Специфические механизмы защиты /приобретенный иммунитет, иммунный
ответ/ предполагают распознавание клетками иммунной системы
генетически чужеродных субстанций /антигенов/ и специфическое
реагирование на них, которое может проявляться в виде нескольких
реакций :
- образование антител /иммуноглобулинов/
- иммунологическая память
- иммунологическая толерантность /специфическая безответность/
- гиперчувствительность немедленного типа /аллергия/
- гиперчувствительность замедленного типа /аллергия/
- идиотип-антиидиотипическое взаимодействие. Эти реакции и в целом
иммунный ответ являются функцией иммунной системы.
Иммунная система - это совокупность всех лимфоидных органов и
клеток, образующих единый диффузный орган иммунитета. Клетки этого
органа постоянно циркулируют с кровотоком по всему телу. Главной
клеткой иммунной системы является лимфоцит. Центральные органы
иммунитета - тимус /вилочковая железа/ и костный мозг. В них
происходит дифференциация, т.е. развитие и "обучение" лимфоцитов,
которые становятся, соответственно, Т-лимфоцитами и В-лимфоцитами.
Периферические органы иммунитета - селезёнка, лимфоузлы,
лимфатические фолликулы /бляшки/, циркулирующие в крови моноциты. В
этих органах происходит формирование конкретного иммунного ответа.
Иммунный ответ осуществляют иммуно-компетентные клетки
/иммуноциты/, т.е. Т-лимфоциты, В-лимфоциты и макрофаги, в ходе их
кооперации с участием медиаторов /химических посредников/.
Различают гуморальный иммунный ответ /выработка антител,
формирование аллергии немедленного типа/ и клеточный иммунный
ответ, связанный с накоплением сенсибилизированных Т-лимфоцитов
/гиперчувствительность замедленного типа и др./.
Иммунный ответ контролируют гены I-области 6-й пары хромосом
человека. Пусковым механизмом для любой иммунологической реакции
является контакт иммунной системы с антигеном.
Антигенаминазывают вещества, которые несут признаки генетической
чужеродности и при введении в организм вызывают развитие
иммунологических реакций. Если вещество вызывает развитие аллергии,
его называют аллергеном. Условия, при которых вещество может быть
антигеном:
I/ чужеродность /по отношению к иммунной системе конкретного
организма/
2/ достаточно большая молекулярная масса /более 10 килодальтон/
3/ достаточно сложная структура
4/ жесткое расположение детерминантных групп в молекуле
5/ хорошая растворимость во внутренней среде организма.
Антигенами являются: белки различного происхождения, сложные
полисахариды, липополисахариды, комплексы белков с липидами или
нуклеиновыми кислотами. Не являются антигенами: простые
неорганические и органические соединения, липиды, чистые препараты
нуклеиновых кислот. Для полноценных антигенов характерны следующие
свойства: чужеродность, антигенность, иммуногенность и
специфичность. Чужеродность - признак /"печать"/ работы чужого
генома /организма/. Он появляется при высокой уровне организации
биомолекул /например, отсутствует у аминокислот или пептидов, но
появляется у сложных белков/. "Чужеродность относительна /кроличий
белок альбумин не чужероден для кролика, но чужероден для мыши или
морской свинки/. Антигенность - способность вызывать
иммунологические реакции большей или меньшей степени выраженности
/например, глобулин обладает большей антигенностью, чем альбумин,
т.к. после введения глобулина образуется больше антител/.
Иммуногенность - способность вызывать формирование иммунитета
/невосприимчивости к микробам или токсинам/. Например, антигены
возбудителя брюшного тифа или кори более иммуногенны, чем антигены
возбудителя дизентерии, после которой нет стойкого иммунитета и
бывают повторные заболевания. Специфичность - это то, чем антигены
отличаются друг от друга. Она определяется их химической
структурой. Наиболее значимые для специфичности химические группы
/антигенные детерминанты/: обладают гидрофильностью, концентрируют
определенный заряд и ориентированы наружу. Количество антигенных
детерминант /валентностей/, присоединяющих I молекулу антитела, у
разных антигенов колеблется от 10 до 1000 и более.
