Антигены. Презентация антигенов

Содержание

Слайд 2

План лекции Антигены. Определение, основные свойства. Типы антигенной специфичности. Антигены бактерий,

План лекции

Антигены. Определение, основные свойства.
Типы антигенной специфичности.
Антигены бактерий, вирусов, суперантигены, антигены

групп крови,CD-антигены, аутоантигены, опухолевые антигены.
Антигенная мимикрия.
Антигены гистосовместимости.
Процессинг антигенов.
Практическое использование антигенов
Слайд 3

Антигены – АГ- вещества, несущие на себе признаки генетической чужеродности для


Антигены – АГ- вещества, несущие на себе признаки генетической чужеродности

для организма, способные вызвать специфические иммунологические реакции. Можно также сказать, что АГ это вещества созданные по особой генетической программе, несущие на себе признаки это генетической программы.
АГ могут выступать:
как генетически чужеродный агент, индуцирующий специфические иммунологические реакции (вирусы, бактерии и т.д.)
как биологический маркер организма (антигены эритроцитов, лейкоцитов, др.)
Слайд 4

Антигены при попадании в организм человека способны вызывать специфические иммунологические реакции:

Антигены при попадании в организм человека способны вызывать специфические иммунологические реакции:
синтез

антител
образование цитотоксических лимфоцитов
феномен иммунологической памяти
феномен иммунологической толерантности
Слайд 5

Аг характеризуются тремя основными свойствами: чужеродность, иммуногенность и специфичность. Чужеродность –

Аг характеризуются тремя основными свойствами: чужеродность, иммуногенность и специфичность.
Чужеродность –

отличия данного антигена от антигенов организма.
Иммуногенность – способность Аг вызывать иммунитет. Иммуногенность зависит от свойств самого антигена (размера, молекулярной массы, конфигурации молекулы, жесткости структуры).
Специфичность Аг обусловливает специфичность иммунных реакций (антител и эффекторных лимфоцитов) при иммунном ответе.
Слайд 6

Аг состоит из белка - носителя и особых участков - антигенных детерминант или эпитопов

Аг состоит из белка - носителя и особых участков - антигенных

детерминант или эпитопов
Слайд 7

Антигены могут быть полноценными, т.е. они вызывают иммунные реакции и могут

Антигены могут быть
полноценными, т.е. они вызывают иммунные реакции и

могут взаимодействовать с антителами и иммунными лимфоцитами, а могут быть неполноценными, их называют
гаптены, которые не вызывают иммунного ответа, но могут взаимодействовать с антителами и сенсибилизированными лимфоцитами.
Слайд 8

Слайд 9

Взаимодействие бактерий с антителами

Взаимодействие бактерий с антителами

Слайд 10

Химическая природа антигена Наибольшей иммуногенностью обладают белки и полисахариды, наименьшей- нуклеиновые

Химическая природа антигена

Наибольшей иммуногенностью обладают белки и полисахариды, наименьшей- нуклеиновые

кислоты и липиды. Выраженной иммуногенностью обладают комплексные соединения: гликопротеины, липопротеины и др.
Иммуногенность антигена зависит от следующих факторов:
молекулярная масса более 10 кД,
жесткость стуктуры, обусловленная циклическими радикалами,
растворимость (нерастворимые белки конский волос, шёлк, кетгут используют как шовный материал в хирургии)
Слайд 11

Основные типы антигенной специфичности (зависят от специфичности эпитопов) Видовые- характерны для

Основные типы антигенной специфичности
(зависят от специфичности эпитопов)
Видовые- характерны для всех

особей вида.
2. Групповые (аллогенные) - внутри вида (антигены, характерные для отдельных групп, пример- группы крови АВО).
3. Индивидуальные (изогенные)- характерные только для данного организма
3. Гетероспецифичность - наличие общих антигенных детерминант у организмов различных таксонов.
Антиген Форсмана- выявлен в эритроцитах кошек, собак, овец, почке морской свинки.
Rh- система эритроцитов. Rh- антигены у человека агглютинируют антитела к эритроцитам обезьян Macacus rhesus.
Слайд 12

Антигенная мимикрия – Аг обманывает иммунную систему, защищает микробы от ее

Антигенная мимикрия – Аг обманывает иммунную систему, защищает микробы от ее

воздействия, блокируя системы, распознающие микробные Аг.
Имеются общие (перекрестно- реагирующие) антигены у бактерий и тканей макроорганизма:
Например,
белок М стрептококка и ткани миокарда (клапанный аппарат),
кардиолипины миокарда и клеточная стенка возбудителей сифилиса и т.д.
Патологическая. При патологических процессах происходят изменения химической структуры тканей, что нарушает нормальную Аг специфичность (“ожоговые”, “лучевые”, “раковые” антигены).
Слайд 13

