АНТИГЕНЫ Антиген от antigen antibody-generating

АНТИГЕНЫ

Антиген (от antigen = antibody-generating — «производитель антител» ) — это вещество, которое организм считает чужеродным и несущим отличную генетическую информацию. Против антигена организм начинает вырабатывать собственные антитела - этот процесс называется иммунным ответом. Антигены, как правило, являются белками или полисахаридами и представляют собой части бактериальных клеток, вирусов и других микроорганизмов. Липиды и нуклеиновые кислоты проявляют антигенные свойства в сочетании с белками. Однако простые вещества, даже металлы, также могут становиться антигенами в сочетании с собственными протеинами человеческого организма и их модификациями.

Экзогенные антигены • Экзогенные антигены попадают в организм из окружающей среды, путем вдыхания, проглатывания или инъекции. Такие антигены попадают в антиген-представляющие клетки путем эндоцитоза или фагоцитоза и затем процессируются на фрагменты. Антигенпредставляющие клетки затем на своей поверхности презентируют фрагменты Тхелперам (CD 4+) через молекулы главного комплекса гистосовместимости второго типа (MHC II).

Эндогенные антигены • Эндогенные антигены образуются клетками организма в ходе естественного метаболизма или в результате вирусной или внутриклеточной бактериальной инфекции. Фрагменты далее презентируются на поверхности клетки в комплексе с белками главного комплекса гистосовместимости первого типа MHC I. В случае, если презентированные антигены распознаются цитотоксическими лимфоцитами (CTL, CD 8+), Т-клетки секретируют различные токсины, которые вызывают апоптоз или лизис инфицированной клетки. Для того, чтобы цитотоксические лимфоциты не убивали здоровые клетки, аутореактивные Т-лимфоциты исключаются из репертуара в ходе отбора по толерантности.

Аутоантигены • Аутоантигены — это как правило нормальные белки или белковые комплексы (а также комплексы белков с ДНК или РНК), которые распознаются иммунной системой у пациентов с аутоиммунными заболеваниями. Такие антигены в норме не должны узнаваться иммунной системой, но, ввиду генетических факторов или условий окружающей среды, иммунологическая толерантность к таким антигенам у таких пациентов может быть утеряна.

Антигены опухолей • Опухолевые антигены, или неоантигены - это такие антигены, которые презентируются молекулами MHC I или MHC II на поверхности опухолевых клеток. Такие антигены могут быть презентированы опухолевыми клетками, и никогда — нормальными клетками. В таком случае они называются опухоль-специфичными антигенами (tumor-specific antigen, TSA) и, в общем случае, являются следствием опухоль-специфичной мутации. Более распространенными являются антигены, которые презентируются и на поверхности здоровых, и на поверхности опухолевых клеток, их называют опухоль -ассоциированными антигенами (tumor-associated antigen, TAA). Цитотоксические Т-лимфоциты, которые распознают такие антигены, могут уничтожить такие клетки до того, как они начнут пролиферировать или метастазировать.

Нативные антигены • Нативный антиген это антиген, который не был еще процессирован антигенпредставляющей клеткой на малые части. Т-лимфоциты не могут связываться с нативными антигенами и поэтому требуют процессинг АПК, в то время как Влимфоциты могут быть активированы непроцессированными антигенами.

Свойства антигенов • Специфичность • Иммуногенность • Чужеродность

Антигены гистосовместимости. • При пересадках органов возникает проблема совместимости тканей, связанная со степенью их генетического родства, реакциями отторжения чужеродных аллогенных и ксеногенных трансплантатов, т. е. проблемами трансплантационного иммунитета. Существует ряд тканевых антигенов. Трансплантационные антигены во многом определяют индивидуальную антигенную специфичность организма.

• Сопокупность генов, определяющих синтез трансплантационных антигенов, получила название главной системы гистосовместимости. У людей она часто называется системой HLA (Human leucocyte antigens), в связи с четким представительством на лейкоцитах трансплантационных антигенов. Гены этой системы расположены на коротком плече хромосомы С 6. Система HLA- это система сильных антигенов. Спектр молекул МНС уникален для организма, что определяет его биологическую индивидуальность и позволяет различать “чужое- несовместимое”.

• Семь генетических локусов системы разделены на три класса.

• Гены первого класса контролизуют синтез антигенов класса 1, определяют тканевые антигены и контролируют гистосовместимость. Антигены класса 1 определяют индивидуальную антигенную специфичность, они представляют любые чужеродные антигены Тцитотоксическим лимфоцитам. Антигены класса 1 представлены на поверхности всех ядросодержащих клеток. Молекулы МНС класса 1 взаимодействуют с молекулой CD 8, экспрессируемой на мембране предшественников цитотоксических лимфоцитов (CD- claster difference).

• Гены МНС класса 2 контролируют антигены класса 2. Они контролируют ответ к тимусзависимым антигенам. Антигены класса 2 экспрессированы преимущественно на мембране иммунокомпетентных клеток (прежде всего макрофагов и В- лимфоцитов, частично- активированных Т- лимфоцитов). К этой же группе генов (точнее- области HLA- D) относятся также гены Ir - силы иммунного ответа и гены Is - супрессии иммунного ответа. Антигены МНС класса 2 обеспечивают взаимодействие между макрофагами и В- лимфоцитами, участвуют во всех стадиях иммунного ответа- представлении антигена макрофагами Т- лимфоцитам, взаимодействии (кооперации) макрофагов, Т- и В- лимфоцитов, дифференцировке иммунокомпетентных клеток. Антигены класса 2 принимают участие в формировании противомикробного, противоопухолевого, трансплантационного и других видов иммунитета.

