Антиген. Что такое антиген и антитело


определение, виды. Антигены и антитела

О том, что такое антиген и антитела, можно рассказать немало интересного. Они имеют непосредственное отношение к человеческому организму. В частности, к иммунной системе. Впрочем, обо всём, что касается данной темы, стоит рассказать более подробно.

Что такое антиген: определение, виды. Антигены и антитела

Общие понятия

Антигеном является каждое вещество, рассматриваемое организмом в качестве потенциально опасного или чужеродного. Обычно это белки. Но нередко даже такие простые вещества, как металлы, становятся антигенами. Они преобразуются в них, сочетаясь с белками организма. Но в любом случае, если вдруг иммунитет их распознаёт, начинается процесс выработки так называемых антител, которые являются особым классом гликопротеинов.Это иммунный ответ антигену. И важнейший фактор так называемого гуморального иммунитета, который является защитой организма от инфекций.Рассказывая о том, что такое антиген, нельзя не упомянуть, что для каждого такого вещества формируется отдельное, соответствующее ему антитело. Как организм распознаёт, какое именно соединение должно образоваться для того или иного чужеродного гена? Здесь не обходится без связи с эпитопом. Это часть макромолекулы антигена. И именно её распознаёт иммунная система перед тем, как плазматические клетки начнут синтезировать антитело.

Что такое антиген: определение, виды. Антигены и антитела

О классификации

Рассказывая о том, что такое антиген, стоит отметить и классификацию. Эти вещества делятся на несколько групп. На шесть, если быть точнее. Они различаются по происхождению, природе, молекулярной структуре, степени иммуногенности и чужеродности, а также по направленности активации.Для начала стоит сказать пару слов о первой группе. По происхождению виды антигенов делятся на те, которые возникают вне организма (экзогенные), и на те, что образуются внутри него (эндогенные). Но это ещё не всё. К этой группе также относятся аутоантигены. Так называются вещества, образующиеся в организме в физиологических условиях. Их структура неизменна. Но ещё есть неоантигены. Они образуются в результате мутаций. Структура их молекул изменчива, и после деформации они обретают черты чужеродности. Они представляют особый интерес.

Неоантигены

Почему их относят в отдельную группу? Потому что они индуцируются онкогенными вирусами. И их тоже разделяют на два вида.К первому относятся опухолеспецифические антигены. Это уникальные для человеческого организма молекулы. На нормальных клетках они не присутствуют. Их возникновение провоцируют мутации. Они происходят в геноме опухолевых клеток и приводят к формированию клеточных белков, от которых берут начало особые вредоносные пептиды, изначально представленные в комплексе с молекулами класса HLA-1.Ко второму классу принято относить опухолеассоциированные белки. Те, которые возникли на нормальных клетках ещё во время эмбрионального периода. Или в процессе жизни (что случается очень редко). И если возникают условия для злокачественной трансформации, то эти клетки распространяются. Они ещё известны под таким названием, как раково-эмбриональный антиген (РЭА). И он присутствует в организме каждого человека. Но на очень низком уровне. Раково-эмбриональный антиген может распространиться лишь в случае возникновения злокачественных опухолей.Кстати, уровень РЭА является ещё и онкологическим маркером. По нему врачи способны определить, болен ли человек раком, на какой стадии находится заболевание, наблюдается ли рецидив.

Что такое антиген: определение, виды. Антигены и антитела

Другие типы

Как уже было сказано ранее, существует классификация антигенов по природе. В данном случае выделяют протеиды (биополимеры) и небелковые вещества. К которым относятся нуклеиновые кислоты, липополисахариды, липиды и полисахариды.По молекулярной структуре различают глобулярные и фибриллярные антигены. Определение каждого из этих типов складывается из самого названия. Глобулярные вещества имеют шаровидную форму. Ярким «представителем» является кератин, обладающий очень высокой механической прочностью. Именно он в немалом количестве содержится в ногтях и волосах человека, а также в птичьих перьях, клювах и рогах носорогов.Фибриллярные антигены, в свою очередь, напоминают нить. К ним относится коллаген, являющийся основой соединительной ткани, обеспечивающей её эластичность и прочность.

