38. Эпитоп: определении, химическая природа.

Эпитоп (англ. epitope) или антигенная детерминанта — часть макромолекулы, которая распознается иммунной системой (антителами, B-лимфоцитами, T-лимфоцитами). Часть антитела, распознающая эпитоп называется паратопом. Хотя обычно эпитопы относятся к чужеродным для данного организма белкам, участки собственных белков, распознаваемые иммунной системой, также называются эпитопами.

Большинство эпитопов, распознаваемых антителами или B-клетками, представляются как трехмерные структуры на поверхности молекул антигенов, которые точно совпадают по форме и пространственному расположению электрических зарядов с соответствующими паратопами антител. Исключение составляют линейные эпитопы, которые определяются последовательностями аминокислот в белке (первичные последовательности), а не трехмерной формой. Протяженность В-клеточного эпитопа может достигать 22 аминокислотных остатков.

Эпитопы для Т-клеток представлены на поверхности антиген-презентирующих клеток, где они связаны с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC). Эпитопы, связанные с МНС первого типа обычно пептиды, состоящие из 8-11 аминокислот, в то время как MHC второго типа представляют более длинные пептиды, а нетипичные молекулы MHC также представляют не-пептидные эпитопы, такие как гликолипиды. Т-клеточные эпитопы могут быть только линейными, локализуются как на поверхности, так и внутри клеток.

Генетические последовательности, кодирующие эпитопы, которые распознаются известными антителами, могут быть привязаны к известным генам, тем самым к генам добавляется молекулярная характеристика. Для этой цели используются эпитопы c-myc, HA, FLAG, V5.

В некоторых случаях эпитопы дают перекрестную реакцию. Это свойство используется иммунной системой в регуляции анти-идиотипических антител, существование которых было предположено нобелевским лауреатом Нильсом Кай Жерне (Niels Kaj Jerne). Если антитело связывается с эпитопом какого-то антигена, его паратоп может стать эпитопом (то есть приобретает свойства антигена) для другого антитела. Если это второе антитело класса IgM, то его связывание усиливает иммунный ответ, если же оно класса IgG, то ослабляет.

39. Т-зависимые и Т-независимые антигены. Гаптены.

Антигены T-зависимые (или тимус-зависимые) - это антигены, не способные непосредственно, без участия T-клеток стимулировать B- лимфоциты. Большинство природных антигенов является тимусзависимыми . Это означает, что полноценное развитие специфического иммунного ответа к таким антигенам начинается только после подключения T-лимфоцитов . Эти антигены в отсутствие T-лимфоцитов лишены иммуногенности: они могут быть одновалентными в отношении специфичности каждой детерминанты , подвергаться быстрой деградации фагоцитирующими клетками, наконец, не обладать собственной митогенной активностью. Связавшись с B-клеточными рецепторами,они, так же как и гаптены , не способны активировать B- клетку. Гаптены приобретают иммуногенность при соединении с подходящим белком-носителем. В настоящее время известно, что функция носителя заключается в стимуляции T-хелперов , помогающих B-клеткам реагировать на гаптен, стимулируя последние дополнительными сигналами. Подобные представления сложились на основании опытов как in vivo, так и in vitro.

Кроме основной группы тимусзависимых антигенов имеются антигены, способные инициировать иммунный ответ в отсутствие Т-клеток . Они получили название тимуснезависимых антигенов . Антигены этой группы, в основном, относятся к полисахаридам и характеризуются многократным повторением структурно идентичных эпитопов. Подобное однообразие приводит к многоточечному взаимодействию с В-клеткой, и, как следствие, к их активации без помощи Т-клеток, что и обеспечивает полноценное развитие B-клеток до зрелых плазмоцитов , продуцирующих антитела .

Кроме того, в структуре некоторых тимуснезависимых антигенов имеются последовательности с поликлональной митогенной активностью(например, бактериальные липополисахариды), что также вносит свой вклад в развитие В-клеток в обход помощи со стороны Т-клеток. Подобное свойство позволяет предположить наличие в структуре Т-независимых антигенов митогенных участков. Многие компоненты микробов, такие как бактериальные полисахариды, липополисахариды , высокополимерные белки, могут включать В-клетки без дополнительной помощи со стороны хелперных T-клеток. Эта категория антигенов получила название тимуснезависимых антигенов (англ. "TI antigens").

Тимуснезависимые антигены (TI-антигены) подразделяются на два класса, которые активируют В-клетки разным способом: TI-1 антигены и TI-2 антигены.

Гаптены (от греч. ἅπτω — прикреплять) — низкомолекулярные вещества, не обладающие иммуногенностью и приобретающие их при увеличении молекулярного веса (например за счет прикрепления к специальному белку-носителю- т. н. «шлепперу»). В иммунологию понятие «гаптены» ввел Landsteiner в 1923 г. Гаптены отличаются очень высоким уровнем специфичности (очень часто в определении специфичности участвует всего один радикал)

Соединения с молекулярной массой менее 10000, например лекарственные средства , сами по себе не иммуногенны. Такие соединения принято называть гаптенами . Гаптены приобретают иммуногенность лишь после соединения с высокомолекулярным белком-носителем. Гаптены не могут стимулировать выработку антител, но могут связываться с ними. Гаптены - простые химические соединения, в основном ароматического ряда, не в состоянии запускать иммунный процесс, демонстрируя тем самым отсутствие иммуногенных свойств. В то же время они обладают вполне конкретной специфичностью, т.е. способностью вступать в реакции взаимодействия с предсуществующими к ним антителами.

Обычно гаптен - небольшая функциональная группа, представляющая собой одну детерминанту. Гаптенами могут быть органические соединения, фениларсонат, моно- и олигосахариды, а также олигопептиды. Наиболее часто используемый гаптен - динитрофенил (ДНФ) .

Гаптены могут связываться с уже имеющимся антителом или поверхностным рецептором на специфической B-клетке , но не способны вызвать образование антител, поскольку гаптены не иммуногенны. Однако они приобретают иммуногенность при соединении с подходящим белком-носителем. В настоящее время установлено, что функция носителя заключается в стимуляции T-хелперов , помогающих B-клеткам реагировать на гаптен.

Бывают 1. непреципитирующие гаптены – взаимодействуют с антителами, блокируя их. Не образуют видимых преципитатов(образование твёрдой фазы (осадка) в растворе в результате химической реакции).

2.преципитирующие – образуют видимые преципитаты.

3. полугаптены – неорганические вещества, присоединение которых к молекуле бела меняет его иммунногенные свойства.

4. проантигены- гаптены, способные присоединяться к белкам организма и сенсибилизировать его как аутоантигены.