Антигены бактерий: О- антиген – это ЛПС клеточной стенки грамотрицательных бактерий

Антигены бактерий:
О- антиген – это ЛПС клеточной стенки грамотрицательных бактерий

= эндотоксин
Пептидогликан – основной компонент клеточной стенки грамположительных бактерий
К- Аг – капсульный, представлены полисахаридами
Н- Аг – жгутиковый, состоит из белка флагеллина.
Экзотоксины бактерий – белки, секретируемые некоторыми бактериями (например, возбудителями дифтерии, столбняка). На них в организме формируется антитоксический иммунитет.
Слайд 14

Антигены бактерий: О- антиген – это ЛПС клеточной стенки грамотрицательных бактерий

Антигены бактерий:
О- антиген – это ЛПС клеточной стенки грамотрицательных бактерий

= эндотоксин
Пептидогликан – основной компонент клеточной стенки грамположительных бактерий
К- Аг – капсульный, представлены полисахаридами
Н- Аг – жгутиковый, состоит из белка флагеллина.
Экзотоксины бактерий – белки, секретируемые некоторыми бактериями (например, возбудителями дифтерии, столбняка). На них в организме формируется антитоксический иммунитет.
Слайд 15

Антигены бактерий

Антигены бактерий

Слайд 16

Капсула пневмококков К- антиген Жгутики сальмонелл- Н- антиген

Капсула пневмококков
К- антиген

Жгутики сальмонелл-
Н- антиген

Слайд 17

Слайд 18

Антигены вирусов Белки капсида Липопротеины суперкапсида Шипы на поверхности вируса (гликопротеины)

Антигены вирусов
Белки капсида
Липопротеины суперкапсида
Шипы на поверхности вируса (гликопротеины)

Слайд 19

Слайд 20

Строение вируса гепатита В

Строение вируса гепатита В

Слайд 21

Суперантигены – вызывают мощную неспецифическую реакцию иммунной системы, при которой развиваются

Суперантигены – вызывают мощную неспецифическую реакцию иммунной системы, при которой развиваются

процессы воспаления, деструкции тканей и гибели Т- лимфоцитов с развитием явлений иммунодефицита.
Суперантигенами являются:
энтеротоксины стафилококков,
Аг стрептококков,
Аг вируса Эпштейна – Барр и др.
Слайд 22

Антигены групп крови (АВ0, Rh, др.) Антигены групп крови легко определяются

Антигены групп крови (АВ0, Rh, др.) Антигены групп крови легко определяются

на мембране эритроцитов, поэтому их часто называют «эритроцитарными».
В настоящее время известно более 250 различных антигенов, но наиболее важное значение имеют
антигенные системы АВ0 и Rh,
их необходимо учитывать:
при гемотрансфузиях,
пересадке органов и тканей,
предупреждении Rh – конфликтов при беременности.
Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

CD – антигены. На мембране клеток обнаруживаются Аг, одинаковые у клеток,

CD – антигены. На мембране клеток обнаруживаются Аг, одинаковые у клеток,

имеющих одинаковые морфофункциональные характеристики, или находящиеся на определенной стадии развития. Эти маркёры клеток получили название СD- от англ. Claster Differentiation. Они обозначаются цифрами или буквами. В настоящее время известно уже более150 таких маркёров.
СD-3 имеется на поверхности всех зрелых Т-лимфоцитов,
СD-4 – на Т- хелперах,
СD-8 – на Т-эффекторах,
СD - 16 – на натуральных киллерах.
Стволовые клетки имеют маркер СD-34.
Слайд 26

Субтипы лимфоцитов B-ЛИМФОЦИТЫ Ответственны за уничтожение инфицированных и опухолевых клеток T ЛИМФОЦИТЫ

Субтипы лимфоцитов

B-ЛИМФОЦИТЫ

Ответственны за уничтожение инфицированных и опухолевых клеток

T ЛИМФОЦИТЫ

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Аутоантигены – собственные (тканевые) антигены организма, не контактирующие с иммунной системой

Аутоантигены – собственные (тканевые) антигены организма, не контактирующие с иммунной

системой ( ткань мозга, хрусталика, яичка, щитовидной железы).
При патологических процессах происходят изменения химической структуры тканей, что нарушает нормальную Аг специфичность (“ожоговые”, “лучевые”, “раковые” антигены).
Слайд 30

