30 антигены классификация строение свойства. Иммунология

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

Свойства антигенов, наряду с чужеродностью , определяет их иммуногенность - способность вызывать иммунный ответ и антигенность - способность (антигена) избирательно взаимодействовать со специфическими антителами или антиген - распознающими рецепторами лимфоцитов.

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.

Многообразие понятия “антиген”.

Антигены разделены на полные (иммуногенные) , всегда проявляющие иммуногенные и антигенные свойства, и неполные (гаптены) , не способные самостоятельно вызывать иммунный ответ.

Гаптены обладают антигенностью, что обусловливает их специфичность, способность избирательно взаимодействовать с антителами или рецепторами лимфоцитов, определяться иммунологическими реакциями. Гаптены могут стать иммуногенными при связывании с иммуногенным носителем (например, белком), т. е. становятся полными.

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

Иммуногенность зависит от ряда причин (молекулярного веса, подвижности молекул антигена, формы, структуры, способности к изменению). Существенное значение имеет степень гетерогенности антигена, т. е. чужеродность для данного вида (макроорганизма), степени эволюционной дивергенции молекул, уникальности и необычности структуры. Чужеродность определяется также молекулярной массой, размерами и строением биополимера, его макромолекулярностью и жесткостью структуры. Белки и другие высокомолекулярные вещества с более высоким молекулярным весом наиболее иммуногенны. Большое значение имеет жесткость структуры, что связано с наличием ароматических колец в составе аминокислотных последовательностей. Последовательность аминокислот в полипептидных цепочках - генетически детерминированный признак.

Антигенность белков является проявлением их чужеродности, а ее специфичность зависит от аминокислотной последовательности белков, вторичной, третичной и четвертичной (т. е. от общей конформации белковой молекулы) структуры, от поверхностно расположенных детерминантных групп и концевых аминокислотных остатков. Коллоидное состояние и растворимость - обязательные свойства антигенов.

Специфичность антигенов зависит от особых участков молекул белков и полисахаридов, называемых эпитопами. Эпитопы или антигенные детерминанты - фрагменты молекул антигена, вызывающие иммунный ответ и определяющие его специфичность. 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, содержащие одну антигенную детерминанту, называют моновалентными, ряд эпитопов - поливалентными. Полимерные антигены содержат в большом количестве идентичные эпитопы (флагеллины, ЛПС).

Основные типы антигенной специфичности (зависят от специфичности эпитопов).

• 1. Видовая - характерна для всех особей одного вида (общие эпитопы).
• 2. Групповая - внутри вида (изоантигены, которые характерны для отдельных групп). Пример - группы крови (АВО и др.).
• 3. Гетероспецифичность - наличие общих антигенных детерминант у организмов различных таксономических групп. Имеются перекрестно - реагирующие антигены у бактерий и тканей макроорганизма.

а. Антиген Форсмана - типичный перекрестно - реагирующий антиген, выявлен в эритроцитах кошек, собак, овец, почке морской свинки.

б. Rh - система эритроцитов. У человека Rh - антигены агглютинируют антитела к эритроцитам обезьян Macacus rhesus, т. е. являются перекрестными.

в. Известны общие антигенные детерминанты эритроцитов человека и палочки чумы, вирусов оспы и гриппа.

г. Еще пример - белок А стрептококка и ткани миокарда (клапанный аппарат).

Подобная антигенная мимикрия обманывает иммунную систему, защищает от ее воздействия микроорганизмы. Наличие перекрестных антигенов способно блокировать системы, распознающие чужеродные структуры.

• 4. Патологическая. При различных патологических изменениях тканей происходят изменения химических соединений, что может изменять нормальную антигенную специфичность. Появляются “ожоговые”, “лучевые”, “раковые” антигены с измененной видовой специфичностью. Существует понятие аутоантигенов - веществ организма, к которым могут возникать иммунные реакции (так называемые аутоиммунные реакции) , направленные против определенных тканей организма. Чаще всего это относится к органам и тканям, в норме не подвергающихся воздействию иммунной системы в связи с наличием барьеров (мозг, хрусталик, паращитовидные железы и др.).
• 5. Стадиоспецифичность . Имеются антигены, характерные для определенных стадий развития, связанные с морфогенезом. Альфа - фетопротеин характерен для эмбрионального развития, синтез во взрослом состоянии резко увеличивается при раковых заболеваниях печени.

