Антигены. Свойства антигенов презентация

ИПО БГМУ т. 8-927-23-25-349

— это вещество, генетически чужеродное для макроорганизма, которое при попадании в последний распознается его иммунной системой и вызывает иммунные реакции, направленные на его устранение.



Пути проникновения в макроорганизм:
через кожные покровы или слизистые,
непосредственно во внутреннюю среду организма, минуя покровы,
образовываясь внутри макроорганизма.



Антигены распознаются иммунокомпетентными клетками

клетки).

Антигенная детерминанта (эпитоп) - небольшой участок, взаимодействующий с компонентом иммунной системы.

Разновидности эпитопов:
линейные (первичная аминокислотная последовательность пептидной цепи),
поверхностные - расположены на поверхности молекулы антигена,
концевые - расположены на концевых участках молекулы антигена,
центральные,
глубинные (скрытые) - проявляются при разрушении биополимера.

Условный образ антигена

молекулы.

Чужеродность - обязательное условие для реализации антигенности.
Находится в прямой зависимости от «эволюционного расстояния» между организмом-реципиентом и донором антигенов.

специфическую защитную реакцию (иммунный ответ).

Степень иммуногенности зависит от ряда факторов, которые можно объединить в три группы:

1. Молекулярные особенности антигена;

2. Клиренс антигена в организме;

3. Реактивность макроорганизма.

> нуклеиновые кислоты и липиды ).

Химический состав молекулы антигена. Разнообразие аминокислотного состава повышает иммуногенность белков. Наличие в структуре молекулы белка ароматических аминокислот (тирозин, триптофан) существенно повышает иммуногенность.

Оптическая изомерия аминокислот, составляющих молекулу белка. Пептиды, построенные из L-аминокислот (легко расщепляются ферментами макроорганизма) высокоиммуногенны, пептиды, построенные из R-аминокислот (медленно расщепляются ферментами макроорганизма) проявляют ограниченную иммуногенность.

альфа-спирали,
- разветвленных боковых цепей,
- высокая плотность одинаковых эпитопов.

Гораздо большей иммуногенностью обладают агрегаты молекул и корпускулярные антигены (цельные клетки - эритроциты, бактерии и т. д.), т.к. лучше фагоцитируются, чем отдельные молекулы.

его выведение.



Количество поступающего антигена: чем его больше, тем более выражен иммунный ответ.
Передозировка антигена вызывает обратную реакцию - иммунологическую толерантность.

Уравнение антигенности :

IgH = a+ blgD, где

а и b — коэффициенты, характеризующие соответственно природу антигена и иммунореактивность макроорганизма;
Н — сила иммунного ответа;
D — количество антигена.

виды животных;
в популяции людей - иммунологически реактивные и иммунологически инертные индивидуумы.

Функциональное состояние макроорганизма
его психоэмоциональный и гормональный фон, интенсивность обменных процессов и пр.
=> различный уровень чувствительности к одному и тому же антигену в разные возрастные периоды макроорганизма.

Необходима комплементарность (соответствие) рецепторного аппарата иммунокомпетентных клеток к конкретному эпитопу.
Поэтому специфичность антигена во многом определяется свойствами составляющих его эпитопов.

степени иммуногенности
• по степени чужеродности
• по направленности активации и обеспеченности иммунного реагирования

Аутогенные антигены (аутоантигены) - антигены собственного организма
В норме не вызывают реакцию иммунной системы. При нарушении целостности биологических барьеров (травма и т. п.) иммунная система вырабатывает аутоантитела.

Неоантигены возникают в организме в результате мутаций (приобретают черты чужеродности).

кислоты и пр.).

По молекулярной структуре:
глобулярные (молекула имеет шаровидную форму)
фибриллярные (форма нити).

т.е. иммунная система реагирует на их введение выработкой факторов иммунитета.
Имеют достаточно большую молекулярную массу, большой размер молекулы (частицы) в виде глобулы и хорошо взаимодействуют с факторами иммунитета.

