> Энциклопедический словарь Гранат, страница 565 > Антигены

Антигены

Антигены, вещества, которые при введении в организм вызывают в нем образование специфических антител и избирательно реагируют с последними как in vitro, так и in vivo (смотрите иммунитет, XXI, 572/74 сл.).

Давая такое определение А., нужно оговориться, что в понятие об антителах вкладывается различное содержание. Большинство иммунологов придерживается здесь старой гипотезы Эрлиха, считая антитела особыми клеточными и гуморальными веществами; некоторые же исследователи полагают, что под термином «антитела» нужно подразумевать не специальные вещества, а особые избирательно направленные на А. реактивные свойства клеточных и гуморальных систем организма. Эти свойства приобретаются организмом в результате тех физико-химических изменений, которые происходят в нем под влиянием антигенного на пего воздействия.

Учение об А., таким образом, затрагивает пе только ту главу иммунологии, где разбираются природа и свойства А., но гораздо более широкую проблему иммунитета, относящуюся к природе и свойствам антител, к специфичности реакции иммунитета и так далее Учение об А. за последние годы обогатилось целым рядом новых фактов и подвергается коренному пересмотру.

Современная иммунология различает полноценные и неполноценные А.; к последним принадлежат полуантигены, гаптеиы и нолугаптены. Отличительным признаком неполноценных А. является то, что они сами не в состоянии вызвать в организме образование антител, но дают специфические реакции с последними, тогда как полноценные А. и вызывают образование антител и реагируют с ними.

Полноценные А. представляют собой чужеродные для данного организма белки. Для выявления своей антигенной функции эти белки должны содержать ароматические радикалы (Obermeyer и Pick), должны обладать реактивным сродством к тканям организма и должны быть для него токсическими. А., как правило, являются коллоидами. Распад белковой молекулы отнимает у нее антигенные свойства. Ресинтезирование белковой молекулы под влиянием обратимого действия протеолитических ферментов, как это имеет место, например, у пластеииов, синтетически получаемых из протеоз казеина, снова сообщает подобным пластеинам антигенную функцию (Gay и Robertson), однако антитела к пластеинам не распространяют своего действия на исходную белковую молекулу (Germann и Chain).

Термическая коагуляция белковой молекулы изменяет ее антигенные свойства настолько, что антитело, вызванное в организме лсивотного коагулированным белком, действуя на последний, не действует па тот яге белок в иекоагулированном состоянии, и обратно. Нужно, однако, иметь в виду, что коагулированный белок сохраняет свои антигенные свойства лишь в том случае, если его коагуляция обратима (Wells), как это имеет место, папр., в случае термической коагуляции яичного белка. Но тот асе яичный белок при его коагуляции алкоголем (необратимая коагуляция) перестает служить А., так как утрачивает способность растворяться в организме.

Обработка белковой молекулы различными химическими радикалами (иодировапие, азотирование, этилирование, метилирование, ацетилирование и так далее) превращает эту молекулу в чуждую для того вида животного, от которого она получена (Landstei-ner). Антитела, вызванные подобной измененной белковой молекулой, дают специфические реакции только с последней и не действуют на неизмененную белковую молекулу (Landstei-ber и Jablong). Однако, они способны входить в соединение с теми химическими веществами, которыми была обработана белковая молекула.В результате такого соединения антитело, насыщенное подобным химическим веществом, перестает давать видимые иммунологические реакции с соответствующей ему химически измененной белковой молекулой, то есть наступает «гашение» этой реакции.

Перечисленные химические радикалы, обнаруживающие при указанных условиях свойство «гасить» специфическую реакцию, получили пазв. полугаптенов. Обермейер и Пик, а также Ландштейнер доказали, что белки, связанные с простыми и особенно азотсодержащими радикалами, утрачивают свою видовую специфичность. Реакция преципитации, появляющаяся в сыворотке животного, иммунизированного подобным белком, удается не только с ним, но и со всяким иным по видовому происхождению белком, если этот белок подвергся обработке тем же азотсодержащим радикалом.

