Антигени - Реакции антиген-антитяло - Библиотека по медицина
Антигените(на гръцки анти- срещу + gennao създавам, произвеждам) са биоорганични вещества, които имат признаци на генетична чуждост (антигенност) и при въвеждане в тялото предизвикват развитие на имунен отговор.
Антигенността е присъща не само на протеините, но и на много сложни полизахариди, липополизахариди, полипептиди, както и някои изкуствени високополимерни съединения. А. може да се намери в микроби (микробни антигени) и в тъкани (тъканни антигени) на животни и растения. Имунният отговор към въвеждането на A. може да се прояви под формата на стимулиране на производството на антитела, клетъчни реакции на забавена свръхчувствителност, трансплантационен имунитет или поява на толерантност (вижИмунитет).
Терминът "антиген" се използва в двоен смисъл: за означаване на определено молекулярно хомогенно вещество, пречистено от примеси (например кристален серумен албумин, яйчен албумин, пречистен микробен токсин и др.) Или сложни препарати, клетки или тъкани, съдържащи голям брой индивидуални антигенни вещества.
Микробните А. са в основата на имунизиращите препарати -ваксини,вкл. токсоиди - бактериални екзотоксини, неутрализирани от формалин. Най-важните за развитието на имунитет ваксиниращи A. се наричат защитни.
Молекулното тегло е от голямо значение за проявата на антигенност. например аминокиселини, които са свързани в полипептидна верига с достатъчен размер и сложност, придобиват антигенност. Има вещества, които са достатъчно специфични, за да носят признаци на чуждост, но имат малък молекулен размер. Те предизвикват имунни реакции, смесени със специални стимуланти на антитела. Минималното молекулно тегло, необходимо запрояви на антигенност, трябва да са поне десетки хиляди. например овалбуминът (един от пълните антигени с ниско молекулно тегло) има молекулно тегло 40 000, серумният албумин около 70 000. Протеините с по-ниско молекулно тегло могат да стимулират производството на антитела, когато се прилагат със стимуланти като адюванта на Freund. Такива вещества включват, например, рибонуклеаза (молекулно тегло 13000), инсулин (молекулно тегло 6000). Най-малкото молекулно тегло на веществата, срещу които е възможно да се получат антитела, без да се прикрепят към други, по-големи молекули, е приблизително 1000 (вазопресин, ангиотензин). Полипептидите, по-големи от 8 аминокиселини, задължително са антигени.
Има няколко обяснения за значението на молекулното тегло за осъществяването на неговите антигенни функции. Има предположения за значението на факта, че по-големите молекули се поемат по-ефективно от макрофагите и не се отделят от тялото за по-дълго време. По-късно беше получено по-рационално обяснение на този феномен. Малко след откриването на Т- и В-лимфоцитите и тяхното взаимодействие за иницииране на имунен отговор, беше показано, че лимфоцитите носят различни рецептори на повърхността си. В-лимфоцитните рецептори имат афинитет към малки структурни специфики на антигенната молекула, към нейните антигенни детерминанти; Т-лимфоцитите имат рецептори за основната носеща част на молекулата. За предизвикване на имунен отговор е необходимо да се стимулират и двата вида лимфоцити, при които размерът на антигенната молекула е от съществено значение.
Веществото като антиген се характеризира с чуждост, антигенност, имуногенност и специфичност.
Чуждостта е понятие, неотделимо от антигена. Без чуждост няма антиген по отношение на товатяло. например заешкият албумин не е антиген за това животно, но е генетично чужд за морското свинче.
Антигенността е мярка за антигенно качество, като по-голяма или по-малка способност за индуциране на производството на антитела. По този начин се произвеждат повече антитела за говежди серумен гама-глобулин в заек, отколкото за говежди серумен албумин.
Имуногенността е способността за създаване на имунитет. Това понятие се отнася главно до микробни А., осигуряващи създаването на имунитет (имунитет) към инфекции.
Например, причинителят на дизентерия е силно антигенен, но не е възможно да се получи изразен имунитет срещу дизентерия. Причинителят на коремния тиф е едновременно силно антигенен и силно имуногенен. Следователно ваксината срещу коремен тиф създава изразен имунитет.
Специфичност - антигенни характеристики, отличаващи И. един от друг. Има вещества, които имат свой специфичен вид,
Антигени, получени чрез свързване на химична група към протеинова молекула, която осигурява нова имунологична специфичност, се наричат конюгирани антигени.
Когато животните се имунизират с конюгиран A., състоящ се от същия протеин, но съдържащ различни въведени химични групи, се образуват антитела, които са специфични за тези повърхностни детерминанти. Следователно специфичността се определя от въведената химична група, наречена антигенна детерминанта (епитоп).
