8.3. Антигены и антитела

В ответ на введение в организм человека (или теплокровных животных) бактерий, вирусов, белковых токсинов и других антигенов в глобулиновой фракции сыворотки крови образуются соответствующие антитела. Непосредственными поставщиками антител являются плазматические клетки, содержащиеся в селезёнке, лимфатических узлах, костном мозге.

Антитела состоят из иммуноглобулинов. Связываясь активными участками (центрами) с бактериями или вирусами, антитела препятствуют размножению антигенов или нейтрализуют выделяемые ими токсические вещества.

Защитное действие антигенов широко используется в терапии и профилактике инфекционных заболеваний.

Реакции антигенов с антигенами (серологические реакции) применяют в диагностике различных заболеваний.

Антигены – это высокомолекулярные коллоидные вещества, которые при введении в организм животных и человека вызывают образование специфических реагирующих с ними антител. Непременным условием антигенности является отличие антигена от веществ, имеющихся в норме в организме реципиента. К антигенам относятся, прежде всего, чужеродные белки, некоторые полисахариды (большей частью бактериального происхождения), комплексы белков с разнообразными химическими соединениями. Вещество как антиген характеризуют чужеродность, антигенность, иммуногенность, специфичность. Чужеродность – неотделимое от антигена понятие. Без чужеродности нет антигена применительно к данному организму [2125].

Носителями антигенов являются бактерии, вирусы, грибки, опухолевые клетки и трансплантаты. В состав антигенов входят, во-первых, молекула-переносчик – полисахарид, белок или липид с молекулярным весом более 10000. Вторая составляющая – детерминантные группы. Они расположены на поверхности молекулы-переносчика [2127].

В сыворотке крови не иммунизированных к АВ0-антигенам людей содержатся так называемые нормальные агглютинины – антитела к группоспецифическим веществам системы АВ0. Они вырабатываются к отсутствующим у данных лиц веществам. Так, у индивидуумов с группой крови 0 имеются анти-А(a)- и анти-В(b)-антитела, у лиц с группами крови А и В – соответственно анти-В- и анти-А-антитела, при группе крови АВ подобные антитела не вырабатываются. Эти изоантитела (a и b) представляют собой 19S иммуноглобулины (IgM) с молекулярной массой около 900000 дальтон. В ответ на введение чужеродного антигена в организме образуются иммунные агглютинины. В отличие от нормальных, иммунные агглютинины представляют собой 7S-иммуноглобулины (IgG) и имеют молекулярную массу около 160000 дальтон. Важным отличительным свойством этих агглютининов является их способность проникать через плаценту и большая агглютинационная (склеивающая эритроциты) способность [2136].

Человек является не единственным обладателем антигенов групп крови, многие микробы имеют гены какой-либо из групп крови. Эти антигены являются относительно простыми сахарами, которые можно в избытке найти в природе. При этом, бактерии, имеющей, например, антиген, имитирующий антиген второй группы крови (А), намного проще будет проникнуть в организм носителя этой группы крови (А), поскольку иммунная система последнего воспринимает эту бактерию как «свою». Именно поэтому иммунная система организма обязана со временем выработать антитела на антигены А и В, поскольку последние открывают собой дорогу опасным для здоровья человека бактериям [2126].

Антигены, идентичные или подобные антигенам АВ0-системы, широко распространены во всём остальном животном и растительном мире. Например, у свиней, коров, баранов и многих других животных в эритроцитах содержатся агглютиногены А и В, идентичные или близкие человеческим. Вещества, сходные с антигенами АВ0-системы, выявлены у вирусов, риккетсий, бактерий, грибов и высших растений. АВ0-антигенная дифференцировка тканей встречается у многих видов приматов, в том числе и человекообразных обезьян [2136].

Так как белки имеют индивидуальную специфичность, то белки одного животного являются антигенами для другого животного того же вида (изоантигены). Например, альбумин кролика не является антигеном для этого животного, но генетически чужероден для морской свинки [2125, 2136].

Не обладая свойствами ферментов, эти соединения представляются ещё загадкой в молекулярно-функциональном аспекте. Но самое главное – антигены идентифицируют в качестве структурного компонента мембран в большинстве клеток человека и других организмов. Необходимо также отметить, что АВ0-система является одной из основных систем совместимости у человека [2136].

Взаимодействие антиген-антитело происходит следующим образом. Антитела реагируют только с теми антигенами, которые индуцировали их синтез. Изменения химической или физической структуры антигенов приводят к образованию иных, видоизмененных антител. Такое прямое соответствие между антигенами и антителами известно под названием специфичности.

Пауль Эрлих (1854 – 1915) предположил, что боковые цепи молекулы антигена подходят к рецепторным участкам в молекуле антитела, как ключ к замку. К. Ландштейнеру (1868 – 1943) удалось показать, что в антисыворотке иммунного животного (т.е. в сыворотке крови, содержащей антитела) обнаруживаются антитела, способные различать молекулы антигенов с одинаковой молекулярной массой и одинаковым набором атомов, но отличающиеся друг от друга пространственной структурой. В настоящее время представление о том, что комплементарность структуры определенного участка антигена и активного центра антитела определяет специфичность их взаимодействия, является общепризнанным.