Специфічність антигенів.

Специфічність антигенів визначається структурними особливостями їхніх молекул. Під специфічністю антигенів розуміють здатність їх індукувати виникнення сенсибілізованих лімфоцитів і синтез антитіл, комплементарних до цього антигену, які активніше взаємодіють з цим антигеном порівняно зі спорідненим. У біополімерів, що мають подібний хімічний склад, спостерігаються перехресні серологічні реакції, тоді як у білків та поліцукридів, що різняться за хімічним складом, спостерігаються серологічні відмінності. Специфічність антитіл спрямована проти невеликих хімічних угруповань молекули антигену — детермінантних груп. Навіть невеликі зміни поверхневих груп, такі як уведення в молекулу білка деяких радикалів, наприклад нітрування, галогенування, етерифікація, метилування, ацетилування, що зумовлює блокування поверхневих карбоксильних та інших груп на поверхні білка, призводить до зміни антигенної специфічності. Хімічна модифікація бічних амінокислотних залишків у молекулі білка призводить до зміни конформації молекули, а отже, до зміни деякої частини антигенних, так званих конформаційних, детермінант. антитіла, отримані до білка, в молекулу якого введено нітрогрупу, реагують із ним, але не реагують з нативним білком, йодування білкових антигенів спричинює зміну видової специфічності. Йодовані білки набувають здатності індукувати синтез антитіл, які взаємодіють з йодованими і навіть бромованими білками інших видів тварин. Наявність внутрішньовидови і міжвидових відмінностей у хімічному складі окремих речовин, тканин і органів зумовлюють існування видових, тканинних та органних антигенів. Видова специфічність. Антигени, що виявляються лише у тварин одного виду, називають видовими. Антигени з різко вираженою видовою специфічністю містяться в сироватці крові, печінці, селезінці. Видова специфічність виявляється в антигенних відмінностях навіть тих білків, що виконують однакову функцію у різних видів. Ця специфічність зумовлюється ocoбливостями структури білків, що виникли в процесі еволюції. Видова специфічність менш виражена серед білків організмів таксономічно близьких видів - антисироватки до однотипних білків двох різних видів, наприклад гаммаглобуліну або альбуміну, дають перехресні реакції, тоді як антисироватки проти різних білків того самого виду прехресних реакцій не дають. Функціонально однотипні біополімери різних видів мають антигенну подібність і що різні білки однієї особини різняться за антигенністю. Однотипні білки різних особин одного й того самого виду вищих тварин мають різну антигенність це відмінності алотипові. Вони є генетично детермінованими і свідчать про популяційний поліморфізм. Більшість білків мають видові ознаки, однак хімічний склад деяких з них у процесі еволюції . Гетероспецифічність. Антигени, які мають однозначну антигенну специфічність і виявляються у представників філогенетичне віддалених видів, називають гетерофільними. Спільні антигени часто містять тканини тварин і мікробні клітини .Органна специфічність. Органоспецифічні антигени виявлено в легенях, печінці, нирках, у щитоподібній та підшлунковій залозах, нервовій тканині й кришталику ока. Водночас ті самі органи різних видів тварин мають антигени однакової специфічності. Антисироватки до спиртових екстрактів мозку перехресно реагують з екстрактами мозку навіть філогенетично віддалених тварин та екстрактами сім'яників. Тканинна специфічність. Антигени, які виявляються лише в одному виді тканини, називають тканиноспецифічними. Наприклад, гаммаглобулін — специфічний антиген сироватки крові, альбумін — специфічний антиген печінки. Однак обидва ці сильні антигени надходять у кров, і тому їх можна виявити в клітинах різних тканин. Це ускладнює ідентифікацію специфічних антигенів конкретної тканини, у зв'язку з чим перший. Диференціювальні антигени. У процесі диференціювання на цитоплазматичній мембрані клітин з'являються нові антигени. За допомогою цих антигенів визначають напрям розвитку, функціональну специфіку або ступінь зрілості клітин. Отже, диференціювальні антигени є специфічними маркерами. Існують стадіоспецифічні антигени — антигени, що з'являються на певній стадії ембріонального розвитку. Так, у людини альфа-фетопротеїн синтезується в ембріональному періоді, а в зрілому віці в нормі його немає або він виявляється у незначній кількості. Його наявність у крові свідчить про розвиток певних видів пухлин в організмі.

ДЕТЕРМІНАНТИ СПЕЦИФІЧНОСТІ.

