9.1.2. Антигендердің қасиеттері

Антигендердің антигендік, спецификалық және иммуногендік деп аталатын басты қасиеттері болады.

Антигендік.Антигендік дегеніміз ол антиген молекуласының иммундық жүйе бөлімдерінің белсенділігін арттырып және иммунитет факторларымен (антидене, эффекторлық лимфоциттердің клоны) спецификалық байланысқа түсу қабілеті. Иммундық жүйенің бөлімдерімен байланысуға антигеннің тек кана белгілі бір бөлігі жауапты. Антигеннің ол бөлігі “антигендік детерминант” не “эпитоп” деп аталады.

Эпитоптар шығу тегіне және антигенде орналасу орнына сәйкес бірнеше түрге бөлінеді:

- ұзындық, не секвенциалдық

- сыртқыбеттік, не конформациялық

- шеттік және орталық

- тереңдіқ, не жасырын.

Эпитоп - ықшам көлемді, бірақ құбылмалы. Ол қасиет бір жағынан иммунитет факторларына байланысты болса, екінші жағынан эпитоптың түріне тәуелді.

Эпитоптың құрылысы мен құрамының аумалы кезеңді маңызы бар. Антигеннің тек қана бір құрылыс құрамы аустырылса, ол өзге қасиетті жаңа эпитоп пайда болуына соғады. Антиген ыдыраған кезде эпитоптан айырылып, немесе жаңа эпитоптарға ие болады да, сонымен қатар антигеннің спецификалық қасиеті жоғалады.

Заттардың антигендік қасиеті көбінесе эпитоптың бар-жоғына, және де оның санына байланысты. Кейбір антигендердің көлемі ірі болғандықтан олардың құрамына көптеген эпитоптар кіреді.

Антигендік қасиет іске асу үшін ол міндетті түрде бөгделі болу керек. Бөгделік көрсеткішіне байланысты, жүре пайда болған иммунитет жүйесі биологиялық әлемде аса қауіптілігі бар генетикалық өзгеше қалыпта құрылған антигендерді ажыратады.

Иммунитетке жауапты жасушалар антигеннің бөгделігін молекулалық құрылысына қарап ажыратады.

Қалыпты жағдайда иммундық жүйе өзінің меншікті биополимерлеріне сезімталсыз. Егерде қандайда бір меншіктік биополимердің түріне иммундық жауап пайда болса, онда ол заттың бөгделік қасиетке ие болып, меншіктік қасиеттінен айырылғаны. Ондай көрініс кейбір патологиялық жағдайда иммундық жауаптың жұмыс тәртібі бұзылғандығынан пайда болады (мысалы, аутоиммундық аурулар мен аутоиммунитет).

Бөгдетектік реципиент организмдер мен антиген донорының “эволюциялық қашықтылығына” тікелей тәуелдікте болады, организмдер неғұрлым филогенетикалық дамуда бірінен бірі алшақ болса, соғұрлым олардың антигендерінің бір біреуіне бөгдетектігі зор. Кейде бөгдетектікті бір түрдің ішіндегі дараларда бақылауға болады. Сонымен қатар генетикалық туыстастыққа жатпайтын эпитоптарда шамалы ұқсастық болуы мүмкін. Ондай жағдайда әртүрлі жануарлардың антигені иммунитеттің бір тектес факторларымен қатынасқа түседі.Ондай антигендер “қайшылай байланысатындар” деп аталды. Айтылған көрніс әр түрге жататын жануарлардың альбуминдеріне, коллагендеріне, миоглобулиндеріне тән. Мысалы, ондай ұқсастық, стрептококтар мен миокардтың саркомасында, мерез қоздырғышы мен ірі қара малдың миокардының липидінде, оба қоздырғышы мен О(I) топқа жататын адамдардың эритроциттерінің антигендік детерминанттарынан табылған.

Егерде микробтың бір түрі антигендік ұқастықты организм иммунитетінің факторларынан қорғану үшін қолданса, ондай жағдайды антигендіқ мимикрия деп атайды.

Иммуногендік. Иммундогендік дегеніміз ол антигенің макроорганизмде өзіне қарсы қорғаныс жауабын туғызу мүмкіншілігі.

Иммундогендіктің дәрежесі әр түрлі факторларға байланысты. Факторларды үш топқа жатқызуға болады:

1.Антигеннің молекулалық ерекшелігі.

2.Антигеннің ағзадағы клиренсі (тазартылуы, өңделуі).

3.Макроорганизмнің реактивтік (жауап қайтару) қабылеті.

Бірінші топ факторлары - табиғаты, химиялық құрамы, молекулалық салмағы, құрлысы және тағы да басқалары бойынша сипатталады.

