МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Учреждение образования «Международный государственный экологический институт имени А.Д. Сахарова» Белорусского государственного университета ФАКУЛЬТЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ КАФЕДРА ИММУНОЛОГИИ АНТИГЕНЫ, ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВА. ТИПЫ АНТИГЕНОВ Курсовая работа Специальность 6-05-0511-04 Медико-биологическое дело Исполнитель: студентка 1курса А31МД3 группы дневной формы обучения ___________ Саркисян Софья Армановна Научный руководитель: Старший преподаватель кафедры иммунологии ___________ Лобай Марина Валерьевна К защите допущена: Заведующий кафедрой иммунологии д-р мед. наук, профессор ___________ Зафранская Марина Михайловна МИНСК 2024 РЕФЕРАТ Курсовая работа: Антигены, особенности строения и свойства . Типы антигенов:22 страницы, 3 рисунка, 20 источников. Антиген, структура антигена, химическая природа антигенов, свойства антигенов, Т-лимфоциты, В-клеточный рецептор, стимуляция Т-лимфоцитов, суперантигены. Цель работы: сформировать представление об свойствах и строении антигенов. После самостоятельного изучения темы, я должна знать: определение антигенов, их основные свойства и биологические функции. Методы исследований: обзорно-аналитические методы. Полученные результаты и их новизна. В результате проделанной работы были сформулированы представления о свойствах и строении антигенов. Степень использования. Материалы курсовой работы могут быть использованы для чтения лекций, подготовки к семинарским занятиям. Область применения. Образование, медицина. 2 РЭФЕРАТ Курсавая праца: антыгены, асаблівасці будовы і ўласцівасці . Тыпы антыгенаў.:22 старонкі, 3 малюнка, 20 крыніц. Антыген, структура антыгена, хімічная прырода антыгенаў, уласцівасці антыгенаў, Т-лімфацыты, В-клеткавы рэцэптар, стымуляцыя Т-лімфацытаў, суперантигены. Мэта працы: сфармаваць уяўленне пра ўласцівасці і будынку антыгенаў. пасля самастойнага вывучэння тэмы, я павінна ведаць: вызначэнне антыгенаў, іх асноўныя ўласцівасці і біялагічныя функцыі. Метады даследаванняў: аглядна-аналітычныя метады. Атрыманыя вынікі і іх навізна. У выніку праведзенай работы былі сфармуляваны ўяўленні аб уласцівасцях і будынку антыгенаў. Ступень выкарыстання. Матэрыялы курсавой працы могуць быць выкарыстаны для чытання лекцый, падрыхтоўкі да семінарскіх заняткаў. Вобласць прымянення. Адукацыя, медыцына. 3 ABSTRACT Course work: Antigens, structural features and properties. Types of antigens.: 22 pages, 3 figures, 20 sources. Antigen, antigen structure, chemical nature of antigens, properties of antigens, T-lymphocytes, B-cell receptor, stimulation of T-lymphocytes, superantigens. Objective: to form an idea of the properties and structure of antigens. After independently studying the topic, I should know: the definition of antigens, their basic properties and biological functions. Research methods: review and analytical methods. The results obtained and their novelty. As a result of the work done, ideas about the properties and structure of antigens were formulated. Degree of use:Coursework materials can be used for giving lectures and preparing for seminars. Scope: Education, medicine. 4 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... 7 Глава 1.Общее представление об антигенах .............................................. 9 1.1 Понятие антиген. Химическая природа и структура антигенов. ..... 11 1.2 Свойства антигенов .............................................................................. 17 1.3 Классификация антигенов.................................................................... 18 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................... 25 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ................................. 