Все об антигенах

Антигенные детерминанты - участки антигена, которые взаимодействуют с антителами.

Например, некий белок человека отличается от аналогичного белка обезьяны по одной аминокислоте, т.е. имеет одну антигенную детерминанту и запустит один вид ИО. Будучи введенным в организм свиньи различия большие (допустим, по 5 участкам) - будет 5 разных типов антител; при введении в организм курицы - еще больше; в организм крокодила - меньше, т.к. у пресмыкающихся слабый ИО. Т.е. есть некий максимум получения различных антител.

Валентность определяется количеством и качеством антигенных детерминант (участков антигена, которые взаимодействуют с антителами). Рис.

Количество антигенных детерминант зависит от структуры молекулы и от ее размера.

Например, на молекуле тиреотропина (М.680кД) более 40 детерминант, на молекуле яичного альбумина (М. 42кД) минимум 5 детерминант, на молекуле дифтерийного токсина (М. 70кД) - минимум 8 детерминант.

Расстояние между антигенными детерминантами должно быть не менее 10 нм.

Суперантигены представляют собой особую группу АГ-ов, способных вызывать активацию групп клонов Т-лимфоцитов (и В-лимфоцитов) в дозах, на несколько порядков меньших, чем эффективные концентрации известных митогенов. /2637к/ От митогенов суперАГ отличаются зависимостью от вспомогательных клеток, так как распознаются Т-клетками лишь в ассоциации с Ia-молекулами, а также способностью индуцировать пролиферацию только клонов Т-лимфоцитов, которые экспрессируют Т-клеточный рецептор, содержащий продукты определенных V-бета-семейств (V b TCP). Если обычные АГ индуцируют пролиферацию 0,01% пула Т-лимфоцитов, суперАГ - 20%. /2637к/ В силу этих свойств суперАГ в настоящее время рассматриваются как этиологические факторы различных заболеваний, сопровождающихся поликлональной активацией или делецией (апоптозом) ограниченного репертуара (рестрицированными Vбета-генами) регуляторных Т-клеток. /2621к/99/ В настоящее время известны многие Т-клеточные суперантигены. (См. табл.) СуперАГ могут быть - экзогенного и - эндогенного (эндогенные ретровирусы, длинные терминальные повторы, минорные транстлантационные АГ, интегрированные участки, псевдоАГ и др.) происхождения. /2621к/99/ _Негативные последствия В зависимости от того, какой тип представляет собой V-бета-цепь, последствия могут иметь различный исход: - аутоиммунные болезни (экспансия супрессированных в норме аутореактивных Т-клеток) - чрезмерная активация Тх, - иммунодефициты (активация Тs), - онкогенез. /2460к/ - Суперантигены могут способствовать массовой активации Т-лимфоцитов к продукции цитокинов, которые в определенных - 2 - ситуациях _могут приводить к шоку .. /2460к/95/ СуперАГ могут способствовать одновременному синтезу цитокинов. - Может значительно повыситься уровень _ИЛ-4, ИЛ-6 . и снизиться уровень ИЛ-2. /2621к/99, 2742к/ - Действие энтеротоксинов сопровождается усиленным синтезом гамма-ИФ и ИЛ-2, а также экспрессией рецепторов к этим цитокинам на Т-клетках.

Высокие концентрации _ИЛ-2 . опосредуют такие симптомы, как _лихорадочное состояние, тошноту, рво- _ту, понос .. /2856к/96/ - АГ Мycoplasma arthritidis (МАМ), экзотоксин Pseudomonas aeruginosa (РЕ) вызывают повышенный синтез _ИЛ-1 .. - Некоторые онкогенные вирусы, суперАГ NP вируса бешенства индуцируют _делецию определенных клонов Т-лимфоцитов . (с экспрессией ТСР N-бета 2, -6, -7, -8,3 и 14). /2856к/ - 'Мышиный' токсин чумной палочки индуцирует _пролиферацию тимоцитов, во много раз превосходящую действие ФГА (=фитогемагглютинина). /2856к/ Активация Т-клеток суперАГ-ми отличается от активации обычными антигенами тем, что после их процессинга в АПК они связываются с бета-цепью Т-клеточного рецептора, разнообразие которого ограничено 50 вариантами у человека и 20 вариантами у мышей.

Последнее позволяет им активировать различные Т-клеточные клоны. Т-лимфоциты в ответ на суперантигены могут быть активированы либо к продукции ИЛ-2, гамма-ИФ, ФНО (Тх1), либо к синтезу ИЛ-1 /?/ и ИЛ-10 (Тх2), а в ряде ситуаций вызывать с помощью включения апоптоза гибель Т-клеток, имеющих одинаковую бета-цепь Т-клеточного рецептора. /2460к/ Структура суперантигенов СуперАГ имеют высокую гомологию аминокислотных последовательностей с так называемыми молекулярными шаперонами или стресс-белками млекопитающих.

Молекулярные шапероны являются важными факторами антигенной презентации, укладки de novo синтезированных белков, внутриклеточного транспорта и сортировки белковых компонентов, синтез которых многократно увеличивается при стресс-реакциях соматических клеток. Один из этих белков - инвариантная цепь, функциолниурющая в АПК, имеет большую гомологию антигенной последовательности с указанными выше суперантигенами. /2621к/99/ Иммунологическими свойствами всех суперАГ являются: 1) их способность связываться с молекулами HLA II класса прямо на поверхности клеток без предварительного процессинга суперАГ в АПК; 2) способность суперАГ стимулировать взаимодействие АПК с Т-клетками, антигенраспознающие рецепторы которых кодируются определенными аллелями V-бета генов (независимо от конкретной АГраспознающей специфичности альфа-бета-гетеродимерного рецептора Т-клеток); 3) суперАГ стимулируют пролиферацию 30-40% репертуара Т-клеток, вызывают делецию обширных популяций клеток, тогда как другие АГ стимулируют активацию лишь 1% Т-клеток; 4) суперАГ стимулируют синтез и продукцию провоспалительных цитокинов макрофагами и гранулоцитами. /2621к/99/ Активация Т-клеток суперАГ-ми происходит через связывание одинаковых бета-цепей Т-клеточного рецептора (аллельное разнообразие их ограничено 50 вариантами у человека) и сопровождается продукцией ИЛ-2, гамма-ИФ, ФНО-альфа (Тh1) либо ИЛ-4 и ИЛ-10 (Th2), а в ряде случаев индуцируется апоптоз. /2621к/99/ ПРИРОДА АНТИГЕНОВ Химические классы антигенов /7330/87/ Природа антигенов Примеры и не антигенов Суперантигены (активируют 20% Т-лимфоцитов) : - Микробного - некоторые АГ стрептококков /2621к/99/, происхождения - суперАГ микоплазм /2460к/, - Мycoplasma arthritidis (=МАМ 6 хронический артрит у грызунов) /2742к/ - онкогенных вирусов, - нуклеопротеин вирусов бешенства - ВИЧ /2460к/95/ - АГ ряда ретровирусов. /2621к/99/ - 3 - -- токсины - стафилококковый экзотоксин В. /2333к/96/ микробов - 'мышиный токсин' чумной палочки. /2637к/ - экзотоксин Pseudomonas aeruginosa (=РЕ) /2856к/ - эндои экзотоксины некоторых кишечных энтеробактерий (Y.enterocolitica, Klebsiella pneumoniae) Антигены (с достаточно жесткой структурой; обычно поливалентные с 10-20 и более эпитопами; активируют 0,01% Т-лимфоцитов) : Белковые комплексы: - Нуклеопротеиды Волчаночный эритрематозный фактор - Гликопротеиды Антигены группы крови системы АВН (=ГП,=gp) - липопротеиды (ЛП) Компоненты клеточной мембраны Белки (преимущественно с М. более 10 Кд): Сывороточные белки, ферменты, микробные токсины; наиболее иммуногенными являются гамма-глобулины /6599/94/. Гормоны (инсулин), поли-L-лизин, капсулы бактерий (сибиреязвенных бацилл) Исключение: ряд белков с М. менее 10 кД (инсулин с М.3,8 кД) Полисахариды (ПС) Капсулы бактерий из разных моносахаров ЛПС Компонент клеточной стенки Гмикробов Органические Динитрофенол, фенилорзонат (особенно с вещества ароматическими кольцами) Синтетические соединения Полиa -аминокислоты и др.

Гаптены - низкомолекулярные вещества, которые будучи связанными с соответствующим носителем, способны вызвать иммунный ответ.

Например, - лекарственные вещества, - органические Олигосахариды, липиды, НК (ДНК,РНК) вещества пептиды, состоящие из 7-15 аминокислот - неорганические бром, иод, соединения - Металлы Никель Слабые антигены - коллаген (+ его продукт - желатин) - протамины Не являются АГ: - Гомополимеры - Декстран (М. 100 кД) углеводов - маннаны - леваны - Белки: - Гомополимеры белков - Белки, состоящие из правовращающихся (Д) аминокислот - короткие пептиды (с М. менее 10кД), - Липиды, не обладающие жесткой структурой - Низкомолекулярные - неорганические соли, аминокислоты, соединения моносахариды Примечание: чем более сложную пространственную структуру имеет биомолекула, тем выше ее антигенные свойства. /2854к/99/ СТРУКТУРА АНТИГЕНОВ Антигенные детерминанты белка образуют некие _петлеобразные подвижные структуры. /6159/92 от./ 0 0_ эпитоп - участок антигена,взаимодействующий с антителом V -- паратоп - участок АТ, взаимодействующий с антигенной детерминантой. Объем антигенных детерминант составляет примерно 2-3 нм 3 , протяженность - 2-4 нм.

