Тимусзависимые и тимуснезависимые антигены

фото Тимусзависимые и тимуснезависимые антигены
Большинство природных антигенов является тимусзависимыми. Это означает, что полноценное развитие специфического иммунного ответа к таким антигенам начинается только после подключения Т-клеток. Подобные представления сложились на основании опытов как in vivo, так и in vitro. Действительно, неонатально тимэктомированные мыши либо вообще не отвечают наполноценный антиген продукцией IgG, либо такой ответ крайне низкий. Трансплантация мышам тимуса восстанавливает специфический ответ. При использовании конъюгата гаптена с различными белками в качестве носителя установлено, что Т-клетки отвечают на носитель (Т-клеточный эпитоп), в то время как В-клетки — на гаптен (В-клеточный эпитоп). В опытах in vitro показано, что чистая популяция В-клеток отвечает на антиген только пролиферацией, но при этом не способна пройти весь путь развития до зрелых, продуцирующих антитела плазмоцитов. Внесение в культуру Т-клеток и макрофагов обеспечивает продукцию специфических антител. Роль макрофагов в комплексной культуре состоит в представлении Т-клеточных эпитопов в иммуногенной форме.

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, что и обеспечивает их полноценное развитие до зрелых, продуцирующих антитела плазмоцитов.


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, минуя помощь со стороны Т-клеток. Серьезное изучение антигена как индуктора иммунного ответа началось после работ К. Ландштейнера в 20 —30-х годах XX в.

В качестве антигенного материала он брал простые органические соединения — гаптены, которые после конъюгации с белком-носителем приобретали способность инициировать специфический иммунный ответ в виде синтеза антител. Именно благодаря исследованиям с гаптенами были определены достаточно жесткие пределы для проявления антигенной специфичности. В частности, было показано, что незначительные структурные различия между изомерными формами гаптена ведут к образованию разных по специфичности антител. Кроме того, работы Ландштейнера стали исходными для формирования представлений о таких явлениях, как антигенность и иммуногенность. В основе понятия антигенности лежат структурные, химические особенности веществ, принимающих участие в иммунном процессе. В то же время иммуногенность — функциональная характеристика антигенного материала, которая включает определенные требования как к антигену, так и к иммунизируемому организму. Первое определяющее требование к антигену — его чужеродность по отношению к реципиенту. Во всех случаях, за исключением аутоиммунных нарушений, антиген должен восприниматься организмом как «не свое».


Однако чужеродность обязательное, но не единственное условие иммуногенности. Для того чтобы вызвать иммунный ответ, антигену необходимо обладать достаточным молекулярным весом. Имеется прямая зависимость между этой величиной и силой иммунного ответа. Третьим условием иммуногенности является доступность антигена для ферментативных систем антигенпрезентирующих клеток. Переработка антигена в фаголизосомах до олигопептидов и выход этих фрагментов на клеточную поверхность в комплексе с продуктами МНС в иммуногенной форме создает условия для запуска иммунного процесса.

При наличии всех перечисленных требований к антигену его потенциальная способность к инициации иммунного ответа может остаться не реализованной, если иммунизируемый организм по тем или иным причинам не способен воспринять чужеродную информацию. Одно из требований к отвечающему организму — наличие соответствующих генов иммунного ответа (1г-генов). Полиморфизм по Ir-генам определяет неоднозначность ответа различных индивидуумов к одному и тому же антигену. Следует также заметить, что развитие той или иной силы иммунного ответа зависит как от дозы антигена, так и способа его введения. Низкая доза сильного иммуногена не является гарантом полноценного иммунного ответа даже у тех индивидуумов, которые обладают соответствующим Iг-геном.

Способ введения антигена также является ограничивающим фактором для проявления иммуногенности. Так, например, некоторые бактериальные антигены при непосредственном попадании в желудочно-кишечный тракт не способны преодолеть кислотность желудочного сока как естественного барьера.


В то же время эти бактерии, введенные непосредственно в кровь, проявляют сильную иммуногенность. Проявление иммуногенных свойств антигена может быть блокировано также врожденным или приобретенным патологическим состоянием самой иммунной системы. Иммунодефицит по тем или иным факторам специфической защиты будет препятствовать проявлению специфических свойств полноценных антигенов. Наиболее полно изучены повторяющиеся, разные по специфичности В-клеточные эпитопы (детерминанты). Они локализованы в основном на внешней поверхности молекулы и относятся к так называемому конформационному типу. Помимо «внешних», доступных для распознавания соответствующими антителами эпитопов имеются «внутренние», конформационно недоступные для взаимодействия с антителами. Обычно число аминокислот или Сахаров, составляющих В-клеточный эпитоп, равно 6 — 8 мономерам.

В опытах с комплексным антигеном белок-гаптен, где белок выступал в качестве носителя для гаптена, было показано, что Т-клетки распознают носитель, а В-клетки — гаптен. «Несущая» часть антигена — это другое название Т-клеточного эпитопа. Т-клеточные эпитопы включают большее число аминокислотных остатков по сравнению с В-клеточными эпитопами и относятся к так называемому «линейному» типу, поскольку для егораспознавания не требуется сохранения пространственной организации.

В результате исследований in vivo и in vitro было установлено, что некоторые макромолекулы, в основном полисахариды, способны инициировать иммунный ответ без помощи со стороны Т-клеток.


Связано это явление с характером строения антигена — наличием в его структуре многократно повторяющихся однотипных эпитопов. Подобная структурная организация обеспечивает многоточечное взаимодействие с В-клеткой и, как следствие, их активацию без помощи со стороны Т-клеток. Кроме того, для многих полисахаридов, в частности для бактериальных липополисахаридов, известна способность к поликлональной активации В-клеток. Подобное свойство позволяет предположить наличие в структуре Т-независимых антигенов митогенных участков.

Представленная схема ясно иллюстрирует функциональную гетерогенность антигенного материала, способность различных эпитопов и участков по-разному включать иммунную систему. Но каким бы способом ни инициировалась иммунореактивность, главным определяющим условием остается чужеродность антигена по отношению к иммунизируемому организму. Только в том случае, когда иммунная система распознает антиген как «не свое», реализуются ее потенциальные возможности.


Оцените статью: (14 голосов)
4.07 5 14
Вернуться в раздел: Иммунология / Антигены
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.