Антигены и иммуноглобулины.
У антигена может быть 2 значения:
1. индуктор иммунного ответа:
· иммуноген антиген, вызывающий формирование активного иммунного ответа
· толероген антиген- вызывает специфическую неотвечаемость – толерантность.
2. антиген – мера биологической индивидуальности или иммунобиологический маркер клетки.
Свойства антигенов:
1. специфичность – уникальность структуры и пространственной конформации молекулы антигена.
2. лигандность – свойство антигена быть лигандом- связываться со специфической молекулой к нему( антителу или рецептору)
3. иммуногенность – количественная характеристика антигена, характеризующая способность индуцировать силу иммунного ответа.
Классификация антигенов:
1. полные – вещества белковой, полисахаридной или фосфолипидной природы. Способны вызывать смешанный иммунный ответ.
2. неполные – гаптены. Вещества более простой химической структуры, которые способны вызвать иммунный ответ только при коньюгации с высокомолекулярными носителями:
· сложные – полипептиды из 4 –8 аминокислот, полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты.
· Простые – химические группировки, отдельные аминокислоты, моносахариды.
Классификация антигенов:
1. корпускулярные – крупные частицы, бактерии, вирусы
2. растворимые – липополисахариды, белки
3. ксеноантигены – антигены тканей, отличающиеся на видовом уровне
4. аллоантигены – антигены тканей, отличающиеся на внутривидовом уровне
5. трансплантационные – антигены клеточной поверхности, контролируются МНС
6. аутоантигены – антигены своих клеток
7. аллергены – яды пищи, пыльцы и т. д. Вызывают повышенную реактивность
8. толерогены – вызывают ареактивность
9. синтетические
10. гаптены
Структура молекулы антигена.
Условно выделяют две части:
· Низкомолекулярная часть – информационная часть. Ее составляют ее антигенные детерминанты, ЭПИТОПЫ, на нее идет иммунный ответ. Эпитопы – это гаптен.
· Высокомолекулярная часть – несущая часть.
ВАЛЕНТНОСТЬ – это количество эпитопов.
Тип антигена | Молекулярная Масса, кДа | Иммуноген – ность | Преципитация со специфическим антителом | Валентность |
Полные АГ: · Белки · Полисах. | Ø 10 Ø 600 | + | + | Поливален – тны |
· сложные гаптены · простые гаптены | <10 <600 | - - | + - | Бивалентны Моновалент – ны |
Карл Ланштейнер изучал антигены( группы крови), за что был удостоен Нобелевской премии.
Многообразие антигенов.
В природе существует более 1011 антигенов.
По влиянию на иммунокомпетентные клетки все антигены делятся на:
1. тимус – зависимые( Т - зависимые)
2. Т – независимые(Т - independent):
· Ti 1
· Ti 2
Т – зависимые антигены вызывают Т – клеточный или гуморальный ответ с обязательным участием Т – хелперов и формированием иммунологической памяти.
СУПЕРАНТИГЕНЫ – поликлональный активатор Т – лимфоцитов, входит в состав некоторых бактерий.
К Т – зависимым антигенам относится большое количество природных антигенов: антигены человека, все живые вакцины, аллергены.
Т – независимые антигены вызывают простой гуморальный ответ( В - клеточный), без участия Т – хелперов и формирования иммунологической памяти.
Тi 1 – антигены – содержат митогенные участки, что позволяет им выступать поликлональными активаторами В – лимфоцитов, без строгой специфичности ответа. К ним относят:
· Эндотоксины
· Липополисахариды Гр - бактерий
· Антигены вируса Эпштейна – Барра
· Антигены герпетического вируса
· Антигены аутологичной микрофлоры
Ti 2 – содержат многократно повторяющиеся эпитопы, что позволяет им перекрестно связывать антигены. К ним относятся:
· Полисахариды Г+ и Г – бактерий
· Полимеры( поливинилпирролидин)
· Убитые вакцины
Группа антител | Т - ответ | В - ответ | Память |
Т – зависимые | + | IgM, IgG, IgA, IgE | + |
Тi 1 | - | IgM | - |
Ti 2 | - | IgM, +-IgG | +( a little) |
Этапы биотрансформации антигена в макроорганизме.
Судьба антигена в организме зависит от пути введения, интенсивности метаболизма в ткани, исходного состояния иммунной системы, ее биоритмов.
v При внутривенном попадании антигена накопление идет в селезенке и печени
v При попадании через ткань( подкожно, внутримышечно) накапливается в лимфоузлах
v При внедрении через слизистые оболочки накапливается в МАЛТ – мукозоассоциированной лимфоидной ткани
1 ФАЗА – быстрого уменьшения концентрации – 24 часа
2 ФАЗА – медленного уменьшения концентрации – 5 – 7 суток
3 ФАЗА – иммунологическая элиминация. Может быть неполной или полной. Неполная ведет к персистенции антигена в организме.