Полипептидная цепь такой длины соот- - 4 - ветствует 7-15 аминокислотным остаткам, углеводная цепь - примерно 6 моносахаридным остаткам.

Эпитоп гибок, что позволяет 'подогнать' конфигурацию конформационного эпитопа к структуре активного центра антител. Таким образом в процессе ИО _растет аффинность АТ .. Взаимодействие АГ и АТ (сайтов эпитопа и паратопа) 1. электростатическими силами 2. гидрофобными связями 3. водородными связи 4. силами Ван-дер-Ваальса (основанные на взаимодействии электронных облаков). СВОЙСТВА АНТИГЕНОВ Антигенность - способность вызывать иммунную реакцию (зависит от свойств антигена и Ir-генов.

Наиболее антигенными принято считать те, которые находятся за физиологическими барьерами. /2300к/ - Толерогенность - свойство угнетать иммунный ответ. /2300к/ Индуцируется при введении высоких доз белков и ПС. - Иммуногенность - способность вызывать ИО - синтез АТ или формирование специфических Тк. /1823/ Если у АГ разнообразные детерминанты, то внутри молекулы устанавливается определенная иерархия детерминант (явление _имму .- _нодоминантности .), т.е. в спектре образующихся АТ преобладают АТ к данной детерминанте. /2800к/ Имуногенность зависит от следующих факторов. 1) _Степень чужеродности . вещества (чем больше филогенетическое различие между донором и реципиентом, тем сильнее иммунный ответ); (сходство в строении чужеродного АГ с собственными циркулирующими в организме веществами делает АГ слабым иммуногеном); 2) _Молекулярная масса . (М. >8-10 кД). С повышением полимерности белков повышается их иммуногенность (до определенного предела); т.е. ИС реагирует на определенную длину молекулы. 3) _Структура антигена .. - Клеточные АГ сильнее, чем гуморальные. - Заряд - > - Наличие 'ароматических колец' (тир, фен). Например, психотропные препараты 6 быстрое 'привыкание' 6 отсутствие эффекта 6 аллергический компонент. Лицам без ИД лекарственные препараты с сильными антигенными свойствами применять не следует. - Соотношения степени гидрофобности-гидрофильности. - Жесткость (нерастворимые более иммуногенны). 'Жесткость' молекулам придают углеводные компоненты. 4) Иммунореактивность организма. Людям с ИД можно назначить иммуногенные лекарственные препараты. 5) Доза введения /7571/86/: -- малые дозы вызывают слабый ИО, но с большей аффинностью АТ -- средние дозы - нормальный ИО (1 мг) -- большие дозы могут вызвать иммунотолерантность 6) Способ введения - иммунизации (вакцинация и пр. с адъювантами или без них) -- в/мыш., -- в/кож.(АГ накапливается в ЛУ) (Внутрикожно хуже, чем в/мыш. /2112к/) -- п/кож. (медленно рассасывается), -- в/бр. (во избежание ИК-ых осложнений), -- внутрь ЛУ, -- в/в (при этом АГ быстрее всего накапливается в печени и селезенке); -- интраназально, -- интрабронхиально, интратрахиально, интрапульмонарно; Адъюванты (adjuvantis - вспомогательный) - компонент иммунизируемого препарата, необходимый для более длительного сохранения в организме в месте введения (например, алюминиевые квасцы), усиления иммуногенности АГ (например, полиионы). Кроме того, адъюванты могут стимулировать фагоцитоз и митогенную активность лимфоцитов.

Адъювант может быть с иммуностимулятором (БЦЖ, тималином, - 5 - ЛПС и др.); тогда он называется полным . (См. тему 'Биотехнология.

Биопрепараты') Аллергенность - это способность индуцировать повышенную чувствительность у предрасположенных лиц и вызывать у них аллергическую реакцию после сенсибилизации. /2300к/ Специфичность определяется взаимодействием антигена только с комплементарными ему антителами или рецепторами лимфоцитов определенного клона. - Сингенные АГ - генетически идентичные (у однояйццевых близнецов); - Аллоантигены - АГ , характерные для одного вида (видоспецифические, аллогенные) , например, АГ главного комплекса гистосовместимости (ГКГ). Характерны для белковых антигенов. -- Тканевые (общие для определенного вида тканей). -- Органные (общие для определенного органа). -- Клеточные (общие для определенного вида клеток) - см. CD -- АГ органелл (общие для определенного вида органелл). Выявлен белок комплекса Гольджи, специфичный для грызунов /2454к/ -- АГ отдельных молекул -- Изоантигены - групповые (АВН, HLA ... ) Например, пневмококки делятся на 4 группы по АГ, эритроциты человека на 4 группы по системе АВН, на 3 группы по системе Келл-Келлано, на 2 группы по резус-фактору (R+,R-); антигены HLA. - Гетероантигены - антигены, общие для разных видов животных, микроорганизмов, растений; По природе являются обычно липидами и полисахаридами . (Например, АГ Форсмана) АГ Форсмана - это гетерогенные АГ (не видоспецифические). Подобны АГ группы крови А. Являются обычно липоидами и ПС-ми.

Встречается в составе гликолипидов клеточной мембраны и ГП различных жидкостей (гаптен - церамидпентагексоид - 83-7.53.53). Обнаружен у многих видов животных и растений. Если кролика проиммунизировать почками морской свинки, то АТ связываются с АГ других органов морской свинки, эритроцитов козы, тканями лошади, кошки, собаки, лисицы, тигра, льва, мыши, черепахи, некоторых видов птиц (кур и др.), бактерий (сальмонелл), рыб, растений.

Форсман-негативными являются человек, обезьяна, кролики, крысы, утки. АГ Форсмана термостабильны (при кипячении). Получают из клеток после обработки этанолом (растворяются в спирту). - Ксеноантигены - чужеродные (АГ иных видов) ВИДЫ АНТИГЕНОВ Антигены можно разделить на виды по нескольким критериям. I. 1) гуморальные (внеклеточные) 2) клеточные (мембранные, ядерные, цитоплазматические). На ядерных клетках порядка 7000 тысяч молекул НLA (на клетку). 3) стромальные - антигены коллагеновых, эластических и других волокон. II. 1. Тимусзависимые (Т-зависимые), вызывающие ИО с участием Т-лимфоцитов (хелперов) и стимулирующие синтез Ig M и G ; Т-зависимыми антигенами активируются В 2 -лимфоциты. - клеточные (аллогенные,ксеногенные), - вирусные, - глобулярные белки, полипептидные молекулы); 2. Тимуснезависимые (не требующие участия Т-хелперов), стимулирующие синтез только Ig M . Т-независимыми антигенами активируются В 1 -лимфоциты.

Примеры. - Полисахариды (ПС пневмококка III типа), конъюгаты полисахаридов с бактериями), - ЛПС, - 6 - - АГ чумных бактерий, - различные полимеры - декстран, леван, повинилпироллидон; флагеллин, агрегаты белков регулярного строения - и др.; а) TI-1 (от T-cell-independent response): - конъюгаты динитрофенила (ДНФ) или тринитрофенила (ТНФ) с ЛПС, с антигенами бруцелл или стрептококков; На АГ ТI-1 отвечают незрелые В-лимфоциты, и требуют лимфокинов (ИЛ-2,4-?). /7074/ б) ТI-2: - конъюгаты ДНФ или ТНФ с фиколлом или дектраном, - пневмококковый полисахарид типа III. На АГ ТI-2 отвечают зрелые В-лимфоциты, и требуют медиаторов АПК (ИЛ-1). Антигены ТI-2 являются плохими иммуногенами у детей до 2-летнего возраста (т.к. требуют зрелых клеток-?). /7074/ III. 1) линейные , экспрессирующиеся функционально или онтогенетически упорядоченно (Mac-1,2,3;CLA...); Большинство АГ. 2) 'скачущие' , экспрессирующиеся на совершенно разных тканях, распределенных неоднородно, часто меняющихся во время миграции клеток (АГ Форсмана,ТСА,Ia-белок -?...). IV. 1) постоянно присутствующие (АВН,HLA I,Rh,Kk ...) 2) временно присутствующие (HLA II, эмбриональные, патологические, беременности, АГ периода лактации) V. 1) ЭКЗОГЕННЫЕ (см. ниже) 2) ЭНДОГЕННЫЕ ( аутологичные; аутоантигены ) - собственные компоненты (АГ), вызывающие активацию ИО. а) 'Патологические' аутоАГ - холодовые - продукты повреждения тканей -- лучевые -- ожоговые - Белки теплового шока. _ Чапероны . - белки, относящиеся к семейству белков теплового шока.

Встречаются при различных инфекционных заболеваний.

