30 svojstva strukture klasifikacije antigena. Imunologija

Antigeni- tvari različitog podrijetla koje imaju svojstva genetska stranost i izazivanje razvoja imunoloških reakcija ( humoralna, stanična, imunološka tolerancija, imunološka memorija i tako dalje.).

Svojstva antigena, uz stranost, definira ih imunogenost - sposobnost induciranja imunološkog odgovora i antigenost- sposobnost (antigena) da selektivno komunicira sa specifičnim antitijelima ili receptorima limfocita koji prepoznaju antigen.

Antigeni mogu biti proteini, polisaharidi i nukleinske kiseline u međusobnoj kombinaciji ili lipidi. Antigeni su sve strukture koje nose znakove genetske stranosti i koje kao takve prepoznaje imunološki sustav. Proteinski antigeni, uključujući bakterijske egzotoksine i virusnu neuraminidazu, najimunogeniji su.

Raznolikost pojma "antigen".

Antigeni se dijele na potpuni (imunogeni), uvijek pokazujući imunogena i antigenska svojstva, i nepotpuni (hapteni), nesposoban samostalno izazvati imunološki odgovor.

Hapteni su antigeni, što određuje njihovu specifičnost, sposobnost selektivne interakcije s antitijelima ili limfocitnim receptorima, a određuju se imunološkim reakcijama. Hapteni mogu postati imunogeni kada se vežu za imunogeni nosač (na primjer, protein), tj. postaju potpuni.

Haptenski dio odgovoran je za specifičnost antigena, a nosač (obično protein) odgovoran je za imunogenost.

Imunogenost ovisi o nizu razloga (molekularna težina, pokretljivost molekula antigena, oblik, struktura, sposobnost promjene). Stupanj heterogenost antigena, tj. stranost za određenu vrstu (makroorganizam), stupanj evolucijske divergentnosti molekula, jedinstvenost i neobičnost strukture. Stranost je također definirana molekularna težina, veličina i struktura biopolimera, njegova makromolekularnost i strukturna krutost. Proteini i druge visokomolekularne tvari su najimunogeniji. Krutost strukture je od velike važnosti, što je povezano s prisutnošću aromatskih prstenova u sekvencama aminokiselina. Redoslijed aminokiselina u polipeptidnim lancima je genetski određena značajka.

Antigenost proteina je manifestacija njihove stranosti, a njezina specifičnost ovisi o aminokiselinskom slijedu proteina, sekundarnoj, tercijarnoj i kvaternarnoj (tj. o općoj konformaciji proteinske molekule) strukturi, o površinski smještenim determinantnim skupinama i terminalu. aminokiselinskih ostataka. Koloidno stanje i topljivost - obavezna svojstva antigena.

Specifičnost antigena ovisi o posebnim regijama proteinskih i polisaharidnih molekula tzv epitopi. Epitopi ili antigene determinante - fragmenti molekula antigena koji izazivaju imunološki odgovor i određuju njegovu specifičnost. Antigene determinante selektivno reagiraju s antitijelima ili staničnim receptorima koji prepoznaju antigen.

Poznata je struktura mnogih antigenih determinanti. U proteinima, to su obično fragmenti 8-20 aminokiselinskih ostataka koji strše na površini, u polisaharidima - stršeći O - bočni deoksisaharidni lanci u sastavu LPS, u virusu influence - hemaglutinin, u virusu humane imunodeficijencije - membranski glikopeptid.

Epitopi se mogu kvalitativno razlikovati, a za svaki se mogu formirati "vlastita" antitijela. Antigeni koji sadrže jednu antigenu determinantu nazivaju se jednovalentan, nekoliko epitopa - polivalentan.Polimerni antigeni sadržavati u velike količine identični epitopi (flagelini, LPS).

Glavne vrste specifičnosti antigena(ovise o specifičnosti epitopa).

1. Vrsta- svojstven svim jedinkama iste vrste (zajednički epitopi).
2. Skupina- unutar vrste (izoantigeni koji su svojstveni pojedinim skupinama). Primjer su krvne grupe (ABO, itd.).
3. Heterospecifičnost- prisutnost zajedničkih antigenskih determinanti u organizmima različitih taksonomskih skupina. U bakterijama i tkivima makroorganizama postoje antigeni koji međusobno reagiraju.

