Антигены (от греч. anti — против, genos — рождение)— чужеродные органические вещества, которые при введении в организм вызывают образование специфических антител, способных вступить в реакцию с антигенами.
Антигенами могут быть вещества белковой природы, соединения белков, липидов и полисахаридов, микробы и их токсины, клетки животных и растений, чужеродные сыворотки и др.
Полноценные антигены обладают способностью вызывать образование антител в организме и вступают с ними в определенное, специфическое, взаимодействие. Результат его можно наблюдать в пробирках при соединении антигена и соответствующего ему антитела.
Неполноценные антигены не вызывают образования антител в организме, но становятся полноценными, если их вводят в состав белка или они соединяющийся с белками организма. Среди неполноценных антигенов различают гаптены и полугаптены. Гаптены — сложные органические вещества, имеющие небольшую молекулярную массу (полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты).
Гаптены не способны вызвать образование антител, но при наличии готовых антител вступают с ними в реакцию. Взаимодействие гаптенов и антител можно увидеть в реакции преципитации.
Полугаптены — простые химические вещества (йод, бром, азокраски, азопротеины), которые в отличие от гаптенов при соединении с готовыми антителами блокируют их, но не дают видимых проявлений иммунологических реакций.
В природе широко распространены так называемые комплексные антигены, которые состоят из гаптена, играющего роль специфической группы, и белка-носителя. Сыворотки и тканевые жидкости животных и человека, антигены микроорганизмов и растений представляют собой комплексные антигены.
Свойства антигенов. Антигены обладают двумя свойствами:
1) антигенностью, т. е. способностью вызывать в организме выработку антител;
2) специфичностью, которая выражается в способности антигенов взаимодействовать только с теми антителами, которые выработались в ответ на введение данного антигена.
Антигенность вещества зависит от его чужеродности для организма, от величины и сложности строения молекулы, растворимости и коллоидного состояния в растворе. Все эти свойства присущи белкам или белковой части антигена.
Однако до сих пор остается невыясненным компонент молекулы, с которым связаны эти свойства. Антиген сохраняет свою чужеродность только в том случае, если его вводят парентерально: под кожу, в вену, мышцу.
В желудочно-кишечном тракте антиген расщепляется на более простые соединения — аминокислоты, жирные кислоты, сахара — и теряет чужеродность.
Величина молекулы и сложность ее строения имеют большое значение. Чем крупнее молекулы, тем сильнее выражена антигеннность. Молекулы с молекулярной массой менее 5000 редко стимулируют выработку антител. Наилучшими антигенами являются молекулы с молекулярной массой от 500 000 и выше.
Химическая структура вещества в значительной степени определяет активность антигена. Даже не-значительные изменения химической структуры одинаковых белков делают их разными антигенами.
Обязательным свойством антигена является его растворимость. Только в растворенном состоянии он может всосаться и вызвать образование антител.
Специфичность антигена определяется небольшим участком молекулы — детерминантной группой. Количество детерминантных групп может быть различным. Обычно их сравнивают с валентностью.
Валентность белковых антигенов определяется по числу молекул антител, которые может присоединить антиген. Молекулы антигена средней величины могут иметь валентность от 5 до 15, т. е. присоединяют к себе 5—15 молекул антител. Функции детерминантных групп выполняют углеводы, пептиды, липиды, нуклеиновые кислоты, ароматические группы.