2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Медицинская_микробиология,_вирусология_и_иммунология_1_том
.pdf
Антигены и иммунная система человека |
307 |
Большое значение имеют размер и молекулярная масса антигена.
Небольшие полипептидные молекулы с массой менее 5 кД, как правило, низкоиммуногенны. Олигопептид, способный индуциро вать иммунный ответ, должен состоять из 6—12 аминокислотных остатков и иметь молекулярную массу около 450 Д. С увеличением размера пептида возрастает его иммуногенность, однако эта зави симость на практике не всегда выполняется. Так, при равной мо лекулярной массе (около 70 кД) альбумин является более сильным антигеном, чем гемоглобин.
Опытным путем было доказано, что высокодисперсные кол лоидные растворы антигена плохо индуцируют иммунный ответ. Гораздо большей иммуногенностью обладают агрегаты молекул и
корпускулярные антигены — цельные клетки (эритроциты, бак
терии и т.д.). Это связано с тем, что корпускулярные и высоко-
агрегированные антигены лучше фагоцитируются, чем отдельные молекулы.
Оказалась также существенной стерическая стабильность мо
лекулы антигена. При /енатурации белков до желатина вместе с конформационной жест юстью теряется иммуногенность. Поэто му растворы желатина ш 1роко используются для парентерального
введения.
Важным условием иммуногенности является растворимость антигена. Например, высокомолекулярные соединения кератин, меланин, натуральный шелк и др. нерастворимы в воде, не образу ют коллоидных растворов в нормальном состоянии и не являются иммуногенами. Благодаря этому свойству конский волос, шелк,
кетгут и др. прменяют в клинической практике для сшивания ор ганов и тканей.
Вторая группа факторов связана с динамикой поступления ан
тигена в организм и его выведения. Так, хорошо известна зависи
мость иммуногенности антигена от места и способа его введения,
что обусловлено особенностями строения иммунной системы в
местах интервенции антигена.
Сила иммунного ответа зависит от количества поступающего антигена: чем его больше, тем выражен нее иммунная реакция ма
кроорганизма.
Третья группа объединяет факторы, определяющие зависимость иммуногенности от состояния макроорганизма: наследственности и функциональных характеристик. Хорошо известно, что резуль
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Антигены и иммунная система человека |
309 |
По молекулярной структуре', глобулярные (молекула имеет ша ровидную форму) и фибриллярные (форма нити).
По степени иммуногенности', полноценные и неполноценные.
Полноценные антигены обладают выраженной антигенностью и им муногенностью — иммунная система чувствительного организма реагирует на их введение выработкой факторов иммунитета. Такие вещества, как правило, имеют достаточно большую молекулярную массу (более 10 кД), большой размер молекулы (частицы) в виде глобулы и хорошо взаимодействуют с факторами иммунитета.
Неполноценные антигены, или гаптены (термин предложен
К. Ландштейнером), обладают антигенностью — способны специ фически взаимодействовать с уже готовыми факторами иммуни
тета (антителами, лимфоцитами), но не способны при введении в
нормальных условиях индуцировать в организме иммунный ответ. Чаще всего гаптенами являются низкомолекулярные соединения (молекулярная масса менее 10 кД).
Если искусственно укрупнить молекулу гаптена — соединить ее прочной связью с достаточно большой белковой молекулой, удается заставить иммунную систему макроорганизма специфиче ски реагировать на гаптен как на полноценный антиген и выраба тывать факторы иммунитета. Молекула белка-носителя получила название шлеппера (тягача). При этом специфичность в составе молекулы конъюгата определяется гаптенной частью, а иммуно генность — белком-носителем. Используя для иммунизации конъ югаты, получают антитела к гормонам, лекарственным препаратам и другим низкоиммуногенным соединениям.
По степени чужеродности", ксено-, алло- и изоантигены. Ксе ногенные антигены (или гетерологичные) — общие для организ мов, стоящих на разных ступенях эволюционного развития, на пример, относящиеся к разным родам и видам. Впервые феномен общности ряда антигенов у животных разных видов был отмечен Д. Форсманом (1911 г.). При иммунизации кролика суспензией органов морской свинки ученый получил иммунную сыворотку, способную взаимодействовать с эритроцитами барана. Позже было установлено, что морская свинка и баран имеют ряд структурно сходных антигенных детерминант, дающих перекрестное реагиро вание. В дальнейшем перечень подобных ксеногенных антигенов
был значительно расширен и они получили обобщенное название
«антигены Форсмана».
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Антигены и иммунная система человека |
311 |
аллерген не отличается от иммуногена. В клинической практике аллергены применяют для диагностики инфекционных и аллерги
ческих заболеваний.
По направленности активации и обеспеченности иммунного реагирования, т.е. необходимости вовлечения Т-лимфоцитов в ин
дукцию иммунного ответа, выделяют Т-зависимые и Т-независимые
антигены. Иммунная реакция в ответ на введение Т-зависимого
антигена реализуется при обязательном участии Т-хелперов. К ним относится большая часть известных антигенов. Для развития
иммунного ответа на Т-независимые антигены не требуется при влечение Т-хелперов. Эти антигены способны непосредственно стимулировать В-лимфоциты к антителопродукции, дифференци ровке и пролиферации, а также вызывать иммунный ответ у бестимусных животных. Т-независимые антигены имеют относительно
простое строение. Это крупные молекулы с молекулярной массой более 103 кД, поливалентны и имеют многочисленные однотипные эпитопы. Т-независимые антигены являются митогенами и поли
клональными активаторами, например полимерный флагеллин (сократительный белок жгутиков бактерий), липополисахарид, ту
беркулин и др.