A. Forsmanov antigen je tipičan križno reaktivni antigen, koji se nalazi u crvenim krvnim stanicama mačaka, pasa, ovaca i bubregu zamoraca.

b. Rh - sustav crvenih krvnih stanica. Kod ljudi Rh - antigeni aglutiniraju antitijela na eritrocite Macacus rhesus majmuna, tj. oni su križni.

V. Poznate su zajedničke antigene determinante ljudskih eritrocita i virusa bacila kuge, boginja i influence.

d. Drugi primjer je protein A streptokoka i miokardijalno tkivo (valvularni aparat).

Takva antigenska mimikrija vara imunološki sustav i štiti mikroorganizme od njegovih učinaka. Prisutnost križnih antigena može blokirati sustave koji prepoznaju strane strukture.

4. Patološki. Na različitim patološke promjene tkiva prolaze kroz promjene u kemijskim spojevima koji mogu promijeniti normalnu specifičnost antigena. Pojavljuju se antigeni “opekline”, “zračenja”, “raka” s promijenjenom specifičnošću vrste. Postoji koncept autoantigeni- tvari u tijelu na koje se mogu javiti imunološke reakcije (tzv autoimune reakcije), usmjerena protiv određenih tkiva u tijelu. Najčešće se to odnosi na organe i tkiva koji inače nisu izloženi imunološkom sustavu zbog prisutnosti barijera (mozak, leća, paratireoidne žlijezde itd.).
5. Specifičnost pozornice. Postoje antigeni karakteristični za određene faze razvoja povezane s morfogenezom. Alfa-fetoprotein karakterističan je za embrionalni razvoj; sinteza u odrasloj dobi naglo se povećava s bolesti raka jetra.

Antigenska specifičnost i antigenska struktura bakterija.

Karakterizirati mikroorganizme razlikovati generičku, specičnu, skupinsku i tipsku specifičnost antigena. Najtočnija diferencijacija provodi se pomoću monoklonska antitijela(mAbs) koji prepoznaju samo jednu antigenu determinantu.

Posjedujući složenu kemijsku strukturu, bakterijska stanica predstavlja cijeli kompleks antigena. Flagela, kapsula, stanična stijenka, citoplazmatska membrana, ribosomi i druge komponente citoplazme, toksini i enzimi imaju antigenska svojstva.

Glavne vrste bakterijskih antigena su:

Somatski ili O - antigeni (u gram-negativnih bakterija specifičnost određuju deoksišećeri LPS polisaharida);

Flagelarni ili H - antigeni (protein);

Površinski ili kapsularni K antigeni.

Istaknuti zaštitni antigeni, pružajući zaštitu (zaštitu) od relevantnih infekcija, koja se koristi za stvaranje cjepiva.

Superantigeni(neki egzotoksini, npr. stafilokokni) izazivaju pretjerano jaku imunološku reakciju, često dovodeći do nuspojava, razvoja imunodeficijencije ili autoimunih reakcija.

Antigeni histokompatibilnosti.

Kada dođe do transplantacije organa, javlja se problem kompatibilnosti tkiva, povezan sa stupnjem njihove genetske povezanosti, reakcijama odbacivanja stranih alogeni i ksenogeni transplantacije, odnosno problemi transplantacijske imunosti. Postoji niz tkivnih antigena. Transplantacijski antigeni uvelike određuju individualnu antigensku specifičnost organizma. Skup gena koji određuju sintezu transplantacijskih antigena naziva se glavni sustav histokompatibilnost. Kod ljudi se često naziva HLA sustav (Human leucocyte antigens), zbog jasne zastupljenosti transplantacijskih antigena na leukocitima. Geni ovog sustava nalaze se na kratkom kraku kromosoma C6. HLA sustav je sustav jakih antigena. Spektar MHC molekula jedinstven je za organizam, što određuje njegovu biološku individualnost i omogućuje razlikovanje "stranog od nekompatibilnog".

Sedam genetskih lokusa sustava podijeljeno je na tri razreda.

