Имуногени и алергени - Студопедия

Молекулите, които предизвикват имунен отговор в тялото, се наричат имуногени. Идентифицирането на имуногена може да се извърши с помощта на моноклонални антитела. По правило алергиите се развиват под действието на имуногени, т.е. макромолекулни съединения, естествени пълни антигени. Въпреки това става все по-ясно, че много вещества с ниско молекулно тегло (промишлени токсиканти, лекарства, козметика, екологични замърсители и др.) също могат да причинят състояние на хиперреактивност, т.е. действат като алергени.

От времето на Ландщайнер е известно, че при определени условия е възможна имунна реакция към въвеждането на вещество с ниско молекулно тегло, но при условие, че то взаимодейства с носител с високо молекулно тегло, за да образува така наречения сложен антиген. По този начин химичните свойства, сенсибилизиращата доза на веществото и продължителността на контакт са важни фактори, които определят вероятността от развитие на алергия. За да предизвика имунен отговор, веществото с ниско молекулно тегло трябва да има свойствата на хаптени, т.е., от една страна, да може да взаимодейства с ендогенни структури на тялото, които имат антигенни свойства, и от друга страна, да ги модифицира, така че лимфоцитите, сенсибилизирани от този сложен антиген, да произвеждат антитела, които могат да разпознаят точно токсиканта. Нерядко алергени не са самите вещества, а продуктите от техния метаболизъм. Очевидно има пряка връзка между химическата реактивност и сенсибилизиращата активност на дадено вещество. Токсикантите, които образуват обратими връзки с кръвните протеини, не са алергени.

Сега е установено, че в имунния отговор към сложен антиген,участие на Т- и В-лимфоцити. В този случай В-клетките разпознават хаптена, а Т-клетките разпознават макромолекулния носител. Този принцип се прилага и при образуването на реакция към естествени антигени. Антигените, които активират имунния отговор само чрез взаимодействие с Т клетките, се наричат Т-зависими антигени. Антигени, които активират имунологичния процес чрез взаимодействие само с В-клетките, се наричат В-зависими антигени. Броят на веществата, действащи изключително чрез Т- и В-лимфоцитите, е изключително малък.

Както бе споменато по-горе, различни макромолекули могат да действат като носител на хаптен: протеини, полипептиди, полизахариди. Съединенията, имащи амно-, нитро-, азо-, карбаминни и някои други групи в структурата, имат специална реактивна активност при образуването на връзки с носител. Както вече споменахме, не първоначалният ксенобиотик, а продуктът от неговия метаболизъм може да взаимодейства с носителя. Това е механизмът на образуване на сложен антиген, по-специално под действието на р-аминобензенови производни върху тялото. Предполага се, че в хода на метаболитните трансформации се получава хидроксилиране или окисление на NH2 групата на веществото. Получените активни радикали лесно взаимодействат със сулфхидрилни и други функционални групи на молекулите носители, за да образуват ковалентни връзки (Фигура 4).

Фигура 4. Взаимодействие на лиганд с протеин

Такива вещества предизвикват алергични реакции към цяла група съединения, което се обяснява с близостта на тяхната структура (Фигура 5).

Фигура 5. р-аминобензен и неговите производни

Набор от алергени, които са подобни по структура, образуват "парагрупа". "Парагрупата" на аминобензенови производни включва по-специално сулфонамиди, фенотиазинови производни, ацетанилиди,азобагрила, пикринова киселина и др.

Други добре известни алергени са вещества, които също са способни да образуват силни ковалентни връзки с протеини. Това са цианати, тиоцианати, изотиоцианати, алдехиди, халоген-съдържащи вещества, тиогликолати (таблица 6). Алергените включват също метални йони Ni, Co, Zn, Hg, Ag, Cr и др.

Таблица 6. Структурата на някои нискомолекулни алергени

Име	Структура
цианати тиоцианати изотиоцианати алдехиди тиогликолати	R-OCN R-SCN R-CNS R-CH=O R-C-SH

Специален вид алергия, причинена от ксенобиотиците, е фотоалергията. В този случай образуването на силна връзка между протеиновата молекула и натрупания в кожата хаптен се активира в резултат на фотохимичната трансформация на последния, като правило, под действието на ултравиолетовите лъчи. В клиничната практика често се срещат фотоалергични реакции към хлорпромазин, псорален, сулфатни лекарства и др. (вижте раздел "Дерматотоксичност").

