Антигенное строение микробной клетки

Антигенное строение микробной клетки

Для медицинской микробиологии наибольший интерес представляют антигенные свойства бактерий, токсинов и вирусов. Результаты их изучения используются в практике получения высокоэффективных иммуногенных препаратов, а также для совершенствования методов идентификации возбудителей болезней. Обладая сложным химическим строением, бактериальная клетка представляет собой целый комплекс антигенов. Антигенными свойствами обладают жгутики, капсула, клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, рибосомы и другие компоненты цитоплазмы, а также различные продукты белковой природы, выделяемые бактериями во внешнюю среду, в том числе токсины и ферменты. В связи с этим различают следующие основные виды микробных антигенов: соматические, или О-антигены; жгутиковые, или Н-антигены; поверхностные, или капсульные К-антигены (нем. Kapsel -капсула). Символы, обозначающие названия жгутиковых и соматических антигенов, были предложены в связи со следующим феноменом. Протей, обладающий жгутиками, дает на плотной среде характерный рост в виде роения, напоминающий налет на холодном стекле, образующийся при дыхании на него. Протей, лишенный жгутиков, растет иначе. Поэтому жгутиковые антигены стали обозначать символом «Н» (нем. Hauch — дыхание), соматические антигены — «О» (нем. ohne Hauch — без дыхания). Соматические антигены в большинстве случаев термостабильны, выдерживают нагревание до 80—100 °С. Они представляют собой сложные полисахаридолипидопротеидные комплексы. Антигенную специфичность грамотрицательных бактерий, например сальмонелл, определяют полисахариды, содержащиеся в ЛПС клеточной стенки. Помимо общего гетерополисахарида, в состав которого входят гептозофосфат и N-ацетилглюкозамин, сальмонеллы имеют специфические полисахариды, в молекулах которых концевые дезоксисахара (тивелоза, паратоза, колитоза, абеквоза и др.) выполняют функцию соответствующих антигенных детерминант. Род Salmonella по О-антигенам подразделяется на ряд групп. Каждая группа характеризуется наличием общего группового антигена, специфичность которого определяется указанными дезоксисахарами. Например, в группе А — паратозой, в группе О — колитозой и т. д. Жгутиковые антигены, имеющие белковую природу, как правило, термолабильны (разрушаются при температуре 60—80 °С). Они также отличаются высокой специфичностью. Изучение жгутиковых антигенов позволяет выделить, например в группах сальмонелл, различные серологические варианты. На основании особенностей строения О- и Н-антигенов род Salmonella подразделяется более чем на 2200 сероваров.

Антигенная структура вирусов

Для изучения антигенной структуры вирусов и выявлении противовирусных антител в крови больных широко применяют серологические исследования: реакции нейтрализации, связывания комплемента, торможения, гемагглютинации, реже — реакции преципитации и агглютинации. Количество противовирусных антител в кропи и жидкостях больного может быть невысоким, поэтому более достоверным показателем перенесения инфекции служит не абсолютная величина титра антител, а его увеличение. Это важно еще и потому, что антитела, особенно вируснейтрализующие, могут сохраняться в крови больных в течение многих лет. В связи с этим в диагностических целях пользуются обнаружением антител в «парных» сыворотках больных, т. е. в сыворотках, взятых от одного и того же больного в начало заболевания и в период реконвалесценции. На перенесение инфекции указывает обычно 4-кратное и большее нарастание титра антител. Парные сыворотки исследуют обычно одновременно, сохраняя сыворотку, взятую в начале заболевания, на холоду. Реакция нейтрализации — высокоспецифичный метод, который применяется почти при всех вирусных инфекциях. Сущность ее в том, что вирус в смеси со специфическими антителами утрачивает свои инфекционные свойства; это определяют путем введения смеси в организм восприимчивых животных или в культуры тканей. Реакцию ставят в двух модификациях, смешивая либо разные разведения вируса с постоянной дозой сыворотки, либо разные разведения сыворотки с постоянной дозой вируса. Контролем реакции служит заражение других групп животных (пли тканевых культур) смесями вируса с нормальной сывороткой и физиологическим раствором. При разных разведениях вируса результаты опытов оценивают на основании вычисления по методу Рида и Мюнча индекса нейтрализации (отношение LD60 контрольных животных к LD50 подопытных животных). При постановке реакции во второй модификации определяют титр антител, т. е. предельное разведение сыворотки, подавляющее инфекционность 100—1000 ЕД50 (50% эффективная доза) вируса. Выбор восприимчивой модели, путь введения смеси, время наблюдения зависят от особенностей изучаемого вируса.

