АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Антигены. Определение. Свойства. Виды.

Антигены главного комплекса гистосовместимости.

Антигены – генетически чужеродные вещества, которые при проникновении во внутреннюю среду организма или образуясь в организме, вызывают ответную специфическую иммунологическую реакцию, проявляющуюся синтезом антител, появлением сенсибилизированных лимфоцитов или возникновением толерантности к этому веществу, гиперчувствительности немедленного и замедленного типов, иммунологической памяти.

Свойства антигенов: специфичность (антигенность), иммуногенность.

Антигенность - это способность антигена индуцировать в организме иммунную реакцию.

Иммуногенность - это способность антигена формировать иммунитет.

Специфичность – это способность антигена избирательно взаимодействовать только с комплементарными ему антителами или Аг-распознающими рецепторами Т-лимфоцитов определенного клона.

Специфичность антигенов определяется особенностями структуры макромолекулы – наличием и характером эпитопов.

Эпитоп (антигенная детерминанта) – участок молекулы антигена, взаимодействующий с одним активным центром антитела или Т-клеточным рецептором. Эпитоп состоит из аминокислотных остатков. Количество эпитопов определяет валентность антигена.

Природа Аг. Антигенами являются природные или синтетические биополимеры, имеющие достаточно жесткую структуру и высокую молекулярную массу. Таковыми являются белки и их комплексы с углеводами (гликопротеиды), липидами (липопротеиды), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды).

Наиболее выраженными антигенными свойствами обладают белки как биополимеры с выраженной генетической чужеродностью. Чем дальше в филогенетическом родстве отстоят животные, тем большей антигенностью обладают их белки по отношению друг к другу. Это свойство белков используется для выявления филогенетического родства животных разных видов, в судебно-медицинской экспертизе (определение видовой принадлежности пятен крови) и в пищевой промышленности (для выявления фальсификации мясных продуктов).

Выраженность антигенных свойств связанас:

Ø молекулярной массой;

Ø растворимостью (коллоидным состоянием), например, кератин – это высокомолекулярный белок, но не может быть представлен в виде коллоидного раствора и, поэтому не является антигеном;

Ø способом введения в организм (антигенные свойства одних Аг лучше проявляются при их введении перорально, других – внутрикожно, третьих – внутримышечно и т.д.;

Ø дозой;

Ø скоростью их метаболизма (разрушения) в организме.

Значение молекулярной массы. Полисахариды обладают антигенными свойствами только при молекулярной массе не менее 600 000. Белки обладают антигенностью при молекулярной массе более 5 000 – 10 000 (5 -10 кД). Слабыми антигенами являются высокомолекулярные соединения коллаген, желатин, протамины (у них малая молекулярная масса). Но из этого правила есть исключения:

- свиной гормон поджелудочной железы – инсулин с молекулярной массой 3,8 кД обладает антигенностью, кровезаменитель декстран с молекулярной массой 100 кД антигеном не является;

- нуклеиновые кислоты имеют большую молекулярную массу, но обладают меньшей антигенностью, чем белки.

При денатурации (коагуляции) высокой температурой, кислотами, щелочами белки утрачивают антигенные свойства.

Значение дозы Аг. Чем больше доза антигена, тем более выражен иммунный ответ. Однако при слишком большой дозе антигена может наступить иммунологическая толерантность, т.е. отсутствие ответа организма на антигенное раздражение. Это явление объясняют стимуляцией антигеном субпопуляции Т-супрессоров.

Значение скорости метаболизма Аг в организме. Полипептиды, состоящие из D-аминокислот, медленно и неполностью разрушаются ферментами организма и не являются Аг, в отличие от полипептидов, построенных из L-аминокислот, которые активно метаболизируются в организме.

ВИДЫ АНТИГЕНОВ:

1. Экзогенные, эндогенные;

2. Полноценные и неполноценные (гаптены, полугаптены);

3. Тимус-зависимые и тимус-независимые;

4. Суперантигены;

5. Гетерогенные;

6. Аутоантигены;

7. Опухолевые;

8. Бактериальные (группоспецифические, видоспецифические, типоспецифические, О-, К-, Н-антигены и другие);

9. Вирусные;

10. Грибковые;

11. Протективные;

12. Изоантигены;

13. Антигены главного комплекса гистосовместимости.