Опухольассоциированные Аг. Ещё в 40-х годах прошлого века Л.А. Зильбер, видный

Опухольассоциированные Аг. Ещё в 40-х годах прошлого века Л.А. Зильбер, видный

отечественный микробиолог и вирусолог, доказал существование Аг, специфичного для опухолевой ткани. Позже было выявлено несколько таких веществ.
Альфа-фетопротеин накапливается при первичном раке печени.
PSA - простатспецифический антиген – при раке предстательной железы.
Выявлены маркеры рака молочной и поджелудочной желез, карциномы кишечника и др. Недостатком является то, что не все опухоли содержат специфичные маркеры, и не все маркеры обладают строгой тканевой специфичностью.
Слайд 31

Антигены гистосовместимости – расположены на цитоплазматических мембранах клеток организма Система таких

Антигены гистосовместимости –
расположены на цитоплазматических мембранах клеток организма
Система таких

антигенов получила название главного комплекса гистосовместимости или
МНС от англ. – Major Histocompatibility Complex.
Основное значение системы МСН – контроль постоянства антигенного гомеостаза, контроль иммунного ответа, его силы и характера.
У человека это комплекс называется
HLA - от англ. Human Leucocyte Antigens.
MHC = HLA
Слайд 32

Их делят на 2 класса: HLA I класса имеются практически все

Их делят на 2 класса: HLA I класса имеются практически все

клетки организма (кроме эритроцитов).
В HLA I класса входит 3 группы антигенов: HLA-А, HLA-В, HLA-С.
HLA II класса, обозначаемые
как HLA- DR, HLA -DQ, HLA –DP,
находятся на макрофагах и Т- лимфоцитах.
Слайд 33

Маркеры «своего» -молекулы МНС на поверхности всех клеток Мышечная клетка Нервная

Маркеры «своего» -молекулы МНС
на поверхности всех клеток

Мышечная
клетка

Нервная
клеткаl

Эпителиальная клетка

Лейкоцит

MHC

I класса
Слайд 34

Семь генетических локусов системы разделены на три класса.

Семь генетических локусов системы разделены на три класса.

Слайд 35

Полиморфизм генов основных молекул НLA

Полиморфизм генов основных молекул НLA

Слайд 36

HLA- антигены идентифицируются: в цитотоксическом тесте, с помощью моноспецифических антисывороток, методом

HLA- антигены идентифицируются:
в цитотоксическом тесте, с помощью моноспецифических антисывороток,
методом ПЦР.
На

практике антигены гистосовместимости определяют при:
подборе донора при трансплантации органов (почки, костного мозга и др.)
идентификации личности по останкам
определении спорного отцовства
определении предрасположенности к некоторым заболеваниям (например, наличие антигена В27 свидетельствует о предрасположеннсти к болезни Бехтерева).
Слайд 37

Процессинг антигенов- это их судьба в организме. Одной из функций Аг-представляющих

Процессинг антигенов- это их судьба в организме.
Одной из функций Аг-представляющих

клеток (АПК) является переработка антигена в иммуногенную форму (процессинг антигена) и представление его иммунокомпетентным клеткам.
В процессинге, наряду
с макрофагами, участвуют
В- лимфоциты, дендритные клетки.
Слайд 38

Под процессингом понимают такую переработку антигена, в результате которой пептидные фрагменты

Под процессингом понимают такую переработку антигена, в результате которой пептидные фрагменты

антигена (эпитопы), необходимые для представления, отбираются и связываются с белками МНС I класса или МНС II класса.
В таком комплексном виде антигенная информация передается лимфоцитам.
Дендритные клетки имеют значение в фиксации и длительном хранении (депонировании) переработанного антигена.
Слайд 39

Слайд 40

Молекулы MHC первого и второго классов, связывают пептиды, полученные из белков,

Молекулы MHC первого и второго классов, связывают пептиды, полученные из белков,

процессированных в различных участках внутри клетки.
MHC молекулы I класса связывают пептиды размером 8-9 аминокислотных остатков, полученных из белков, катаболизированных в цитоплазме (эндогенные антигены). Эти пептиды транспортируются в эндоплазматический ретикулюм, в котором они взаимодействуют с недавно синтезированными молекулами MHC I класса.
MHC молекулы II класса связывают пептиды в 12-17 аминокислотных остатков, так называемые экзогенные антигены, которые катаболизируются в эндосомах внутри антиген-презентирующих клеток, то есть, это фагоцитированный или пиноцитированный материал.
Слайд 41

Молекулы HLA I класса выносят на поверхность всех клеток внутренние пептиды:

Молекулы HLA I класса выносят на поверхность всех клеток внутренние пептиды:

