Чужеродные белки это антигены

Пищевые белки, попавшие в кровь человека, являются чем: антигенами, антителами, ферментами?

Чужеродные белки это антигены

Белковые молекулы имеют сложную структуру и состоят из аминокислот. Последние являются материалом для сборки белков, из-за чего любой живой организм нуждается в постоянном их пополнении.

Основным источником аминокислот является любой пищевой протеин, который должен попасть в пищеварительную систему организма и расщепиться до элементарных компонентов. При этом пищевые белки, попавшие в кровь человека, являются иммуногенными веществами, чье присутствие внутри сосудов недопустимо.

Любой чужеродный протеин, который непосредственно контактирует с внутренней средой организма, наносит последнему вред и выступает в качестве антигена.

Характеристика пищевых белков

В случае обычного пищевого поведения, которое исключает каннибализм, в пищеварительную систему человека поступают преимущественно те вещества, которые в норме в теле отсутствуют. Это значит, что все пищевые белки, попавшие в кровь человека, являются чужеродными.

Потому перед их усваиванием они должны быть расщеплены до элементарных составляющих — аминокислот. Данная необходимость объясняется тем, что любой белок имеет некоторые свойства, наличие которых объясняется специфической химической и пространственной структурой.

Часть из них являются ферментами, а некоторые — это яды.

Любой белок сохраняет свои свойства, пока имеет прежнюю пространственную структуру. И наиболее надежным и энергетически правильным способом его усвоения является как раз полное расщепление, которое состоит из стадии денатурации и постепенного разрыва пептидных связей.

Без расщепления все пищевые белки, попавшие в кровь человека, являются антигенами.

Более того, внутривенное введение пищевых протеинов грозит быстрой смертью человека, тогда как введение аминокислот или дипептидов в кровь может быть использовано спортсменами или истощенными пациентами с белковым голоданием без вреда для организма.

Контакт чужеродных белков с иммунной системой

При изучении иммунологии и микробиологии в качестве теста, призванного выяснить уровень владения материалом, обучаемым могут задаваться провокационные вопросы.

Например, вопрос подобного характера: пищевые белки, попавшие в кровь человека, являются чем? Если это компьютерное тестирование, то могут быть предложены следующие варианты ответов: антителом, ферментом, антигеном, гормоном.

Единственно правильным вариантом является антиген, так как любой чужеродный белок во внутренней среде организма атакуется иммунной системой и воспринимается как ксенобиотик или яд. Он также не может быть витамином.

Причины возникновения иммунной реакции

Организм способен использовать для своих нужд только те белки, первичная структура которых закодирована в его геноме. Это означает, что даже попадание в кровь фермента, в норме существующего у человека, вызовет реакцию иммунной системы.

Произойдет это из-за недопустимости нахождения определенных веществ в некоторых биологических средах. Например, внутриклеточные ферменты, в норме присутствующие в митохондриях или в ядре, при попадании в кровь являются чужеродными.

А потому воспринимаются иммунной системой как антигены и устраняются макрофагальной системой.

Исключением являются только те белки, которые полностью соответствуют по структуре некоторым ферментам или гормонам. Например, искусственно синтезированный инсулин при введении в кровь не вызывает иммунной реакции.

Происходит это из-за того, что он имеет такую же структуру цепочки и электрический заряд, как и у естественного инсулина человека. Однако инсулин — это не пищевой белок. Попав в кровь человека, он является гормоном.

Но все остальные пищевые белки при внутривенном введении оказывают значительный вред.

Для успешного усваивания пищевые белки должны быть расщеплены в пищеварительной системе. Тогда в кровь они смогут попасть уже в виде аминокислот, потеряв свою структуру.

В такой форме они могут использоваться клетками для биосинтеза своих неиммуногенных белков, которые будут выполнять функции гормонов, медиаторов или ферментов внутри клетки или в крови.

Высказывание о том, что пищевые белки, попавшие в кровь человека, являются ферментами, антителами или гормонами, ложное. Они остаются только антигенами, и ничем иным быть не могут.

Почему чужеродные белки не являются антителами

Чтобы окончательно разобраться, почему чужеродный белок не может быть антителом, нужно грамотно понимать ход иммунных процессов. Антитело — это сложный глобулиновый протеин, который синтезируется плазмоцитами иммунной системы человека. А антиген — это молекула, которая вызывает реакцию иммунной системы.

