1.1 Механизмы антигенного распознавания

Механизмы антигенного распознавания представляют собой сложный процесс, осуществляемый клетками иммунной системы для опознания и различения различных антигенов, таких как инфекционные агенты, мутантные клетки и чужеродные белки. Этот процесс включает в себя несколько ключевых этапов, начиная с обнаружения антигенов и заканчивая активацией эффекторных иммунных клеток.

Распознавание антигенов может происходить различными путями. Клетки B-лимфоцитов используют свои специфические иммуноглобулины (антитела), чтобы связаться с антигенами и образовать комплексы антиген-антитело. Т-лимфоциты, в свою очередь, распознают антигены, представленные на поверхности других клеток с помощью Т-клеточных рецепторов (ТКР), которые связываются с антигенами в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC).

После распознавания антигенов клетками иммунной системы антигены захватываются и обрабатываются клетками-презентерами, такими как дендритные клетки или макрофаги, и представляются на их поверхности в комплексе с молекулами MHC. Этот процесс называется антигенным представлением.

Далее следует активация эффекторных иммунных клеток. B-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, которые начинают продуцировать антитела, или могут презентовать антигены Т-клеткам для дальнейшей активации. Т-лимфоциты могут дифференцироваться в Т-помощников или цитотоксические Т-лимфоциты, которые направленно атакуют клетки, представляющие антиген. [3]

1.2 Роль эпитопов в вызове иммунного ответа

Эпитоп, или антигенная детерминанта — часть макромолекулы антигена, которая распознаётся иммунной системой (антителами, B-лимфоцитами, T-лимфоцитами). Часть антитела, распознающая эпитоп, называется паратопом. Хотя обычно эпитопы относятся к чужеродным для данного организма молекулам (белкам, гликопротеинам, полисахаридам и др.), участки собственных молекул, распознаваемые иммунной системой, также называются эпитопами.

Большинство эпитопов, распознаваемых антителами или B-клетками, представляют собой трёхмерные структуры на поверхности молекул антигенов, которые точно совпадают по форме и пространственному расположению электрических зарядов с соответствующими паратопами антител. Исключение составляют линейные эпитопы, которые определяются характерной последовательностью аминокислот (первичной структурой), а не пространственной организацией. Протяжённость эпитопа, который способен распознать B-лимфоцит, может достигать 22 аминокислотных остатков.

Эпитопы для Т-клеток представлены на поверхности антигенпредставляющих клеток, где они связаны с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC). Эпитопы, связанные с МНС I типа, обычно представляют собой пептиды, состоящие из 8—11 аминокислот, в то время как MHC II типа представляют более длинные пептиды, а нетипичные молекулы MHC представляют непептидные эпитопы, такие как гликолипиды. Эпитопы, которые узнают Т-клетки, могут быть только линейными и принадлежат антигенным молекулам, которые локализуются как на поверхности, так и внутри клеток.

Эпитопы могут определяться такими иммуноферментными методами как ELISPOT и ELISA, а также с использованием биочипов.

Молекулы ДНК, кодирующие эпитопы, которые распознаются известными антителами, могут быть «привязаны» к известным генам. В результате белковый продукт такого гена «с довеском» будет содержать соответствующий эпитоп, что позволяет следить за этим белком в условиях эксперимента. Для этой цели используются эпитопы c-myc, HA, FLAG, V5.

В некоторых случаях эпитопы дают перекрёстную реакцию. Это свойство используется иммунной системой в регуляции антиидиотипических антител, существование которых было предположено нобелевским лауреатом Нильсом Кай Жерне. Если антитело связывается с эпитопом какого-то антигена, его паратоп может стать эпитопом (то есть приобретает свойства антигена) для другого антитела. Если это второе антитело класса IgM, то его связывание усиливает иммунный ответ, если же оно класса IgG, то ослабляет. [1]