27 5 ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ Антиген -АГ Антитело -АТ Т-клеточный рецептор -ТКР Мajor histocompatibility complex -MHC Молекула главного комплекса гистосовместимости I класса - MHC-I Молекула главного комплекса гистосовместимости II класса -MHC-II Аминокислоты -АК Антигенпрезентирующие клетки -АПК Дезоксирибонуклеиновая кислота -ДНК Рибонуклеиновая кислота -РНК Т-хелперы -Тх Т-супрессоры -Тс Т-лимфоцитов -ТЛ Липополисахарид -LPS T-независимый антиген -TI 6 ВВЕДЕНИЕ Общие представления Онтогенез каждого макроорганизма проходит в непосредственном контакте с чужеродными для него клетками, доклеточными формами жизни, а также отдельными молекулами биологического происхождения. Все эти объекты, будучи чужеродными, таят в себе огромную опасность: контакт с ними может нарушить гомеостаз, повлиять на течение биологических процессов и даже повлечь гибель макроорганизма. Поэтому чужеродные биологические объекты представляют собой эволюционно сформировавшийся ранний сигнал опасности для иммунной системы: они являются основным раздражителем и конечной точкой приложения системы приобретенного иммунитета. Совокупность таких объектов, как явления биологического мира, получила название антиген (Fontот греч. anti—против и genos—создавать).Антиген —это биополимер органической природы, генетически чужеродный для макроорганизма, который при попадании в последний распознается его иммунной системой и вызывает иммунные реакций, направленные на его устранение, Теоретически антигеном может быть молекула любого органического вещества, как вредного для макроорганизма, так и безвредного. В частности, антигенами являются компоненты и продукты жизнедеятельности бактерий, грибов, простейших, вирусных частиц, организмов животных и растений. Антигены имеют самое разнообразное происхождение. В сущности, они являются продуктом природного биологического синтеза любого чужеродного организма. В ряде случаев антигены могут образовываться в собственном организме при структурных изменения хуже синтезированных молекул при биодеградации, нарушении их нормального биосинтеза (эпигенетическая мутация) или генетической мутации клеток. Кроме того, антигены могут быть получены искусственно в результате научной или производственной деятельности человека, в том числе путем направленного химического синтеза. Однако в любом случае молекулу антигена 7 будет отличать генетическая чужеродность по отношению к макроорганизму, в который она попала. Антигены могут проникать в макроорганизм самыми различными путями: через кожные покровы или слизистые, непосредственно во внутреннюю среду организма, минуя покровы, —или образовываясь внутри него. Антигены распознаются разнообразных иммунокомпетентными клетками и вызывают каскад иммунных реакций, направленных на их инактивацию, разрушение и удаление.По современным представлениям, учение об антигенах является ключевым для понимания основ молекулярно- генетических механизмов иммунной защиты макроорганизма, а также принципов иммунотерапии и иммунопрофилактики[1]. Цель работы: сформировать представление об свойствах и строении антигенов. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1. Описать строение и функции антигенов. 2. Ознакомиться со свойствами антигенов. 3. Сформировать представление типах антигенов 8 ГЛАВА 1 ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ АНТИГЕНАХ В 1899 г. Л. Детре-Дейтч, сотрудник лаборатории И. И. Мечникова в Институте Пастера, предложил для обозначения веществ, вызывающих образование антител, термин «антиген». Термин «антиген» используется в двух случаях. Во-первых, так называют молекулы, которые индуцируют иммунный ответ (эти молекулы называют еще иммуногенами). Во вторых, антигенами называют молекулы, реагирующие с антителами или примированными Т-лимфоцитами. При этом не имеет значения, способны ли эти молекулы сами по себе индуцировать образование таких антител или Тлимфоцитов. Если мыши ввести ее собственные эритроциты, то никаких антител, естественно, образовываться не будет. Если же ей ввести эритроциты крысы, то образуются АТ не только к крысиным, но и к мышиным эритроцитам, которые начинают связываться с собственными клетками животного. В этом случае эритроциты мыши выступают как антиген, поскольку связывают антитела, хотя сами по себе вызвать их образование не могут. Другой пример - гаптены, низкомолекулярные химические вещества известного строения, такие как динитрофенил или метааминобензолсульфонат[2]. Сами по себе гаптены не иммуногенны. В то же время они реагируют с антителами, образование которых было индуцировано гаптеном. Кроме антигенов, способных индуцировать иммунный ответ, необходимо выделить чужеродные вещества белковой природы, не обладающие иммуногенностью, - суперантигены, которые