По специфичности различают следующие типы антигенов:
I/ видовой антиген, определяется у всех представителей данного вида
и отсутствует у представителей других видов /у микробов, животных,
человека его можно выявить в реакции с видоспецифическими
иммунными
сыворотками/,
2/ типовой антиген, обусловливает различие среди особей одного
вида; например, возбудитель дизентерии Флекснера имеет 6 антигенных
вариантов - сероваров. У человека различают более 70 изоантигенов,
обусловливающих различия по группам крови, резус-фактору, антигенам
тканевой совместимости. Несовпадение по изоантигенам донора и
реципиента может быть причиной реакции отторжения пересаженной
ткани или органа,
3/ гетерогенный антиген, является общим для представителей разных
видов; так, у возбудителя чумы и других микробов есть общие
антигены с тканями человека /антигенная мимкрия/; общие антигены
могут быть у представителей разных видов микробов, входящих в одно
семейство, или весьма отделённых /групповые антигены/,
4/ аутоантигены - это вещества, способные иммунизировать тот
организм
из которого они получены. Нормальными аутоантигенами являются
ткани
организма, которые в норме не соприкасаются с иммунной системой
/мозг, хрусталик глаза, семенники/; они в случае травмы могут
иммунизировать организм. Патологическими аутоантигенами могут быть
патологически измененные ткани после обморожения, ожога, облучения,
действия микробных токсинов.
Все антигены можно разделить на полноценные, обладающие всеми
свойствами антигена, и неполноценные /гаптены/. Гаптенами называют
вещества, не способные при введении в организм вызывать
иммунологические реакции, но вступающие в специфические реакции с
готовыми антителами или иммуноцитами. Гаптены становятся
полноценными антигенами после укрупнения молекулы /соединения с
белком, полисахаридом или другим носителем/. Гаптенами могут быть:
несложные полипептиды, липидн, нуклеиновые кислоты, простые
органические вещества, антибиотики, формальдегид и др. Простые
гаптены при взаимодействии с соответствующими антителами не дают
видимой реакции осаждения /преципитации/, а сложные гаптены - дают
/выпадает осадок/. Проникая в организм, гаптены могут соединяться с
его белками /свободными или в составе клеток/ и становиться
полноценными антигенами, иммунизируя организм. Это может приводить
к патологическим состояниям /контактные дерматиты у рабочих на
производстве антибиотиков или витаминов, аллергические реакции
после введения лекарств; если гаптен имеет сродство к клеткам
крови, может развиться анемия, лейкопения или пурпура/.
Микробные антигены. К ним относят: целые микробные клетки /убитые и
живые/, токсины, продукты распада клеток, извлекаемые из клеток
фракции.
В антигенной структуре микробной клетки различают:
Н-антиген /белковый антиген жгутиков/, К-антиген /поверхностный
белковый или полисахаридный антиген оболочки/, О-антиген
/липополисахарид клеточной стенки, соматический антиген/,
цитоплазматические антигены. Протективным антигеном микроба
называют антиген с наибольшей антигенностью и иммуногенностью,
который при введении способствует формированию стойкого иммунитета.
Поэтому протективные антигены вводят в состав вакцин. Цели изучения
микробных антигенов:
- определение вида и варианта /идентификация/ возбудителя по
антигенной структуре,
- быстрая индикация /обнаружение/ микробов в исследуемом материале
иммунологическими методами /при помощи иммуноглобулиновых
препаратов
- конструирование антигенных препаратов /диагностикумов,
аллергенов/ для диагностики инфекционных заболеваний по иммунному
ответу организма /серодиагностика - обнаружение антител,
аллергодиагностика - обнаружение сенсибилизированных
лимфоцитов,
- создание вакцин и сывороток для профилактики и лечения
инфекций.
Препараты микробных антигенов можно получить из культуральной
жидкости /секретируемые/ или путем разного рода воздействий на
клетки /нагреванием - 0-антиген, обработкой формалином - Н-антиген;
используют также ультразвуковую дезинтеграцию, фракционирование,
химическую экстракцию и т.д./. Антигены можно создать в
лабораторных условиях путём химического синтеза /синтетические
антигены/.
Антитела- это белки животного происхождения, образуемые лимфоидными
органами позвоночных при внедрении антигенов и способные вступать с
ними в специфическое взаимодействие. Они отличаются особым
строением и свойствами, входят в состав гамма-глобулиновой фракции
сыворотки крови и поэтому их называют иммуноглобулинами.
Свойства антител: специфичность и ряд физико-химических
особенностей Специфичность - способность вступать в реакцию только
с тем антигеном, который вызвал их образование.
Физико-химические свойства; а/ относительная термостабильность, б/
относительная устойчивость к действию протеаз, в/ устойчивость к
денатурации этанолом при 0-4°С, г/ осаждаются без денатурации
нейтральными солями /сульфатом аммония и др./. Эти свойства
используются при получении иммуноглобулиновых препаратов.
Различают 5 классов иммуноглобулинов (Ig ), отличающихся по массе
/150 - 900 КД/, физико-химическим свойствам, строению и
функциональным особенностям: G , М, А, Е, Д. Основную массу
сывороточных иммуноглобулинов составляют антитела трёх классов: IgG
/70-80%/, IgA /10-15%/ и IgM /5-10%/; остальные / IgE и IgD / - 0,2
%.
