3.4. Класифікація антигенів

Існує декілька класифікацій антигенів: за хімічним складом, за походженням, за взаємодією “донор-реципієнт” та інші.

Класифікація антигенів за хімічним складом. Спостерігаються явно виражені відмінності в антигенності та імуногенності білків, нуклеїнових кислот, ліпідів і полісахаридів.

Білки, молекулярна маса яких перевищує 5-10 кД, мають високу імуногенність, що пов’язано з великим набором мономерів – амінокислот, що входять до їх складу. Гомополімери однієї амінокислоти часто ведуть себе як гаптени. Імуногенність білків сильно підвищується при наявності в їх структурі ароматичних амінокислот – тирозину та триптофану, які додають жорсткість молекулі білку. Желатин не має імуногенності, тому що не відрізняється жорсткістю структури, внаслідок того, що вміщує велику кількість гліцину.

Імунологічна специфічність білкових антигенів визначається:

1. амінокислотним складом та послідовністю амінокислот в первинному ланцюзі;

2. кінцевими амінокислотами ланцюга;

3. вторинною і, можливо, третинною структурою білкових молекул;

4. поверхнево розташованими групами антигенних детермінант.

Найбільшу імуногенність мають білки, що складаються з L-амінокислот.

Важливу роль для прояву антигенності білків відіграє їх нативність. Денатурований білок не реагує з антитілами проти нативного білка, через те, що при денатурації відбувається порушення антигенних детермінант.

Епітопи часто містять амінокислоти, які знаходяться далеко одна від одної в первинній послідовності, але зібрані в єдиний епітоп в результаті укладки поліпептидного ланцюга в нативному білку. У цьому випадку слід говорити про переривчасті (комбіновані) епітопи, на відміну від неперервних (секвенціональних). Часто в літературі для означення комбінованих епітопів використовують термін конформаційні епітопи. Денатуровані білки повністю або частково втрачають свою антигенну специфічність за рахунок втрати конформаційних епітопів та утворюють нову специфічність через “оголення” раніше прихованих всередині молекули антигенних детермінант.

Нуклеїнові кислоти зазвичай неімуногенні, але якщо нуклеозиди приєднати, наприклад, до поліпептиду, то при імунізації такими кон’югованими антигенами можна отримати антитіла до ДНК та РНК. Але деякі синтетичні полінуклеотиди (поліінозилова, поліцитидилова, поліаденілова та поліурідилова кислоти) здатні самі по собі викликати утворення антитіл при введенні піддослідним тваринам.

Однак імунізація незвичайною ДНК, наприклад бактеріофага Т₄, в якій замість цитозину міститься 5-оксицитозин, призводить до утворення антитіл проти денатурованої однониткової ДНК. Легко можна отримати антитіла при введенні комплексів нуклеїнових кислот з метильованим сироватковим альбуміном.

Низька імунна реактивність у відношенні нуклеїнових кислот пояснюється (можливо) наявністю в нормі Т-супресорів, які специфічно пригнічують відповідь проти нуклеїнових кислот. При системній червоній вовчанці (аутоімунне захворювання) у хворих різко знижується кількість Т-супресорів, у результаті в крові з’являються антитіла проти РНК та нативної ДНК.

Ліпіди, як правило, неімуногенні, однак багато з них є гаптенами, які в комплексі з ад’ювантами можуть ставати повноцінними антигенами. Цю властивість ліпідів покладено в основу отримання антитіл до стероїдів та фосфоліпідів. Крім того, олії та воски (ліпоїди) самі по собі входять до складу ад’ювантів, в тому числі ад’юванта Фрейнда.

Полісахариди складають більш велику і важливу групу антигенів. Вони входять до складу капсул та клітинних стінок бактерій, визначаючи їх антигенну специфічність. У грам-негативних бактерій антигенні властивості мають О-бічні специфічні ланцюги ліпополісахаридів (ЛПС), які містять специфічні сахари: Salmonella typhi – тівелозу, Salmonella paratyphi – паратозу, Escherichia coli – колітозу. Більшість полісахаридів мікробного походження стійкі до гідролізу ферментами ссавців, що сприяє реалізації їх антигенних властивостей. ЛПС грам-негативних бактерій, крім того, мають ад’ювантні властивості, що можливо пов’язано з їх мітогенною дією на В-лімфоцити. Ад’ювантні властивості мають також фрагмент пептидоглікану, який містить диглікозид (N-ацетилглюкозамін та N-ацетилмурамова кислота) і ди- чи трипептид.

Вираженими антигенними властивостями володіють полісахариди рослин, а також мембрани та елементи глкокаліксу тваринних клітин. Полісахариди є повноцінними антигенами, коли їх будова включає повторювані розгалужені ділянки. Так, глікоген та декстран мають антигенні властивості, коли їх молекулярна маса перебільшує 100 кД і в їх молекулах виражена розгалуженість. Імуногенність полісахаридів залежить від їх полімерності та складу. Звичайний декстран з молекулярною масою 75 кД, який використовується як кровозамісник, неімуногенний, але при молекулярній масі близько 600 кД викликає утворення антитіл. Гетерополісахариди більш імуногенні порівняно з гомополісахаридами.

Класифікація антигенів за походженням. Розрізняють антигени рослинного походження, до яких належать пилок рослин, деякі їх білки, олії, отрути (ріцин, робін, абрин, кортин та інші). До антигенів тваринного походження слід віднести перш за все отрути змій, скорпіонів, фаланг, каракуртів, бджіл; ферменти, нативні чужерідні білки, клітини, тканини, органи тощо. Антигенні властивості мають майже всі мікроорганізми (бактерії, рикетсії, хламідії, віруси, найпростіші, гриби), їх токсини, ферменти інвазії, білки, біополімери клітинної стінки, капсули, рибосоми та інші структурні компоненти (мікробні антигени).

Залежно від поширення у близькородинних організмів розрізняють видові та групові антигени. Перші схожі у представників одного виду, другі – окремих груп у межах роду.

Класифікація антигенів з урахуванням генетичних взаємодій “донор-реципієнт”. Відповідно цієї класифікації антигени поділяють на такі групи:

1. аутоантигени – власні антигени організму, які за певних умов можуть індукувати утворення антитіл;

2. ізоантигени (ізологічні) антигени походять від генетично ідентичних індивидів (однояйцевих близнюків, особин інбредної лінії тварин), зустрічаються у клітинах одного клону бактерій;

3. алоантигени (гомологічні) – антигени, які походять від генетично неідентичних індивидів одного і того виду, кодуються алельними генами;

4. ксеноантигени (гетерологічні) – що походять від представників різних видів, але подібні за складом та за структурою.

Розрізняють також тимус-залежні антигени (до них належить більшість повноцінних антигенів – гетерополімерів, в утворенні антитіл до яких беруть участь Т-хелпери) та тимус-незалежні (як правило, це гомополімери з повторюваними ділянками).