Антигены и имуноглобулины

1. АНТИГЕНЫ и ИМУНОГЛОБУЛИНЫ

2. Антиген: определение

Вещества или тела, несущие на себе
отпечаток чужеродной генетической
информации
т.е. молекула (вещество), распознаваемое
иммунной системой в контексте
«свой/чужой»

3. Свойства антигенов:

Антигенность, или антигенное действие –
способность индуцировать развитие
иммунного ответа;
Специфичность, или антигенная функция –
способность взаимодействовать с продуктами
иммунного ответа, индуцированного
аналогичным антигеном.

4. Принцип строения антигенов

Ag
Несущая
часть
Иммуногенность
Индукция
иммунного
ответа
Эпитоп
Антигенность
Взаимодействие
c Ig и TcR

5. Эпитоп

Определение
участок молекулы антигена
специфического состава и конфигурации
Синонимы:
«антигенная детерминанта»
«детерминантная группа антигена»

6. Количественный состав эпитопа

5-6 аминокислотных остатков – для
белков
5-6 липополисахаридных остатков – для
ЛПС (липополисахаридов)

7. Классификация эпитопов

Линейные
(секвенциальные)
первичная аминокислотная
последовательность
2.
Поверхностные
(конформационные)
образуются в результате
вторичной, третичной или
четвертичной конформации
молекулы белка
3. Глубинные (скрытые)
1.
проявляются при разрушении
биополимера

8. Антигены делят:

Сильные, которые вызывают выраженный
иммунный ответ;
Слабые, при введении которых
интенсивность иммунного ответа невелика.

9. Факторы, определяющие степень иммуногенности антигена

физико-химические свойства антигена
динамика поступления антигена в
макроорганизм и катаболизм его во
внутренней среде макроорганизма
состояние макроорганизма в момент контакта с
антигеном
введение антигена в комплексе с адъювантом

10. 1 группа физико-химические свойства антигена

1. ЧУЖЕРОДНОСТЬ
исключения –
иммунный ответ на свой антиген,
спровоцированный перекрестно реагирующими
антигенами микроба
уход микробов от распознавания их иммунной
системой с помощью антигенной мимикрии
2. ПРИРОДА АНТИГЕНА
наибольшая иммуногенность – у белков

11.

3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ АНТИГЕНА усиливают
иммуногенность белков:
ароматические аминокислоты
левовращающие изомеры
разнообразие аминокислотного состава
4. МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА АНТИГЕНА
большая, как правило, усиливает иммуногенность
5. СТРУКТУРА АНТИГЕНА
корпускулярные и высоко агрегированные антигены
более иммуногенны, чем растворимые
6. РАСТВОРИМОСТЬ
для растворимых антигенов

12. 2 группа динамика поступления и катаболизма антигенов

1. СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ АНТИГЕНА
зависит от конкретного антигена
Наибольшая иммуногенность проявляется при
парентеральном введении
2. КОЛИЧЕСТВО ВВЕДЕННОГО АНТИГЕНА
чем больше → тем выше иммунный ответ, но до
определенного предела, за которым –
иммунологическая толерантность большой дозы

13.

3. ДРОБНОСТЬ ВВЕДЕНИЯ неоднократное
введение малых доз вызывает более сильный
иммунный ответ, чем однократное введение
большой дозы
4. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ АНТИГЕНА К
КАТАБОЛИЧЕСКОМУ РАЗРУШЕНИЮ чем она
выше, тем выше иммуногенность

14. 3 группа состояние макроорганизма

1. ГЕНОТИП
2. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ

15. Классификации антигенов

по происхождению
по природе
по структуре
по необходимости участия в иммунном ответе
на него Т-лимфоцитов (Т-хелперов)
по иммуногенности
по степени чужеродности

16. ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ:

1. Экзогенные
возникшие вне организма
2. Эндогенные
возникшие внутри организма

17. ПО ПРИРОДЕ:

БЕЛКОВЫЕ
2. НЕБЕЛКОВЫЕ
1.

