Антигены, свойства. Антигенная структура бактерий. Антигены вирусов. Аутоантигены.

АГ-это любые генетич.чужеродные для данного орг-ма в-ва, которые, попав во внутр. среду, выаывают 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, образуя комплекс антиген антитело.

Антигены, вызывающие полноценный иммунный ответ, называются полными антигенами. Эго органические вещества микробного, растительного и животного происхождения. Химические элементы, простые и сложные неорганические соединения антигенностью не обладают.
Антигенами являются также бактерии, грибы, простейшие, вирусы, клетки и ткани животных, попавшие во внутреннюю среду макроорганизма, а также клеточные стенки, цитоплазма` тические 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.
Некоторые вещества самостоятельно не вызывают иммунного ответа, но приобретают эту способность при конъюгации с вьгсокомолекулярными белковыми носителями или в смеси с ними. Такие вещества называют неполными антигенами, или гаптенами. Гаптенами могут быть 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 конъюгированного антигена. Гаптены иммунного ответа не ВЫзывают, но они вступают в реакцию с сыворотками, содержащими специфические к ним антитела.

Характерными свойствами антигенов являются антигенность, иммуногенность и специфичность.

Антигенность — это потенциальная способность молекулы антигена активировать компоненты иммунной системы и специфически взаимодействовать с факторами иммунитета (антитела, клонэффекторных лимфоцитов). При этом компоненты иммунной системы взаимодействуют не со всей молекулой антигена, а только с ее небольшим участком, который получил название антигенной детерминанты, или эпитопа. Иммуногеннос/пь — потенциальная способность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфический продуктивный ответ. Специфичностью называют способность антигена индуцировать

иммунный ответ к строго определенному эпитопу. Специфичность

антигена во многом определяется свойствами составляющих его эпитопов.

В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые, соматические, капсульные и некоторые другие антигены (рис. 10.2).

Жгутиковые, или Н-антигены, локализуются в их жгутиках и пред-

ставляют собой эпитопы сократительного белка флагеллина. При

нагревании флагеллин денатурирует и Н-антиген теряет свою

специфичность. Фенол не действует на этот антиген.

Соматический, или О-антиген, связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу составляют липополисахариды. О-антиген термостабилен и не разрушается при длительном кипячении.

Капсульные, или К-антигены, встречаются у бактерий, образующих капсулу. Как правило, К-антигены состоят из кислых полисахаридов (уроновые кислоты).

В структуре вирусной частицы различают ядерные (или коро-

вые), капсидные (или оболочечные) и суперкапсидные антигены.

На поверхности некоторых вирусных частиц встречаются особые

V-антигены — гемагглютинин и фермент нейраминидаза. Часть из них вирусоспецифические, кодируются в нуклеиновой кислоте вируса.

Другие, являющиеся компонентами клетки хозяина (углеводы, ли-

пиды), формируют суперкапсид вируса при его рождении путем

почкования.

Антигенный состав вириона зависит от строения самой вирус-

ной частицы. В просто организованных вирусах антигены ассоци-

ированы с нуклеопротеидами. Эти вещества хорошо растворяются

в воде и поэтому обозначаются как S-антигены (от лат. solutio —

раствор). У сложноорганизованных вирусов часть антигенов свя-

зана с нуклеокапсидом, а другая находится во внешней оболочке,

или суперкапсиде.

Антигены многих вирусов отличаются высокой степенью из-

менчивости, что связано с постоянными мутациями в генетиче-

ском материале вирусов. Примером могут служить вирус гриппа,

ВИЧ и др.

Антигены групп крови человека

Антигены групп крови человека располагаются на цитоплаз-

матической мембране клеток, но наиболее легко определяются

на поверхности эритроцитов. Поэтому они получили название

≪эришроцитарные антигены≫. На сегодняшний день известно бо-

лее 250 различных эритроцитарных антигенов. Однако наиболее

важное клиническое значение имеют антигены системы АВО и Rh

(резус-фактор): их необходимо учитывать при проведении пере-

ливания крови, пересадке органов и тканей, предупреждении и

лечении иммуноконфликтных осложнений беременности и т.д.

