Антигены бактерий

Антигены бактерий и вирусов

Антигены бактерий

Наиболее важными для изучения особенностей иммунного ответа являются антигены микроорганизмов — бактерий и вирусов.

В качестве антигенов у бактерий выступают белки, полисахариды, липополисахариды, липопротеиды, нуклеопротеиды и тому подобное. У микроорганизмов различают группоспецифические, видоспецифические и типоспецифические (вариантные) антигены.

Первые встречаются у разных представителей одного рода или семьи; вторые — у разных представителей одного вида; третьи — у отдельных вариантов одного вида, в результате чего их разделяют на серовары (серологические варианты).

Так, у Streptococcus pneumoniaе различают 80 сероваров.

Среди бактериальных антигенов выделяют Н, О, К и другие. Н-антигены — это жгутиковые антигены, которые получили название от Н-штаммов протея (от нем. Hauch — дыхание). Е. Вейль и А. Феликс наблюдали, что Н-штаммы дают на твердой питательной среде сплошной рост, а О-штаммы (от нем. Ohne hauch — без дыхания) растут в виде отдельных колоний.

Н-антиген представляет собой белок флагеллин. Он разрушается при нагревании (56-80°С), а после обработки фенолом сохраняет свои антигенные свойства.

О-антиген грамотрицательных бактерий связан с липополисахаридом клеточной стенки. Антигенной детерминантой ЛПС (липополисахарида) являются О-специфические боковые цепи, состав которых существенно различается не только у разных видов, но и в пределах одного вида у разных сероваров. В них содержатся гексозы (галактоза, глюкоза, рамноза т.п.) и N-ацетилглюкозамин.

Ранее этот антиген называли соматическим (расположенным в содержимом клетки, в соме), но это не совсем правильно, потому что О-специфические цепи немного выступают над поверхностью клетки.

Полный соматический антиген в S-форме содержит полисахаридный гаптен.

При переходе в R-форму соматический антиген теряет выраженную видовую специфичность, что связано с потерей специфического полисахарида.

Соматическими антигенами считают также липопротеиды. Как и ЛПС, они являются термостабильными антигенами, выдерживают нагревание до 80-100°С в течение 1-2 часов, не разрушаются после обработки формалином и спиртом.

При иммунизации животных живыми культурами, которые имеют жгутики, образуются антитела к О- и Н-антигенам, а при иммунизации кипяченой культурой — только к О-антигену.

К-антигены (капсульные) так же, как и О-антигены связаны с ЛПС клеточной стенки и капсулой, но зачастую содержат кислые полисахариды: глюкуроновую, галактуроновую и другие уроновые кислоты. По чувствительности к температуре К-антигены разделяют на А, В, М и L-антигены. Наиболее термостабильны А и М-антигены, которые могут выдерживать кипячение в течение 2 ч.

В-антигены выдерживают нагревание при температуре 60°С в течение часа, а L-антигены разрушаются при нагревании до 60°С.

К-антигены часто маскируют О-антигены, поэтому для того, чтобы разрушить К-антигены, необходимо прокипятить культуру.

Наиболее полно изучен капсульный Vi-антиген брюшнотифозной сальмонеллы и некоторых энтеробактерий. Из-за высокой вирулентность Vi-антиген назвали антигеном вирулентности.

Капсульные антигены обнаружены у Streptococcus pneumoniae (80 сероваров), Klebsiella pneumoniae (70 сероваров), в том числе возбудителей риносклеромы, у Bacillus anthracis (капсулы полипептидной природы). Антигены риккетсий, хламидий, микоплазм также связаны с поверхностными структурами клеток. Антигенными свойствами характеризуются также пили, фимбрии, мембраны, цитоплазма, ферменты, токсины.

У некоторых бактерий (Bacillus anthracis, Yersinia pestis, возбудителей коклюша, туляремии, бруцеллеза) найдены протективные антигены. Они характеризуются высокими защитными свойствами, вызывают синтез антител и могут использоваться для иммунизации.

У вирусов в роли антигенов могут выступать нуклеопротеиды (S-антигены, S — от лат. Solutio — растворимый), компоненты капсида, а также компоненты клеток хозяина (липиды, углеводы), адсорбированные на капсиде.

Многие вирусы имеют в составе особый антиген — гемагглютинин, который способен склеивать эритроциты различных животных и человека.

Реакция гемагглютинации под влиянием вирусных частиц состоит из двух стадий:

1) адсорбция вирусов на эритроцитах за счет взаимодействия с их гликопротеидными рецепторами;

2) слипание эритроцитов, на которых адсорбированы вирусы, можно наблюдать невооруженным глазом в виде «зонтиков» при постановке диагностической реакции гемагглютинации в плексиглазовых планшетах.

У вируса гриппа и других вирусов, которые продуцируют нейраминидазу, может происходить спонтанная диссоциация смеси вирусы-эритроциты, которая сопровождается освобождением вируса и в ряде случаев гемолизом эритроцитов. Это происходит за счет разрушения рецепторного мукоида эритроцита ферментом нейраминидазой.

