Антигены как индукторы приобретенного антимикробного иммунитета

Приобретенный постинфекцирнный иммунитет создается в онтогенезе и по наследству не передается. Этот вид иммунитета обусловлен гуморальными и тканевыми факторами высокой специфичности – иммуно–глобулинами и иммунокомпетентными клетками. Его образование индуцируется антигенами патогенных микроорганизмов.

Общее понятие. Термин антиген (греч. anti – против и genes –порождающий антитела) в инфекционной иммунологии вначале имел буквальное толкование, выражая способность патогенных микробов, продуктов их распада и жизнедеятельности индуцировать в организме образование иммуноглобулинов, которые вступают с ними в специфическую реакцию взаимодействия и обусловливают приобретенный иммунитет. Высокомолекулярные соединения (протеины и протеиды), индуцирующие антителообразование и взаимодействующие с иммуноглобулинами, назвали иммуногенами, а низкомолекулярные (липиды, большинство полисахаридов, антибиотики, коллоидное железо и многие другие), только реагирующие с антителами, – гаптенами (греч. hapto – схватываю).

После того как стало известно, что вещества, обладающие антигенными свойствами, являются стимуляторами тканевых факторов приобретенного иммунитета (иммунокомпетентных клеток), термин «антиген» получил научно обоснованную трактовку. В современной иммунологии антигенами называют иммуногены и гаптены, которые, активируя иммунокомпетентные клетки, вызывают образование иммуноглобулинов и развитие многих других иммунологических (защитных) процессов

Природа и свойства иммуногенов и гаптенов. Иммуногенами являются чужеродные белки и их комплексы с липидами и полисахаридами, сложные полисахариды капсул пневмококка, липополисахариды энтеробактерий, нуклеиновые кислоты соматических клеток, многие искусственные высокополимерные соединения. У протеинов иммуногенность, или способность индуцировать продукцию антител, определяется аминокислотной последовательностью и составом аминокислот (не менее 10). Иммуногенность веществ может быть усилена их конъюгацией с макромолекулами, снижена или утрачена при деструкции. Проявляется иммуногенность белков, как правило, при парентеральном введении.

Та часть иммуногена, которая взаимодействует с иммуноглобулином, называется эпитопом или детерминантной группой. В естественных белках–антигенах эпитопом являются аминокислотные остатки. В липопротеидах, гликопротеидах, бромированных, йодированных протеидах белок несет функцию шлеппера (проводника, носителя), или индуктора продукции антител, а гаптен – детерминантной группы. При этом надо представить, что на поверхности антигена может находиться несколько различных детерминантных групп, и в таком случае под его воздействием в организме сформируется соответствующее им по специфичности число видов антител.

По происхождению различают антигены микроорганизмов, животных и растений.

Антигены микроорганизмов. По структуре и составу антигенов разные виды микроорганизмов резко отличаются друг от друга. Лучше всего изучена антигенная мозаика бактерий В их составе различают соматические О– и Vi–антигены, оболочечные, капсульные (К), жгутиковые (Н), протективные и органоидные. Как правило, все они являются сложными белковыми соединениями. Так, соматические О– и Vi–антигены содержатся в поверхностных структурах бактериальных клеток и тесно связаны с липополисахаридами. Оболочечные антигены образуются за счет 0–антигенов, но в отличие от последних состоят из термолабильных и термостабильных фракций. К– антигены представлены протеиновыми субстанциями (сибиреязвенная палочка) или сложными полисахаридами (пневмококк, клебсиеллы). Жгутиковые Н–антигены являются белками, а рибосомальные – нуклепротеидами. Протективные антигены состоят из веществ белковой природы и нуклеиновых кислот. Продуцируются они при выращивании бактерий на специальных искусственных питательных средах, в культурах клеток и тканях организма. Антигенами являются также эндотоксины и экзотоксины.

По специфичности антигены бактерий подразделяют на видовые, типовые и гетерогенные. Видовые и особенно типовые отличаются высокой специфичностью. В ответ на их введение в организме животных вырабатываются только такие антитела, которые реагируют с антигенами определенного вида или разновидности микроба. Гетерогенные антигены – это межвидовые антигены, на введение которых вырабатываются групповые антитела, вступающие в реакцию взаимодействия с несколькими видами бактерий.

Антигены животных. Клетки, взвеси органов и тканей, кровь и сыворотка животных и человека, введенные в организм другого вида (особи, индивидуума), обладают свойствами иммуногенов. Установление этого факта в начале века привлекло внимание врачей к частным вопросам осложнений (анафилаксии), возникающих после введения больным чужеродной иммунной сыворотки или перелитой крови здорового человека. Большой интерес к антигенам животных появился в середине века, когда в 1944 г. П. Медавар доказал иммунологическую природу отторжения трансплантатов нормальных тканей.

Многочисленные виды антигенов животного происхождения условно можно разделить на экзогенные, вводимые извне, и эндогенные – изоантигены (греч. isos – одинаковый), определяющие индивидуальную специфичность, и аутоантигены (греч. autos – свой), имеющиеся или образующиеся в организме.

Экзогенные антигены, такие, как, например, чужеродные белки лечебной (иммунной) сыворотки, вызывают образование антител и активируют клеточные факторы иммунитета независимо от вида и иммуногенности донора.

Природа и антигенные свойства эндогенных антигенов различны. Изоантигены – это собственные специфические белки, углеводы и соединения различных клеток, органов и тканей. Обычно они не антигенны для организма, в котором синтезируются. Эта естественная толерантность (терпимость) к изоантигенам объясняется тем, что в эмбриональном периоде развития плода происходит элиминация (разрушение) всех клонов лимфоидных клеток, способных реагировать с ними.

Среди аутоантигенов различают нормальные (обычные, естественные) и патологические.

Нормальные аутоантигены – это комплексные белки отдельных органов и тканей человека, отделенные от кровотока и иммунокомпетентных клеток гематоэнцефалическим, гематотестикулярным и другими барьерами. К числу таких забарьерных органов относят мозг, семенники, хрусталик глаза, паращитовидные железы. Аутоантигены забарьерных органов способны распознаваться иммунной системой собственного организма как экзогенные чужеродные белки, но так как в норме они не поступают в кровь, то иммунные лимфоциты и не реагируют с ними. Иммунные реакции с нормальными аутоантигенами чаще всего происходят при травматических повреждениях забарьерных органов или изменении проницаемости барьеров.

Патологические аутоантигены – тоже сложные белки. Возникают в организме при целом ряде инфекционных и соматических заболеваний. В результате появляются аутоантитела к собственным клеткам, что приводит к развитию аутоиммунных болезней (тиреоидит, ревматоидные артриты и др.).

Антигены, которые распознаются тимоцитами, называются Т– зависимыми, не распознающиеся ими – Т– независимыми. Первых намного больше других. Т– зависимые антигены индуцируют разнообразные иммунные процессы, а Т– независимые – только антителообразование.