Антигени. Шляхи надходження антигенів в організм

1. АНТИГЕНИ antigen=antibody generator

2.

Антиген - це полімер органічної природи, генетично чужерідний
для макроорганізма, при потраплянні в який викликає імунні
реакції, що направлені на його видалення.
Антигени можуть мати різне походження.
1) Утворюються в процесі природного біологічного синтезу в будьякому чужому організмі чи клітині.
2) Утворюються у власному організмі при структурних змінах
власних нормальних молекул (епігенетична мутація), чи при
генетичній мутації клітин.
3) Можуть бути отримані штучно в процесі наукової та виробничої
діяльності людини, в тому числі і направленого хімічного
синтезу.

3. Шляхи надходження антигенів в організм

Ендогенне походження –
мутаційні зміни у власних білках організму, індуковані радіаційним
опроміненням або хімічними речовинами, або відповідних
метаболічних змін у життєдіяльності клітин організму. Мутантні гени
- білок
нейронних кальцієвих каналів → заміна глутаміну →
міастенія (аутоімунне захворювання); спонтанна активація
латентної вірусної інфекції - вірус герпесу, Епштейн-Барр, а також
ряд ретровірусів, які можуть потрапляти в організм дитини внаслідок
вертикального перенесення від батьків і тривалий час перебувати в
неактивному стані. Захист - НК-клітини та ЦТЛ.
Екзогенне походження –
порушення цілісності зовнішніх покривів- примусове введення
антигенів;
М-клітини – фізіологічне проникнення антигенів.

4. Основні характеристики антигенів

1) антигенність;
2) специфічність;
3) імуногенність.

5. ІМУНОГЕННІСТЬ- здатність викликати повну імунну відповідь. Імуногенність залежить як від структури антигену (молекулярна маса, просторов

АНТИГЕННІСТЬ- потенційна здатність молекули
антигену до специфічної взаємодії з факторами
імунної системи
СПЕЦИФІЧНІСТЬ- здатність антигену вибірково
реагувати тільки з певними антитілами або клонами
лімфоцитів
ІМУНОГЕННІСТЬ- здатність викликати повну
імунну відповідь. Імуногенність залежить як від структури
антигену (молекулярна маса, просторова будова і т.д.), так і від
стану імунної системи реципієнта (репертуар білків
гістосумісності та Т-клітинних рецепторів).

6. Фактори імуногенності

1) Властивості самого
антигена:
а) чужерідність;
б) природа, хімічний склад, молекулярна маса,
структура.

7. Фактори імуногенності

2) Динаміка надходження антигена.
Формула Воробьєва, Марковича:
lg H= α + β· lg D, де
α і β- коефіцієнти, які характеризують:
α – природу антигена;
β- імунореактивність організму;
Н- силу імунної відповіді;
D- кількість антигена.
3) Залежність від стану організму: генотип та
функційний стан макроорганізму.

8. АД'ЮВАНТИ - речовин, що сприяють неспецифічній стимуляції імунної системи

Це - окис та фосфат Al, емульгатори, полімерні
сполуки, ад'юванти Фре(о)йнда (мінеральні олії, в
яких суспендовано вбиті туберкульозні мікобактерії).
Механізм дії:
а) утворюють депо антигена у місці введення вакцини,
що сприяє пролонгації дії останньої;
б) активують запальні реакції в організмі , що, в свою
чергу, активує імунокомпетентні клітини;
в) активують процес захвату та перетравлення АГ
фагоцитуючими клітинами.

9. Поняття імуногенності та антигенності а-гаптени, б-природні антинени, в-гаптен+носій= повний антиген

10. Класифікація антигенів

1. За природою - біополімери білкової та небілкової
природи- поліцукри, ЛПС, НК) –розглянуто у
факторах імуногенності.
2. За імуногенністю - повні і неповні (гаптени).
3. За походженням : а) розчинні та корпускулярні.
б) екзогенні та ендогенні.
4. Т-залежні і Т-незалежні.
5. Гетеро-, ізо(ало)- та аутоантигени.

11. Класифікація антигенів за імуногенністю - повні і неповні антигени(гаптени). Досліди К. Ландштейнера (20-30 роки 20 ст.) по вивченню гаптенів

Дуже високий рівень специфічності АГ- інколи у
визначенні специфічності бере участь всього один
радикал- наприклад, карбоксильна група або
аміногрупа та інші.
Специфічність високомолекулярного АГ
представлена окремими ділянками (пізніше
отримали назву епітопів), які специфічно
зв’язуються з АТ, чи з АГ- розпізнаючими
рецепторами. Чим більша Мм маса АГ- тим більше
місць зв’язування.