Наличие вирусов в культуре можно обнаружить с помощью реакции гемадсорбции. Достаточно нанести эритроциты на поврежденную ткань или орган. Реакции гемагглютинации и гемадсорбции не являются иммунологическими, так как происходят без участия антител.

Но гемагглютинины вирусов способны вызывать образование специфических антител — антигемаглютининов и вступать с ними в реакцию торможения гемагглютинации (РТГА).

У вирусов также различают группоспецифические (в пределах рода или семьи) и типоспецифические (у разных штаммов в пределах одного вида) антигены. Эти различия учитываются при идентификации вирусов.

В связи с распространением аллергических заболеваний в последние годы интенсивно изучаются различные антигены (аллергены), которые могут вызвать неадекватный иммунный ответ с развитием воспалительной реакции (гиперчувствительность немедленного и замедленного типа).

Особая группа антигенов (чаще всего гаптены), которые вызывают реакции гиперчувствительности, — это пыльца растений, шерсть животных, волосы, перья, выделения насекомых, плесневые грибы и их споры, комнатная пыль, косметические, моющие, дезинфицирующие, лекарственные и другие средства. К пищевым аллергенам относятся рыба, молоко, яйца, орехи, томаты, земляника, цитрусовые. Сенсибилизацию к аллергенам могут вызвать амино-, нитро- и азосочетания. При диагностике используют кожные пробы, которые позволяют выявить активный аллерген для определенного лица.

Источник: //infection-net.ru/immunitet/antigenyi-bakteriy-i-virusov

Антигены бактерий

Антигены бактерий

Существуют следующие разновидности бактериальных антигенов: группоспецифические (встречаются у разных видов одного рода или семейства); видоспецифические (встречаются у различных представителей одного вида); типоспецифические (определяют серологические варианты – серовары).

В зависимости от локализации в бактериальной клетке различают:

1) жгутиковые Н-АГ, локализуются в жгутиках у бактерий, основа его белок флагеллин, термолабилен;

2) соматический О-АГ связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу составляют ЛПС, по нему различают сероварианты бактерий одного вида. Он термостабилен, не разрушается при длительном кипячении, химически устойчив (выдерживает обработку формалином и этанолом);

3) капсульные К-АГ располагаются на поверхности клеточной стенки. По чувствительности к нагреванию различают 3 типа К-АГ: А, В, L.

Наибольшая термостабильность характерна для типа А, тип В выдерживает нагревание до 600С в течение 1 часа, тип L быстро разрушается при этой температуре. На поверхности возбудителя брюшного тифа и др.

энтеробактерий, которые обладают высокой вирулентностью можно обнаружить особый вариант капсульного АГ –Vi-антиген;

4) антигенными свойствами обладают также бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые др. белки.

Антигены вирусов:

1) суперкапсидные АГ – поверхностные оболочечные;

2) белковые и гликопротеидные АГ;

3) капсидные – оболочечные;

4) нуклеопротеидные (сердцевидные) АГ.

9.5. Антитела и антителообразование: первичный и вторичный ответ. Оценка иммунного статуса: основные показатели и методы их определения».

Антитела –это гамма-глобулины, вырабатываемые в ответ на введение антигена, способные специфически связываться с антигеном и участвовать во многих иммунологических реакциях. Они состоят из полипептидных цепей: двух тяжелых (Н) цепей и двух легких (L).

Тяжелые и легкие цепи связаны между собой попарно дисульфидными связями. Между тяжелыми цепями также есть дисульфидная связь, так называемый «шарнирный» участок, который ответствен за взаимодействие с первым компонентом комплемента С1 и активацию его по классическому пути.

Легкие цепи бывают 2типов (каппа и лямбда), а тяжелые – 5типов (альфа, гамма, мю, эпсилон и дельта). Вторичная структура полипептидных цепей молекулы Ig обладает доменным строением. Это означает, что отдельные участки цепи свернуты в глобулы (домены).

Выделяют С-домены- с постоянной структурой полипептидной цепи и V-домены (вариабельные с переменной структурой). Вариабельные домены легкой и тяжелой цепи совместно образуют участок, который специфически связывается с антигеном. Это антигенсвязывающий центр молекулы Ig, или паротоп.

При ферментативном гидролизе Ig образуется три фрагмента. Два из них способны специфически связываться с антигеном и получили название Fab-фрагменты, связывающиеся с антигеном. Третий фрагмент, способный образовывать кристаллы, получил название Fc. Он ответствен за связывание с рецепторами на мембране клеток макроорганизма.

В структуре молекул Ig обнаруживают дополнительные полипептидные цепи. Так, полимерные молекулы IgМ и IgА содержат J- пептид, который обеспечивает превращение полимерного Ig в секреторную форму. Молекулы секреторных Ig в отличие от сывороточных, обладают особым S- пептидом, называемым секреторным компонентом.

Он обеспечивает перенос молекулы Ig через эпителиальную клетку в просвет органа и предохраняет ее в секрете слизистых от ферментативного расщепления. Рецепторный Ig, который локализуется на цитоплазматической мембране В-лимфоцитов, имеет дополнительный гидрофобный трансмембранный М-пептид.

