АНТИГЕНЫ Антиген определение èВещества или тела несущие

АНТИГЕНЫ

Антиген: определение èВещества или тела, несущие на себе отпечаток чужеродной генетической информации èт. е. молекула (вещество), распознаваемое иммунной системой в контексте «свой/чужой»

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

Принцип строения антигенов Ag Несущая часть Иммуногенность Индукция иммунного ответа Эпитоп Антигенность Взаимодействие c Ig и Tc. R

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

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

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

ВАЛЕНТНОСТЬ АНТИГЕНА n Количество идентичных эпитопов

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

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

1 группа физико-химические свойства антигена 1. ЧУЖЕРОДНОСТЬ исключения – Ú Ú 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

3. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ АНТИГЕНА усиливают иммуногенность белков: n ароматические аминокислоты n левовращающие изомеры n 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

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

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

3 группа состояние макроорганизма 1. ГЕНОТИП 2. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ

Адъюванты Æ вещества, неспецифически усиливающие иммуногенность антигенов например, путем создания «депо антигена»

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

ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ: 1. Экзогенные возникшие вне организма 2. Эндогенные возникшие внутри организма

ПО ПРИРОДЕ: БЕЛКОВЫЕ 2. НЕБЕЛКОВЫЕ 1.

ПО СТРУКТУРЕ: 1. 2. ГЛОБУЛЯРНЫЕ молекула в виде шара ФИБРИЛЛЯРНЫЕ молекула в виде нити

По необходимости участия в иммунном ответе Т-лимфоцитов (Т-хелперов): Т-ЗАВИСИМЫЕ большинство Т-НЕЗАВИСИМЫЕ бактериальные антигены простого строения, состоящие из монотонно повторяющихся последовательностей, с многочисленными однотипными эпитопами

ПО ИММУНОГЕННОСТИ: Ä ИММУНОГЕНЫ Ä ГАПТЕНЫ

ПО СТЕПЕНИ ЧУЖЕРОДНОСТИ: Ä Ä Ä 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

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» )

СУПЕРАНТИГЕНЫ Ä Антигены, вызывающие неспецифическую поликлональную активацию и пролиферацию Т-лимфоцитов (до 20%, обычные антигены - 0, 01%) Ä После активации наступает апоптоз - гибель Т-лифоцитов и возникает их дефицит. Ä СУПЕРАНТИГЕНАМИ ЯВЛЯЮТСЯ: Ä бактериальные энтеротоксины, Ä стафилококковые, холерные токсины и другие бактериальные антигены, Ä некоторые вирусы (ротавирусы)

Антигены бактерий классификация по специфичности n Групповые (общие у нескольких видов) n Видовые (общие для вида) n Типовые (общие для одного серовара) n Перекрестно-реагирующие (гетероантигены) (общие с антигенами тканей и органов человека)

Антигены бактерий классификация по их природе (происхождению) n Продукты распада (клеточные структуры) n Продукты жизнедеятельности

По локализации антигены бактерий делятся n Целлюлярные (связанные с клеткой); n Экстрацеллюлярные (не связанные с клеткой).

Антигены, входящие в состав органелл бактериальной клетки (т. е продукты её распада) n КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА n O-Ag n n Г+→ тейхоевые кислоты Г-→ ЛПС n КАПСУЛА K-Ag n Vi-Ag n ЖГУТИКИ n H-Ag n ДРУГИЕ n рибосомальные n

Антигены продуцируемые микробной клеткой в процессе своего метаболизма (т. е. продукты её жизнедеятельности) n Белковые токсины n Ферменты n Протективные антигены (нетоксичные белки – сильные иммуногены)

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ

АНТИТЕЛА (ИММУНОГЛОБУЛИНЫ – Ig) n γ-глобулины сыворотки крови, способные специфически связываться с антигеном

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

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

Противомикробные иммуноглобулины по специфичности делятся: n Группоспецифические; n Видоспецифические; n Вариантоспецифические; n Перекрестнореагирующие;

Моноклональные антитела üантитела, продуцируемые одним клоном плазмоцитов. üГлавное достоинство – высокая специфичность

ПОЛУЧЕНИЕ МОНОКЛОНАЛЬНЫХ АНТИТЕЛ Слияние плазмоцитов с миеломными клетками получение и отбор гибридом (антителопродуцирующих раковотрансформированных клеток) размножение их на искусственных питательных средах или в организме животных получение моноклональных диагностических сывороток

Иммуноглобулины (формы существования) Ig Циркулирующие антитела Рецепторные молекулы Миеломные белки

Циркулирующие антитела n Сывороточные Ig сыворотка крови n Секреторные Ig секреты слизистых оболочек – Ig. As

Рецепторные молекулы n Ag-распознающий рецептор В-лимфоцитов

Миеломные белки n Белки Бенс-Джонса легкие цепи Ig, в избытке синтезируются при миеломной болезни

КЛАССИФИКАЦИЯ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ Ig Ig. G 1 Ig. G 2 Ig. G 3 Ig. A 1 Ig. A 2 Ig. M Ig. D Ig. E Ig. G 4

Ig M - 8% n n n Молекулярная масса - 950 000 Коэффициент седиментации – 19 S; Не проходят через плаценту; Первыми синтезируются в организме - первичный иммунный ответ 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;

Ig G - 80% n n n n n Молекулярная масса – 150 000; Коэффициент седиментации – 7 S; Проходит через плаценту; Скорость синтеза 33, 0 мг/кг за 1 день; Период полураспада – 23 дня; Вторичный иммунный ответ Термоустойчив; Нейтрализует токсины; Вызывает агглютинацию, бактериолиз, опсонизацию; Фиксирует и активирует комплемент по классическому пути;

Ig A - 12% n Молекулярная масса – 160 000; n Коэффициент седиментации – 7 -14 S; n Не проходит через плаценту; n Сывороточный и секреторный; n Местный иммунитет слизистых оболочек n Скорость синтеза – 24 мг/кг за 1 день; n Период полураспада – 5, 8 дней; n Термоустойчив; n Фиксирует и активирует комплемент по альтернативному пути;

Ig E - 0, 003% n Молекулярная масса – 190 000; n Коэффициент седиментации – 8 S; n Не проходит через плаценту; n Скорость синтеза 0, 016 мг/кг за 1 день; n Период полураспада – 2, 5 дней; n Обладает высокой цитофильностью; n Участвует в развитии ГНТ (анафилаксия)

Ig D - 0, 3% n Молекулярная масса – 175 000; n Коэффициент седиментации – 7 S; n Не проходит через плаценту; n Скорость синтеза – 0, 4 мг/кг за 1 день; n Период полураспада – 2, 8 дня; n Активирует комплемент по альтернативному пути; n Основной рецептор для АГ на поверхности зрелых В-клеток;

Структура иммуноглобулина

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

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

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

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

Количество доменов Fc-фрагмента Н-цепи Ig G ü Ig A ü Ig M ü Ig D ü Ig E ü 3 3 4

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

Морфофункциональные особенности иммуноглобулинов Ig Моно меры 1 валентные Поли меры 2 валентные Ig E Ди меры Ig G Ig A Ig D Пента меры Ig AS Ig M

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

Взаимодействие АТ с АГ АФФИННОСТЬ – прочность связи конкретной пары паратоп/эпитоп наибольшая у моноклональных антител АВИДНОСТЬ – прочность связи молекулы антитела с молекулой антигена в целом наибольшая у Ig. M

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ УВАЖАЕМЫЕ СТУДЕНТЫ !