Понятие об антигенах и антителах

Антигенами называют сложные органические вещества, на которые организм отвечает специфической иммунной реакций, в результате чего это вещество обезвреживается и удаляется (элиминируется).

Антигенами всегда являются белковые молекулы с большой молекулярной массой (более 5000 Да). Они могут быть в растворённой форме или встроенными в мембраны клеток, в том числе вирусных, микробных или паразитарных. Вещества небелковой природы также могут иметь антигенные свойства, но только после присоединения к белковой молекуле. Так, липиды, в том числе холестерин, нуклеиновые кислоты, полипептиды, некоторые гормоны, лекарственные вещества, многие продукты химического синтеза после попадания в организм и соединения с белками сыворотки крови становятся антигенами, хотя сами по себе антигенами не являются. Такие вещества называются гаптенами.

Антигенами могут быть частицы пуха или перьев, споры и пыльца цветущих растений, микроскопические клещи и продукты их жизнедеятельности, многие лекарственные препараты, и самые разнообразные химические вещества, содержащиеся в искусственных коврах, мебельных материалах, парфюмерных изделиях и пр.

Антигены попадают в организм с вдыхаемым воздухом, через желудочно-кишечный тракт, через поврежденные покровы организма. Пересаженные органы и ткани также являются чужеродными, они подлежат отторжению как любые другие антигены. Антигенами становятся мутантные или отмершие клетки собственного организма, а также макромолекулы, проникшие из клеток в кровь или тканевую жидкость.

Антитела (иммуноглобулины, Ig) синтезируются В-лимфоцитами и плазмоцитами. На каждый антиген, существующий или когда-то существовавший в природе, лимфоцитами выделяется один единственный вариант иммуноглобулина, сходный по структуре с антигенной детерминантой. Иммуноглобулины синтезируются аппаратом Гольджи, встраиваются в поверхностную мембрану, а затем отрываются от клетки и оказываются в плазме крови или внеклеточной жидкости – это так называемые сывороточные антитела. Некоторые иммуноглобулины проходят из крови в различные секреты (слюна, молозиво и др.), они называются секреторными.

Основное значение антител заключается во взаимодействии с антигенами, образовании иммунных комплексов (антиген+антитело), их нейтрализации или уничтожении.

По характеру взаимодействия с антигенами все иммуноглобулины, независимо от своего класса и структуры, можно разделить на следующие группы.

Агглютинины – вызывают склеивание антигенов, в том числе микробных клеток.

Опсонины – (буквально – «подготовка к обеду»), подготавливают чужеродные клетки к последующему фагоцитозу и усиливают фагоцитарную активность макрофагов и микрофагов. Опсонины связываются одной стороной молекулы с антигеном (микробной клеткой), а другой стороной – с рецептором фагоцита.

Преципитины – осаждают, то есть переводят антигенные структуры в нерастворимое состояние, что облегчает последующую ферментацию.

Антитоксины – нейтрализуют токсины (яды) паразитарного, бактериального или вирусного происхождения, а также образующиеся в самом организме.

Лизины – растворяют антигены.

По строению и происхождению иммуноглобулины делятся на пять классов: M, G, A, E и D. В каждом классе содержится огромное число вариантов, соответствующее количеству в природе антигенов (по принципу: один антиген – один иммуноглобулин).

Иммуноглобулины М – самый «древний» в филогенетическом отношении класс иммуноглобулинов. Вырабатываются В-лифоцитами ещё во внутриутробном периоде. Из красного костного мозга недифференцированные лимфоциты выходят, неся на мембранах именно этот тип антител. В ходе реакции организма на антиген (иммунном ответе) IgM образуются раньше других антител. В сыворотке крови содержаниеIgM составляет около 6%.

Рис 2. Строение иммуноглобулинов.

Иммуноглобулины G – основной класс антител, в сыворотке крови составляет до 80 % от всех иммуноглобулинов. IgG активизируют систему комплемента, связываются с рецепторами нейтрофилов и макрофагов, усиливая их фагоцитарную активность. Эти антитела могут проходить через плацентарный барьер, а также попадать в организм новорожденных с молозивом, обеспечивая их пассивным иммунитетом.

Иммуноглобулины А – могут быть в двух формах: в сыворотке крови (до 13% от всех иммуноглобулинов) и в секретах экзокринных желез, например в молозиве.

Иммуноглобулины Е – у здоровых животных в крови содержатся в следовых количествах (0,002% от всех антител). IgE выполняют важную роль в развитии воспалительных реакций и в защите слизистых оболочек от антигена. IgE взаимодействуют с рецепторами тучных клеток и циркулирующих базофилов, что приводит к освобождению этими клетками гистамина – медиатора воспалительной реакции, и хемотаксических факторов, привлекающих новых участников иммунного ответа (нейтрофилов, эозинофилов, комплемент, IgG).

Иммуноглобулины D – короткоживущие антитела, составляют менее 1 % всех иммуноглобулинов крови. Контролируют активацию лимфоцитов, однако их функции еще не изучены.