Экзогенные антигены – попадают в организм из окружающей среды, подвергаются эндоцитозу и расщеплению в Аг-представляющих клетках (макрофагах, дендритных клетках тимуса, фолликулярных отросчатых клетках лимфатических узлов и селезёнки, М-клетках лимфатических фолликулов пищеварительного тракта, клетках Лангерганса кожи). Затем Аг-детерминанта (эпитоп) в комплексе с молекулой класса II МНС, встраивается в плазматическую мембрану Аг-представляющей клетки и предъявляется CD 4⁺ Т-лимфоцитам (Т-хелперам);

Эндогенные антигены – продукты собственных клеток организма. Чаще всего это аномальные белки опухолевых клеток и вирусные белки, синтезируемые вирусинфицированными клетками хозяина. Их антигенные детерминанты (эпитопы) предъявляются в комплексе с молекулой класса I МНС CD 8⁺ Т-лимфоцитам (Т-киллерам).

Полноценные Аг – обладают способностью индуцировать образование антител и взаимодействовать с ними;

Неполноценные Аг(гаптены) – низкомолекулярные вещества, которые не обладают способностью индуцировать образование антител и, но взаимодействуют с готовыми специфичными антителами. Гаптены приобретают свойства полноценных антигенов при связывании с высокомолекулярными веществами, например белками (шлепперами). К гаптенам относятся лекарственные препараты, например, антибиотики, которые способны запускать иммунный ответ при связывании с белками организма (альбумином), а также с белками на поверхности клеток (эритроцитов, лейкоцитов). В результате образуются антитела, способные взаимодействовать с гаптеном. При повторном введении в организм гаптена возникает вторичный иммунный ответ, нередко в виде аллергической реакции, например анафилаксии;

Полугаптены – неорганические вещества – йод, бром, хром, никель, нитрогруппа, азот и т.д. – связываясь с белками, например, кожи, способны вызвать аллергический контактный дерматит (ГЗТ), развивающийся при повторных соприкосновениях кожи с хромированными, никелированными предметами, нанесении на кожу йода и т.д.

Тимус-зависимые антигены – это антигены, которые для индукции иммунного ответа требуют участия Т-лимфоцитов, этих антигенов большинство;

Тимус-независимые – антигены, которые способны стимулировать синтез антител без помощи Т-клеток, например, ЛПС бактериальных клеточных стенок, высокомолекулярные синтетические полимеры.

Суперантигены (бактериальные энтеротоксины (стафилококковый, холерный), некоторые вирусы (ротавирусы) и др. – особая группа антигенов, которые в значительно меньших дозах, чем другие антигены, вызывают поликлональную активацию и пролиферацию большого числа Т-лимфоцитов (более 20%, тогда как обычные антигены стимулируют 0,01% Т-лимфоцитов). При этом вырабатывается много ИЛ-2 и других цитокинов, вызывающих воспаление и повреждение тканей.

Гетерогенные Аг – это перекрёстно реагирующие Аг, общие антигены у различных видов микробов, животных и человека. Это явление называется антигенной мимикрией. Например, гемолитические стрептококки группы А содержат перекрестно реагирующие антигены (в частности, М-белок), общие с антигенами эндокарда и клубочков почек человека. Такие бактериальные антигены вызывают образование антител, перекрестно реагирующих с клетками человека, что приводи к развитию ревматизма и постстрептококкового гломерулонефрита. У возбудителя сифилиса имеются антигены фосфолипиды сходные с фосфолипидами сердца человека и животных, поэтому кардиолипиновый антиген сердца быка используется для выявления антител к бледной трепонеме в серодиагностике сифилиса (реакция Вассермана). Антиген Форсмана – выявлен в эритроцитах барана, кошек, собак, почках морских свинок, сальмонеллах.

Аутоантигены – это эндогенные антигены, вызывающие выработку аутоантител. Различают:

- естественные первичные (нормальная ткань хрусталика глаза, нервная ткань и др.), что связано с нарушением аутотолерантности,

- приобретенные вторичные – продукты повреждения тканей микробами, вирусами, ожоговые, лучевые, холодовые, которые возникают из собственных тканей в результате изменения тканей при ожогах, отморожениях, при действии радиоактивного излучения.

Опухолевые (онкоантигены, Т-антигены (tumor - опухоль) - в результате злокачественной трансформации нормальных клеток в опухолевые в них начинают экспрессироваться (проявляться) специфические аномальные антигены, отсутствующие в составе нормальных клеток. Выявление иммунологическими методами опухолевых антигенов даст возможность ранней диагностики онкологических заболеваний.

Бактериальные антигены:

- группоспецифические – общие антигены у разных видов одного рода или семейства,

- видоспецифические – антигены характерные представителям одного вида,

- типоспецифические – определяют серологические варианты (серовары, серотипы) внутри одного вида,

- Н-антигены (жгутиковый) – белок флагеллин, входящий в состав бактериальных жгутиков, термолабилен;

- О-антигены (соматический) – представляет собой ЛПС Гр- бактерий, термостабильны. Эпитопы соматического антигена представлены гексозами (галакторза, рамноза и др.) и аминосахарами (N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин). У Гр+ бактерий соматический антиген представлен глицерилтейхоевой и рибитолтейхоевой кислотами.

