Антигены организма человека

Изучение антигенных свойств тканей человека было начато после открытия К. Ландштейнером в 1901 г. групповых антигенов эритроцитов (система АВ0). На сегодняшний день известно более 250 различных эритроцитарных антигенов. Наиболее важное клиническое значение имеют антигены системы АВ0 и Rh (резус-фактор) при проведении переливаний крови, пересадке органов и тканей, для предупреждения и лечения осложнений беременности.

Антигены системы АВ0. Система АВО основана на существовании естественных антител (агглютининов) против антигенов, находящихся на поверхности чужеродных эритроцитов. Антигены системы АВ0 (агглютиногены) определяют наличие в человеческой популяции 4 групп крови: 0(I), A(II), B(III) и AB(IV). У носителей группы крови А на поверхности эритроцитов находятся олигосахаридные антигены с концевым N-ацетилгалактозамином. Характеристичный антиген людей с группой крови В отличается от А только заменой концевого остатка олигосахарида на галактозу. Носители группы крови АВ имеют оба антигена – А и В, а у носителей группы крови 0 олигосахарид укорочен на этот концевой остаток сахара. Причиной групповых различий крови являются незначительные мутации в ферментах, которые переносят концевой остаток сахара на характеристичный олигосахарид гликопротеина мембраны эритроцита.

 

 

Рис. 2. Группы крови (система АВ0)

 

В крови носителей группы А присутствуют антитела против антигена В. У носителей группы крови В имеются антитела против антигена А, а носители группы крови 0 имеют антитела против антигенов А и В. В крови носителей группы крови АВ нет никаких антител против антигенов А и В.

Группа крови у человека постоянна, она не изменяется в течение жизни и передается по наследству. Группы крови имеются не только у человека, но и почти у всех теплокровных животных. Кровь животных независимо от ее групповой принадлежности несовместима с кровью человека.

 

Антиген (агглютиноген)	Антитела (агглютинины)	Группа крови	Встречаемость у европеоидов, %
(олигосахарид недостроен)	анти-А, анти-В	I(0)
А (N-ацетилгалактозамин)	анти-В	II(А)
В (галактоза)	анти-А	III(В)
АВ (N-ацетилгалактозамин, галактоза)	отсутствуют	IV(АВ)

 

При переливании крови надо учитывать совместимость групп крови. Основное правило переливания крови – среда реципиента должна быть пригодна для жизни эритроцитов донора. В результате переливания крови эритроциты донора не должны склеиваться (агглютинировать) при взаимодействии с антителами крови реципиента. Агглютинация сопровождается разрушением (гемолизом) эритроцитов и выходом в кровь гемоглобина и красящих пигментов, что может вызвать тяжелую реакцию в организме реципиента (прежде всего со стороны почек).

Обычно реципиенту переливают значительно меньше крови, чем у него имеется в организме. Переливаемая кровь сильно разбавляется кровью реципиента, концентрация вводимых антител оказывается малой, и она не может вызвать агглютинацию эритроцитов реципиента.

При небольших количествах переливаемой крови лица с 0(I) группой крови считаются универсальными донорами, лица с AB(IV) – универсальными реципиентами.

 

 

Рис. 3. Допустимые варианты переливания крови

 

Антигены системы резус. Кроме агглютиногенов А и В на эритроцитах крови большинства людей может располагаться антиген, получивший название резус-фактора (Rh). Резус-антиген по химической природе – липопротеид. Этот антиген был впервые обнаружен в крови обезьян макак-резусов, отсюда его название. Резус-фактор выявляется в крови 85% людей европеоидной расы и у 99% монголоидов, их кровь – (Rh+). Кровь, в которой отсутствует резус-антиген, называется резус-отрицательной (Rh-). Rh-фактор равномерно распределен во всех группах крови. Резус фактор наряду с группой крови учитывается при переливании крови и вынашивании беременности.

Если у Rh(-) матери рождается Rh(+) ребенок, эритроциты плода могут во время родов попасть в кровоток матери и там вызвать сильное образование антител (тип IgG плацентарный) против резус-антигена. При повторной беременности Rh(+) ребенком антирезусные антитела матери могут проходить через плаценту в кровоток ребенка, связываться с резус-антигенами его эритроцитов и разрушать их. Для предотвращения резус-конфликта в течение 72 часов после первых родов в кровь матери вводят готовые антирезусные антитела, которые лизируют попавшие в ее организм эритроциты плода, и иммунизации организма матери с последующим образованием собственных антител не происходит.

Антигены тканевой совместимости (гистосовместимости). В 1950 –х г.г. у человека на лейкоцитах крови были выявлены антигены, которые получили название HLA (человеческие лейкоцитарные антигены). На сегодняшний день эти антигены обнаружены практически во всех ядросодержащих клетках. Наборы HLA у каждого человека индивидуальны и обусловливают несовместимость тканей при пересадках между индивидуумами. В настоящее время более общепринятым названием является антигены главного комплекса тканесовместимости, обозначаются они латинской аббревиатурой МHC (от англ. m ajor h istocompatibility c omplex). Антигены МНС подразделяются на два класса: МНС-I и МНС-II (в хронологическом порядке открытия).

Антигены МНС неодинаково распределены в тканях организма. Подавляющее большинство клеток, содержащих ядро, несут на своей поверхности молекулы МНС класса I. Молекулы класса II присутствуют главным образом только на поверхности антигенпрезентирующих клеток (дендритных клеток, макрофагов, В-лимфоцитов).

Молекулы МНС являются по химической природе гликопротеинами и имеют сложную пространственную организацию.

Молекула МНС класса I состоит из одной тяжелой цепи (45 кДа), образующей три домена – ά ₁, ά ₂ и ά ₃, и несвязанного с мембраной β ₂-микроглбулина (12 кДа), который ассоциирован с тяжелой цепью за счет нековалентных взаимодействий.

Молекулы МНС класса II представляют собой трансмембранные гетеродимеры, состоящие из двух разных пептидных цепей – тяжелой (α, 30 – 34 кДа) и легкой (β, 26 – 29 кДа), каждая из которых образует два домена.

Укладка полипептидных цепей молекул МНС обеспечивает образование антигенсвязывающей полости, в которой связываются пептидные фрагменты расщепленного (процессированного) чужеродного антигена для их презентации Т-клеткам. В молекулах МНС класса I антигенсвязывающая полость образована двумя доменами одной α -цепи, а в молекулах класса II - двумя доменами разных цепей α β -гетеродимера.

 

а	б

 

Рис. 4. Строение антигенов МНС:

а – молекулы МНС класса I; б –класса II

 

§ Хотя молекулы МНС были открыты по их способности вызывать реакции трансплантационного иммунитета, последующие исследования показали, что они выполняют в организме важнейшую биологическую функцию клеточных маркеров, обеспечивающих передачу сигнала от инфицированных клеток Т-лимфоцитам.