ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ
Основные особенности адаптивного иммунитета, отличающие его от врожденного иммунитета:
1. адаптивный иммунитет узкоспецифичен, поскольку он направлен против индивидуальных чужеродных молекул — антигенов
2. в адаптивном иммунитете эффекторные клетки не предобразованы, а формируются в процессе иммунного ответа на антиген de novo;
3. в результате адаптивного иммунного ответа формируется иммунологическая память (память о встрече с антигеном), ускоряющая и усиливающая ответ на повторное поступление антигена.
Антигены
Антигены — это биологические тела и молекулы, несущие признаки чужеродной генетической информации и способные вызвать иммунный ответ. Антигены — это не особый класс соединений: ими могут быть белки и некоторые другие макромолекулы (например, полисахариды), в том числе комплексированные с любыми химическими структурами.
Антиген обязательно должен обладать следующими свойствами:
- чужеродностью, т.е. антиген должен быть носителем чужой генетической информации. Чем дальше в эволюционном отношении находится друг от друга индивидуумы, тем большей чужеродностью может обладать данный антиген. Однако, антигены, которые несут одинаковые функции у удаленный в эволюционном отношении видов (гемоглобин) является плохими антигенами, по в результате эволюции в них не произошли значительные преобразования.
- иммуногенность, т.е. антиген должен не просто проникнуть в организм и связаться и рецепторами Ig, но и должен вызвать иммунный ответ. Ряд химических веществ может просто взаимодействовать с поверхностными рецепторами В-лимфоцитов, либо с ТКР, но при этом пролиферации этих клеток не произойдет или же не будет определенного иммунного ответа. Иммуногенность возрастает по мере увеличения «эволюционного расстояния» между донором и реципиентом белка. В основе повышения иммуногенности лежит увеличение различий в первичной структуре белков.
Ряд низкомолекулярных соединений может обладать свойством чужеродности, антигенности, но при этом не обладают иммуногенностью. Эти вещества называется гаптенами. Например, наркотики, гормоны непептидной природы, лекарства являются гаптенами.
- специфичность, т.е. определенный антиген может взаимодействовать с определенным антителом или Т-клеточным рецептором. Различают типовую, групповую, патологическую, видовую и др. специфичности.
- антигенность, подразумевается наличие у индивидуума специфичных к данному антигену растворимых антител или В и Т-клеточных рецепторов.
Антигенами могут быть белки и углеводы. Липиды, нуклеиновые кислоты и другие органические вещества (в некоторых случаях — также неор-
ганические, например, некоторые металлы) эффективны лишь в составе
комплексных соединений (например, в комплексе с белками), определяя
при этом не иммуногенность, а специфичность антигена (т.е. выполняя роль эпитопа). Важнейшее качество, определяющее иммуногенность антигенов, — размер молекулы. С повышением молекулярной массы полимерных молекул
увеличивается их иммуногенность.
Самыми хорошими АГ являются белки. Особенно это касается белков, в состав которых входит большое разнообразие аминокислотных остатков. Гомополимеры, например, коллаген, кератин – плохие АГ.
В АГ различают высокомолекулярную часть (тягач или шлеппер) и антигенные детерменанты, т.е. те участки молекулы, которые несут свойство чужеродности и которые непосредственно узнаются B и Т-клеточными рецепторами или Ig. Эти антигенные детерменанты называются эпитопами. Каждый эпитоп взаимодействует с соответствующим паратопом антител. Различают поверхностные и скрытые эпитопы. У одного и того же АГ может быть много эпитопов. Причем иногда эти эпитопы могут иметь разную специфичность. Эпитоп необязательно представлен аминокислотными остатками находящимися в первичной последовательности рядом. Он может формироваться при образовании третичной структуры белка. Кроме того в структуре антигена различают агретоп - это участок АГ, который взаимодействует в дальнейшем с антигенами МНС.
Различают тимус-зависимые (ТЗА) и тимус-независимые антигены (ТНА). ТЗА должны для полноценного иммунного ответа сначала представлены в иммуногеном виде Т-лимфоцитам. Только в таком виде они могут вызвать полноценный иммунный ответ, заключающийся в образовании антител, либо в цитотоксических реакциях. Т.о. эти АГ должны взаимодействовать с рецепторами классов МНС-1 и МНС-2. Это явление называется рестрикцией антигена по МНС. Большинство антигенов являются тимусзависимыми.
