патогенност и вирулентност
Антигените са всякакви генетично чужди агенти, които, влизайки във вътрешната среда на тялото или образувайки се вътре в тялото, предизвикват специфична имунна реакция (образуване на имунни антитела, производство на специфични клетки - сенсибилизирани Т-лимфоцити и др.). Антителата, които се образуват в отговор на антиген, взаимодействат специфично само с този антиген, което води до образуването на комплекси антиген-антитяло.
Антигените включват огромен брой биологично активни макромолекули, обикновено от органичен произход (различни биополимери). Това са преди всичко протеини, полизахариди, нуклеинови киселини и техните комплекси с протеини от растителен, животински, микробен произход или изкуствено синтезирани вещества. Антигени са и бактерии, гъбички, протозои, вируси, животински клетки и тъкани, различни части и органели на клетки (мембрана, рибозоми, митохондрии), микробни отрови, екстракти от хелминти, отрови на много змии и пчели.
Антигените не включват нискомолекулни вещества от органичен и неорганичен характер, които са структурни компоненти на клетките и тъканите или обикновено се образуват в резултат на метаболизма (аминокиселини, натриев хлорид, етанол и др.).
1. Чуждост - структурна разлика от собствените молекули, които изграждат тялото, които определят индивидуалността на организма и са наследствено приписани на този организъм (информация за структурата на собствените му молекули се съхранява в гените, в хромозомите), следователно антигените се разпознават от имунната система като чужди (не свои).
2. Антигенност- способността да предизвиква образуването на антитела или сенсибилизирани лимфоцити.
3. Имуногенност - способност за създаване на имунитет (отнася се за микробни антигени).
4. Специфичност - способността да взаимодейства само с онези антитела, които са образувани в отговор на този антиген. Специфичността се определя от наличието на повърхността на антигенната молекула на определено място, което свързва антитялото. Тази област се нарича антигенна детерминанта или епитоп. Това е специфична химическа група, която, подобно на "ключ към ключалка", съответства на специфично място в молекула на антитяло. Именно на това място антитялото "разпознава" своя антиген и специфично го свързва. По този начин антителата се свързват и неутрализират тези антигени, които са причинили тяхното образуване. Антигените могат да имат множество епитопи.
5. Макромолекулни - антигените могат да бъдат вещества с молекулно тегло над 10 хиляди (но може да има изключения, например инсулин (MW 3800) е антиген, а декстран (MW 100 хиляди) не е антиген).
6. Ригидност на структурата - наличието на твърди структури на повърхността на молекулите, което е необходимо за стабилността на детерминантата (така че "ключът" пасва на "ключалката"). Желатинът има голямо молекулно тегло, но не е антиген, т.к. неговата молекула има много подвижна структура.
6. Колоидно състояние - антигенът трябва да е в разтворено състояние (представя се като колоиден разтвор). Кератинът има голямо молекулно тегло, но е неразтворим протеин, така че не е антиген.
За антигени от протеинов произход начинът на приложение е от значение. Те проявяват свойствата на антигени само когато се прилагат парентерално (заобикаляйки стомашно-чревния тракт, където протеините се разрушават доаминокиселини и губят своите антигенни свойства).
Пълните антигени са способни да индуцират синтеза на антитела и да се свързват с тях. Това са най-силните антигени. Те включват протеини и техните комплекси с въглехидрати, липиди и нуклеинови киселини. Те имат 2 или повече епитопа, т.е. са 2 или повече валентни.
Непълни антигени или хаптени - не предизвикват самостоятелно синтеза на антитела, но са способни да се свързват с тях. Способен да индуцира производството на антитела след комбиниране с протеинови носители с високо молекулно тегло. Хаптените са вещества с малко молекулно тегло или по-големи молекули, които нямат способността на пълни антитела. Те имат една детерминанта.
Полухаптените са неорганични радикали (йод, бром, нитрогрупа), които, подобно на хаптените, не предизвикват образуването на антитела, но придобиват тази способност след свързване с протеини. За разлика от хаптените, те не дават видима реакция с антитела, но се свързват и блокират антителата. Полухаптените могат да бъдат лекарствени вещества, които, когато се комбинират с телесни протеини, могат да причинят образуването на антитела. При последващото въвеждане на такова лекарство може да възникне непоносимост към лекарството.
Хетероантигени - често срещани антигени в различни видове живи същества (антигени на човешки еритроцити и антигени на патогена на чумата).
Алоантигени - различни антигени в рамките на един вид (антигени на човешки еритроцити с различни кръвни групи).
Автоантигени - вещества и клетки от собствените им тъкани, лишени от контакт с имунокомпетентни клетки в ембрионалния период.
Антигенна структура на бактериална клетка.
Бактериите са сложен набор от антигени. Всеки вид е цяла мозайка от антигени.
Групово-специфични антигени – еднакви при представители на различнивидове, принадлежащи към един и същ род или семейство.
Видово специфични - еднакви при представители на един вид (характерни за този вид).
Типови - еднакви в различни варианти на един и същи вид.
Бактериите имат Н-, О- и К-антигени.
H-антиген - флагела - се свързва с контрактилния протеин на флагела - флагелин. Термолабилен, разрушава се при 56 - 80С. Запазва свойствата си след обработка с фенол
О антигенът е соматичен. Този антиген е свързан с клетъчната стена на бактериите. Термостабилен е, престоява при кипене 1-2 часа.
К-антиген - капсулен. Той е разположен по-повърхностно от О-антигена и често го маскира. За да се открие О-антигенът, е необходимо да се унищожи К-антигенът чрез кипене. В пневмококите са открити К-антигени с полизахаридна природа. При антраксните бацили К-антигенът е полипептид. Vi антигенът на коремен тиф с висока вирулентност принадлежи към K-антигена.
Защитният антиген е термолабилен протеин със силно изразени имуногенни свойства. Такъв антиген е изолиран от едематозната течност на антраксния карбункул. Защитните антигени образуват причинителите на чума, бруцелоза, туларемия, магарешка кашлица.
Антигените на патогените се използват за производството на ваксини и диагностични продукти, които се използват за идентифициране на микроорганизми по антигенна структура.
Антигенната структура на микробите в хода на еволюцията може да се промени. Вирусите имат особено голяма вариабилност в антигенната си структура.