Неполноценные антигены, или гаптены - не способны вызывать иммунный ответ, так как обладают низкой иммуногенностью.
Свойство антигенности не утратили, что позволяет им специфически взаимодействовать с уже готовыми факторами иммунитета (антителами).
Чаще всего это низкомолекулярные соединения.

на разных ступенях эволюционного развития (относятся к разным родам и видам)

Аллогенные антигены (групповые) — общие для генетически неродственных организмов, но относящихся к одному виду (антигены групп крови у людей).
Микробы на основании групповых антигенов могут быть подразделены на серогруппы. Это имеет большое значение для микробиологической диагностики (например, классификация сальмонелл Кауфмана—Уайта) и эпидемиологического прогнозирования.

Изогенные антигены (индивидуальные) — общие только для генетически идентичных организмов (однояйцовых близнецов). Пример: у людей - антигены гистосовместимости, а у бактерий - типовые антигены, не дающие дальнейшего расщепления.

Органо- и тканеспецчфические антигены обнаруживаются в пределах отдельного организма в определенных анатомо-морфологических образованиях (органах или тканях). Например, раковоэмбриональные антигены (альфа-фетопротеин, трансферрин).

ответ.

Толероген - полная противоположность иммуногену. Вызывает формирование иммунологической толерантности.
Используются для профилактики и лечения иммунологических конфликтов и аллергии (наведения искусственной неотвечаемости на отдельные антигены).

Аллерген - действует как иммуноген, но вызывает формирование гиперчувствительности немедленного или замедленного типа.
Применяются для диагностики инфекционных и аллергических заболеваний.

введение реализуется при обязательном участии Т-лимфоцитов (Т-хелперов).
К ним относится большая часть известных антигенов.

Т-независимые антигены. Способны непосредственно стимулировать В-лимфоциты к антителопродукции, дифференцировке и пролиферации.
Пример: полимерная форма флагеллина (сократительный белок жгутиков бактерий), туберкулин, сополимеры D-аминокислот и др.

антигеном (АГ), но не получили помощи CD4 Т-клеток (Т), развивается функциональное подавление клетки - анергия.
2. При включении в ответ CD4 Т-клеток и формировании двух сигналов для В-клеток:
от поверхностного иммуноглобулина (sIg) с антигеном (АГ),
от иммуногенного комплекса на В-клетках, создаются условия для полноценного развития В-клеток в антителопродуценты.
3. В-клеточный ответ формируется на тимуснезависимые антигены (ТI).
Два класса таких антигенов:
первый класс (ТI-1) - антигены, в чью структуру включен так называемый митогенный участок (МУ), который формирует второй сигнал для В-клеток и тем самым заменяет помощь со стороны Т-клеток;
второй класс (ТI-2) - соединении, в структуре которых имеются повторяющиеся гомологичные эпитопы.

Вмешиваются в кооперацию АПК и Т-хелпера и нарушают распознавание «свой-чужой». Следствие - развитие вторичного функционального иммунодефицита.
Пример: стафилококковый энтеротоксин, белки вирусов Эпштейна—Барра, бешенства, ВИЧ и др.

человека

С позиций клинической медицины наибольший интерес и важность представляют
антигены групп крови из числа группоспецифических (аллогенных) антигенов

антигены гисто­совместимости среди индивидуально специфических (изогенных)

раковоэмбриональные антигены в группе органо- и тканеспецифических.

мембране эритроцитов, поэтому получили название «эритроцитарные антигены». На сегодняшний день известно более 250 различных эритроцитарных антигенов.

Наиболее важное значение имеют
антигены системы АВО
Rh (резус-фактор)

Их необходимо учитывать при проведении гематотрансфузионной терапии, пересадке органов и тканей, предупреждении и лечении иммуноконфликтных осложнений беременности и т.д.

