Типы антигенной специфичности
Антигены разных видов микроорганизмов по структуре и составу резко отличаются друг от друга. Антигены бактерий По локализации антигены бактерий делятся на: целлюлярные (связанные с клеткой), экстрацеллюлярные (не связанные с клеткой). Среди целлюлярных антигенов основными являются: соматический - О-антиген (глюцидо-липоидо-полипепдидный комплекс), жгутиковый - Н-антиген (белок), поверхностные - капсульные - К-антиген, fi-антиген, Vi-антиген (представлены протеиновыми субстанциями (сибиреязвенная палочка) или сложными полисахаридами (стрептококк). Экстрацеллюлярные антигены - это продукты, секретируемые бактериями во внешнюю среду, в том числе антигены экзотоксинов, ферментов агрессии и защиты, и другие. Выделение комплексных антигенов бактерий позволило создать ряд химических вакцин из О, Vi- и Н-антигенов. В настоящее время ведутся активные поиски методов очищения оболочечных антигенов, так как у неотрицательных бактерий они обладают несравненно большей антигенностью, чем соматические. Серьезного внимания заслуживают протективные антигены, обладающие малой токсичностью и обеспечивающие выработку многочисленных блокирующих антител. Хорошими антигенами являются анатоксины, полученные из экзотоксинов путем обезвреживания их формалином. Знание антигенной структуры бактерий дало возможность получить рад диагностических и лечебных сывороток, применяемых соответственно для определения видовой принадлежности микробов и терапии инфекционных болезней. АГ грибов 1) полисахариды клеточной стенки (маннаны и маннанопротеины), 2) белки цитоплазмы и ядра, ферменты (енолаза, альдолаза, протеиназы). Все они обладают общими эпитопами, из-за чего перекрестно реагируют с AT. АГ грибов обладают иммуностимулирующим, аллергическим и иммунодепресивным действием. AT к грибковым АГ выявляют у многих здоровых лиц. АГ вирусов 1) суперкапсидные – белки и гликопротеиды (напр., гемагглютинин и нейраминидаза вируса гриппа); 2) капсидные — белки и гликопротеиды, обладают протективными свойствами. 3) нуклеопротеидные (сердцевидные) АГ – комплекс белок +НК. Каждый АГ вирусов поливалентен. По строению они вариабельны даже в пределах одного вида. При этом вирусы постоянно изменяют свой АГ состав за счет генных мутаций. Наиболее иммуногенные, протективные пептиды вирусов используются для создания синтетических вакцин. АГ паразитов. Гельминты и другие паразиты сложны по строению и содержат большое количество полисахаридных и белковых АГ. АГ мозаика специфична для каждого вида паразитов. Стимулируя иммунные реакции они часто вызывают аллергии.
Антигены животных и человека Клетки, взвеси органов и тканей, кровь, сыворотка животных, введенные в организм другого вида (особи, индивидуума), обладают свойствами иммуногенов. Установление этого факта привлекло вначале внимание к частным вопросам осложнений у больных, возникающих после введения им чужеродной иммунной сыворотки и крови здорового человека (анафилаксий). Особый интерес к антигенам животных появился в середине 20 в., когда в 1944 г. П. Медавар доказал иммунологическую природу отторжения трансплантатов. Многочисленные виды антигенов животного происхождения условно подразделяют на экзогенные и эндогенные. 1. Экзогенные – попадают в организм из внешней среды: а) Неинфекционные – АГ растений, лекарственные препараты, химические вещества (природные и синтетические), АГ клеток и тканей животных, в т.ч. трансплантанты. АГ растений часто вызывают аллергические реакции. Пыльца вызывает поллинозы, сенную лихорадку Химические вещества, практически все, и особенно ксенобиотики (чуждые жизни синтетические вещества, не встречающиеся в природе) и лекарства – это гаптены, которые индуцируют аллергию у длительно контактировавших с ними людей. б) Инфекционные – АГ бактерий, вирусов, грибов и паразитов (простейшие, гельминты). Все они могут быть аллергенами. Бактериальные АГ. Знание АГ структуры бактерий дает возможность получать сыворотки и антитоксины, вакцины и анатоксины, применяемые для диагностики и терапии бактериальных инфекций. По специфичности антигены бактерий подразделяют на гомологичные — видо- и типоспецифические и гетерогенные — групповые, межвидовые. Группоспецифические – характерны для разных видов. Общие АГ обнаружены у эритроцитов человека и гноеродных кокков, энтеробактерий, вирусов оспы, гриппа и др. м/о. Например, гемолитические стрептококки группы А содержат АГ (в частности М-протеин) общие с АГ эндокарда и клубочков почек человека. У возбудителя сифилиса есть фосфолипиды, сходные по строению с теми, которые имеются в сердце животных и человека. Подобная общность антигенной структуры у различных видов клеток получила название – антигенной мимикрии. В случаях антигенной мимикрии иммунная система человека утрачивает способность быстро распознавать чужеродную метку и вырабатывать иммунитет, в результате чего патогенные микробы некоторое время могут беспрепятственно размножаться в организме. Антигенной мимикрией пытаются обосновать длительное выживание патогенных микробов в организме больного, или персистенцию, резидентное (устойчивое) микробоносительство и даже поствакцинальные осложнения. Впервые группоспецифические АГ открыл Дж.