На цитоплазматических мембранах практически всех клеток

макроорганизма обнаруживаются антигены гистосовместимости.

Большая часть из них относится к системе главного комплекса

гистосовместимости, или МНС (от англ. Main Hystocompatibility

Complex). Установлено, что антигены гистосовместимости играют

ключевую роль в осуществлении специфического распознавания

≪свой—чужой≫ и индукции приобретенного иммунного ответа,

определяют совместимость органов и тканей при транспланта-

ции в пределах одного вида и другие эффекты.

В 1948—1949 гг. видный отечественный микробиолог и имму-

нолог Л.А. Зильбер при разработке вирусной теории рака доказал

наличие антигена, специфичного для опухолевой ткани. Позже в

60-х годах XX века Г.И. Абелев (в опытах на мышах) и Ю.С. Тата-

ринов (при обследовании людей) обнаружили в сыворотке крови

больных первичным раком печени эмбриональный вариант сыво-

роточного альбумина — а-фетопротеин. К настоящему моменту

обнаружено и охарактеризовано множество опухольассоциирован-

ных антигенов. Однако не все опухоли содержат специфические

маркерные антигены, равно как и не все маркеры обладают стро-

гой тканевой специфичностью.

Опухольассоциированные антигены классифицируют по лока-

лизации и генезу. Различают сывороточные, секретируемые опухо-

левыми клетками в межклеточную среду, и мембранные. Последние

получили название опухолеспецифических трансплантационных ан-

тигенов, или TSTA (от англ. Tumor-Specific Transplantation Antigen).

Выделяют также вирусные, эмбриональные, нормальные гипер-

экспрессируемые и мутантные опухольассоциированные антиге-

ны. Вирусные — являются продуктами онковирусов, эмбриональные

в норме синтезируются в зародышевом периоде. Хорошо известен

а-фетопротеин (эмбриональный альбумин), нормальный протеин

тестикул {MAGE 1,2,3 и др.), маркеры меланомы, рака молочной

железы и др. Хорионичсский гонадотропин, в норме синтезируе-

мый в плаценте, обнаруживается при хориокарциноме и других

опухолях. В меланоме в большом количестве синтезируется нор-

мальный фермент тирозиназа. Из мутантных белков следует от-

метить протеин Ras — ГТФ-связывающий белок, участвующий в

трансмембранном проведении сигнала. Маркерами рака молочной

и поджелудочной желез, карцином кишечника являются модифи-

цированные муцины (MUC 1, 2 и др.).

В большинстве случаев опухольассоциированные антигены

представляют собой продукты экспрессии генов, в норме вклю-

чаемых в эмбриональном периоде. Они являются слабыми имму-

ногенами, хотя в отдельных случаях могут индуцировать реакцию

цитотоксических Т-лимфоцитов (Т-киллеров) и распознаваться в

составе молекул МНС (HLA) I класса. Синтезируемые к опухоль-

ассоциированным антигенам специфические антитела не угнетают

рост опухолей.__

11. Практическое использование антигенов в медицине: вакцины, диагностикумы, аллергены. Получение, назначение.

Вакцинами называют иммунобиологические препараты, предназ_ наченные для создания активного специфического иммунитета Применяют их главным образом для профилактики, но иногда используют для лечения инфекционных болезней. Действующим началом вакцины является специфический антиген. В качестве антигена ИСПОЛЬЗУЮт

1) живые или инактивированныс микроорганй’змы (бактерии, вирусы);

2) вьщеленные из микроорганизмов специфические, так называемые протективные, антигены;

3) образуемые микроорганизмами антигенные вещества (вторичные метаболиты), играющие роль в патогенезе болезни (токсины);
4) химически синтезированные антигены, аналогичные природным;
5) антигены, полученные с помощью метода генетической инженерии.