ФАГОЦИТОЗ

Нейтрофилы Фагоцитоз: внутриклеточный киллинг, воспаление и повреждение тканей Имеют характерное ядро Гранулы и CD 66 мембранный маркер.

Макрофаги Фагоцитоз: внутри- и внеклеточный киллинг, восстановление тканей, презентация антигена Характерное ядро и CD 14 рецептор.

Инициация фагоцитоза Scavenger R Ig. G Fc. R CR Toll-like R

Лиганды Рецепторы TLR 1/TLR 2 бактерий вирусов простейших TLR 2 пептидогликан липопептиды ЛПС гемагглютинин вируса кори гликопротеины вирусной оболочки зимозан гликоинозитолфосфолипиды, гликофосфатидилнозитол TLR 3 ds. RNA TLR 4 ЛПС F белок РСВ гликопротеины вирусной оболочки* TLR 5 флагеллин (белок жгутиков) TLR 6/TLR 2 липопептиды TLR 7 ss. RNA imidizoquinoline TLR 8 ss. RNA TLR 9 Cp. G мотив бактериальной ДНК Cp. GDNA гликопротеины вирусной оболочки TLR 10 ? ? ? ? профилин подобный белок Toxoplasma gondii TLR 11 липопептиды грибов ? ?

Структура TLR и рецептор IL-1 - Консервативные цитоплазматические домены - Различные внеклеточные домены IL-1 R : Ig-подобный домен TLR : повторы, богатые лейцином (LRRs)

Стадии фагоцитоза:

Респираторный взрыв

Кислород-независимый киллинг в фаголизосоме Эффекторные моллекулы Функция Лизоцим Гидролиз мукопептидов бактериальной капсулы Лактоферрин Связывание железа, необходимого микробам для жизнедеятельности Протеазы Переваривание убитых микробов Катепсины, дефензины, кателициды Повреждение микробной мембраны

Антимикробные пептиды – эффекторные молекулы врожденного иммунитета, которые вызывают лизис микроорганизмов. У человека обнаружено три семейства пептидов-антибиотиков - дефензины, кателицидины и гистатины Дефензины – небольшие катионные пептиды, которые воздействуют на микроорганизмы путем нарушения проницаемости мембран, образуя ионные каналы. выделяют две группы: альфа- и бета-дефензины. Альфа-дефензины (HNP 1 -4) синтезируют и содержат в азурофильных гранулах нейтрофилы. HNP 1 -3 (99% всех дефензинов) отсутствуют в других субпопуляциях лейкоцитов.

Кателицидины – семейство антимикробных белков, обнаруженных в пероксидазаотрицательных гранулах нейтрофилов. Человеческий катионный антимикробный белок (h. CAP)18 является на сегодняшний день единственным идентифицированным человеческим кателицидином. h. CAP 18 (18 к. D) также присутствует в субпопуляциях лимфоцитов и моноцитов, в сквамозном эпителии

Незавершенный фагоцитоз

Нарушение фагоцитоза • при подавлении активности фагоцитов • при нарушении образования фагоцитов • при наследственной патологии фагоцитов.

Методы исследования фагоцитарного звена иммунитета

• Прямой визуальный метод • НСТ-тест • Метод проточной цитофлюориметрии • ХЛ метод оценки бактерицидной способности фагоцитов

Прямой метод Смесь дрожжей с гепаринизированной кровью. Мазок на предметном стекле. Подсчет количества ФН из 100 клеток и кол-во поглощенных ими объектов.

Оценка фагоцитарной активности нейтрофилов осуществляется по трем показателям. ФП (фагоцитарный показатель) – число фагоцитирующих нейтрофилов на 100 подсчитанных нейтрофилов через 30 минут инкубации.

ФЧ (фагоцитарное число) определяется путем деления количества поглощенных дрожжевых клеток на число «активных» (поглотивших дрожжи) нейтрофилов через 30 минут инкубации, что соответствует среднему числу дрожжевых клеток, поглощенных одним активным нейтрофилом.

КАФ (коэффициент активных фагоцитов) – интегральный показатель активности фагоцитарной системы, выражающийся в абсолютном количестве фагоцитирующих нейтрофилов, рассчитывается, исходя из общего количества лейкоцитов, % содержания нейтрофилов и ФП.

НСТ-тест Бактерицидные кислородзависимые системы нейтрофильных гранулоцитов • полярографический метод (потребление кислорода) • НСТ-тест (восстановление нитросинего тетразолия) • йодирование (переход радиоактивного меченого йода в кислотонерастворимый осадок) • окисление глюкозы (образование молекул 14 СО 2 при окислении глюкозы-1 -14 С)

Проточная цитофлюориметрия Определяет: • Процент фагоцитирующих НГ • Средняя интенсивность флюоресценции Преимущества: • быстрота • объективность • высокая пропускная способность

Хемилюминесценция • Регистрация собственной ХЛ • ХЛ в присутствии люминола

Спасибо за внимание!