Антигенно устройство на микроорганизмите

Антигените са вещества, които предизвикват имунен отговор чрез активиране на лимфоцити или предизвикване на производството на антитела. Различават се чужди и авто-антигени, в зависимост от това дали са продукт на чужда генетична информация (произхождат от бактерии, вируси, гъбични и др.) или са собствени клетки на тялото. Чуждите антигени включват бактерии, вируси, паразити, химикали и протеини или токсини, открити в храната. Екзогенни антигени или чужди са тези антигени, които са влезли в тялото отвън чрез инхалация, поглъщане или инжектиране. Реакцията на имунната система към екзогенните антигени често е субклинична. Чрез ендоцитоза или фагоцитоза екзогенните антигени достигат да антиген-представящите клетки (АРС) и се преработват до фрагменти. След това АРС представят фрагментите на Т-хелперните клетки (CD4 +) чрез използването на молекули на хистосъвместимост клас II (MHC) на тяхната повърхност. Някои Т-лимфоцити са специфични за пептид: МНС комплекса. Те се активират и започват да секретират цитокини - вещества, които активират цитотоксичните Т-лимфоцити, В-клетки, които секретират антитела, макрофаги и други частици.

Някои антигени започват като екзогенни и по-късно стават ендогенни (например вътреклетъчните вируси). Вътреклетъчните антигени могат да бъдат върнати в циркулация при разрушаване на заразената клетка.

Частта от антигена, която се разпознава от антиген-специфичните рецептори на Т- и В-лимфоцитите или чрез антитела се нарича епитоп или антигенна детерминанта. Антигенът се дефинира главно чрез неговата способност да се свързва с променливата Fab област на антитялото.

Химична природа на антигените (имуногени)

• Протеини - По-голямата част от имуногените са протеини. Те могат да бъдат чисти протеини или те могат да бъдат гликопротеини или липопротеини. Най-общо, протеините обикновено са много добри имуногени.
• Полизахариди - Чистите полизахариди и липополизахаридите са добри имуногени.
• Нуклеинови киселини - Нуклеиновите киселини обикновено са слабо имуногенни, но те могат да станат имуногенни, когато са едноверижни или когато са свързани в комплекси с протеини.
• Липиди - Като цяло липидите са не-имуногенни, въпреки че те могат да бъдат хаптени.

Антигенното устройство на микроорганизмите зависи от тяхната принадлежност (бактерии, вируси, гъбички), както и от устройството на клетъчната им стена и наличието на вещества, които индуцират имунен отговор в организма на гостоприемника.

Бактериалният антиген е молекула, която се намира на повърхността на бактериалната клетки. Когато попаднат в човешкото тяло, В-клетките създават антитела, за да маркират останалите бактерии за унищожаване. По повърхността на бактериалните клетки могат да се открият соматични О, капсулни К и флагеларни Н-антигени. Например, основните антигени на Е.coli са К, Н, F и О антигени. К-антигените са компоненти на полизахаридните капсули, Н-антигените са разположени върху флагелата, а О-антигените съставляват външните полизахаридни вериги, свързани с основния липополизахарид (LPS) на бактериалната клетъчна стена при Грам-отрицателните бактерии. F-антигените определят антигенната специфичност на пилите. O-антигенната специфичност се определя от захарната последователност на полизахаридните вериги. Тези термостабилни соматични O-антигени обикновено идентифицират серогрупата при различните щамове на Е.coli. Идентифицирани са повече от 170 O-антигенни E.coli серогрупи.

Вирусните антигени представляват токсини или други вещества, които причиняват имунен отговор в организма на гостоприемника. Вирусният протеин е антиген, определен от вирусния геном, който може да бъде открит чрез специфичен имунологичен отговор. Зрялата вирусна частица е известна също като вирион. Състои се от два или три основни компонента:

• Геном на ДНК или РНК, двуверижен или едноверижен, линеен или кръгов и в някои случаи сегментиран.
• Капсиди - вирусно кодирани протеини, обхващащи нуклеиновата киселина на вируса и определящи неговата антигенност, капсидът може да има кубична (ротационна), спирална или комплексна симетрия и се състои от субединици, наречени капсомери.

Рекомбинантните вирусни антигени съдържат част от вирусната последователност, което означава, че рекомбинантният антиген съдържа област, която може да бъде разпозната от различни антитела произведени от различни индивиди.

Тестове за откриване на бактериални и вирусни антигени

Тестовете за антиген / антитяло разчитат на факта, че има специфично антитяло за всеки антиген, така че всеки един може да бъде използван за откриване на присъствието на другия. Могат да се използват няколко различни техники, включително следното:

• Реакция преципитация

Когато протича реакция антиген-антитяло антигените и антителата се свързват, за да образуват подобна на решетка структура, която се утаява се на дъното на епруветката. Наблюдението на тази утайка може да потвърди наличието на специфичен инфекциозен агент.

• Реакция аглутинация

Аглутинацията се отнася до сливане, което възниква когато антигенът влезе в контакт с неговото съответно антитяло. Този процес наподобява процесите, случващи се в организма, когато антителата причиняват аглутиниране на антигени, което улеснява отстраняването на инфекциозния организъм. Наблюдението на реакция аглутинация спомага за откриването на специфични антитела, наприлер тези получени при сифилис или салмонелоза.

• Елайза

ELISA използва маркиране за идентифициране на неизвестни антитела или антигени в серумна проба. При тази техника антителата се маркират с определени ензими (протеини, които ускоряват химичните реакции в организма). Когато антиген и антитяло се свързват един с друг, ензимът предизвиква реакция, която предизвиква промяна на цвета, като по този начин идентифицира неизвестното антитяло.

Фиксирането на комплемента се отнася до реакция, при която антиген се свързва с антитяло, образувайки комбинация, която кара комплемента (комплексна група от кръвни протеини) да остане фиксиран на същото място. Откриването на тази реакция на свързване на комплемента води до идентифициране на оригиналния антиген.