Geni prve klase kontrolirati sintezu antigena klase 1, određivati tkivne antigene i kontrolirati histokompatibilnost. Antigeni klase 1 određuju individualnu antigensku specifičnost, prezentiraju sve strane antigene T-citotoksičnim limfocitima. Na površini su prisutni antigeni klase 1 svatko stanice s jezgrom. Molekule MHC klase 1 stupaju u interakciju s molekulom CD8 eksprimiranom na membrani prekursora citotoksičnih limfocita (CD - razlika klastera).

MHC geni klase 2 kontroliraju antigene klase 2. Oni kontroliraju odgovor na antigeni ovisni o timusu. Antigeni klase 2 eksprimiraju se pretežno na membrani imunokompetentne stanice(prvenstveno makrofagi i B limfociti, djelomično aktivirani T limfociti). U tu istu skupinu gena (točnije HLA - D regije) također spadaju Ir geni - snaga imunološkog odgovora i Is geni - supresija imunološkog odgovora. Antigeni MHC klase 2 osiguravaju interakciju između makrofaga i B limfocita, sudjeluju u svim fazama imunološkog odgovora - prezentacija antigena od strane makrofaga T limfocitima, interakcija (suradnja) makrofaga, T i B limfocita, diferencijacija imunokompetentnih stanica. U stvaranju sudjeluju antigeni klase 2 antimikrobna, antitumorska, transplantacijska i druge vrste imuniteta.

Strukture pomoću kojih MHC proteini klase 1 i 2 vežu antigene (tzv aktivni centri) po specifičnosti su odmah iza aktivnih centara protutijela.

MHC geni klase 3 kodiraju pojedine komponente sustava komplementa.

Obrada antigena- ovo je njihova sudbina u tijelu. Jedna od najvažnijih funkcija makrofaga je prerada antigena u imunogeni oblik (to je zapravo prerada antigena) i njegova prezentacija imunokompetentnim stanicama. Uz makrofage u procesuiranju sudjeluju B limfociti, dendritične stanice i T limfociti. Obrada se odnosi na obradu antigena, uslijed koje se odabiru peptidni fragmenti antigena (epitopi) potrebni za prijenos (prezentaciju) i povezuju s MHC proteinima klase 2 (ili klase 1). U tako složenom obliku antigene informacije prenose se na limfocite. Dendritičke stanice važne su u fiksaciji i dugotrajnom skladištenju (deponiranju) prerađenog antigena.

Egzogeni antigeni prolaze kroz endocitozu i cijepanje u stanicama koje predstavljaju antigen. Fragment antigena koji sadrži antigenu determinantu, u kompleksu s molekulom MHC klase 2, transportira se do plazma membrane stanice koja predstavlja antigen, ubacuje se u nju i prezentira CD4 T limfocitima.

Endogeni antigeni- proizvodi vlastitih stanica tijela. To mogu biti virusni proteini ili abnormalni proteini iz tumorskih stanica. Njihove antigene determinante predstavljene su CD8 T limfocitima u kompleksu s molekulom MHC klase 1.

antigeni – to su svi genetski strani agenti koji, jednom kada uđu unutarnje okruženje tijelu ili, kada se stvaraju unutar tijela, izazivaju specifičnu imunološku reakciju (stvaranje imunoloških protutijela, stvaranje specifičnih stanica – senzibiliziranih T-limfocita i dr.). Antitijela koja nastaju kao odgovor na antigen specifično komuniciraju samo s tim antigenom, što rezultira stvaranjem kompleksi antigen-antitijelo.

Antigeni uključuju ogroman broj biološki aktivne makromolekule, obično organskog podrijetla (razni biopolimeri). To su prije svega proteini, polisaharidi, nukleinske kiseline i njihovi kompleksi s proteinima biljnog, životinjskog, mikrobnog podrijetla ili umjetno sintetiziranim tvarima. Antigeni također uključuju bakterije, gljive, protozoe, viruse, životinjske stanice i tkiva, razne dijelove i organele stanica (membrane, ribosome, mitohondrije), mikrobne otrove, ekstrakte helminta te otrove mnogih zmija i pčela.

Na antigene ne uključuje tvari organske i anorganske prirode niske molekularne težine, koji su strukturne komponente Stanice i tkanine ili nastaju normalno kao rezultat metabolizma(aminokiseline, natrijev klorid, etanol itd.).

