Полные и неполные антигены
В иммунологии вещества, способные запускать защитные реакции, делят на две категории в зависимости от их самостоятельности.
Полные антигены инициируют иммунный ответ самостоятельно. Обычно это высокомолекулярные соединения (чужеродные белки или полисахариды). Они существуют в двух формах:
- Корпускулярные: связаны с крупными частицами, присутствуют на мембранах вирусов, бактерий, эукариотических или опухолевых клеток.
- Растворимые: циркулируют в жидких средах в молекулярном виде.
Обе формы успешно инициируют иммунный процесс, но механизмы их распознавания могут различаться.
Гаптены (неполные антигены) — это группа веществ (чужеродные пептиды, ДНК, липиды, низкомолекулярная органика), которые сами по себе безопасны и не вызывают ответ. Гаптен становится иммуногенным только при связывании с крупномолекулярным носителем (белком или полисахаридом), который изначально не являлся антигеном для данного организма.
Антигенные детерминанты (эпитопы)
Иммунная система распознает не всю молекулу целиком, а лишь ее небольшие фрагменты — антигенные детерминанты (АД), или эпитопы. Именно эти участки узнаются рецепторами В- и Т-лимфоцитов и определяют строгую специфичность реакции.
Химическая природа эпитопов зависит от молекулы:
- В белках эту роль выполняют пептидные фрагменты.
- В полисахаридах — определенные олигосахариды.
Как правило, один белок содержит множество различных антигенных детерминант. Поскольку микроорганизмы состоят из огромного количества белков, при инфицировании презентуется множество различных АД. Это приводит к поликлональности ответа — одновременной активации множества разных клонов В- и Т-лимфоцитов.
Распознавание антигенов лимфоцитами
Разница в механизмах распознавания антигена является ключевой для понимания всего иммунного ответа.
В-лимфоциты способны узнавать антигенные детерминанты в составе нативных (целых, неизмененных) макромолекул. Для них не имеет значения, находится ли антиген в свободном виде в растворе или закреплен на поверхности клетки.
Т-лимфоциты (Т-киллеры и Т-хелперы) принципиально не видят нативный антиген. Для их активации требуется двойной сигнал: сам пептид и молекула главного комплекса гистосовместимости (ГКГ или MHC), которая выступает своеобразной клеточной платформой для демонстрации эпитопа.
Алгоритм внутриклеточного процессинга
Чтобы Т-лимфоциты смогли обнаружить антиген, клетка должна провести его внутриклеточную обработку. Этот процесс состоит из четырех этапов:
- Разрезание: внешний или внутренний антиген расщепляется внутри клетки на фрагменты.
- Связывание: специфический пептид соединяется с молекулой ГКГ.
- Транспорт: сформированный комплекс выносится на клеточную мембрану.
- Скрининг: Т-лимфоциты обследуют поверхность клетки своими рецепторами (TCR), пока не найдут подходящий комплекс.
Существует строгая зависимость (MHC-рестрикция) между типом Т-лимфоцита и молекулой ГКГ:
- Для Т-киллеров: на поверхность выставляется короткий пептид (8–11 аминокислот) в комплексе с ГКГ I класса. Эти молекулы есть на поверхности почти любой клетки организма, так как Т-киллеры обследуют все ткани.
- Для Т-хелперов: презентуется более крупный пептид (15–20 аминокислот) на платформе ГКГ II класса. Такие комплексы локализуются только на мембранах профессиональных антигенпредставляющих клеток (АПК).
Чтобы запомнить разницу в комплексах ГКГ: Т-киллеры проверяют абсолютно ВСЕ клетки организма (ГКГ I класса — универсальный паспорт). Т-хелперы работают избирательно, только с профессиональными АПК (ГКГ II класса — служебный пропуск).
Вопросы с занятий и экзамена
Могут ли собственные белки человека быть антигенами?
Да, в широком смысле термина собственные белки (например, поверхностные гликопротеины ГКГ) могут выступать в роли антигенов и инициировать мощную реакцию при трансплантации.
Способен ли гаптен самостоятельно вызвать иммунную реакцию?
Нет, гаптены (неполные антигены) приобретают иммуногенность исключительно в комплексе с крупномолекулярным носителем — белком или полисахаридом.
Чем отличается распознавание антигена В-клетками от Т-клеток?
В-лимфоциты напрямую распознают детерминанты в нативных макромолекулах. Т-лимфоциты видят антиген только после внутриклеточного процессинга в комплексе с молекулой ГКГ.
Что ещё разобрать по теме
- Функции и виды профессиональных антигенпредставляющих клеток (АПК)
- Различия в механизмах ответа на растворимые и корпускулярные антигены
- Молекулярное строение рецепторов Т-лимфоцитов (TCR)
- Биохимия главного комплекса гистосовместимости (ГКГ/MHC) I и II классов
- Механизмы формирования поликлонального иммунного ответа
Разберите тему целиком в курсе «Гистология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Антигены» и ещё 3 438 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 137 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Органы кроветворения и иммуногенеза»
Бесплатные видеоуроки: гистологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.