Существует 5 классов иммуноглобулинов у человека:

1) иммуноглобулин класса G – это мономер, включающий в себя 4 субкласса (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам, имеет 2 антигенсвязывающих центра. На долю его приходится 70-80% всех сывороточных Ig. Период полураспада 21 день.

К основным свойствам IgG относятся: играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях; проникает через плаценту и формирует антиинфекционный иммунитет у новорожденных; способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.

Хорошо определяется в сыворотке крови на пике первичного и при вторичном иммунном ответе. IgG4 участвует в развитии аллергической реакции 1 типа.

2) иммуноглобулин класса М – пентамер, который имеет 10 антигенсвязывающих центров. Период полураспада 5 дней. На его долю приходится около 5-10% всех сывороточных Ig.

Образуется в начале первичного иммунного ответа, также первым начинает синтезироваться в организме новорожденного – определяется уже на 20-й неделе внутриутробного развития.

Свойства: не проникает через плаценту; появляется у плода и участвует в антиинфекционной защите; способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент; играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, активации фагоцитоза; образуются на ранних сроках инфекционного процесса; отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.

3) иммуноглобулин класса А –существует в сывороточной и секреторной формах. На долю сывороточного Ig приходится 10-15%, мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра, период полураспада 6 дней.

Секреторный Ig существует в полимерной форме.

Содержатся в молоке, молозиве, слюне, слезном, бронхиальном, желудочно-кишечном секрете, желчи, моче; участвуют в местном иммунитете, препятствуют прикреплению бактерий к слизистой, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент.

4) иммуноглобулин класса Е-мономеры, на долю которых приходится 0,002%. К этому классу относится основная масса аллергических антител – реагинов. Уровень IgЕ значительно повышается у людей, страдающих аллергией и зараженных гельминтами.

5) иммуноглобулин класса Д –это мономер, на долю которого приходится 0,2%. Плазматические клетки, секретирующие IgД локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани.

Участвует в развитии местного иммунитета, обладает антивирусной активностью, в редких случаях активирует комплемент, участвует в дифференцеровке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвует в аутоиммунных процессах.

Способность синтезировать АТ макроорганизм приобретает довольно рано. Уже на 13 неделе эмбрионального периода развития возникают В-лимфоциты, синтезирующие IgМ, а на 20 неделе этот Ig можно определить в сыворотке крови.

Концентрация антител достигает максимума к периоду полового созревания и сохраняется на высоких цифрах в течение всего репродуктивного периода. В старческом возрасте содержание антител снижается.

Повышение количества Ig наблюдается при инфекционных заболеваниях, аутоиммунных расстройствах, снижение его отмечено при некоторых опухолях и иммунодефицитных состояниях. Антителопродукция в ответ на антигенный стимул имеет характерную динамику. Выделяют латентную, логарифмическую, стационарную фазы и фазу снижения.

В латентную фазу антителопродукция практически не изменяется и остается на базальном уровне. Во время логарифмической фазы наблюдается интенсивный прирост количества антиген-специфичных В-лимфоцитов и происходит нарастание титра АТ.

В стационарной фазе количество специфических антител и синтезирующих их клеток достигает максимума и стабилизируется. В фазе снижения наблюдается постепенное уменьшение титров антител. При первичном контакте с антигеном развивается первичный иммунный ответ.

Для него характерны длительная латентная (3-5 суток) и логарифмическая (7-15 суток) фазы. Первые диагностически значимые титры антител регистрируются на 10-14-е сутки от момента иммунизации. Стационарная фаза продолжается 15-30 суток, а фаза снижения – 1-6 месяцев.

В итоге первичного иммунного реагирования формируются многочисленные клоны антигенспецифичных В-лимфоцитов: антителопродуцирующих клеток и В-лимфоцитов иммунологической памяти, а во внутренней среде макроорганизма в высоком титре накапливаются IgG и/или IgА (а также IgЕ). Со временем антительный ответ угасает.

Повторный контакт иммунной системы с тем же антигеном ведет к формированию вторичного иммунного ответа. Для вторичного ответа характерна укороченная латентная фаза (от нескольких часов до 1-2 суток). Логарифмическая фаза отличается более интенсивной динамикой прироста и более высокими титрами специфических антител. При вторичном иммунном ответе организм сразу же, в подавляющем большинстве синтезирует IgG. Характерная динамика антителопродукции обусловлена подготовленностью иммунной системы к повторной встрече с антигеном за счет формирования иммунологической памяти.

Явление интенсивного антителообразования при повторном контакте с антигеном широко используется в практических целях, например при вакцинопрофилактике. Для создания и поддержания иммунитета на высоком защитном уровне схемы вакцинации предусматривают первичное введение антигена для формирования иммунологической памяти и последующие ревакцинации через различные интервалы времени.

Этот же феномен используют при получении высокоактивных лечебных и диагностических иммунных сывороток (гипериммунных). Для этого животным или донорам производят многократные введения препаратов антигена по специальной схеме.

