Conceptul de „antigen”.
Antigenul- acestea sunt orice substanțe conținute în m/o și alte celule sau secretate de acestea care poartă caracteristicile unei gene. informații străine și atunci când sunt introduse în organism provoacă dezvoltarea specificului. imun raioane.
Definiți conceptele de antigenicitate și imunogenitate.
Antigenicitate- chimie sfântă. substanțe sau celule pentru a induce un răspuns imun la un organism animal de o anumită putere. Este cauzată de o porțiune a moleculei Ag, care este recunoscută de sistemul imunitar ca fiind străină. Pe baza puterii antigenice, substanțele sunt împărțite în non-antigene, haptene, puternicȘi slab Ag. Antigenitatea poate fi sporită sau conferită prin conjugarea unei substanțe cu macromolecule sau administrarea în comun a unei substanțe cu adjuvanţiși, de asemenea, reduse sau pierdute ca urmare a degradării macromoleculelor. Măsurată în unități antigenice. (AE).
Imunogenitate– aceasta este capacitatea de a induce un răspuns imun (producerea de anticorpi și includerea tuturor factorilor de imunitate).
Determinant antigenic. Structură și funcții.
Se numește o structură care are specificitate antigenă individuală determinant antigenic sau epitop. Sunt formați din 6-25 de aminoacizi și sunt localizați în diferite părți ale moleculei, separate prin structuri non-antigenice. Mai mult, epitopii unei molecule nu au neapărat aceeași compoziție și aceeași specificitate. Numărul de epitopi identici de pe o moleculă determină numărul de molecule de anticorpi care se pot atașa de aceasta, adică. valența unui substrat antigenic dat.
4. Antigeni cu drepturi depline și proprietățile lor, exemple.
Pe baza studiului proprietăților antigenice ale diferitelor substanțe chimice complexe. compuși (polizaharide, lipide, proteine, acid nucleic etc.) antigeni plini au ambele funcții ale unui antigen - capacitatea de a induce formarea de anticorpi și de a interacționa în mod specific cu aceștia.
5. Haptene, antigene sintetice, proprietățile lor.
Dacă interacțiunea unui antigen inferior (au o singură proprietate a unui antigen - capacitatea de a interacționa în mod specific cu acei anticorpi la inducerea sintezei la care au participat) cu un anticorp este însoțită de reacții imunologice obișnuite, se numește haptenă. Dacă un antigen defect are o greutate moleculară foarte mică și interacțiunea sa cu anticorpii nu este însoțită de reacțiile vizibile obișnuite, se numește jumătate de haptenă. Prezența unui hemihapten este judecată de faptul că anticorpii, fiind legați de hemihapten, nu se mai manifestă în reacția obișnuită cu un antigen cu drepturi depline.
6. Antigenele sunt solubile, corpusculare. Metode de obținere, exemple.
Printre antigenele unei celule bacteriene se numără H, O, K etc.:
ü Antigenele flagelare (antigenele H) fac parte din flagelul bacterian și reprezintă proteina flagelina (distrusă la încălzire, iar după tratamentul cu fenol își păstrează proprietățile antigenice)
ü Antigenul somatic (O-antigen) este asociat cu rezervorul. perete celular. Antigenul O al bacteriilor Gr este asociat cu LPS al peretelui celular. Zaharurile grupului determinant includ hexoze (galactoză, glucoză etc., zaharuri amino).
Antigenele sunt substanțe cu caracter străin genetic care provoacă reacții imune (răspunsuri – imunitatea la transplant, toleranță, producție de anticorpi, memorie imunologică).
Antigenii intră într-o reacție specifică cu anticorpii sau celulele sistem imunitar.
Antigenele și principalele lor tipuri
- Antigeni completi (AG) - cauza diverse forme răspunsul imun și reacționează atât cu anticorpii, cât și cu celulele sistemului imunitar
- Haptenele sunt substanțe care nu sunt capabile să provoace un răspuns imun (nu sunt capabile să inducă formarea de anticorpi), dar intră într-o reacție specifică cu anticorpi gata preparati sau cu celulele corespunzătoare ale sistemului imunitar.
AG+AT - IR - complex imun
Schema de reactie Antigen-Anticorp.