Главный комплекс гистосовместимости (ГКГС, англ. MHC, major histocompatibility complex) — большая область геномаили большое семейство генов, обнаруженное у позвоночных и играющее важное значение в иммунной системе и развитиииммунитета. Главный комплекс гистосовместимости является регионом с одной из самых высоких плотностей локализации генов. Гены комплекса кодируют белки, локализующиеся на клеточной мембране. Они обеспечивают представление (презентацию) фрагментов антигенов микроорганизмов, попадающих в организм, T-лимфоцитам, которые уничтожают зараженные клетки или стимулируют другие клетки (В-клетки и макрофаги), что обеспечивает координацию действий различных клеток иммунной системы в подавлении инфекции. У человека главный комплекс гистосовместимости находится вхромосоме 6 и исторически называется Человеческий лейкоцитарный антиген (англ. HLA, Human Leucocyte Antigen).

Главный комплекс гистосовместимости (MHC): введение Главный комплекс гистосовместимости - это группа генов и кодируемых ими антигенов клеточной поверхности, которые играют важнейшую роль в распознавании чужеродного и развитии иммунного ответа. Главный комплекс гистосовместимости человека получил название HLA . HLA был открыт в 1952 г. при изучении антигенов лейкоцитов. Антигены HLA представляют собой гликопротеиды, находящиеся на поверхности клеток и кодируемые группой тесно сцепленных генов 6-й хромосомы. Антигены HLA играют важнейшую роль в регуляции иммунного ответа на чужеродные антигены и сами являются сильными антигенами. Антигены HLA подразделяются на антигены класса I и антигены класса II . Антигены HLA класса I необходимы для распознавания трансформированных клеток цитотоксическими Т-лимфоцитами . Важнейшая функция антигенов HLA класса II - обеспечение взаимодействия между Т-лимфоцитами и макрофагами в процессе иммунного ответа. Т-хелперы распознают чужеродный антиген лишь после его переработки макрофагами , соединения с антигенами HLA класса II и появления этого комплекса на поверхности макрофага. Способность Т-лимфоцитов распознавать чужеродные антигены только в комплексе с антигенами HLA называют ограничением по HLA . Определение антигенов HLA классов I и II имеет большое значение в клинической иммунологии и используется, например, при подборе пар донор-реципиент перед трансплантацией органов . Открытие MHC произошло при исследовании вопросов внутривидовой пересадки тканей. Генетические локусы, ответственные за отторжение чужеродных тканей, образуют в хромосоме область, названную главным комплексом гистосовместимости (MHC) (англ. major histocompatibility complex). Затем, первоначально в гипотетической, на основании клеточной феноменологии, а затем в экспериментально хорошо документированной форме с использованием методов молекулярной биологии было установлено, что Т-клеточный рецептор распознает не собственно чужеродный антиген , а его комплекс с молекулами, контролируемыми генами главного комплекса гистосовместимости . При этом и молекула MHC и фрагмент антигена контактируют с ТКР. MHC кодирует два набора высокополиморфных клеточных белков, названных молекулами MHC класса I и класса II. Молекулы класса I способны связывать пептиды из 8-9 аминокислотных остатков, молекулы класса II - несколько более длинные. Высокий полиморфизм молекул MHC, а также способность каждой антигенпрезентирующей клетки (АПК) экспрессировать несколько разных молекул MHC обеспечивают возможность презентации T-клеткам множества самых различных антигенных пептидов. Следует отметить, что хотя молекулы MHC и называются обычно антигенами, они проявляют антигенность только в том случае, когда распознаются иммунной системой не собственного, а генетически иного организма, например, при аллотрансплантации органов. Наличие в МНС генов, большинство из которых кодирует иммунологически значимые полипептиды, заставляет думать, что этот комплекс эволюционно возник и развивался специально для осуществления иммунных форм защиты. Существуют еще и молекулы MHC класса III , но молекулы MHC класса I и молекулы MHC класса II являются наиболее важными в иммунологическом смысле.

6 вопрос