антиген
http://micro-biology.ru/main-microbiology/immunity/15-chto-takoe-antigen.html
Антигенами (от anti — против, genos — род, происхождение) в инфекционной иммунологии было принято называть чужеродные для организма вещества, которые при попадании в его внутреннюю среду способны вызывать образование специфических антител и соединяться с ними. Однако в настоящее время это определение не является полным, так как стали известны такие иммунологические феномены, как реакция повышенной чувствительности замедленного типа, иммунологическая толерантность, трансплантационный иммунитет, причем в этих реакциях в результате действия антигена на организм могут появиться сенсибилизированные к данному антигену клетки (лимфоциты) при трансплантационном иммунитете либо происходит подавление активности лимфоидных клеток при иммунологической толерантности. Поэтому в настоящее время дается более широкое определение и антигенами называют вещества, которые при попадании в организм способны вызвать специфические иммунологические реакции: синтез иммуноглобулинов, появление сенсибилизированных лимфоцитов, иммунологическую толерантность к этому веществу, иммунологическую память.
Антигенами могут быть разнообразные чужеродные вещества белковой природы, а также белки в соединении с липидами, полисахаридами; микробные клетки, их токсины, ферменты агрессии микробной клетки; различные клетки животного и растительного происхождения; сложные комплексы, состоящие из полисахаридов, липидов и белков — эндотоксины микробной клетки.
Существуют полноценные антигены, которые способны вызвать в организме синтез иммуноглобулинов и реагировать с ними. Свойствами полноценных антигенов обладают белки, высокополимерные нуклеиновые кислоты и сложные полисахариды. Для антигенов характерна строгая специфичность, т. е. они способны вызывать в организме образование только специфических антител, которые вступают в реакцию только с антигеном, вызвавшим их образование.
Кроме полноценных антигенов, существуют неполноценные, которые называют гаптенами. Термин «гаптен» (от haptein — прикреплять) введен в 1936 г. К. Ландштейнером. Отличие неполноценного антигена от полноценного заключается в том, что гаптены лишены иммуногенности, т. е. не способны вызывать образование иммуноглобулинов, но могут соединяться с готовыми, специфическими для них антителами и участвовать в реакциях иммунитета.
Важной способностью является то, что у естественных полноценных антигенов носителями специфичности являются гаптены. Свойствами гаптенов обладают углеводы с низкой молекулярной массой. Гаптены вследствие маленькой молекулярной массы не способны фиксироваться клетками организма и не могут индуцировать выработку антител. Если молекулы гаптена Укрупнить путем адсорбции гаптена на любом индифферентном белке, такой комплекс превращается в полноценный антиген, способный индуцировать выработку антител. Белок, который укрупняет молекулу гаптена,' получил название «шлеппер», т. е. проводник.
I аптенами являются и гетерогенные антигены Форсмана, которые были описаны в 1911 г. шведским ученым и названы его именем. Д. Форсман показал, что в органах животных разных видов (кошки, собаки, морские свинки, куры, рыбы и др.) содержится один общий антиген. Это липоидная фракция, которая и обладает свойствами гаптена.
Некоторые химические вещества (йод, бром, коллоидное железо), лекарственные препараты или продукты их расщепления, находясь в организме человека, являются полугаптенами. Полугаптены в отличие от гаптенов не дают видимой реакции при соединении с антителами, но в то же время полностью блокируют их, так что последующее добавление антигена не вызывает реакции. В организме человека такие полугаптены, особенно химические компоненты лекарств, способны соединяться с белками, приобретать свойства антигенов и вызывать выработку антител. При последующих введениях такого лекарства могут возникать иммунологические конфликты или непереносимость препарата.
Свойства антигенов.
1. Антигены должны быть чужеродными для данного организма. Появление антител к собственным белкам в организме возможно только при развитии патологических процессов.
2. Антигенность связана со способом введения антигена в организм. Она проявляется при парентераль ном введении (под кожу, внутрикожно, внутримышечно, внутривенно и т. д.), т. е. минуя желудочнокишечный тракт. Однако антитела могут образовываться и при энтеральном введении антигена.
3. Полноценные антигены — вещества, имеющие в ысокую молекулярную массу (10 000 и выше) и сложное строение.
4. Некоторые исследователи связывают антигенность с жесткостью поверхностной структуры, которую определяют как детерминанту, представляющую собой химические группы, располагающиеся по периферии молекулы антигена; они и обеспечивают антигенную специфичность. Детерминантой молекулы белка являются аминокислоты, составляющие полипептидные цепи, особенно их концевые части. Количество де
терминант может быть различным.
5. Большое значение имеет физическое состояние антигена, поэтому вводимый в организм антиген должен находиться в растворенном состоянии для луч
шей его ассимиляции.
Существует понятие валентность антигенов, определяющее число детерминант, т. е. реактивных групп в молекуле, с помощью которых антиген соединяется с 144 тителом. валентность белковой молекулы колеблется от 5 до 15.
Аутоантигены — вещества собственных тканей, лишенных в эмбриональном периоде контакта с иммунокомпетентными клетками (ткани головного мозга, хрусталика глаза, яичек, щитовидной железы, сперма), а также любая ткань организма, изменившая свои физикохимические свойства. Часто аутоантигены возникают под действием лекарственных веществ, токсинов и ферментов бактерий, вирусов, под влиянием физических факторов (холод, ожог, облучение).
Антигены эритроцитов. У человека различают три основные разновидности эритроцитарных антигенов: 1) гетерофильные, например, антигены Форсмана, встречающиеся и у многих других видов животных и бактерий; 2) видовые, не встречающиеся у других видов животных, но имеющиеся в эритроцитах (и тканях, жидкостях) всех людей; 3) специфические, групповые — изоантигены, содержащиеся в эритроцитах отдельных индивидуумов. Из всех систем эритроцитарных антигенов наибольшее значение в практике имеет система АВО, по которой кровь всех людей делится на 4 группы: 0 (I), А (II), В (III), AB (IV). Важно знать принадлежность крови человека к определенной группе при переливании. Кровь I группы можно переливать лицам со всеми прочими группами, так как ни А, ни Вантигенов в эритроцитах этой группы крови нет; кровь II группы можно переливать лицам с II и IV группами, кровь III группы — людям с III и IV группами (у них не имеется антител к эритроцитарным антигенам, находящимся в переливаемой крови), а кровь IVгруппы можно переливать только индивидуумам с той же группой, не имеющим ни а, ни рантител.
В эритроцитах человека содержится более 100 антигенов 19 систем.
Большое значение принадлежит резусфактору (Rhантиген). В зависимости от наличия или отсутствия резусантигена все люди делятся на резусположитель
ных (Rh+) и резусотрицательных (Rh—). В случае брака между резусположительным мужчиной и резусотрицательной женщиной у плода в крови может содержаться Rh+ (от отца) и тогда в сыворотке матери появляются антитела, которые к концу беременности проникают в кровь ребенка и вызывают лизис эритроцитов (гемолитическая болезнь). Заболевание это встречается редко — в 1 случае на 200 беременных. Очевидно, существуют какието еще неизвестные механизмы, которые предохраняют организм ребенка от повреждающего действия антител и организм матери от сенсибилизации.
С антигенами лейкоцитов (их известно более 30) и тканей и органов человека связана проблема гистосовместимости при пересадке тканей и органов. Тканям человека присуща почти абсолютная индивидуальность, поэтому очень трудно подобрать донора ткани для пересадки. Как и с системой эритроцитарных антигенов] донор и реципиент совместимы, если у донора нет антигенов, отсутствующих у реципиента.
Антигены микроорганизмов. Все бактерии, вирусы и их отдельные структуры, токсины являются полноценными антигенами, так как способны индуцировать синтез иммуноглобулинов и реагировать с ними в иммунологических реакциях. Антигенная структура микробных клеток представляет собой мозаику, состоящую из различных компонентов. Различают общие для родственных видов антигены, которые обозначаются как в гадов ые и групповые, и антигены специфические свойственные определенному типу (или варианту).
По расположению в микробной клетке различают антигены: капсульные (у бактерий, образующих капсулу), поверхностные, оболочечные Кантигены, которые отличаются от антигенов клетки, соматические, или Оантигены, и жгутиковые, или Нантигены. Соматические Оантигены у большинства бактерий представляют собой липополисахаридполич пептидный комплекс, обладающий специфичностью и активными иммуногенными свойствами. У грамотрицательных бактерий Оантиген является их эндотоксином. Соматический антиген термостабилен и выдерживает нагревание при температуре 100 °С до 2 ч. Жгутиковые Нантигены расположены в жгутиках у подвижных бактерий, по химической природе — белки, термолабильны: разрушаются при нагревании до 60—80 °С. На поверхности бактерий обнаружены капсульные Кантигены. Лучше всего они изучены у микробов кишечнотифозного семейства. У них различают несколько поверхностных антигенов, которые обозначаются буквами М, В, L, Vi.
У сальмонелл имеется Vi-антиген, который отличается от Оантигена по физикохимическим свойствам, разрешается при температуре 60 °С в течение часа, Облагает большой иммунизирующей эффективностью.
Протективный антиген (от protectio — защита) был получен в 1946 г. из отечной жидкости сибиреязвенного карбункула; затем его обнаружили в культуре возбудителя сибирской язвы, выращенного на специальной синтетической среде. Это термолабильный белок (разрушается при 56°С в течение 30 мин). В эксперименте на животных защищал кроликов и морских свинок от смертельных доз сибиреязвенных бацилл. Из этого антигена была приготовлена химическая высокоэффективная вакцина против сибирской язвы. Защитные протективные антигены в настоящее время обнаружены у возбудителей чумы, бруцеллеза, туляремии и коклюша.
Усовершенствование методов иммунохимического анализа показало, что многие микроорганизмы одного и того же вида могут различаться по антигенной структуре и в зависимости от этого делятся на серологические варианты (типы). Эти особенности учитываются при диагностике и профилактике инфекционных заболеваний и при эпидемиологических исследованиях.