Antigenul este fie 2x, fie multivalent.
Haptenă-Anticorp
Principalele celule ale sistemului imunitar sunt limfocitele (pot trăi ani de zile). Nucleu dens, citoplasmă mică
Originea și natura chimică a antigenelor cu drepturi depline
Originea și natura chimică a haptenelor.
Proprietățile antigenelor
- străinătate
- Macromolecularitatea 1000 daltoni și mai puțin este un antigen cu drepturi depline, mai puțin de 1000 nu este.
- Solubilitatea și sistemul coloidal. Antigenul poate fi denaturat ca o proteină
- Rigiditatea moleculei
- Specificitate. Reacțiile imune sunt strict specifice. Fiecare antigen corespunde unui anticorp specific
- Imunogenitatea (antigenicitatea - capacitatea unui antigen de a provoca un răspuns imun - sifilis, gonoree), adică Nu există imunitate puternică și dezvoltată (ciumă, variolă, rujeolă)
Specificitatea antigenului
Determinat -
- Compoziția de aminoacizi a proteinei și secvența de aminoacizi
- Caracteristici structura secundara veveriţă
- Aminoacizi terminali
Structura antigenului
Determinant antigenic (epitop). Constă din 3-6 resturi de hexoză sau 4-8 aminoacizi, determinate de antigeni specifici.
Antigenul conține 5-15 până la sute de epitopi
Purtător proteic - determină antigenitatea sau imunogenitatea.
Antigeni de animale și oameni
- Xenoantigene - de la un donator neînrudit
- Autoantigene - antigene proprii
- Izoantigene - comune grupelor omogene genetic
- Aloantigene - antigene comune ale unei specii biologice (transplant de organe)
- Antigeni de specie - inerenti unei specii date
Antigeni de animale și oameni
- Specific organului
- Stadii specifice (alfa-fetoproteine fetale)
- Eterogen (Forsman) - comun între diferite specii
- Antigene de histocompatibilitate - antigene ale celulelor nucleate, antigene leucocitare
Antigenii de histocompatibilitate sunt antigeni specifici care sunt unici anumitor indivizi. Ele sunt codificate de gene de pe cromozomul 6
Proprietățile structurilor MS
Antigenele bacteriilor
- Capsulă antigene K- polizaharide
- Pili proteină termostabilă pilin
- Enzime bacteriene
- Exotoxine bacteriene
- H-antigen-flagelina proteica flagelară stabilă la căldură
- O - antigen- lipopolizaharidă termostabilă. Bacterii Gr(-) - endotoxina
- Peptidoglican
- Acizi teicolici
- Antigeni protectori activi pe proteine
- Reacție încrucișată cu țesuturile umane
Superantigene
Fiecare antigen interacționează cu 0,01% celule reactive la antigen (ARC)
Superantigenele (toxine proteice, stafilococ, unele virusuri) activează până la 20% din ARC. Ca rezultat, o reacție nu are loc la un singur antigen, ci la mulți, ceea ce are un efect advers asupra reacțiilor autoimune.
Antigene tumorale.
- Apariția antigenelor embrionare
- Antigene tumorale specifice caracteristice mai multor persoane sau unui anumit individ
- Reacții virale specifice
- Sub influența anticorpilor, antigenul componentei tumorale se modifică
Principiile deficienței imune în timpul creșterii tumorii
- Scăderea activității celulelor ucigașe naturale
- Imunogenitate scăzută a tumorii
- Dezvoltarea toleranței
- S-au format anticorpi care înlocuiesc tumora
- Factori imunosupresori tumorali
Proprietățile antigenice ale imunoglobulinelor au servit drept acele caracteristici fenotipice, al căror studiu a făcut posibilă stabilirea tiparelor de reglare genetică a biosintezei imunoglobulinelor. Orice moleculă de imunoglobulină are aparent una sau alta specificitate de anticorp, adică este capabilă să interacționeze cu substanțe străine unui anumit organism - antigene. Cu toate acestea, molecula de imunoglobulină în sine poate acționa ca un antigen în cazurile în care imunoglobulinele unei specii (de exemplu, oameni) sunt administrate indivizilor unei alte specii (de exemplu, iepurii).