Антигенная специфичность и антигенное строение бактерий.

Для характеристики микроорганизмов выделяют родовую, видовую, групповую и типовую специфичность антигенов. Наиболее точная дифференциация осуществляется с использованием моноклональных антител (МКА), распознающих только одну антигенную детерминанту.

Обладая сложным химическим строением, бактериальная клетка представляет целый комплекс антигенов. Антигенными свойствами обладают жгутики, капсула, клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, рибосомы и другие компоненты цитоплазмы, токсины, ферменты.

Основными видами бактериальных антигенов являются:

Соматические или О - антигены (у грамотрицательных бактерий специфичность определяется дезоксисахарами полисахаридов ЛПС);

Жгутиковые или Н - антигены (белковые);

Поверхностные или капсульные К - антигены.

Выделяют протективные антигены , обеспечивающие защиту (протекцию) против соответствующих инфекций, что используется для создания вакцин.

Суперантигены (некоторые экзотоксины, например - стафилококковый) вызывают чрезмерно сильную иммунную реакцию, часто приводят к побочным реакциям, развитию иммунодефицита или аутоиммунных реакций.

Антигены гистосовместимости.

При пересадках органов возникает проблема совместимости тканей, связанная со степенью их генетического родства, реакциями отторжения чужеродных аллогенных и ксеногенных трансплантатов, т. е. проблемами трансплантационного иммунитета. Существует ряд тканевых антигенов. Трансплантационные антигены во многом определяют индивидуальную антигенную специфичность организма. Сопокупность генов, определяющих синтез трансплантационных антигенов, получила название главной системы гистосовместимости. У людей она часто называется системой HLA (Human leucocyte antigens), в связи с четким представительством на лейкоцитах трансплантационных антигенов. Гены этой системы расположены на коротком плече хромосомы С6. Система HLA - это система сильных антигенов. Спектр молекул МНС уникален для организма, что определяет его биологическую индивидуальность и позволяет различать “чужое - несовместимое”.

Семь генетических локусов системы разделены на три класса.

Гены первого класса контролизуют синтез антигенов класса 1, определяют тканевые антигены и контролируют гистосовместимость. Антигены класса 1 определяют индивидуальную антигенную специфичность, они представляют любые чужеродные антигены Т - цитотоксическим лимфоцитам. Антигены класса 1 представлены на поверхности всех ядросодержащих клеток. Молекулы МНС класса 1 взаимодействуют с молекулой CD8, экспрессируемой на мембране предшественников цитотоксических лимфоцитов (CD - claster difference).

Гены МНС класса 2 контролируют антигены класса 2. Они контролируют ответ к тимусзависимым антигенам. Антигены класса 2 экспрессированы преимущественно на мембране иммунокомпетентных клеток (прежде всего макрофагов и В - лимфоцитов, частично - активированных Т - лимфоцитов). К этой же группе генов (точнее - области HLA - D) относятся также гены Ir - силы иммунного ответа и гены Is - супрессии иммунного ответа. Антигены МНС класса 2 обеспечивают взаимодействие между макрофагами и В - лимфоцитами, участвуют во всех стадиях иммунного ответа - представлении антигена макрофагами Т - лимфоцитам, взаимодействии (кооперации) макрофагов, Т - и В - лимфоцитов, дифференцировке иммунокомпетентных клеток. Антигены класса 2 принимают участие в формировании противомикробного, противоопухолевого, трансплантационного и других видов иммунитета.

Структуры, с помощью которых белки МНС классов 1 и 2 связывают антигены (так называемые активные центры) по уровню специфичности уступают только активным центрам антител.

Гены МНС класса 3 кодируют отдельные компоненты системы комплемента.

