Антиген – это биополимер органической природы, генетически чужеродный для макроорганизма, который при попадании в последний распознаётся его иммунной системой и вызывает иммунные реакции, направленные на его устранение.
Антигены обладают рядом характерных свойств: антигенностью, специфичностью и иммуногенностью.
Антигенность. Под антигенностью понимают потенциаль ную способность молекулы антигена акти вировать компоненты иммунной системы и специфически взаимодействовать с фактора ми иммунитета (антитела, клон эффекторных лимфоцитов). Иными словами, антиген дол жен выступать специфическим раздражителем по отношению к иммунокомпетентным клет кам. При этом взаимодействие компоненты иммунной системы происходит не со всей молекулой одновременно, а только с ее не большим участком, который получил название «антигенная детерминанта», или «эпитоп».
Чужеродность является обязательным усло вием для реализации антигенности. По этому критерию система приобретенного иммунитета дифференцирует потенциально опасные объ екты биологического мира, синтезированные с чужеродной генетической матрицы. Понятие «чужеродность» относительное, так как имму-нокомпетентные клетки не способны напря мую анализировать чужеродный генетический код. Они воспринимают лишь опосредованную информацию, которая, как в зеркале, отражена в молекулярной структуре вещества.
Иммуногенность — потенциальная способ ность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфическую за щитную реакцию. Степень иммуногенности зависит от ряда факторов, которые можно объединить в три группы: 1. Молекулярные особенности антигена; 2. Клиренс антигена в организме; 3. Реактивность макроорганизма.
К первой группе факторов отнесены природа, химический состав, молекулярный вес, струк тура и некоторые другие характеристики.
Иммуногенность в значительной степени за висит от природы антигена. Важна также оптическая изомерия аминокислот, составляющих молекулу белка. Большое значение имеет размер и молекулярная масса антигена. На степень иммуногенности также оказыва ет влияние пространственная структура анти гена. Оказалась также существенной стерическая стабильность молекулы антигена. Еще одним важным условием иммуно генности является растворимость антигена.
Вторая группа факторов связана с динамикой поступления антигена в организм и его выведе ния. Так, хорошо известна зависимость иммуногенности антигена от способа его введения. На иммунный ответ влияет количество пос тупающего антигена: чем его больше, тем более выражен иммунный ответ.
Третья группа объединяет факторы, опреде ляющие зависимость иммуногенности от со стояния макроорганизма. В этой связи на пер вый план выступают наследственные факторы.
Специфичностью называют способность ан тигена индуцировать иммунный ответ к строго определенному эпитопу. Это свойство обуслов лено особенностями формирования иммунно го ответа — необходима комплементарность рецепторного аппарата иммунокомпетентных клеток к конкретной антигенной детерминанте. Поэтому специфичность антигена во многом определяется свойствами составляющих его эпитопов. Однако при этом следует учитывать условность границ эпитопов, их структурное разнообразие и гетерогенность клонов антигенреактивных лимфоцитовой специфичности. В результате этого организм на антигенное раз дражение всегда отвечает поликлональными им мунным ответом.
Антиге ны бактериальной клетки. В структуре бактериальной клетки разли чают жгутиковые, соматические, капсульные и некоторые другие антигены. Жгутиковые, или Н-антигены, локализуют ся в локомоторном аппарате бактерий — их жгутиках. Они представляют собой эпитопы сократительного белка флагеллина. При на гревании флагеллин денатурирует, и Н-антиген теряет свою специфичность. Фенол не действует на этот антиген.
Соматический, или О-антиген, связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу со ставляют ЛПС. О-антиген проявляет термос табильные свойства — он не разрушается при длительном кипячении. Однако соматичес кий антиген подвержен действию альдегидов (например, формалина) и спиртов, которые нарушают его структуру.
Капсулъные, или К-антигены, располагаются на поверхности клеточной стенки. Встречаются у бактерий, образующих капсулу. Как правило, К-антигены состоят из кислых полисахаридов (уроновые кислоты). В то же время у бациллы сибирской язвы этот антиген построен из по липептидных цепей. По чувствительности к нагреванию различают три типа К-антигена: А, В, и L. Наибольшая термостабильность ха рактерна для типа А, он не денатурирует даже при длительном кипячении. Тип В выдержи вает непродолжительное нагревание (около 1 часа) до 60 “С. Тип L быстро разрушается при этой температуре. Поэтому частичное удале ние К-антигена возможно путем длительного кипячения бактериальной культуры.
На поверхности возбудителя брюшного ти фа и других энтеробактерий, которые облада ют высокой вирулентностью, можно обнару жить особый вариант капсульного антигена. Он получил название антигена вирулентнос ти, или Vi-антигена. Обнаружение этого ан тигена или специфичных к нему антител име ет большое диагностическое значение.
Антигенными свойствами обладают также бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые другие белки, которые секретируются бактериями в окружающую среду (на пример, туберкулин). При взаимодействии со специфическими антителами токсины, фер менты и другие биологически активные моле кулы бактериального происхождения теряют свою активность. Столбнячный, дифтерий ный и ботулинический токсины относятся к числу сильных полноценных антигенов, поэ тому их используют для получения анатокси нов для вакцинации людей.
В антигенном составе некоторых бактерий выделяется группа антигенов с сильно выра женной иммуногенностью, чья биологическая активность играет ключевую роль в формиро вании патогенности возбудителя. Связывание таких антигенов специфическими антителами практически полностью инактивирует виру лентные свойства микроорганизма и обеспечи вает иммунитет к нему. Описываемые антиге ны получили название протективных. Впервые протективный антиген был обнаружен в гнойном отделяемом карбункула, вызванного ба циллой сибирской язвы. Это вещество являет ся субъединицей белкового токсина, которая ответственна за активацию других, собственно вирулентных субъединиц — так называемого отечного и летального факторов.