- К-антигены (капсульные антигены) – находятся в капсуле и связаны с поверхностным слоем липополисахарида клеточной стенки. Содержат кислые полисахариды, в состав которых входят галактуроновая, глюкуроновая и идуроновая кислоты. Капсульные антигены используют для приготовления вакцин против менингококков, пневмококков, клебсиелл. Однако введение больших доз полисахаридных антигенов может вызвать толерантность. У –кишечной палочки К-антиген подразделяют на фракции А (термостабильная), В, L (термолабильные). Разновидностью К-антигена является поверхностный Vi-антиген (у сальмонелл), который обусловливает вирулентность микроба и персистенцию возбудителя у бактерионосителей.

Грибковые – дрожжеподобные грибы Candida albicans содержат полисахарид клеточной стенки – маннан, цитоплазматические и ядерные белки. Среди них выявлено 80 антигенов. Эти антигены вызывают немедленные (антитела Ig m, Ig G, Ig A, Ig E классов) и замедленные (Т-клеточные) реакции и сенсибилизацию без клинических проявлений. Антигены грибов обладают иммуностимулирующим и иммунодепрессивным действием.

Протективные – это антигенные детерминанты (эпитопы) микроорганизмов, которые вызывают наиболее сильный иммунный ответ, что обеспечивает иммунитет к соответствующему возбудителю при повторной инфекции. Впервые были обнаружены в экссудате пораженной ткани при сибирской язве. Наиболее иммуногенные, протективные пептиды вирусов используются для создания синтетических вакцин.

Изоантигены – антигены, по которым индивидуумы одного вида отличаются друг от друга (например, антигены эритроцитов – система АВО групп крови, Rh-фактор, антигены лейкоцитов – главного комплекса гистосовместимости).

Антигены главного комплекса гистосовместимости – гликопротеины клеточных мембран, которые играют важную роль в иммунном ответе, реакции отторжения трансплантата, определяют предрасположенность к некоторым заболеваниям. Спектр молекул главного комплекса гистосовместимости уникален для каждого организма и определяет его биологическую индивидуальность, что позволяет отличать «своё» (гистосовместимое) от «чужого» (несовместимого). Главный комплекс гистосовместимости обозначается как МНС (Major Histocompability Complex). Антигены МНС у разных видов животных обозначают по разному: у мышей - Н2-система, у собаки – DLA, у кролика - RLA, у свиньи – SLA. У человека антигены главного комплекса гистосовместимости обозначают HLA (Human leucocyte antigenes), так как для клинических и экспериментальных целей в качестве антигенов главного комплекса гистосовместимости определяют лейкоцитарные антигены. Человеческие лейкоцитарные антигены кодируются генами локализованными в 6-ой хромосоме. По химической структуре и функциональному назначению HLA подразделяют на два класса.

Антигены l класса МНС представлены на поверхности всех ядросодержащих клеток. Они регулируют взаимодействие мжду Т-киллерами и клетками мишенями. Основная биологическая роль нтигенов l класса заключается в том, что они являются маркерами “своего”. Клетки, несущие антигены l класса не атакуются собственными Т-киллерами в связи с тем, что в эмбриогенезе аутореактивные Т-киллеры, распознающие антигены l класса на собственных клетках, уничтожаются. Антигены l класса взаимодействуют с молекулой CD 8 на мембране Т-киллера.

Антигены ll класса МНС располагаются преимущественно на мембране иммунокомпетентных клеток (макрофагах, моноцитах, В- и активированных Т-лимфоцитах.Антигены ll класса взаимодействуют с молекулой CD 4 мембраны Т-хелпера, что вызываеь выделение лимфокинов, стимулирующих пролиферацию и созревание Т-киллеров и плазматических клеток.

Определение HLA-антигенов необходимо в следующих ситуациях:

Þ При типировании тканей с целью подбора донора реципиенту;

Þ Для установления связи наличия определенных антигенов МНС и предрасположенности к тому или иному заболеванию. Наиболее выраженная корреляция выявлена между наличием HLA-В27 и болезнью Бехтерева (анкилозирующий спондилоартрит): 95% больных имеют этот антиген.

Þ При оценке иммунного статуса (выявление несущих HLA-DR антигены а) активированных Т-лимфоцитов и б) мононуклеаров, участвующих в распознавании антигенов.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 2695 | Нарушение авторских прав