Специфічність антигену — це здатність вибірково реагувати з індукованими певним антигеном антитілами або сенсибілізованими лімфоцитами. Вона визначається активною хімічною групою, яку називають детермінантою специфічності, або антигенні детермінанти — це ділянки молекули біополімеру антигену, які розпізнаються рецепторною зоною антитіла (його активним центром) або імунокомпетентних клітин і зв'язуються з нею. їх ще називають епітопами. Кількість детермінантних груп на молекулі антигену може перевищувати кількість молекул антитіл, здатних з'єднатися з молекулою антигену. Частина епітопів може виявитися заблокованими молекулами антитіл Кількість епітопів у молекулі антигену залежить від багатьох причин. Якщо в молекулі біополімеру існує тільки одна детермінантна група певної будови, то утворення антитіл проти такої детермінанти не відбувається. Зі збільшенням у молекулі антигену числа ідентичних детермінантних груп (епітопна щільність) імунна відповідь на неї зростає до певної межі, за якою починає знижуватися. Різні антигенні детермінанти білкових і поліцукридних антигенів мають неоднакове значення в індукуванні імунної відповіді та в реакції антиген —антитіло. Ті детермінанти, до яких найбільшою мірою утворюються і з якими найчастіше зв'язуються молекули антитіл та рецептори імунокомпетентних клітин, називають імунодомінантними. Як правило, вони локалізовані поверхнево і розміщені на кінцях амінокислотних та поліцукридних ланцюгів. Білкові детермінанти. Антигенні детермінанти білків утворені комбінаціями амінокислотних залишків, що створюють певну просторову конфігурацію. Вони утворені кількома амінокислотними залишками у певному поєднанні і на певній відстані один від одного. Відповідно тип детермінанти визначається послідовністю амінокислот у поліпептидному ланцюзі, а також вторинною й третинною структурою молекули білка. Розподіл епітопів уздовж білкової молекули може бути нерівномірним. Так, усі три антигенні детермінанти молекули флагеліну зосереджені на одному з чотирьох його фрагментів, цей фрагмент, на відміну від інших, є відносно резистентним до дії протеолітичних ферментів. На глобулі білкової молекули епітопи розміщені поверхнево. У глобулярних білках з великим вмістом альфа-спіральних ділянок антигенні ділянки розміщені в місцях згинів скрученого в спіраль ланцюга. Ділянки бічних ланцюгів білкових молекул, що виступають за межі компактної структури, зазвичай містять велику кількість епітопів. У ділянках вгинання ланцюга епітопів мало, оскільки в них міститься багато молекул води, що ускладнює зв'язок з рецепторами. В одній молекулі білка можуть міститися детермінанти різної специфічності. Для ідентифікації антигенних детермінант білків використовують методи обмеженого протеолізу білкових молекул та дослідження антигенних властивостей фрагментів, що утворилися, а також хімічної модифікації молекул та їх часткової денатурації з втратою вторинної й третинної структур нативної молекули. Поліцукридні детермінанти. Імунна специфічність поліцукридних антигенів визначається складом моноцукридів та типом зв'язку між ними в складі молекули. Детермінантами специфічності в поліцукридних антигенах можуть бути моно-, ди- і трицукриди або олігоцукриди, що складаються з 5 —6 моноцукридів. Так, специфічність декстранів визначається типом зв'язку між молекулами глюкози. імунна специфічність дицукридів зумовлюється загалом структурою молекули, просторовою конфігурацією, хімічною будовою, наявністю кінцевої гексози і положенням зв'язку між двома моноцукридами. Розміри детермінант. Детермінанти білкових антигенів включають від 7 до 15 (в середньому 8 — 10) залишків амінокислот. Розміри білкової антигенної детермінанти становлять у середньому 1,5 — Детермінанта поліцукридних антигенів складається з 3 — 6 залишків моноцукридів (олігоцукридна антигенна детермінанта). Розмір антигенної детермінанти декстрану (як і інших антигенів) визначається в реакції гальмування преципітації декстрану олігоцукридами, Максимальну зв'язувальну активність виявляє гексацукрид. Це найбільший з олігоцукридів, здатний вміститися в порожнині активного центру антидекстранових антитіл. У деяких випадках антигенна детермінанта не повністю заповнює порожнину активного центру. Чим більші за розмірами детермінанти, тим ефективніші вони в індукції імунної відповіді та в реакціях антиген —антитіло, оскільки можуть утворювати міцніші зв'язки в активному центрі антитіл та антигензв'язувальних рецепторах лімфоцитів. Велике значення для індукції імунної відповіді та прояву серологічної активності антигенів має відстань між окремими детермінантними групами в їхніх молекулах. Зв'язування антигену з антитілами можливе за певної щільності детермінант, яка має бути достатньо високою.