Иммунный статус – это структурное и функциональное состояние иммунной системы индивидуума, определяемое комплексом клинических и лабораторных иммунологических показателей.

На иммунный статус оказывают влияние следующие факторы: 1) климато-географические (температура, влажность, солнечная радиация, длина светового дня); 2) социальные (питание, жилищно-бытовые условия, профессиональные вредности); 3) экологические (загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами, применение пестицидов в сельском хозяйстве); 4) влияние диагностических и лечебных манипуляций, лекарственная терапия; 5) стресс.

Иммунный статус можно определить путем постановки комплекса лабораторных тестов, включающих оценку состояния факторов неспецифической резистентности, гуморального (В) и клеточного (Т) иммунитета.

Оценка иммунного статуса проводится в клинике при трансплантации органов и тканей, аутоиммунных заболеваниях, аллергиях, для контроля эффективности лечения болезней, связанных с нарушением иммунной системы.

Оценка иммунного статуса чаще всего базируется на определении следующих показателей:

1) общего клинического обследования (жалобы больного, профессия, осмотр);

2) состояния факторов естественной резистентности (определяют фагоцитоз, комплемент, интерфероновый статус, колонизационную резистентность);

3) гуморального иммунитета (определение иммуноглобулинов класса G, М, А, Д, Е в сыворотке крови);

4) клеточного иммунитета (оценивается по количеству Т-лимфоцитов – реакция розеткообразования, определение соотношения хелперов и супрессоров Т4 и Т8 лимфоцитов, которое в норме составляет примерно 2);

5) дополнительных тестов (определение бактерицидности сыворотки крови, титрование С3, С4 компонентов комплемента, определение содержания С-реактивного белка в сыворотке крови, определение ревматоидных факторов.

Источник: //studopedia.su/11_61198_antigeni-bakteriy.html

Антигены микроорганизмов

Антигены бактерий

Каждый микроорганизм, как бы примитивно он ни был устроен, содержит несколько антигенов. Чем сложнее его структура, тем больше антигенов можно обнаружить в его составе.

У различных микроорганизмов, принадлежащих к одним и тем же систематическим категориям, различают группоспецифические антигены – встречаются у разных видов одного и того же рода или семейства, видоспецифические – у различных представителей одного вида и типоспецифические (вариантные) антигены – у разных вариантов в пределах одного и того же вида. Последние подразделяют на серологические варианты, или серовары. Среди бактериальных антигенов различают Н, О, К и др.

Жгутиковые Н-антигены. Как видно из названия, эти антигены входят в состав бактериальных жгутиков. Н-антнген представляет собой белок флагеллин. Он разрушается при нагревании, а после обработки фенолом сохраняет свои антигенные свойства.

Соматический О-антиген. Ранее полагали, что О-антиген заключен в содержимом клетки, ее соме, поэтому и назвали его соматическим антигеном. Впоследствии оказалось, что этот антиген связан с бактериальной клеточной стенкой.

О-антиген грамотрицательных бактерий связан с ЛПС клеточной стенки. Детерминантными группами этого слижного комплексного антигена являются концевые повторяющиеся звенья полисахаридных цепей, просоединенные к ее основной части. Состав Сахаров в детерминантных группах, так же как и их число, у разных бактерий неодинаков.

Чаще всего в них содержатся гексозы (галактоза, глюкоза, рамноза и др.), аминосахар (М-ацетилглюкозамин). О-антиген термистабилен: сохраняется при кипячении в течение 1-2 ч, не разрушается после обработки формалином и этанолом.

При иммунизации животных живыми культурами, имеющими жгутики, образуются антитела к О- и Н-антигенам, а при иммунизации кипяченой культурой образуются антитела только к О-антнгену.

К-антигены (капсульные). Эти антигены хорошо изучены у эшерихий и сальмонелл.

Они, так же как О-антигены, тесно связаны с ЛПС клеточной стенки и капсулой, но в отличие от О-антигена содержат главным образом кислые нолисахариды: глюкуроновую, галактуроновую и другие уроновые кислоты. По чувствительнсти к температуре К-антигены подразделяют на А-, В- и L-антигены.

Наиболее термостабильными являются А-антигены, выдерживающие кипячение более 2 ч. В-антигены выдерживают нагревание при температуре 60°С в течение часа, а L-антигены разрушаются при нагревании до 60°С.

К-антигены располагаются более поверхностно, чем О-антигены, и часто маскируют последние. Поэтому для выявления О-антигенов необходимо предварительно разрушить К-антигены, что достигается кипячением культур.

К капсульным антигенам относится так называемый Vi-антиген.

Он обнаружен у брюшнотифозных и некоторых других энтеробактерий, обладающих высокой вирулентностью, в связи с чем данный антиген получил название антигена вирулентности.

Капсульные антигены полисахаридной природы выявлены у пневмококков, клебсиелл и других бактерий, образующих выраженную капсулу. В отличие от группоспецифических О-антигенов они часто характеризуют антигенные особенности определенных штаммов (вариантов) данного вида, которые на этом основании подразделяются на серовары. У сибиреязвенных бацилл капсульный антиген состоит из полипептидов.