Вызывают образование соответствующих антител (аутоАТ). /2556к/94/ - Акустический шум вызывает выход АГ в кровь (сердечных и др.) 6 повышение проницаемости мембран; повышение числа колоний Е.с. в посевах ЛУ, селезенки, печени. б) Нормальные (естественные) - нормальные компоненты организма, которые взаимодействуют с /постоянно синтезирующимися/ регуляторными антителами. - Групповые АГ крови /А,В/ и антигрупповые антитела. - Неоантигены , появляющиеся при конформационных перестройках молекул (антигенные детерминанты активных центров проферментов, МАК комплемента и пр.) 6 АТ к активным факторам свертывания. - АГ забарьерных органов (АГ хрусталика глаза, нервной ткани и др.) АутоАГ, в норме не стимулирующие ИС, могут вызывать _ аутоиммунные заболевания . . Например, --- повышенная экспрессия фосфатидилсерина на наружном листке ЦПМ (антифосфолипидный синдром); --- АГ забарьерных органов; --- инфекционное заболевание, вызванное штаммом микрорганизмов, имеющих АГ, перекрестные с антигенами человека. - Стадиоспецифические антигены (эмбриональные, регенераторные, 'старческие', появляющиеся в процессе лактации, беременности, 'секс'-антигены (иммунизация самок кожей сингенных самцов),филогенетические: [антигенные свойства тканей повторяются в ходе развития потомков; в опыте Кричевского показано, что антигенные - 7 - различия головастика и тритона меньше, ччем взрослях лягушек и тритона]. В процессе регенерации печени происходит изменение ее антигенных свойств.

