ЛЕКЦИЯ II АНТИГЕНЫ. ГЛАВНЫЙ КОМПЛЕКС ГИСТОСОВМЕСИМОСТИ

План лекции

1 Определение антигена

2 Классификация антигенов и их основные свойства

3 Структура антигена

4 Основные типы антигенной специфичности

5 Антигенная специфичность бактерий

6 Процессинг антигенов

7 Антигены гистосовместимости

Определение антигена

Антигены – вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и вызывающие развитие иммунных реакций (гуморальных, клеточных, иммунологической толерантности, иммунологической памяти и др.).

Антигенами могут быть белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты в комбинации между собой или липидами. Антигенами являются любые структуры, несущие признаки генетической чужеродности и распознаваемые в этом качестве иммунной системой. Наибольшей иммуногенностью обладают белковые антигены, в том числе бактериальные экзотоксины, вирусная нейраминидаза.

Классификация антигенов и их основные свойства

Выделяют следующие основные свойства антигенов:

1 Иммуногенность – способность инициировать иммунную систему к формированию эффекторов, нейтрализующих антигенную чужеродность.

Факторы, определяющие иммуногенность:

– антиген должен обладать свойством иммуногена;

– организму необходимо обладать способностью воспринимать сигнал, и включать иммунные механизмы.

Иммуногенность антигена определяется следующими свойствами: чужеродностью для организма, молекулярной массой, химическим строением.

Для того чтобы молекула выступила в качестве иммуногена, она должна быть распознана иммунной системой как «не своя». Филогенетическая удаленность донора антигена от реципиента и выраженность иммунного ответа находятся в прямой зависимости. Например, синтез антител к бычьему сывороточному альбумину легче вызвать у кролика, чем у козы. Кролики относятся к отряду зайцеобразных, а козы и быки включены в другой отряд – парнокопытных. 

Экспериментально хорошо известна зависимость между размерами антигена и силой иммунного ответа. При всех прочих равных условиях большая молекулярная масса антигена обеспечивает большую иммуногенность. 

Однако чужеродность и значительная молекулярная масса не являются достаточным условием для проявления иммуногенности антигена. Большое значение имеет жесткость структуры, что связано с наличием ароматических колец в составе аминокислотных последовательностей. Последовательность аминокислот в полипептидных цепочках – генетически детерминированный признак.

Наличие у антигенов перечисленных выше свойств не всегда является гарантом развития полноценного иммунного ответа. Это зависит от иммунизируемого организма, его индивидуальной генетической характеристики – генотипа. В основе дифференцировки иммунного ответа на антиген лежат различия по генам иммунного ответа (Ir-генам), локализованным в МНС.

2 Специфичность– свойство, отличающее данный антиген донора от индивидуального, антигенного состава реципиента.

3 Антигенность – мера антигенного качества, большая или меньшая способность антигена вызывать образование антител.

В зависимости от наличия основных свойств антигены делятся на:

– полные (иммуногенные), всегда проявляющие иммуногенные и антигенные свойства;

– неполные (гаптены), не способные самостоятельно вызывать иммунный ответ.

Гаптены (E.P.Pick в 1912 г. ввел термин «гаптены») – простые химические группировки – не в состоянии индуцировать специфический иммунный ответ, хотя и обладают антигенными свойствами, то есть способностью взаимодействовать с предсуществующими антителами.

Большинство высокомолекулярных биологических веществ (белки, полисахариды, нуклеопротеины и др.) являются хорошими индукторами специфического ответа, проявляя свои иммуногенные свойства, т.е. являются полными антигенами.

Гаптены могут стать иммуногенными при связывании с иммуногенным носителем (например, белком), таким образом, становятся полными и способны индуцировать синтез специфических антител или формирование клона лимфоцитов, проявляя признак антигенной чужеродности.

За специфичность антигена отвечает гаптенная часть, за иммуногенность – носитель (чаще белок).

Коллоидное состояние и растворимость – обязательные свойства антигенов.

Структура антигена

Специфичность антигенов зависит от особых участков молекул белков и полисахаридов, называемых эпитопами. Эпитопы или антигенные детерминанты – это фрагменты молекул антигена, определяющие его специфичность и вызывающие иммунный ответ. Антигенные детерминанты избирательно реагируют с антителами или антиген-распознающими рецепторами клетки.

Структура многих антигенных детерминант известна. У белков это обычно фрагменты из 8-20 выступающих на поверхности аминокислотных остатков, у полисахаридов – выступающие О-боковые дезоксисахаридные цепи в составе ЛПС, у вируса гриппа – гемагглютинин, у вируса иммунодефицита человека – мембранный гликопептид.

Эпитопы качественно могут отличаться, к каждому могут образовываться «свои» антитела.

Антигены в зависимости от наличия антигенных детерминант могут быть моновалентными, поливалентными, полимерными.

Моновалентные антигены – содержат одну антигенную детерминанту.

Поливалентные антигены –содержат ряд различных эпитопов.

Полимерные антигены – содержат в большом количестве идентичные эпитопы (флагеллины, ЛПС).