Антигены и метаболиты гельминтов как регулирующие факторы противопаразитарного иммунитета

Антигены являются определяющими и регулирующими внешними факторами иммуногенеза. Слабую способность иммунной системы хозяина успешно противостоять инвазии долгое время необоснованно ассоциировали с малой иммуногенностью гельминтов. На самом деле, как показали многочисленные исследования, гельминты абсолютно полноценны в антигенном отношении.Самым важным фактом оказалось то, что они обладают определенным набором специфических механизмов, обеспечивающих одновременно избегание факторов защиты организма хозяина и выработку необходимых продуктов, регулирующих работу соответствующих генов хозяина, обеспечивающих относительно безопасный переход паразита из одной экологической ниши (внешняя среда) в другую (организм хозяина). В последние годы ученым удалось продвинуться в решении этой загадки и расшифровать некоторые механизмы манипуляции гомеостазом и иммунитетом хозяина со стороны паразитов. Оказывается, в процессе эволюции у паразитов выработалось великое множество эффективных механизмов «маскировки» собственных антигенов и механизмов ослабления иммунного ответа со стороны организма хозяина (человека) за счет иммуносупрессии и включения аутотолерантности.

Как известно, определяющими и регулирующими внешними факторами иммуногенеза являются антигены: их химическая природа, количество, место проникновения в организм и способ презентации иммунной системе. Все они являются наиболее важными условиями, определяющими такие показатели иммунного ответа, как интенсивность, длительность, специфичность и т. д.

Cчитается, что антигенами могут быть в основном белки и углеводы. В свою очередь липиды, нуклеиновые кислоты и другие органические вещества эффективны лишь в составе комплексных соединений (например, в комплексе с белками), определяя при этом не иммуногенность, а специфичность антигена, так как она определяется преимущественно более мелкими коньюгатами на поверхности крупного белкового носителя (их называют гаптенами), а иммуногенность – самим белковым носителем.

В многочисленных исследованиях было установлено, что практически в любой молекуле антигена есть несколько участков, ответственных за взаимодействие с активными центрами антигенраспознающих молекул – детерминант, или эпитопов [1]. Распознавание эпитопа рецептором – пусковой момент иммунного ответа. Антитела, продуцируемые в результате такого ответа, будут соответствовать по своей специфичности рецептору и, следовательно, будут специфичны упомянутому выше эпитопу.

Наиболее сильными антигенами считаются высокомолекулярные белки. Однако эксперименты показывают, что проведение иммунизации липопротеидами или нуклеопротеидами (или коньюгатами), вызывает выработку антител, способных реагировать как с протеидом-носителем, так и с липидами и нуклеиновыми кислотами. Антитела такого рода встречаются у людей в виде аутоантител. С позиций современной иммунологии иммуногенность обусловлена преимущественно способностью антигена активировать дифференцировку Тh0-клеток в Тh1- и Тh2-хелперы, поскольку развитие адаптивного иммунитета требует обязательной кооперации В-лимфоцитов с Т-хелперами.

Помимо формирования сложных пространст­венных структур, определяющих иммуногенность (например, α-спирали у белков), размер молекулы антигена также важен для увеличения числа эпитопов, распознаваемых рецепторами лимфоцитов, то есть для повышения валентности антигена [1]. С повышением числа идентичных эпитопов иммуногенность коньюгата растет, даже если его размеры сильно не увеличиваются.

Существует еще одно свойство антигенов, от которого зависит их иммуногенность: они должны принадлежать к классам полимеров, из которых построены организмы высших животных. Полагают, что это обусловлено необходимостью деградации молекулы антигена для формирования на его основе лиганда для рецепторов Т-клеток (TCR). Такой деградации не произойдет без наличия соответствующих ферментов в организме инфицируемого хозяина.

Слабую способность иммунной системы хозяина успешно противостоять инвазии долгое время необоснованно ассоциировали с малой иммуногенностью гельминтов. На самом деле, как показали многочисленные исследования, гельминты абсолютно полноценны в антигенном отношении.

Одним из важных моментов в процессе взаимодействия организма человека с гельминтами и их слабого сенсибилизирующего воздействия является незначительный и слабый контакт поверхностных антигенов паразита с тканями хозяина. Но при этом происходит активная иммунная реакция хозяина на продукты метаболизма (секреторно-экскреторные продукты – СЭП) и продукты распада паразитов. Такие антигены подразделяют на экзо- и эндогенные [2].

Экзогенные антигены выделяются и поступают в организм хозяина в процессе жизнедеятельности гельминта в личиночной или в половозрелой стадии, постоянно сенсибилизируют его и вызывают развитие иммунных реакций.

Эндогенные антигены образуются и действуют на организм человека после гибели и распада паразита. Эти белковые субстанции, уже не связанные с поверхностными мембранами тканей паразита, обусловливают наиболее заметные ответные иммунные и даже аллергические реакции.

Замечено, что гельминты, однажды «поселившись» в организме человека, могут долгие годы проживать в нем, оставаясь при этом малозамеченными или незамеченными вовсе. Казалось бы, иммунная система в ответ на проникновение гельминтов должна отвечать целым каскадом реакций, направленных на гибель паразита. Это и воспаление, и активация фагоцитоза, и пролиферация эозинофилов, и цитотоксическое действие, и усиление активности бокаловидных клеток и др. К эффективным механизмам иммунного ответа, направленного против гельминтов, должны относиться и специфические антитела, Т-клетки, тканевые базофилы, макрофаги, активированные Т-хелперами, клетки-киллеры и др. [3]. Однако зачастую этого не происходит.

Общая эволюционная история паразитов и их хозяев привела к тому, что патогены гельминтов должны обеспечивать не только их проникновение, сохранность и размножение внутри организма хозяина, но и способность активно воздейст­вовать на...

Гришина Е.А.