Svojstva antigena.

1. Stranost– strukturna razlika u odnosu na vlastite tjelesne molekule, koje određuju individualnost organizma i nasljedno su pripisane ovom organizmu (podaci o strukturi vlastitih molekula pohranjeni su u genima, u kromosomima), stoga antigene prepoznaje imunološki sustav kao strano (ne svoje).

2 . Antigenost– sposobnost induciranja stvaranja protutijela ili senzibiliziranih limfocita.

3. Imunogenost - sposobnost stvaranja imuniteta (odnosi se na mikrobne antigene).

4. Specifičnost – sposobnost interakcije samo s onim antitijelima koja su nastala kao odgovor na ovaj antigen. Specifičnost je određena prisutnošću na površini molekule antigena određenog mjesta koje veže protutijelo. Ovo područje se zove antigenska determinanta ili epitop. Predstavlja određenu kemijsku skupinu, koja poput "ključa u bravu" odgovara određenom mjestu na molekuli antitijela. Upravo na tom mjestu antitijelo "prepoznaje" svoj antigen i specifično ga veže. Dakle, antitijela vežu i neutraliziraju antigene koji su uzrokovali njihov nastanak. Antigeni mogu imati više epitopa.

5. Makromolekularnost - antigeni mogu biti tvari s molekularnom masom većom od 10 tisuća (ali mogu postojati iznimke, na primjer, inzulin (MW 3800) je antigen, a dekstran (MW 100 tisuća) nije antigen).

6. Čvrstoća konstrukcije – prisutnost krutih struktura na površini molekula, što je neophodno za stabilnost determinante (tako da "ključ" odgovara "bravi"). Želatina ima veliku molekulsku težinu, ali nije antigen, jer njegova molekula ima vrlo pokretnu strukturu.

6. Koloidno stanje - antigen mora biti u otopljenom stanju (predstavljen u obliku koloida riješenje). Keratin ima veliku molekulsku masu, ali je netopljivi protein, pa nije antigen.

Za antigene podrijetlo proteina ima značenje način primjene. Oni pokazuju svojstva antigena samo kada se daju parenteralno (zaobilazeći gastrointestinalni trakt, gdje se proteini razgrađuju na aminokiseline i gube svoja antigenska svojstva).

Vrste antigena.

Puni antigeni sposobni potaknuti sintezu protutijela i vezati se na njih. To su najsnažniji antigeni. To uključuje proteine i njihove komplekse s ugljikohidratima, lipidima i nukleinskim kiselinama. Imaju 2 ili više epitopa, tj. su 2 ili više valencija

Nepotpuni antigeni ili hapteni – Ne induciraju samostalno sintezu protutijela, ali se mogu vezati na njih. Sposoban potaknuti proizvodnju protutijela nakon kombiniranja s proteinskim nosačima visoke molekularne težine. Hapteni su tvari male molekulske mase ili većih molekula koje nemaju sposobnost potpunih protutijela. Imaju jednu odrednicu.

Poluhapteni - anorganski radikali (jod, brom, nitro skupina), koji, kao i hapteni, ne uzrokuju stvaranje protutijela, ali tu sposobnost dobivaju nakon spajanja s proteinima. Za razliku od haptena, oni ne daju vidljivu reakciju s protutijelima, već vežu i blokiraju protutijela. Hemihapteni mogu biti ljekovite tvari koje nakon spajanja s tjelesnim bjelančevinama mogu izazvati stvaranje protutijela. S naknadnom primjenom takvog lijeka može doći do intolerancije na lijek.

Heteroantigeni - uobičajeni antigeni različiti tipoviživa bića (antigeni humanih eritrocita i antigeni uzročnika kuge).

Aloantigeni - različiti antigeni unutar iste vrste (antigeni ljudskih eritrocita s različitim krvnim grupama).

Autoantigeni - tvari i stanice vlastitih tkiva, lišene kontakta s imunokompetentnim stanicama u embrionalnom razdoblju.