Противотканевые АТ стимулируют пролиферативные процессы. (19S-АТ определяют феномен усиления при трансплантации органов, 7S антитела - угнетение.) - Дифференцировочные антигены [HLA - это не дифференцировочные, а общие антигены.] - Cм. ниже. ДИФФЕРЕНЦИРОВОЧНЫЕ АНТИГЕНЫ Д ифференцировочные антигены (АГ, характерные для отдельного вида тканей, клеток, органелл и пр.). - тканей/органов (изоАГ, например, групп крови) - опухолевые (белковые или ГП) - Т, Тn - пищевые АГ (большинство АГ гидролизуется пищеварительными ферментами и теряет свою антигенность). - неоАГ (при активации ферментов) Дифференцировочные антигены по номенклатуре ВОЗ дается название СD - кластеры дифференцировки - и порядковые помера. СD-антигены являются заякоренными трансмембранными белками. Ряд поверхностных молекул лимфоцитов, которые тоже являются дифференцировочными антигенами, не включают в список CD антигенов (антиген-распознающие рецепторы Ти В-лимфоцитов, мембранные иммуноглобулины В-лимфоцитов). /7181/95/ ЧЕЛОВЕКА - ОКТ (Orthо Diagnostics system /Ine-?/,США)-МАТ. СD (cell differentiation) /7388/ _СD (Сluster of Differentiation) .. Каждый АГ характеризуется кластером антител и ему приписывается СD-номер. /1575к/90/ Т, Leu (Leu2 - Тк; Leu3,Leu8 - Тх;Leu7 - ЕКК)-? МЫШИ - Lyt (1- Тх;1,3-Тs), Leu Т2, Т3 - рецептор для антигена, Т4 - Тх, Т5, Т6, Т7, Т8 -Тs. Основные дифференцирвочные антигены (Номенклатура антигенов СD от 1993г.) АГ,МАТ Распределение Функции CD1a,1b,1c Тимоциты, клетки Гомологичны HLA I класса gp49,45,43 Лангерганса (=ДК), (3 варианта a -цепи) = a -цепь часть В-лимфоцитов Маркер ранней фазы созревания. b -цепь b 2-микроглобулин (=Т6; МАТ - ОКТ6,NA134) _CD2 . gp50 _Т-клетки ., ЕКК, _Рецептор для ЭБ (эритроцитов с/с Ig _тимоциты ., _барана .) большинство Т-лимфоцитов (LFA-2) тромбоцитов, Принимает участие в неспециф-ой на моноцитах /?/ активации ранних тимоцитов (до появления антигенных рецепторов) (=Т11,ЕR, МАТ - ОКТ-11,Leu5) _CD3 . 20кД Т-клетки Часть рецепторного комплекса для с/с Ig-? зрелые, антигенов. (=Т3;МАТ - ОКТ3, Leu4) кл.Пуркинье _(СD3+,CD56-) -маркер Т-лимфоцитов Состоит из 3 цепей: п - ГП 25-29 кД в - гидрофобный белок, 19кД ю - ГП 20кД [Др.- a -51 кД; b - 43; п - 55кД)] _CD4 . 59 кД _Т-хелперы ., Взаимодействие с HLA II класса, с/с Ig моноциты, ВИЧ-рецептор (=Т4; Др.: 3% В-лимфоцитов МАТ - ОКТ4,Leu-3а) - gp67 (2/3 периферических (Гены относятся к суперсемейству Т-лимфоцитов) генов иммуноглобулинов) Др. - присутствует на всех зрелых клетках. CD5 gp67 Т-,часть В-клеток ?(=Т1;МАТ - ОКТ1,Leu 1) CD6 gp100 - ' -,тимоциты ? (gp120) Присутствует на всех зрелых Т-клетках и на опред.части периферических В-лимф-ов _CD7 . gp40 Т-клетки,тимоциты Рецептор для Ig М (Fc ь R) Первый антиген протимоцитов (Критерий диагностики острых - 8 - Т-клеточных лейкозов); (МАТ-WT1,3А1) _CD8 . 32/22 _Т-киллеры ., Взаимодействие с HLA I класса с/с Ig _Т-супрессоры . (рецептор HLA I);(=Т8; МАТ-ОКТ8, Leu-2а) (на 1/3 перифериГены внеклеточных 2 доменов ческих лимфоцитов) гомологичны генам доменов Ig. CD9 gp 24 Моноциты,пре-В-клетки ? тромбоциты CD10 100 Пре-В-клетки,грануНейтральная эндопептидаза. лоциты, лимфоидные Антиген, выявляемый при острой предшественники лимфоцитарной лейкемии (=СALLA; МАТ - J5) CD11а 180 Лейкоциты a -цепь LFA-1 (молекулы адгезии) CD11b 155 Мф,ЕКК,миелоидные CR3-рецептор (для С3bi), Мо-1, клетки, Т-subset a М-цепь интегрина СD 11b/18, _моноциты .,гранулоциты ICAM-1 (=ОКМ1; МАТ - Мас-1) CD11с 150 Тканевые макрофаги, СR4, a Х-цепь интегрина СD 11с/18 дендритные клетки, (МАТ - 3,9, КВ23) гранулоциты, ЕКК, часть В-лимфоцитов СD13 150 Моноциты,гранулоциты Аминопептидаза N В присутствии МАТ к АГ происходит активация клеток CD14 - ' -,ЭК (МАТ - Мо-2, UCHM1) _CD16 . 50-65 Гранулоциты, _ЕКК ., Fc п R типа 3 (с низкой аффинТ-subset,макрофаги ностью) большие грануляр.лф (МАТ - Leu11) СВw17 Гранулоциты, моноЛактозилцкрамид циты, тробоциты CD18 95 Лейкоциты b -субъединица (цепь) интегринов CD11а,b,с/CD18 = ICAM _CD19 . 95 _В-лимфоциты . sIg M-ассоциированная молекула _(маркер В-лимфоцитов) (=Вр95,В4; МАТ - В4,Leu-12) _CD20 . 35 _В-лимфоциты . Антитела к CD20 вызывают пролиферацию клеток (=Bp31,B1;МАТ-B1,Leu-16) _CD2 .2 Зрелые В-клетки, Поверхностный Ig - ? цитоплазма незрелых (=Bp135; МАТ - ТО15,RFB4) В-клеток _CD21 . 140 -'- СR2 (рецептор для С3d),рецептор для вируса Эпштейна-Барра CD23 ф 45 Активированные _Fc e R . II (низкоаффинный рецептор) В-клетки CD23 и 45 В-клетки,моноциты, - эозинофилы,Т-subset СD24 41/38 В-клетки, Костимуляция Т-хелперов-? гранулоциты _CD25 . 55 Активированные Ти Низко-аффинный _ IL-2-рецептор В-клетки,макрофаги ( b -цепь) CD29 120 Многие типы клеток b -1-цепь интегринов, GPIIa CD30 Относится к семейству рецептора ФНО (маркер лимфогранулематоза). Экспрессия СD30 повышена на Тх типа 2 (есть на всех 3 типах). Клетки, экспрессирующие CD30, могут продуцировать гамма-ИФ. /2227к/96/ СВ31 140 Тромбоциты,моноциты, GPIIa гранулоциты,В-лимфоциты, (Т-лимфоциты) _CD34 . 105-120 Ранние предшественРецептор L-селектина (СD62L). ники гемопоэза _Маркер миелоидных и лимфоци .- _тарных лейкозов. CD35 220 Гранулоциты,моноциCR1 (рецептор для С3в) ты,эритроциты,ДК, ТК,В-лимфоциты СD40 40-50 В-лимфоциты, ДК АТ к АГ блокируют активацию и пролиферацию В-лимфоцитов под действием Тх CD41 120/133 Клетки тромбоцитарGPIIb/IIIa,GPIIb ного ряда CD44 200/220 Лейкоциты, Pgp-1,рецептор гиалуроновой /180/190 эритроциты кислоты, HCAM gp 80-95 головной мозг Рецептор хоминга /7293/ _CD45 . 180-220 Лейкоциты Общий лейкоцитарный антиген (Семейство родственных ГП на - 9 - лейкоцитах) Клетки CD4+/СD45+ идентифицированы как _индукторы супрессоров CD46 Мембранный ингибитор C3 и С4 CD49a 210 Тромбоциты VLA-1, ( a 1-цепь интегринов) CD49b 160 Тромбоциты VLA-2, ( a 2-цепь интегринов),GPIa CD49c 125 Тромбоциты VLA-3, ( a 3-цепь интегринов) CD49d 150/ Моноциты,Т-лимфоVLA-4, ( a 4-цепь интегринов), 80/70 циты, тимоциты, рецептор для фибронектина, В-лимфоциты, рецептор VCAM (CD 106) клетки Лангерганса _CD49е . 135/ Тромбоциты VLA-5, ( a 5-цепь интегринов), 125 рецептор фибронектина CD49f 120/25 Тромбоциты VLA-6, ( a 6-цепь интегринов), Т-лимфоциты рецептор ламинина, GPIc CD50 121 Лейкоциты ICAM-3 CD51/61 Тромбоциты Рецептор витронектина, b 3-цепь 21-28 интегринов, GPIIIa CD52 Лейкоциты CD54 90 Многие типы клеток ICAM-1 (маркер рекрутирования Т-клеток) CD55 Лейкоциты ФУР (DAF) - фактор, ускоряющий расщепление С3- и С5-конвертаз комплемента _CD 56 NK-клетки Маркер ЕКК (СD56+ CD3-; N-CAM) CD58 40-65 LFA-3 Лейкоциты, лиганд CD2 CD59 C5b-8-связывающий белок CD62E 115 Эндотелиальные Е-селектин, ELAM-1, рецептор клетки CD15s CD62L 75-80 Предшественники L-селектин, LAM-1, LECAM-1 гемопоэза,лимфоциты, моноциты,гранулоциты CD62P 150 Активированные Р-селектин, PADGEM тромбоциты, эндотелиальные клетки СD64 75 Моноциты Рецептор Fc g IgG типа I (Fc g RI) CD71 Пролиферирующие Рецептор трансферрина gp90-95 клетки, моноциты, gp43/39 эритроидные предp69 шественники СD72 ??? СВ73 p69 Ти В-клетки Экзо-5'-нуклеотидаза CD74 В-лимфоциты, HLA II-ассоциированная инвариgp41/35/33 моноциты антная цепь, LN2 CDw75 - Зрелые В-лимфоциты, a -2,6-сиалилтрансфраза, LN1 CD102 60 Многие типы клеток ICAM-2, рецептор CD 11a/18 CD106 Эндотелиальные VCAM-1, рецептор CD 49d/29 100/110 клетки CD107a 110 Тромбоциты LAMP-1 CD107b 120 - ' - LAMP-2 СDw116 75-85 Миелоидные предРецептор ГМ-КСФ шественники,моноциты, макрофаги _CDw119 . 90 ЕКК,Т-, В-лимфоциты Рецептор п -интерферона _CD120а . 55 Ти В-лимфоциты Рецептор для ФНО-55 кД _СD120b . 75 Ти В-лимфоциты Рецептор для ФНО-75 кД _CDw121a . 80 Т-лимфоциты Рецептор для IL-1 типа 1 (IL-1R1) CDw121b 68 Т-лимфоциты,грануРецептор для IL-1 типа 2 лоциты,предшест- (IL-1R2) венники гемопоэза _СD122 . 75 Активированные Рецептор IL-2-75кД (IL-2Rb) лимфоциты,моноциты, часть покоящихся Т-лимфоцитов CDw124 140 Лимфоциты,моноциты, Рецептор IL-4 (IL-4R) предшественники гемопоэза СD126 80 Т-лимфоциты,активиРецептор IL-6 (IL-6R) рованные В-лимфоциты, моноциты,тромбоциты, гранулоциты CDw127 75 Ти В-лимфоциты, Рецептор IL-7 (IL-7R) макрофаги CDw128 58/67 Гранулоциты Рецептор IL-8 (IL-8R) - 10 - CDw130 130 Рецептор IL-6 (IL-6R) gp1300 sig Примечание: LFA - лимфоцитарный функцио-ассоциированный АГ ДК - дендритные клетки КСФ - колониестимулирующий фактор ФНО - фактор некроза опухолей c/с Ig - cуперсемейство иммуноглобулинов Например, CD4/CD8 = 2-2,5 = T4/T8 = OKT4/OKT8 Thy, Leu, Lyt и пр. - названия разных фирм? МАРКЕРЫ Т-ЛИМФОЦИТОВ - CD 3,4,8 (Тх - CD4; Тс - CD8; Тк - CD8) МАРКЕРЫ В-ЛИМФОЦИТОВ - CD19, CD20, CD72, SmIg, СD 22 (СD 22 на зрелых и незрелых). /1575к/90/ МАРКЕРЫ ЕКК - СD16, СD56. ЕКК гетерогенны по своему поверхностному антигенному фенотипу. СD16 имеется на гранулоцитах, моноцитах, ЕКК. АГ HNK-1 имеется на некоторых больших гранулярных лимфоцитах в виде NKH-1. /1575к/90/ Дифференцировочные АНТИГЕНЫ МАКРОФАГОВ - CD 14,16,32,33, 63,64, HLA. /7181/95/ АГ ЭРИТРОЦИТОВ. У человека на эритроцитах имеются более 100 АГ, относящихся к 14 системам. АГ АВО, МN, Rh-Hr (+ у 85% людей), VNSs, K (Келл), Jk (Kugg) Lu (Лютеран), Iui, Le (Левис), Yk а (Йорк), Cs a (Кост-Стерлинг), Kn a (Нопс),McC a (Мак Коy), Gy a (Грегори), Нy (Холли), Sc (Сцинна), Сo (Коултон), Yt (Кэртрайт), Wr (Райт), До (Домброк), Sd (Сид), Vel (Вил), Lan (Лэн), Au (Оберже), Xg, Bg. /385/ Rh, Даффи, Lewis, Ii, P, Кел-Келано, Miltenberger и др. (Всего более 70 центральных АГ). /263/ _АВО .. АГ АВО (Н) находятся на эритроцитах эпителиоцитах и ЭК. /1993/ Один эритроцит несет 10 7 молекул А, 5х10 5 В-детерминант. /261/ АГ А и В являются мукополисахаридными АГ-ми с М. от 200 до 1000 кД. Это единственная система аллоАГ, против которой постоянно присутствуют натуральные АТ (агглютинины). /284/ Детерминантной группой АГ А является альфа-N-ацетил-Д-галактозаминил-(1-3)-галактозой, АГ В - альфа-Дгалактозил (1-3)- галактозой. /259/ АГ АВО (Н) выделяются в слюну и другие жидкие среды организма. /1993/ Rh-АГ (См. лекуцию по иммунологии репродукции) АГ ТРОМБОЦИТОВ - ? АГ мозга - MRC OX-2, HLA (астроциты, макрофаги, лимфоциты), VLA-гликопротеины, GM1 - ганглиозид, GA1 лимфоцитов и миелина мышей; GD3 - маркер активации или злокачественного перерождения астроглии; MAG - ГП, связанный с миелином; SGGLs, гликопротеин Leu 7, gp 50m gp55, gp 65, Thy-1 и др. MHC=ГКГ (major histocompatibility complex; главный комплекс гистосовместимости) Понятие возникло в 40-е годы после устанволения генетических законов совместимости тканей и обнаружения группы тесно сцепленных генов, различия по которым обусловливают наиболее резкую несовместимость тканей при пересадках и наиболее выраженные реакции отторжения. [MHC - изоантигены, которые при введении в аллогенный организм, вызывают состояние невосприимчивости. (в эмбрион-?)] АГ: 1. трансплантационные (преимущественно 1 класса) 2. определяют высоту иммунного ответа /ИО/ на те или иные АГ (Ir-гены ИО=immune response), т.е. это центральный аппарат функционирования иммунной системы (2 класса). Эту группу АГ можно рассматривать как 'суперАГ', так как она способна хорошо контролировать индивидуальность, антигенность клеточной поверхности, функцию комплемента, а также спсообность 'запускать' и энергично развивать ИО на чужеродные АГ. МНС является к тому же основной детерминантой предрасположенности или устойчивости к болезням. /303/79/ - 11 - ГКГ имеется у всех позвоночных и многих беспозвоночных животных. У разных животных он обозначается по-разному: HLA -(человеческий лейкоцитарный антиген) - у человека; Н-2 (Н-система) - у мышей (Н - histocompatibility - тканевая совместимость); Н-1 - у крысы [Ag B (H-1)]; B - у курицы; DL-A - у собак; GPL-A - у морской свинки; СhLA - у шимпанзе; RhL-A - у макак-резусов; RL-A - у кроликов; SL-A - у свиней; Антигены, кодируемые этими генами, принадлежат к категории аллоантигенов. /1790к/87/ Содержание антигенов в клетках разных органов неодинаково.

Практически каждая ткань содержит АГ гистосовместимости, в первую очередь лимфоидные органы. Если условно принять содержание Н-2 ангигенов у мышей - в селезенке за 1,0 (МАКСИМУМ), то - в ЛУ их содержание составит 0,7, - в печени - 0,5, - в вилочковой железе - 0,3 (столько же в легких, кишечнике, надпочечниках), - в почках - 0,1 _ - почти нет антигенов гистосовместимости -- на эритроцитах, в -- сердце, -- мозге, -- семенниках, -- скелетной мускулатуре. /1790к/87/ -- У человека молекул HLA мало в клетках головного мозга и жировой ткани. /6505/ У человека молекулы HLA на клетках появляются на 6 неделе беременности. /6505/ HLA (human leucocyte antigens, лейкоцитарные антигены человека) (имеются кроме лейкоцитов и на других клетках человека) У человека 23 пары хромосом. АГ HLA кодируются в коротком плече 6-ой хромосомы (у мышей - в 17-ой хромосоме), представлены 4 классами полиморфных генов. Их более 90 (внутриклеточные - I и внеклеточные - II - ? ). Считается, что HLA-cистема может вместить 10 5 -10 6 генов. /2855к/99/ _I класс . включает локусы А, В, С; _II класс . (D область) - сублокусы D, DR, DQ, DP; _III класс . - полиморфные гены. _IV класс . - гены, связь которых с HLA только предполагается.

