при введении в организм. Однако с готовыми антителами они взаимодействуют.

Такие вещества получили название гаптенов, или неполноценных антигенов. Гаптены имеют признаки чужеродности, но не обладают определенными качествами, необходимыми для проявления полноценных антигенных свойств.

Гаптены приобретают свойства полноценных А после соединения с крупномолекулярными веществами°— белками, полисахаридами или искусственными высокомолекулярными полиэлектролитами.

Антигены, полученные путем присоединения к молекуле белка химической группировки, обеспечивающей новую иммунологическую специфичность, называются конъюгированными антигенами.

При иммунизации животных конъюгированными А., состоящими из одного и того же белка, но содержащими разные введенные химические группировки, образуются антитела, специфичные по отношению к этим поверхностным детерминантам. Следовательно, специфичность определяется введенной химической группой, получившей название антигенной детерминанты (эпитопа).

Одна и та же антигенная детерминанта в виде гаптена, расположенная на разных носителях, обеспечивает выработку антител одной и той же специфичности. Однако антигенность получаемых комплексов различна при разных молекулах-носителях. Это свидетельствует о существовании в организме по крайней мере двух распознающих клеточных систем: для антигенной детерминанты и для несущей части молекулы.

Крупные белковые или полисахаридные молекулы несут на себе по нескольку детерминантных группировок. Посредством определения количества молекул антител, присоединяющихся к одной молекуле антигена, рассчитано число реактивных групп (валентности) различных белков. Это число увеличивается пропорционально возрастанию молекулярной массы белковых молекул.

Количество детерминантных групп на белковой молекуле имеет существенное значение для реализации ею антигенной функции.

Так, для того, чтобы конъюгированный антиген, содержащий арсаниловую кислоту, осаждался анти-арсаниловой сывороткой, его молекула должна нести не менее 10—20 молекул арсаниловой кислоты.

Различные антигенные детерминанты, расположенные на белковой полисахаридной молекуле, не равнозначны в процессе стимуляции иммунного ответа. Наиболее активные из них получили название иммунодоминантных групп.

Полисахариды, содержащие различные сахара и аминосахара, сами по себе, без связи с липидом или белком, при достаточной величине молекулярной массы могут выступать в роли полноценных А. Они обязательно должны иметь повторяющиеся структурные элементы. Примерами служат А.

групп крови, полисахаридные комплексы капсул пневмококков. Липиды и стероиды неантигенны. Предполагают, что жирные кислоты, составляющие основу липидов, не обладают достаточной жесткостью структуры молекул, т.к. содержат длинные цепи парафиновых углеводородов.

Значение жесткости структуры показано на примере малоантигенного желатина — белка, не имеющего устойчивой конфигурации из-за большого содержания глицина.

Введение в молекулу 2% тирозина или других групп с жесткой структурой превращает желатин в вещество с выраженными антигенными свойствами.

Различают антигенную специфичность нескольких основных типов: видовую и групповую специфичность а также гетероспецифичность. Видовая специфичность позволяет отличать представителей одного вида организмов от особей другого вида по так называемым видоспецифическим А.

С помощью антител против сывороточных белков человека (так называемые античеловеческие видоспецифические сыворотки) легко отличают пятно крови, принадлежащее человеку, от любого пятна крови животных. По различным бактериальным А (О-антиген, Н-антиген, К-антиген и др.) можно отличить не только вид бактерий, но и его варианты.

Групповая специфичность обусловливает различия среди особей одного вида организмов.

Антигены, по которым особи или группы особей животных одного вида различаются между собой, получили название изоантигенов (алло-антигенов). Для эритроцитов человека, кроме изоантигенов АВО. известно более 70 других, объединенных в 15 изоантигенных систем.

Детально изучено химическое строение изоантигенов групп крови системы АВО. Показано, что эти антигены представляют собой полисахаридные комплексы. К изоантигенам относятся антигены гистосовместимости, или трансплантационные антигены.

обусловливающих внутривидовые различия клеток и тканей, вследствие чего возникает их несовместимость при трансплантации (Трансплантация) органов и тканей.

Гетероспецифичность — общая специфичность для представителей разных видов антигенных комплексов или общие антигенные детерминанты на антигенных комплексах, различающихся по другим признакам. Общие А встречаются у весьма отдаленных видов. Их называют гетерогенными антигенами.

Примером гетерогенного антигена является антиген Форссмана, присутствующий в эритроцитах овец, лошадей, собак, кошек, мышей, кур, но отсутствующий у человека, обезьян, кроликов, крыс, уток. Описаны общие А. для человека и возбудителя чумы. А.

, определяющие группу крови А человека, обнаружены у вируса гриппа и некоторых других микроорганизмов. За счет гетерогенных антигенов могут возникать перекрестные иммунные реакции, приводящие к ошибочным заключениям А.

, специфичные для определенных тканей или органов, называют соответственно тканеспецифическими или органоспецифическими.

Новую антигенную специфичность могут приобретать белки, образуя комплексы с рядом лекарственных веществ, которые в этих случаях выступают в роли гаптенов. Этим можно объяснить возникновение лекарственной аллергии (Лекарственная аллергия), в т.ч.

