Файл: МДФд_12.pdf

МДФд. Занятие № 12 

- 11 - 

 
12В. Теоретический материал 
 

35. Антигены 

35.1. Основные свойства антигенов 
35.2. Принцип строения молекулы антигена 
35.3. Факторы, определяющие степень иммуногенности антигена 
35.4. Классификации антигенов 
35.5. Суперантигены 
35.6. Аутоантигены 

МДФд. Занятие № 12 

- 12 - 

35.7. Антигены бактерий 
35.8. Антигенные свойства грибов 

36. Антигенпредставлющие молекулы 

36.1. МНС 
36.2. CD1 

37. Клеточный иммунный ответ 

37.1. Основные этапы клеточного иммунного ответа (перечисление) 
37.2. Процессинг антигена 
37.3. Презентация процессированного антигена 
37.4. Активация Т-хелпера первого типа 
37.5. Действие активационных цитокинов 
37.6. Эффекторное звено клеточного иммунного ответа 
37.7. Завершающие процессы эффективного клеточного иммунного ответа 

35. АНТИГЕНЫ 

35.1. Основные свойства антигенов 

Антигеном  называется  молекула  (вещество),  распознаваемое  иммунной  системой  в  контексте 
свой/чужой. Ниже буду рассмотрены механизмы этого распознавания. Так как иммунная система 
относится подобным образом ко всем веществам, антигеном может быть любое вещество. Встре-
чающееся  в  литературе  определение  антигена  как  «молекула  или  вещество,  способное  вызывать 
иммунный ответ и реагировать с его продуктами», на первый взгляд, более понятно, но  – как бу-
дет показано ниже – менее корректно, так как существуют антигены (называемые гаптенами), ко-
торые не способны сами по себе вызывать иммунный ответ. Тем не менее, вторая часть этого оп-
ределения «… реагировать с его продуктами» указывает на неотъемлемое свойство любого анти-
гена. Вообще, основных свойств у антигенов два: антигенность и иммуногенность. 
А. Под 

антигенностью

 понимают способность антигена специфически реагировать с антителами 

или  клетками,  которые  продуцируются  на  его  введение  в  организм  (человека  или  животного). 
Это свойство, как только что было указано, неотъемлемое, т.е. если антиген не обладает свойст-
вом антигенности, то он, строго говоря, не может быть рассматриваем как антиген. 

Б.  Под 

иммуногенностью

  понимают  способность  антигенов  индуцировать  специфический  им-

мунный ответ, в результате чего продуцируются антитела или активируются иммунные лимфо-
циты. Это свойство, в отличие от антигенности, не присуще всем без исключения антигенам. 
1. Антигены, обладающие свойством иммуногенности, называются 

иммуногенами

. 

2. Антигены, не обладающие свойством иммуногенности, называются 

гаптенами

. 

3.  Существуют  вещества,  неспецифически  усиливающие  иммуногенность  антигенов.  Такие  ве-

щества называются 

адъювантами

. 

а. 

Механизм

 такого 

действия

 адъювантов, в частности, заключается в создании «депо антиге-

на» (т.е адъювант связывает антиген, и эта связь постепенно разрушается, обеспечивая посте-
пенное  высвобождение  антигена).  В  результате  обеспечивается  длительная  антигенная  сти-
муляция.  Другими словами, антиген реагирует с  иммунной системой не  всей дозой сразу, а 
дробно – небольшими дозами. Такой способ введения антигена способствует развитию более 
сильного иммунного ответа. 

б. Кроме этого, к 

эффектам действия

 адъювантов относятся стимуляция ими фагоцитоза и их 

митогенное действие на иммунокомпетентные клетки. 

в. В качестве 

примеров

 адъювантов можно привести: 

–

адъювант  Фрейнда  (смесь  вазелиновых  масел  с  инактивированными  микобактериями  в 
полном адъюванте Фрейнда или без последних в неполном адъюванте Фрейнда); 

–

гидроокись алюминия (алюминиевые квасцы); 

–

мурамил-дипептиды и мурамил-трипептиды (синтетические аналоги компонентов бакте-
риальных клеток). 

35.2. Принцип строения молекулы антигена 

Все антигены, несмотря на их огромное разнообразие, имеют общий принцип строения (Рис. 35.2-
1). Основная часть молекулы антигена  – несущая часть – определяет его иммуногенность. Анти-
генность же  обуславливает  участок молекулы  антигена специфического состава  и  конфигурации 
(Рис. 35.2-2), называемый 

эпитопом

  (в  качестве  синонимов  используются  также  термины  «анти-

генная детерминанта», «детерминантная группа антигена»).  
 

МДФд. Занятие № 12 

- 13 - 

Рис. 35.2-1. Принцип строения антигена 

Рис. 35.2-2. Схематическое расположение эпитопов 

на поверхности несущей части антигена 

 
А. Количество идентичныхэпитопов, содержащихся молекулой антигена, определяет его 

валент-

ность

. Например, на рис. 35.2.-2 антиген двухвалентен по всем пяти эпитопам. 