//www.youtube.com/watch?v=KKK-ueKi_M0

Антигены бактериальных токсинов. Токсины бактерий обладают полноценными антигенными свойствами в том случае, если они являются растворимыми соединениями белковой природы.

Ферменты, продуцируемые бактериями, в том числе факторы патогенности, обладают свойствами полноценных антигенов.

Протективные антигены. Впервые обнаружены в экссудате пораженной ткани при сибирской язве. Они обладают сильно выраженными антигенными свойствами, обеспечивающими иммунитет к соответствующему инфекционному агенту. Протективные антигены образуют и некоторые другие микроорганизмы при попадании в организм хозяина, хотя эти антигены не являются их постоянными компонентами.

Антигены вирусов. В каждом вирионе любого вируса содержатся различные антигены. Одни из них являются вирусспецифически-ми. В состав других антигенов входят компоненты клетки хозяина (липиды, углеводы), которые включаются в его внешнюю оболочку. Антигены простых вирионов связаны с их нуклеокапсидами.

По своему химическому составу они принадлежат к рибонуклеопротеидам или дезоксирибонуклеопротеидам, которые являются растворимыми соединениями и поэтому обозначаются как S-антигены (solutio-раствор). У сложноорганизованных вирионов одни антигенные компоненты связаны с нуклеокапсидами, другие – с гликопротеидами внешней оболочки.

Многие простые и сложные вирионы содержат особые поверхностные V-антигены – гемагглютинин и фермент нейраминидазу. Антигенная специфичность гемагглютинина у разных вирусов неодинакова. Данный антиген выявляется в реакции гемагглютинации или ее разновидности – реакции гемадсорбции.

Другая особенность гемагглютинина проявляется в антигенной функции вызывать образование антител – антигемашпотининов и вступать с ними в реакцию торможения гемагглютинации (РТГА).

Вирусные антигены могут быть группоспецифическими, если они обнаруживаются у разных видов одного и того же рода или семейства, и типоспецифическими, присущими отдельным штаммам одного и того же вида. Эти различия учитываются при идентификации вирусов.

Наряду с перечисленными антигенами в составе вирусных частиц могут присутствовать антигены клетки хозяина.

Так, например, вирус гриппа, выращенный на аллантоисной оболочке куриного эмбриона, реагирует с антисывороткой, полученной к аллантоисной жидкости.

Этот же вирус, взятый из легких инфицированных мышей, реагирует с антисывороткой к легким данных животных и не реагирует с антисывороткой к аллантоисной жидкости.

Гетерогенные антигены (гетероантигены). Общие антигены, обнаруженные у представителей различных видов микроорганизмов, животных и растений, называют гетерогенными. Например, гетерогенный антиген Форсмана содержится в белковых структурах органов морской свинки, в эритроцитах барана и сальмонеллах.

Существование общих гетероантигенов у животных и паразитирующих в их организме микроорганизмов можно рассматривать как следствие антигенной мимикрии паразита, т.е.

способности разных патогенных микроорганизмов маскироваться в организме за счет общих антигенов.

В результате подобной маскировки клетки иммунной системы организма недостаточно активно отвечают синтезом антител на инфекцию данными патогенными агентами.

Перекрестно реагирующие антигены (ПРА) обнаружены у ряда микроорганизмов и в тканях человека. К нимотносится антиген слизистой оболочки кишечника человека, в частности у больных язвенным колитом, и общий антиген энтеробактерий.

Гемолитические стрептококки группы А содержат ПРА, общие с аутоантигенами миокарда и клубочков почек, с чем связывают их способность провоцировать ревмокардит и гломерулонефрит. ДНК-содержащие вирусы и ядра клеток организма человека также несут в себе ПРА.

Для паразита ПРА играют защитную роль, для организма хозяина они могут стать пусковым механизмом аутоиммунного заболевания.

Источник: //www.eurolab.ua/microbiology-virology-immunology/3662/3676/31425/

37. Антигены: определение, основные свойства. Антигены бактериальной клетки. Практическое использование антигенов бактерий

Антигены бактерий

Антиген– этобиополимер органической природы,генетически чужеродный для макроорганизма,который при попадании в последнийраспознаётся его иммунной системой ивызывает иммунные реакции, направленныена его устранение.

Антигеныобладаютрядом характерных свойств: антигенностью,специфичностью ииммуногенностью.

Антигенность.Подантигенностьюпонимаютпотенциаль­ную способность молекулыантигена акти­вировать компонентыиммунной системы и специфическивзаимодействовать с фактора­мииммунитета (антитела, клон эффекторныхлимфоцитов).

Иными словами, антигендол­жен выступать специфическимраздражителем по отношению киммунокомпетентным клет­кам.

Приэтомвзаимодействие компоненты иммуннойсистемы происходит не со всей молекулойодновременно, а только с ее не­большимучастком, который получил название«антигеннаядетерминанта», или«эпитоп».