Există trei tipuri determinanti antigenici molecule de imunoglobuline: izotipuri, alotipuri, idiotipuri. Determinanții antigenici izotipici sunt acele secțiuni de molecule de imunoglobuline ale căror proprietăți antigenice sunt identice la toți indivizii unei specii date.
Fiecare clasă imunoglobuline are propriul său, caracteristic doar pentru din această clasă, antigene izotipice care sunt localizate în regiunea constantă a lanțurilor grele. Determinanții izotipici caracteristici lanțurilor ușoare de tip kappa și lambda sunt de asemenea localizați în regiunea constantă a lanțului. Diferite clase de imunoglobuline și diferite tipuri de lanțuri ușoare nu au determinanți antigenici comuni, în ciuda prezenței secvențelor omoloage.
Cu toate acestea, subclasele imunoglobuline au atât determinanți antigenici comuni diferitelor subclase, cât și determinanți specifici doar unei subclase date.
LA determinanti antigenici alotipici(alotipurile) includ acei determinanți antigenici ai moleculelor de imunoglobuline care sunt prezenți la unii indivizi dintr-o anumită specie și absenți la alții, iar aceste diferențe sunt determinate de gene alelice. Prezența alotipurilor este o reflectare a polimorfismului intraspecific în structura antigenică a moleculelor de imunoglobuline.
Și, în sfârșit al treilea tip de determinanți antigenici- sunt determinanti idiotipici (idiotipuri). Idiotipurile includ acele proprietăți antigenice individuale care sunt inerente numai moleculelor de anticorpi cu o specificitate dată sau imunoglobulinelor individuale de mielom. Specificitatea antigenică a idiotipurilor depinde de structura regiunii variabile a moleculei de anticorp și, în unele cazuri, există unele dovezi că idiotipurile sunt o reflectare a proprietăților antigenice ale centrului activ al moleculei de anticorp.
Anticorpi la determinanții izotipici sunt folosite pentru a identifica diferite clase și subclase de imunoglobuline și tipuri de lanț ușor. Anticorpii la alotipuri servesc la detectarea variantelor genetice ale imunoglobulinelor, iar markerii de alotip sunt localizați, de regulă, pe partea constantă a lanțurilor polipeptidice ale imunoglobulinelor. În ceea ce privește determinanții idiotipici, localizarea lor pe partea variabilă a moleculei de imunoglobuline le permite să fie utilizați ca markeri genetici ai părții variabile.
Poveste detectarea markerilor genetici ai lanțurilor polipeptidice de imunoglobuline este pe scurt după cum urmează. Se știe de mult că în serul pacienților artrita reumatoida conțin adesea așa-numiții aglutinatori care pot interacționa în mod specific cu IgG autologe. Pentru a detecta aglutinatorii, se folosesc eritrocitele persoanelor Rh+, acoperite cu anticorpi incompleti aHTH-Rh, adică anticorpi care nu sunt capabili să aglutine eritrocitele. Aglutinarea are loc numai după adăugarea unui aglutinator capabil să interacționeze cu anticorpii anti-Rh de pe suprafața globulelor roșii.
Când reacţionează cu un antigen, centrii de legare a anticorpilor nu acoperă întotdeauna întregul antigen. Partea acestuia din urmă care interacționează direct cu anticorpul se numește determinant antigenic. O moleculă poate conține unul sau mai mulți determinanți antigenici. Pentru a studia specificitatea anticorpilor, este necesar să existe anticorpi direcționați împotriva determinanților antigenici individuali. O grupă funcțională mică care reprezintă un singur determinant antigenic se numește haptenă. Haptenele pot fi diferite compusi organici, cum ar fi TNP (gruparea trinitrofenil), fenilarsonatul, mono- și oligozaharide cum ar fi glucoza și lactoza și oligopeptide cum ar fi petalizina. Deși aceste haptene sunt capabile să se lege de anticorpi, de obicei nu sunt imunogeni, adică imunizarea cu ele nu duce la formarea de anticorpi.
