Що таке антиген? Антитіла й антигени

В організмі при прояві імунної відповіді взаємодіють антитіла і антигени. Однак у певних умовах останні можуть викликати стан так званої специфічної безсловесності - толерантності. Антитіла й антигени сприяють формуванню імунологічної пам`яті. Далі розглянемо другий тип речовин. У статті з`ясуємо, що таке антиген.

Загальні відомості

Що таке антиген? Простіше кажучи, це, як правило, чужорідні сполуки. До них відносять нуклеїнові кислоти, полісахариди, білки і їхні комплекси. При зміні допомогою хімічної модифікації природних полімерів можна отримати "кон`юговані" речовини. Такі сполуки можуть бути сформовані на основі білків, які належать безпосередньо самому реципієнту. АУТОЛОГІЧНОЇ речовина, денатуровані хімічним або фізичним способом, також може перетворюватися на антиген.

Визначення

В організм можуть проникнути біополімери або синтетичні їх аналоги, здатні викликати імунну відповідь. Ці сполуки і називаються антигенами. Вони сприяють виробленню клітин-ефекторів тимической природи. З`являються на тлі імунної реакції антитіла починають специфічним чином взаємодіяти з антигенами або хімічними сполуками, що мають подібну будову. Якщо останні не провокують захисного відповіді, то їх називають гаптенами. Саме вони провокують імунологічну толерантність. Здатність викликати захисну реакцію мають синтетичні поліпептиди, виступаючи в якості білкових антигенів. Проте необов`язково їх первинна і просторова структура повинна бути подібною до такої якогось конкретного белковому з`єднанню. Істотним фактором прояви антигенних властивостей у цих речовин полягає в утворенні стійкої просторової структури. У зв`язку з цим полімери, сформовані з однієї амінокислоти (гомополімери) не мають властивості викликати імунну відповідь. Антигенні здібності з`являються у поліпептидів, при утворенні яких задіяні 2 амінокислоти.

Питання дослідження

Що таке антиген? Класична імунологія називає такою речовиною цілу клітку тварини або бактеріального походження. Однак це неправильно з хімічної точки зору. Вище сказано, що таке антиген по суті. Це не клітка, в якій присутня велика кількість нуклеїнових кислот, білків, полісахаридів. Антигени людини, отримані в очищеному вигляді, можуть використовуватися для індукції імунної реакції. При цьому вона буде специфічна для того чи іншого биополимера. Розглядаючи очищену структуру як індивідуального антигену, будь-яке їх поєднання необхідно описувати як сімейство окремих з`єднань. Даний термін може застосовуватися при позначенні спонтанно агрегує певного биополимера. Прикладом можуть служити деякі антигени вірусів або бактерій. Так, скоротливий білок джгутиків грамнегативнихмікроорганізмів роду сальмонел, флажеліну може виявлятися як в полимеризоваться, так і мономірним вигляді. І в тому, і іншому випадку даний антиген може індукувати формування антитіл, при тому, що умови для цього різні. Зокрема, полімер феллагеліна тімусонезавісім, а мономер - тімусозавісім.

Зв`язок з молекулярною масою

Встановити її можна тільки при порівнянні речовин одного класу. Наприклад, це стосується різних білків з однотипною третинної і вторинної структурами: фібрилярних і глобулярних. У подібних випадках можна встановлювати пряму залежність між здатністю полімеру індукувати формування антитіл і його молекулярною масою. Ця закономірність, тим не менш, не є абсолютною. Окрім іншого, вона залежить від інших властивостей сполуки, як хімічних, так і біологічних.

Ступінь прояву властивостей

Виразність антигенних характеристик білків, які виступають в якості найбільш великого і значимого класу, буде залежати від ступеня віддаленості в еволюційному відношенні донора, від якого отримано з`єднання, і реципієнта, якому воно вводиться. Коректним порівняльний аналіз буде лише в тому випадку, якщо при оцінці використані однотипні речовини. Наприклад, якщо альбуміном сироватки щура та людини імунізувати мишей, то на перший відповідь буде більш виражений. Якщо біополімер відрізняється підвищеною чутливістю до розщеплення, то його властивості будуть менш виражені, ніж у речовини, що проявляє велику стійкість до ферментативному гідролізу. Так, у разі використання синтетичних поліпептидів або білкових кон`югатів в якості антигенів, більш вираженим буде відповідь на те речовина, в складі якого присутні неприродні D-амінокислоти. Вирішальна роль у прояві імунної відповіді відводиться генотипу реципієнта.