Строение иммуногдобулина /IgG , мономер/. IgG состоит из 4
полипептидных цепей, соединенных дисульфидными связями: пары
идентичных тяжёлых /50 КД/ и пары идентичных лёгких /23 КД/ цепей с
шарнирным участком в середине молекулы. При обработке
протеолитическим ферментом папаином IgG распадается на 3 фрагмента:
2 идентичных с активными центрами /антидетерминантными группами/ -
Fаb1 и Fаb2 , способных вступать в реакцию с антигеном, и фрагмент
Fс /кристаллизующийся, константный/, не вступающий в связь с
антигеном. Свободные концы /активные центры/ обоих Fab фрагментов
составлены из вариабельных участков - тяжелой и легкой цепи.
Конфигурация активного центра повторяет пространственную структуру
антигенной детерминанты в виде полости /как перчатка повторяет
форму руки/. Остальные участки молекулы константны т.е. имеют
одинаковые аминокислотные последовательности у антител разной
специфичности. Этими участками /Fс/ антитела могут адсорбироваться,
например, на специальных рецепторах иммуноцитов.
IgG двухвалентны – имеют 2 активных центра, IgM пятивалентны –
имеют 5 активных центров/ пентамер /.
Краткая характеристика классов иммуноглобулинов.
IgC - сывороточные антитела /150 КД/ , в большом количестве
образуются при повторном поступлении антигена, проходят через
плаценту, высокоспецифичны, нейтрализуют микробные частицы и
токсины, взаимодействуют с гаптенами.
IgM - сывороточные антитела /900 КД/, появляющиеся в 1-е дни после
1-го контакта с антигеном, менее специфичны, чем IgG , не проходят
через плаценту, но могут быть в секретах на слизистых оболочках,
активно связывают комплемент, участвуют в лизисе клеток.
IgA - содержатся в сыворотке крови /мономер, 170 КД/ и в секретах
/молоке, на "слизистых оболочках - димер, 430 КД/. При прохождении
/из кровеносного русла/ через эпителий они приобретают "секреторный
компонент", который предохраняет молекулу от разрушения ферментами
секретов. IgA имеет большое значение в создании местного
иммунитета, препятствуя адгезии микробов к эпителиоцитам и
колонизации ими слизистых оболочек.
IgE - сывороточные термолабильные антитела-реагины /190 КД/;
обладают цитофильностью /фиксируются на клетках/, способствуя
развитию аллергических реакций немедленного типа; не проходят через
плаценту; усиливают проницаемость сосудов.
IgD - сывороточные термолабильные антитела /180 КД/, функции
которых
уточняются.
Различают полные и неполные антитела. Полные антитела имеют 2 или
более валентности и образуют с антигеном комплексные соединения
/сетевые структуры/. Так как I молекула антитела может связываться
с 2 и более антигенами, то приводит к изменению физико-химического
состояния антигена и видимым феноменам - агглютинации /образуются
хлопья/, преципитации /выпадает осадок/ и др. Неполные антитела
/блокирущие/ моновалентны, т.к. имеют I активный центр. Они не дают
сетевых структур и не, обнаруживаются в прямых реакциях иммунитета
/их обнаруживают непрямыми методами - путём нейтрализации антигена
или в антиглобулиновом тесте Кумбса/.
Динамика накопления антител различна в зависимости от того,
первично или вторично поступает данный антиген в организм. При
первичном иммунном ответе антитела могут быть обнаружены в крови
через 3-4 дня после контакта с антигеном. Это латентная
/индуктивная/ фаза иммуногенеза - период скрытого антигенного
раздражения и кооперативного взаимодействия иммуноцитов, в
результате чего из В-лимфоцитов образуются и накапливаются
плазматические клетки, продуцирующие антитела /продуктивная фаза
иммуногенеза/. Максимальное количество антител отмечается на 7-20
день; после этого наблюдается снижение титра до минимума, который
наступает через 2-3 месяца. С начала продуктивной фазы (Образуются
IgM , затем дополнительно продуцируются IgG и IgA, Вторичный
иммунный ответ имеет следующие отличия: а/ укороченный латентный
период, б/ более быстрый подъём концентрации антител,
в/ более высокие значения максимальных титров /в 3 и более раз/
г/ вырабатываемые антитела относятся к IgG . Способность к такому
усиленному ответу сохраняется до нескольких лет и является одним из
проявлений иммунологической памяти, которая поддерживается в
организме за счет сенсибилизированных Т-лимфоцитов. Эти
закономерности иммуногенеза лежат в основе современных методов
вакцинации /ревакцинации/.
АНТИГЕНЫ АНТИТЕЛА
114
0
8 минут
Темы:
Понравилась работу? Лайкни ее и оставь свой комментарий!
Для автора это очень важно, это стимулирует его на новое творчество!