Приведенные факты говорят о том, что организм, подвергшийся антигенному воздействию, способен регистрировать при помощи своих антител не только природу белковой молекулы, по и химические вещества, находящиеся в последнем в комплексном соединении. Отсюда, естественно, выдвигается вопрос, могут ли быть Л. вещества небелковой природы, и еслимогут, то при каких условиях. Вопрос этот большинством иммунологов решается в отрицательном смысле, однако некоторые исследователи теоретически допускают такую возможность (Ландштейнер), а другие подтверждают се рядом экспериментальных данных. Так, Барыкиным с сотрудниками: Фризе, Знльбером, Чериохвостовым, Кзц и др., установлено,(.что и простые химически вещества при подходящих условиях их коллоидального раздробления могут, парэнтерально введенные в организм, вызывать в нем появление специфических антител и избирательно реагировать с последними. Обстоятельными опытами Чернохвостов с полной убедительностью доказал, что, нанр., сыворотка кролика, обработанного коллоидом-мышьяком, дает избирательные иммунологические реакции с этим препаратом и лишь слабо действует на родственное химическое вещество, именно на коллоидальную сурьму, и обратно. Таким образом здесь намечается путь к будущей серодиагностике различных профессиональных отравлений (свинцом, ртутью и проч.).

Иммунологи, отрицающие за безбелковыми веществами антигенные свойства, которые возникают, как показывают опыты, при определенных условиях их физико-химического состояния (степень коллоидного раз-лробления, заряд и так далее), истолковывают эти опыты в том смысле, что А. в них являются не сами безбелковые коллоиды, а комплекс, образуемый ими с белками иммунизированного организма. Подвергаясь денатурации под влиянием подобных безбелковых веществ, белки становятся чуждыми для собственного организма. В этом заключается, по мнению большинства иммунологов (Wells и друг.), принципиальная разница между белковыми истинными, полноценными А. и безбелковыми quasi-А. Однако, никем еще ие доказано, что так называемые полноценные белЕсовые А. вызывают антигенное раздражение сами по себе, а не в сочетании с белками организма. Скорее можно считать доказанным обратное, так как только тот чужеродный белок антигепен, который обладает токсичностью, то есть способностью изменять (денатурировать) клетки организма. Главной же составной частью последних является их белок.

В сущности говоря, попытки вызывать антигенную функцию с одним каким-либо химическим веществом являются чистой абстракцией. Они противоречат естественным условиям, при которых действуют А. и наблюдается их действие иммунологами. В природе существуют только А. в виде или комплексных соединений, или смесей (Pick и Silberstein). Такие комплексные А. дают суммарное им-муиизаторгое раздражение организма, причем образование аптител может получиться даже не ко всем входящим в состав данного комплекса белкам, хотя бы каждый из этих белков сам по себе и являлся полноценным А. В рассматриваемом случае конечный иммунизаторный эффект зависит от взаимной конкуренции составных частей комплексного А. Установлено, что иммунизация, наир, смесыо культуры бр. тифа или холеры со свиной или лошадиной сывороткой, задерживает образование специфических агглютининов к названным микробам. Такая лее задержка может быть вызвана не только конкуренцией белковых частей А., но и линоидными частями последних, способными блокировать системы организма, вырабатывающего антитела. Очевидно, что организм должен реагировать па имму-низаторное раздражение, наносимое ему комплексным А., избирательно, вырабатывая специфические антитела в адрес не всех, а только определенных составных частей подобного А.

