Антиген

Иммунология рассматривает антиген как чужую молекулу, которая индуцирует иммунный ответ со стороны организма человека. В некоторых случаях антигены могут принадлежать самому организму. Т.е. антиген является веществом, которое активирует иммунную систему на борьбу с ним. Антитела, которые производит иммунная система для борьбы с антигенами призваны бороться с характерными только для них антигенами. Это позволяет определять наличие заболевания по антителам, которые специфичны. В области антитела выполняется адаптация, которая позволяет связываться с антигеном. Это позволяет организму производить множество антител, которые отличаются друг от друга структурой. Чаще всего антитело связывает один определенный антиген, но бывает и так, что антитело способно связывать несколько разных антигенов.

Антигены могут быть как внешними, так и внутренними. Внешние антигены это чужеродные вещества, а внутренние это антигены, производимые организмом. Обычно в нормальных условиях иммунная система никак не реагирует на внутренние антигены благодаря отрицательному отбору Т-клеток в тимусе, цель иммунной системы это чужеродные антигены.

Антиген это молекула (обычно пептиды, полисахариды, либо липиды), связывающаяся с Ag-специфическими рецепторами, но при этом сама по себе она не может индуцировать иммунный ответ в организме. Обычно молекулы, которые отличаются от пептидов, могут быть квалифицированы как антигены, но не как иммуногены, так как самостоятельно не способны вызвать иммунный ответ, т.е. активировать Т-клетки антигенпрезентирующими клетками.

Т-клетки призваны распознавать антигены, которые представляют собой клетки в форме пептидов на молекулах гистосовместимости. Активация различных Т-клеток происходит в зависимости от антигена и типа молекулы гистосовместимости. Прежде чем быть распознанным Т-клеточным рецептором пептид обрабатывается в маленькие фрагменты внутри клетки, представлен основным комплексом гистосовместимости. Следует отметить, что антиген не способен вызвать иммунный ответ без иммунологического адъюванта. Именно таким образом адъювантный компонент в вакцине активирует врожденную иммунную систему.

Антиген способен связываться на молекулярном уровне с вариабельной Fab-областью антитела. Это и характеризует его как антиген. Так разные антитела способны отличать специфические эпитопы, которые присутствуют на поверхности антигена. Небольшая молекула под названием гаптен изменяет структуру антигенного эпитопа. Для активации иммунного ответа гаптену необходимо присоединиться к крупной молекуле-носителю, т.е. к белку. Обычно антигены являются белками, гораздо реже - липидами, включающими в себя части бактерий, вирусов, а также других микроорганизмов. К этим частям относят клеточные стенки, жгутики, фимбрии, токсины, капсулы и т.д. Нуклеиновые кислоты и липиды считаются антигенами только в сочетании с белками и полисахаридами. Антигены немикробной природы включают пыльцу, яичный белок, белки из трансплантированных тканей и органов. Примером антигена является вакцина, которую преднамеренно вводят для получения иммунного ответа.

Что же такое иммуноген? Иммуноген это субстанция, по другому аддукт, способный вызвать гуморальный (врожденный), либо клеточный иммунный ответ организма. В первую очередь он активирует врожденный иммунный ответ, после чего происходит вызов адаптивного иммунного ответа. Антиген связывает сильно вариабельные иммуннорецепторы (рецепторы Т-клеток или рецепторы B-клеток). Считается, что иммуногенные молекулы все являются антигенами.

Виды антигенов

Следующие вещества связаны с антигенами и с иммунными ответами на антигены. Они так или иначе вовлечены в иммунные процессы.

Аллерген. Субстанция, которая вызывает аллергическую реакцию. Данная реакция может возникать после вдыхания, инъекции или контакта с кожей.

Аутоантиген. Представляет собой обычный белок либо комплекс белков, который ненормально (ошибочно) распознается иммунной системой человека. В нормальных условиях такие клетки не должны быть мишенью иммунной системы и атакуются при аутоиммунных заболеваниях.

Вирусные антигены. Антигены, которые связаны с опухолями, связанными с вирусами, такие как рак шейки матки.

Иммуноглобулин-связывающий белок. Это белки A, G, L, связывающиеся с антителами вне антигенсвязывающего участка. Мишенью иммуноглобулин-связывающих белков являются антитела.

Иммунодоминантные антигены. Доминирующие по сравнению с другими патогенами антигены в способности производить иммунный ответ.

Неоантигены. Антигены, которые полностью отсутствуют в человеческом геноме.

Опухолевые антигены. Антигены, представленные молекулами МНС класса I или MHC класса II на поверхности клеток опухоли. Обычно их наличие вызвано опухолеспецифической мутацией. Данные антигены распознаются цитотоксическими Т-лимфоцитами, которые могут их уничтожать.

Суперантиген. Представляет собой класс антигенов, вызывающих неспецифическую активацию Т-клеток, приводящую к активации поликлональных Т-клеток, массивному выбросу цитокинов.

Т-зависимый антиген. Антиген, который для индуцирования образования специфических антител требует помощи Т-клеток.

Т-независимый антиген. Антиген, который стимулирует B-клетки напрямую.

Толероген. Вещество, которое благодаря своей молекулярной форме, вызывает специфическую иммунную не-отзывчивость. При изменении его молекулярной формы превращается в иммуноген.

Экзогенный антиген. Антиген, который попал в организм снаружи, например при вдохе, ингаляции, инъекции. Некоторые антигены, например внутриклеточные вирусы, поначалу являются экзогенными, после чего становятся эндогенными. Реакция иммунной системы на такие антигены чаще всего субклиническая. В ходе фагоцитоза, или в ходе эндоцитоза такие антигены переносятся в антигенпредставляющие клетки, где перерабатываются в фрагменты. После чего антигенпредставляющие клетки передают фрагменты в Т-хелперным клетки при помощи молекул гистосовместимости класса II. Происходит активация Т-клеток, что приводит к выделению цитокинов, веществ, активирующих цитотоксические Т-лимфоциты и B-клетки, секретирующие антитела, макрофаги.

Эндогенный антиген. Антиген, который генерируется внутри нормальной клетки организма в ходе клеточного метаболизма, либо из-за вирусной или бактериальной внутриклеточной активности. К таким антигенам относятся аутологичные, аллогенные, идиотипические и ксеногенные антигены. Фрагменты представлены на поверхности клетки совместно с молекулами МНС класса I. В случае, когда активированные цитотоксические клетки CD8 и Т-клетки распознают их, происходит секреция токсинов Т-клетками, что вызывает лизис либо апоптоз инфицированной клетки.