Класифікація антигенів

Грунтуючись на окремих характерних властивостях, все різноманіття антигенів можна класифікувати за:

  • походженням;
  • природою;
  • молекулярній структурі;
  • ступенем імуногенності;
  • ступенем чужородності;
  • спрямованості активації;
  • забезпеченістю імунного реагування.

За походженням антигенів розрізняють:

  • екзогенні (які виникли поза організмом);
  • ендогенні (які виникли всередині організму).

Серед ендогенних генів особливої ​​уваги заслуговують ауто- і неоантигени.

Аутогенні антигени (аутоантигени) – це структурно незмінені антигени власного організму, які синтезовані в організмі у фізіологічних умовах. У нормі аутоантигени неімуногенні внаслідок сформуваної імунологічної толерантності (несприйнятливості) або їх недоступності для контакту з факторами імунітету – це так звані забар’єрні антигени.

При зриві толерантності або порушенні цілісності біологічних бар’єрів (запалення, травма) компоненти імунної системи починають специфічно реагувати на аутоантигени виробленням специфічних факторів імунітету:

  • аутоантитіла;
  • клон аутореактивних лімфоцитів.

Неоантигени, на відміну від аутоантигенів, виникають в організмі в результаті генетичних мутацій або модифікацій і завжди чужорідні.

За природою вони бувають:

  • біополімери білкової природи (протеїди);
  • небілкової природи (полісахариди, ліпіди, ліпополісахариди, нуклеїнові кислоти та ін.).

За молекулярною структурою:

  • глобулярні (молекула має кулясту форму);
  • фібрилярні (форма нитки).

За ступенем імуногенності:

  • повноцінні;
  • неповноцінні.

Повноцінні антигени мають виражену антигенність і імуногеність – імунна система чутливого організму реагує на їх введення виробленням факторів імунітету.

Такі речовини, як правило, мають досить велику молекулярну масу (понад 10 кД), великий розмір молекули (частки) у вигляді глобули і добре взаємодіють з факторами імунітету.

Неповноцінні антигени, або гаптени (термін запропонований К. Ландштейнером), мають антигени які здатні специфічно взаємодіяти з уже готовими факторами імунітету (антитілами, лімфоцитами), але не здатні при введенні в нормальних умовах індукувати в організмі імунну відповідь. Найчастіше гаптенами є низькомолекулярні сполуки (молекулярна маса менше 10 кД).

Якщо штучно укрупнити молекулу гаптена – з’єднати її міцнішим зв’язком з досить великою білкової молекулою, вдається змусити імунну систему макроорганізму специфічно реагувати на гаптен як на повноцінний антиген і виробляти фактори імунітету.

Молекула білка-носія отримала назву шлеппера (тягача).

При цьому специфічність у складі молекули кон’югата визначається гаптенами частиною, а імуногенність – білком-носієм. Використовуючи для імунізації кон’югати, отримують антитіла для:

  • гормонів;
  • лікарських препаратів;
  • інших низькоімуногенних з’єднаннь.

За ступенем чужорідність антигени бувають:

  • ксеноантигени;
  • аллоантигени;
  • ізоантигени.

Ксеногенні антигени (або гетерологічні) – загальні для організмів, які стоять на різних щаблях еволюційного розвитку, наприклад, відносяться до різних родів та видів.

Вперше феномен спільності ряду антигенів у тварин різних видів був відзначений Д. Форсманом (1911 рік). При імунізації кролика суспензією органів морської свинки вчений отримав імунну сироватку, здатну взаємодіяти з еритроцитами барана.

Пізніше було встановлено, що морська свинка і баран мають ряд структурно подібних антигенних детермінант, які дають перехресне реагування. Надалі перелік подібних ксеногенних антигенів був значно розширений і вони отримали узагальнену назву «антигени Форсмана».

Алогенні антигени (або групові) – загальні для генетично неспоріднених організмів, але відносяться до одного виду. На підставі аллоантигенів загальну популяцію організмів можна поділити на окремі групи.