Antigeni- tvari različitog podrijetla koje nose znakove genetske strane tvari i uzrokuju razvoj imunoloških reakcija (humoralne, stanične, stanje imunološke tolerancije, indukcija imunološke memorije). Svojstva Ag određena su kompleksom karakteristika: imunogenost, antigenost, specifičnost, stranost.

Imunogenost- sposobnost induciranja imunološkog odgovora.
Antigenost- sposobnost Ag da selektivno reagira s AT ili za njega specifičnim receptorima limfocita koji prepoznaju Ag. Pojam "antigenosti" povezan je s drugim pojmom "stranosti": bez stranosti nema antigenosti u odnosu na određeni organizam. Na primjer, mišji albumini ne pokazuju antigenska svojstva prema drugim miševima, ali su antigeni za zamorce.
Specifičnost- strukturne značajke koje razlikuju jedno Ag od drugog.

Fragment ima sposobnost potaknuti razvoj imunološkog odgovora i odrediti njegovu specifičnost Molekule Ag - antigenska determinanta (epitop), selektivno reagirajući s receptorima Ag-prepoznavanja i AT. Antigene determinante nalaze se u područjima Ag okrenutim prema njegovom mikrookruženju.

Epitop- najmanja prepoznatljiva jedinica Ar; jedna molekula Ag može imati više epitopa, odnosno biti polivalentna. Što je molekula Ag složenija i što ima više epitopa, veća je vjerojatnost razvoja imunološkog odgovora. Poznata je struktura mnogih antigenih determinanti. Na primjer, u polipeptidnoj sekvenci, epitop može biti fragment od 7-8 aminokiselinskih ostataka; svojstva antigenosti i specifičnosti također su određena prostornom konfiguracijom fragmenta.

Monoklonski AT specifično prepoznaju samo jednu Ag determinantu i vežu se na nju. Poliklonalni AT, u pravilu, prepoznaju nekoliko antigenih determinanti u sastavu Ag.

34. PAMP Toll-like receptori (TLR) su glavne komponente urođenog imunološkog sustava, koje posreduju u specifičnom prepoznavanju evolucijski očuvanih molekularnih uzoraka patogena (PAMP - pathogen associated molecular patterns). Toll-like receptori prisutni su na stanicama raznih vrsta – od epitelnih do imunokompetentnih. Kao što je poznato, kada se TLR veže na vlastite ligande, aktivira se niz adaptorskih proteina i kinaza koji su uključeni u indukciju ključnih proupalnih čimbenika. Rezultat takve indukcije je razvoj urođenog imunološkog odgovora kao rezultat povećane ekspresije brojnih anti-apoptotskih proteina, proupalnih citokina, antibakterijskih proteina i stečenog imunološkog odgovora sazrijevanjem dendritičnih stanica, antigena prezentacija, itd. Zbog svoje sposobnosti da pojačaju specifične i nespecifične imunološke odgovore tijela, agonisti Toll-sličnih receptora našli su primjenu ne samo u liječenju zaraznih bolesti, već i kao adjuvansi u kemoterapiji raznih malignih neoplazmi. TLR (i njihovi ligandi) mogu djelovati kao supresori rasta tumora, s druge strane, TLR mogu stimulirati progresiju tumora i utjecati na otpornost tumora na kemoterapiju. Ovaj pregled sažima podatke o učinku TLR-a i njihovih agonista na rast tumora, a također analizira glavne mehanizme na kojima se temelje takve razlike.

