4.2. Индукция и регуляция иммунного ответа

4.2.1. Антигены

Антигены (греч. anti — против, genes — порождающий) — высо­комолекулярные соединения, которые, специфически стимулируя иммунокомпетентные клетки, вызывают иммунную реакцию и взаимодействуют с продуктами этой реакции: антителами и акти­вированными лимфоцитами.

144

10 — 3389

145

Антигенными свойствами могут обладать чужеродные белки (сыворотки, экстракты тканей), другие высокомолекулярные и более простые соединения. Правда, низкомолекулярные вещества сами по себе вызывать образование антител не могут, но вступают в реакцию взаимодействия с иммуноглобулинами, которые выра­батывались под воздействием конъюгированных с ними высоко­молекулярных соединений (белков). Высокомолекулярные со­единения, индуцирующие антителообразование и взаимодейст­вующие с иммуноглобулинами, называют иммуногенами, а низ­комолекулярные, только реагирующие с антителами, — гаптенами (греч. hapto — схватываю).

В современной иммунологии антигенами называют иммуноге-ны и гаптены, которые, активируя иммунокомпетентные клетки, вызывают образование иммуноглобулинов и развитие многих дру­гих иммунологических (защитных) процессов (рис. 4.3).

Классификация антигенов

1. По происхождению:

естественные (белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, бактери­альные эндо- и экзотоксины, антигены клеток тканей и крови);

искусственные (динитрофенилированные белки и углеводы);

синтетические (синтезированные полиаминокислоты, поли­пептиды).

2. По химической природе:

белки (гормоны, ферменты; сывороточные, яичные, молоч­ные белки);

углеводы (декстран, леван); нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК);

Общее понятие Природа иммуногенов

Свойства иммуногенов и гаптенов

АНТИГЕНЫ

Т-зависимые ← Классификация ← Т-независимые АГмикроорганизмов АГживотных

/\

Энтогенные Экзогенные

конъюгированные антигены (динитрофенилированные белки);

полипептиды (полимеры альфа-аминокислот, кополимеры глу-тамина и аланина);

липиды (холестерин, лецитин, которые могут выступать в роли гаптена, а соединившись с белками сыворотки крови, приобрета­ют антигенные свойства). Сами по себе гаптены неиммуногенны, однако, будучи связанными с соответствующим носителем, спо­собны вызывать реакции иммунного ответа.

3. По генетическому отношению донор — реципиент:

аутоантигены (происходят из тканей собственного организма);

изоантигены (происходят от генетически идентичного — син-генного донора);

аллоантигены (происходят от неродственного донора того

же вида);

ксеноантигены (происходят от донора другого вида).

В тех случаях, когда антигены вызывают иммунный ответ, их называют иммуногенами. Антигены, приводящие к снижению ре­активности организма к этому антигену (толерантности), называ­ют толерогенами.

Иммуногенность антигена зависит от целого ряда факторов:

1. Молекулярной массы. Низкомолекулярные вещества (моно­сахариды, аминокислоты, липиды) не являются иммуногенами. Вещества с молекулярной массой 5...10кД обладают слабовыра-женными иммуногенными свойствами. Сильными иммуногена­ми являются вещества с молекулярной массой в несколько мил­лионов дальтон.

1. Химической неоднородности.

2. Генетической чужеродности. Иммуноген должен обладать генетически чужеродными свойствами по отношению к данному

организму.

4 . Дозы антигена. Низкие дозы вызывают выработку небольшо­ го количества антител с высокой аффинностью. С увеличением дозы вводимого антигена выраженность иммунного ответа повы­ шается. Однако следует учитывать, что большие дозы могут вызы­ вать состояние иммунологической толерантности (специфичес­ кой ареактивности).

5. Способа введения антигена. Предпочтительнее антиген вво­дить внутрикожно или подкожно.

6. Применения адъювантов — веществ, усиливающих иммуно­генность антигена.

Гомологичные Гетерогенные ,. ^г _^

(видоспеиифические) (межвидовые) Нормальные Патологические

Рис. 4.3. Классификация антигенов

По специфичности

По структуре (0-,Vi-, К-, Н-, тгротективные, органоидные)

Сильными иммуногенами являются чужеродные протеины, гли-копротеиды, липопротеиды и другие белки в комплексе с гаптена­ми, сложные полисахариды капсул пневмококка, липополисахари-ды энтеробактерий, нуклеиновые кислоты соматических клеток, многие искусственные высокополимерные соединения.

Формирование иммунного ответа зависит и от генетически обусловленной способности организма реагировать на чужерод-

10*

147

ные вещества. Известно, что иммунный ответ к определенному ан­тигену контролируется /r-генами (immune respons), расположенны­ми в D/DR области главного комплекса гистосовместимости (МНС). Антигены МНС экспрессированы на поверхности всех ядерных клеток организма. Свое название они получили в связи со способ­ностью вызывать сильную реакцию отторжения при пересадке тка­ней. У человека она обозначается HLA (human leukocyte antigens), у мышей— Н-2, у собак— DLA, у свиней — SLA. В антигенном рас­познавании участвуют антигены МНС классов I и И.

Молекулы МНС класса I представляют собой мембранные гли-копротеины, обнаруженные на поверхности практически всех клеток и состоящие из одной полипептидной альфа-цепи с моле­кулярной массой 45 000 и связанной с ней нековалентно легкой цепью с молекулярной массой 12000. Молекулы МНС класса I определяют специфичность узнавания мишени аллогенными клет­ками-киллерами и распознаются вместе с вирусными, опухоле­выми и другими мембранными антигенами цитотоксическими Т-клетками. Молекулы МНС класса II также являются мемб­ранными гликопротеинами и состоят из двух гомологичных по­липептидных цепей с молекулярной массой соответственно 33 000...35 000 (тяжелая альфа-цепь) и 27000...29000 (легкая бета-цепь). Вместе с обычными антигенами эти молекулы распознают­ся хелперными Т-клетками и другими Т-клетками, в частности, участвующими в реакции гиперчувствительности, и теми, которые вырабатывают IL-2 и усиливают, таким образом, ответ цитотокси-ческих Т-лимфоцитов. К белкам МНС класса III относят белки системы комплемента: С2 и СЗ, фактор В.