Сенсибилизиращите свойства на дадено вещество могат да бъдат оценени с помощта на "индекс на сенсибилизация", който е процентната вероятност за развитие на алергия при лица в контакт с веществото. Индексът на сенсибилизация на някои лекарствени вещества е представен в таблица 7.

Способността за сенсибилизиране на тялото в различни вещества не е еднакво изразена. Някои съединения (например фенилетилхидантион, виж фигура 6) причиняват алергия в 90% от случаите (поява на екзантема, подуване на кожата на лицето и лигавиците, треска), други дават усложнения в по-малко от 1% от случаите.

Фигура 6. Структура на фенилетил хидантион. преспивателно

Важен е методът на приложение на веществото. Да, пеницилин.когато се приема през устата, предизвиква алергични реакции в по-малко от 1% от случаите, при парентерални методи на приложение - в 3%, а когато се прилага върху лигавиците - до 15%.

Таблица 7. Индекс на сенсибилизация на някои лекарства

вещество	Приложение	Индекс на сенсибилизация (%)	Забележки
Пеницилин Стрептомицин Тетрациклин Сулфа лекарства Барбитурати Фенотиазини Аспирин Фенилетилхидантион Фенилметилхидантион	Локално лигавица локално кожа парентерално през устата локално - - локално през устата, парентерално локално през устата - локално през устата - -	до 9 до 30 до 20 до 5 до 3 до 50 0,2 - 3,5 80 - 90 5 -10	при пациенти - - - при пациенти на работа, придружители на работа - - - при пациенти, придружители при пациенти - -

По отношение на честотата на алергичните реакции, причинени от лекарства, пеницилинът е на първо място. Механизмът на образуване на реакция е широко проучен. Антителата се образуват върху метаболити на пеницилин, по-специално пеницилова киселина, пеницилова киселина, пенициламин. Тези съединения взаимодействат с протеини, за да образуват силни амидни връзки. Възможна е кръстосана алергия към други лекарства от групата на пеницилина. Цефалоспоринът е силно имуногенен. Разцепването на β-лактамния пръстен на лекарството разкрива реактивни групи, които осигуряват тяхното взаимодействие с протеини.

Свойствата на алергените имат производни на салицилова киселина, намиращи се под формата на примеси в дозираните форми на лекарството (анхидрид на ацетилсалицилова киселина, цис-дисалицилид и др.).

Приблизително 3% от приемащите барбитурати развиват алергични реакции. Като правило се отбелязват кожни прояви (екзантема, еритема). Дериватифенотиазините причиняват контактна кожна сенсибилизация, автоимунна агранулоцитоза, оток на Quincke. Най-често реакцията се развива при работници в производството на лекарства. Алергени са и някои анестетици (новокаин, прокаин, бензокаин), рентгеноконтрастни вещества, които причиняват кожни реакции (еритема, уртикария, булозни кожни промени, треска), адренергични блокери (увреждане на очите, серозни мембрани).

При повечето хора под действието на имуногени възниква клетъчна сенсибилизация, произвеждат се антитела. Не всеки обаче развива хиперреактивни реакции. Склонността към развитие на хиперреактивни състояния, открита в определена част от човешката популация, се обяснява с генетично обусловените характеристики на човека (виж по-горе). Това допълнително усложнява работата по контрола на качеството на околната среда и осигуряването на общественото здраве, тъй като при силно чувствителни сенсибилизирани индивиди могат да се развият неблагоприятни ефекти от дози токсични вещества, които са много по-ниски от допустимите.

Механизмите на действие на алергените са обобщени в таблица 8.

Таблица 8. Механизми на действие на токсиканти, които причиняват алергизация на тялото и активиране на автоимунни процеси

- веществото или неговите метаболити са пълни антигени; - веществото или неговите метаболити са хаптени, способни да образуват имуногени и автоантигени с кръвни протеини; - веществото или неговите метаболити се свързват ковалентно с макромолекулите на белите дробове, кожата, стомашно-чревния тракт и др.; - веществото директно уврежда имунната система, активирайки В-лимфоцитите, Т-лимфоцитите, увеличавайки съотношението помощници / супресори; - увреждане на орган от химическо вещество с освобождаване на "скрити" антигени, като по този начин се превръщат в автоантигени; -ксенобиотиците и макромолекулите на телесните тъкани имат общи антигенни детерминанти;

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: