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
1 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.
2 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.