могут связываться с β-цепью молекул антигенраспознающего рецептора на Тлимфоцитах. Данная часть молекулы ТКР не участвует в презентации антигенного пептида, но является общей для достаточно большого количества Т-лимфоцитов (около 20%). В результате такого взаимодействия происходит активация большого количества Т-лимфоцитов по сравнению со стимуляцией их специфическим антигеном (менее 0,1%). Суперантигены также презентируются Т-лимфоцитам с помощью молекул МНС II класса на 9 поверхности антигенпрезентирующей клетки. Однако суперантигены после их захвата АПК не подвергаются процессингу и действуют как целая молекула. Важно понимать, что зоной взаимодействия является не паратоп, а боковой участок молекулы МНС II класса. Именно поэтому реакция Тлимфоцитов на стимуляцию суперантигенами не является клоноспецифичной, а приводит к активации большого количества Т-лимфоцитов, гиперпродукции цитокинов, развитию пирогенного эффекта, синдрому токсичекого шока, снижению артериального давления и другим неспецифическим синдромам. Та часть гипервариабельной области антитела, которая контактирует с антигеном, называется паратопом, а часть антигена, взаимодействующая с паратопом, обозначается как эпитоп. Если антиген - линейный пептид или полисахарид, то во взаимодействии с антителом принимают участие около 56 АК остатков. Если же антиген - глобулярный белок, то с антителом может 10 контактировать до 16 аминокислотных остатков[3]. Рисунок 1 - Стимуляция Т-лимфоцитов бактериальным и вирусным суперантигенами (по A. K. Abbas, 2009) 1.1 Понятие антиген. Химическая природа и структура антигенов. Антигены - вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродное и вызывающие развитие иммунных реакций (гуморальных, клеточных, состояние иммунной толерантности, индуцирование иммунной памяти). Свойства Аг определяются комплексом признаков: иммуногенность, антигенность, специфичность, чужеродность. Антигенами являются органические вещества различного происхождения. Из высокомолекулярных соединений биологического происхождения свойствами полноценных антигенов обладают главным образом белки, а 11 также некоторые полисахариды и липополисахариды бактериального происхождения. Например, капсульные полисахариды пневмококка являются антигенами для мышей и человека, но не для кролика и лошадей[4]. Основными носителями антигенной функции являются белки. Это связано с тем, что именно в структуре белков прежде всего реализуется специфичность работы генома каждого организма. Аминокислоты, моносахара, азотистые основания и другие относительно простые соединения, не говоря уже о химических элементах, которые имеют у всех организмов одинаковую структуру, не обладают признаками чужеродности и не могут поэтому быть антигенами. У разных белков антигенные свойства проявляются в разной степени: наряду с сильными антигенами (микробные экзотоксины, сывороточные белки и др.), есть белки с очень слабой антигенной активностью – гемоглобин, желатин, инсулин и другие низкомолекулярные белки. Низкую антигенную активность инсулина обычно связывают с его небольшой молекулярной массой (менее 6 кД). Однако такие белки, как, например, гемоглобин и актин, имеют большую молекулярную массу (64,5 кД и 50 кД соответственно), но обладают слабыми антигенными свойствами. В настоящее время полагают, что антигенные свойства белков коррелируют со скоростью их эволюции. Выполняя сходные функции у разных организмов, такие белки, как инсулин, гемоглобин, обладают большим структурным сходством. Лишь инсулин морской свинки отличается от инсулина других млекопитающих по 16 – 18 аминокислотным остаткам. В то же время только морские свинки способны вырабатывать антитела к гетерологичному инсулину[5]. Таким образом, чем больше различий в аминокислотных последовательностях у белка-антигена по сравнению с аналогичным белком хозяина, тем больше выражена у него способность индуцировать синтез антител, и наоборот, чем более эволюционно консервативен белок, тем слабее у него антигенные качества. К числу наиболее консервативных белков 12 относится семейство гистонов IV. За 1,5 млрд лет в них произошли всего 2 аминокислотные замены. Способность индуцировать синтез антител у гистонов IV не обнаружена. Антигенность полисахаридов и липополисахаридов имеет