Медицинская микробиология, иммунология и вирусология - Сергей Бабичев

Соматические антигены в большинстве случаев термостабильны, выдерживают нагревание до 80 – 100 °C. 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 °C). 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 Salmonellа подразделяется более чем на 2200 сероваров.

Капсульный антиген пневмококков является чистым полисахаридом, он определяет специфичность, на основании которой пневмококки подразделяются более чем на 80 сероваров. Состав сахаров многих типов известен, и структура некоторых из них установлена. Например, у пневмококков третьего серовара полисахарид представлен полимером из повторяющихся единиц целлобиуроновой кислоты с молекулярной массой 276,5 кД. Целлобиуроновая кислота является дисахаридом D-глюкуроновой кислоты и D-глюкозы, связанных между собой b-1,4-гликозидной связью.

К-антиген располагается поверхностнее О-антигенов. Например, у E. coli, помимо О– и Н-антигенов выявлен ряд К-антигенов. По степени устойчивости к высокой температуре они подразделяются на L-, B– и А-антигены. У вирулентных штаммов S. typhi обнаружен относительно термолабильный поверхностный антиген, получивший название Vi-антигена.

Стрептококки обладают тремя разными по степени специфичности антигенами. У них имеются общий родовой нуклеопротеидный антиген (Р-антиген), групповой полисахаридный С-антиген и типоспецифические антигены. По С-антигену стрептококки подразделяются на 20 серологических групп (А, В, С, D, Е, F…V). В свою очередь стрептококки группы А по типоспецифическому белковому М-антигену дифференцируются на 100 сероваров.

Антигенные свойства присущи также микробным токсинам, ферментам и другим бактериальным белкам. Экзотоксины рассматриваются как внеклеточные антигены. У бактерий выделяют еще так называемые протективные антигены. Впервые они были найдены в экссудатах животных, больных сибирской язвой. Их можно получить при культивировании сибиреязвенных бацилл на животных тканях и специальных питательных средах, состоящих из аминокислот. Протективные антигены обладают весьма высокими предохраняющими свойствами и могут быть использованы в практике иммунизации против некоторых инфекционных болезней, в частности против сибирской язвы и чумы. Подобные антигены найдены у возбудителей коклюша, бруцеллеза, туляремии и у других микроорганизмов. Наконец, у бактерий выявлены также антигены, общие с антигенами тканей млекопитающих, так называемые перекрестно реагирующие антигены. Например, установлено наличие общих антигенов у эритроцитов человека, стафилококков, стрептококков, бактерий чумы, кишечной палочки, некоторых сальмонелл, шигелл, вирусов оспы, гриппа и других возбудителей инфекционных болезней. Если имеется сходство антигенной структуры хозяина и возбудителя, макроорганизм не способен вырабатывать иммунитет, и болезнь протекает более тяжело. Возможно, в отдельных случаях длительное носительство возбудителя и неэффективность вакцинации являются следствием общности антигенов микроба с антигенами тканей человека.

У некоторых бактерий обнаружены так называемые суперантигены. Ими являются, например, стафилококковые экзотоксины: энтеротоксины и токсин, вызывающий синдром токсического шока. Свое название суперантигенов такие белки получили потому, что они, связываясь отличным от других антигенов способом с рецепторами Т-лимфоцитов, активируют их. Т-лимфоциты (Т-хелперы) начинают быстро размножаться и секретировать избыточное количество интерлейкина-2, который и вызывает отравление. В свою очередь избыточное количество Т-лимфоцитов может привести к различным аутоиммунным заболеваниям и подавлению самmой иммунной системы.