Короткое плечо 6 хромосомы х Центромера HLA Классы II III I D I класс В С А II класс (D-область) DP DQ DR DN DO III класс C4b С4а ф.В C2 ФНО - 12 - III класс HLA Гены: - компонентов комплемента С2, С4,фактора В, - ФНО, - 21-гидроксилаза /6464/ Гены также полиморфны. В гаплоидном геноме имеется 2, а, возможно, даже 3 гена С4. /6472/83/ Кодируемая последовательность фактора В расщепляется на 11 экзонов; аминокислотные остатки, образующие активный участок, кодируются в 3 различных экзонах, подобно другим сериновым протеазам. /6472/83/ Гены III класса HLA регулируют В-клеточную дифференцировку и продукцию антител. /2855к/ Согласно данным XI Международного совещания по тканевому типированию - в локуле А кодируется более 20 антигенов, - в локусе В - более 50, - в локусе С - 10, - в локусе D: -- DP - 6, -- DQ - 9, -- DR - 24. /2855к/99/ Не решен вопрос о происхождении HLA-Dw антигенов, выявляемых с помощью гомозиготных клеток в реакции смешанной культуры лимфоцитов (МLC). Предполагается, что Dw-специфичности - результат сложного взаимодействия генов HLA-D-региона. /2855к/99/ Есть основания считать, что сублокус D находится в т.н. I-области, в которой расположены гены иммунного ответа, ответственные за его силу (Ir-гены; от 'immune response'). У мышей продукт Ir гена обозначается как Ia-белок, у человека - как _Ia-подобный белок .. Разные антигены локуса A и антигены локуса B обладают выраженной перекрестной реактивностью (кросс-реактивностью). В локусе А перекрестнореагирующими антигенами являются - А1-А3-А-11-А36, - А2-А28, - А19-А29-А30-А31-А32-А33, - А23-А24, - А25-А26-А34-А66; в локусе В: - В5-В35-В15-В51-В52-В53 - В7-В13-В22-В27-В40-В73, - В8-В14-В59, - В12-В21-В49-В50. /2855к/ НОМЕНКЛАТУРА HLA HLA-A HLA-B HLA-C HLA-D HLA-DP HLA-DQ HLA-DR А1 В5 В50(21) Сw1 Dw1 DPw1 DQ1 DR1 А2 В7 В51(5) Сw2 Dw2 DPw2 DQ2 DR2 А203 В703 В5102 Сw3 Dw3 DPw3 DQ3 DR3 А210 В8 В5103 Сw4 Dw4 DPw4 DQ4 DR4 А3 В12 В52(5) Сw5 Dw5 DPw5 DQ5(1) DR5 А9 В13 В53 Сw6 Dw6 DPw6 DQ6(1) DR6 А10 В14 В54(22) Сw7 Dw7 DQ7(3) DR7 А11 В15 В55(22) Сw8 Dw8 DQ8(3) DR8 А19 В16 В56(22) Сw9(w3) Dw9 DQ9(3) DR9 А23(9) В17 В57(17) Сw10(w3) Dw10 DR10 А24(9) В18 В58(17) Dw11(w7) DR11(5) А2403 В21 В59 Dw12 DR12(5) А25(10) В22 В60(40) Dw13 DR13(6) А26(10) В27 В61(40) Dw14 DR14(6) А28 В35 В62(15) Dw15 DR1403 А29(19) В37 В63(15) Dw16 DR1404 А30(19) В38(16) В64(14) Dw17(w7) DR15(2) А31(19) В39(16) В65(14) Dw18(w6) DR16(2) А32(19) В3901 В67 Dw19(w6) DR17(3) А33(19) В3902 В70 Dw20 DR18(3) А34(10) В40 В71(70) Dw21 А36 В4005 В72(70) Dw22 DR51 А43 В41 В73 Dw23 DR52 А66(10) В42 В75(15) Dw24 DR53 - 13 - А68(28) В44(12) В76(15) Dw25 А69(28) В45(12) В77(15) Dw26 А74(19) В46 В7801 В47 В48 Bw4 В49(21) Вw6 _Всего: HLA-A - HLA-B HLA-C HLA-D HLA-DP HLA-DQ HLA-DR более 20 - более 50 - 10 - 26 - 6 - 9 - 24 Примечание: Буква 'w' обозначает вновь открываемые антигены, нуждающиеся в подтверждении (после международной унификации символ опускается). Невыявленные, 'пустые' аллели называют blank-аллелями. /2443к/ Антиген/blank - не установленная серологически специфичность (определена молекулярным методом). АГ HLA I класса АГ HLA II класса СТРУКТУРА ГЕНОВ АГ полиморфны: АГ полиморфны: В _3 локусах . (А,В,С) содержится Район D - _4 локуса .(субрайона): разное количество аллелей.-х А 1-74 (более 20) DP 1-6 (6) В 5-78 (более 50) DQ 1-9 (3) Сw 1 - 10 (10) - знак 'w' DR 1-53 (24) сохранен для отличия от компонентов комплемента. /6479/ E /?/ F /?/ G /?/ Кодируется более 30 генами a -Цепь кодируется 13 генами, b -7 генами.

Примечание: DZ/DO - точно не охарактеризованы SB - cтарое обозначение генов DP DS - cтарое обозначение генов DQ DC/МВ - названия ликвидированы В дополнение к 'классическим' А,В,С локусам к первому классу относятся также гены E, F, G. Аллель - одно из возможных состояний гена. С помощью ПЦР (полимеразной цепной реакции) выявлены новые _субтипы антигенов .. В HLA - А2 установлено 12 _аллелей . (А0201-А0212), - B27 - 7 аллелей, - DP - более 50 аллелей, - DQ - порядка 40 аллелей, - DR - около 70 аллелей.

Отсюда четырехзначное обозначение антигенов. Так как во втором классе (D) возможен полиморфизм альфаи бета-генов, аллели обозначают с учетом цепи (А или В; два альфаи два бета-домена), несущей вариабельный участок, допустим DRA1-0402 и DRB2-0402. /2855к/99/ _Биохимический уровень Период полувыведения (Т 1/2 ) примерно равен 10 часам. В составе 90% белка и 10% углеводов. /284/ АГ HLA I класса АГ HLA II класса СТРУКТУРА АНТИГЕНОВ Трансмембранные двуцепочные гликопротеины (gp) 1) Тяжелая цепь (М. 44 кД) 1) альфа-цепь (34 кД) с 3 доменами - a 1 , a 2 , a 3 ; с 2 доменами - a 1 и a 2 2) легкая цепь (12 кД) = 2) бета-цепь (28 кД), бета-2-микроглобулин с 2 доменами - b 1 , b 2 . - 14 - Домены HLA гомологичны доменам иммуноглобулинов (т.е. по-видимому, произошли от одного гена; отсюда можно предположить значимость HLA в гуморальном ИО) a 3-Домен и b 2-микроглобулин [АГ DR Т-лимфоцитов состоят из гомологичны доменам Ig. 3 групп полипептидных цепей с М. от 26 до 34 кД, сходных с DR В-лимфоцитов] Домены a 1 и a 2 формируют Домены a 1 и b 2 формируют _щель (Бьоркмана .) /2800к/ щель (карман) Щель Щель закрытая Щель открытая 'Карман' для АГ закрыт с обоих 'Карман' для АГ открыт и презенконцов. тируемые пептиды имеют выступающие с двух концов 'кармана' наружные участки.

Положение пептида аркообразное прилегающее Число якорей пептидов ('карманов' в щели) 2 5-6 Шапероны (=стабилизаторы молекулы) и связывающие белки Калнексин Ii-цепь, калнексин Число остатков в пептиде 9-10 12-25 карман+АГ карман+АГ a 2 0 0 a 1 + a 1 0 0 b 1 + углеводная цепь= п -цепь a 3 0 0 b 2-микроглобулин a 20 0 b 2 (31 кД) ==== =========== ==== == ======= ==== =========== - ЦПМ ==== == ======= ЦПМ - цитоплазматический участок гидрофобный трансмембранный ( п -цепь после экспрессии сбрасывается) Гетеродимеры Кристаллизуются как димеры гетеродимеров, указывая на то, что их димеризация может быть частью механизма активации Тх. /7607/93/ Примечание: Домены - 'клубочки' ('подглобулы') глобулярного белка; b 2-микроглобулин не кодируется в системе генов HLA (гены расположены в 15 хромосоме). Структура подобна иммуноглобулиновым доменам (=клубочкам). Проксимальные домены a 3 - и b 2 -микроглобулина имеют третичные структуры, сходные со структурами доменов АТ, но при их взаимодействии формируется новая структура, не свойственная для иммуноглобулинов. /6462х/87/ Дистальные альфа-1- и альфа-2-домены имеют идентичную между собой структуру, не сходную с доменами Ig. В пространстве между спиралями обнаружена электронная плотность, представляющая неизвестный АГ. Пространство между a-спиралями (щель Бьоркмана), по-видимому, является местом связывания презентируемых чужеродных антигенов. /6462х/87/ Стенки _щели Бьоркмана . образованы внутренними поверхностями альфа-спиральных участков, а дно - бета-слоем. Со стенками щели связаны практически все гипервариабельные участки молекулы. /2800к/ Антигенный фрагмент связывается с карманом, образуемым a 1 и a 2 - доменами.