Детермінантні групи

Ними позначають молекулярні ділянки биополимера, синтетичного його аналога або кон`югованого антигену, що розпізнаються антигензв`язуючих В-лімфоцітний рецепторами і антитілами. У молекулі зазвичай присутні кілька детермінантних груп, різних за своєю будовою. Кожна з них може по кілька разів повторюватися. Якщо в молекулі сполуки присутня тільки одна група з певною будовою, формування проти неї антитіл відбуватися не буде. У процесі збільшення ідентичних комплексів буде зростати і імунну відповідь на них. Однак цей процес буде йти до певного моменту, після чого буде знижуватися і може абсолютно не спостерігатися згодом. Дане явище було досліджено в процесі використання кон`югованих антигенів з різною кількістю заступників, які виконували завдання детерминантной групи. Відсутність імунної реакції на біополімери з підвищеною епітопной щільністю обумовлено механізмом активації лімфоцитів В-групи.

Раково-ембріональний антиген

Він являє собою одну з різновидів білків нормальної тканини, яка у здорових людей виробляється в незначному обсязі клітинами деяких органів. РЕА по своїй хімічній структурі є з`єднанням вуглеводів і білка. Призначення його у дорослих невідомо. Однак у період внутрішньоутробного формування він досить інтенсивно синтезується органами системи травлення, виконуючи при цьому досить важливі завдання. Вони пов`язані зі стимуляцією клітинного розмноження. Раково-ембріональний антиген виявляється в тканинах травних органів, але в досить малій кількості. Назва даного онкомаркера почасти характеризує його біологічну природу, але здебільшого все ж властивості, що є цінними при лабораторному дослідженні. Термін "ембріональний" має зв`язок з фізіологічними завданнями під час розвитку в допологової період, "антиген" свідчить про можливість ідентифікації його в біологічних середовищах за допомогою імунохімічного методу зв`язування. При цьому безпосередньо в організмі він не проявляє будь-яких властивостей. У нормі у здорової організму концентрація РЕА досить низька. На тлі ж онкологічного процесу його рівень зростає досить різко, досягаючи досить великих показників. У цьому зв`язку його характеризують як тканинний маркер онкологічних патологій, або онкомаркер.

Рівень РЕА

Аналіз на антиген застосовується в діагностиці різних злоякісних новоутворень, головним чином раку прямої і товстої кишки. Дослідження здійснюється на ранніх стадіях патологій, в процесі спостереження за перебігом захворювання та контролю над ефективністю терапевтичних заходів. На тлі раку товстої і прямої кишки тест відрізняється найвищою чутливістю. Саме це дозволяє застосовувати його при первинній діагностиці. Після успішного виконання операції з видалення всієї пухлинної тканини концентрація РЕА приходить в норму максимум через два місяці. Регулярні аналізи згодом дозволяють оцінювати стан пацієнта після одержання ним лікування. Виявлення високого рівня РЕА дозволяє своєчасно виявити рецидив патології. При зниженні вмісту антигену на тлі терапії фахівці роблять висновок про результативність лікувального впливу.

Підвищення концентрації РЕА: діапазон патологій

Однак тест не вважається для пухлин абсолютно специфічним. Підвищення рівня РЕА може відзначатися на тлі різних захворювань внутрішніх органів, що мають запальну й іншу природу. У 20-50% пацієнтів з доброякісними патологіями підшлункової залози, кишечника, легенів і печінки концентрація антигену трохи збільшується. Те ж саме спостерігається на тлі цирозів, хронічних гепатитів, виразкових колітів, муковісцидозу, емфіземи, бронхітів, хвороби Крона, панкреатитів, пневмонії, аутоімунних хвороб, туберкульозу. Крім цього, підвищення рівня може обумовлюватися не захворювання, а, приміром, регулярним прийомом спиртного або курінням.

Особливості переливання крові

Основний з них є специфічність і індивідуальність, якими володіють антигени еритроцитів. При несумісності біополімерів реципієнта і донора переливання крові категорично заборонено. В іншому випадку неминучі патологічні процеси і навіть смерть хворого. У імуногенетики для тестування і дослідження еритроцитарних антигенів використовуються методи серологічних реакцій. До них, зокрема, відносять реакції гемолізу, преципітації, аглютинації. Еритроцитарні гени представлені у вигляді складних біополімерних макромолекул. Вони накопичуються на стромі (оболонці) і з`єднуються з іншими молекулами сполук. Для кожної особини характерний індивідуальний хімічний склад і власна структура.