Слайд 2Понятие об антигенах
От англ. antibody generator.
Антиген – это полимер
органической природы, генетически чужеродный для макроорганизма, при попадании в последний
вызывающий иммунные реакции, направленные на его устранение.
Происхождение:
∙ из любого чужого организма или клетки;
∙ из собственного организма (эпигенетическая или генетическая мутация) клеток;
∙ получены искусственно.
Генетическая чужеродность
Слайд 3Строение антигенов
Антигенные детерминанты (эпитопы):
линейные,
конфармационные
концевые
центральные
глубинные (скрытые)
Валентность АГ:
1 эпитоп на 5000 дальтон относительной молекулярной массы молекулы АГ.
Слайд 4Свойства антигенов:
чужеродность;
антигенность;
специфичность;
иммуногенность;
макромолекулярность;
коллоидность (растворимость).
Слайд 5Чужеродность
Чужеродность → биология и палеонтология (изучение филогенеза, уточнение классификации), криминалистика
(установление кровного родства, принадлежность улик, фальсификация пищевых продуктов).
Перекрестно реагирующие антигены.
Антигенная мимикрия.
Слайд 6Антигенность – потенциальная способность молекулы АГ (эпитопов) к специфическому взаимодействию
с факторами иммунной системы (антитела, клон лимфоцитов), зависит от наличия
и числа антигенных детерминант АГ.
Специфичность – способность АГ избирательно реагировать со строго определенными АТ или клонами лимфоцитов, также зависит от наличия тех или иных антигенных детерминант.
Слайд 7Иммуногенность
Иммуногенность – свойство АГ вызывать в макроорганизме иммунный ответ.
Степень
иммуногенности зависит от 3 групп факторов:
∙ свойств самого
АГ;
∙ динамики поступления АГ в организм и его выведения;
∙ состояния макроорганизма.
Слайд 8Свойства самого АГ
Чужеродность
Природа
Химический состав
Молекулярная масса
Структура
Растворимость АГ
Слайд 9Динамика поступления и выведения АГ
Способ введения АГ.
Количество поступающего АГ: чем
его больше, тем более выражен иммунный ответ. Передозировка АГ –
иммунологическая толерантность.
Чувствительность к катаболическому разрушению ферментами макроорганизма.
Слайд 10Состояние макроорганизма
Результат иммунизации связан с генотипом особи. Выделяют иммунологически реактивных
и иммунологически инертных индивидуумов.
Функциональное состояние макроорганизма – психоэмоциональный и гормональный
фон, интенсивность обменных процессов и др.
Слайд 11Управление иммуногенностью АГ
Адьюванты (от лат. adjuvare – помогать) – способны
неспецифически усиливать иммуногенность АГ.
Функции адьювантов:
∙ депо
АГ;
∙ стимуляция фагоцитоза;
∙ митогенное действие на лимфоциты;
∙ продукция цитокинов.
Адьюванты: гидроксид или фосфат алюминия, масляные эмульсии, ЛПС.
Слайд 12Иммуногенность и толерогенность
Иммунный
ответ
Толе-
рантность
Слайд 13Суперантигены
Каждый АГ может взаимодействовать с предсуществующими антиген-реактивными клетками (АРК), изначальное
количество которых составляет не более 0,01% всех АРК.
Суперантигены способны
активировать до 20% АРК.
Белковые токсины бактерий, энтеротоксин стафилококка, некоторые вирусы и др.
Аутоиммунные реакции.
Слайд 14Классификация антигенов
По происхождению: экзогенные и эндогенные.
По природе: биополимеры белковой (протеины)
и небелковой природы (полисахариды, липиды, ЛПС, нуклеиновые кислоты и др.).
По
структуре: глобулярные и фибриллярные.
По необходимости участия Т-лимфоцитов в индукции иммунного ответа: Т-зависимые и Т-независимые (полимерная форма флагеллина, ЛПС, сополимеры D-аминокислот → суперантигены).
Слайд 15Классификация антигенов
По иммуногенности:
Полноценные АГ обладают выраженной иммуногенностью и
антигенностью, большой размер молекулы (частицы) в виде глобулы и хорошо
взаимодействуют с факторами иммунитета.
Неполноценные АГ (гаптены) не облодают иммуногенностью, но обладают антигенностью.
Слайд 16Классификация антигенов
По
степени чужеродности:
Ксеногенные АГ (или гетерологичные) – «АГ Форсмана».
Аллогенные
АГ (или групповые) – АГ группы крови, раковоэмбриональные АГ (α-фетопротеин, трансферрин) и др. Аллогенные ткани при трансплантации отторгаются макроорганизмом. Микробы на основании групповых АГ могут быть подразделены на серогруппы.