18. ПО СТРУКТУРЕ:

1.
2.
ГЛОБУЛЯРНЫЕ
молекула в виде шара
ФИБРИЛЛЯРНЫЕ
молекула в виде нити

19. ПО ИММУНОГЕННОСТИ:

ИММУНОГЕНЫ
ГАПТЕНЫ

20. ПО СТЕПЕНИ ЧУЖЕРОДНОСТИ:

КСЕНОГЕННЫЕ
общие для организмов различных видов и родов
(ксеноантигены, гетерологичные антигены, «антигены
Форсмана»)
АЛЛОГЕННЫЕ
общие для организмов одного вида (групповые)
ИЗОАНТИГЕНЫ
общие для генетически идентичных организмов
(индивидуальные)
ОРГАНО- И ТКАНЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ АНТИГЕНЫ
изоантигены, характерные для определенных анатомоморфологических образований

21. АУТОАНТИГЕНЫ (аутогенные антигены)

АНТИГЕНЫ СОБСТВЕННОГО ОРГАНИЗМА
В норме по отношению к ним не развивается
иммунный ответ по одной из двух возможных
основных причин:
1. отсутствие иммунокомпетентных клеток с
соответствующими антиген-распознающими
рецепторами (ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ
ТОЛЕРАНТНОСТЬ)
2. недоступны для контакта с иммунной системой
(«ЗАБАРЬЕРНЫЕ АНТИГЕНЫ»)

22. Антигены бактерий классификация по их природе (происхождению)

Продукты распада
(клеточные структуры)
Продукты жизнедеятельности

23. Антигены, входящие в состав органелл бактериальной клетки (т.е продукты её распада)

КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА
O-Ag
Г+→ тейхоевые
кислоты
Г → ЛПС
КАПСУЛА
K-Ag
Vi-Ag
ЖГУТИКИ
H-Ag
ДРУГИЕ
рибосомальные

24. Антигены продуцируемые микробной клеткой в процессе своего метаболизма (т.е. продукты её жизнедеятельности)

Белковые токсины
Ферменты
Протективные антигены
(нетоксичные белки – сильные
иммуногены)

25. ИММУНОГЛОБУЛИНЫ

26. АНТИТЕЛА (ИММУНОГЛОБУЛИНЫ – Ig)

γ-глобулины
сыворотки
крови,
способные
специфически
связываться с
антигеном

27. Свойства антител

Специфичность – способность вступать во
взаимодействие с антигеном, аналогичным
тому, который индуцировал их образование;
Гетерогенность – по физико-химическому
строению, специфичности, генетической
детерминированности образования
(происхождению);

28. По происхождению:

Нормальные (анамнестические) антитела –
обнаруживаются в любом организме как
результат бытовой иммунизации;
Инфекционные антитела – накапливаются в
организме в период инфекционной болезни;
Постинфекционные антитела –
обнаруживаются в организме после
инфекционного заболевания;
Поствакцинальные антитела – возникают
после искусственной иммунизации;

29. Противомикробные иммуноглобулины по специфичности делятся:

Группоспецифические;
Видоспецифические;
Вариантоспецифические;
Перекрестнореагирующие;

30. Моноклональные антитела

антитела, продуцируемые одним
клоном плазмоцитов.
Главное достоинство – высокая
специфичность

31. Иммуноглобулины (формы существования)

Ig
Циркулирующие
антитела
Рецепторные
молекулы
Миеломные
белки

32. Циркулирующие антитела

Сывороточные Ig
сыворотка крови
Секреторные Ig
секреты слизистых оболочек – IgAs

33. КЛАССИФИКАЦИЯ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ

Ig
IgG
IgG1
IgG2
IgG3
IgA
IgA1
IgA2
IgM
IgD
IgE
IgG4

34. Характеристика классов иммуноглобулинов

Процентное содержание всех Ig
Ig G
80%
Ig A
12%
Ig M
8%
Ig D
0,3%
Ig E
0,003%

35. Прохождение через плаценту

только Ig G

36. Основная функция:

Ig G → вторичный иммунный ответ
Ig A → IgAS – местный иммунитет
слизистых оболочек
Ig M→ первичный иммунный ответ
Ig D → Ag-распознающий рецептор
зрелых В-лимфоцитов
Ig E → анафилаксия

37. Ig M

Молекулярная масса - 950 000
Коэффициент седиментации – 19 S;
Не проходят через плаценту;
Первыми синтезируются в организме;
Скорость синтеза – 6,7 мг/кг за 1 день;
Период полураспада – 5,1 дней;
Термоустойчив;
Нейтрализует токсины;
Вызывает агглютинацию, бактериолиз, опсонизацию;
Фиксирует и активирует комплемент по классическому пути;
Основной рецептор для АГ на поверхности зрелых В-клеток;

38. Ig G

Молекулярная масса – 150 000;
Коэффициент седиментации – 7 S;
Проходит через плаценту;
Скорость синтеза 33,0 мг/кг за 1 день;
Период полураспада – 23 дня;
Термоустойчив;
Нейтрализует токсины;
Вызывает агглютинацию, бактериолиз, опсонизацию;
Фиксирует и активирует комплемент по
классическому пути;

