Требования к антигену

  Иммуногенность антигена определяется следующими свойствами: чужеродностью для организма, молекулярным весом, химическим строением.
Чужеродность. Чтобы молекула выступила в качестве иммуногена, она должна быть распознана иммунной системой как “не своя”. Это качество антигена кажется очевидным. При этом не все чужеродные молекулы способны вызвать иммунный ответ равной силы. Хорошо известно, что филогенетическая удаленность донора антигена от реципиента и выраженность иммунного ответа находятся в прямой зависимости. Например, синтез антител к бычьему сывороточному альбумину легче вызвать у кролика, чем у козы. Кролики относятся к отряду зайцеобразных, а козы и быки включены в другой отряд — парнокопытных. В зависимости от особенностей антигена его иммуногенные свойства будут проявляться и на внутривидовом (индивидуальном) уровне. Получение антител к антигенам гистосовместимости или аллотипам иммуноглобулинов — обычный прием исследовательской работы. В то же время антитела к альбумину при внутривидовой иммунизации не образуются. В графической форме эти отношения представлены на рисунке 1.2.

Рис. 1.2. Зависимость силы иммунного отпета от особенностей антигена я уровня филогенетических различий между донором антигена и реципиентом.
Бычий сывороточный альбумин (БСА) — слабый иммуноген. На уровне внутривидовых индивидуальных различий иммунный ответ не развивается. Специфический ответ достаточной силы наблюдается только при значительных филогенетических различиях между донором антигена и реципиентом (например, в паре коровапфолик). При меньших филогенетических отличиях (корова:коза) ответ характеризуется умеренным выражением. Антигены главного комплекса гистосовместимости относятся к категории сильных иммуногенов: уже на уровне индивидуальных различий они способны инициировать достаточно выраженный иммунный ответ
Изменение конформации собственных белков (например, при тепловой или химической денатурации) делает такие белки чужеродными для собственного организма, который реагирует на них синтезом антител.
Развитие реакции к собственным, нативным антигенам известно при аутоиммунных заболеваниях. Однако такая патологическая реактивность связана с нарушениями в самой иммунной системе и не связана с какими-либо изменениями в аутоантигенах.
Молекулярная масса. Экспериментаторам хорошо известна зависимость между размерами антигена и силой иммунного ответа. Все корпускулярные антигены (бактерии, гетерологичные эритроциты) — хорошие иммуногены. Для белковых антигенов иммунный ответ будет тем сильнее, чем больше его молекулярная масса. В табл. 1.2. представлены некоторые наиболее часто употребляемые в работе антигены. При всех прочих равных условиях большая молекулярная масса антигена обеспечивает большую имму-
Таблица 1.2
Корреляция между молекулярной массой антигена и его валентностью (количеством эпитопов, с которыми реагируют специфические
антитела)

Антиген

Молекулярная
масса
(Да)

Малярное отношение: антитело: ангтиен (число эпитопов)’

Рибонуклеаза

13 000

3

Овальбумин кур

42 000

5

Сывороточный альбумин лошади

69 000

6

у-Глобулин человека

160 000

7

Апоферрптин лошади

465 000

26

Тироглобулин

700 000

40

Вирус кустистой карликовости томатов

8 000 000

90

Вирус табачной мозаики

40 000 000

650

’Поскольку антитела» по крайней мере» двухвалентны» истинное чисп мест связывания (эпитопов) у антигена выше, чем то, которое получается при вычислении молярного отношения антитело:антиген. Чем больше эпитопов, тем выше иммуногенность антигена.
ногенность. Вирус табачной мазанки — наиболее сильный иммуноген, в отличие от рибонуклеазы — слабого иммуногена.
Химические особенности. Чужеродность и значительный молекулярный вес не являются достаточным условием для проявления иммуногенности антигена. Синтетический поли-Ь-лизин с высоким молекулярным весом не является иммуногеном. В то же время сополимеры, построенные из двух и более аминокислот, приобретают способность индуцировать иммунный ответ. Иммуногенность значительно усиливается, если в структуру сополимера включены ароматические аминокислоты. Так, например, сополимер аминокислот лизина и глутаминовой кислоты приобретает иммуногенность при минимальной мол. массе 30-40 кД. Добавление в сополимер тирозина снижает минимальную молекулярную массу, достаточную для проявления иммуногенности, до 10-20 кД. При включении еще одной ароматической аминокислоты — фенилаланина — иммуногенность сополимера проявляется при мол. массе всего 4 кД. К этой же категории явлений относится увеличение иммуногенности очень слабого антигена — желатина — добавлением небольшого количества тирозина.
Еще одна особенность, связанная с химическим строением полимерных молекул: антиген распознается Т-хелперами на поверхности антигенпрезентирующей клетки, где он экспрессируется в иммуногенной форме после переработки гидролитическими ферментами. Если антигенные макромолекулы под действием ферментов лизосом не способны подвергаться деструкции, то они остаются неиммуногенными или слабоиммуногенными. Ферменты макрофагов разрушают белки, построенные из L-аминокис- лот, и остаются инертными к D-изомерам, что и является причиной крайне низкой иммуногенности синтетических полимеров, построенных из D-аминокислот. 

Источник: В.Г. Галактионов., «Иммунология: Учебник» 1998

А так же в разделе «  Требования к антигену »