Процессинг антигенов - это их судьба в организме. Одной из важнейших функций макрофагов является переработка антигена в иммуногенную форму (это собственно и есть процессинг антигена) и представление его иммунокомпетентным клеткам. В процессинге, наряду с макрофагами, участвуют В - лимфоциты, дендритные клетки, Т - лимфоциты. Под процессингом понимают такую переработку антигена, в результате которой пептидные фрагменты антигена (эпитопы), необходимые для передачи (представления), отбираются и связываются с белками МНС класса 2 (или класса 1). В таком комплексном виде антигенная информация передается лимфоцитам. Дендритные клетки имеют значение в фиксации и длительном хранении (депонировании) переработанного антигена.

Экзогенные антигены подвергаются эндоцитозу и расщеплению в антиген - представляющих (презентирующих) клетках. Фрагмент антигена, содержащий антигенную детерминанту, в комплексе с молекулой класса 2 МНС транспортируется к плазматической мембране антиген - представляющей клетки, встраивается в нее и представляется CD4 Т - лимфоцитам.

Эндогенные антигены - продукты собственных клеток организма. Это могут быть вирусные белки или аномальные белки опухолевых клеток. Их антигенные детерминанты представляются CD8 Т - лимфоцитам в комплексе с молекулой класса 1 МНС.

Антигены – это любые генетически чужеродные агенты, которые, попав во внутреннюю среду организма или, образуясь внутри организма, вызывают специфическую иммунную реакцию (образование иммунных антител, выработку специфических клеток – сенсибилизированных Т-лимфоцитов и т.д.). Антитела, которые образуются в ответ на антиген, специфически взаимодействуют только с этим антигеном, в результате чего образуются комплексы антиген-антитело .

К антигенам относится огромное число биологически активных макромолекул , как правило, имеющих органическое происхождение (различные биополимеры). Это, в первую очередь, белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты и их комплексы с белками, имеющие растительное, животное, микробное происхождение или искусственно синтезированные вещества. Антигенами также являются бактерии, грибы, простейшие, вирусы, клетки и ткани животных, различные части и органоиды клеток (мембрана, рибосомы, митохондрии), микробные яды, экстракты гельминтов, яды многих змей и пчел.

К антигенам не относятся низкомолекулярные вещества органической и неорганической природы , которые являются структурными компонентами клеток и тканей или образуются в норме в результате обмена веществ (аминокислоты, хлорид натрия, этанол и др.).

Свойства антигенов.

1. Чужеродность – структурное отличие от собственных молекул, из которых состоит организм, которые определяют индивидуальность организма и наследственно закреплены за этим организмом (информация о структуре собственных молекул хранится в генах, в хромосомах), поэтому антигены распознаются иммунной системой, как чужеродные (не свои).

2 . Антигенность – способность вызывать образование антител или сенсибилизированных лимфоцитов.

3. Иммуногенность - способность создавать иммунитет (относится к микробным антигенам).

4. Специфичность – способность взаимодействовать только с теми антителами, которые образовались в ответ на этот антиген. Специфичность определяется наличием на поверхности молекулы антигена определенного участка, который связывает антитело. Этот участок называется антигенной детерминантой или эпитопом . Он представляет собой определенную химическую группировку, которая как "ключ к замку" соответствует определенному участку на молекуле антитела. Именно по этому участку антитело "узнает" свой антиген и специфически связывает его. Таким образом, антитела связывают и нейтрализуют те антигены, которые вызвали их образование. Антигены могут иметь несколько эпитопов.

5. Макромолекулярность - антигенами могут быть вещества с молекулярной массой более 10 тыс. (но могут быть исключения, например, инсулин (М.в. 3800) является антигеном, а декстран (М.в. 100 тыс.) не является антигеном).

6. Жесткость структуры – наличие жестких структур на поверхности молекул, что необходимо для устойчивости детерминанты (чтобы "ключ" подходил к "замку"). Желатин имеет большой молекулярный вес, но не является антигеном, т.к. его молекула имеет очень подвижную структуру.

6. Коллоидное состояние - антиген должен быть в растворенном состоянии (представлен в виде коллоидногораствора). Кератин имеет большой молекулярный вес, но является нерастворимым белком, поэтому он не является антигеном.

Для антигенов белкового происхождения имеет значение способ введения. Они проявляют свойства антигенов только при парентеральном введении (минуя желудочно-кишечный тракт, где белки разрушаются до аминокислот и утрачивают антигенные свойства).

Виды антигенов.