12. Досліди К. Ландштейнера (20-30 роки 20 ст.) по вивченню гаптенів

У своїй постановці ці досліди
включали такі етапи:
Динітрофеніл, введений в
білок (R) через
ε-аміногрупу лізина.
Перевірка в тест-системі :
анти-ДНФ (антисироватка)+
ДНФ-білок =
Позитивна реакція
преципітації (утворення
комплексу антигенантитіло)
1) Введення до складу білка-носія
(білок R) динітрофеніла шляхом
ковалентного діазозв'язку з εаміногрупою лізину.
2) Імунізацію кролів цим кон’югатом, а
саме гаптен- білковим комплексом.
3) Отримані антитіла до ДНФ-білка :
анти - ДНФ=антисироватка,
тестувались в тест- системі антиДНФ + ДНФ-білок R. Спостерігали
утворення специфічного осаду в
реакції преципітації, тобто утворення
комплексу АГ-АТ . Звідси стало
зрозуміло , що антитіла розпізнають
ДНФ і реагують з ним.

13. Досліди К. Ландштейнера (20-30 роки 20 ст.) по вивченню гаптенів

14. Досліди К. Ландштейнера (20-30 роки 20 ст.) по вивченню гаптенів ДНФ-динітрофеніл; ТНФ-тринітрофеніл

+
-

15.

16. Висока специфічність антисироваток до гаптенів (орто-, мета- та пара-положення груп)

17. Класифікація антигенів за походженням : а) розчинні та корпускулярні;б) екзогенні та ендогенні

Розчинні (чужорідні білки, токсини, продукти деградації вірусів
та бактерій) і корпускулярні (бактерії, віруси, чужорідні
еукаріотичні клітини) антигени по-різному сприймаються
імунною системою і викликають різні форми імунної відповіді. В
основі такого розподілу лежить різний шлях представлення
антигенів клітинам імунної системи. Так, розчинні антигени
сприймаються і представляються як екзогенні (зовнішні), і
результатом їх розпізнання є активація В - лімфоцитів і синтез
антитіл (гуморальна імунна відповідь). Антигени бактерій і
вірусів часто синтезуються всередині інфікованих клітин і тому
сприймаються імунною системою як ендогенні (внутрішні).
Результатом
їх розпізнання є активація цитотоксичних Тлімфоцитів, що знищують інфіковані клітини разом із
інфекційним агентом (клітинна імунна відповідь).

18. Класифікація антигенів

Т-залежні антигени, їх більшість, потребують
участі у своєму розпізнанні Т-лімфоцитів. Деякі
антигени, що містять фрагменти, які багато
разів повторюються (полісахариди бактерій),
здатні давати достатній сигнал В- лімфоцитам
без участі Т-клітин і називаються Тнезалежними. Вони викликають тільки синтез
антитіл. Насьогодні цей поділ вважається
відносним.

19. Класифікація антигенів

По відношенню до організму реципієнта антигени
поділяються на ауто- (власні), ало- (свого виду) та
гетеро- або ксеноантигени (іншого виду).
Потужність імунної відповіді півищується від ауто-до
гетероантигенів.
• -аутоантигени- в нормі не викликають реакції
власного організму, але за різних патологій можуть
викликати специфічні реакції шляхом утворення аутоантитіл, клонів аутореактивних лімфоцитів.
• -алогени- групові антигени- прикладом є антигени
груп крові у людей, пухлинно-ембріональні АГ і т.д.
• - гетероантигени- ксеноантигени- загальні для
організмів, що належать до різних родів і видів.
Вперше відкриті Форсманом в 1911 р.

20. КЛАСИФІКАЦІЯ АНТИГЕНІВ

21. КЛАСИФІКАЦІЯ АНТИГЕНІВ

Тканинні антигени - комплекс антигенів,
притаманних певному органу чи тканині.
Пухлинні антигени - це специфічні розчинні чи
асоційовані з клітинами речовини, що з'являються в
організмі під час пухлинного росту. Часто їх
називають раково-ембріональними, оскільки вони
характерні також для ембріонального розвитку і
з'являються в організмі жінки під час вагітності.
Такими антигенами є, наприклад, альфафетопротеїн і трофобласт-специфічний глобулін.
МНС (Major histocompatibility complex), у людини
HLA (Human leukocyte antigen) – антигени
гістосумісності.