такое же происхождение, как и антигенность белков, т. е. обусловлена необычностью структуры, сообщающей им свойства чужеродности. Например, антигенность полисахаридов сальмонелл группы А связана с наличием в их составе паратозы (3,6-ди-дезокси-глюкозы), группы В – абеквозы (3,6-дидезокси-галактозы) и т. д. Простые сахара и олигосахариды обладают свойствами гаптенов, т. е. их можно превратить в антиген путем присоединения к белкам. Многочисленные исследования антигенных свойств нуклеиновых кислот дали противоречивые результаты. По-видимому, лишь высокополимерным препаратам нуклеиновых кислот присущи антигенные свойства. Антигенные свойства доказаны для ДНК Т-четных фагов (Т2, Т4, Т6); в ее составе содержатся остатки 5-оксиметилцитозина, к некоторым из них присоединены 1 – 2 остатка глюкозы. Негликозилированная ДНК не способна индуцировать образование антител. Сыворотка крови людей, страдающих системной красной волчанкой, дает реакции преципитации с ДНК различного происхождения. Это связано с наличием в сыворотке крови больных антител к ДНК. Антитела, реагирующие с РНК, удается получить, используя в качестве антигена рибосомы[6]. Жирные кислоты, а также триглицериды и другие чистые липиды свойствами полноценных антигенов не обладают. Некоторые классы липидов могут быть составной частью молекулы гаптена. Помимо липидов, связанных ковалентной связью с белками, только два класса липидов, содержащиеся в живых тканях, функционируют как гаптены: фосфатиды и гликосфинголипиды. По крайней мере пять хорошо охарактеризованных фосфолипидов обладают свойствами гаптенов: кардиолипин и четыре фосфатидил-инозитол-олигоманнозида, выделенных из туберкулезных бактерий. Липиды обладают способностью усиливать иммуногенность 13 других антигенов, поэтому их используют в качестве адъювантов (англ. Adjuvan – помощник, полезный). Применению адъювантов во многом способствовали работы Дж. Фрейнда. В качестве адъюванта Дж. Фрейнд использовал смесь минерального масла с нейтральным детергентом для создания стабильных эмульсий водных растворов антигенов. Добавление к этой эмульсии убитых туберкулезных палочек повышает ее адъювантное действие («полный адъювант Фрейнда»). Применение адъювантов дает хороший эффект при иммунизации низкомолекулярными растворимыми антигенами. Высокомолекулярные антигены в адъювантах практически не нуждаются. По-видимому, основная роль адъювантов состоит в том, что они служат носителями для растворимых антигенов, благодаря чему последние становятся доступными действию фагоцитов. Кроме того, адъюванты вызывают воспалительную реакцию на месте введения, что также способствует фагоцитозу антигенов. Липиды (в основном в виде фосфолипидов) входят в состав эндотоксинов и усиливают их иммуногенность [7]. 1.1Химическая природа антигенов Антигенами являются органические вещества различного происхождения. По химической природе антигены - белки, полисахариды, липиды, и их соединения. Вещества с более сложной химической структурой обладают более высокой иммуногенностью. Наиболее выраженными иммуногенными свойствами обладают белки. Одно и то же химическое вещество может быть высокоммуногенным для одних видов животных и неиммуногенным для других. Например, стрептококк I типа вызывает синтез антител у мышей, кошек, собак, человека, но не вызывает образование антител у крыс, морских свинок, кроликов[8]. Структура антигенов 14 Рисунок 2 - Структура антигена В-клеточные эпитопы Тклеточные эпитопы Структура антигена относится к его молекулярным характеристикам, которые позволяют ему связываться с антигенсвязывающим участком антитела. Антитела способны различать разные антигены на основе специфических молекулярных структур, присутствующих на поверхности антигена. Антигены могут быть белками, полисахаридами, липидами или нуклеиновыми кислотами, в зависимости от их природы и происхождения. Белки и полисахариды обычно являются антигенами и могут включать различные компоненты бактерий, вирусов или других микроорганизмов, такие как оболочки, капсулы, жгутики, токсины, фимбрии, выделения и химические вещества. Липиды и нуклеиновые кислоты микроорганизмов обычно являются антигенными, когда они объединены с белками или полисахаридами. Структура антигенов может варьироваться в зависимости от их размера, иммуногенности