Полные антигены способны вызывать синтез антител и связываться с ними. Это наиболее сильные антигены. К ним относятся белки и их комплексы с углеводами, липидами и нуклеиновыми кислотами. Они имеют 2 и более эпитопа, т.е. являются 2-х и более валентными.

Неполные антигены илигаптены – самостоятельно не вызывают синтез антител, но способны с ними связываться. Способны вызывать выработку антител после соединения с высокомолекулярными белковыми носителями. К гаптенам относятся вещества с небольшим молекулярным весом или более крупные молекулы, не обладающие способностью полных антител. Имеют одну детерминанту.

Полугаптены - неорганические радикалы (йод, бром, нитрогруппа), которые так же, как и гаптены, не вызывают образование антител, но приобретают эту способность после соединения с белками. В отличие от гаптенов не дают видимой реакции с антителами, но связывают и блокируют антитела. Полугаптенами могут быть лекарственные вещества, которые после соединения с белками организма, могут вызывать образование антител. При последующем введении такого лекарства может возникать непереносимость препарата.

Гетероантигены - общие антигены у разных видов живых существ (антигены эритроцитов человека и антигены возбудителя чумы).

Аллоантигены - разные антигены внутри одного вида (антигены эритроцитов человека с разными группами крови).

Аутоантигены - вещества и клетки собственных тканей, лишенные контакта с иммунокомпетентными клетками в эмбриональном периоде.

Антигены - вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродное™ и вызывающие развитие иммунных реакций (гуморальных, клеточных, состояние иммунной толерантности, индуцирование иммунной памяти). Свойства Аг определяются комплексом признаков: иммуногенность, антигенность, специфичность, чужеродность.

Иммуногенность - способность индуцировать иммунный ответ.
Антигенность - способность Аг избирательно реагировать со специфичными к нему AT или Аг-распознающими рецепторами лимфоцитов. С понятием «антигенность» связан другой термин «чужеродность»: без чужеродности нет антигенности применительно к конкретному организму. Например, альбумины мыши не проявляют антигенные свойства по отношению к другим мышам, но являются Аг для морской свинки.
Специфичность - структурные особенности, отличающие один Аг от другого.

Способностью вызывать развитие иммунного ответа и определять его специфичность обладает фрагмент молекулы Аг - антигенная детерминанта (эпитоп ), избирательно реагирующая с Аг-распознающими рецепторами и AT. Антигенные детерминанты располагаются в областях Аг, обращенных к его микроокружению.

Эпитоп - наименьшая распознаваемая единица Аг; молекула Аг может иметь несколько эпитопов, то есть быть поливалентной. Чем сложнее молекула Аг и чем больше у неё эпитопов, тем больше вероятность развития иммунного ответа. Структура многих антигенных детерминант известна. Например, в полипептидной последовательности эпитопом может быть фрагмент из 7-8 аминокислотных остатков; свойства антигенности и специфичности определяются также пространственной конфигурацией фрагмента.

Моноклональные AT специфически распознают только одну Аг-детерминанту и связываются с ней. Поликлональные AT, как правило, распознают несколько антигенных детерминант в составе Аг.

34. PAMP Толл-подобные рецепторы (TLR) являются главными компонентами системы врожденного иммунитета, которые опосредуют специфическое распознавание эволюционно консервативных молекулярных структур патогенов (PAMP – pathogen associated molecular patterns). Толл-подобные рецепторы представлены на клетках разного типа – от эпителиальных до иммунокомпетентных. Как известно, при связывании TLR с собственными лигандами происходит активация ряда адаптерных белков и киназ, которые участвуют в индукции ключевых провоспалительных факторов. Итогом такой индукции является развитие как врожденного иммунного ответа в результате усиления экспрессии ряда антиапоптотических белков, провоспалительных цитокинов, антибактериальных белков, так и приобретенного иммунного ответа через созревание дендритных клеток, презентации антигена и т.д. Благодаря своей способности усиливать специфические и неспецифические иммунные реакции организма агонисты Толл-подобных рецепторов нашли применение не только в терапии инфекционных заболеваний, но также в качестве адъювантов в химиотерапии различных злокачественных новообразований.TLR (и их лиганды) могут выступать в роли супрессоров опухолевого роста, с другой стороны, TLR могут стимулировать опухолевую прогрессию и влиять на устойчивость опухолей к химиотерапии. В представленном обзоре обобщены данные о влиянии TLR и их агонистов на рост опухоли, а также проанализированы основные механизмы, лежащие в основе таких различий.