Иммуногендік көбінесе антигеннің табиғатына байланысты. Ең жоғарғы дәрежелі иммуногендік қасиет ақуыздарда, полисахаридтерде бар екені, ал нуклеин қышқылдары мен липидтер, керісінше әлсіз иммуногендік қасиетке ие екені әйгілі. Сонымен қатар иммундық жүйені белсендіру мүмкіншілігі бар болғандықтан олардың сополимерлерінің (қосындылар); ЛПС, гликопротеидтер, липопротеидтер иммуногендік дәрежеліктің орта мөлшердегі түріне жатады.

Иммуногендікке антиген молекуласының химиялық құрамы белгілі дәрежеде әсер етеді. Мысалы, ақуыздар иммуногенді болу үшін олардың құрамына аминқышқылдарының бірнеше түрі кіру керек. Тәжрибеде аминқышқылының бір түрінен тұратын полипептидтер иммундық жүйеге әсер етпейді.

Сонымен қатар, ақуыздың молекуласын құратын аминқышқылыдарының оптикалық изомерлігінің маңызы бар. L- аминқышқылынан тұратын пептидтер ферменттермен жеңіл өңделіп жоғарғы дәрежелі иммуногендерге айланады. Ал аминқышқылының оң жаққа айландыратын изомерлерінен құралатын пептидтер, керісінше нашар иммундогендер.

Эпитоптардың иммуногендігі көрінетін біркелкілігіне қарамастан олардың арасында белгілі сатылық бар. Өйткені, эпитоптардың әртүрлі иммундық жауап туғызу қабілеттілігі бойынша айырмашылығы болады. Сондықтан, белгілі бір антигенді енгізгенде соған қарсы өндірілген антиденелердің ішінде жекеленген эпитоптарға спецификалық иммуноглобулиндердің өлшемі үстем келеді. Бұл көрініс иммундыдоминаттық деп аталды. Қазіргі кездегі пікір бойынша бұл көрініс гистосәйкестіктің антиген мөлшерінің презенттеуші кешеніне эпитоптардың ұқсастығының айырмашылығымен байланысты. Жүйеге жақсы әсер ететініне қарамастан, молекулалық салмағы 5 кДа полипептидтер әдетте әлсіз иммуногендер. Полипептидтер иммуногенді болу үшін оның молекулалық салмағы 450 Да-нан төмен болмауы керек. Пептидтің мөлшері ұлғайған сайын оның иммуногендік қасиеті жоғарылай бастайды. Теориалық көзқарас бойынша бұл көрсеткіштердің арасында белгілі тәуелдік бар, бірақ тәжиребеде басқа факторлардың әсерінен іске аспауы мүмкін. Мысалы, 70 кДа салмақты альбуминнің иммуногендігі сол салмақты гемоглобулиндердікінен басымрақ болады.

Полисахаридтердің де арасында осындай тәуелдік байқалады. Айта кететін жағдай, нуклеин қышқылдарының арасында айтылғандай көрніс байқалмайды. Иммуногендіктің дәрежесіне антигеннің кеңістік құрлысының әсері бар.

Антигеннің құрамында α – бұрама (спираль), бұтақталған бүйір тізбектер және де өте тығыздықтағы құрылысымен ұқсас эпитоптар болуының аса зор маңызы бар.

Антигеннің жоғары дисперсті коллоидты ерітінділерінің иммундық жауапты нашар тудыратындығы тәжірибе түрінде дәлелденген. Молекулалардың қосындысы корпускілді антигендер, бүтін жасушалар (эритроциттер, микробтар т.б.) жоғарғы сапалы иммуногендікке ие, өйткені олардың фагоцитозға түсуі өте жеңіл.

Антиген молекуласының кеңістік құрылысының тұрақтылығы да мәнді рөл атқарады. Коллаген желатинге дейін ыдыраған кезде оның молекуласының «қатаң» қеңістік құрылысымен бірге иммуногендік қасиеті жоғалады. Сондықтан, желатин ерітінділері ағзаға парентералдық жолмен еңгізуге қең қолданылады.

Иммуногендіктің тағы бір маңызды көрсеткіші, ол ерігіштік қасиеті. Мысалы, кератин, меланин, табиғи жібек сияқты жоғарғы молекулалы ақуыздар қалыпты жағдайда коллоидті ерітінді түрінде алынбайды, сондықтан олар иммуноген емес.Сол себебтен қыл, кетгут т.б. медициналық тәжірибеде ағзалар мен тіндерді қайталап бірлестіруге яғни тігу үшін қолданылады.

Екінші топ факторлары антигеннің организмге ену және одан шығару қарқынымен байланысты. Антигеннің иммуногендігі оның организмге еңгізу тәсілене байланысты екені әйгілі. Бұл қасиет иммундық жүйенің антиген қонақтайтын жерлерінің анатомиялық және топографиялық құрлыс ерекшелігі мен иммундық жүйенің жетілуіне негізделген. Бұл жағдаймен вакцина еккенде міндетті түрде санасу керек. Иммундық жауапқа антигеннің организмге еңген саны әсер етеді: саны неғұрлым көп болса, ол соғұрлым иммундық жауапты қарқындату мүмкіншілігін тудырады. Бірақ, антигенді кемелінен асырып еңгізсе, онда керісінше иммунологиялық толеранттық деп аталатын көрініс туады.