и специфических характеристик. Все 15 иммуногенные антигены обладают эпитопами или антигенными детерминантами, которые представляют собой специфические структурные компоненты, распознаваемые антителами. Каждый антиген может иметь несколько эпитопов, и количество эпитопов определяет, сколько антител может связываться с одним антигеном[9]. Взаимодействие между антигенами и антителами основано на специфических структурных компонентах. Область антитела, которая взаимодействует с антигенами, называется паратопом, а соответствующая область антигена называется эпитопом. Взаимодействие между эпитопами и паратопами можно сравнить с механизмом замка и ключа, поскольку структуры специфичны и подходят друг другу. Антигены распознаются антителами в соответствии с этим механизмом замка и ключа, что приводит к иммунному ответу против антигена. Способность иммунной системы распознавать болезнетворные агенты и антигены и действовать против них называется иммунитетом, который может быть как врожденным, так и приобретенным в результате вакцинации. Важно отметить, что антигены также могут быть классифицированы как гаптены, если они имеют более низкую молекулярную массу и не являются независимо иммуногенными. Гаптены становятся антигенными, когда они присоединяются к молекуле-носителю. В таких случаях гуморальный ответ направлен конкретно на гаптеновую часть комплекса[10]. Таким образом, структура антигена относится к его молекулярным характеристикам, которые позволяют ему взаимодействовать с антителами. Антигены могут быть белками, полисахаридами, липидами или нуклеиновыми кислотами, причем белки и полисахариды являются наиболее распространенными. Антигены обладают специфическими эпитопами или антигенными детерминантами, которые распознаются антителами. Взаимодействие между антигенами и антителами основано на механизме замка и ключа, и иммунный ответ запускается, когда антитела связываются со специфическими эпитопами на поверхности антигена. 16 1.2 Свойства антигенов Свойства антигенов Отличие данного антигена от Чужеродность антигеное собственного организма Способность активировать Антигенность иммунную систему и специфически взаимодействовать с антителами и антиген-распознающими рецепторами лимфоцитами Способность антигена Специфичность индуцировать иммунный ответ к строго определенному участку антигена (элитолу = антигенной детерминанте) Способность вызывать Иммуногенность специфический во отношению к данному антигену иммунный ответ Основные свойства, характеризующие вещество как антиген, таковы: антигенность, специфичность, иммуногенность[11]. Антигенность — это способность антигена специфически взаимодействовать с факторами иммунитета (антителами, клонами эффекторных лимфоцитов). Любые вещества, являющиеся генетически чужеродными, распознаются иммунной системой, то есть обладают антигенностью. Полноценные антигены обладают и антигенностью, и иммуногенностью. Гаптены распознаются иммунной системой при связывании с В-клеточными рецепторами лимфоцитов, но дальнейшего развития иммунного ответа не происходит, так как данные субстанции не являются иммуногенами. Тем не менее гаптены способны взаимодействовать 17 с готовыми антителами, выработанными против них, при иммунизации животного конъюгатом гаптен — носитель Специфичность — это способность антигена взаимодействовать со строго определенными антителами или антигенными рецепторами лимфоцитов. Иммунологическая специфичность антигенов определяется не всей макромолекулой антигена в целом, а структурой антигенных детерминант (аминокислотным составом и последовательностью аминокислот, характером, положением, стереоизомерией химических группировок в детерминанте, вторичной и третичной структурой детерминанты). Иммунологической специфичностью обладают и гаптены, которые специфически взаимодействуют с готовыми антителами. Замены одной-двух аминокислот в составе полипептидной цепи молекулы белка или концевых аминокислот часто достаточно для того, чтобы молекулы различались в антигенном отношении. Антигенная специфичность белка зависит и от его вторичной и третичной структуры[12]. 