Антигены: определение, свойства и роль в иммунитете¶
Антигены (от лат. antigenum — против рожи, англ. antigen) — это вещества, преимущественно белковой или полисахаридной природы, способные вызывать специфический иммунный ответ: образование антител, сенсибилизацию Т- и В-лимфоцитов и развитие иммунной памяти. К антигенам относят также гаптены — низкомолекулярные соединения, которые сами по себе не вызывают иммунного ответа, но приобретают такую способность в комплексе с носителем (белком-переносчиком).
¶Характеристики антигенов
Ключевое свойство антигена — иммуногенность, то есть способность инициировать иммунный ответ. Её определяют:
- Молекулярная масса. Обычно иммуногенны вещества с массой более 10 000–15 000 Да. Чем крупнее молекула, тем она, как правило, сильнее антигенна.
- Химическая природа. Наиболее иммуногенны белки; полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты сами по себе слабые антигены, но могут проявлять иммуногенность в комплексе с белком.
- Структурная сложность и конформация. Антигенная детерминанта (эпитоп) — участок молекулы, распознаваемый иммунной системой, — должна быть доступной для контакта с рецепторами лимфоцитов и антител.
- Чужеродность. Иммунная система реагирует на антигены, отличные от собственных молекул организма. Нарушение толерантности к собственным антигенам лежит в основе аутоиммунных заболеваний.
- Доза и путь введения. Влияют на силу и характер ответа.
¶Классификация антигенов
По происхождению различают:
| Класс | Примеры | Особенности |
|---|---|---|
| Аллоантигены | Группы крови (системы ABO, Rh), HLA-антигены | Отличаются у особей одного вида |
| Аутоантигены | Тканевые белки, ДНК | В норме не вызывают ответа; при аутоиммунитете становятся мишенями атаки |
| Гетероантигены (ксеноантигены) | Белки других видов | Вызывают ответ при пересадке тканей, аллергии на чужеродные белки |
| Тумор-ассоциированные антигены | Мутантные белки, онкофетальные антигены | Используются как мишени иммунотерапии рака |
По химической природе: белковые, полисахаридные, липопротеиновые, нуклеопротеиновые антигены.
По роли в иммунном ответе выделяют Т-зависимые (требуют участия Т-хелперов, обычно белки) и Т-независимые (полисахариды с повторяющейся структурой) антигены.
¶Антигены и антитела
Антиген взаимодействует с антителом через комплементарность пространственной структуры эпитопа и антигенсвязывающего сайта антитела (Fab-фрагмента). Связывание специфично и обратимо, описывается законом массового действия. Одна молекула антитела обычно содержит два антигенсвязывающих сайта, что позволяет образовывать сеть «антиген — антитело» и агглютинировать антигены.
¶Применение
¶Медицина
- Вакцины. Ослабленные или инактивированные возбудители, а также их антигены (субъединичные, рекомбинантные вакцины) вызывают формирование иммунной памяти без заболевания.
- Диагностика. Серологические реакции (реакция агглютинации, преципитации, ИФА, ПЦР с антигенными тестами) используют антигены для выявления антител в сыворотке пациента или самих антигенов возбудителя.
- Иммунотерапия. Моноклональные антитела, направленные против опухолевых антигенов (например, HER2), применяются в онкологии.
¶Наука
Антигены используются для получения моноклональных антител (технология Кёлера и Мильштейна, 1975), изучения структуры белков, построения иммунологических карт тканей.
¶История
Термин «антиген» ввёл в 1908 году австрийский иммунолог Карл Ландштейнер, который также открыл группы крови системы ABO (1900–1901) и описал гаптены. Развитие иммунологии XX века связывают с работами П. Эрлиха (теория боковых цепей), И. Мечникова (фагоцитоз), а позже — с открытием HLA-системы и моноклональных антител.
¶Источники
- Иммунология: учебник / под ред. В. И. Пыцкого, А. А. Воробьёва. — М.: ГЭОТАР-Медиа.
- Лопухин Ю. С. Иммунология: учебник для вузов. — М.: Медицина.
- Ярилин А. А. Иммунология: учебник. — М.: ГЭОТАР-Медиа.