От Т-независимых антигенов следует отличать суперантигены.
Это группа веществ, в основном микробного происхождения, ко
торые могут неспецифически вызывать поликлональную реакцию.
Молекула суперантигена способна вмешиваться в кооперацию ан тигенпрезентирующей клетки и Т-хелпера и формировать ложный сигнал распознавания чужеродной субстанции.
Суперантигены способны одновременно неспецифически ак
тивировать огромное количество иммунокомпетентных клеток (до 20% и более), вызывать гиперпродукцию цитокинов и низ
коспецифичных иммуноглобулинов, массовую гибель лимфоци
тов вследствие апоптоза и развитие вторичного функционального
иммунодефицита. Свойства суперантигена обнаружены у стафи лококкового энтеротоксина, белков вирусов Эпштейна—Барр, бе
шенства, ВИЧ и некоторых других микробных агентов.
10.1.4. Антигены организма человека
Начало изучению аллоантигенных свойств тканей было по ложено К. Ландштайнером, который в 1901 г. открыл систему групповых антигенов эритроцитов (АВО). В организме человека
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
312 Глава 10
выделяют множество разнообразных антигенов. Они не только
нужны для полноценного развития и функционирования все го организма в целом, но также несут важную информацию при
клинико-лабораторной диагностике, определении иммунной со вместимости органов и тканей в трансплантологии, а также в на учных исследованиях. Наибольший медицинский интерес из числа аллогенных антигенов представляют антигены групп крови, среди
изогенных — антигены гистосовместимости, а в группе органо- и тканеспецифических — раково-эмбриональные антигены.
10.1.4.1. Антигены групп крови человека
Антигены групп крови человека располагаются на цитоплаз матической мембране клеток, но наиболее легко определяются на поверхности эритроцитов. Поэтому они получили название
«эритроцитарные антигены». На сегодняшний день известно бо
лее 250 различных эритроцитарных антигенов. Однако наиболее
важное клиническое значение имеют антигены системы АВО и Rh (резус-фактор): их необходимо учитывать при проведении пере ливания крови, пересадке органов и тканей, предупреждении и лечении иммуноконфликтных осложнений беременности и т.д.
Антигены системы АВО обнаруживаются в плазме крови, лимфе, секретах слизистых оболочек и других биологических жидкостях, но наиболее выражены на эритроцитах. Они синтезируются мно гими клетками организма, включая ядросодержашие предшествен ники эритроцитов, и свободно секретируются в межклеточное пространство. На мембране клеток эти антигены могут появиться либо как продукт клеточного биосинтеза, либо в результате сорб
ции из межклеточных жидкостей.
Антигены системы АВО представляют собой высокогликозилированные пептиды: 85% приходится на углеводную часть и 15% — на полипептидную. Пептидный компонент состоит из 15 амино
кислотных остатков. Он постоянен для всех групп крови АВО и иммунологически инертен. Иммуногенность молукулы антигена системы АВО определяется его углеводной частью.
В системе антигенов АВО выделяют три варианта антигенов,
различающихся по строению углеводной части: Н, А и В. Базовой молекулой является антиген Н, специфичность которого определя ют три углеводных остатка. Антиген А имеет в структуре дополни тельный четвертый углеводный остаток — N-ацетил-D-галактозу, а антиген В — D-галактозу. Антигены системы АВО имеют неза
Антигены и иммунная система человека |
313 |
|
висимое |
аллельное наследование, что определяет наличие в по |
|
пуляции |
4 групп крови: 0(1), А(П), В(Ш) и AB(IV). Кроме того, |
|
антигены А и В имеют несколько аллотипов (например, |
A,, Aj, |
|
Аг.. или Вр В2, В3...), которые встречаются в популяции людей с разной частотой.
Антигены системы АВО определяют в реакции агглютинации. Однако, учитывая высокий популяционный полиморфизм данной антигенной системы, перед гемотрансфузией обязательно про
водят биологическую пробу на совместимость крови реципиента и донора. Ошибка в определении групповой принадлежности и переливание пациенту несовместимой по группе крови приводят к развитию острого внутрисосудистого гемолиза.
Другой важнейшей системой эритроцитарных антигенов яв ляется система резус-антигенов (Rh) или резус-факторов. Эти антигены синтезируются предшественниками эритроцитов и об наруживаются главным образом на эритроцитах, так как они водо
нерастворимы. Резус-антиген представляет собой термолабильный липопротеид. Выделяют 6 разновидностей этого антигена. Гене тическая информация о его строении закодирована в многочис ленных аллелях трех сцепленных между собой локусов (D/d, С/с, Е/е). В зависимости от наличия или отсутствия резус-антигена в популяции людей различают две группы: резус-положительных и
резус-отринательных индивидуумов.
Совпадение по резус-антигену важно не только при перелива
нии крови, но также для течения и исхода беременности. При беременности резус-отрицательной матери резус-положительным плодом может развиться резус-конфликт. Это патологическое со стояние связано с выработкой антирезусных антител, способных вызвать иммунологический конфликт: невынашивание беремен ности или желтуху новорожденного (внутрисосудистый иммунный лизис эритроцитов).
Вследствие того что плотность резус-антигена на мембране эри троцитов невысока и его молекула обладает слабой антигенностью, резус-фактор определяют на мембране эритроцитов в реакции не прямой агглютинации (реакция Кумбса).
10.1.4.2. Антигоны гистосовместимости
На цитоплазматических мембранах практически всех клеток
макроорганизма обнаруживаются антигены гистосовместимости.
Большая часть из них относится к системе главного комплекса
Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