1.3 Классификация антигенов Классификация антигенов (АГ) Антигены Характеристика Корпускулярные Целые клетки и крупные частицы: микроорганизмы, эритроциты Растворимые Белки, полисахариды, ЛПС, энд- и экзотоксины и др. Гаптены Простые органические соединения малой молекулярной массы - пептиды, дисахара, NK, липиды и др. Аллергены АГ внешней среды - пыли, пищи, пыльцы растений и др., вызывающие повышенную реактивность 18 Синтетические Искусственно синтезированные полимеры аминокислот, углеводов Аутоантигены Нативные АГ собственных клеток или межклеточного вещества Аллоантигены (изоанттигены) АГ других особей этого же вида Ксеноантигены АГ особей другого вида Гетероантигены Общие АГ у организмов разных (перекрестно-реагирующие) таксономических групп (антиген Форсмана, групповые АГ крови и др.) Опухолевые (онкоантигены) Аномальные АГ на мембранах клеток - результат злока-чественной трансформации Вирусспецифические Вирусспецифические АГ на мембранах инфицированных вирусом клеток Суперантигены Патогенные микроорганизмы и продукты их жизнедея-тельности Основываясь на отдельных характерных свойствах, все многообразие антигенов можно классифицировать по происхождению, природе, молекулярной структуре, степени иммуногенности, степени чужеродности, направленности активации и обеспеченности иммунного реагирования. По происхождению различают экзогенные (возникшие вне организма) и эндогенные (возникшие внутри организма) антигены. Среди эндогенных особого внимания заслуживают ауто- и неоантигены. Аутогенныеантигены (аутоантигены) - это структурно неизмененные антигены собственного организма, синтезируемые в организме в физиологических условиях. В норме аутоантигены неиммуногенны вследствие сформировавшейся иммунологической толерантности (невосприимчивости) либо их недоступности для контакта с факторами иммунитета - это так называемые 19 забарьерные антигены. При срыве толерантности или нарушении целостности биологических барьеров (воспаление, травма) компоненты иммунной системы начинают специфически реагировать на аутоантигены выработкой специфических факторов иммунитета (аутоантитела, клон аутореактивных лимфоцитов). Неоантигены, в отличие от аутоантигенов, возникают в организме в результате генетических мутаций или модификаций и всегда чужеродны[13]. По природе: биополимеры белковой (протеиды) и небелковой (полисахариды, липиды, липополисахариды, нуклеиновые кислоты и др.) природы. По молекулярной структуре: глобулярные (молекула имеет шаровидную форму) и фибриллярные (форма нити). По степени иммуногенности: полноценные и неполноценные. Полноценные антигены обладают выраженной антигенностью и иммуногенностью - иммунная система чувствительного организма реагирует на их введение выработкой факторов иммунитета. Такие вещества, как правило, имеют достаточно большую молекулярную массу (более 10 кД), большой размер молекулы (частицы) в виде глобулы и хорошо взаимодействуют с факторами иммунитета. [14]. Неполноценные антигены, или гаптены (термин предложен К. Ландштейнером), обладают антигенностью - способны специфически взаимодействовать с уже готовыми факторами иммунитета (антителами, лимфоцитами), но не способны при введении в нормальных условиях индуцировать в организме иммунный ответ. Чаще всего гаптенами являются низкомолекулярные соединения (молекулярная масса менее 10 кД). 20 Если искусственно укрупнить молекулу гаптена - соединить ее прочной связью с достаточно большой белковой молекулой, удается заставить иммунную систему макроорганизма специфически реагировать на гаптен как на полноценный антиген и вырабатывать факторы иммунитета. Молекула белка-носителя получила названиешлеппера (тягача). При этом специфичность в составе молекулы конъюгата определяется гаптенной частью, а иммуногенность - белком-носителем. Используя для иммунизации конъюгаты, получают антитела к гормонам, лекарственным препаратам и другим низкоиммуногенным соединениям[15]. По степени чужеродности: ксено-, алло- и изоантигены. Ксеногенные антигены (или гетерологичные) - общие для организмов, стоящих на разных ступенях эволюционного развития, например, относящиеся к разным родам и видам. Впервые феномен общности ряда антигенов у животных разных видов был отмечен Д. Форсманом (1911 г.). При иммунизации кролика суспензией органов морской свинки ученый получил иммунную сыворотку, способную взаимодействовать с эритроцитами барана. Позже было установлено, что морская свинка и баран имеют ряд структурно