3.3. Додаткові властивості антигенів: гетерогенність (чужерідність), макромолекулярність, колоїдність, розчинність

Окрім головних властивостей (специфічності та імуногенності), антигени повинні мати такі важливі додаткові ознаки, як чужерідність для макроорганізму, макромолекулярність, колоїдність, розчинність тощо.

Для того, щоб антиген був імуногенним, він має бути чужерідним, тобто імунна система повинна розпізнавати “чуже” та відрізняти його від власного. Складність у здійсненні цього імунологічного нагляду полягає в тому, що організми різних рівней розвитку (віруси, бактерії, найпростіші, гриби, клітини тварин та рослин) складаються з однакових блоків: нуклеїнових кислот, білків, ліпідів та вуглеводів. Ще більше процес розпізнавання ускладнюється тим, що великі макромолекули, які виконують важливі біологічні функції (ферменти, гормони), під час еволюції змінилися незначно. Зазвичай отримані з різних джерел біологічно активні протеїни мало відрізняються за складом та структурою. Тобто має місце так звана антигенна мімікрія. Так, у багатьох мікробів в структурі клітин виявлено антигени, що є спорідненими з антигенами тканин людини: деякі антигени еритроцитів подібні до антигенів стафілококів, стрептококів, чумної та кишкової паличок, сальмонел, шигел, вірусів віспи, грипу тощо.

У випадку, якщо антигенні детермінанти хазяїна та збудника інфекції подібні, можливі два наслідки: 1) макроорганізм не здатний виробляти на них антитіла, і хвороба перебігає більш тяжко (в певних умовах антигени здатні викликати імунологічну толерантність – стан специфічної імунної безвідповідальності); 2) в протилежному випадку імунна система атакує здорові тканини власного організму, внаслідок чого розвивається аутоімунне захворювання (ревматизм, системна вовчанка, гломерулонефрит тощо).

Подібні за складом та структурою антигени зустрічаються і у тварин різних систематичних груп – гетероантигени (гетерогенні або гетерологічні антигени). Так, Д. Форсман винайшов загальні антигени в еритроцитах морських свинок, собак, кішок, овець, коней, кур, риб, черепах. Якщо провести імунізацію тварин, які не містять антигена Форсмана (кролів, щурів, качок, мавп, людини), еритроцитами або екстрактами органів будь-якої тварини з першої групи, то антитіла імунізованої тварини будуть взаємодіяти з усіма гетерологічними антигенами.

Речовини, що виступають у ролі антигенів для власного організму, називаються аутоантигенами. До них належать так звані забар’єрні органи: структури мозку, кришталик ока, паращитовидні залози, сперматозоїди, гомогенати сіменних залоз. Звичайно антигени перелічених тканин та клітин локалізовані у специфічних органах, що не мають контакту з лімфоїдною системою, але при їх ушкодженні аутоантигени потрапляють у кров’яне русло, потім у лімфатичні вузли. Виникають антитіла, що справляють пошкоджуючу дію на власний організм (аутоантитіла). Аутоантигени можуть виникати під впливом опромінення, медичних препаратів, екстремальних факторів тощо. У цих випадках аутоантигенами стають шкіра, нирки, печінка, легені та інші органи.

Імуногенність антигенів пов’язана не тільки з чужерідністю, але й іншими властивостями. Так, вона залежить від молекулярної маси антигена, від колоїдності та ступеня агрегування антигенів, від їх розчинності. Антигени є повноцінними тоді, коли їх молекулярна маса досягає 5-10 кД. Так, желатин та протамін мають слабку імуногенність внаслідок простої будови та малої молекулярної маси. Однак є виняток: гормоноподібні речовини – вазопресин та ангіотензин, які мають молекулярну масу 1 кД, здатні викликати синтез антитіл навіть без ад’ювантів. Корпускулярні антигени (еритроцити, бактерії, віруси) більш імуногенні, ніж розчинені дрібнодісперсні (макромолекули), а серед дрібнодисперсних більшою імуногенність мають високомолекулярні, особливо агреговані. Це пов’язане з тим, що корпускулярні та високомолекулярні антигени більш інтенсивно фагоцитуються, ніж низькомолекулярні.

Для прояву імуногенності важливі також хімічний склад антигенів, вид імунізованої тварини, спосіб введення, доза антигену, швидкість його резорбції і руйнування та інше. Чутливі до імунізації тварини називаються респондерами, а нечутливі – нереспондерами. Залежність імуногенності від способу введення антигену враховується при щепленнях. Так, проти поліомієліту вакцинують перорально, вакцину БЦЖ вводять внутрішньошкірно, проти правця – внутрішньом’язово.