Б. Эпитоп

формируется

, как правило, 5-6 аминокислотными остатками (у белков) или 5-6 липопо-

лисахаридными остатками (у липополисахаридов). 

В. В зависимости от расположения в молекуле антигена (например, белка) эпитопы

классифици-

руются

 на три группы. 

1. 

Линейные  (секвенциальные)

эпитопы  формируются  первичной  аминокислотной  последова-

тельностью  белковой  молекулы.  Такие  эпитопы  взаимодействуют  как  с  Т-,  так  и  с  В-
лимфоцитами. 

2. 

Поверхностные (конформационные)

эпитопы образуются в результате вторичной, третичной 

или четвертичной конформации молекулы белка.Такиеэпитопы реагируют с В-лимфоцитами. 

3. 

Глубинные  (скрытые)

эпитопы  проявляются  при  разрушении  биополимера.  Такиеэпитопы 

реагируют с Т-лимфоцитами. 

35.3. Факторы, определяющие степень иммуногенности антигена 

Степень  иммуногенности  антигена  определяется  многочисленными  факторами,  которые  условно 
можно  классифицировать  (кроме  уже  упомянутого  выше  введения  антигена  в  комплексе  вадъю-
вантом) на три группы.  
А. 

Физико-химические свойства

 антигена. 

1. Чем выше 

чужеродность

 антигена для макроорганизма, тем выше его иммуногенность. Впро-

чем это правило не абсолютно и здесь уместно будет упомянуть о двух исключениях из него. 
а.  Перекрестно  реагирующие  антигены  микроба  могут  спровоцировать  иммунный  ответ  на 

собственные антигены макроорганизма, в норме лишенные иммуногенности. 

б.  Уход  микробов  с  помощью  антигенной  мимикрии  от  распознавания  иммунной  системой 

может значительно снизить иммуногенность их антигенов. 

2. Иммуногенность зависит от 

биохимической природы

 антигена. Наибольшая иммуногенность 

присуща белкам. 

3. Влияет на иммуногенность и 

химический состав

 антигена. Иммуногенность белков усилива-

ют: 

–

ароматические аминокислоты, 

–

левовращающие изомеры, 

–

разнообразие аминокислотного состава. 

4. Чем выше 

молекулярная масса

 антигена, тем, как правило, выше и его иммуногенность. 

5. 

Структура

 антигена так же влияет на его иммуногенность – у  агрегированных она выше, чем 

у растворимых. 

6. У растворимых антигенов их 

растворимость

 прямо пропорциональна иммуногенности. 

Б. 

Динамика поступления антигена в  макроорганизм и  катаболизм его

  во  внутренней  среде 

макроорганизма. 
1. Влияние 

способа введения

 на иммуногенность может быть разной у разных антигенов, но, в 

целом, наибольшая иммуногенность проявляется при парентеральном введении антигена. 

2. Чем больше 

количество

 введенного антигена, тем выше его иммуногенность. Правда, до оп-

ределенного  предела,  превышение  которого  может  свести  иммуногенность  данного  антигена 
до нуля (разовьется состояние, которое называется 

иммунологическая толерантность большой 

дозы

; о нем будет сказано ниже).  

3.  Важной  значение  имеет 

дробность  введения

  антигена.  Так,  неоднократное  введение  малых 

доз вызывает более сильный иммунный ответ, чем однократное введение большой дозы. 

4.  И,  наконец,  чем  выше 

чувствительность  антигена  к  катаболическому  разрушению

,  тем 

выше его иммуногенность. 

МДФд. Занятие № 12 

- 14 - 

В. 

Состояние макроорганизма

 в момент контакта с антигеном. 

1. Особенности реагирования макроорганизма на конкретный антиген, в том числе и высота им-

мунного ответа на него, зависит от 

генотипа

 этого макроорганизма. 

2. Влияет на силу иммунного ответа на антиген и 

функциональное состояние

макроорганизма. 

35.4. Классификации антигенов 

Классифицируют антигены в зависимости от их происхождения, химической природы, простран-
ственной структуры, необходимости участия в иммунном ответе на них Т-лимфоцитов, по имму-
ногенности и по степени чужеродности для макроорганизма. 
А. По своему 

происхождению

 антигены подразделяются на две группы. 

1. 

Экзогенные

 антигены поступают в макроорганизм извне. 

2. 

Эндогенные

  антигены  принадлежат  собственным  тканям  макроорганизма  или  образуются 

внутри его. 

Б. По 

химической природе

 антигены также подразделяются на две группы. 

1. Антигены 

белкового происхождения

, как было упомянуто, вызывают наиболее сильный им-

мунный ответ. 

2. Все остальные антигены входят в группу 

небелковых антигенов

. 

В. На две группы антигены классифицируются и 

по пространственной структуре

 своей молеку-

лы. 
1.  Группу 

глобулярных

  антигенов  составляют  те  из  них,  чья  молекула  имеет  шарообразную  

структуру. 

2. Те антигены, чьи молекулы имеют нитевидную структуру, составляют группу 

фибриллярных

антигенов. 