Структура краев кармана определяет размер антигенного фрагмента, а последовательность остатков - специфичность связывания.

Интересно, что фермент С1s (не кодируемый в III классе HLA) расщепляет b 2-микроглобулин и тяжелую цепь HLA I между a 2 и a 3 -доменами. В результате отщепляемые от мембраны фрагменты могут быть сайтами связывания для антигенных пептидов. /6471/90/ _Клеточный уровень АГ HLA I класса АГ HLA II класса ПРИСУТСТВИЕ - 15 - - почти все ядерные клетки - антиген-презентирующие клетки -- Т-лимфоциты (=АПК), в т.ч. -- макрофаги На моноцитах могут отсутствовать АГ DQ -- В-лимфоциты Слабее других АГ экспрессирова- -- эндотелиальные клетки ны АГ HLA C. -- клетки Лангерганса дермы - фибробласты - кератиноциты - клетки паренхимы щитовидной железы - эпителиальные клетки телец Гассаля тимуса - активированные митогенами Т-лимфоциты (3-11 сутки после стимуляции) - сперматозоиды - клетки плаценты - клетки-предшественники гемопоэза ОТСУТСТВИЕ - эритроциты /?/ - зрелые эритроциты - клетки трофобласта - гранулоциты /7077/ - нейроны Некоторые аллельные формы АГ HLA В не удается найти на тромбоцитах. РЕЦЕПТОРЫ ДЛЯ HLA - на Т-киллерах - на Т-хелперах СТИМУЛЯЦИЯ КЛЕТОЧНОГО ИО СТИМУЛЯЦИЯ ГУМОРАЛЬНОГО (и клеточного) ИО Двойное распознавание (HLA + чужеродный АГ) названо двойным распознаванием ( _MHC-рестрикцией .) HLA I-зависимая (CD8+) эффекHLA II-зависимая (CD4+) эффекторная система: торная cистема: - Тк - Тх (хелперы В-лимфоцитов) - Тs - Т-индукторы супрессии (хел.Тs) - часть LAK-клеток (подобных по - амплифайеры киллеров (хел. Тк) антигенному составу Тк и ЕКК - HLA II-зависимые киллеры - Т-лимфоциты в тканях с барьерной функцией - _На поверхности . клеток HLA располагается кластерами ('групповыми' скоплениями). /6505/ На ЦПМ находится порядка 1000 молекул HLA каждой специфичности. /2855к/ - HLA имеется на _внутриклеточных . микросомальных компонентах, в т.ч. ЭПС. /6505/ Генетические нарушения синтеза b 2-микроглобулина (I класс) приводят к тому, что синтезированные протеины I класса не достигают поверхности клетки и претерпевают разрушение внутри самой клетки. - АГ HLA _отрываются . от поверхности клеток и присутствуют в плазме крови в растворимом состоянии (сыворотка содержит порядка 14% активности HLA цельной крови). /1962б/ - АГ HLA могут в незначительном количестве _адсорбироваться на тромбоцитах, однако в основные АГ HLA, выявляемые на поверхности тромбоцитов, являются структурными компонентами мембраны. /6466/86/ ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ HLA Система HLA - самая полиморфная из всех известных антигенных систем. [Система АВ0 - 4 группы, система Rh - 2 основных варианта /присутствие, отсутствие/, система Кk - 3 разновидности и пр.] В списке ВОЗ насчитывается 148 антигенных специфичностей HLA: 23(А)+50(В)+10(С)+26(D)+6(DP)+9(DQ)+24(DR). 23(А) х 50(В) х 10(С) х 6(DP) x 9(DQ) x 24(DR) = = 14.904.000 гаплотипов Около 15 миллионов теоретически возможных разновидностей подобных гаплотипов Количество генотипов - 9,5х10 9 . - 16 - На каждой молкуле АГ HLA есть главная частная детерминанта, которая соответствует номеру антигена (А9, В35 ... ), а также другие участки, обладающие свойствами антигенных детерминант.

Последние обычно широко распространены в популяции и называются общими антигенами. /7077/ Полиморфизм АГ 1 класса обусловлен вариабельными участками, расположенными в строго ограниченных регионах доменов a 1 - и a 2-молекулы АГ. /7077/ DP - 2 гена b -цепи (настоящий и псевдоген, т.е. не экспрессируется) DQ - cамый полиморфный и полигенный район /6481/84/ (более 30 различных молекул). /6475/ 6 аллелей a -цепи (DQ a 1-8) и 5 аллелей b -цепи (DQ b 1-13)-? DR - 1 ген для a -цепи и 3 гена для b (DR b 1-3). НАСЛЕДОВАНИЕ HLA В большинстве случаев HLA наследуются как кодоминантные АГ (ребенок получает по одному аллелю каждого из локусов HLA от родителей). Наследование антигенов HLA-A,B,C происходит по аутосомно-доминантному признаку [аутосомы - все хромосомы, кроме половых]. /2855к/ Если не принимать во внимание возможность кроссинговера (рекомбинации составляют 1-2%), то можно сказать, что гены HLA сегрегируют 'в блоке'. У каждого человека на клетках содержится по две разновидности белков А, В и С локусов (один от матери, другой от отца). _6 видов АГ I класса = 2А + 2В + 2С От обоих родителей плод получает по гаплотипу. _Гаплотип . HLA - группа сцепленных генов, принадлежащих различным локусам, но локализованных на одной хромосоме, т.е. от одного из родителей. _Аллогенотип . = фенотип HLA = двойной гаплотип от обоих родителей.

Допустим, человек имеет фенотип HLA: А26,А43, В13,В67, С2, С7, DR1,DR14, DP2,DP4, DQ1,DQ5 (без повторных АГ). Тогда индивидуум будет иметь 12 разных АГ HLA по 2 из каждого локуса.

Меньшее количество АГ (6-11) у людей обусловлено частичной или полной гомозиготностью (А26,А26; В13,В13 и т.д.). /7077/ Гомозиготы чаще встречаются в изолированных популяциях, в родственных браках. Среди больных раком различной локализации значительно чаще встречаются гомозиготы. Среди 'долгоживущих' больных острым лейкозом не выявлено ни одного гомозиготы. /2855к-с.24/ Гомозиготность по HLA-B локусу неблагоприятно сказывается на течении бронхиальной астмы. /2855к/ Среди гомозигот увеличено число лиц с отягощенной наследственностью, с ранним началом заболевания (до 15 лет), гормонозависимостью, тяжелым течением болезни. /2855к/ Два гаплотипа отца: 1) А1, В8, С5,DR2, DР4,DQ3 Фенотип 2) А2, В12,С2,DR10,DP6,DQ1 отца Два гаплотипа матери: 1) А3, В41,С4,DR1, DP2,DQ2 Фенотип 2) А3, В16,С6,DR1, DP3,DQ2 матери Фенотип матери: А3, В41,16, С4,6, DR1, DP2,3, DQ2. ОТЕЦ МАТЬ Варианты ДНК ДНК ДНК ДНК сочетаний А1 А2 А3 А3 гаплотипов В8 В12 В41 В16 у детей: С5 С2 С4 С6 1+3-цепи DR2 DR10 Х DR1 DR1 6 1+4 DР4 DP6 DP2 DP3 2+3 DQ3 DQ1 DQ2 DQ2 2+4 1 2 3 4 гаплотип гаплотип гаплотип гаплотип от дедушки от бабушки от дедушки от бабушки Т.о., второй ребенок в семье будет иметь тот же набор АГ с вероятностью 1/4. /7077/ Спорное отцовство . Антигены HLA-A,B,C представляют собой постоянные иммуногене- - 17 - тические маркеры, полностью сформированные к моменту рождения ребенка и неизменяющиеся в течение жизни (за исключением ряда злокачественных гематологических заболеваний). /2885к/ _Формула Эссен-Меллера .: W = 100% / (100% + Y), где W - вероятность нахождения среди данной популяционной группы истинного биологического отца ребенка; Y - частота гаплотипа в данной популяции. /2855к-с.147/ Пример 1. HLA-фенотип ребенка - А1,9, В17,21, Сw2; - ' - матери - А1,34, В16,17, Сw2; - ' - мужчины - А9,11, В13,21, Сw3. Т.о., ребенок получил гаплотип матери - А1, В17, Сw2, отсюда гаплотип биологического отца - А9, В21, CwX, который имеется у мужчины. Так как гаплотип HLAA9, B21 встрепчается у 2% населения в данной популяции, то теоретическая вероятность отцовства 97,94% (согласно формуле Эссен-Меллера). /2855к/ Пример 2. HLA-фенотип ребенка - А 9,11, В18,21, Сw3,4; - ' - матери - А11,34, В18,39, Сw3; - ' - мужчины - А 3,28, В7,18, Сw2; Т.о., ребенок получил гаплотип матери - А11,В18,Сw3, отсюда гаплотип биологического отца - А9, В21, Cw4, которого нет у обследуемого мужчины. Вывод: отцовсиво невозможно. /2855к/ ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ HLA 1. _ Регуляция иммунного ответа . (ИО). - АГ HLA обладают уникальной способностью вступать в ассоциации с сотнями и тысячами пептидов собственного и несобственного происхождения и представлять эти пептиды Т-клеткам /7605/ ( _рецептор-опознавательная функция чужеродных молекул .). - Контроль иммунного ответа.