Главными составными частями природного комплексного А. являются белки, жиры и углрводы. Что касается жиров, липоидов, то пх антигенное значение большинством иммунологов отрицается но следующим двум сообралсепиям: 1) липоиды химически по различимы, далее если они происходят от разных видов лсивотиых, — следовательно, они ие могут быть чулсеродными (Levene) и специфическими (Thiele и Embolton); 2) они песут отрицательный электрический заряд, такой же, как органы и кровь лсивот-ных, и вследствие этого их реактивное соприкосновенно с тканями лсивотного организма по молсет иметь место, хотя бы их биохимическое сродство к последним и было налицо iTamari). Перезарядка липоида или соединенно его с белковои молекулой, обволакивающей и маскирующей отрицательно зарялсеппую лнпоидную частицу, делает липоид активным участником в антигенном раздражеппи и сообщает ему способность реагировать с появляющимися в результат» послодпого антителами. Дотальпоо ознакомление с участием липоидов в антигеппом раздралсеиип стало возмолепым со времени открытия такпазыв. гетерогенного А. Форсмаипа (Forsmann), представляющего собой липоидпо-протепповый комплекс и в отличие от обычных А. по изменяющегося даже при т-ре в 120° С (Bull). А. Форсман-па при воздействии па пего липоидных растворителей распадается на дво фракции: протеиновую и липопдпую. Липоидная фракция теряет способность к иммупизаторпому раздралсенпю, по сохраняет способность реагировать с антителами (гемолизины), вызванными А. Форсманиа, то есть эта фракция является гаптеном. Работами Ландштей-пера и Симмиса (Simmis). Doerr’a и llal-lauer’a, Witobshy’oro и Solter’a и др. показано, что подобный лппоидпый гаитен молсет быть реактивирован до полпоцепного А. различными сыворотками, растворами белков и вытялскамп из бактерий. Так жо точно ведут собя другпо липоиды, как, папр., лецитин, холестерин, липопдные вытяжки т эритроцитов и бактерий (Landstciner nScheor,. Sachs, Simeons, Sachs и Klopstock). Белок при этом но вступает с липоидом в химическое соединение, а лишь в адсорбционную связь. Такой белок, сообщающий липоиду аптигеп-пыо свойства и усиливающий его действие до полноценного А., получил название шлеи по pa (Дорр и Халдяуэр). Замечательно, что антисыворотка, полученная при иммунизации лсивотного белково-липоидиым комплексом, даот два ряда аптптол, которые могут быть разделепы друг от друга при последовательном истощонин этой аптисы-вороткп белковой и липопдпой фракцией, взятыми отдельно. Таким образом липоиднаяфракция в сосдппопип со тлеппсром-бсдком действует как полноценный А. Раздельная жо пммуппзация лнпоидом но даст образования аптптол.

Пользуясь аптп генными свойствами лп-лоидов, когда они находятся в сочетании с шлепперамп-белкамп, удалось показать специфические различия дппоидов между собой.

Второй важной составной частью природных комплексных А. являются, как сказано, углеводы, хорошо изученные в бактериальных А., представляющих собой, как правило, соединенно белков с жирами и углеводами. Углеводы типа полисахаридов подучены почти пз всех патогенных бактерий. Первый, кто выделил углеводную часть бактериального брюпню-тифозного А. и подверг ее иммунологическому пзучепию, был Ник (Pick) в 1912 году Аналогичное вещество было в 1917 году пайдспо в крови и моче пневмопика Доносом (Dochoz) и Эвери (Avery). Позже Цнпсср (Zinsser) открыл подобпые же вещества, пазваппые им «остаточпымп А»., в туберкулезпой культуре, а совместно с Паркером (Parker)— в рлдо другпх бактерий. Со времени работ Эвери и Гейделъбсргера (Hciilelbcr-gcr) пад пневмококковыми культурами и фрпдлендеровской палочкой антигенное зпа-чепио полисахаридов получило прочпое обосповапие. Этими авторами, как и пх последователями, было установлено, что бактериальные полисахариды играют в комплексных А. роль гаптенов, то есть сами по ссбо по вызывают образования антител, по специфически реагируют с антителами, полученными при пммуппзацпп цельной бактериальной клетки, куда они входят как составная часть. При этом оказалось, что морфологически сохранившаяся бактериальная клетка даот специфические антитела. Ирп дезинтеграции лее последней типовых специфических антител пе получается, а появляются лишь антитела к оо протсиповой части. Отсюда следовало: 1) .то бактериальный гаптсн-полпсахарпд по может быть активирован до состояния полноценного А., как это имеет место у гаптспов-лвпоидов при соодиионип пх с сооветствующпм про-теппом; 2) что в провокации типовых спо-цпфпчеекпх антител полисахариды играют важное значение.