35. Реагиновый, цитотоксич, иммунокомплексные типы ГНТ (ГНТ) - повышенная чувствительность организма к аллергенам, обусловленная Ат и медиаторами. Характеризуется быстрым развитием после разрешающего введения аллергена и способностью передаваться пассивно, с с-кой. Иммунный ответ на аллергены, к-рыми при ГНТ могут быть бытовая и производственная пыль, пыльца, эпидермальные, пищевые, лекарственные, микробные вещества, приводит к образованию Ат классов IgE или IgG и связанному с этим переходу от нормальной реактивности организма к повышенной Сенсибилизация). При повторном проникновении в сенсибилизированный организм аллерген соединяется с Ат на поверхности клеток шоковых органов и повреждает их с последующим развитием серозного или иного воспаления. В зависимости от механизмов повреждения и клин, картины выделяют несколько типов ГНТ. При медиаторном типе (I тип реакции) в фазе сенсибилизации образуются Ат IgE, адсорбирующиеся вследствие их высокой цитофильности на тучных клетках и базофилах. Повторные проникновения аллергена (чужеродной с-ки, пенициллина и др.) приводят к образованию иммунного комплекса на поверхности тучных клеток и быстрому выделению ими в кровь патологических количеств медиаторов (гистамина, серотонина, ацетилхолина, простагландинов, лейкотриенов и др.), к-рые вызывают сокращение гладких мышечных волокон и резкое повышение проницаемости сосудов в шоковых органах. Выделяют 2 варианта медиаторного типа ГНТ: анафилактический и атопический При цитотоксическом типе ГНТ (II тип реакции) аллерген принадлежит клеткам шоковых органов или адсорбирован на них, Ат против этих аллергенов относят к классу IgG (возможно, и IgM). Ат соединяются с локализованными на клетках шоковых органов аллергенами и совместно с комплементом и (или) лизосомальными ферментами вызывают их лизис, за чем следует воспаление. Для III типа реакции ГНТ- иммунокомплексного- характерно образование и циркуляция в крови высокой концентрации иммунных комплексов, состоящих из аллергенов (чужеродных с-к, лекарственных препаратов) и Ат класса IgG. Иммунные комплексы оседают в виде преципитатов на базальных мембранах тканей и сами по себе или с участием С и лизосомальных ферментов обусловливают воспаление. К этому типу ГНТ относят Артюса феномен сывороточную болезнь васкулиты, гломерулонефрит и др. Д-ку ГНТ осуществляют кожными пробами и серол. Реакциями

Антигенностъ - способность антигена связываться с антителом, иммуногенность - способность антигена вызывать иммунный ответ и создавать иммунитет (рис. 9.3).

Антигенами могут быть разнообразные вещества белковой природы, а также белки в соединении с липидами (липопротеины, или липопротеиды), полисахаридами (полисахарид-белковые комплексы и гликопротеины, или гликопротеиды) и нуклеиновыми кислотами

(нуклеопротеины, или нуклеопротеиды) природного и синтетического происхождения.

Рис. 9.3.

Иммуногенность антигена - это также способность создавать иммунитет. Это понятие относится главным образом к микробным антигенам, обеспечивающим создание иммунитета к инфекционным болезням. Антиген, чтобы стать иммуногенным, должен быть чужеродным в отношении данного реципиента, иметь молекулярную массу не менее 10 000 и специфический химический состав. С увеличением молекулярной массы иммуногенность нарастает (рис. 9.4).

Рис. 9.4.

Корпускулярные антигены (бактерии, грибы, простейшие, эритроциты, искусственные микобактериальные частицы и др.) более иммуногенны, чем растворимые. Среди растворимых антигенов большей иммуногенностью обладают высокомолекулярные, например, агрегированные антигены. Условием иммуногенности также является доступность антигена для ферментативных систем антигенпрезен- тирующих клеток.

