Классификация антигенов

Метод ПЦРСуществует несколько классификаций антигенов: по химическому составу, по происхождению, по взаимодействию «донор-реципиент» и другие.

Классификация антигенов по химическому составу.

Наблюдаются явно выраженные различия в антигенности и иммуногенности белков, нуклеиновых кислот, липидов и полисахаридов.

Белки, молекулярная масса которых превышает 5-10 кД, имеют высокую иммуногенность, что связано с большим набором мономеров — аминокислот, входящих в их состав. Гомополимеры одной аминокислоты часто ведут себя как гаптены. Иммуногенность белков сильно повышается при наличии в их структуре ароматических аминокислот — тирозина и триптофана, которые добавляют жесткость молекуле белка. Желатин не имеет иммуногенности, так как не отличается жесткостью структуры, вследствие того, что содержит большое количество глицина.

Иммунологическая специфичность белковых антигенов определяется:

  • аминокислотным составом и последовательностью аминокислот в первичной цепи;
  • концевыми аминокислотами цепи;
  • вторичной и, возможно, третичной структурой белковых молекул;
  • поверхностно расположенными группами антигенных детерминант.

Наибольшую иммуногенность имеют белки, состоящие из L-аминокислот.

Важную роль для проявления антигенности белков играет их нативность (нативный – сохранивший структуру, находящийся в природном состоянии). Денатурированный белок не реагирует с антителами в отличии от нативного белка, потому, что при денатурации происходит нарушение антигенных детерминант.

Эпитопы часто содержат аминокислоты, которые находятся далеко друг от друга в первичной последовательности, но собраны в единый эпитоп в результате укладки полипептидной цепи в нативном белке. В этом случае следует говорить о прерывистых (комбинированных) эпитопах, в отличие от непрерывных (секвенциальных).

Часто в литературе для обозначения комбинированных эпитопов используют термин конформационные эпитопы. Денатурированные белки полностью или частично теряют свою антигенную специфичность за счет потери конформационных эпитопов и образуют новую специфичность из-за «обнажения» ранее скрытых внутри молекулы антигенных детерминант.

Нуклеиновые кислоты обычно неимуногенны, но если нуклеозиды присоединить, например, к полипептиду, то при иммунизации такими конъюгированными антигенами можно получить антитела к ДНК и РНК. Но некоторые синтетические полинуклеотиды (полиинозиновая, полицитидиловая, полиадениловая и полиуридиловая кислоты) способны сами по себе вызывать образование антител при введении подопытным животным.

Однако иммунизация необычной ДНК, например бактериофага Т4, в которой вместо цитозина содержится 5-оксицитозин, приводит к образованию антител против денатурированной однониточной ДНК. Легко можно получить антитела при введении комплексов нуклеиновых кислот с метилированным  сывороточным альбумином.

Низкая иммунная реактивность в отношении нуклеиновых кислот объясняется (возможно) наличием в норме Т-супрессоров, которые специфически подавляют ответ против нуклеиновых кислот. При системной красной волчанке (аутоиммунное заболевание) у больных резко снижается количество Т-супрессоров, в результате в крови появляются антитела против РНК и нативной ДНК.

Липиды, как правило, неиммуногенны, однако многие из них являются гаптенами, которые в комплексе с адъювантами (вещество, используемое для усиления иммунного ответа) могут становиться полноценными антигенами. Это свойство липидов положено в основу получения антител к стероидам и фосфолипидам. Кроме того, масла и воски (липоиды) сами по себе входят в состав адъювантов, в том числе адъюванта Фрейнда.

Полисахариды составляют более крупную и важную группу антигенов. Они входят в состав капсул и клеточных стенок бактерий, определяя их антигенную специфичность. У  грамотрицательных бактерий антигенные свойства имеют О-боковые специфические цепи липополисахаридов (ЛПС), которые содержат специфические сахара: Salmonella typhi — тивелозу, Salmonella paratyphi — паратозу, Escherichia coli — колитозу.

Большинство полисахаридов микробного происхождения устойчивы к гидролизу ферментами млекопитающих, что способствует реализации их антигенных свойств. ЛПС грамотрицательных бактерий, кроме того, имеют адъювантные свойства, что возможно связано с их митогенным действием на В-лимфоциты. Адъювантными свойствами обладают также фрагмент пептидогликана, содержащий дигликозид (N-ацетилглюкозамин и N-ацетилмурамовая кислота) и ди- или трипептид.

Выраженными антигенными свойствами обладают полисахариды растений, а также мембраны и элементы гликокаликса животных клеток. Полисахариды являются полноценными антигенами, когда их строение включает повторяющиеся разветвленные участки. Так, гликоген и декстран имеют антигенные свойства, когда их молекулярная масса превышает 100 кД и в их молекулах выражена разветвленность.

Иммуногенность полисахаридов зависит от их полимерности и состава. Обычный декстран с молекулярной массой 75 кД, который используется как кровезаменитель, неимуногенный, но при молекулярной массе около 600 кД вызывает образование антител. Гетерополисахариды более иммуногены по сравнению с гомополисахаридами.

Классификация антигенов по происхождению.

Различают антигены растительного происхождения, к которым относятся пыльца растений, некоторые их белки, масла, яды (рицин, абрин и другие). К антигенам животного происхождения следует отнести прежде всего яды змей, скорпионов, фаланг, каракуртов, пчел; ферменты, нативные чужеродные белки, клетки, ткани, органы и т.д. Антигенные свойства имеют почти все микроорганизмы (бактерии, риккетсии, хламидии, вирусы, простейшие, грибы), их токсины, ферменты инвазии, белки, биополимеры клеточной стенки, капсулы, рибосомы и другие структурные компоненты (микробные антигены).

В зависимости от распространения у близкородственных организмов различают видовые и групповые антигены. Первые похожи у представителей одного вида, вторые – у отдельных групп в пределах рода.

Классификация антигенов с учетом генетических взаимодействий «донор-реципиент».

Согласно этой классификации антигены разделяют на следующие группы:

  • аутоантигены — собственные антигены организма, которые при определенных условиях могут индуцировать образование антител;
  • изоантигены (алогенные, гомологичные, групповые) – общее название антигенов  генетически идентичных индивидов (однояйцевых близнецов, особей инбредной линии животных), встречаются в клетках одного клона бактерий;
  • аллоантигены (гомологичные) — антигены генетически неидентичных индивидов одного и того вида, кодируются аллельными генами;
  • ксеноантигены (гетерологические) — антигены  представителей разных видов, но подобные по составу и по структуре.

Различают также тимус-зависимые антигены (к ним относится большинство полноценных антигенов — гетерополимеров, в образовании антител к которым участвуют Т-хелперы) и тимус-независимые (как правило, это гомополимеры с повторяющимися участками).

One thought on “Классификация антигенов

  1. В зависимости от происхождения, антигены классифицируют на экзо генные, эндо генные и ауто антигены.