Антигеннің өлшемі мен иммундық жауап күшінің арасында белгілі логарифмдік теңдік бар ( А.А.Воробьев, А.В.Маркович ). IgH = альфа + бетаIgD - Альфа және Бета антигеннің иммуногендігі мен макроорганизмнің иммундық жауабын сипаттайтын коэффициент. Н – иммундық жауаптың күші, D – антигеннің саны.

Үшінші топ факторлары, макроорганизмнің жағдайына байланысты иммуногендіктің тәуелділігін анықтайды. Осыған сәйкес бірінші шепте тұқымқуалаушылық факторлар болады. Иммунизацияның нәтижесі әрбір дараның генотипіне байланысты екені жақсы мәлім. Табиғатта белгілі антигендер түріне сезімтал, не сезімтал емес жануарлардың туыстастықтары мен түрлері бар. Олар әр түрлі жануарларға тәжірибелер жүргізілгенде қолданылады. Мысалы, ор қоян және егеуқұйрық кейбір бактерия антигендеріне жауап бермейді, ал теңіз шошқасы мен тышқан оларға қарқынды иммундық жауап береді.Тіпті түр тобының ішінде еңгізілген антигенге әртүрлі жауап беретін жақын туыстас даралар тобын табуға болады (инбредті жануарлар ұрпағы).

Тышқандарда қарапайым антигенге жауапты бір ғана ген барлығы және ол тұқымнан тұқымға доминантты модус түрінде тарайтындығы , ал күрделі антигендерге иммундық реакция көп санды гендермен бағдарланатыны гибридологиялық зерттеулер тәсілімен анықталған. Тышқандар мен егеуқұйрықтарда антигенге жауаптың күші тікелей басты гистиосәйкестік кешенмен байланысты екені нақтылы дәләденген. Айтылған көрініс адамдар арасындағы екпеге қарсы әр түрлі сезімталдықпен жауап беру түрінде кездеседі, сондықтан олар иммунологиялық реактивті және иммунологиялық оқшау топтарына бөлінеді. Сонымен қатар, генетикалық жақындыққа макроорганизмнің функционалдық жағдайы: қөнілкүйі, гормоналдық жағдайы, зат алмасу процестерінің қарқыны бірталай әсер етеді. Сондықтан, әр жеке дараның, не болмаса бұкіл адамзаттың әр жас шағында, бір текті антигенге әртүрлі сезімталдық көрсетуі осыған байланысты.

Сөйтіп, антигеннің өте маңызды иммуногендік қасиеті тек қана ғылыми зерттеуде ескеріліп қоймай, барлық жағдайда ойда болуы керек. Вакцина егудің популяциялық мәселелері иммуногендікпен, дәл айтса антиген енгізген кезде макроорганизмнің жеке даралық жауабымен байланысты. Вакцинаның дербестік өлшемін анықтау күрделі болғандықтан, әдетте, жоғарғы пайызды оң иммундық жауап беретін мөлшер алынады. Эпидемияның алдын алу үшін, не оның қарқынын баяулатып доғару үшін, қоғамда вакцинация жасалған адамдардың 95 пайызында иммунитет түзілуі керек. Жоғарғы айтылған факторларды қолданып антигеннің иммуногендігін бағыттап басқаруға болады. Антигеннің қасиеттерін бейспецификалық әсер етумен үдететін заттар тобы бар. Олар адьюванттар, және иммундымодуляторлар деп аталады. Осындай тиімді әсер ету вакцина жасағанда, иммундық емдеуде, иммундық алдын алуда және ғылыми-зерттеуде кең пайдаланылады.

Спецификалық.Спецификалық дегеніміз антигеннің тек қана белгілі бір эпитопқа иммундық жауап туғызу мүмкіншілігі. Бұл қасиет иммундық жауаптың құрылу кезіндегі ерекшелікпен байланысты, сондықтан иммундық жауапты жасушылардың рецепторлары тек қана бір белгілі антигеннің эпитобына жауап беруге арналған. Соған қарай антигеннің спецификалығы көбінесе сол эпитоптардың құрылымдық қасиетімен анықталады. Бірақ, әрқашанда эпитоптар құрылысының әртүрлі екенін және антигенге жауап беретін лимфоциттердің спецификалық гетерогенділігі де есте болу керек. Соның нәтижесінде антигендік тітіркенуге организм көпклоналды иммундық жауап қайырады. Кейбір антигендік эпитоптар бір уақытта 100-ден астам эффекторлық лимфоциттердің клонымен өзара қатынасатыны анықталған. Бұл көрініс спецификалық иммундыглобулиндердің аффиндығының, кең спектрлығының негізі, және де мұндай иммундыглобулиндерді поликлоналды деп атайды.