Антигены

macrofagi

Антигены — это любые генетически чужеродные для данного организма вещества (обычно биополимеры), которые, попав во внутреннюю среду организма или образуясь в организме, вызывают ответную специфическую иммунологическую реакцию: синтез антител, появление сенсибилизированных лимфоцитов или возникновение толерантности к этому веществу, гиперчувствительности немедленного и замедленного типов иммунологической памяти. Антитела, вырабатываемые в ответ на введение антигена, специфически взаимодействуют с этим антигеном іn vitro и in vivo, образуя комплекс антиген — антитело.

Антигены, вызывающие полноценный иммунный ответ, называются полными антигенами. Это органические вещества микробного, растительного и животного происхождения. Химические элементы, простые и сложные неорганические соединения антигенностью не обладают. Антигенами могут быть как вредные, так и безвредные для организма вещества.

Антигенами являются также бактерии, грибы, простейшие, вирусы, клетки и ткани животных, попавшие во внутреннюю среду макроорганизма, а также клеточные стенки, цитоплазматические мембраны, рибосомы, митохондрии, микробные ток­сины, экстракты гельминтов, яды многих змей и пчел, природные белковые вещества, некоторые полисахаридные вещества микробного происхождения, растительные токсины и т. д. Антигенность определяется структурными особенностями биополимеров, являющихся генетически чужеродными для организма. Большинство из них содержат несколько видов антигенов. Количество антигенов в природе увеличивается в результате появ­ления антигенных свойств у многих неантигенных субстанций при соединении их с другими веществами.

Некоторые вещества самостоятельно не вызывают иммунного ответа, но приобретают эту способность при конъюгации с высокомолекулярными белковыми носителями или в смеси с ними. Такие вещества называют неполными антигенами, или гаптенами. Гаптенами могут бить химические вещества с малой молекулярной массой или более сложные химические ве­щества, не обладающие свойствами полного антигена: некото­рые бактериальные полисахариды, полипептид туберкулезной палочки (РРД), ДНК, РНК, липиды, пептиды. Гаптен является частью полного или коньюгированного антигена. Образующиеся к коньюгату белка с гаптеном антитела могут также реагировать и со свободным гаптеном. Гаптены иммунного ответа не вызывают, но они вступают в реакцию с сыворотками, содержащими специфические к ним антитела.

Антигены обладают специфичностью, которая связана с какой-либо определенной химической группой в составе молеку­лы, называемой детерминантой, или эпитопом. Детерминанты антигена — это те его части, которые распознаются антителами и иммунокомпетентными клетками.

Полные антигены могут иметь в своем составе две и более однозначные детерминантные группировки, поэтому они являются двухвалентными или поливалентными. Неполные антигены (гаптены) имеют лишь одну детерминантную группировку, т.е. являются одновалентными.

Наиболее выраженными антигенными свойствами обладают белки как биополимеры с выраженной генетической чужеродностью. Чем дальше друг от друга в филогенетическом развитии отстоят животные, тем большей антигенностью будут обладать их белки по отношению друг к другу. Это свойство белков используется для выявления филогенетического родства животных различных видов, а также в судебно-медицинской экспертизе (для определения видовой принадлежности пятен крови) и пищевой промышленности (для выявления фальсификации мясных продуктов).

Большое значение имеет молекулярная масса антигена. Антигенностью обладают биополимеры с молекулярной массой не менее 5—10 кД. Из этого правила существуют исключения: нуклеиновые кислоты обладают большой молекулярной массой, но по сравнению с белком их антигенные свойства гораздо менее выражены. Сывороточный альбумин и гемоглобин обладают одинаковой молекулярной массой 70 000), но альбумин является более сильным антигеном, чем гемоглобин. Это обусловлено различием в валентности указанных белков, т.е. числе содержащихся в них детерминантных групп.

Антигенность связывают с жесткой поверхностной структурой детерминант, расположением аминокислот, составляющих поли- пептидные цепи, особенно их концевые части. Например, же­латин многие годы не считался антигеном из-за отсутствия жестких структур на поверхности молекулы, хотя представляет собой белок с большой молекулярной массой. Молекула желатина может приобрести свойства антигена, если ввести в ее структуру тирозин или другое химическое вещество, придающее жесткость поверхностным структурам. Антигенная детерминанта полисахаридов состоит из нескольких гексозных остатков.

Антигенные свойства желатина, гемоглобина и других слабых антигенов можно усилить, адсорбируя их на различных носителях (каолин, активированный уголь, химические полимеры, гидроокись алюминия и др.). Эти вещества повышают иммуногенность антигена. Они называются адьювантами.

На иммунный ответ влияет количество поступающего анти­гена: чем его больше, тем более выражен иммунный ответ. Однако при слишком большой дозе антигена может наступить иммунологическая толерантность, т.е. отсутствие ответа организ­ма на антигенное раздражение. это явление можно объяснить стимуляцией антигеном субпопуляции супрессорных Т-лимфоцитов.