Чужеродностьявляется обязательным усло­вием дляреализации антигенности. По этомукритерию система приобретенногоиммунитета дифференцирует потенциальноопасные объ­екты биологического мира,синтезированные с чужеродной генетическойматрицы.

Понятие «чужеродность»относительное, так как имму-нокомпетентныеклетки не способны напря­муюанализировать чужеродный генетическийкод.

Они воспринимают лишь опосредованнуюинформацию, которая, как в зеркале,отражена в молекулярной структуревещества.

Иммуногенность—потенциальная способ­ность антигенавызывать по отношению к себе вмакроорганизме специфическую за­щитнуюреакцию. Степень иммуногенности зависитот ряда факторов, которые можно объединитьв три группы:1.Молекулярные особенности антигена;2.Клиренс антигена в организме;3.Реактивность макроорганизма.

Кпервой группе факторов отнесеныприрода, химический состав, молекулярныйвес, струк­тура и некоторые другиехарактеристики.

Иммуногенностьв значительной степени за­висит отприродыантигена.Важна также оптическая изомерияаминокислот, составляющих молекулубелка. Большое значение имеет размеримолекулярнаямасса антигена.

На степень иммуногенности такжеоказыва­ет влияние пространственнаяструктура анти­гена.Оказалась также существенной стерическаястабильность молекулы антигена.

Ещеодним важным условием иммуно­генностиявляется растворимостьантигена.

Втораягруппа факторовсвязанас динамикой поступления антигена ворганизм и его выведе­ния. Так, хорошоизвестна зависимость иммуногенностиантигена от способаеговведения.На иммунный ответ влияет количествопос­тупающегоантигена: чем его больше, тем болеевыражен иммунный ответ.

Третьягруппа объединяетфакторы,опреде­ляющие зависимость иммуногенностиот со­стояния макроорганизма. В этойсвязи на пер­вый план выступаютнаследственные факторы.

Специфичностьюназываютспособность ан­тигена индуцироватьиммунный ответ к строго определенномуэпитопу. Это свойство обуслов­леноособенностями формирования иммунно­гоответа — необходима комплементарностьрецепторного аппарата иммунокомпетентныхклеток к конкретной антигеннойдетерминанте.

Поэтому специфичностьантигена во многом определяетсясвойствами составляющих его эпитопов.Однако при этом следует учитыватьусловность границ эпитопов, их структурноеразнообразие и гетерогенность клоновантигенреактивных лимфоцитовойспецифичности.

В результате этогоорганизмна антигенное раз­дражение всегдаотвечает поликлональными им­муннымответом.

Антиге­ныбактериальной клетки. Вструктуре бактериальной клетки разли­чаютжгутиковые, соматические, капсульныеи некоторые другие антигены.

Жгутиковые,илиН-антигены,локализуют­сяв локомоторном аппарате бактерий — ихжгутиках. Они представляют собой эпитопысократительного белка флагеллина.

Прина­гревании флагеллин денатурирует,и Н-антиген теряет свою специфичность.Фенол не действует на этот антиген.

Соматический,илиО-антиген,связанс клеточной стенкой бактерий. Его основусо­ставляют ЛПС. О-антиген проявляеттермос­табильные свойства — он неразрушается при длительном кипячении.Однако соматичес­кий антиген подвержендействию альдегидов (например, формалина)и спиртов, которые нарушают его структуру.

Капсулъные,илиК-антигены,располагаютсяна поверхности клеточной стенки.Встречаются у бактерий, образующихкапсулу. Как правило, К-антигены состоятиз кислых полисахаридов (уроновыекислоты). В то же время у бациллы сибирскойязвы этот антиген построен из по­липептидныхцепей.

По чувствительности к нагреваниюразличают три типа К-антигена: А, В, и L.Наибольшая термостабильность ха­рактернадля типа А, он не денатурирует даже придлительном кипячении. Тип В выдержи­ваетнепродолжительное нагревание (около 1часа) до 60 “С. Тип Lбыстро разрушается при этой температуре.

Поэтому частичное удале­ние К-антигенавозможно путем длительного кипячениябактериальной культуры.

Наповерхности возбудителя брюшного ти­фаи других энтеробактерий, которыеоблада­ют высокой вирулентностью,можно обнару­жить особый варианткапсульного антигена. Он получил названиеантигенавирулентнос­ти, илиVi-антигена.Обнаружениеэтого ан­тигена или специфичных кнему антител име­ет большоедиагностическое значение.

Антигеннымисвойствами обладают также бактериальныебелковыетоксины, ферменты инекоторые другие белки, которыесекретируются бактериями в окружающуюсреду (на­пример, туберкулин).

Привзаимодействии со специфическимиантителами токсины, фер­менты и другиебиологически активные моле­кулыбактериального происхождения теряютсвою активность.

Столбнячный, дифтерий­ныйи ботулинический токсины относятся кчислу сильных полноценных антигенов,поэ­тому их используют для полученияанатокси­нов для вакцинации людей.