Прикладом таких антигенів у людей є антигени груп крові (системи АВ0 та ін.). Алогенні тканини при трансплантації імунологічно несумісні – вони відриваються або лізуються реципієнтом.

Мікроби на підставі групових антигенів можуть бути поділені на серогрупи, які використовуються в мікробіологічної діагностики.

Ізогенні антигени (або індивідуальні) – загальні тільки для генетично ідентичних організмів, наприклад для:

  • однояйцевих близнюків;
  • інбредних ліній тварин.

Ізотрансплантати мають практично повну імунну сумісність і не відторгаються. До ізоантигенів у людей выдносяться антигени гістосумісності, а у бактерій – типові антигени, які не дають подальшого розщеплення.

В межах окремого організму в певних органах або тканинах виявляються специфічні для них антигени, які ніде більше не зустрічаються. Такі антигени отримали назву органо- і тканеспецифічні.

Залежно від фізико-хімічних властивостей антигену, умов його впровадження, характеру реакції і реактивності макроорганізму розрізняють:

  • іммуногени;
  • толерогени;
  • алергени.

Іммуногени здатні індукувати нормальну продуктивну реакцію імунної системи – вироблення факторів імунітету:

  • антитіла;
  • антигенореактивні клони лімфоцитів.

У клінічній практиці іммуногени використовують для:

  • іммунодіагностики;
  • імунотерапії;
  • імунопрофілактики багатьох патологічних станів.

Толероген є повною протилежністю імуногеннів. Він формує імунологічну толерантність або невідповідність на епітопи даної речовини. Толероген, як правило, – мономер з:

  • низькою молекулярною масою;
  • високою епітопною щільністю;
  • високою дисперсністю.

Толероген використовують для профілактики і лікування імунологічних конфліктів і алергії шляхом наведення штучної невідповідності на окремі антигени.

Алерген, на відміну від іммуногена, формує патологічну реакцію організму у вигляді гіперчутливості негайного або уповільненого типу. За своїми властивостями алерген не відрізняється від іммуногена. У клінічній практиці алергени застосовують для діагностики інфекційних та алергічних захворювань.

По спрямованості активації і забезпеченості імунного реагування, тобто необхідності залучення Т-лімфоцитів в індукцію імунної відповіді, виділяють:

  • Т-залежні антигени;
  • Т-незалежні антигени.

Імунна реакція у відповідь на введення Т-залежного антигену реалізується за обов’язкової участі Т-хелперів. До них належить більшість відомих антигенів.

Для розвитку імунної відповіді на Т-незалежні антигени не потрібно залучення Т-хелперів. Ці антигени здатні безпосередньо стимулювати В-лімфоцити до антитілопродукції, диференціювання і проліферації, а також викликати імунну відповідь у бестімусних тварин.

Т-незалежні антигени мають відносно просту будову.

Це великі молекули з молекулярною масою понад 103 кд, полівалентні і мають численні однотипні епітопи. Т-незалежні антигени є мітогенами і поліклональними активаторами, наприклад:

  • полімерний флажелін (скоротливий білок джгутиків бактерій);
  • ліпополісахарид;
  • туберкулін та ін.

Від Т-незалежних антигенів слід відрізняти суперантигени. Це група речовин, в основному мікробного походження, які можуть неспецифічно викликати поліклональну реакцію.

Молекула суперантигену здатна втручатися в кооперацію антигенпрезентуючих клітин і Т-хелперів і формувати помилковий сигнал розпізнавання чужорідної субстанції.

Суперантигени здатні:

  • одночасно неспецифічно активувати величезну кількість імунокомпетентних клітин (до 20% і більше);
  • викликати гіперпродукцію цитокінів та низькоспеціфічних імуноглобулінів;
  • масову загибель лімфоцитів внаслідок апоптозу;
  • розвиток вторинного функціонального імунодефіциту.

Властивості суперантигену виявлені у:

  • стафілококкового ентеротоксину;
  • білків вірусів Епштейна-Барра;
  • сказу;
  • ВІЛ;
  • деяких інших мікробних агентів.
Посилання на основну публікацію