Форсман. Иммунизируя кролика водной вытяжкой из почек морской свинки, он вызвал образование в его сыворотке групповых AT, реагировавших с эритроцитами барана. Далее выяснилось, что данный АГ является липополисахаридом и встречается в органах' лошадей, кошек, собак, черепах. Позже, этот АГ назвали АГ Форсмана. 2) Видоспецифические – внутривидовые, характерны для особей одного вида. 3) Типоспецифические – характерны для внутривидовых популяций и являются определяющими для штаммов внутри одного вида. На внедрение видоспецифических и особенно типоспецифических АГ в организме вырабатываются высокоспецифичные AT, которые реагируют с АГ только данного вида или варианта м/о. К 3 группе экзогенных АГ относятся изоантигены (греч. -одинаковый). а) АГ эритроцитов – система ABO, Rh – фактор. б) АГ лейкоцитов – НLА- система -распознающих молекул МНС. в) АГ тромбоцитов Они определяют индивидуальную специфичность внутри вида. Являются специфическими белками, углеводами и различными соединениями клеток, органов и тканей. Обычно не антигенны для организма, в котором находятся и синтезируются. Естественная толерантность (терпимость) организма к изоантигенам объясняется тем, что в эмбриональном периоде развития плода происходит элиминация (разрушение) всех клонов лимфоидных клеток, способных реагировать с ними. Для других особей даже одного и того же вида изоантигены являются иммуногенами. Так, эритроцитарные, лейкоцитарные, тромбоцитарные изоантигены проявляют ангигенность в организме индивидуумов, не содержащих их или же имеющих разноименную по отношению к ним структуру. То же можно сказать о еще недостаточно изученных органоспецифических изоантигенах. Антигены эритроцитов На поверхности эритроцитов имеется более 194 АГ, относящихся к 23 системам. Наиболее важными являются гликопротеины – изогемаглютинины системы АВО групп крови. По наличию А и В АГ и соответствующих им естественных AT (а- альфа и в- бета) различают 4 группы крови у человека: 0(I) - нет АГ, есть - а- и в- AT; А(II)-А- АГ, и в-АТ; В(III) - В-АГ и а-АТ; АВ(IV) - нет AT, есть А- и В-АГ. Изоагглютинины обладают способностью взаимодействовать с определенными антигенами (агглютиногенами) и вызывать реакцию склеивания (агглютинации) эритроцитов. Группы крови АВО определяют, выявляя АГ эритроцитов с помощью известных AT и стандартных сывороток. Людям, имеющим AT против АГ А и В, нельзя переливать кровь тех, эритроциты которых несут соответствующие АГ. Но такая кровь является универсальным донором. Система Rhesus. У 85% людей на эритроцитах есть резус-АГ (Rh+), обнаруженный впервые у обезьян вида макака-резус Левином и Стетсоном в 1939 г. Такой АГ отсутствует у 15% людей. При наличии у резус-отрицательной женщины плода, на эритроцитах которого есть этот АГ (за счет генов отца), происходит иммунизация матери, и ее IgG-AT, проникшие через плаценту, могут разрушать эритроциты плода (гемолиз), особенно при повторной беременности. В итоге возникает резус-конфликт – гемолитическая болезнь новорожденных. Резус-АГ определяют на эритроцитах с помощью моноклональных AT в реакциях агглютинации. Для профилактики осложнений проводят анти-D-профилактику путем введения после родов анти -D-глобулина. Он вызывает разрушение эритроцитов плода, попавших в кровоток матери и предотвращает образование и накопление антител. АГ тромбоцитов. Тромбоциты несут более 20 различных молекул, которые можно выявить с помощью AT. Они ассоциируются с интегринами и могут быть причиной аллоиммунных громбоцитопений у новорожденных и при переливании плазмы крови (AT). Экзогенные антигены, например чужеродные, белки лечебной (иммунной) сыворотки, при парентеральном введении в организм вызывают образование антител и активируют клеточные факторы иммунитета независимо от вида и иммуногенности донора. АГ животных по отношению к человеку являются ксеногенными АГ. Поэтому при повторном введении, например, белков сыворотки крови животных (лошадиной противодифтерийной и др.) всегда возникает аллергическая иммунная реакция. Шерсть и перхоть животных являются сильными аллергенами для человека.