Специфичность - особенность строения веществ, по которой антигены отличаются друг от друга. Специфичность определяет антигенная детерминанта, т.е. небольшой участок молекулы антигена, который и соединяется с выработанным на него антителом. Разные антигены отличаются друг от друга таким количеством участков (группировок), которое определяет в свою очередь количество молекул антител, с которыми может соединяться антиген (валентность). От количества детерминант зависит валентность антигена: чем больше молекула, тем выше валентность. Специфичность высокомолекулярного антигена представлена отдельными участками (эпитопами) - местами связывания антител или антигенраспознающих рецепторов. Причем, чем больше молекулярная масса антигена, тем больше мест связывания.

Эпитоп-часть антигена, взаимодействующая с паратопом - участком, находящимся в структуре антитела (антигенсвязывающий центр антитела) (рис. 9.5). Эпитопы часто включают аминокислотные остатки, которые находятся далеко друг от друга в первичной структуре белка, но собраны в один эпитоп в результате упаковки полипептид- ной цепи в нативном белке.

Рис. 9.5

Антигены подразделяют на полноценные и неполноценные. Полноценные антигены вызывают в организме синтез антител или сенсибилизацию лимфоцитов и вступают с ними в реакцию как in vivo, так и in vitro. Для полноценных антигенов характерна строгая специфичность, т.е. они вызывают в организме выработку только специфических антител, вступающих в реакцию лишь с данным антигеном.

Неполноценные антигены, или гаптены, не способны вызывать образование антител в организме, но вступают с ними в специфическую реакцию. Добавление к гаптенам небольших количеств белка придает им свойства полноценных антигенов. Белок, который укрупняет молекулу гаптена, получил название шлеппер (от нем. Schlepper- проводник).

Конъюгированные антигены - обобщенное название белков, которые приобрели новую антигенную специфичность благодаря присоединению к ним с помощью химической связи новой химической группировки.

План лекции:

1. Антигены: определение, строение, основные свойства.

2. Антигены микроорганизмов.

3. Антигены человека и животных.

4. Антитела: определение, основные функции, строение.

5. Классы иммуноглобулинов, их характеристика.

6. Динамика образования антител.

Антигены (от греч. anti - против, genos - создавать; термин предложил в 1899 г. Дойч ) - вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и при введении в организм вызывающие развитие специфических иммунологических реакций.

Основные функции антигенов:

Индуцируют иммунологический ответ (синтез антител и запуск реакций клеточного иммунитета).

Специфически взаимодействуют с образовавшимися антителами (in vivo и in vitro).

Обеспечивают иммунологическую память - способность организма отвечать на повторное введение антигена иммунологической реакцией, характеризующейся большей силой и более быстрым развитием.

Обуславливают развитие иммунологической толерантности - отсутствие иммунного ответа на конкретный антиген при сохранении спо-собности к иммунному ответу на другие антигены.

Строение антигенов:

Антигены состоят из 2 частей :

1. Высокомолекулярный носитель (шлеппер) - высокополимерный белок, определяющий антигенность и иммуногенность антигена.

2. Детерминантные группы (эпитопы) - поверхностные структуры антигена, комплементарные активному центру антител или рецептору Т-лимфоцита и определяющие специфичность антигена. На одном носителе может быть несколько разных эпитопов, состоящих из пептидов или липополисахаридов и располагающихся в разных частях молекулы антигена. Их разнообразие достигается за счет мозаики аминокислотных или липополисахаридных остатков, располагающихся на поверхности белка.

Количество детерминантных групп или эпитопов определяет валентность антигена .

Валентность антигена - количество одинаковых эпитопов на молекуле антигена, равное числу молекул антител, которые могут к ней присоединяться.

Основные свойства антигенов:

1. Иммуногенность - способность вызывать иммунитет, невосприимчивость к инфекции (применяется для характеристики инфекционных агентов).

2. Антигенность - способность вызывать образование специфических антител (частный вариант иммуногенности).

3. Специфичность - свойство, по которому антигены различаются между собой и определяющее способность избирательно реагировать со специфическими антителами или сенсибилизированными лимфоцитами.

Иммуногенность, антигенность и специфичность зависят от многих факторов.