нормальные и антигены патогенов

Нормальные внутриклеточные и Антигенные пептиды

Вирусы

Инфицированная клетка

НLA I класса

Слайд 42

Дендритная клетка (голубая) показывает Т-лимфоциту (жёлтый) антигены, против которых нужно начать

Дендритная клетка (голубая) показывает Т-лимфоциту (жёлтый)
антигены, против которых нужно начать

выработку антител.
(Фото Dr Olivier Schwartz, Institute Pasteur.)
Слайд 43

Слайд 44

Слайд 45

Т-клеточный рецепторы (TCR, ТкР) — поверхностные белковые комплексы Т-лимфоцитов, ответственные за

Т-клеточный рецепторы (TCR, ТкР) — поверхностные белковые комплексы Т-лимфоцитов, ответственные за распознавание

процессированных антигенов, связанных с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC) на поверхности антигенпрезентующих клеток.
TCR состоит из двух субъединиц, заякоренных в клеточной мембране и ассоциирован с многосубъединичным комплексом CD3. Взаимодействие TCR с MHC и связанным с ним антигеном ведет к активации Т-лимфоцитов и является ключевой точкой в запуске иммунного ответа.

Схема комплекса Т-клеточного рецептора (TCR), антигена (Ag), МНС II и CD8

Слайд 46

Распознавание антигенов Т-лимфоцитами Т-лимфоциты распознают Аг при помощи комплекса Т-клеточного рецептора

Распознавание антигенов Т-лимфоцитами

Т-лимфоциты распознают Аг при помощи комплекса Т-клеточного рецептора

(TCR) с CD3. Корецептором (местом связывания) является
CD4 (для комплекса пептида Аг с МНС 2) или
CD8 (для комплекса пептида Аг с МНС 1).
Таким образом TCR осуществляют двойное распознавание Аг.
Слайд 47

Главные молекулы для взаимодействия антигенпрезентирующей клетки (АПК) с Т-лимфоцитом

Главные молекулы для взаимодействия антигенпрезентирующей клетки (АПК) с Т-лимфоцитом

Слайд 48

HLA- антигены идентифицируются: в цитотоксическом тесте, с помощью моноспецифических антисывороток, методом

HLA- антигены идентифицируются:
в цитотоксическом тесте, с помощью моноспецифических антисывороток,
методом ПЦР.
На

практике антигены гистосовместимости определяют при:
подборе донора при трансплантации органов (почки, костного мозга и др.)
идентификации личности по останкам
определении спорного отцовства
определении предрасположенности к некоторым заболеваниям (например, наличие антигена В27 свидетельствует о предрасположеннсти к болезни Бехтерева).
Слайд 49

Суперантигены – вызывают мощную неспецифическую реакцию иммунной системы, при которой развиваются

Суперантигены – вызывают мощную неспецифическую реакцию иммунной системы, при которой развиваются

процессы воспаления, деструкции тканей и гибели Т- лимфоцитов с развитием явлений иммунодефицита.
Суперантигенами являются:
энтеротоксины стафилококков,
Аг стрептококков,
Аг вируса Эпштейна – Барр и др.
Слайд 50

Слайд 51

Практическое использование антигенов. Аг бактерий и вирусов. знание Аг структуры бактерий

Практическое использование антигенов.

Аг бактерий и вирусов.
знание Аг структуры бактерий и вирусов

позволяет проводить их идентификацию
основа для создания вакцин
для приготовления диагностикумов (антигенные препараты для выявления АТ в сыворотке пациента)
Аг бактерий используют как иммуномодуляторы (пирогенал -ЛПС P.aeruginosa, ликопид – мурамилпептид (продукт распада пептидогликана), рибомунил, бронхомунал.
Аг групп крови (АВ0 и др.)– подбор доноров крови и органов.
Антигены гистосовместимости (HLA) – подбор донора органа, идентификация личности, определение спорного отцовства, определение риска развития некоторых заболеваний (HLA - В-27 – болезнь Бехтерева. HLA – В-35- тиреотоксикоз, тиреоидит)
CD – антигены – оценка иммунного статуса, типирование клеток при онкогематологических заболеваниях, выделение из крови клеток определенного типа, например, стволовых клеток (СD-34).
Аллергены – для определения причины аллергического заболевания в провокационных тестах и тестах in vitro, например, в РТМЛ, а также для проведения специфической иммунотерапии - СИТ (длительной осторожной курсовой иммунизации больного малыми дозами «причинного» аллергена вне периодов обострения).
Опухольассоциированные Аг применяют для диагностики и контроля эффективности терапии при онкологических заболевания.
Слайд 52

Спасибо за внимание !

Спасибо за внимание !

Слайд 53