Вантигенном составе некоторых бактерийвыделяется группа антигенов с сильновыра­женной иммуногенностью, чьябиологическая активность играет ключевуюроль в формиро­вании патогенностивозбудителя.

Связывание таких антигеновспецифическими антителами практическиполностью инактивирует виру­лентныесвойства микроорганизма и обеспечи­ваетиммунитет к нему. Описываемые антиге­ныполучили название протективных.Впервыепротективный антиген был обнаружен вгнойном отделяемом карбункула, вызванногоба­циллой сибирской язвы.

Это веществоявляет­ся субъединицей белковоготоксина, которая ответственна заактивацию других, собственно вирулентныхсубъединиц — так называемого отечногоилетальногофакторов.

Источник: //studfile.net/preview/5810873/page:26/

Антигены вирусов и бактерий

Антигены бактерий

Для характеристики микроорганизмов выделяют родовую, видовую, групповую и типовую специфичность антигенов. Наиболее точная дифференциация осуществляется с использованием моноклональных антител (МКА), распознающих только одну антигенную детерминанту.

Обладая сложным химическим строением, бактериальная клетка представляет целый комплекс антигенов. Антигенными свойствами обладают жгутики, капсула, клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, рибосомы и другие компоненты цитоплазмы, токсины, ферменты. Основными видами бактериальных антигенов являются:

– соматические или О- антигены (у грамотрицательных бактерий специфичность определяется дезоксисахарами полисахаридов ЛПС);

– жгутиковые или Н- антигены (белковые);

– поверхностные или капсульные К- антигены.

Выделяют протективные антигены, обеспечивающие защиту (протекцию) против соответствующих инфекций, что используется для создания вакцин.

Любой микроорганизм (бактерии, грибы, вирусы) представляет собой комплекс антигенов.

По специфичности микробные антигены делятся на:

· перекрестно-реагирующие (гетероантигены) – это антигены общие с антигенами тканей и органов человека. Они имеются у многих микроорганизмов и рассматриваются как важный фактор вирулентности и пусковой механизм развития аутоиммунных процессов;

· группоспецифические – общие у микроорганизмов одного рода или семейства;

· видоспецифические – общие у разных штаммов одного вида микроорганизмов;

· вариантспецифические (типоспецифические) – встречаются у отдельных штаммов внутри вида микроорганизмов. По наличию тех или иных вариантспецифических антигенов микроорганизмы внутри вида делят на варианты по антигенному строению – серовары.

По локализации антигены бактерий делятся на:

· целлюлярные (связанные с клеткой),

· экстрацеллюлярные (не связанные с клеткой).

Среди целлюлярных антигенов основными являются: соматический – О-антиген (глюцидо-липоидо-полипепдидный комплекс), жгутиковый – Н-антиген (белок), поверхностные – капсульные – К-антиген, Vi-антиген. Экстрацеллюлярные антигены – это продукты, секретируемые бактериями во внешнюю среду, в том числе антигены экзотоксинов, ферментов агрессии и защиты, и другие.

Антигены вирусов

В структуре вирусной частицы различают несколько групп антигенов:

· ядерные (или коровые)

· капсидные (или оболочечные)

· суперкапсидные.

На поверхности некоторых вирусных частиц встречаются особые V-антигены- гемагглютинин и фермент нейраминидаза.

Антигены вирусов различаются по происхождению. Часть из них – вирусоспецифические. Информация об их строении картирована в нуклеиновой кислоте вируса. Другие антигены вирусов являются компонентами клетки хозяина (углеводы, липиды), они захватываются во внешнюю оболочку вируса при его рождении путем почкования.

Антигенный состав вириона зависит от строения самой вирусной частицы. Антигенная специфичность простоорганизованныхвирусов связана с рибо- и дезоксирибонуклеопротеинами. Эти вещества хорошо растворяются в воде и поэтому обозначаются как S-антигены ( от лат. Solution- раствор).

У сложноорганизованных вирусов часть антигена связана с нуклеокапсидом, а другая – локализуется во внешней оболочке – суперкапсиде. Антигены многих вирусов отличаются высокой степенью изменчивости. Это связано с постоянным мутационным процессом, который претерпевает генетический аппарат вирусной частицы.

Примером могут служить вирус гриппа, вирысы иммунодефицитов человека.

14. Антигены гистосовместимости. На цитоплазматических мембранах практически всех клеток макроорганизма обнаруживаются антигены гистосовместимости. Большая часть из них относится к системе главного комплекса гистосовместимости, или МНС (аббр. от англ. Major histocompatibility complex).

По химической природе антигены гистосовместимости представляют собой гликопротеиды, прочно связанные с цитоплазматической мембраной клеток. Их отдельные фрагменты имеют структурную гомологию с молекулами иммуноглобулинов и поэтому относятся к единому суперсемейству.

Различают два основных класса молекул МНС. Условно принято, что МНС I класса индуцирует преимущественно клеточный иммунный ответ, а МНС II класса – гуморальный.