сходных антигенных детерминант, дающих перекрестное реагирование. В дальнейшем перечень подобных ксеногенных антигенов был значительно расширен и они получили обобщенное название«антигены Форсмана» [17]. Аллогенные антигены (или групповые) - общие для генетически неродственных организмов, но относящихся к одному виду. На основании аллоантигенов общую популяцию организмов можно подразделить на отдельные группы. Примером таких антигенов у людей являются антигены групп крови (системы АВ0 и др.). Аллогенные ткани при трансплантации иммунологически несовместимы - они отторгаются или лизируются реципиентом. Микробы на основании групповых антигенов могут быть 21 подразделены на серогруппы, что используется в микробиологической диагностике. Изогенные антигены (или индивидуальные) - общие только для генетически идентичных организмов, например для однояйцовых близнецов, инбредных линий животных[18]. Изотрансплантаты обладают практически полной иммунной совместимостью и не отторгаются. К изоантигенам у людей относятся антигены гистосовместимости, а у бактерий - типовые антигены, не дающие дальнейшего расщепления. В пределах отдельного организма в определенных органах или тканях обнаруживаются специфичные для них антигены, которые нигде больше не встречаются. Такие антигены получили название органоитканеспецифических. В зависимости от физико-химических свойств антигена, условий его внедрения, характера реакции и реактивности макроорганизма различают иммуногены, толерогены и аллергены. Иммуногены способны индуцировать нормальную продуктивную реакцию иммунной системы - выработку факторов иммунитета (антитела, антигенореактивные клоны лимфоцитов). В клинической практике иммуногены используют для иммунодиагностики, иммунотерапии и иммунопрофилактики многих патологических состояний[19]. Толероген является полной противоположностью иммуногену. Он формирует иммунологическую толерантность или неотвечаемость на эпитопы данного вещества. Толероген, как правило, - мономер с низкой молекулярной массой, высокой эпитопной плотностью и высокой дисперсностью. Толерогены используют для профилактики и лечения 22 иммунологических конфликтов и аллергии путем наведения искусственной неотвечаемости на отдельные антигены. Аллерген, в отличие от иммуногена, формирует патологическую реакцию организма в видегиперчувствительности немедленного или замедленного типа . По своим свойствам аллерген не отличается от иммуногена. В клинической практике аллергены применяют для диагностики инфекционных и аллергических заболеваний. По направленности активации и обеспеченности иммунного реагирования, т.е. необходимости вовлечения Т-лимфоцитов в индукцию иммунного ответа, выделяют Т-зависимые и Т-независимые антигены. Иммунная реакция в ответ на введение Т-зависимого антигена реализуется при обязательном участии Т-хелперов. К ним относится большая часть известных антигенов. Для развития иммунного ответа на Т-независимые антигены не требуется привлечение Т-хелперов. Эти антигены способны непосредственно стимулировать В-лимфоциты к антителопродукции, дифференцировке и пролиферации, а также вызывать иммунный ответ у бестимусных животных. Т-независимые антигены имеют относительно простое строение. Это крупные молекулы с молекулярной массой более 103 кД, поливалентны и имеют многочисленные однотипные эпитопы. Тнезависимые антигены являются митогенами и поликлональными активаторами, например полимерный флагеллин (сократительный белок жгутиков бактерий), липополисахарид, туберкулин и др. От Т-независимых антигенов следует отличать суперантигены. Это группа веществ, в основном микробного происхождения, которые могут неспецифически вызывать поликлональную реакцию. Молекула суперантигена способна вмешиваться в кооперацию антигенпрезентирующей 23 клетки и Т-хелпера и формировать ложный сигнал распознавания чужеродной субстанции. Суперантигены способны одновременно неспецифически активировать огромное количество иммунокомпетентных клеток (до 20% и более), вызывать гиперпродукцию цитокинов и низкоспецифичных иммуноглобулинов, массовую гибель лимфоцитов вследствие апоптоза и развитие вторичного функционального иммунодефицита. Свойства суперантигена обнаружены у стафилококкового энтеротоксина, белков вирусов Эпштейна-Барр, бешенства, ВИЧ и некоторых других микробных агентов[20]. Рисунок 3- Суперантигены 24 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Онтогенез каждого макроорганизма проходит в непосредственном контакте с чужеродными для него клетками, доклеточными формами жизни, а также отдельными молекулами биологического происхождения.