Степень иммуногенности

Ещё один критерий, по которому различают антигены. К первому типу относятся вещества, являющиеся полноценными по степени иммуногенности. Их отличительной особенностью является большая молекулярная масса. Именно они вызывают в организме сенсибилизацию лимфоцитов или синтез специфических антител, о которых упоминалось ранее.Также принято выделять неполноценные антигены. Их ещё называют гаптенами. Это сложные липиды и углеводы, которые не способствуют образованию антител. Но они вступают с ними в реакцию.Правда, есть способ, прибегнув к которому, можно заставить иммунную систему воспринимать гаптен как полноценный антиген. Для этого нужно укрепить его при помощи белковой молекулы. Именно она определит иммуногенность гаптена. Полученное таким образом вещество принято называть конъюгатом. Для чего оно необходимо? Его ценность весома, ведь именно используемые для иммунизации конъюгаты дают доступ к гормонам, низкоиммуногенным соединениям и лекарственным препаратам. Благодаря им удалось улучшить эффективность лабораторной диагностики и фармакологической терапии.

Что такое антиген: определение, виды. Антигены и антитела

Степень чужеродности

Ещё один критерий, по которому классифицируются вышеупомянутые вещества. И его также важно отметить вниманием, рассказывая про антигены и антитела.Всего по степени чужеродности выделяют три типа веществ. К первому относятся ксеногенные. Это антигены, являющиеся общими для организмов, находящихся на различных уровнях эволюционного развития. Ярким примером можно считать результат эксперимента, проведённого в 1911 году. Тогда учёный Д. Форсман успешно иммунизировал кролика суспензией органов другого существа, которым была морская свинка. Оказалось, что данная смесь не вступила в биологический конфликт с организмом грызуна. И это является ярким примером ксеногенности.А что такое антиген группового / аллогенного типа? Это эритроциты, лейкоциты, плазменные белки, являющиеся общими для организмов, генетически не родственных, но относящихся к одному виду.К третьей группе относятся вещества индивидуального типа. Это антигены, являющиеся общими лишь для генетически идентичных организмов. Ярким примером в данном случае можно считать однояйцевых близнецов.

Что такое антиген: определение, виды. Антигены и антитела

Последняя категория

Когда проводится анализ на антигены, то в обязательном порядке выявляются вещества, отличающиеся по направленности активации и обеспеченности иммунного реагирования, которое проявляется в ответ на внедрение чужеродного биологического компонента.Таких типов тоже три. К первому относятся иммуногены. Это очень интересные вещества. Ведь именно они способны вызвать иммунный ответ организма. Примером являются инсулины, альбумины крови, белки хрусталика и т. д.Ко второму типу относятся толерогены. Данные пептиды не только подавляют иммунные реакции, но и способствую развитию неспособности отвечать на них.К последнему классу принято относить аллергены. Они практически ничем не отличаются от пресловутых иммуногенов. В клинической практике эти вещества, воздействующие на систему приобретенного иммунитета, применяют в диагностике аллергических и инфекционных заболеваний.

Антитела

Немного внимания следует уделить и им. Ведь, как можно было понять, антигены и антитела неотделимы.Итак, это белки глобулиновой природы, образование которых провоцирует воздействие антигенов. Они делятся на пять классов и обозначаются следующими буквенными сочетаниями: IgM, lgG, IgA, IgE, IgD. Стоит знать о них лишь то, что состоят они из четырёх полипептидных цепей (2 лёгких и 2 тяжёлых).Строение всех антител идентично. Единственным отличием является дополнительная организация основной единицы. Впрочем, это уже другая, более сложная и специфичная тема.

Что такое антиген: определение, виды. Антигены и антитела

Типология

Антитела имеют свою классификацию. Весьма объёмную, кстати. Поэтому вниманием отметим лишь некоторые категории.Самыми мощными являются антитела, которые вызывают гибель паразита или инфекции. Ими являются иммуноглобулины IgG.К более слабым относятся белки гамма-глобулиновой природы, которые не убивают возбудитель, а лишь обезвреживают токсины, вырабатываемые им.Ещё принято выделять так называемых свидетелей. Это такие антитела, наличие в организме которых говорит о знакомстве иммунитета человека с тем или иным возбудителем в прошлом.Также хотелось бы отметить вещества, известные как аутоагрессивные. Они, в отличие от ранее упомянутых, наносят организму вред, а не оказывают помощь. Эти антитела вызывают повреждение или разрушение здоровых тканей. А ещё есть антиидиотипические белки. Они обезвреживают избыток антител, участвуя, таким образом, в иммунной регуляции.