35. Reaginski, citotoksični, imunokompleksni tipovi GNT (GNT)- povećana osjetljivost tijela na alergene uzrokovane Abs i medijatorima. Karakterizira ga brzi razvoj nakon permisivnog uvođenja alergena i sposobnost da se prenosi pasivno, s infekcijom. Imunološki odgovor na alergene, koji u slučaju HNT-a mogu biti kućna i industrijska prašina, pelud, epidermalne, prehrambene, ljekovite, mikrobne tvari, dovodi do stvaranja At klasa IgE ili IgG i povezanog prijelaza iz normalne reaktivnosti tijela u povećana senzibilizacija). Ponovnim prodiranjem u senzibilizirani organizam alergen se spaja s Ab na površini stanica šok organa i oštećuje ih uz naknadni razvoj serozne ili druge upale. Ovisno o mehanizmima oštećenja i klinu, razlikuje se nekoliko vrsta HNT. Kod medijatorskog tipa (reakcija tipa I), u fazi senzibilizacije, nastaju IgE Abs, koji se zbog visoke citofilnosti adsorbiraju na mastocite i bazofile. Ponovljeno prodiranje alergena (strana tvar, penicilin itd.) dovodi do stvaranja imunološkog kompleksa na površini mastocita i njihovog brzog otpuštanja u krv patoloških količina medijatora (histamina, serotonina, acetilkolina, prostaglandina, leukotriena). , itd.), koji uzrokuju kontrakciju glatkih mišićnih vlakana i naglo povećanje vaskularne propusnosti u šok organima. Postoje 2 varijante medijatorskog tipa GNT: anafilaktički i atopijski.Kod citotoksičnog tipa GNT (reakcija tipa II) alergen pripada stanicama šok organa ili je adsorbiran na njima.Abs protiv ovih alergena klasificiraju se kao IgG (moguće IgM). Abs se spaja s alergenima lokaliziranim na stanicama šok organa i zajedno s komplementom i (ili) lizosomskim enzimima uzrokuje njihovu lizu, nakon čega slijedi upala. Tip III HNT reakcija - imunokompleks - karakterizira stvaranje i cirkulacija u krvi visoka koncentracija imunološki kompleksi koji se sastoje od alergena ( vanzemaljac s-k, lijekovi) i antitijela klase IgG. Imuni kompleksi talože se kao precipitati na bazalnim membranama tkiva i sami ili uz sudjelovanje C i lizosomskih enzima uzrokuju upalu. Ova vrsta GNT uključuje Arthusov fenomen serumske bolesti, vaskulitis, glomerulonefritis i dr. D-ku GNT provodi se kožnim testovima i serolnim testovima. Reakcije

Antigenost - sposobnost antigena da se veže za antitijelo, imunogenost - sposobnost antigena da izazove imunološki odgovor i stvori imunitet (slika 9.3).

Antigeni mogu biti različite proteinske tvari, kao i proteini u kombinaciji s lipidima (lipoproteini, ili lipoproteini), polisaharidima (polisaharidno-proteinski kompleksi i glikoproteini, ili glikoproteini) i nukleinskim kiselinama.

(nukleoproteini, ili nukleoproteini) prirodnog i sintetskog podrijetla.

Riža. 9.3.

Imunogenost antigena je i sposobnost stvaranja imuniteta. Ovaj se koncept uglavnom odnosi na mikrobne antigene koji osiguravaju imunitet na zarazne bolesti. Antigen, da bi postao imunogen, mora biti stran određenom primatelju, imati molekularnu težinu od najmanje 10 000 i specifičan kemijski sastav. S povećanjem molekularne težine raste imunogenost (Sl. 9.4).

Riža. 9.4.

Korpuskularni antigeni (bakterije, gljivice, protozoe, eritrociti, umjetne čestice mikobakterija itd.) imunogeniji su od topljivih. Među topivim antigenima, antigeni velike molekularne težine, na primjer, agregirani antigeni, su više imunogeni. Uvjet za imunogenost je i dostupnost antigena za enzimske sustave stanica koje prezentiraju antigen.

Specifičnost je strukturna značajka tvari po kojoj se antigeni međusobno razlikuju. Specifičnost je određena antigenskom determinantom, tj. mali dio molekule antigena koji se veže na antitijelo proizvedeno protiv njega. Različiti antigeni se međusobno razlikuju po broju odjeljaka (grupiranja), što pak određuje broj molekula protutijela s kojima se antigen može vezati (valencija). Valencija antigena ovisi o broju determinanti: što je molekula veća, to je valencija veća. Specifičnost visokomolekularnog antigena predstavljaju pojedine regije (epitopi) – vezna mjesta za antitijela ili receptore za prepoznavanje antigena. Štoviše, što je veća molekularna težina antigena, to više mjesta vezanje.

Epitop je dio antigena koji je u interakciji s paratopom, regijom koja se nalazi u strukturi antitijela (antigen-vezni centar antitijela) (slika 9.5). Epitopi često uključuju aminokiselinske ostatke koji su smješteni daleko jedan od drugoga u primarnoj strukturi proteina, ali su sastavljeni u jedan epitop kao rezultat pakiranja polipeptidnog lanca u prirodnom proteinu.