Една и съща антигенна детерминанта под формата на хаптен, разположен върху различни носители, осигурява производството на антитела със същата специфичност. Въпреки това, антигенността на получените комплекси е различна за различните молекули носители. Това показва наличието напоне две разпознаващи клетъчни системи: за антигенната детерминанта и за носещата част на молекулата.
Големите протеинови или полизахаридни молекули носят няколко детерминантни групи. Чрез определяне на броя на молекулите на антитялото, прикрепени към една молекула на антиген, се изчислява броят на реактивните групи (валентности) на различни протеини. Този брой нараства пропорционално на увеличаването на молекулното тегло на протеиновите молекули.
Броят на детерминантните групи на една протеинова молекула е от съществено значение за осъществяването на нейната антигенна функция. По този начин, за да може конюгиран антиген, съдържащ арсанилова киселина, да бъде утаен от анти-арсанилов серум, неговата молекула трябва да носи най-малко 10-20 молекули арсанилова киселина. Различни антигенни детерминанти, разположени върху молекула на протеинов полизахарид, не са еквивалентни в процеса на стимулиране на имунния отговор.
Полизахаридите, съдържащи различни захари и аминозахари, сами по себе си, без да са свързани с липид или протеин, с достатъчно молекулно тегло, могат да действат като пълноценен А. Те задължително трябва да имат повтарящи се структурни елементи. Примери са А. кръвни групи, полизахаридни комплекси от пневмококови капсули. Липидите и стероидите не са антигенни. Предполага се, че мастните киселини, които формират основата на липидите, нямат достатъчна твърдост на молекулярната структура, т.к. съдържат дълги вериги от парафинови въглеводороди. Стойността на твърдостта на структурата е показана чрез примера на ниско антигенен желатин, протеин, който няма стабилна конфигурация поради високото съдържание на глицин. Въвеждането на 2% тирозин или други групи с твърда структура в молекулата превръща желатина в вещество с изразени антигенни свойства.
Разграничете антигенната специфичностняколко основни вида: видова и групова специфичност, както и хетероспецифичност. Специфичността на видовете позволява да се разграничат представители на един вид организми от индивиди на друг вид чрез така наречения видово-специфичен А. С помощта на антитела срещу човешки серумни протеини (така наречените анти-човешки видово-специфични серуми), кръвно петно, принадлежащо на човек, лесно се разграничава от всяко кръвно петно от животни. Според различните бактериални А (О-антиген, Н-антиген, К-антиген и т.н.) е възможно да се разграничи не само вида на бактериите, но и техните варианти. Груповата специфичност причинява различия между индивидите от един и същи вид организми.
Антигените, по които индивиди или групи от индивиди от един и същи вид се различават един от друг, се наричат изоантигени (ало-антигени). За човешки еритроцити, с изключение на ABO изоантигени. са известни повече от 70 други, обединени в 15 изоантигенни системи. Подробно е проучена химичната структура на изоантигените на кръвните групи от системата ABO. Доказано е, че тези антигени са полизахаридни комплекси. Изоантигените включват антигени на хистосъвместимост или трансплантационни антигени. причиняващи вътревидови различия в клетките и тъканите, водещи до тяхната несъвместимост по време натрансплантацияна органи и тъкани.
Хетероспецифичност - обща специфичност за представители на различни видове антигенни комплекси или общи антигенни детерминанти на антигенни комплекси,
Протеините могат да придобият нова антигенна специфичност чрез образуване на комплекси с редица лекарствени вещества, които в тези случаи действат като хаптени. Това може да обясни появата налекарствени алергии,вкл. и алергични реакции към антибиотици, които сами по себе си не са антигенни. като сенсибилизация къмпеницилин се развива при 1% от пациентите, които го приемат парентерално. Доказано е, че не самият пеницилин е свързан с протеини, а неговите продукти на разграждане, по-специално бензилпеницилова киселина. Амидопирин, хинидин, фенолфталеин и някои други лекарства имат афинитет към протеините на кръвните клетки. Свързвайки се с тях, те могат да причинят имунни увреждания, придружени от развитие на анемия и левкопения. Осъществяването на този процес става при определена предразположеност на индивида – вродена или придобита.
Често лекарствено модифицираните антигенни вещества на тялото се наричат автоантигени. Това обаче не е съвсем точно Истинските автоантигени са нормални компоненти на тялото, срещу които възникват антитела (автоантитела) или клетъчни автоимунни реакции при автоимунни заболявания (вижтеАвтоалергия,Автоимунни заболявания).
Библиография:Зотиков Е.А. Човешки антигенни системи и хомеостаза, М, 1982; Косяков П.Н. Идоантигени и изоантитела на човека в норма и патология, М., 1974; Петров Р.В. Имунология, М., 1987.