Что такое антиген: определение, виды. Антигены и антитела

Гибридома

Об этом веществе стоит рассказать напоследок. Так называется гибридная клетка, которую удаётся получить благодаря слиянию клеток двух видов. Одна из них может образовать антитела В-лимфоцитов. А другая берётся из опухолевых образований миеломы. Слияние осуществляется при помощи особого агента, который нарушает мембрану. Им является либо вирус Сёндай, либо полимер этиленгликоля.Для чего гибридомы необходимы? Всё просто. Они являются бессмертными, поскольку состоят наполовину из клеток миеломы. Их успешно размножают, подвергают очистке, потом стандартизируют, а затем используют в процессе создания диагностических препаратов. Которые помогают в исследовании, изучении и лечении раковых заболеваний.На самом деле об антигенах и антителах можно рассказать ещё немало интересного. Однако это такая тема, для полноценного изучения которой необходимо знание терминологии и специфики.

Источник

www.obovsyom.ru

Антиген - это... Что такое Антиген?

Антиген (англ. antigen от antibody-generating — «производитель антител») — это любая молекула, которая специфично связывается с антителом. По отношению к организму антигены могут быть как внешнего, так и внутреннего происхождения. Хотя все антигены могут связываться с антителами, не все они могут вызвать массовую продукцию этих антител орагнизмом, то есть иммунный ответ. Антиген, способный вызывать иммунный ответ организма, называют иммуногеном[1].

Антигены, как правило, являются белками или полисахаридами и представляют собой части бактериальных клеток, вирусов и других микроорганизмов. Липиды и нуклеиновые кислоты, как правило, проявляют иммуногенные свойства только в комплексе с белками. Простые вещества, даже металлы, также могут вызывать продукцию специфичных антител, если они находятся в комплексе к белком-носителем. Такие вещества называют гаптенами.

К антигенам немикробного происхождения относятся пыльца, яичный белок и белки трансплантатов тканей и органов, а также поверхностные белки клеток крови при гемотрансфузии.

Аллергены — это антигены, вызывающие аллергические реакции.

B-лимфоциты способны распознавать антиген в свободном виде. T-лимфоциты узнают антиген только в комплексе с белками главного комплекса гистосовместимости (англ. MHC) на поверхности антигенпрезентирующих клеток.

В зависимости от предъявляемого антигена и типа молекулы комплекса гистосовместимости активируются разные виды клеток иммунной системы[1].

Классификация

В зависимости от происхождения, антигены классифицируют на экзогенные, эндогенные и аутоантигены.

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. Антиген-представляющие клетки затем на своей поверхности презентируют фрагменты Т-хелперам (CD4+) 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, CD8+), 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 В-лимфоциты могут быть активированы непроцессированными антигенами.

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 K. Murphy, P. Travers, M. Walport Appendix 1: Immunologists' Toolbox // Janeway's Immunobiology. 7th edition. — Garland Science, 2008. — С. 735. — ISBN 0-8153-4123-7

Ссылки

dvc.academic.ru

Антиген — определение, норма, свойства, какие, выявление, виды, вики — Wiki-Med

Основная статья: Иммунитет

Содержание (план)

Антигены – это вещества или те формы веществ, кото­рые при введении во внутреннюю среду организма способны индуцировать на себя иммунный ответ в виде продукции специфических антител и/или иммун­ных Т-лимфоцитов (Р. М. Хаитов).

Термин антиген (анти — против, ген — дискретная единица наследствен­ности) расшифровывается как нечто, структура чего противоречит наследст­венной информации организма-хозяина. Такое название является не совсем корректным, поскольку собственные структуры макроорганизма также мо­гут обладать антигенными свойствами. Их принято называть аутоантигенами. Правильнее считать, что антиген — это субстанция, способная связать антигенраспознающие рецепторы иммунокомпетентных клеток, т.е. антигенность определяется не столько внутренними свойствами самого антигена, сколько возможностями распознавания его (идентификации как антигена) клетками иммунной системы организма-хозяина, поэтому более корректным является термин иммуноген, обозначающий, что при попадании в макроорганизм дан­ное вещество способно вызывать на себя иммунный ответ. В частности, им­мунная система обеспечивает синтез специальных гликопротеинов (антител), способных специфически связывать определенные иммуногены.