Глава 30 Главная система гистосовместимости

В зависимости от степени генетического родства организмов различают ткани и, соответственно, трансплантаты сингенные, аллогенные и ксеногенные. Сингенные трансплантаты (изотрансплантаты) приживаются хорошо, так как иммунная система реципиента не распознает их как чужеродные. На пересадку аллогенной, отличающейся по изоантигенам, а тем более ксеногенной ткани индивидуумов разных видов организм отвечает трансплантационным иммунитетом, т. е. реакциями, направленными на отторжение генетически чужеродной ткани. Материальным субстратом несовместимости являются внутривидовые различия тканевых антигенов, т. е. изоантигены и их комбинации. Начало изучению изоантигенов положил К. Ландштейнер в 1901 г. Он описал изоантигены эритроцитов системы АВ0. Изоантигены эритроцитов человека изучены достаточно хорошо, их известно уже более 70.

Эритроцитарные изоантигены играют определенную роль в трансплантационном иммунитете, хотя значимость различных систем их в определении тканевой несовместимости неодинакова и антигенная дифференцировка тканей связана не только с ними. Существуют и другие системы изоантигенов ткани, в том числе и такие, которые главным образом ответственны за отторжение аллогенных трансплантатов. Они получили название трансплантационных антигенов, или антигенов гистосовместимости; гены, определяющие их синтез, называются Н-генами, или Н-локусами (англ. histocompatibility – тканевая совместимость). Трансплантационные антигены во многом определяют индивидуальную антигенную специфичность организма, в том числе и человека. Совокупность генов, определяющих синтез трансплантационных антигенов, получила название главной системы гистосовместимости, или кратко – системы МНС (англ. major histocompatibility complex). Общий план строения ее одинаков у всех млекопитающих. Он включает в себя несколько локусов, которые определяют синтез основных антигенов гистосовместимости, а также гены, контролирующие силу иммунного ответа, и некоторые другие.

У человека главная система гистосовместимости имеет второе название – система HLA (англ. human leucocyte antigens) в связи с тем, что контролируемые ею трансплантационные антигены HLA хорошо представлены на лейкоцитах. Гены системы МНС (HLA) у человека расположены на коротком плече хромосомы С6. В соответствии с решением Номенклатурной комиссии по лейкоцитарным антигенам (1985 г.) HLA-система включает в себя 7 генетических локусов, которые, помимо того что контролируют иммунный ответ на аллотрансплантаты, играют важнейшую роль в контроле клеточных взаимодействий, лежащих в основе иммунных реакций, а также синтезе некоторых компонентов системы комплемента. Эти локусы поделены на 3 класса.

К классу I относятся три локуса HLA – A, B и С. Они контролируют синтез антигенов (белков) МНС класса I: HLA-A включает 23 аллеля (нем. Allele – альтернативные варианты генов одного и того же локуса), определяющих синтез 23 антигенов класса I; HLA-B включает 49 аллелей, котoрые контролируют синтез 49 белков класса I; HLA-C включает 8 аллелей, контролирующих синтез 8 антигенов класса I.

К классу II относится область HLA-D, которая состоит из трех локусов: HLA-DR, HLA-DQ и HLA-DP. Эти гены контролируют синтез антигенов МНС класса II.

С областью HLA связаны также гены, контролирующие компоненты С2, С4А, С4В и Вf (фактор В пропердина) системы комплемента. Они обозначаются как белки класса III. Такое деление антигенов системы МНС на классы основано на различиях в их химической структуре и функциональных свойствах. Антигены класса I имеются на поверхности всех ядросодержащих клеток организма, но, по-видимому, в различном количестве.

Антигены класса II несут главным образом макрофаги и В-лимфоциты, в меньшем количестве они содержатся на некоторых активированных Т-лимфоцитах.

Антигены класса III (компоненты комплемента) встречаются только в крови, их нет на мембранах клеток. К системе МНС относятся и гены, контролирующие активность иммунной системы: гены Ir – силы иммунного ответа (англ. immune response) и гены Is – супрессии иммунного ответа (англ. immune suppress); они также сцеплены с областью HLA-D. Весь комплекс HLA состоит из 2 – 3 млн пар нуклеотидов.