| Химический апализ бактериальных углеводов, обладающих свойствами гаптенов, показывает, что опи со-тоят из сахаров и сахарных кислот и прпнадлеясат к классу полисахаридов. Большое количество простых сахаров, глюкоз, гексоз, пептоз, вместо с сахарпымп кислотами и сахарами, содержащими азот, и обязательное присутствие сроди них множества изоморов создаютбсскопсчпоо разнообразие углеводных тап-тепов (Цппсор и Мюллер). А если принять во внпмапие факты,экспериментально установленные Avory и Coobel’cM и говорящие о том, что один асимметрический углеводный атом в сахарном радикале ужо достаточен, чтобы изменить специфические свойства, протоппо-угловодпого А., то станет понят-пым значение для образования типовых специфических антител тех полисахаридов, которые характеризуют данный вид бактерии. Рейматш (Kcimann) показал, что культуры пневмококков, по вырабатывающие специфических углеводов, теряют своп типовые серологические свойства и обпарулсивают лишь аптпгеппоо видовое, по но типовое действие. Авпрулснтпыо пневмококки не имеют специфических углеводов. Поэтому прав Шимаив (Schiemann), когда оп утвер-лсдаот, что выработка бакторпальпой клеткой специфических углеводов является необходимым условием со типовой специфической аптпгсппости и ее внрулептности. Способность бактериальной клетки вырабатывать типовые специфические углеводы связана с капсулой (luiianell, Smith и друг.).

Углеводы бактериального комплексного h, отличаются необычной стойкостью к впега-ппм воздействиям. Так. специфические углеводы ппевмококка, туберкулезной палочки, инфлуэпды и так далее пе разрушаются дал;© кипячением. Это свидетельствует о том, что мы имеем здесь дело действительно е веществами пнзкого молекулярного веса.

Учение об углеводах и их специфических свойствах в комплексных А. сблшкаст их действио с действием тох химических радикалов (полугаитспов), о которых речь шла выше и которые в опытах Обирмейера, Пика, Лапдштойиера и его сотрудников, присоединяясь к протеиновой молокуло путем пзмепснпЙ в солеобразующих группах этой молекулы и при нетронутости со ароматического ядра, вызывают глубокие и специфические изменения в аптпгеипых свойствах всего комплекса.

Апализ пзлолсеппых фактов и паблюдспий приводит к обп(ему заключению, что по только три важнейших оргаппчоекпх вещества: белки, лепры и углеводы, по и вещества простого химического состава с низким молекулярным посом могут быть носителями тех своеобразных и специфических свойств, которые в пммупологни связываются с понятием об аитнгсипом дойстнии и с самым представлением о природо А. Аптигепная функция, иовпднмому, является одним из свойств любого химического вещества па определенном этапе его существования.

Литература. Даринин, <А.». Б. Мод. Энн., т, 2; его же, «П.мм)нитет как фРКпил состоипил», Жури“, экси. биологии, 1927, № J6; Барыкин, Фри$с и Зилъбср“.

Моек. Мед. Журнал, 1925, № 1; Чернохвостое, Журп. оксII. биологии, 1927 г. Ле 20, 1929 г, № 28, 1930, № 17; Мануйлова, «Л. полноценные и неполноценные», ibid., 130; Уэллс, «Химия иммунитета», 1929; Schmidt, <Zor Biologie dcr Lipoide mit beflonderer Beriicksichti-gun“ ihrer Antigonwirkung», 1922;Picko und Silhcrslcin, «HandbuchderpathogcnenMikroorganismen»,l928, Lief.15,

В. Барыкин.