МНС I класса состоит из двух нековалентно связанных полипептидных цепей с разной молекулярной массой: тяжелой альфа-цепи и легкой бета-цепи. Альфа-цепь имеет внеклеточный участок с доменным строением (альфа1,альфа2,альфа3-домены), трансмембранный и цитоплазматический.

Бета-цепь представляет собой бета-2-микроглобулин, который «налипает» на альфа3-домен после экспрессии альфа-цепи на цитоплазматической мембране клетки.

Для МНС I класса характерна высокая скорость биосинтеза – процесс завершается за 6 часов. Этот комплекс экспрессируется на поверхности практически всех клеток, кроме эритроцитов и клеток ворсинчатого трофобласта. Плотность МНС I класса достигает 7000 молекул на клетку, и они покрывают около 1% ее поверхности.

У человека МНС обозначили как HLA(аббр. от англ. Human Leukocyte Antigen), так как он ассоциирован с лейкоцитами.

В настоящее время у человека различают более 200 различных вариантов HLA I класса. Они кодируются генами, картированными в трех основных сублокусах 6-й хромосомы и наследуются и проявляются независимо: HLA-A, HLA-B, HLA-C. Локус А объединяет более 60 вариантов, В-130, а С- около 40.

Основная биологическая роль HLA I класса состоит в том, что они определяют биологическую индивидуальность («биологический паспорт») и являются маркерами «своего» для иммунокомпетентных клеток.

Заражение клетки вирусом или мутация изменяют структуру HLA I класса.Содержащая чужеродные или модифицированные пептиды молекула МНС I класса имеет нетипичную для данного организма структуру и является сигналом для активации Т-киллеров (CD8+ – лимфоциты).

Клетки, отличающиеся по I классу, уничтожаются как чужеродные.

В структуре и функции МНС II класса есть ряд принципиальных отличий. Во-первых, они имеют более сложное строение. Комплекс образован двумя нековалентно связанными полипептидными цепочками (альфа-цепь и бета-цепь), имеющими сходное доменное строение. Альфа-цепь имеет один глобулярный участок, а бета-цепь – два.

Обе цепи как трансмембранные пептиды состоят из трех участков – внеклеточного, трансмембранного и цитоплазматического. Во-вторых, «щель Бьоркмана» в МНС II класса образована одновременно обеими цепочками.

Она вмещает больший по размеру олигопептид (12-25 аминокислотных остатков), причем последний полностью «скрывается» внутри этой щели и в таком состоянии не обнаруживается специфическими антителами.В-третьих, МНС II класса включает в себя пептид, захваченный из внеклеточной среды путем эндоцитоза, а не синтезированный самой клеткой.

В-четвертых, МНС II класса экспрессируется на поверхности ограниченного числа клеток: дендритных, В-лимфоцитах, Т-хелперах, активированных макрофагах, тучных, эпителиальных и эндотелиальных клетках. Обнаружение МНС II класса на нетипичных клетках расценивается в настоящее время как иммунопатология.

Биосинтез МНС II класса протекает в эндоплазматическом ретикулуме, образующийся димерный комплекс затем встраивается в цитоплазматическую мембрану. До включения в него пептида комплекс стабилизируется шапероном (калнексином). МНС II класса экспрессируется на мембране клетки в течение часа после эндоцитоза антигена.

У человека антиген гистосовместимости получил название HLA II класса. По имеющимся данным, человеческому организму свойственен чрезвычайно высокий полиморфизм HLA II класса, который в большей степени определяется особенностями строения бета-цепи. В состав комплекса входят продукты трех основных локусов: HLA DR, DQ, DP.

При этом локус DR объединяет около 300 аллельных форм, DQ – около 400, а DP – около 500. Биологическая роль МНС II класса чрезвычайно велика. Фактически этот комплекс участвует в индукции приобретенного иммунного ответа.

Фрагменты молекулы антигена экспрессируются на цитоплазматической мембране особой группы клеток, которая получила название антигенпрезентирующих клеток (АПК). Это еще более узкий круг среди клеток, способных синтезировать МНС II класса. Наиболее активной АПК считается дендритная клетка, затем – В-лимфоцит и макрофаг.

Структура МНС II класса с включенным в него пептидом в комплексе с ко-факторными молекулами CD-антигенов воспринимается и анализируется Т-хелперами (CD4+-лимфоциты).

В случае принятия решения о чужеродности включенного в МНС II класса пептида Т-хелпер начинает синтез соответствующих иммуноцитокинов, и включается механизм специфического иммунного реагирования. В итоге активируется пролиферация и окончательная дифференцировка антигенспецифичных клонов лимфоцитов и формирование иммунной памяти. Помимо описанных выше антигенов гистосовместимости, идентифицирован III класс молекул МНС. Локус, содержащий кодирующие их гены, вклинивается между I и II классом и разделяет их. К МНС III класса относятся некоторые компоненты (С2, С4), белки теплового шока, факторы некроза опухоли и др.

Просмотров 2098

Эта страница нарушает авторские права

Источник: //allrefrs.ru/5-2830.html

WikiMedSpravka.Ru
Добавить комментарий