25.18 : Антигены и рецепторы антигенов

Антиген — это любое вещество, которое иммунная система идентифицирует как чужеродное и потенциально опасное для организма, вызывая иммунный ответ. Антигены обладают двумя функциональными свойствами: иммуногенностью и реактивностью. Иммуногенность — это способность антигена стимулировать определенный иммунный ответ. В то же время реактивность описывает способность антигена реагировать с клетками и антителами, вырабатываемыми в ответ на него.

Полные антигены

Полные антигены обладают как иммуногенностью, так и реактивностью. Каждый полный антиген имеет определенные области, известные как антигенные детерминанты или эпитопы. Эти эпитопы представляют собой определенные молекулярные области на антигенах, которые распознает иммунная система и с которыми связываются антитела. Один антиген может иметь несколько эпитопов, каждый из которых способен вызывать определенный иммунный ответ.

Химическая природа антигенов разнообразна и охватывает белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты. Их химический состав определяет их иммуногенные свойства и определяет, как иммунная система распознает их и реагирует на них. Белковые антигены часто являются наиболее мощными в запуске иммунного ответа из-за их сложности и изменчивости. Они могут иметь многочисленные и разнообразные эпитопы на своей поверхности, каждый из которых способен связываться со специфическим антителом или рецептором иммунной клетки. Напротив, полисахаридные антигены, наподобие тех, что находятся на поверхности многих бактерий, как правило, менее эффективны в вызове иммунного ответа. Тем не менее, они являются важнейшими мишенями иммунной системы, особенно при бактериальных инфекциях. Липидные и нуклеиновые кислотные антигены встречаются реже и обычно иммуногенны только в сочетании с белками или полисахаридами, образуя липопротеиновые, гликолипиды или нуклеопротеиновые комплексы.

Неполные антигены или гаптены 

В отличие от полных антигенов, неполные антигены, также известные как гаптены, представляют собой небольшие молекулы, которые не обладают иммуногенностью. Однако, когда они прикрепляются к более крупным молекулам белка, они становятся иммуногенными и могут вызывать иммунный ответ. Это явление объясняет, почему некоторые небольшие молекулы могут вызывать аллергические реакции, когда они связываются с белками в организме, образуя комплекс, который распознается иммунной системой как чужеродный. Распространенными примерами гаптенов являются некоторые лекарства, такие как пенициллин, красители и компоненты яда животных. 

Молекулы главного комплекса гистосовместимости 

Организм отличает свое от чужого с помощью собственных антигенов, известных как главный комплекс гистосовместимости (ГКГС). Существует два класса молекул ГКГС — ГКГС-I и ГКГС-II. Все ядросодержащие клетки организма несут гликопротеины ГКГС-I, которые представляют эндогенные антигены — пептиды из клетки — цитотоксическим Т-клеткам. Такая презентация гарантирует, что цитотоксические Т-клетки могут нацеливаться и уничтожать инфицированные или аномальные клетки. Гликопротеины ГКГС-II находятся на антигенпрезентирующих клетках (APC), таких как дендритные клетки, макрофаги и B-клетки. Молекулы ГКГС-II представляют экзогенные антигены — пептиды извне клетки — хелперным Т-клеткам для их активации. После активации хелперные Т-клетки размножаются и секретируют цитокины, которые координируют и усиливают иммунный ответ и активируют другие иммунные клетки, такие как B-клетки и цитотоксические T-клетки.