Факторы, определяющие антигенность:

- Чужеродность (гетерогенность) - генетически обусловленное свойство антигенов одних видов животных отличаться от антигенов других видов животных (чем дальше друг от друга в фенотипическом отношении находятся животные, тем большей антигенностью по отношению друг к другу они обладают).

- Молекулярный вес должен быть не менее 10000 дальтон, с увеличением молекулярного веса антигенность возрастает.

- Химическая природа и химическая однородность: наибольшей антигенностью обладают белки, их комплексы с липидами (липопротеиды), с углеводами (гликопротеиды), с нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды), а также сложные полисахариды (при массе более 100000 D), липополисахариды; сами по себе нуклеиновые кислоты, липиды вследствие недостаточной жесткости структуры неиммуногенны.

- Жесткость структуры (помимо определенной химической природы антигены должны обладать определенной жесткостью структуры, например, денатурированные белки не обладают антигенностью).

- Растворимость (нерастворимые белки не могут находиться в коллоидной фазе и не вызывают развитие иммунных реакций).

Факторы, определяющие иммуногенность:

Свойства антигенов.

Способ введения антигена (перорально, внутрикожно, внутримышечно).

Доза антигена.

Интервал между введением.

Состояние иммунизированного макроорганизма.

Скорость разрушения антигена в организме и выведения его из организма.

Иммуногенность и антигенность могут не совпадать! Например, дизентерийная палочка обладает высокой антигенностью, но выраженного иммунитета против дизентерии не вырабатывается.

Факторы, определяющие специфичность:

Химическая природа антигенной детерминанты.

Строение антигенной детеминанты (вид и последовательность аминокислот в первичной полипептидной цепи).

Пространственная конфигурация антигенных детерминант.

Виды антигенов по строению:

1. Гаптены (неполноценные антигены) - это чистая детерминантная группа (имеют небольшую молекулярную массу, не распознаются иммунокомпетентными клетками, обладают только специфичностью, т.е. не способны вызывать образование антител, но вступают с ними в специфическую реакцию):

- простые - взаимодействуют с антителами в организме, но не способны реагировать с ними in vitro;

- сложные - взаимодействуют с антителами in vivo и in vitro.

2. Полноценные (конъюгированные) антигены - образуются при связывании гаптена с высокомолекулярным носителем, обладающим иммуногенностью.

3. Полугаптены - это неорганические радикалы (J - , Cr - , Br - , N +), связанные молекулами белка.

4. Проантигены - гаптены, способные присоединяться к белкам организма и сенсибилизировать их как аутоантигены.

5. Толерогены - антигены, способные подавлять иммунологические реакции с развитием специфической неспособности отвечать на них.

Виды антигенов по степени чужеродности:

1. Видовые антигены - антигены определенного вида организмов.

2. Групповые антигены (аллоантигены) - антигены, обусловливающие внутривидовые различия у особей одного вида, разделяющие их на группы (серогруппы у микроорганизмов, группы крови у человека).

3. Индивидуальные антигены (изоантигены) - антигены конкретного индивидуума.

4. Гетерогенные (перекрестнореагирующие, ксеноантигены) антигены - антигены, общие для организмов разных видов, далеко отстоящих друг от друга:

- антигенная мимикрия - длительное отсутствие иммунологической реакции на антигены из-за схожести с антигенами хозяина (микроорганизмы не распознаются как чужеродные);

- перекрестные реакции - образовавшиеся на антигены микроорганизмов антитела вступают в контакт с антигенами хозяина и могут вызывать иммунологический процесс (например: гемолитический стрептококк обладает перекрестнореагирующими антигенами с антигенами миокарда и почечных клубочков; вирус кори имеет перекрестнореагирующие антигены к белку миелину, поэтому иммунная реакция способствует демиелинизации нервных волокон и развитию рассеянного склероза).

Антигены микроорганизмов в зависимости от систематического положения:

1. Видоспецифические - антигены одного вида микроорганизмов.

2. Группоспецифические - антигены одной группы в пределах вида (подразделяют микроорганизмы на серогруппы ).

3. Типоспецифические - антигены одного типа (варианта) в пределах вида (подразделяют микроорганизмы на серовары/серотипы ).