În același timp, un răspuns imun poate fi adesea generat folosind o haptenă atașată covalent la o moleculă mare numită purtător. Acest purtător este imunogen în sine, iar imunizarea cu conjugați haptenă-purtător produce anticorpi atât împotriva vehiculului, cât și împotriva haptenei. Anticorpii specifici haptenei astfel obținuți pot fi studiați prin dializă de echilibru în prezența unei haptene libere (nelegate la un purtător), prin imunoprecipitare folosind o haptenă legată de un alt purtător sau prin utilizarea metodei de inhibare a precipitării cu o haptenă liberă. .
Metoda descrisă pentru obținerea și studierea anticorpilor antihaptenici, utilizată pentru prima dată de Landsteiner, a ajutat la clarificarea elementelor structurii fine a determinantului antigenic care determină specificitatea acestuia.
Un studiu comparativ al legării anticorpilor la diferite haptene a arătat că recunoașterea haptenei „lor” de către anticorpi se dovedește a fi specifică, chiar și în ciuda eterogenității populației de anticorpi rezultate. Spre deosebire de anticorpii direcționați împotriva antigenelor multideterminate, populația de anticorpi specifici unui determinant (haptenă) este relativ limitată. Acest lucru se datorează faptului că legarea haptenei la locul de legare la antigen al anticorpului necesită anumite restricții structurale pentru corespondența lor exactă între ele. În același timp, specificitatea antiserului depinde de specificul tuturor anticorpilor incluși în acesta, care, la rândul său, este determinat de structurile centrelor lor de legare a antigenului.
La studierea reacțiilor încrucișate cu analogii de haptenă, s-a dovedit că unii analogi formează complexe cu toți anticorpii prezenți în ser, în timp ce legarea altor analogi ajunge rapid la saturație, deoarece structura lor se potrivește bine cu structura centrului de legare a antigenului de numai unii anticorpi. Anticorpii obținuți de la animale diferite pot prezenta abilități diferite de a suferi încrucișări imunologice atunci când interacționează cu același set de haptene înrudite. Chiar și la același animal, după cum se știe, în anumite condiții, afinitatea și specificitatea anticorpilor pot crește cu creșterea timpului de la începutul imunizării.
Astfel, prezența sau absența încrucișării imunologice a oricăror două haptene reflectă atât diferențele structurale dintre ele, care determină capacitatea sau imposibilitatea antigenului și anticorpului de a intra în contact reciproc, cât și diversitatea centrelor de legare a antigenului prezente într-un antiser dat. .
Capitolul 3. Lucrările lui Karl Landsteiner
Antigenul ca cauza principală a dezvoltării procesului imunitar a fost de interes pentru imunologi încă din cele mai vechi timpuri, când s-a născut imunologia. Cu toate acestea, numai datorită cercetărilor lui K. Landsteiner în anii 20 - 30 ai secolului XX. au apărut condiții pentru studierea naturii subtile a specificității antigenului. Omul de știință a luat ca obiect al cercetării sale compuși organici simpli - haptenele. După cum sa menționat deja, acești compuși în sine nu sunt capabili să provoace o reacție imunologică. Prezența străinilor la o greutate moleculară mică îi privează de imunogenitate. În acest caz, complexul de haptenă cu proteina purtătoare este imunogen. Cercetările lui Landsteiner au scos la iveală cel puțin două puncte semnificative: extrem nivel inalt specificitatea (uneori doar un radical ia parte la determinarea specificității - o grupare carboxil sau amino); specificitatea unui antigen cu greutate moleculară mare este reprezentată de situsuri individuale (epitopi) - situsuri de legare pentru anticorpi sau receptori de recunoaștere a antigenului, iar cu cât greutatea moleculară a antigenului este mai mare, cu atât mai multe locuri de legare.
Designul experimental dezvoltat de Landsteiner a inclus imunizarea iepurilor cu un complex haptenă-proteină și analiza ulterioară a antiserurilor de la animale imunizate cu aceeași haptenă sau cu o altă haptenă, dar conjugată cu o altă proteină neînrudită. Această tehnică a făcut posibil să se lucreze numai cu anticorpi la haptenă luați pentru imunizare și a exclus acei anticorpi care au fost formați din capitopii proteici. Ca urmare, a fost posibil să se demonstreze rolul decisiv al configurației fine a haptenei în determinarea specificității.