Эндогенные (аутологичные, аутоантигены) – собственные АГ организма: Под эндогенными АГ (аутоАГ) понимают собственные (аутологичные) молекулы и их комплексы, вызывающие активацию ИС. Это происходит при изменении конформации собственных молекул, а также при нарушении механизмов супрессии аутоиммунной реакции (нарушение аутотолерантности). В результате накапливаются AT и иммунные Т-клетки, специфично взаимодействующие с аАГ, и при участии вспомогательных систем, вызывающие повреждение органов и тканей, в состав которых входит аутоАГ. а) Нормальные б) Патологические
1) Эндогенные нормальные (естественные, первичные аАГ) - это комплексные белки органов и тканей, в норме отделенные от кровотока и клеток СИ гематоэнцефелическим, гематотестикулярным и др. барьерами. К их числу относят: мозг, сперматозоиды, сем.жидкости, ткань хрусталика глаза, паращитовидные железы, нервную ткань. Т.к. нормальные аАГ не знакомы клеткам ИС, по отношению к ним не формируется иммунологическая толерантность в онтогенезе, как к остальным «своим» молекулам. При травматических повреждениях забарьерных органов или при нарушении проницаемости барьеров, аАГ попадают в кровь, распознаются клетками СИ как экзогенные чужеродные белки, и атакуются ими, что приводит к развитию аутоиммунных заболеваний (тиреоидит). В основе болезни Хашимото лежит образование антител, реагирующих против какого-либо из компонентов щитовидной железы. 2) Эндогенные патологические (приобретенные, вторичные аАГ) – тоже сложные белки организма, приобретшие чужеродность в результате изменения своей структуры и соответственно свойств под воздействием каких-либо факторов. 3) Патологические аутоантигены могут возникать: а) при соматических заболеваниях - в результате ожогов, действия холода, радиактивного излучения и других воздействий. б) при инфекционных заболеваниях – аАГ являются комплексы микробный АГ+АГ ткани, продукты повреждения тканей микробными токсинами, «вирусные трансплантационные АГ». К скрытым антигенам относится сперма, которая в определенных условиях может действовать как чужеродный антиген и вызвать образование антител, реагирующих на сперму. В частности, сперма как антиген действует на иммунную систему после повреждения яичек или после изменений, вызванных таким вирусом, как вирус паротита. в) при внедрении гаптенов – соединяясь с гомологичными белками, гаптены преобразуют их в чужеродные. В результате появляются аутоАГ к собственным клеткам и развиваются аутоиммунные заболевания, напр. ревматоидные артриты. В норме в организме всегда существуют аутоАТ к аутоАГ в низкой концентрации. При патологии ситуация меняется. Антигены главного комплекса гистосовместимости Кратко антигены главного комплекса гистосовместимости называют антигенами МНС (англ. Major HistocompatibilityComplex), так как они контролируются кластерами (англ.- cluster — пучок, группа) генов главной системы гистосовместимости, расположенной у мышей на 17-й хромосоме —— (СИСТема Н-2 — англ. Histocompatibility), а у человека на 6-й (система HLA — англ. Human Leucocyte Antigenes). Различают три класса антигенов МНС. Антигены МНС класса I и II являются трансмембранными гликопроте- инами, выступающими над поверхностью клеток и проникающими внутрь их цитоплазмы. Структура их разнообразна. Антигены класса I состоят из тяжелой полипептидной цепи (43 кД), нековалентно связанной с Р-микро~ глобулином (11 кД), а антигены класса II — из полидептидных цепей с молекулярной массой соответственно 34 кД и 28 кД Антигены МНС класса III — тоже гликопротеины, в состав которых входят фракции комплемента. Антигены МНС содержатся во многих органах и тканях. Самыми распространенными из них являются антигены класса I. Они экспрессированы (представлены) почти на всех клетках, имеющих ядро; чаще на цитомембранах лимфоидных клеток, очень редко на клетках мозга и скелетных мышц. Антигены МНС класса II экспрессируются в основном на В-лимфоцитах и макрофагах, под воздействием интерферона (цитокина) появляются на эндотелии капилляров и многих эпителиальных клетках. Антигены МНС выполняют в организме разнообразные функции, в частности определяют образование конвертаз и, следовательно, активацию комплемента (антигены класса III); индуцируют процессы пролиферации и дифференциации клеток; служат объектом распознавания и отторжения трансплантатов; входят в состав рецепторов тимоцитов, гормональных рецепторов (антигены класса I).
|
