Тема 6. Антигенные структуры бактерий, вирусов и других микроорганизмов

Отдельные структуры микро­организмов, экзо- и эндотоксины обладают свойством полноценных антигенов. Различают общие для родственных видов анти­гены — видовые и групповые, и антигены типоспецифические, свойственные определенному типу (варианту).

По расположению в микробной клетке различают антигены капсульные (у бактерий, образующих капсулы), поверхностные — антигены клеточной стенки (К-антигены), соматические (О-антигены) и жгутиковые (Н-антигены). Капсульные антигены лучше всего изучены у Е. coli. Различают несколько поверхностных ан­тигенов, входящих в состав К-антигена, которые обозначают ла­тинскими буквами А, В и L. А-антиген — капсульный, В- и L-антигены — поверхностные клеточной стенки, по химическому строе­нию представляют собой полисахариды и полипептиды.

Соматические О-антигены локализованы во внутреннем слое клеточной стенки и цитоплазматической мембране клетки и пред­ставляют собой липополисахаридо-полипептидный комплекс, об­ладающий специфичностью и иммуногенными свойствами. У грамотрицательных бактерий О-антиген является их эндотоксином. Соматический антиген термостабилен.

Жгутиковые Н-антигены присутствуют у всех подвижных бакте­рий. Это термолабильные белковые комплексы, обладающие у мно­гих энтеробактерий двумя наборами детерминант — специфической (первой) и неспецифической (второй или групповой) фазами.

Экзотоксины большинства микроорганизмов обладают свой­ствами полноценных антигенов с выраженной неоднородностью в пределах вида и рода. Антигенными свойствами обладают также споры: они содержат антиген, общий вегетативной клетке, и спо­ровой антиген.

Среди бактериальных антигенов выделяют так называемые защитные или протективные антигены. Антитела, синтезированные на эти антигены, защищают организм от заражения дан­ным микробом. Протективными свойствами обладают капсульные антигены пневмококков, М-протеин стрептококков, А-протеин стафилококков, экзотоксин сибиреязвенной бациллы, белковые молекулы внутренних слоев стенки некоторых грамотрицательных бактерий и др. Очищенные протективные антигены не обла­дают пирогенными и аллергезирующими свойствами. Установле­но, что в результате естественного отбора среди микробов возни­кают такие штаммы, у которых антигены сходны с антигенами организма человека и животных. При заражении такими микроба­ми иммунная система на них не реагирует, так как лимфоциты их не распознают. Например, у стрептококков есть антигены, общие с антигенами тканей млекопитающих животных, в этом случае при заражении возбудитель будет беспрепятственно размножаться в организме и обусловит его гибель.

Антигены некоторых микробов обладают адгезивными свой­ствами. Природа адгезивности во многом еще не ясна. Помимо связи с определенными антигенными структурами отмечают тако­вую с определенным набором ферментов (например, у холерного вибриона нейраминидазы, глалуронидазы).

Все антигены (природные и искусственные) состоят из двух компонентов. Один из них представлен высокомолекулярным коллоидным веществом (белком), что определяет его антигенные свойства. Другой компонент состоит из аминокислотных остат­ков, полисахаридов или липидов, расположенных на поверхности белка. Он определяет специфичность антигена и называется детерминантной группой. Таким образом, в качестве детерминант-ной группы функционирует не вся молекула антигена, а только ее сравнительно небольшая часть, которая непосредственно реагиру­ет с антителом. На поверхности антигена обычно располагается несколько детерминантных групп, обладающих одинаковой или близкой специфичностью, что обусловливает поливалентность антигена. Изучение специфичности антигенов и природы детер­минантных групп имеет важное теоретическое и практическое значение. Изменяя детерминантную группу антигена, можно це­ленаправленно изменить его специфичность, т. е. конструировать искусственные антигены с новой иммунохимической специфич­ностью.

Общие антигены у представителей различных видов микробов, животных и растений называют гетерогенными. Например, гетеро­генный антиген Форсмана содержится в органах морской свинки, в эритроцитах барана и у сальмонелл. Гетерогенные антигены со­стоят из белков, липидов и углеводов; липиды и углеводы обус­ловливают их специфичность. Гетерогенные антигены отличаются друг от друга по своему химическому составу.

Существование общих гетероантигенов у животных и парази­тирующих в их организме микробов можно рассматривать как приспособление разных патогенных микробов к существованию в организме за счет общих антигенов. В результате подобной маски­ровки организм недостаточно активно отвечает на инфекцию, вызванную патогенными агентами, вследствие чего он остается перед ними незащищенным.