На основе одного из этих антигенов конструируют вакцину, которая может в зависимости от природы антигена и формы препарата включать консервант, стабилизатор и активатор (адъювант). В качестве консервантов применяют мертиолат (1:10 000), азид натрия, формальдегид (О,1-О,3 %) с целью подавления посторонней микрофлоры в процессе хранения препарата. Стабилизатор добавляют для предохранения от разрушения лабильных антигенов. Например, к живым вакцинам добавляют сахарозожелатиновый агар или человеческий альбумин. Для повышения эффекта действия антигена к вакцине иногда добавляют неспецифический стимулятор-адъювант, активирующий иммунную систему. В качестве адъювантов используют минеральные коллоиды (Аl(ОН)3‚ АlРО4‘)‚ полимерные вещества (липополисахаридьх, полисахарицы, синтетические полимеры). Они изменяют физикохимическое состояние антигена, создают депо антигена на мес

КЛАССИФИКАЦИЯ ВАКЦИН

Живые вакцины

.1)аттенуированные; '

2)дивергентные;
3)векторные рекомбинантные.

Неживые вакцины:
1)МОЛеКУлярные:
полученные путем биосинтеза;

полученные путем химического синтеза;

полученные методом генетической инженерии;

2) КоРПУСКулярные;

цельноклеточные, цельновирионные;
субклетОчные, субвирионные;
синтетические, полусинтетические.

Ассциированные “

Живыеаттенуированные вакцины конструируются на основе ослабленных штаммов микроорганизмов, потерявших вирулентность, но сохранивших антигенные свойства. Такие штаммы получают методами селекции или генетической инженерии. Иногда используют штаммы близкородственных в антигенном отношении, неболезнетворных для человека микроорганизмов (дивергентные штаммы), из которых получены дивергентные вакцины. Например, для прививки против оспы используют вирус оспы коров. Живые вакцины при введении в организм приживляются, размножаются, вызывают генерализованный вакцинальный процесс и формирование специфического иммунитета к патогенному микроорганизму, из которого получен аттенуированный штамм.
Получают живые вакцины путем выращивания аттенуированных шТаммов на питательных средах, оптимальных для данного микроорганизма. Бактериальные штаммы культивируют или в ферментерах на жидких питательных средах, или на твердых питательных средах; вирусные штаммы культивируют в куриных эмбрионах, первичнотрипсинизированных, перевиваемых культурах клеток Процесс ведут в асептических условиях.

Наиболее важные вакцины: бактериальные: туберкулезная(БЦЖ), чумная, туляремийная, сибиреязвенная, против ку-лихорадкики. Вирусные: оспенная(на основе вир. оСпы коров), коревая, полиомиелитная, против желтой лихорадки, гриппозная, паротитная.

Сущ-ют векторные рекомбинантные вакцины, которые получают методом генной инженерии. В геном вакцинного штамма встраивают ген чужеродного АГ. Пр: вирус оспенной вакцины с встроенным АГ вируса гепатита Б. Таким образом, вырабатывается иммунитет на 2 вируса.

Неживые

Корпускулярные– инактивированные физическими или хим. Способами культуры бактерий или вирусов. Инактивацию проводят в оптимальном режиме, чтобы штамм сохранил свою антигенность, но лишился жизнеспомобности. Их применяют для проф-ки коклюша, гриппа, гепатита А, клещевого энцефалита.

Субклеточные и субвирионные состоят из АГ комплексов, выделенных из бакткрий и вирусов после их разрушения. Примеры: против брюшного тифа(на основе О, Н и Vi - антигенов),сиб.язвы(на основе капсульного АГ)

Молекулярные это специфические АГ в молекулярной форме, полученные методом ген.инженерии, хим.и био.синтеза. примером может служить анатоксин – токсин, сохраняющий антигенные св-ва, но теряющий токсичность вследствие обезвреживания его формалином.

Примеры: столбнячный, ботулиновый, дифтерийный анатоксины.