Изогенные АГ (или индивидуальные) – АГ, общие только для генетически идентичных микроорганизмов. Изотрансплантанты не отторгаются при пересадке. Примеры: АГ гистосовместимости людей, типовые АГ бактерий.
Слайд 17Классификация антигенов
Органо- и тканеспецифические АГ.
Аутоантигены
Забарьерные АГ.
Слайд 18Антигены организма человека
Аллогенные АГ: АГ системы АВ0, АГ системы резус
(Rh)
Изогенные АГ: АГ главного комплекса гистосовместимости (МНС, от англ.
major histocompatibility complex). Продукты генов МНС у человека относятся к системе лейкоцитарных антигенов HLA (от англ. Human Leukocyte Antigen – АГ лейкоцитов человека). HLA – гликопротеины, которые прочно связаны с клеточной мембраной.
Слайд 19HLA I класса
HLA I класса находятся на мембранах всех клеток
организма за исключением эритроцитов.
HLA I класса обусловливают биологическую индивидуальность
(«биологический паспорт») и являются маркерами «своего» для иммунокомпетентных клеток (Т-хелперы, Т-киллеры).
Распознавание антигена
Т-лимфоцитом
Слайд 20HLA II класса
HLA II класса обнаруживаются на клеточной мембране антигенпредставляющих
клеток.
HLA II класса участвуют в представлении чужеродного АГ иммунокомпетентным
клеткам для их специфического распознавания.
Слайд 21Опухолевые антигены
Злокачественное перерождение нормальной клетки сформированного макроорганизма сопровождается началом биосинтеза
особых белков, которые встречаются лишь в эмбриональном периоде развития –
раково-эмбриональные АГ (α-фетопротеин, трансферрин).
Лабораторное определение этих АГ – ранняя диагностика некоторых новообразований (первичного рака печени).
Слайд 22CD-антигены
Антигены кластерной дифференцировки (Cell Differentiation Antigens или Claster Definition). Около
200 вариантов.
Гликопротеины, относятся к суперсемейству иммуноглобулинов.
Маркеры иммунокомпетентных клеток: CD3 –
Т-лимфоциты; CD4 – Т-хелперы; CD8 – Т-цитотоксические лимфоциты; CD11a – моно- и гранулоциты; CD11b – естественные киллеры; CD19-22 – В-лимфоциты и др.
Слайд 23Антигены бактерий
Группоспецифические АГ – встречаются у разных видов одного и
того же рода или семейства, видоспецифические – у различных представителей
одного вида и типоспецифические АГ – у разных вариантов в пределах одного и того же вида. По наличию типовых АГ виды микроорганизмов подразделяются на серологические варианты, или серовары.
В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые, соматические, капсульные и некоторые другие АГ.
Слайд 24Антигены бактерий
Жгутиковые, или H-АГ – флагеллин. При нагревании H-АГ денатурируют
и теряют свою специфичность. Фенол не действует на Н-АГ.
Соматический, или
О-АГ связан с клеточной стенкой бактерий (ЛПС), термостабилен, но подвержен действию альдегидов (например, формалина) и спиртов.
Слайд 25Антигены бактерий
Капсульные (К-АГ), состоят из кислых полисахаридов (уроновые кислоты), у
бациллы сибирской язвы – из полипептидных цепей. По чувствительности к
нагреванию различают три типа К-АГ: A, B и L. Вариантом К-АГ является Vi-АГ.
Антигенными свойствами обладают бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые белки, которые секретируются бактериями (туберкулин).
АГ с высокой иммуногенностью, полностью обеспечивающие иммунитет к инфекционному агенту – протективными.
Слайд 26Антигены вирусов
Ядерные (или коровые), капсидные (или оболочечные) и суперкапсидные (H,
N и др.).
Вирусспецифические АГ; АГ –компоненты клетки хозяина (углеводы,
липиды).
АГ многих вирусов отличаются высокой изменчивостью.
Слайд 27Процессы, происходящие с АГ в макроорганизме
Пути проникновения АГ в макроорганизм:
∙ через дефекты кожных покровов и слизистых оболочек;
∙ путем всасывания в ЖКТ (эндоцитоз эпителиальными клетками);
∙ межклеточно;
∙ через клеточно (вирусы).
АГ → лимфа → лимфоидная ткань печени, селезенки, легких и других органов → иммунологические реакции.
Слайд 28Ответная реакция на АГ
Пути инактивации и удаления АГ из макроорганизма:
фильтрация и концентрирование АГ в лимфоидных образованиях;
специфическое распознавания «свой-чужой»;
иммунное реагирование;
выработка
факторов регуляции и иммунитета (АТ, клоны лимфоцитов);
связывание и блокирование биологически активных участков молекулы АГ;
разрушение и отторжение АГ;
полная утилизация, изоляция или выведение из макроорганизма остатков АГ.
