Любое вещество, которое заставляет иммунную систему вырабатывать антитела против него, называется антигеном. Антигенами могут быть любые инородные захватчики, такие как патогены (бактерии и вирусы), химические вещества, токсины и пыльца. В патологических условиях нормальные клеточные белки могут стать аутоантигенами. Обычно антигены состоят из белков, пептидов и полисахаридов.
Любая часть бактерий или вирусов, такая как поверхностный белок, оболочка, капсула, токсины и клеточная стенка, может служить антигенами. Более того, комбинация липидов или нуклеиновых кислот с белками или полисахаридами может образовывать более сложные антигены, такие как липополисахариды.
Липополисахариды являются основными ингредиентами эндотоксинов, вырабатываемых грамотрицательными бактериями. Антиген содержит отдельные участки на своей поверхности, которые называют эпитопом или антигенной детерминантой. Антитела, генерируемые против антигена, распознают специфические эпитопы и взаимодействуют с ними через антигенсвязывающие сайты (паратопы), чтобы вызвать иммунные ответы.
Какие бывают типы антигенов?
Антигены в основном классифицируются в зависимости от их происхождения. Например, антигены, которые попадают в организм извне при приеме внутрь, вдыхании или инъекции, называются экзогенными антигенами. К ним относятся патогены, химические вещества, токсины, аллергены, пыльца и так далее.
Аутоантигены или аутоантигены — это нормальные клеточные белки или комплекс белков, которые по ошибке подвергаются атаке иммунной системы, что приводит к аутоиммунным заболеваниям. Нормальный собственный белок становится аутоантигеном из-за нарушения иммунологической толерантности, которое может быть вызвано генетическими факторами или факторами окружающей среды.
Опухолевые антигены образуются из-за опухолеспецифических мутаций, которые происходят во время неопластической трансформации нормальных клеток в раковые. Эти антигены экспрессируются на поверхности раковых клеток и распознаются иммунной системой. Однако, несмотря на экспрессию антигенов на клеточной поверхности, большинство раковых клеток приобретают способность избегать элиминации, опосредованной иммунной системой.
Что такое гаптены?
Гаптены — это небольшие молекулы, которые способны дать иммунный ответ, только в сочетании с белком-носителем. Комплекс гаптен-белок-носитель называется аддуктом. Урушиол, аллерген ядовитого плюща, является примером гаптена, вызывающего контактный дерматит. Попадая в организм через кожу, урушиол подвергается окислению с образованием хинона, реактивной молекулы. Впоследствии хинон связывается с белком кожи с образованием гаптеновых аддуктов, которые запускают иммунные реакции.
Как антигены вызывают иммунный ответ?
Специфичность иммунного ответа зависит от взаимодействия эпитоп-паратоп. Эпитоп может быть двух типов: конформационный (прерывистая аминокислотная последовательность антигена) и линейный эпитоп (непрерывная аминокислотная последовательность антигена). Попадая в организм, антиген запускает адаптивную иммунную систему, которая включает специализированные иммунные клетки, такие как В- и Т-лимфоциты (Т-клетки и В-клетки).
Есть два типа адаптивных иммунных ответов: опосредованные антителами и опосредованные клетками иммунные ответы. Опосредованный антителами иммунитет запускается, когда антитела, экспрессируемые на поверхности В-клеток, распознают специфические эпитопы антигена и впоследствии интернализируют антиген. Затем антиген представляется на поверхности В-клеток для распознавания Т-хелперами, которые впоследствии активируют В-клетки.
Активированные В-клетки быстро делятся с образованием двух типов клеток: 1) плазматические клетки, вырабатывающие антиген-специфические антитела, и 2) В-клетки памяти, которые хранят антиген-специфичную информацию для будущей защиты. В клеточно-опосредованной иммунной системе антигенпрезентирующие клетки, такие как дендритные клетки, макрофаги и В-клетки, интернализуют и переваривают антиген, а затем представляют антигенные фрагменты на своей клеточной поверхности через главный комплекс гистосовместимости (MHC).
Существует два типа молекул MHC: молекулы MHC класса I и класса II. Они представляют антигены для вспомогательных Т-клеток. Антигенные фрагменты, связанные с MHC, передаются Т-клеткам двумя разными путями. В эндогенном пути молекулы MHC класса I представляют эндогенные антигены, которые происходят из патоген-специфических белков, продуцируемых внутри инфицированных клеток. Однако в экзогенном пути молекулы MHC класса II представляют антигенные фрагменты, происходящие от патогенов внеклеточно.
Узнав комплекс МНС-антиген, Т-клетки начинают секретировать цитокины, которые, в свою очередь, способствуют созреванию Т-клеток. Т-клетки, которые созревают в хелперные Т-клетки, производят больше цитокинов для дальнейшего привлечения и активации макрофагов, лимфоцитов и нейтрофилов. Т-клетки, созревающие в цитотоксических Т-клетках, атакуют и уничтожают инфицированные патогенами клетки. Антигены в медицине Патоген-специфические антигены могут использоваться в качестве диагностических маркеров для определения текущего инфекционного статуса человека.
Экспресс-тесты на антигены — это иммуноанализы, используемые для обнаружения присутствия патоген-специфических белков в биологических образцах. Кроме того, в производстве вакцин используются патоген-специфические антигены. Во время производства вакцины патоген-специфические антигены обрабатываются, чтобы они могли вызывать желаемые иммунные ответы, не вызывая заболевания. В противоопухолевых вакцинах опухолеспецифические антигены используются для запуска иммунных клеток, которые нацелены на раковые клетки и разрушают их.
Данная статья носит информационный характер.