и аллергических реакций на антибиотики, которые сами по себе неантигенны. например сенсибилизация к пенициллину развивается у 1% больных, которым его вводят парентерально. Показано, что с белками ассоциируется не сам пенициллин, а продукты его распада, в частности бензилпенициллиновая кислота.

Амидопирин хинидин, фенолфталеин и некоторые другие лекарственные препараты обладают сродством к белкам форменных элементов крови. Соединяясь с ними, они могут вызвать иммунные поражения, сопровождающиеся развитием анемии и лейкопении.

Реализация этого процесса происходит при определенной предрасположенности индивидуума — врожденной или приобретенной.

Нередко лекарственно-модифицированные антигенные субстанции организма называют аутоантигенами. Однако это не совсем точно Истинными аутоантигенами являются нормальные компоненты организма, против которых при аутоиммунных заболеваниях возникают антитела (аутоантитела) или клеточные аутоиммунные реакции (см. Аутоаллергия, Аутоиммунные болезни).

Библиогр.: Зотиков Е.А. Антигенные системы человека и гомеостаз, М, 1982; Косяков П.Н. Идоантигены и изоантитела человека в норме и патологии, М., 1974; Петров Р.В. Иммунология, М., 1987.

Источник: Медицинская энциклопедия на Gufo.me

Источник: //gufo.me/dict/medical_encyclopedia/%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D1%8B

Антигены. Свойства антигенов, строение и основные функции

Антигены

Особые вещества, генетически нам чужеродные, которые провоцируют иммунный ответ организма через активацию специфических В- и/или Т-лимфоцитов, называются антигенами. Свойства антигенов подразумевают их взаимодействие с антителами. Практически любая молекулярная структура может вызвать данную реакцию, например: белки, углеводы, липиды и т. д.

Чаще всего ими становятся бактерии и вирусы, которые каждую секунду нашей жизни пытаются попасть внутрь клеток, чтобы передать и размножить свою ДНК.

Структура

Чужеродные структуры обычно представляют собой высокомолекулярные полипептиды или полисахариды, но другие молекулы, такие как липиды или нуклеиновые кислоты, могут также выполнять их функции. Более мелкие образования становятся этим веществом, если они соединяются с более крупным протеином.

Антигены сочетаются с антителом. Комбинация очень похожа на аналогию замка и ключа. Каждая молекула Y-образного антитела имеет по крайней мере две области связывания, которые могут прикрепляться к определенному участку на антигене. Антитело способно соединиться с одинаковыми частями двух разных клеток одновременно, что может привести к агрегации соседних элементов.

Строение антигенов состоит из двух частей: информационной и несущей. Первая определяет специфичность гена. За нее отвечают определенные участки белка, называемые эпитопами (антигенными детерминантами). Это фрагменты молекул, которые провоцируют иммунитет на ответные действия, заставляя его защищаться и производить антитела со схожими характеристиками.

Несущая часть помогает веществу проникнуть внутрь организма.

Химическое происхождение

  • Протеины. Антигены обычно представляют собой большие органические молекулы, которые являются белками или крупными полисахаридами. Они отлично справляются со своими обязанностями из-за своей высокой молекулярной массы и структурной сложности.
  • Липиды. Считаются неполноценными из-за их относительной простоты и отсутствия структурной стабильности. Однако, когда они присоединяются к протеинам или полисахаридам, то могут действовать как полные вещества.
  • Нуклеиновые кислоты. Плохо подходят на роль антигенов. Свойства антигенов отсутствуют в них из-за относительной простоты, молекулярной гибкости и быстрого распада. Антитела к ним могут вырабатываться путем их искусственной стабилизации и связывания с иммуногенным носителем.
  • Углеводы (полисахариды). Сами по себе слишком малы, чтобы функционировать самостоятельно, но в случае антигенов эритроцитарной группы крови, белковые или липидные носители могут вносить свой вклад в необходимый размер, а полисахариды, присутствующие в виде боковых цепочек, придают иммунологическую специфичность.

Основные характеристики

Чтобы называться антигеном, вещество обязано обладать определенными свойствами.

Прежде всего, оно должно быть чужеродным тому организму, куда стремится попасть. Например, если реципиент трансплантата получает донорский орган с несколькими основными различиями HLA (человеческого лейкоцитарного антигена), орган воспринимается как чужеродный и впоследствии отторгается реципиентом.

Вторая функция антигенов – это иммунногенность. То есть чужеродное вещество должно при проникновении внутрь восприниматься иммунной системой как агрессор, вызывать ответную реакцию и заставлять ее вырабатывать специфические антитела, способные уничтожить захватчика.

За это качество отвечают многие факторы: структура, вес молекулы, ее скорость и т. д. Важную роль играет то, насколько инородной является она для индивидуума.

Третьим качеством является антигенность — умение вызывать реакцию у определенных антител и сцепляться с ними. За это отвечают эпитопы, и именно от них зависит тип, к которому относится враждебный микроорганизм. Данное свойство дает возможность связываться с Т-лимфоцитами и другими атакующими клетками, но не может вызвать сам иммунный ответ.