Полагают, что АГ HLA-D региона находятся в непосредственной связи с генами иммунного ответа ( _Ir-генами .). Считается, что HLA определяют силу иммунного ответа (генетически детерминированные различия в силе ИЛ не изменяются в течение жизни). /2855к/ - Сильный ИО характерен для носителей антигенов HLA -- B8, DR3, -- A2, В12 - Слабый ИО у лиц с АГ -- В7, -- В18 -- В35. /2855к/ - Регуляция межклеточного взаимодействия. - Регуляция активности комплемента. ОТСУТСТВИЕ HLA I класса ОТСУТСТВИЕ HLA II класса Иммунодефицит не развивается ^ Отсутствие пролиферации лимфоцитов в СКЛ (смешанной культуре лимфоцитов), отсутствие ГЗТ (отторжения трансплантата, лизиса Тк-ми) ^ Инфекция (поражение дыхательного и ЖКТ), тяжелые заболевания ОТСУТСТВИЕ И HLA I И HLA II КЛАССА (нарушение экспрессии HLA 6 синдром 'голых лимфоцитов') ^ Недостаточность иммунитета Больные погибают в раннем детстве. /7077/ Выживаемость аллотрансплантатов, совместимых по HLA-DR-антигенам, более высокая по сравнению с трансплантатами, совместимыми по HLA-А,В-антигенам. /2855к/99/ 2. Поддержание толерантности к собственным АГ (Тк, 'прощупывая' молекулы HLA, не лизируют собственные клетки). _ Маркеры индивидуальности .. 3. Регулируют процессы эмбриогенеза, размеры тела (органов). - 18 - 4. С ГКГ связаны - плодовитость - репаративная способность в отношении ДНК 5. Молекулы HLA регулируют синтез и уровень - ряда стероидных и половых гормонов (тестостерона, кортизона) - цАМФ - ряда лимфокинов - Некоторые HLA-антигены структурно сходны с рецепторами для гормонов щитовидной железы ( 6 патологическое связывание). /2855к/ 6. Антигены гистосовместимости связаны с патологией беременности . Несовместимость или сходство супружеских пар по отдельным HLA-специфичностям может быть причиной возникновения пороков развития и гибели плода. /2855к/ При наличии 3 сходных или перекрестно-реагирующих антигенов гестационные осложнения (выкидыши, преждевременные роды, мертворождения, анемии беременных) развиваются в 23% случаев, /2855к/ Чужеродные для матери АГ плода способствуют более эффективной имплантации бластоцист, способствуют развитию плаценты. /2855к/ 7. Определяет _ предрасположенность к заболеваниям . (Табл.). Ассоциированные с HLA cостояния и предрасположенность к заболеваниям АГ HLA Заболевания, состояния Источник А1 Гаплотип А1,В8 чаще встречается у долгожителей (высокий гуморальный ИО) /?/ 2855к/99 _Склонность к аутоиммунным и аллергическим _заболеваниям (сниженная активность Тs) 2855к Гаплотип А1,В8,DR3 чаще встречается у больных с аутоиммунными заболеваниями 2855к A1,B8 - Бронхиальная астма детей 2855к А1,В8 - Дефицит sIg A 2855к Болезнь Ходжкина 259 Гепатит А 2855к A1,B8,DR3 - хронический гепатит, гепато- 2855к мегалия Резистентность к менингококковой инфекции 2855к А2 Врожденная аномалия развития сердца 2351к Ген А2 - 'протектор' бронхиальной астмы 2855к Резистентность к ПТИ (пищевым токсико- 2855к инфекциям) А3 Идиопатический гемохроматоз 259 Хронический вирусный гепатит В 2855к Рак шейки матки 2855к А9 Рак шейки матки 2855к Спонтанные аборты 2855к А10 Пузырчатка 2351к Атопическая бронхиальная астма 2855к А11 Шизофрения 7930 А24 Шизофрения 7930 А28 Неблагоприятный прогноз у больных гипопластической анемией 2855к А30 Шизофрения 7930 А36 Шизофрения 7930 В5 Устойчивость к гломерулонефриту 2855к Устойчивость к аллергическому риниту 2855к Ген В5 - 'протектор' бронхиальной астмы 2855к В7 Устойчиаость к гепатиту 2855к Гиперреактивность по клеточному типу /?/ Туберкулиновая анергия 2855к Неблагоприятный прогноз при лимфобластном лейкозе 2855к Ген В7 - 'провокатор' бронхиальной астмы у женщин 2855к Повышенная чувствительность к условно- 2855к патогенным сальмонеллам - 19 - В8 Вирусный гепатит Гаплотип А1,В8 чаще встречается у долгожителей (высокий гуморальный ИО) 2855к ? Частота обнаружения снижена у долгожителей 303 _Склонность к аутоиммунным заболеваниям 2855к . Для носителей этого АГ независимо от возраста характерен иммунологический дисбаланс; старение сопровождается снижением уровней Ig G и Ig A, усиленной выработкой аутоантител при сохранении процента В-клеток. 2278к/96 Аутоиммунные заболевания щитовидной 2855к железы Геморрагический синдром 2885к Миастения гравис 2351к Системная красная волчанка (СКВ) 2351к Хронический аллергический ринит 2855к Резистентность к гриппу 2855к Резистентность к менингококковой инфекции 2855к Резистентность к рожистому воспалению 2855к В12 Криптогенный фиброзирующий альвеолит 2351к Инфекционно-аллергическая бронхиальная астма 2855к Ген В12 - 'провокатор' бронхиальной астмы у мужчин 2855к Предрасположенность к гриппу 2855к Рак шейки матки 2855к В13 Хронический аллергический ринит 2855к В14 Идиопатический гемохроматоз-? 259 Хронический тонзиллит 2855к В15 Устойчивость к гломерулонефриту 2855к Рак шейки матки 2855к В16 Стафилококковая, менингококковая инфекция 2855к В17 Устойчивость к гломерулонефриту 2855к Менингококковая инфекция 2855к В18 Гепатит В 2855к Резистентность к парагриппу 2855к Предполагается, что АГ HLA B18, В35 2855к имеют перекрестную реактивность с АГ вируса гепатита В (Соринсон С. и соавт.,1987) В21 Резистентность к парагриппу 2855к В22 Гепатит А 2855к В27 Анкилозирующий спондилит (ассоциации в 259 100% случаев) Поражение суставов (органов движения) 2855к - Ювенильный ревматоидный артрит 2351к - Инфекционные артриты 259 - Инфекционный иерсиниозный артрит 2351к Миеломная болезнь 2855к Синдром Рейтера 259 Лепра 2346к/94 Сниженная активность ЕКК ... 2346к/94 Перекрестная реактивность между HLA B27 и Yersinia Enterocolitica 2855к Ген В27 - 'протектор' бронхиальной астмы 2855к В35 Подострый тиреоидит 259 СПИД 87-10.53.514 Гепатит В 2855к Бронхиальная астма 2855к ВИЧ-инфекция 2855к В47 Врожденная гиперплазия надпочечников 259 В62 Инфекционные артриты Сw4 Инфекционные артриты Сw6 Псориаз 259 Хронический гепатит В 2855к DQ2 Биллиарный цирроз печени 2855к DQ5 Синдром хронической усталости (СХУ) 2453к DQ6 Резистентность к сахарному диабету 2855к DR1 Устойчивость к гепатиту и циррозу печени 2855к DR2 Рассеянный склероз 259 Прогрессирующая форма гломерулонефрита 2855к Тяжелые формы боррелиоза (болезни Лайма) 2654к/95 Зрительный неврит 259 Синдром Гудпасчера 259 Тиф 6473 - 20 - Желтая лихорадка 6473 Нарколепсия Туберкулиновая анергия 2855к Лепра 2855к Резистентность к сахарному диабету 2855к DR3 _Низкая фагоцитарная активность (по сравнению с DR2) 2278к/96 Склонность к аутоиммунным заболеваниям 2855к Аутоиммунные заболевания щитовидной 2855к железы Миастения Гравис 259,6484 Гепатит (активный, хронический) 2855к Геморрагический синдром 2855к Системная красная волчанка (СКВ) 259 Идиопатическая мембранная нефропатия 259 DR3,DR4 - сахарный диабет 2855к Гипертиформный дерматит 259 (Идиопатическая) болезнь Аддиссона 259 Болезнь Грэйвса 259 Инсулинзависимый сахарный диабет 259 Ювенильный диабет 2351к Лепра (проказа) 2346к/94 Герпесный дерматит 2351к Синдром хронической усталости (СХУ) 2453к Синдром Сика 259 DR4 Ревматоидный артрит (ассоциации в 80% 259,7539 случаев) Аутоиммунные заболевания щитовидной 2855к железы Пемфигус 259 Ig А-нефропатия 259 повышенная реактивность на туберкулиновые пробы 7539/87 Синдром хронической усталости (СХУ) 2453к DR3,DR4 - сахарный диабет 2855к DR5 Тиреоидит Хасимото 259 Пернициозная анемия 259 Саркома Капоши 87-10.53.514 Лимфоаденопатии 87-10.53.514 ВИЧ-инфекция 1445к,2855к Спонтанные аборты 2855к Гипотезы, объясняющие причины и механизмы связи между антигенами HLA и болезнями: 1. Гены HLA cцеплены с - генами иммунного ответа (Ir), локализованными на той же 6 хромосоме. - геном ФНО, - генами С2, С4, продукты которых (белки С2 и С4) способны опосредовать регуляцию иммунного ответа. 2. Гипотеза о молекулярной мимикрии. У микробов антигены могут быть аналогичными таковым в наборе системы HLA. Отсюда возможна гибель неинфицированных клеток у ряда лиц - носителей _пе .- _рекрестного антигена .. 3. Гены MHC-региона могут быть тесно связаны с генами, продукты которых не включены в иммунные реакции, но участвуют в патогенезе заболевания. 4. Антигены HLA на поверхности клеток могут фиксировать как рецепторы вирусов, так и их токсинов. /2155/82/ Степень сцепления заболеваний с определенным антигеном HLA зависит от частоты этого антигена в данной популяционной группе. /6459/89/ ПОПУЛЯЦИОННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ HLA-АНТИГЕНОВ У представителей всех наций и народностей выявляются все типируемые антигены гистосовместимости.