39. Ig A

Молекулярная масса – 160 000;
Коэффициент седиментации – 7-14 S;
Не проходит через плаценту;
Сывороточный и секреторный;
Скорость синтеза – 24 мг/кг за 1 день;
Период полураспада – 5,8 дней;
Термоустойчив;
Фиксирует и активирует комплемент по
альтернативному пути;

40. Ig E

Молекулярная масса – 190 000;
Коэффициент седиментации – 8 S;
Не проходит через плаценту;
Скорость синтеза 0,016 мг/кг за 1 день;
Период полураспада – 2,5 дней;
Обладает высокой цитофильностью;
Участвует в развитии ГНТ;

41. Ig D

Молекулярная масса – 175 000;
Коэффициент седиментации – 7 S;
Не проходит через плаценту;
Скорость синтеза – 0,4 мг/кг за 1 день;
Период полураспада – 2,8 дня;
Активирует комплемент по альтернативному
пути;
Основной рецептор для АГ на поверхности
зрелых В-клеток;

42. Структура иммуноглобулина

43. Структура иммуноглобулина

44. СТРУКТУРА ИММУНОГЛОБУЛИНОВ

Домен
– свернутый в глобулу участок полипептидной
цепи
примерно 110 аминокислотных остатков
стабилизирован внутренней дисульфидной связью;
домены соединены друг с другом линейными
фрагментами.
Паратоп
антигенсвязывающий центр
активный центр

45. Количество доменов Fc-фрагмента Н-цепи

Ig G
Ig A
Ig M
Ig D
Ig E
3
3
4
3
4

46. Взаимодействие АТ с АГ

47. ТИПЫ ЭПИТОПОВ

ЭПИТОПЫ
ХАРАКТЕРИСТИКА
Видовые
H и L цепи
Характерны для Ig всех особей данного
вида определяют видовую принадлежность
антител
Групповые эпитопы определяют
принадлежность Ig к определенному классу
и подклассу
Индивидуальные эпитопы (определяют
принадлежность Ig конкретному
организму)
Отображают особенности строения
паратопа молекулы Ig
Изотипические
H цепи
Аллотипические
H и L цепи
Идиотипические
H и L цепи
Fab-фрагменты

48.

49.

АФФИННОСТЬ –
прочность связи конкретной пары
паратоп/эпитоп
наибольшая у моноклональных
АВИДНОСТЬ –
прочность связи молекулы антитела с
молекулой антигена в целом
наибольшая у IgM
антител

50. НЕПОЛНЫЕ АНТИТЕЛА

одновалентные антитела, не
образующие видимого глазом
гигантского иммунного комплекса в
ходе реакций агглютинации или
преципитации
блокирующие антитела, реагины

51. Выявление неполных антител

1.
2.
реакция КУМБСА
антиглобулиновый тест
Неполные антитела + антиген =
реакция невидимая
+ антиглобулиновая сыворотка
(получаемая путем
иммунизации кролика
человеческими Ig и содержащая
полные антитела к любому
человеческому Ig, в т.ч. и
неполным антителам) = реакция
видимая (РА или РНГА)

52. АБЗИМЫ

Вид антител, которые
выполняют функцию
катализаторов биохимических
процессов

53. ИММУНОТОКСИНЫ

гибрид молекулы иммуноглобулина и
токсина;
способны направленно доставить
молекулу токсина к клетке-мишени и
убить её или нарушить в ней
метаболические процессы.

54. ДИНАМИКА АНТИТЕЛООБРАЗОВАНИЯ

Фаза
Первичный
Вторичный
иммунный ответ иммунный ответ
Латентная
(индуктивная)
3 – 5 суток
Логарифмическая
7 – 12 суток
Неск. часов –
1 – 2 суток
Ок. 5 суток
Стационарная
15 – 30 суток
месяцы
Снижения
1 – 6 месяцев
годы

55. 1. ЛАТЕНТНАЯ ФАЗА

1. Презентация Ag
2. Активация, пролиферация и
дифференциация соответствующих
клонов ИКК
3. Синтез IgM
при вторичном иммунном ответе
сразу IgG
4. Переключение на синтез IgG

56. 2. ЛОГАРИФМИЧЕСКАЯ ФАЗА

Нарастание титра антител
более интенсивное и до более высоких
титров – при вторичном иммунном
ответе

57. 3. СТАЦИОНАРНАЯ ФАЗА

Максимальный и постоянный
уровень специфических Ig

58. 4. ФАЗА СНИЖЕНИЯ

Постепенное снижение титра
специфических Ig