Структура антигена

По химической структуре антигены (иммуногены) могут быть белками, гликопротеинами, липопротеинами, полисахаридами, фосфолипидами и гли­колипидами. Главное условие — достаточная молекулярная масса, благодаря которой антигены являются макромолекулами. В противном случае иммунная система даже не «проверяет» наличие антигенных свойств у чужеродной суб­станции. Дело в том, что для активации лимфоцитов требуется предваритель­ное разворачивание так называемых доиммунных реакций, т. е. деятельность фагоцитирующих клеток. Последние совершают захват целостных объектов или макромолекул и преобразуют их из корпускулярной (корпускула — частица) в молекулярную форму, доступную для распознавания иммунокомпетентными клетками.

Классификация антигенов

Гаптен

В редких случаях можно индуцировать иммунный ответ на низко­молекулярные соединения. Для достижения должной молекулярной массы чужеродная низкомолекулярная субстанция должна конъюгироваться с мак­ромолекулой организма-хозяина. Собственно такой иммуноген называется гаптеном (неполным антигеном), а макромолекула — носителем. В результа­те взаимодействия этих компонентов становится возможным распознавание всего образованного комплекса, имеющего достаточную молекулярную массу. При этом иммунный ответ направлен как против гаптена, так и против собст­венной макромолекулы, связавшей неполный антиген. Это может привести к иммунным реакциям самоповреждения, которые именуются аутоиммунными.

Патогенами принято называть целостные объекты (бактериальная клетка, вирус, частица пыли и т.д.), которые при по­падании в организм приводят к патологическим изменениям в нем. Обычно патоген содержит множество антигенов. Материал с сайта http://wiki-med.com

Представим, что в человеческий организм вторглась патогенная бактерия. Бактериальная клетка имеет множество поверхностных молекул, выполняющих самые разнообразные функции. Все они являются фенотипическим проявле­нием бактериального генома, т.е характеризуются чужеродностью. Но далеко не каждая из таких поверхностных структур обладает антигенными свойства­ми, поскольку как антигены идентифицируются лишь те молекулы, к которым на момент вторжения патогена имеются иммунокомпетентные клетки с ком­плементарными антигенраспознающими рецепторами. Поэтому антигенный спектр конкретного возбудителя определяется текущим состоянием иммунной системы организма-хозяина и может варьировать не только у представителей одного биологического вида, но и у конкретного организма в разные периоды онтогенеза. Это объясняет высокую индивидуальность иммунного ответа, так как иммунные реакции, направленные против разных структур патогена, не­одинаково губительны для него.

Иммунизация

см. Иммунизация

На этой странице материал по темам:
  • антигены. определение. свойства

  • дайте определение термтнам антиген и вена

  • антигены это как обозначаются

  • антиген кртко

  • антиген место википедия

wiki-med.com

Антиген - «Энциклопедия»

АНТИГЕН (antigen, буквально - производящий что-либо против чего-либо, от анти... и ...ген), вещество, распознаваемое организмом как чужеродное и способное вызывать иммунный ответ, направленный на его удаление. Природные антигены, присутствующие в клетках и тканях всех живых организмов, представляют собой макромолекулы - обычно это белки или полисахариды. Считают, что иммунная система млекопитающих способна распознать более 106 различных антигенов. Чаще всего антигены являются макромолекулами проникающих в организм бактерий, вирусов, простейших, микроскопических грибов и других возбудителей заболеваний, а также опухолевых клеток (опухолевые антигены), формирующихся в организме при злокачественном перерождении нормальных клеток. При пересадке органов и переливании крови важное значение имеют тканевые аллоантигены - антигены, отражающие внутривидовые иммунологические особенности и индивидуальные различия особей. К аллоантигенам относятся молекулы главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) и групп крови. Иммунным ответом на эти антигены является отторжение несовместимых тканей и резус-конфликт (смотри в статье Резус-фактор), а на взаимодействие антигенов групп крови с предсуществующими антителами - также реакция на переливание несовместимой крови, приводящая к гемотрансфузионному шоку. В норме иммунная система способна реагировать только на чужеродные антигены, хотя в организме присутствуют лимфоциты, распознающие его собственные антигены - аутоантигены. Иммунный ответ на них развивается только при нарушении регуляторных механизмов, что приводит к формированию аутоиммунных заболеваний. Неадекватная реакция животных и человека на некоторые антигены, обозначаемые как аллергены, лежит в основе особой формы иммунного ответа - аллергии. Искусственным путём получают антигены, содержащие гаптены в комплексе с белком-носителем.