22. КЛАСИФІКАЦІЯ АНТИГЕНІВ

CD-антигени (Cluster of Differentiation)- поверхневі молекули
клітин, за якими за допомогою антитіл можна відрізнити клітини
певної групи, чи різні стадії розвитку тих самих клітин.
Цікавий клас CD 1, які представлені на В - клітинах,
дендритних клітинах, клітинах Лангерганса, кортикальних
тимоцитах, і т.д. , як ті, що беруть участь у представленні
ліпідних антигенів. Належать до родини
імуноглобуліноподібних молекул, є продуктом генів МНС I, локус
яких лежить поза межами МНС регіону. Але мають ряд цікавих
відмінностей. Тобто, маючи типову будову як всі МНС I, а саме
складаючись з важкого α –ланцюга (три домени α1, α2, α3 ) та
β2 –мікроглобуліна, CD 1 поводить як типовий МНС II. Він не
користується послугами ТАР-білків в системі ендоплазматичного
ретикулума, а надходить до везикул, де безпосередньо зв’язує
свій ліганд. Інша риса - на відміну від МНС I має гідрофобний
канал, що спеціалізується на зв’язуванні алкільних ланцюгів СnН
2n+1 (етил, пропіл…).

23. Поняття антигенної детермінанти або епітопа

Антигенна детермінанта чи епітоп - це виокремлена
область на поверхні, наприклад, білкової молекули, до
складу якої входять 6-7 (до 15) амінокислотних залишків.
Для цукрів ця область складає 6 моносахаридних
залишків.
Розрізняють послідовні =(sequential) або лінійні
та переривчасті=(nonsequential) або конформаційні
антигенні детермінанти.

24. Антигенні структури, що містять один та декілька епітопів

25. Міоглобін сперми кита, що містить 5 лінійних послідовних (sequential) В-епітопів (виділено червоним). М.м 18 кДа, 151-153 амінокислотних залишків

94-96

26. Конформаційні епітопи у молекулі міоглобіна (г): 83-144-145; 34-53-113.

27.

28. Лізоцим- білок з М.м. 14 кДа, містить три переривчасті (nonsequential) або конформаційні антигенні детермінанти (петлі), з’єднані дисульфідними зв’

Лізоцим- білок з М.м. 14 кДа, містить три переривчасті
(nonsequential) або конформаційні антигенні детермінанти (петлі),
з’єднані дисульфідними зв’язками :
22-34 і 113-116- дисульфідний місток 30-115;
62-68 і 74-96 – дисульфідний місток 64-80 і
6-13 і 126-129- дисульфідний місток 6-127

29. Синтез, що імітує поверхню 116 113 114 34 33 Lys Asn Arg Phe Lys Lys - Asn - Arg -Gly- Phe - Lys- штучний пептид, що поєднує імунодомінантні залишки (визначені для лізоци

Синтез, що імітує поверхню
116
Lys
113 114
Asn Arg
34
Phe
33
Lys
Lys - Asn - Arg -Gly- Phe - Lysштучний пептид, що поєднує імунодомінантні залишки (визначені
для лізоцима) за участі гліцинового спейсора-імітація природного
переривчастого епітопу

30. Вплив розташування амінокислот в поліпептиді на імуногенність всієї молекули (синтетичний сополімер Y-E-A-K)

31.

Антитіла (і В- лімфоцити) зв'язують нативний антиген і
розпізнають на його поверхні так звані В-епітопи, які
належать в основному до конформаційного типу і
розташовані у місцях найбільшої гідрофільності та гнучкості
поліпептидного
ланцюга.
Ділянки
антигену,
що
розпізнаються Т - лімфоцитами, називаються Т-епітопами.
Їх положення і структура визначаються не так легко, як для
В- епітопів, тому що Т -клітини розпізнають антигени зовсім
по-іншому.
Для розпізнання Т-лімфоцитами антиген має бути
процесованим (розщепленим). Процесинг відбувається
всередині АПК під дією протеолітичних ферментів.
Процесований пептид має бути представленим у комплексі
із білками головного комплексу гістосумісності(МНС) - відбір
антигенного пептиду залежить від структури цих білків.
Розпізнання представленого пептиду залежить від
репертуару Т-клітинних рецепторів.

32. Ділянки антигена, що розпізнаються молекулами МНС і Т-клітинним рецептором чи антитілами агретоп-частина антигенного пептида, що взаємоді

Ділянки антигена, що розпізнаються молекулами МНС і Т-клітинним
рецептором чи антитілами
агретоп-частина антигенного пептида, що взаємодіє з молекулою МНС
епітоп- частина антигенного пептида, яка безпосередньо розпізнається антитілами чи
Т-клітинним рецептором
паратоп- частина імуноглобуліна, яка вступає в контакт з епітопом на поверхні антигену