Антигены

Базовые свойства и полноценность

Для понимания механизмов иммунной защиты важно различать базовые характеристики этих молекул:

• Антигенность — потенциальная способность служить специфическим «раздражителем» для иммунокомпетентных клеток.
• Иммуногенность — способность запускать полноценную защитную реакцию. Она зависит от молекулярной массы (сильные иммуногены — крупнее 10 кДа), структуры (лучше всего работают гетерополимеры с L-аминокислотами, растворимые белки), а также от генетики и физиологического фона макроорганизма.
• Чужеродность — отличие структуры от собственных тканей организма.
• Специфичность — уникальность строения, определяющая точную направленность ответа.

По способности вызывать реакцию выделяют две группы веществ:

1. Полноценные антигены. Имеют большую массу и сложную структуру. Они самостоятельно инициируют иммунный ответ и связываются с его продуктами.
2. Гаптены (неполноценные). Низкомолекулярные вещества (например, олигопептиды). Сами по себе они ответ не вызывают, но если в организме свяжутся с крупным белком-носителем, то приобретают свойства полноценных антигенов.

Структурная организация: эпитопы

Специфичность антигена определяется эпитопами (антигенными детерминантами) — небольшими характерными участками, которые непосредственно контактируют с рецепторами клеток иммунной системы. Один антиген может нести на себе множество различных эпитопов.

• Линейные эпитопы состоят из непрерывной цепочки 6–12 аминокислот. Их распознают как В-лимфоциты, так и Т-лимфоциты (для презентации Т-хелперам длина эпитопа может достигать 25 остатков).
• Конформационные эпитопы образуются при пространственном сворачивании молекулы, когда сближаются удаленные друг от друга участки цепи. Такие детерминанты «видят» только В-лимфоциты и антитела. Любая денатурация белка ведет к разрушению пространственной структуры и потере исходных детерминант.

Мутация и замена всего одной аминокислоты может привести к образованию молекулы с принципиально новыми свойствами. Вакцинопрофилактика часто опирается на добавление адъювантов — веществ, которые неспецифически усиливают иммуногенность вводимых антигенов.

Антигены микроорганизмов и мимикрия

Бактериальная клетка содержит целый набор антигенов, знание которых позволяет точно идентифицировать возбудителя и создавать вакцины:

• О-антиген (соматический). Связан с липополисахаридом (ЛПС) наружной мембраны грамотрицательных бактерий. Отличается термостабильностью (выдерживает кипячение).
• Н-антиген (жгутиковый). Состоит из белка флагеллина. Термолабилен (разрушается при 56–80 °C).
• К-антиген (капсульный). Чаще всего имеет полисахаридную природу. Взаимодействие со специфической сывороткой вызывает видимый феномен «набухания капсулы». Его разновидность — Vi-антиген — является маркером высокой вирулентности.

Многие микробы секретируют экзотоксины — белковые антигены. Если химически лишить их токсичности, сохранив иммуногенность, получатся анатоксины (основа для вакцин).

Иногда микробы формируют структуры, похожие на нормальные ткани человека. Это называется антигенной мимикрией. Например, М-протеин гемолитического стрептококка схож с антигенами миокарда и почечных клубочков. При инфекции иммунитет начинает перекрестно атаковать собственные клетки, что приводит к ревматизму или постстрептококковому гломерулонефриту.

Эритроцитарные антигены (группы крови)

На мембранах эритроцитов находится более 200 аллогенных антигенов. Клинически наиболее значимы системы AB0 и Rh (резус-фактор).

В основе системы AB0 лежит базовый антиген H, на основе которого синтезируются антигены A и B. Их комбинация определяет группу крови (например, в I группе антигены A и B отсутствуют, а в IV — присутствуют оба). Если перелить человеку несовместимую кровь, антитела атакуют чужеродные эритроциты. Развивается агглютинация и внутрисосудистый гемолиз, что ведет к тяжелому гемолитическому шоку.

Резус-конфликт часто возникает при беременности, если у матери резус-отрицательная кровь, а у плода — положительная. Иммунитет матери вырабатывает антитела, которые разрушают эритроциты ребенка, вызывая синдром желтухи новорожденных.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Механизмы формирования и срыва иммунологической толерантности (аутоантигены и аутоиммунные болезни).
• Суперантигены: неспецифическая поликлональная активация лимфоцитов и апоптоз.
• Классификация антигенов по генетическому родству: ксеногенные, аллогенные, изогенные, сингенные.
• Различия в активации иммунитета Т-зависимыми и Т-независимыми антигенами.

Другие темы раздела «Учение об иммунитете»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.