Введение в иммунологию Антигены антитела Лектор к м

Введение в иммунологию. Антигены, антитела Лектор: к. м. н. , доцент кафедры микробиологии, иммунологии и вирусологии Захарова Ю. В.

ПРОТИВОМИКРОБНАЯ (АНТИМИКРОБНАЯ) РЕЗИСТЕНТНОСТЬ • Совокупность механизмов, определяющих невосприимчивость (устойчивость) организма к действию любого микробного агента.

МЕХАНИЗМЫ противомикробной защиты по специфичности делятся: • Неспецифические – первый уровень защиты от микробных агентов; врожденное свойство макроорганизма, обеспечивается передаваемыми по наследству многочисленными механизмами. • Специфические (адаптивные) – второй уровень защиты, обеспечиваемый иммунной системой. Реализуется: - через антитела – гуморальный иммунитет; - Через функцию клеток-эффекторов (Т-киллеров и макрофагов) – клеточный иммунитет;

НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ МИКРОБНАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ • Филогенетически более древняя, чем специфическая; • Характерно неспецифическое распознавание антигена и одинаковая реакция на любой генетически чужеродный агент; • Лишена иммунологической памяти; • Постоянно находится в состоянии активности;

Типы неспецифичекой микробной резистентности • тканевые • (барьерная функция кожи и слизистых, нормальная микрофлора, воспаление и фагоцитоз, барьерная функция лимфоузлов); • гуморальные • (система комплемента, лизоцим, интерфероны, белки острой фазы, маннозосвязывающий белок); • выделительные (функциональные) • (чихание, кашель, рвота, выделительная функция кишечника, почек).

АДАПТИВНЫЙ ИММУНИТЕТ • Определение - способ защиты генетического постоянства внутренней среды организма от веществ или тел, несущих на себе отпечаток чужеродной генетической информации в нем самом или попадающих из вне

Особенности адаптивного иммунитета 1. Специфические механизмы защиты начинают работать, если оказался не эффективным врожденный иммунитет 2. Не располагает собственными механизмами активации 3. Взаимосвязь осуществляют фагоциты 4. Имеет иммунологическую память

Общебиологическое значение адаптивного иммунитета • Надзор за генетическим постоянством внутренней среды организма; • Распознавание «своего и чужого» ; • Охрана генетической чистоты вида на протяжении жизни индивидуума;

Состав иммунной системы Иммунная система Органы Клетки Молекулы Ig Межклеточного взаимодействия

Инфекционный иммунитет механизмы: • Гуморальный – продукция эффекторных молекул – антител; • Клеточный – образование клетокэффекторов (Т-киллеров);

Адаптивный иммунитет по направленности может быть: • • • Антибактериальный; Антитоксический; Противовирусный; Противогрибковый; Противопротозойный;

Адаптивный иммунитет может быть • Естественным - активный – возникает после перенесенного заболевания; - пассивный – обеспечивается за счет антител, передаваемых от матери через плаценту или с грудным молоком; • Искусственным - активный – после введения вакцин или анатоксинов; - пассивный – после введения извне готовых антител или клеток-эффекторов;

Адаптивный иммунитет может быть • Стерильным – организм свободен от возбудителя; • Нестерильным – возбудитель заболевания сохраняется в организме;

АНТИГЕНЫ

Антиген: определение èГенетически чужеродное высокомолекулярное вещество, которое индуцирует иммунный ответ и служит мишенью для его эффекторов (антител или Т -лимфоцитов). èт. е. молекула (вещество), распознаваемая иммунной системой в контексте «свой/чужой»

Свойства антигенов: • Антигенность (чужеродность)– способность индуцировать развитие иммунного ответа; • Вещество должно отличаться от тканей хозяина, при чем антигенные различия обратно пропорциональны степени эволюционного родства.

Свойства антигенов • Иммунногенность – свойство антигена «быть замеченным» иммунной системой с последующим иммуногенезом.

Свойства антигенов • Специфичность – способность антигена вызывать реакцию, эффекторы которой избирательно нацелены против него и не действуют на другие, неродственные антигены. • Антигенные особенности, благодаря которым антигены отличаются друг от друга.

Принцип строения антигенов Ag Несущая часть Иммуногенность Индукция иммунного ответа Эпитоп Специфичность Взаимодействие c Ig

Эпитоп Определение ²участок молекулы антигена специфического состава и конфигурации Синонимы: ² «антигенная детерминанта» ² «детерминантная группа антигена»

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

Секвенциальные и конформационные эпитопы антигенов

ВАЛЕНТНОСТЬ АНТИГЕНА • Количество идентичных эпитопов

Классификация: по функциональным свойствам • Полноценные АГ- обладают выраженной иммуногенностью и антигенностью (белки или комплексы белков и ЛПС, липидами); • Гаптены - обладают антигенностью, но низкой иммуногенностью из-за малой молекулярной массы (полисахариды, липиды или нуклеиновые кислоты).