Г. По 

необходимости участия в иммунном ответе Т-лимфоцитов

 (точнее, Т-хелперов) антигены 

подразделяются тоже на две группы. 
1. Подавляющее большинство антигенов относится к 

Т-зависимым

. Это значит, что в иммунном 

ответе на эти антигены обязательно задействованы Т-хелперы. 

2. В иммунном ответе на 

Т-независимые

 антигены Т-хелперы не участвуют. К таким антигенам 

относятся, например, бактериальные антигены простого строения, состоящие из монотонно по-
вторяющихся последовательностей, с многочисленными однотипными эпитопами. 

Д.  По 

иммуногенности

  (точнее,  по  наличию  этого  свойства)  антигены  классифицируются,  как 

уже было изложено в разделе 35.1 на иммуногены и гаптены. 

Е. По степени чужеродности (прежде всего, в трансплантологии) антигены классифицируются на 

четыре группы. 
1. 

Ксеногенные

  антигены  –  общие  для  организмов  различных  видов  и  родов.  Такие  антигены 

называются также ксеноантигенами, гетерологичными антигенами, «антигенами Форсмана». 

2. 

Аллогенные

 антигены – общие для организмов одного вида. Такие антигены называются еще 

групповыми. 

3. 

Изоантигены

  –  общие  для  генетически  идентичных  организмов  (например,  однояйцовых 

близнецов). Такие антигены называются еще индивидуальными. 

4. 

Органо-  и  тканеспецифические

  антигены  –  изоантигены,  характерные  для  определенных 

анатомо-морфологических образований данного макроорганизма. 

35.5. Суперантигены 

Отдельную группу составляют 

суперантигены

. 

А.  Так  называются  антигены, 

вызывающиенеспецифическую  поликлональную  активацию  и 

пролиферацию  Т-лимфоцитов

.  Если  обычный  антиген  вызывает  активацию  и  полиферацию 

лишь «своего» и близких к нему клонов Т-лимфоцитов (примерно 0,01% общего пула этих кле-
ток),  то  суперантигены  активируют  до  20%  Т-лимфоцитов  макроорганизма,  причем  –  без  про-
цессинга в антигенпрезентирующих клетках. 

Б. 

Механизм

 такого действия суперантигенов иллюстрируется рисунком 35.5-1. 

МДФд. Занятие № 12 

- 15 - 

Рис. 35.5-1. Взаимодействие Т-лимфоцита с антигенпрезентирующей клеткой. 

Слева:  взаимодействие  с  участием  обычного, 

процессированного,  антигена,  происхо-
дящее лишь в том случае, когда послед-
ний  совпадает  по  специфичности  с  со-
ответствующими  рецепторами  антиген-
презентирующей клетки и Т-лимфоцита. 

Справа: взаимодействие с участием суперанти-

гена,  неспецифическисвязующего  ре-
цепторы обеих клеток. 

1. В результате  активированные многочисленные клоны  Т-лимфоцитов  продуцируют огромное 

количество активационных цитокинов, что может привести к 

развитию синдрома общей ин-

токсикации

. 

2. С другой стороны, активированные Т-лимфоцитов имеют ограниченный срок жизни и быстро 

погибают, что может привести к 

развитию иммунодефицита

 вследствие физического недос-

татка этих клеток. 

В. Суперантигены чаще всего – 

микробного происхождения

. 

1. К суперантигенам

бактериального

 происхождения относятся, например (наряду с другими ан-

тигенами бактериальной клетки): 
–

энтеротоксины стафилококков, 

–

токсин синдрома токсического шока некоторых кокков. 

2. Суперантигены могут входить и в состав 

вирусов

. Среди прочих вирусов ими обладают, на-

пример: 
–

вирус иммунодефицита человека, 

–

вирус бешенства, 

–

ротавирусы. 

35.6. Аутоантигены 

Аутоантигенами,  или  аутогенными  антигенами,  называются  антигены  собственногомакрорганиз-
ма. 
А. В норме к аутоантигенами

иммунный ответ не развивается

. 

Б. Неиммуногенностьаутоантигеновобусловлена двумя основными 

причинами

: 

–

отсутствием

  иммунокомпетентных  клеток  с  соответствующими  антиген-распознающими 

рецепторами  (явление 

естественной  иммунологической  толерантности

,  о  котором  будет 

сказано в разделе 42), 

–

недоступность

аутоантигенов ряда органов и тканей для контакта с иммунной системой (так 

называемые 

забарьерные антигены

). 

35.7. Антигены бактерий 

Бактериальная клетка имеет большое количество антигенов, которые можно классифицировать по 
их специфичности и по их природе. 
А. По 

специфичности

 бактериальные антигены классифицируются на три группы. 

1. К 

групповым

 антигенам относятся антигены, общие для нескольких видов бактерий. 

2. 

Видовые

 антигены общие для всех особей данного вида. 

3. Антигены, по которым различаются различные серовары (серотипы) одного вида, называются 

типовыми

. 

Б.  По  своей 

природе

  антигены  бактериальной  клетки  можно  классифицировать  на  две  большие 

группы.