Например, частицы с более низкой молекулярной массой (гаптены) способны соединяться с антителом, но для этого они должны быть прикреплены к макромолекуле в качестве носителя для запуска самой реакции.

Когда несущие антиген клетки (такие как эритроциты), от донора переливаются реципиенту, они могут быть иммуногенными так же, как внешние поверхности бактерий (капсула или клеточная стенка), а также поверхностные структуры других микроорганизмов.

Коллоидное состояние и растворимость — это обязательные свойства антигенов.

Полные и неполные антигены

В зависимости от того, насколько хорошо выполняют свои функции, эти вещества бывают двух типов: полные (состоящие из белка) и неполные (гаптены).

Полный антиген способен обладать иммуногенностью и антигенностью одновременно, индуцировать образование антител и вступать с ними в конкретные и наблюдаемые реакции.

Гаптены – вещества, которые не могут из-за своего крошечного размера влиять на иммунитет и поэтому должны сливаться с крупными молекулами, чтобы те могли их доставить к «месту преступления». В этом случае они становятся полноценными, а за специфичность отвечает гаптенная часть. Определяются реакциями in vitro (исследованиями, произведенными в лабораторных условиях).

Такие вещества известны как чужеродные или несамостоятельные, а те, что присутствуют на собственных клетках организма, называются авто- или само-антигенами.

Специфичность

  • Видовая — присутствует у живых организмов, относящихся к одному виду и имеющих общие эпитопы.
  • Типовая — бывает у совершенно непохожих существ. Например, это идентичность между стафилококком и соединительными тканями человека или красными кровяными тельцами и чумной палочкой.
  • Патологическая — возможна при необратимых изменениях на клеточном уровне (например, от радиации или лекарственных препаратов).
  • Стадиоспецифическая — вырабатывается только на каком-то этапе существования (у плода при внутриутробном развитии).

Аутоантигены начинают вырабатываться при сбоях, когда иммунная система признает определенные участки своего же организма как чужеродные и пытается разрушить их при помощи синтеза с антителами.

Природа таких реакций до сих пор точно не установлена, но приводит к таким страшным неизлечимым заболеваниям, как васкулит, СКВ, рассеянный склероз и многим другим. В постановке диагноза данных случаев необходимы in vitro исследования, которые находят разбушевавшиеся антитела.

Группы крови

На поверхности всех кровяных телец расположено огромное количество различных антигенов. Все они объединены благодаря специальным системами. Всего их насчитывается более 40.

Эритроцитарная группа отвечает за совместимость крови при переливании. В нее входит, например, серологическая система ABO. Все группы крови обладают общим антигеном – Н, который является предшественником образования веществ А и В.

В 1952 году из Мумбаи сообщили об очень редком примере, в котором антигены A, В и H отсутствовали на красных кровяных тельцах. Это группа крови была названа «бомбейской» или «пятой». Такие люди могут принять кровь только от своей собственной группы.

Еще одной системой является резус-фактор. Некоторые антигены Rh представляют структурные компоненты мембраны эритроцита (RBC). Если они отсутствуют, то оболочка деформируется и приводит к гемолитической анемии. Кроме того, резус очень важен при беременности и его несовместимость у матери и ребенка может приводить к большим проблемам.

Когда антигены не являются частью структуры мембраны (например, А, B и H), их отсутствие не влияет на целостность эритроцитов.

Возможно только при условии, что молекулы обоих достаточно близки для того, чтобы некоторые из отдельных атомов поместились в комплементарные углубления.

Эпитопом является соответствующая область антигенов. Свойства антигенов позволяют большинству из них иметь несколько детерминантов; если два из них или более идентичны, то такое вещество считается мультивалентным.

Другой способ измерения взаимодействия – авидность связывания, которая отражает общую стабильность комплекса антител и антигенов. Она определяется как общая сила связывания всех ее мест.

Антигенпредставляющие клетки (АПК)

Те, которые могут поглотить антиген и доставить его в необходимое место. Существует три типа данных представителей в нашем организме.

  • Макрофаги. Обычно находятся в состоянии покоя. Их фагоцитарные возможности значительно увеличиваются, когда они стимулируются для перехода в активную форму. Присутствуют наряду с лимфоцитами практически во всех лимфоидных тканях.
  • Дендритные клетки. Характеризуются длительными цитоплазматическими процессами. Их основная роль действовать в качестве ловцов антигенов. Они имеют не фагоцитарную природу и находятся в лимфоузлах, тимусе, селезенке и коже.
  • B-лимфоциты. Выделяют на своей поверхности молекулы внутримембранного иммуноглобулина (Ig), которые функционируют как рецепторы клеточных антигенов. Свойства антигенов позволяют им связывать только один тип чужеродного вещества. Это делает их гораздо более эффективными, чем макрофаги, которые должны поглощать любой посторонний материал, попадающийся им на пути.

Потомки В-клеток (плазматических клеток) вырабатывают антитела.

Источник: //FB.ru/article/412945/antigenyi-svoystva-antigenov-stroenie-i-osnovnyie-funktsii

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

Ваш Недуг
Добавить комментарий