Riža. 9.5

Antigeni se dijele na potpune i niže. Punopravni antigeni uzrokuju sintezu protutijela u tijelu ili senzibilizaciju limfocita i reagiraju s njima kao in vivo, tako i in vitro. Punopravne antigene karakterizira stroga specifičnost, tj. uzrokuju da tijelo proizvodi samo specifična protutijela koja reagiraju samo s danim antigenom.

Defektni antigeni, odnosno hapteni, nisu sposobni izazvati stvaranje antitijela u tijelu, već stupaju s njima u specifičnu reakciju. Dodavanje malih količina proteina haptenima daje im svojstva punopravnih antigena. Protein koji povećava molekulu haptena naziva se šleper (od njemačkog. Schlepper- dirigent).

Konjugirani antigeni su generalizirani naziv za proteine koji su dobili novu antigensku specifičnost zbog dodavanja nove kemijske skupine putem kemijske veze.

Okvirni sadržaj predavanja:

1. Antigeni: definicija, struktura, osnovna svojstva.

2. Antigeni mikroorganizama.

3. Antigeni ljudi i životinja.

4. Antitijela: definicija, glavne funkcije, struktura.

5. Klase imunoglobulina, njihove karakteristike.

6. Dinamika stvaranja protutijela.

Antigeni (od grč. anti- protiv, genos- stvoriti; termin predložen u 1899 njemački) - tvari različitog podrijetla koje nose znakove genetske stranosti i kada se unesu u tijelo uzrokuju razvoj specifičnih imunoloških reakcija.

Glavne funkcije antigena:

Potaknuti imunološki odgovor (sinteza protutijela i pokretanje reakcija stanične imunosti).

Oni specifično stupaju u interakciju s nastalim protutijelima (in vivo i in vitro).

Pružiti imunološko pamćenje- sposobnost organizma da na opetovano unošenje antigena odgovori imunološkom reakcijom koju karakterizira veća snaga i brži razvoj.

Odredite razvoj imunološka tolerancija- nedostatak imunološkog odgovora na određeni antigen uz zadržavanje sposobnosti imunološkog odgovora na druge antigene.

Struktura antigena:

Antigeni se sastoje od 2 dijela:

1. Nosač visoke molekularne težine (schlepper)- visokopolimerni protein koji određuje antigenost i imunogenost antigena.

2. Determinantne skupine (epitopi)- površinske strukture antigena, komplementarne aktivnom centru protutijela ili receptoru T-limfocita i određuju specifičnost antigena. Jedan nosač može imati nekoliko različitih epitopa, koji se sastoje od peptida ili lipopolisaharida i nalaze se u različitim dijelovima molekule antigena. Njihova raznolikost postiže se mozaikom ostataka aminokiselina ili lipopolisaharida koji se nalaze na površini proteina.

Određuje broj determinantnih skupina ili epitopa valencija antigena.

Valencija antigena- broj identičnih epitopa na molekuli antigena, jednak broju molekula antitijela koja se na nju mogu pričvrstiti.

Glavna svojstva antigena:

1. Imunogenost- sposobnost induciranja imuniteta, imuniteta na infekcije (koristi se za karakterizaciju uzročnika infekcije).

2. Antigenost- sposobnost induciranja stvaranja specifičnih protutijela ( privatna opcija imunogenost).

3. Specifičnost- svojstvo po kojem se antigeni međusobno razlikuju i određuje sposobnost selektivne reakcije sa specifičnim protutijelima ili senzibiliziranim limfocitima.

Imunogenost, antigenost i specifičnost ovise o mnogim čimbenicima.

Čimbenici koji određuju antigenost:

- Stranost (heterogenost)- genetski uvjetovano svojstvo antigena nekih životinjskih vrsta da se razlikuju od antigena drugih životinjskih vrsta (što su životinje fenotipski udaljenije jedna od druge, imaju veću antigenost jedna prema drugoj).

- Molekularna težina mora biti najmanje 10 000 daltona; s povećanjem molekularne težine, antigenost raste.

