2.2.9. Функции клеток иммунной системы

Клетки иммунной системы выполняют многообразные функции для обеспечения механизмов отражения агрессии патогенов, элиминации модифицированного "своего" и регуляции всех этих и других процессов.

3.1. Aнтигены

Aнтиген (antigen), с одной стороны, является макромолекулой, содержащей чужеродную или собственную информацию, которая представляет собой основу для запуска специфического иммунного ответа; с другой стороны, антиген может служить иммунобиологическим маркёром. Общее число антигенов оценивается в число 10¹⁸.

Полный антиген способен самостоятельно индуцировать иммунный ответ. Обычно полные антигены представляют собой макромолекулярные субстанции полипептидной (MW10kDa), полисахаридной (MW600kDa) или фосфолипидной природы. Антигены меньших размеров, гаптены (haptens), могут вызывать иммунный ответ только в ассоциации с белком-носителем. Этот термин был введён Нобелевским лауреатом (1930) K.Landsteiner (Австрия/США). Гаптенами являются короткие пептиды (4-8) и полисахара (3-6), аминокислоты и моносахара, липиды и нуклеиновые кислоты, простые химические вещества и некоторые лекарства.

Молекула антигена состоит из низкомолекулярной "информационной части", которая включает эпитопы или антигенные детерминанты, и "несущей части" (a "carrier"), которая всегда является высокомолекулярной. Валентность антигена - это число антигенных детерминант. Эпитопы могут быть линейными, если они состоят из цепей аминокислотных или гексозных остатков, или конформационными, если они представляют собой более сложные трёхмерные структуры, которые являются лишь частью нативного антигена. Эпитопы могут быть доминирующими (dominant) или скрытыми (masked) в зависимости от того, могут они или нет индуцировать иммунный ответ в данный момент. Гаптены не имеют носителя и являются эпитопами в чистом виде.

- Лигандность - способность антигена быть лигандом, т.е. связываться со специфическим антителом или рецептором.

- Специфичность - свойство антигена содержать уникальную информацию, т.е. быть молекулой со своеобразной структурой и конформацией.

- Иммуногенность - свойство антигена вызывать иммунный ответ разной силы. Aнтиген как иммуноген запускает активный иммунный ответ. Адъюванты - это вещества, усиливающие иммуногенность антигенов. Однако, любой антиген может выступать в качестве толерогена, если он вызывает развитие иммунологической толерантности. Все живые существа кроме прионов содержат в своей структуре различные антигены.

Большинство антигенов является Т-зависимыми (T dependent). Они индуцируют Т- и В-клеточный ответ по "полной программе" и формируют долговременную иммунную память. Суперантигенами называют те Т-зависимые антигены, которые могут индуцировать поликлональную активацию Т-лимфоцитов.

T-независимые (T independent) антигены способны индуцировать только ранний ответ с образованием IgM без участия Т-клеток и без формирования памяти. Т-независимые антигены типа 1 (Ti-1) (бактериальные эндотоксины, B-клеточные митогены или поликлональные активаторы), связываясь с BCR эпитопом, обеспечивают первый сигнал, а с помощью другой части молекулы (митогенного участка), соединяются непосредственно с мембраной В-клетки, обеспечивая костимулирующий сигнал. Т-независимые антигены типа 2 (Ti-2) содержат повторяющиеся идентичные эпитопы, что позволяет им связываться с BCR перекрёстно, но требует дополнительного костимулирующего сигнала от антигенпредставляющих клеток; такими антигенами являются полисахариды и полиэлектролиты.

Вакцины содержат антигены, которые способны вызывать иммунный ответ и формировать иммунную память к инфекционным патогенам без развития самой инфекции. Для развития долговременного иммунитета вакцины должны содержать Т-зависимые антигены. Такими свойствами обладают живые вакцины.

Aллерген (allergen) - это антиген, который провоцирует аллергическую реакцию (избыточный иммунный ответ). Большинство аллергенов является Т-зависимыми.