Однако некоторые гаплотипы встречаются гораздо чаще, чем можно было бы ожидать. Этот феномен носит название 'неравновесного сцепления' (т.н. гаплотипы-маркеры). - У белой расы доминируют АГ A1,2,3, В7,8, Сw5. - У монголоидов - А 9,11,24, 26,31,33,34,36,43, В13,15,40, - 21 - Вw52, Вw54, Вw61. Сw1, Cw3, DR4. - У негроидной расы - А 9,19,23, 28,30,33,34,36,43, В17, 42, 58, Сw2, DR3; По предположению Ч.Дарвина 'негроиды представляют собой продукт отбора против некоторых тропических болезней'. /2855к/ Для европейцев губительна тропическая малярия, для африканцев - туберкулез и сифилис. /2855к/ - У шимпанзе - А1,11,19, В17,22. Аллель А1 часто встречается в Европе и Индии, но не характерен для Юго-Восточной Азии /2855к/, японцев и пигмеев. - У эскимосов 90% населения содержит АГ А9. - У североамериканских индейцев - В 21. - У русских с высокой частотой представлены такие АГ как -- А1 (23% исследованных в г.Москве), А2 (50%), А3 (24%), А9 (22%) и А19 (23%) /2443к/98/; -- В7 (21%), В35 (20%), В5 (15%), В8 (13%), В12 (16%), В44 (15%); -- Сw7 (39%), Сw3 (21%), Сw4 (23%). /2443к/ -- DR2 (25%), DR3 (22%), DR5 (22%), DR7 (25%), DR52 (59%), DR53 (47%); -- DQ 1 (58%), и DQ3 (51%) обнаружены более чем у половины обследованных; DQ2 (33%). По сравнению с западно-европейской популяцией больше АГ А9, А10, А26, В7, В13, DQ3 /2192/82,2443к/, снижена частота антигенов А19, В8, В12, В44, DR2, DR4, DR5. /2443к/ В Забайкалье больше АГ А2 (40% населения), А3 (30%), А1 (20%). /2288к-х/ По России Забайкалье (по результатам обследования 60 человек) А10 - 10-22% (Ленинград, Новгород) А10 - 9% А11 - 8-13 А11 - 17 А19 - 31% А19 - 0 А25 - 4% (Москва),3-31% А25 - 15% А26 - 0-4%, А26 - 14%, А29 - 2 А29 - 7 В12 - 10-21 В12 - 20 В13 - 3-11 В13 - 13 В15 - 6-12 В15 - 11 В16 - 3-10 В16 - 3 В17 - 4-9 В17 - 9 В27 - 5-13 В27 - 7 В35 - 6-17 В35 - 15 В40 - 6-15 В40 - 6 DR1 - 20 DR1 - 39% DR6 - 23% DR6 - 10% Парные сочетания аллелей локусов (А,В,С,D) - гаплотип - могут указывать на генетическое и историческое родство популяций. /7077/ - У народов, предками которых были кельты (шотландцев, валлийцев, ирландцев) и у народов Скандинавии наиболее высока встречаемость гаплотипа А1,В8,DR3. По мере продвижения с севера на юг частота этого гаплотипа уменьшается. /7077/ - Для итальянцев характерен гаплотип А2,Вw58,DR2. Отсутствие гаплотипов-маркеров европейских популяций объясняется многочисленными смешениями популяций, имевшими место в истории континента. /7077/ Анализ полиморфизма генов HLA является неоценимым инструментом в изучении происхождения человека. /7605р/93/ Трансплантационный иммунитет HLA I класса не оказывает существенного влияния на выживаемость трансплантата в течении 1-5 лет. На результаты пересадки в большей степени влияют HLA II класса.

Совместимость по HLA-DR локусу увеличивает 5-летнюю выживаемость трансплантата в 2 раза. /2855к/ Важную роль в выживаемости трансплантата играет идентичность по гаплотипам, наиболее распространенным в конкретной популяции. /2855к/ Наиболее высокая антигенность - В7, В27, Вw35, малая антигенность у В14, Вw16, Аw19. /7535/ Наиболее высокой иммуноген- - 22 - ностью в популяции русских обладают АГ А1,2,9, В5,7,8,13,40. /2195/82/ ЭКЗОАНТИГЕНЫ АНТИГЕНЫ МИКРООРГАНИЗМОВ ( Инфекционные АГ ) I. АГ - вирусов - группоспецифические (характерные для - бактерий разных видов одного семейства) - грибов - видоспецифические - простейших - типоспецифические (определяют серологические варианты /=серовары, = антигеновары/ внутри одного вида) II. По расположению (рис. ) 1) Метаболические 2) Структурные - О -АГ (соматические) - фракций, рецепторов -- ЛПС (термостабильные, выделяются при разрушении грамотрицательных бактерий) - V - оболочечные, поверхностные АГ вирусов -- НА - гемагглютинин -- NA - нейраминидаза - S - нуклеопротеидные АГ вирусов (S-АГ от слова 'solubio' - раствор) - Н -АГ (жгутиковые) - термолабильные Н-АГ существуют в двух видах -- специфической (от А до Z и далее Z 1 ,Z 39 и т.д. -- неспецифической, т.е. групповой (включает антигенные компоненты, обозначаемые арабскими цифрами 1, 2 ... 9. - К -АГ (капсульные или оболочечные) - по природе - ПС или полипептидные). ПС кислые (содержат уронвые кислоты - глюкуроновую, галактуроновую и др.) Маскируют О-АГ (кипячение 6 образуются АТ к О-АГ), поэтому при одновременной иммунизации антигенами О и Н антитела образуются только к О-АГ. -- А - наиболее термостабильные (выдерживают кипячение в течение 2 часов) -- В - выдерживают 60 о 1 час -- L - лабильные. Vi-АГ брюшнотифозных бактерий, определяющий высокую вирулентность микробов (отсюда название) III. По природе на - белковые (нуклеопротеидные и др.) - полисахаридные (липополисахаридные Гмикроорганизмов) - тейхоевых кислот IV. Вирулентные АГ - токсины, эндотоксины, фимбрии, молекулы адгезии.

Отсюда защитное (протективное) значение имеют АТ к токсинам, вируснейтрализующие, стимулирующие фагоцитоз и активирующие комплемент. /Справка В НИИ микробиологии/ Протективные АГ - обеспечивающие иммунитет (защиту) к данному АГ. Например, АТ к НК не защищают. и пр.

Изменчивость микробных антигенов Среди бактерий _наиболее изменчивы АГ . гонококков (т.е. иммунная система не защищает от данной инфекции). Среди вирусов изменчивы вирусы гриппа, ВИЧ, гепатита.

Примерно то же происходит с опухолевыми клетками мышей: TL-антигены + АТ 6 клетки становятся TL-отрицательными./313/ В 40-х годах Бил (Beale) и Зоннеборн (Sonneborn) обнаружили, что обработка инфузорий антителами, специфическими к АГ жгути- - 23 - ков, вызывает прекращение их движения.

Однако если инфузории были метаболически активны, они вскоре вновь начинали плавать даже в присутствии антител.

Дальнейшие исследования показали, что инфузории утратили ранее присутствовавшие на их жгутиках антигены и у них образовался новый набор АГ. В присутствии антител к антигенам модуляция может возникать вновь, что сопровождается либо реэкспрессией первоначальных антигенов, либо появлением другого, нового набора антигенов. /313/78-с.138/ 'У нас на глазах Е.с. 0157Н7 приобрела способность продуцировать экзотоксин и вызывать вспышки с явлениями тяжелого гемоколита и уремическим синдромом со значительной летальностью.' /2600к/98/ Возбудитель туберкулеза приобрел множественную лекарственную устойчивость. /2600к/98/ _Антигенная стабильность . характерна для вирусов натуральной оспы, кори. /2600к/98/ Перекрестные (сходные) АГ микроорганизмов и человека Значимость перекрестных антигенов: 1. антигенная мимикрия патогенных микробов (за счет общих антигенов микробы могут маскироваться в организме хозяина, что обуславливает недостаточный синтез антител); 2. для организма хозяина они могут стать пусковым механизмом аутоиммуннх заболеваний.