- Kemijska priroda i kemijska homogenost: najviše antigenski su proteini, njihovi kompleksi s lipidima (lipoproteini), s ugljikohidratima (glikoproteini), s nukleinskim kiselinama (nukleoproteini), kao i složeni polisaharidi (s masom većom od 100 000 D), lipopolisaharidi; Same nukleinske kiseline i lipidi nisu imunogeni zbog nedovoljne strukturne krutosti.

- Čvrstoća strukture(osim određene kemijske prirode, antigeni moraju imati i određenu krutost strukture, npr. denaturirani proteini nemaju antigenost).

- Topivost(netopljivi proteini ne mogu biti u koloidnoj fazi i ne izazivaju razvoj imunoloških reakcija).

Čimbenici koji određuju imunogenost:

Svojstva antigena.

Način primjene antigena (oralno, intradermalno, intramuskularno).

Doza antigena.

Razmak između administracija.

Stanje imuniziranog makroorganizma.

Brzina uništavanja antigena u tijelu i njegovo uklanjanje iz tijela.

Imunogenost i antigenost ne moraju biti iste! Na primjer, bacil dizenterije je visoko antigenski, ali se ne razvija izražena imunost protiv dizenterije.

Čimbenici koji određuju specifičnost:

Kemijska priroda antigene determinante.

Struktura antigene determinante (vrsta i redoslijed aminokiselina u primarnom polipeptidnom lancu).

Prostorna konfiguracija antigenih determinanti.

Vrste antigena prema strukturi:

1. Hapteni (defektni antigeni)- ovo je čista determinantna skupina (imaju malu molekulsku masu, ne prepoznaju ih imunokompetentne stanice, imaju samo specifičnost, tj. ne mogu izazvati stvaranje protutijela, već s njima stupaju u specifičnu reakciju):

- jednostavno- stupaju u interakciju s antitijelima u tijelu, ali ne mogu s njima reagirati in vitro;

- složeno- komuniciraju s antitijelima in vivo i in vitro.

2. Potpuni (konjugirani) antigeni- nastaju kada se hapten veže za nosač velike molekularne težine koji je imunogen.

3. Poluhapteni- to su anorganski radikali (J -, Cr -, Br -, N +) vezani proteinskim molekulama.

4. Proantigeni- hapteni koji se mogu vezati za tjelesne proteine i senzibilizirati ih kao autoantigene.

5. Tolerogeni- antigeni koji mogu potisnuti imunološke reakcije s razvojem specifične nesposobnosti odgovora na njih.

Vrste antigena prema stupnju stranosti:

1. Antigeni vrste- antigeni određene vrste organizma.

2. Grupni antigeni (aloantigeni)- antigeni koji uzrokuju intraspecifične razlike kod jedinki iste vrste, dijeleći ih u skupine (serogrupe kod mikroorganizama, krvne grupe kod ljudi).

3. Individualni antigeni (izoantigeni)- antigeni određene osobe.

4. Heterogeni (križno reagirajući, ksenoantigeni) antigeni- antigeni zajednički organizmima različitih vrsta koje su udaljene jedna od druge:

- antigenska mimikrija- dugotrajna odsutnost imunološke reakcije na antigene zbog sličnosti s antigenima domaćina (mikroorganizmi se ne prepoznaju kao strani);

- unakrsne reakcije- antitijela stvorena protiv antigena mikroorganizama dolaze u kontakt s antigenima domaćina i mogu izazvati imunološki proces (npr. hemolitički streptokok ima unakrsno reagirajuće antigene s antigenima miokarda i bubrežnih glomerula; virus ospica ima unakrsno reagirajuće antigene na mijelinski protein, stoga imunološka reakcija pridonosi demijelinizaciji živčanih vlakana i razvoju multiple skleroze).

Antigeni mikroorganizama ovisno o sustavnom položaju:

1. Specifično za vrstu- antigeni jedne vrste mikroorganizama.

2. Specifično za grupu- antigeni jedne skupine unutar vrste (mikroorganizme dijelimo na serogrupe).

3. Specifično za vrstu- antigeni jedne vrste (varijante) unutar vrste (mikroorganizme dijelimo na serovari/serotipovi).