Все эти объекты, будучи чужеродными, таят в себе огромную опасность: контакт с ними может нарушить гомеостаз, повлиять на течение биологических процессов и даже повлечь гибель макроорганизма. Поэтому чужеродные биологические объекты представляют собой эволюционно сформировавшийся ранний сигнал опасности для иммунной системы: они являются основным раздражителем и конечной точкой приложения системы приобретенного иммунитета. Совокупность таких объектов, как явления биологического мира, получила название антиген (Fontот греч. anti—против и genos—создавать).Антиген —это биополимер органической природы, генетически чужеродный для макроорганизма, который при попадании в последний распознается его иммунной системой и вызывает иммунные реакций, направленные на его устранение,Теоретически антигеном может быть молекула любого органического вещества, как вредного для макроорганизма, так и безвредного. В частности, антигенами являются компоненты и продукты жизнедеятельности бактерий, грибов, простейших, вирусных частиц, организмов животных и растений.Антигены имеют самое разнообразное происхождение. В сущности, они являются продуктом природного биологического синтеза любого чужеродного организма. В ряде случаев антигены могут образовываться в собственном организме при структурных измененияхуже синтезированных молекул при биодеградации, нарушении их нормального биосинтеза (эпигенетическая мутация) или генетической мутации клеток. Кроме того, антигены могут быть получены искусственно в результате научной или производственной деятельности человека, в том числе путем направленного химического синтеза. Однако в любом случае молекулу антигена будет отличать генетическая 25 чужеродность поотношениюкмакроорганизму, в который она попала. Антигены могут проникать в макроорганизм самыми различными путями: через кожные покровы или слизистые, непосредственно во внутреннюю среду организма, минуя покровы, —или образовываясь внутри него. Антигены распознаются иммунокомпетентными клетками и вызывают каскад разнообразных иммунных реакций, направленных на их инактивацию, разрушение и удаление.По современным представлениям, учение об антигенах является ключевым для понимания основ молекулярногенетических механизмов иммунной защиты макроорганизма, а также принципов иммунотерапии и иммунопрофилактики. 26 Список использованных источников 1.https://meduniver.com/Medical/Microbiology/244.html?ysclid=lsar5pepnb 953747563 MedUniver 2.https://studfile.net/preview/5943800/page:3/ 3.https://ours-nature.ru/lib/b/book/2239746527/129 4.Abbas A. K., Lichtman A. H., Pober J. S. Cellular and molecular immunology. -4th ed. 5.Philadelphia: W. B. Saunders Company, 2000. - 553 p. 6.https://microbiologynote.com/ru/ 7.https://oreluniver.ru/public/file/chair/kiskd/study/ 8. Пяткин К.Д. «Микробиология», 1980. 9. Поздеев О.К. «Медицинская микробиология» под ред. Покровского В. И., учебник для ВУЗов, 2001. 10. Королюк А.М., Сбойчаков В.Б. «Медицинская бактериология», 1-е издание. 11. Королюк А.М., Сбойчаков В.Б. «Медицинская вирусология», 2-е издание. 12. Алишукина А.И. «Медицинская микробиология», Ростов 2003. Учебное пособие для мед. ВУЗов. 13.Воробьев А.А. «Медицинская микробиология, вирусология, иммунология», Москва 2004. Учебное пособие для мед. ВУЗов 14.http://media.ls.urfu.ru/imunohimiya/immunohimiya/mehanizm_immunno go_ otveta/specificheskii_immunnyi_otvet/ 15. http://allimmunology.org/antigeny-induciruyushhie-immunitet/tzavisimye-i-t-nezavisimye-antigeny 16. http://neznaniya.net/nauka/medicina/medicinskaja-mikrobiologija/2815t-nezavisimye-antigeny.html 27 17. Основы иммунологии: Учебное пособие / Д.К. Новиков, И.И. Генералов, Н.В. Железняк - Витебск: ВГМУ, 2007 18. https://studylib.ru/doc/2354126/antigeny-.-rol._-antigenov-vinfekcionnom-processe-i-razvitii?ysclid=lsm3o8fmfi652393767 19. Галактионов В. Г. Иммунология. / М.: Изд-во МГУ, – С. 1998. 480 20. Кокряков В. Н. Очерки о врожденном иммунитете. / СПб.:Наука, – 2006. – С. 261 28