Восстановление гомеостаза, формирование иммунологической памяти, ареактивности или гиперергии.
Слайд 30Понятие об антителах
АТ – это иммуноглобулины, вырабатываемые
в ответ на введение АГ и способные специфически связываться с
АГ и участвовать во многих иммунологических реакциях.
АТ – γ-глобулиновая фракция белков сыворотки крови (15-25% белков сыворотки).
АТ синтезируются В-лимфоцитами. Контакт с АГ → созревание В-клеток в антителобразующие клетки (АОК). Плазматические клетки.
Слайд 31Антителобразующие клетки
Покоящийся лимфоцит
Активирующийся лимфобласт
Плазматическая клетка
Апоптоз плазматической клетки
Слайд 32Типы иммуноглобулинов
Иммуноглобулины:
∙ циркулирующие АТ (сывороточные и секреторные);
∙ рецепторные молекулы на иммунных клетках;
∙ миеломные белки (белки Бенс-Джонса).
По структуре, антигенному составу и по выполняемым ими функциям Ig подразделяются на 5 классов: IgG, IgM, IgE, IgD.
Использование: диагностика, лечение, профилактика инфекционных и соматических болезней.
Слайд 33Молекулярное строение АТ
Ig – гликопротеины.
Две тяжелые (550-660 аминокислотных остатков,
50-77 кДа) и две легкие (220 аминокислотных остатков, 25 кДа).
Н- (от англ. heavy – тяжелый) и L- (от англ. light – легкий) цепи.
(–S–S–).
«Шарнирный» участок.
Молекула Ig может легко менять свою конформацию в зависимости от окружающих условий и состояния.
Слайд 34Молекулярное строение АТ
Легкие цепи: κ и λ.
Тяжелые цепи: α,
γ, μ, ε и δ. Подтипы: α1- и α-2; γ1,
γ2, γ3, γ4.
Вторичная структура – доменное строение: Н-цепи: 4-5, L-цепи: 2.
Домен – 110 аминокислотных остатков.
С-домены (от англ. constant – постоянный), и V-домены (от англ. variable – изменчивый). Легкая цепь: по одному V- и С-домену, Тяжелая: один V- и 3-4 С-домена.
Гипервариабельная область – 25 % V-домена.
Слайд 35Молекулярное строение АТ
Антигенсвязывающий центр (паратоп).
Папаин → три фрагмента: два Fab
и Fc.
Fab – связывание с АГ;
Fc – взаимодействие
с С1 → активация комплемента по классическому пути, Fc-рецепторы) на мембране клеток макроорганизма и некоторых микробов (белок А стафилококка).
Пепсин → два фрагмента: Fc и F(ab)2.
Слайд 36Дополнительные полипептидные цепи Ig
IgM, IgA – J-пептид (от англ. join
– соединяю).
Секреторные IgA – S-пептид (от англ. secret –
секрет), секреторный компонент (71000, β-глобулин).
Рецепторный иммуноглобулин – М-пептид (от англ. membrane – мембрана).
J- и M-пептиды присоединяются к Ig в процессе биосинтеза. S-пептид синтезируется эпителиальными клетками и является их рецептором для IgA; присоединяется к молекуле IgA при его прохождении через эпителиальную клетку.
Слайд 37Антигенность АТ
Антигенные детерминанты Ig:
Видовые детерминанты характерны для Ig всех особей
данного вида, определяются строением L- и H-цепей.
Изотипические детерминанты – групповые,
локализуются в Н-цепи и служат для дифференцировки Ig на 5 изотипов (классов) и множество подклассов.
Аллотипические детерминанты – индивидуальны, располагаются в L- и H-цепях.
Идиотипические детерминанты – особенности строения антигенсвязывающего центра Ig, располагаются в V-доменах.
Слайд 38Механизм взаимодействия АТ с АГ
В процессе взаимодействия с АГ участвует
антигенсвязывающий центр (паратоп) Fab-фрагмента.
АТ взаимодействует лишь с антигенной детерминантой
(эпитопом) АГ.
АТ отличает специфичность взаимодействия, т.е. способность связываться со строго определенной антигенной детерминантой.
Слайд 39Механизм взаимодействия АТ с АГ
[АГ]+[АТ] ↔ [ИК]
Сила нековалентной связи
зависит прежде всего от расстояния между взаимодействующими химическими группами.
![Механизм взаимодействия АТ с АГ[АГ]+[АТ] ↔ [ИК] Сила нековалентной связи зависит прежде всего от расстояния между взаимодействующими](/img/thumbs/17eb499c38a3040719d72ba329f2dabc-800x.jpg "АНТИГЕНЫ Механизм взаимодействия АТ с АГ[АГ]+[АТ] ↔ [ИК] Сила нековалентной связи зависит")
