13.71M

Category:

medicine

Антигены. Антитела

1.

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет»
Антигены. Антитела
Лектор:
Доктор медицинских наук, профессор
Н.И.Потатуркина-Нестерова

Антигены
(от греч. anti-против, genos-создавать)
Учение об антигенах является ключевым для понимания механи
змов иммунной защиты макроорганизма, а также принципов им
мунотерапии и иммунопрофилактики
Антигены - вещества органического происхождения, в том чис
ле микробного, которые распознаются организмом как генетиче
ски чужеродные и вызывают различные формы иммунного отве
та, направленные на их инактивацию, разрушение и удаление

3.

Антигены содержатся в:
бактериях и их токсинах,
вирусах,
ферментах,
чужеродных белках,
клетках чужеродных тканей.
Химическая природа антигенов
Белки и их соединения (глико-, липо-, нуклеопротеины)
Нуклеиновые кислоты
Полисахариды с массой >600 кДа

4.

Структура полноценного антигена
Состоит из двух частей:
а) носитель (стабилизирующая часть), составляет 97-99%
молекулы антигена;
б) детерминантная группа (эпитоп) – олигосахариды или
олигопептиды на поверхности молекулы. Определяет
специфичность антигена, индуцируют антигенный ответ и
реагируют с антителами . По количеству детерминантных
групп определяют валентность а/г.

5.

Эпитопы токсинов и корпускулярных антигенов
Эпитоп – наименьшая часть антигена, способная вызывать и
ммунный ответ

6.

Различают детерминанты (эпитопы):
линейные или секвенциальные – например, первичная аминоки
слотная последовательность пептидной цепи;
поверхностные или конформационные – расположены на повер
хности молекулы антигена, возникают в результате вторичной ко
нформации;
глубинные – проявляются при разрушении биополимера
концевые – расположены на концевых участках молекулы а/г;
центральные

7.

Свойства антигенов
Антигенность
Гетерогенность
Специфичность
Иммуногенность

8.

Антигенность
Способность а/г активировать иммунную систему и взаимодей
ствовать с факторами иммунитета – вызывать иммунный ответ.
А/г является специфическим раздражителем для иммунокомпе
тентных клеток.
Взаимодействует с иммунной системой не вся структура а/г, а
только его детерминанты

9.

Гетерогенность (чужеродность)
Неотделимое от а/г понятие, обязательное условие для реали
зации антигенности
В норме иммунная система не реагирует на собственные био
полимеры. Аутоантигены – аутоиммунные заболевания
Антигенная мимикрия – сходство антигенных детерминант,
например, стрептококка, сарколеммы миокарда и базальной
мембраны почек.

10.

По степени чужеродности различают а/г:
ксеногенные (гетерологичные) – общие для организмов, принадле
жащих к разным родам и видам;
аллогенные (групповые) – общие для генетически неродственных
организмов, но относящихся к одному виду (система крови АВ0);
изогенные (индивидуальные) – общие только для генетически иде
нтичных организмов (однояйцевые близнецы)

11.

Иммуногенность
Способность создавать иммунитет, в основном инфекцион
ный.
Зависит от:
- природы а/г – химического состава, растворимости,
молекулярной массы, оптической изомерии, размера,
пространственной структуры и др.,
- способа введения–в/к, в/м, п/к и др.
- количества поступающего антигена

12.

Специфичность
Это способность а/г индуцировать иммунный ответ к стро
го определенному эпитопу.
Зависит от особенностей строения поверхностных структ
ур детерминантных групп:
1) от химического строения;
2) пространственной конфигурации
химических
структур в детерминантных зонах;
3) от стереоизометрии (лево-, правовращающие)

13.

Типы антигенной специфичности
Видовая – представители одного вида отличаются от другого (вид
ы микроорганизмов)
Групповая – обусловлена различиями среди особей одного вида (г
руппы крови)
Типовая – практически совпадает с групповой специфичностью,
но применяется только для видов микроорганизмов - серотипы вн
утри вида (серовары)
Индивидуальная – содержится в плазматических мембранах клет
ки различных тканей содержится а/г главного комплекса гистосов
местимости – HLA (Human leucocytes antigenes), гликопротеин

14.

Класификация антигенов по иммунному
реагированию
Иммуноген – при попадании в организм индуцирует продукти
вную реакцию иммунной системы (выработка антител, антиге
нреактивных клонов лимфоцитов)
Толероген – вызывает иммунологическую толерантность (неот
вечаемость)
Аллерген – формирует гиперреакцию (гиперчувствительность)

15.

Гаптен
(термин введен К.Ландштейнером)
Неполный или неполноценный а/г или часть а/г, не вызывает имм
унную реакцию (низкая иммуногенность), но обладает антигенно
стью и поэтому может взаимодействовать с имеющимися антител
ами.
Например, лекарственные а/г

16.

Адъюванты
Неспецифические вещества, которые при введении одновременно
с антигенами усиливают иммунный ответ на антиген.
Например, адъювант Фрейнда — эмульсия воды в масле.

17.

Классификация антигенов
По происхождению: экзогенные и эндогенные(аутоантигены
)
По химической структуре: 1-го класса (участвуют в трансп
лантационном иммунитете) и 2-го класса (участвуют в имму
норегуляции)
По степени иммуногенности: полноценные и неполноценн
ые(гаптены)
По вовлечению Т-лимфоцитов в иммунный ответ
- Т-зависимые – обязательное участие Т-хелперов. Большая
часть а/г
- Т-независимые – не требуют участия Т-хелперов,
непосредственно стимулируют В-лимфоциты

18.

Антигены организма человека
Антигены групп крови (эритроцитарные) сейчас известно 25
0
Антигены гистосовместимости – относятся к системе главно
го комплекса гистосовместимости (Human Leukocyte Antigen
= HLA). На мембранах практически всех клеток
Опухольассоциированные антигены
CD-антигены (Сlaster differentiation)

19.

Антигены бактерий
O-антиген, липополисахарид клеточной стенки, термостабилен
K –антиген, капсульный, полисахарид (исключение
клебсиеллезный белковый)
H- антиген, жгутиковый, термолабильный
Vi –антиген, антиген вирулентности
протективный антиген (выделяется
в окружающую среду, вызывает
выработку а/т, например, сиб/язв
белковые токсины, ферменты

20.

Антигены вирусов
Ядерные (коровые)
Капсидные (оболочечные)
Суперкапсидные
V-антигены (HA, N)
S- антигены (лат. Solutio
раствор)

21.

Опухолевые антигены – при опухоли в
трансформированной клетке появляются
новые антигены – Т-а/г (tumor).
Выявление опухолевых антигенов
используют для ранней диагностики
злокачественных опухолей
Аутоантигены - собственные антигены,
которые в норме не проявляют
антигенных свойств (толерантность).
Нарушение толерантности к
аутоантигенам лежит в основе
аутоиммунных заболеваний.

22.

Пути проникновения а/г в макроорганизм
Через дефекты кожных покровов
Путем всасывания в ЖКТ
Межклеточно
Чрезклеточно (облигатные паразиты)
В организме разносятся лимфогенно или гематогенно.

23.

Варианты взаимодействия с макроорганизмом
I вариант
А/г попадают в организм и фагоцитируются.
Чем выше перевариваемость, тем меньше антигенность. Переварен
ные а/г выделяются с мочой и фекалиями.
На сохранившиеся после переваривания а/г вырабатываются а/т
II вариант
В лимфоидной ткани л/узлов, печени, селезенки и др. а/г взаимодей
ствуют с иммунной системой.
В результате происходит инактивация и удаление (элиминация) а/г и
з организма.
В итоге – полное или частичное восстановление гомеостаза.
Параллельно формируется иммунная память, толерантность или алл
ергия.

24.

Антитела
γ-глобулины (Ig)
γ-глобулиновая фракция белков плазмы крови
Вырабатываются в ответ на
введение а/г
Cпособны специфически
взаимодействовать с антигеном
и участвовать в иммунологических реакциях
Состоит из двух тяжелых и двух
легких полипептидных цепей,
соединенных дисульфидными
связями

25.

Молекула Ig состоит из двух фрагментов
Fab (Fragment antigen-binding) – специфичность
Fc (Fragment constant) – активирует систему комплемента,
обеспечивает способность Ig G проходить через биомембран
у (плацентарный барьер), оказывает опсонизирующее дейст
вие на объекты фагоцитоза.
Шарнирный участок
Молекула иммуноглобулина имеет 2 активных центра, а ес
ли полимер - более 2.

26.

Cхема молекулы иммуноглобулина
Естественные антитела находятся
в организме без предварительного
введения а/г
Иммунные а/т появляются и накап-
ливаются в сыворотке крови
в ответ на антигенную
стимуляцию
По локализации различают:
- сывороточные,
- секреторные,
- поверхностные антитела

27.

СТРУКТУРА ИММУНОГЛОБУЛИНА
Домен
свернутый в глобулу участок полипептидной цепи
примерно 110 аминокислотных остатков
стабилизирован дисульфидной связью;
домены соединены линейными фрагментами
Паратоп
антигенсвязывающий
активный центр

28.

Классы иммуноглобулинов
IgG - 80% (мономеры) – образуются на высоте первичного и
вторичного иммунных ответов. Обеспечивают длительный и
ммунитет
Единственные из Ig проникают через плаценту
Важный противовирусный и противобактериальный фактор
Потенциальный опсонин,
Единственный класс антител нейтрализатор токсинов
Его период полураспада в сыворотке –
3 недели
Является одним из двух классов Ig,
которые активируют комплемент по
классическому пути

29.

IgM – 13%. Пентамеры. Первыми вырабатыватся.
- Составляют большую часть а/т к а/г эритроцитов (группы крови) изогемагглютинины.
- Взаимодействуя с корпускулярными а/г
способствуют их лизису.
- Вызывают агглютинацию бактерий,
нейтрализацию вирусов
IgE (реагин) – 0,0025%. Мономеры.
Участвуют в анафилактических
реакциях

30.

Взаимодействие IgM с антигенами бактерий

31.

IgA - 6% секреторный (sIgА) и сывороточный.
Являются моно-, ди-, три-, тетрамерами.
sIgА участвует в синтезе секрета
секреторными клетками эпителия.
Обеспечивает местный иммунитет,
т.к. препятствует адгезии бактерии,
адсорбции и репродукции вирусов.
Стимулирует фагоцитоз.
Слизистая носоглотки, кишечника
IgD – 0,2 %. Известно мало.

32.

33.

34.

Свойства антител
Специфичность
Авидность –скорость и прочность связывания с а/г, завис
ит от аффинности и валентности
Аффинность – уровень сродства (комплементарности а/г
и а/т)
Валентность определяется по количеству активных цент
ров

35.

Антителообразование. Фазы
Антителообразование начинается только при хотя бы частичной
деградации а/г. А/т образуются в лимфоидной ткани, в основно
м, в лимфоузлах и белой пульпе селезенки.
I фаза. Индуктивная (латентная)
II фаза. Продуктивная
I фаза. Индуктивная (латентная) – период между введением а
нтигена и появлением плазмоцитов и а/т.
А/г захватывается макрофагом и локализуется в тимусзависи
мой зоне и в стенках синусов лимфоузлов и селезенки.

36.

Морфологические изменения в лимфоидной ткани, пролифе
рация молодых клеток, увеличение содержания гистамина, геп
арина, сератонина и др. веществ, усиливающих воспаление в к
онце фазы 3-клеточной кооперации.
Это приводит к образованию плазмоцитов, активации фагоци
тов. Длится фаза 20 часов. Возможно приостановление.
Центры размножения в лимфоузлах увеличиваются, т.к. содержат
большое количество делящихся лимфоцитов. Появляются плазмат
ические клетки.

37.

II фаза. Продуктивная – синтез антител, остановить нельзя
Формируются плазматические клетки
При первичном иммунном ответе максимальное количество пл
азмоцитов появляется в селезенке и лимфоузлах на 7 сутки. Эт
о совпадает с самым высоким титром а/т в крови
При повторном введении а/г гистогенез и антителообразование
более интенсивно. Плазмоциты появляются через 48 час., а мак
симальный титр антител через 3-4 суток

38.

39.

Образование антител
100
90
80
70
60
50
Иммунизация
В
40
30
Б
20
Г
10
0
А
А- латентная, Б- логарифмического роста, В- стационарная,
Г- снижения

40.

41.

Взаимодействие антигенов и антител

42.

Динамика образования иммуностимулированных
лимфоцитов
В первые сутки после введения а/г выход лимфоцитов из лимфати
ческих узлов значительно снижается.
В следующие 3-4 дня, наоборот, значительно возрастает и приводи
т к интенсивному расселению стимулированных лимфоцитов чере
з кровь в другие лимфоидные ткани.