Реклама

Обязательные характеристики антигенов - иммуногенность и специфичность. Способность антигенов вызывать иммунный ответ является иммуногенностью. Она зависит от размера молекулы антигена (нижний порог молекулярной массы, определяющий проявление иммуногенности, составляет для белков 10 000, для полисахаридов 100 000), особенностей её структуры (в белке, например, это наличие альфа-спирализованных участков, определённая степень жёсткости структуры, разнообразие мономерного состава) и многих других факторов. В значительной степени она диктуется особенностями организма хозяина и детерминируется генетически, прежде всего аллелями генов ГКГ.

Участвуя в запуске иммунных реакций, антиген в первую очередь поглощается антигенпредставляющими клетками, частично расщепляется внутри этих клеток и встраивается в антигенсвязывающую полость молекул ГКГ. В таком виде он представляется клеткам иммунной системы - Т-лимфоцитам, вырабатываемым в тимусе. Распознавание антигена другими клетками иммунной системы — В-лимфоцитами не зависит от молекул ГКГ: молекула антигена непосредственно взаимодействует с антигенраспознающим рецептором этих клеток; при ответе на большинство антигенов для стимуляции В-лимфоцитов к образованию антител (гуморальному иммунному ответу) требуется помощь со стороны Т-хелперов (разновидность Т-лимфоцитов). Такие антигены называются тимусзависимыми.

Специфичность антигенов (направленность иммунного ответа на данный антиген) связана с определёнными участками молекулы антигена - эпитопами, или антигенными детерминантами, которые распознаются активным центром антител (растворимых или находящихся в составе мембранного рецептора В-лимфоцитов) или включаются в антигенсвязывающую полость молекулы ГКГ и распознаются рецепторами Т-лимфоцитов. Соответственно различают В-клеточные и Т-клеточные эпитопы. Среди первых имеются секвенциальные (непрерывная цепь мономеров длиной 2-4 нм в биополимерах) и конформационные (характерны только для белковых молекул; образуются в результате сближения аминокислотных остатков при формировании их третичной структуры). Обычно молекула антигена содержит несколько различных эпитопов, среди которых существуют иммунодоминантные, вовлекающие в ходе иммунного ответа наибольшее число клонов продуцирующих антитела лимфоцитов. Способность участка молекулы антигена выполнять функцию В-клеточного эпитопа, а также степень его доминантности определяются присутствием в нём гидрофильных молекул, обусловливающих локализацию эпитопа на поверхности молекулы, наличием полярных и циклических аминокислот и некоторыми другими его свойствами. Т-клеточные эпитопы бывают только секвенциальными, т.к. они функционируют не в составе молекулы антигена, а как часть пептида, включённого в молекулу ГКГ в ходе преобразования антигена в антигенпредставляющих клетках; их размер соответствует размеру антигенсвязывающей полости молекулы ГКГ.

Разработаны компьютерные программы для предсказания и расчёта локализации В- и Т-клеточных эпитопов, что очень важно для конструирования современных вакцин, предназначенных для стимуляции гуморального и клеточного ответа. Однако, поскольку в развитии иммунного ответа почти всегда участвуют Т-лимфоциты, при создании любых вакцин первостепенное значение имеет расчёт Т-клеточных эпитопов.

Определение видовой или групповой принадлежности антигенов используется в диагностике инфекционных заболеваний, при переливании крови, пересадке органов и тканей, идентификации биологических материалов в судебной медицине и др. Смотри также статьи Антиген - антитело реакция, Иммунитет.

А. А. Ярилин.

knowledge.su


Смотрите также