ТНА-антигены, как правило, крупные молекулы (с молекулярной массой порядка 103 кДа). По химической природе это могут быть полисахариды,
ЛПС или белки. Они поливалентны, содержат повторяющиеся эпитопы. Для ответа на эти антигены не требуются их обработка и презентация АПК. Они непосредственно взаимодействуют с В-лимфоцитами. Различают ТН1 и ТН2 антигены. В качестве примераТН-1 антигенов можно привести большинство бактериальных ЛПС, полифлагеллин, полисахарид бордетелл, а также их конъюгаты с гаптенами. Важно отметить, что ТН-1 антигены обладают митогенными свойствами в отношении В-клеток. К ТН-2 антигенам относят полисахаридные антигены (в том числе бактериальные), конъюгаты гаптенов с фиколлом, лева ном, некоторые разновидности ЛПС, некоторые синтетические антигены (например, поливинилпирролидон).
Основной изотип антител, специфичных к тимуснезависимым антиге-
нам, — IgM; при этом переключения изотипа обычно не происходит, отсутст-
вует «созревание аффинитета» и практически не формируется иммунологи-
ческая память и, как следствие, не развивается вторичный иммунный ответ.
Антигены эритроцитов человека
На поверхности различных клеток крови находятся рецепторы, которые могут быть узкоспецифичны и характерны только для данного индивидуума. Что касается эритроцитов, то всю популяцию человека по АГ, находящихся на поверхности эритроцитов можно разделить на 4 группы. Это различие между группами крови людей основано на следующих фактах:
На поверхности эритроцитов группы крови О (I гр) находится определенный гликопротеид (т.н. вещество Н). У людей группы крови А (II) к этому веществу присоединяется N-ацетилглюкозамин. У людей группы крови В (III) к веществу Н присоединяется галактоза. У людей с группой кров АВ (IV) к веществу Н присоединяется и N-ацетилглюкозамин и галактоза. Присоединение сахаров осуществляет спецефические ферменты - гликозилтрансферазы.
Классификация на эти группы обусловлена не только различием в их поверхностном фенотипе (АГ, А,В, О, АВ), но и особенностями генотипа. У людей группа крови О (I) нет генов ответственных за экспрессию гликозилтрансфераз, которые могут привести к переносу на вещество Н N-ацетилглюкозамина или галактозы. У людей с группой крови I и II имеются гены, ответственные за экспрессию соответствующих гликозилтранфераз. У людей с группой крови IV имеются оба гена.
В крови у людей с группой крови А имеются антитела (изогемоглютенины) к антигенам группы крови В. У людей группы крови В, соответственно имеются антитела к антигену А (анти- А или a). У людей группы крови О имеются и анти-a и анти-β. А у людей группы крови АВ их нет.
При переливании крови важно учесть группы крови, поскольку могут случиться реакции, связанные с несовместимостью. Если к данному АГ при переливании в крови реципиента имеются антитела, то могут произойти следующие реакции:
1) так как эти антитела Ig класса М, которые являются поливалентными, они могут взаимодействовать с несколькими эритроцитами одновременно, а на в поверхности одного и того же эритроцита могут сорбироваться антигенсвязывающие участки разных Ig M. В результате этого происходит склеивание эритроцитов (агглютинация). Эти комплексы могут в дальнейшем оседать на поверхности сосудов, вызывая воспаление и активации системы фибринолиза.
2) Ig связавшись с эритроцитами могут активировать систему комплемента с образованием МАК, что приводит к их гемолизу.
Существует другая группа антигенов, которые тоже могут вызвать патологические гемотрансфузионные реакции. Это система называется резус. В популяции человека существует 2 группы «+» и «–» резус. Это обусловлено наличием на поверхности у одной группы резус-антигена Д (или Rh) у другой группы этого антигена нет, но зато есть антитела к антигену Д (анти-Д).
Антиген Д кодируется соответствующим геном.
Особое внимание заслуживает система Rh во время беременности поскольку. Если мать RhД-, а плод RhД+, то эритроциты плода попадают в кровь матери обычно во время родов и повреждения родовых путей. Это стимулирует образование антител анти-Rh класса IgG в послеродовой период. При последующей беременности IgG-антитела проходят через плаценту в кровь плода (антитела Ig M не проникают через плаценту). Если плод опять окажется RhД+, IgG –антитела матери вызывают разрушение его эритроцитов. Поэтому введение Ig-антирезусных (анти-Д_ во время родовой деятельности при первой беременности может препятствовать сенсибилизации иммунной системы матери эритроцитами плода, так как эти Ig будут лизировать эритроциты плода посредством запуска системы комплемента.