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

1 группа физико-химические свойства антигена ПРИРОДА АНТИГЕНА наибольшая иммуногенность – у белков ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ АНТИГЕНА усиливают иммуногенность белков: – ароматические аминокислоты – левовращающие изомеры – разнообразие аминокислотного состава МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА АНТИГЕНА большая, как правило, усиливает иммуногенность СТРУКТУРА АНТИГЕНА корпускулярные и высоко агрегированные антигены более иммуногенны, чем растворимые

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.

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

Антигены бактерий классификация по их природе (происхождению) Продукты распада (клеточные структуры) Продукты жизнедеятельности (белковые токсины, ферменты)

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

Антигены бактерий классификация по специфичности v. Групповые (общие у разных видов одного рода или семейства) v. Видовые (общие для вида) v. Типовые (определяют различия внутри одного вида-серовары) v. Перекрестно-реагирующие (гетероантигены) (общие с антигенами тканей и органов человека)

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ

Определение термина • γ-глобулины сыворотки крови, способные специфически связываться с антигеном

Молекула иммуноглобулина

СТРУКТУРА ИММУНОГЛОБУЛИНОВ ÄДомен Ä– свернутый в глобулу участок полипептидной цепи Äпримерно 110 аминокислотных остатков Äстабилизирован внутренней дисульфидной связью; Äдомены соединены друг с другом линейными фрагментами ÄПаратоп Äантигенсвязывающий центр Äактивный центр

Доменное строение молекулы иммуноглобулина

Паратоп: Äантигенсвязывающи й центр ÄПредставлен вариабельными участками H и Lцепей

Функциональные фрагменты молекулы иммуноглобулина • Fc-имеет сродство к комплементу, не обладает свойством антитела • Fab-обладает свойством антитела, содержит один антигенсвязывающий участок • F(ab)T 2 -это два связанных Fabфрагмента

Строение иммуноглобулинов различных классов

Дополнительные полипептидные цепи • J-цепь Объединяет мономеры в единую полимерную молекулу Ig. M и Ig. AS • S-белок Защищает Ig. As от ферментативного расщепления в секретах слизистых оболочек • M-белок Фиксация рецепторного Ig на мембране Влимфоцита

КЛАССИФИКАЦИЯ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ • 1. Ig G – Ig G 1 – Ig G 2 – Ig G 3 – Ig G 4 Типы Н-цепей 1 2 3 4 Типы L-цепей или • 2. Ig A – Ig A 1 – Ig. A 2 1 2 или

КЛАССИФИКАЦИЯ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ • 3. Ig M • 4. Ig D • 5. Ig. E Типы Н-цепей L-цепей или

Характеристика классов иммуноглобулинов 1. Процентное содержание всех Ig Ig G 80% Ig A 12% Ig M 8% Ig D 0, 3% Ig E 0, 003%

ВАЛЕНТНОСТЬ üКОЛИЧЕСТВО ДЕЙСТВУЮЩИХ ПАРАТОПОВ üIg G üIg A üIg M üIg D üIg E 2 2 (4 - Ig. AS) 10 2 1 (реагин)

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

Нормальные антитела Определение • базальный уровень иммуноглобулинов, постоянно образующихся в организме без явной антигенной стимуляции Значение • отражают готовность макроорганизма к иммунному реагированию, • могут свидетельствовать об отдаленном контакте с антигеном

Нормальные антитела Направленность –изогемагглютинины (против эритроцитарных Ag групп крови системы АВ 0), –против бактерий кишечной группы, –против кокков, –против некоторых вирусов

Свойства антител RАФФИННОСТЬ – прочность связи конкретной пары паратоп/эпитоп наибольшая у моноклональных антител RАВИДНОСТЬ – прочность связи молекулы антитела в целом с молекулой антигена в целом наибольшая у Ig. M

Серологические реакции • Это процесс взаимодействия антигена с антителом in vitro. • Цели постановки: • Серодиагностика – поиск антител, с помощью известных антигенов (диагностикумов) • Серологическая идентификация – идентификация неизвестного антигена с помощью известных антител (диагностические сыворотки).

Классификация серологических реакций (по количеству компонентов): • Простые (двухкомпонентные, осадочные)- РА, РП, РНГА, протекают в 2 фазы: • Иммунологическая –происходит взаимодействие антигена с антителом с выделением тепла • Физико-химическая – комплекс «антигенантитело» , образовавшийся в первой фазе, укрупняется и выпадает в осадок.

Классификация серологических реакций (по количеству компонентов) • Сложные (многокомпонентные) – для выявления комплекса «антигенантитело» вводят индикаторные системы или известный компонент, помеченный различными метками. • РСК, ИФА, РИФ, РИА и др.

Классификация серологических реакций по механизму ( Л. Б. Борисов, 2002) • Реакции, протекающие с укрупнением антигена (РА, РПГА, РП) • Реакции, протекающие с нейтрализацией антигена (РН вирусов, РТГА, р-я флоккуляции) • Реакции, протекающие с участием комплемента (РСК, р-я иммунного гемолиза, бактериолизиса) • Реакции, протекающие с участием меченых антигенов или антител (РИФ, ИФА, РИА) • Реакции, протекающие с участием фагоцитов (опсонофагоцитарная реакция)

Спасибо за внимание!