Условия усиления иммуногенности антигенов:
1. увеличение молекулярной массы за счет несущей части( добавление полиэлектролитов)
2. придание гидрофобных свойств
3. повышение гибкости полипептидных цепей за счет замены D – аминокислот на L – аминокислоты.
4. создание коллоидного состояния
5. достижение оптимальной дозы антигена( один и тот же антиген может вызвать и иммунологический ответ, и толерантность)
6. внесение адьювантов – веществ, усиливающих иммуногенность антигена за счет изменения физико – химических свойств и других условий( квасцы, липополисахариды, адьювант Фрейда)
7. изменение способа введения в организм и темпов введения.
Вакцины.
Вакцины – это медицинские препараты для запуска искусственных иммунных ответов. Существуют натуральные вакцины:
1. живые – микробы в живом виде, но в ослабленном состоянии( аттенуированном)
2. убитые – против коклюша, пневмококка, гемофильной палочки, вируса клещевого энцефалита
3. химические- экзотоксин превращают в анатоксин. Против дифтерии и столбняка.
Существует еще классификация вакцин по виду микроба, на который она действует:
· бактериальные – менингококковая вакцина, вакцина против холеры
· вирусные – против полиомиелита, гепатита
· комбинированные – АКДС – адсорбированная коклюшно – дифтерийно – столбнячная.
Биотехнологические вакцины – ДНК – вакцины. Это бактериальная ДНК, в которую биотехнологически встроен ген, кодирующий иммуногенный белок. ДНК экспрессирует белок под контролем промотора. Это самый короткий путь вакцинации.
Иммуноглобулины.
Это белки из суперсемейства иммуноглобулиноподобных молекул, которые выполняют роль рецепторов и эффекторов гуморальных ответов( антител), а также участвуют в неспецифической резистентности.
Специфическая функция –распознавание и связывание антигенов.
Каталитические антитела – одновременно и антитела, и ферменты – абзайны(enzyme).
Неспецифические функции антител:
1. опсонизация объектов фагоцитоза
2. активация комплемента
3. фиксация на клетках
4. прохождение через плаценту IgG
Свойства антител:
· специфичность
· валентность(2- 10)
· авидность – прочность связи с антигеном на основе поливалентности
· аффинность – прочность связи с антигеном на основе соотношения специфичности
· растворимость
· термостабильность у большинства
· цитофильность у меньшинства
Все иммуноглобулины – гликопротеины, содержат до 5 – 15 % углеводов( сиаловая кислота).
ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА ИММУНОГЛОБУЛИНОВ. Последовательность сотен аминокислотных остатков, которые частично определяют специфичность.
ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА. Укладка полипептидных цепей, поддерживаемая водородными и сульфидными связями. Альфа тип укладки.
ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА. Пространственная конформация отдельных участков цепи с образованием доменов за счет дисульфидных, водородных, ионных и гидрофобных связей. Эта структура придает антителу растворимость.
ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА. Окончательная конформация всей молекулы, которая приобретает свойства биологически активного комплекса со всеми свойствами.
Структура антитела.
Ее расшифровали Pober and Edelman.
Щелочь и меркаптоэтанол позволяют расщепить молекулу иммуноглобулина на 4 полипептидные цепи:
· две тяжелых идентичных цепи – Н(heavy)
· две идентичных легких цепи – L – цепи
5 классов Н – цепей: μ, γ, α, ζ, δ. Гены кодируются в 14 хромосоме.
L – цепи делятся на 2 типа: λ( 22 хромосома), χ( 2 хромосома).
Папаин позволил расщепить молекулу иммуноглобулина на 3 фрагмента:
· 2 идентичных Fab – фрагмента, содержащих сайты для антигена
· 1 Fc – фрагмент
то есть по шарнирным областям.
Каждый из доменов выполняет определенную функцию. Вариабельные домены содержат сайты для связывания антигенов. Пространство между сайтом антитела и молекулой антигена называется иммунологическим синапсом, он поддерживает 4 типа связей и является комплементарным:
· электростатические
· гидрофобные взаимодействия для поверхностей
· Ван – дер – Ваальсовы взаимодействия
· Водородные связи
Многообразие иммуноглобулинов.
ИЗОТИПИЛ – видовая гетерологичность. Присуща каждому виду в связи с отличиями в строении вариабельных( V) и константных(С) доменов. По изотипии наши иммуноглобулины делят на 5 классов: IgM, IgG, IgE, IgA, IgD – зависит от варианта тяжелой цепи.
АЛЛОТИПИЛ – это индивидуальная гетерологичность в строении тяжелых цепей и легких за счет наследственных аллельных вариантов( у γ – цепей много аллотипов).
ИДИОТИПИЛ – клональная гетерологичность. Многообразие специфичности за счет отличающихся сайтов( для каждого антигена).
Лекция № 5.
Дата добавления: 2016-02-20; просмотров: 840;