Важным условием антигенности является растворимость антигена. Кератин — высокомолекулярный белок, но он не может быть представлен в виде коллоидного раствора и не является ан­тигеном.

Гаптены из-за небольшой молекулярной массы не фиксируются иммунокомпетентными клетками макроорганизма и не могут вызвать ответную иммунологическую реакцию. Если моле­кулу гаптена искусственно укрупнить, коньюгировав ее с крупной белковой молекулой, получится полноценный антиген, специфичность которого будет определять гаптен. Белок-носитель при этом может терять свою видовую специфичность, так как детерминанты гаптена расположены на его поверхности и перекрывают его собственные детерминанты.

Полугаптены — неорганические радикалы (йод, бром, нитрогруппа, азот и т. д.), присоединившиеся к белковой молекуле, могут менять иммунологическую специфичность белка. Такие йодированные или бромированные белки вызывают образование антител, специфичных к йоду и брому соответственно, т. е. к тем детерминантам, которые располагаются на поверхности полного антигена.

Проантигены — гаптены, которые могут соединяться с собственными белками организма и сенсибилизировать его как аутоантигены. Например, продукты расщепления пенициллина в соединении с белками организма могут бить антигенами.

Гетероантигены — общие антигены, встречающиеся у разных видов животных. Впервые этот феномен был отмечен в опытах Дж. Форсмана (1911), который иммунизировал кролика суспензией органов морской свинки. Полученная от кролика сыворотка содержала антитела, вступавшие во взаимодействие не только с белками морской свинки, но и с эритроцитами бара­на. Оказалось, что полисахариды морской свинки в антигенном отношении одинаковы с полисахаридами эритроцитов барана.

Гетероантигени обнаружены у человека и некоторых видов бактерий. Например, возбудитель чумы и эритроциты человека с 0 группой крови имеют общие антигены. В результате иммунокомпетентные клетки этих людей не реагируют на возбудителя чумы как на чужеродный антиген и не развивают полноценной иммунологической реакции, что нередко приводит к леталь­ному исходу.

Аллоантигены (изоантигены) — различные антигены внутри одного вида. В настоящее время в эритроцитах человека обнаружено более 70 антигенов, которые дают около 200 000 сочетаний. Для практического здравоохранения решающее значение имеют группы крови в системе АВ0 и резус-антиген. Кроме эритроцитарных антигенов, у человека существуют и другие ал­лоантигены, например антигены главного комплекса гистосовместимости — МНС. В 6-й паре хромосом человека располагаются трансплантационные антиге­ны НLA, детерминирующие тканевую совместимость при пересадке тканей и органов. Тканям чело­века присуща абсолютная индивидуальносгь, и подобрать донора и реципиента с одинаковым набором тканевых антигенов практически невозможно (исключение — однояйцевые близнецы).

Клетки злокачественных опухолей также содержат антигены, отличающиеся от антигенов нормальных клеток, что используется для иммунодиагностики опухолей.

Антигены бактерий, вирусов, грибов, простейших являются полными антигенами. В соответствии с химическим составом, содержанием и качеством белков, липидов, их комплексов антигенность у разных видов микроорганизмов различна. Поэтому каждый вид представляет собой антигенную мозаику. Антигены микроорганизмов используют для получения вакцин и диагностических препаратов, а также идентификации и индикации микроорганизмов.

В процессе эволюции антигенная структура некоторых микроорганизмов может меняться. Особенно большой изменчивостью антигенной структуры обладают вирусы (гриппа, ВИЧ).

Таким образом, антигены, как генетически чужеродные вещества, осуществляют запуск иммунной системи, приведение ее в функционально активное состояние, выражающееся в прояв­лений тех или иных иммунологических реакций, направленных на устранение неблагоприятного воздействия антигена.

Источник: Микробиология. А.А. Воробьев, А.С.Быков, Е.П.Пашков, А.М.Рыбакова. Москва «Медицина» 2003г.

Список использованной литературы:

Інструкція до застосування медичного препарату НАЗОФЕРОН; 2) «Аллергология и иммунлогия: национальное руководство» под. ред.. Р.М. Хаитова, Н.И. Ильиной – М.: ГЭОТАР-Медиа. 2009 г.; 3) Г.М. Драннік. Клінічна імунологія та алергологія. – Київ. «Здоров’я», 2006 р. 4) Наказ МОЗ України від 16.09.2011 № 595 «Про порядок проведення профілактичних щеплень в Україні та контроль якості й обігу медичних імунобіологічних препаратів»; 5) Г.В. Бекетова «Інтерферони в лікуванні гострих респіраторних інфекцій у дітей», журнал «Ліки України» № 3, (149), 2011 р.; 6) Шехтман М.М., Положенкова Л.А. Гострі респіраторні захворювання у вагітних / / Гінекологія. – 2005. – Т. 7. – № 2. – С. 34-37; 7)Приступа, Л.Н. Грип та гострі респіраторні вірусні інфекції у вагітних: Особливості Лікування та профілактики / / Медичні аспекти здоров’я жінки. – 2008. – № 5 (14). – С. 14-19; 8) Тарбаева Д.А., Костинов М.П., Загородня Е.Д., Іозефсон С.А., Черданцев А.П.Акушерскі і перинатальні наслідки вагітності, ускладненої гострою респіраторною інфекцією в II триместрі гестації / / Журнал “Акушерство і гінекологія.” – 2012. – № 2; 9) С.О.Крамарєв, д.м.н., професор В.В. Євтушенко «Оцінка ефективності рекомбінантного інтерферону альфа для лікування та профілактики гострих респіратоних вірусних інфекцій у дітей», журнал «Здоров’я України», № 18/1, 2008 р.; 10) А.А.Ярилин. Імунологія. Підручник. Москва. «Геогар-медіа». 2010 р.; 11) О.М. Біловол, П.г. Кравчун, В.Д. Бабаджан. «Клінічна імунологія та алергологія». Навчальний посібник медичних ВНЗ IV рівня акредитації та медичних факультетів університетів. Харків. «Гриф», 2011 р.; 12) С.О. Крамарєв, О.В. Виговська, О.Й. Гриневич «Обгрунтування застосування препаратів інтерферону при гострих респіраторних інфекціях у дітей», журнал «Клінічна імунологія. Алергологія. Інфектологія. 2007. № 10.»; 13) Є.І. Юліш, д.м.н. професор О.Є. Чернишева, Ю.А. Сорока «Інтерферонотерапія при ГРВІ і дітей», журнал «Здоров’я України» № 1(16), березень 2011 р.; 14С.П. Кривопустов «Інтаназальне використання інтраназального інтерферону альфа в педіатрії», журнал «Здоров’я України № 1, квітень 2010 р.»; 14) Лікування гострих респіраторних вірусних інфекцій у дітей, які часто хворіють: прості відповіді на складні запитання. Л.В. Беш, О.І. Мацюра, Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького, Львівський міський дитячий алергологічний центр. 2012 р.; 15) Діти, які часто хворіють: дискусійні питання і можливості їх вирішення. Л.В. Беш, Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького, Львівський міський дитячий алергологічний центр. 2011 р.; 16) Назоферон – на варті здоров’я у дітей. А.П. Волосовець. 2010 р.; 17) Наказ МОЗ України від 07.11.2009 № 814 "Про затвердження Клінічного протоколу діагностики та лікування у дітей пандемічного грипу, спричиненого вірусом (А H1/N1 Каліфорнія)"; 18) Наказ МОЗ України від 13.11.2009 № 832 "Про внесення змін до наказу МОЗ від 20.05.2009 №189-Адм „Про затвердження „Протоколу діагностики та лікування нового грипу А H1/N1 Каліфорнія) у дорослих"; 19) Наказ МОЗ України від 09.07.2004 № 354 Про затвердження Протоколів діагностики та лікування інфекційних хвороб у дітей; 20) Наказ МОЗ України від 21.04.2005 № 181 Про затвердження Протоколів надання медичної допомоги дітям за спеціальністю "дитяча отоларингологія"; 21) Наказ МОЗ України від 03.07.2006 № 433 Про затвердження протоколів надання медичної допомоги за спеціальністю „Пульмонологія"; 22) Наказ МОЗ України від 13.01.2005 № 18 Про затвердження Протоколів надання медичної допомоги дітям за спеціальністю "дитяча пульмонологія"; 23) Наказ МОЗ України від 09.07.2004 № 355 Про затвердження Протоколів лікування дітей за спеціальністю "Дитяча імунологія"; 24) Грип у дітей. О. К. Александрова. Посібник для лікарів та учнів медичних ВУЗІВ. Краснодар 2008; 25) ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ І МІКРОБІОЛОГІЯ ОСНОВИ ВІРУСОЛОГІЇ ОСОБЛИВОСТІ РЕПРОДУКЦІЇ ВІРУСІВ. Навчальний посібник для модульно-рейтингової технології навчання. С.В. Лаптєв, Н.І. Мезенцева. Бійськ 2005.; 26) Особливості харчування вагітних і жінок у період лактації. Н.А. Коровіна, Н.М. Подзолкова, І.М. Захарова. Москва 2008; 27) «Тиждень за тижнем». Сучасний довідник для майбутніх мам. Бердникова О.В. Москва 2007; 28) МЕДСЕСТРИНСТВО ПРИ ІНФЕКЦІЙНИХ ХВОРОБАХ. М.А. Андрейчин. О.Л. Івахів. Тернопіль, «Укрмедкнига», 2002 р.; 29) Вакцинація дитини. Краще запобігти, ніж захворіти. Інформація для батьків ©UNICEF/UKRAINE/2010/G.Pirozzi; 30) МЕДСЕСТРИНСТВО В ТЕРАПІЇ. За загальною редакцією проф. М.І. Шведа та проф. Н.В. Пасєчко. Тернопіль..