человека, но наиболее выражены на эритроцитах.

В системе антигенов АВО выделяют три варианта антигенов:
антиген Н - базовая молекула,
антиген А - имеет дополнительный
углеводный остаток— М-ацетил-О-галактозу,
антиген В - D-галактозу,
что определяет наличие в популяции
4 групп крови:
0(1), А (II), В (III) и AB(IV).

Групповую принадлежность по системе
антигенов АВО определяют в
реакции агглютинации специфическими
групповыми антисыворотками.

главным образом на эритроцитах.

Выделяют 6 разновидностей этого антигена: D/d, С/с, Е/е.
В зависимости от наличия или отсутствия резус-антигена, в популяции людей различают две группы:
Rh-положительные
Rh-отрицательные .


Эпитопная плотность антигена на мембране эритроцитов невысока, а его молекула недостаточно удобна для взаимодействия с антителами. Поэтому «резус-антигены» определяют на мембране эритроцитов в реакции непрямой агглютинации (реакция Кумбса).

часть из них относится к системе главного комплекса гистосовместимости, или МНС (аббр. от англ. Main Hystocompatibility Complex).

Играют ключевую роль в осуществлении специфического распознавания «свой-чужой» и индукции приобретенного иммунного ответа.

Определяют совместимость органов и тканей при трансплантации в пределах одного вида.

У человека МНС был описан в работах Дж.Доссе. Его обозначили как HLA (аббр. от англ. Human Leukocyte Antigen), так как он ассоциирован с лейкоцитами.

«своего»
Индуцируют преимущественно клеточный иммунный ответ.

МНС II класса
Находятся только на АПК.
Участвуют в гуморальном иммунном ответе.

со сходными морфофункциональными характеристиками или находящиеся на определенной стадии развития.
Используют для выявления отличий в группах клеток, из которых наиболее широкое распространение получили
маркеры иммунокомпетентных клеток:
CD3 - экспрессируется на популяции Т-лимфоцитов,
CD4 - характерен для популяции Т-хелперов,
CD8 - характерен цитотоксических Т-лимфоцитов Т-киллеров.
CD19-22 - являются маркерами В-лимфоцитов.
Диагностическое значение
в клинике иммунодефицитных состояний,
в научно-исследовательской работе.
Типирование CD-маркеров осуществляется в серологических реакциях с использованием моноклональных антител (реакция иммунофлюоресценции, цитотоксический тест и др.).

типов антигенов. Принципиальные различия
имеют антигены бактерий, вирусов,
грибов и простейших.

Могут быть общими для отдельных систематических
категорий (антигены, характерные для целых семейств, родов и видов).
Внутри видов могут быть выделены серологические группы (серогруппы), варианты (серовары) или типы (серотипы).

Используются для получения вакцин и
сывороток, необходимых для диагностики,
профилактики и лечения инфекционных
или аллергических заболеваний, а также
в диагностических реакциях.

макроорганизме


Пути рапространения антигенов в организме:
с лимфой (лимфогенный путь),
с кровью (гематогенный путь).

Антиген чаще всего фильтруется в лимфатических узлах, а также в лимфоидной ткани печени, селезенки, легких и других органов, где вступает в контакт с разнообразными факторами иммунной защиты.

- вступают в действие факторы врожденного иммунитета; эта система не требует длительного времени для активации.
2 этап - если антиген не был инактивирован или элиминирован в течение 4ч, включается система факторов приобретенного иммунитета;

Совокупный эффект всех звеньев и уровней иммунной защиты макроорганизма направлен на:
связывание и блокирование биологически активных участков молекулы антигена;
разрушение или отторжение антигена;
полную утилизацию, изоляцию (инкапсуляции) или выведение остатков антигена из макроорганизма.

Итог - полное или частичное восстановление гомеостаза,
- параллельно формируется иммунная память, толерантность или аллергия.