Все пищевые белки, попавшие в кровь человека, являются антигенами. При первичном контакте они поглощаются макрофагом, который распознает структуру протеина и трансформируется в антигенпрезентирующую клетку. На основании информации, полученной после лизиса антигена, синтезируются иммуноглобулины.

Последние и являются антителами.

Синтез антител

Антитело — это белковая молекула, синтезированная в организме человека с целью устранения специфического антигена. Оно синтезируется в ответ на появление антитела во внутренней среде организма.

Механизм их взаимодействия можно выразить так: антитело, в случае контакта с антигеном, позволяет макрофагу начать массовое уничтожение чужеродного белка, минуя стадию презентации антигена на своей мембране.

Синтез антител — это способ перехода от клеточного иммунитета к гуморальному, а все пищевые белки, попавшие в кровь человека, являются антигенами, которые необходимо устранить.

Исход введения пищевого белка в кровь

Гипотетический результат внутривенного введения чужеродного белка сложно прогнозировать, так как он зависит от конкретного протеина и его дозы.

В минимальных дозах разовьется иммунная реакция, а протеин будет поглощен макрофагами, которые предоставят антигены плазмоцитам. Последние примерно через 2 недели синтезируют антитела.

В случае повторного введения белка в кровь произойдет реакция не клеточного, а гуморального иммунитета. При этом пищевые белки, попавшие в кровь человека, не являются антителами.

Введение белков в большом количестве

В большом количестве пищевые протеины, введенные непосредственно в кровь, приведут к смерти за счет нарастающей почечной недостаточности или эмболии легочной артерии. Последний вариант возможен при введении белка в составе масляных растворов или в виде твердых частиц. Однако конкретных экспериментов, призванных подтвердить такие гипотезы, не проводилось по этическим соображениям.

Очевидно, что организм не может усваивать белки из крови, а использует для своих нужд только компоненты, из которых они состояли.

Тогда следует ответить на вопрос: в случае прямого внутривенного введения, пищевые белки, попавшие в кровь человека, являются антителами, антигенами, ферментами или витаминами? Ответ – антигенами.

Некоторая их часть без расщепления и вовсе является ядом. Попадая непосредственно в кровь, они не обезвреживаются печенью, а потому способны убить человека.

Источник: https://FB.ru/article/359022/pischevyie-belki-popavshie-v-krov-cheloveka-yavlyayutsya-chem-antigenami-antitelami-fermentami

Как работает иммунная система человека?

Чужеродные белки это антигены

«Человеческое тело – это разговор, проходящий как внутри клеток, так и между ними» – Даниэль Хиллис.

Комар, приземлившийся на вашу руку, впрыскивает химические вещества в вашу кожу и начинает питаться. Вы бы даже не заметили его присутствие, если бы не красный след, оставшийся после него с небольшим кожным зудом. Приятного мало, но эта маленькая шишка – знак того, что вы защищены иммунной системой, предохраняющей ваш организм от заболеваний и инфекций.

Иммунная система

Эта система представляет собой обширную сеть клеток, тканей и органов, управляющую вашим организмом в целях уничтожения угрозы для здоровья. Без неё, под воздействием миллиардов бактерий и вирусов, даже такие вещи, как порез об бумагу или сезонная простуда, могли бы стать фатальными.

Иммунная система основана на миллионах белых кровяных клетках, называемых лейкоцитами и производимых костным мозгом. Эти клетки проникают в кровь и лимфатическую систему – сеть сосудов, которая очищает клетки и ткани организма. Наше тело буквально кишит лейкоцитами.

На каждый микро литр крови приходится от 4 до 11 тыс. клеток.

Лейкоциты

Во время движения по крови, лейкоциты напоминают настоящую службу безопасности, а реагирует эта служба безопасности в основном на антигены, молекулярные следы которых сигнализирует о присутствии посторонних веществ в организме, а после их обнаружения требуется лишь несколько минут для реагирования иммунной системы на неприятеля. Организм могут атаковать совершенно разные болезни, поэтому реакция иммунной системы должна быть готова ко всему. Именно поэтому существует огромное количество типов лейкоцитов, способных бороться с разными угрозами по-особенному, но несмотря на широкое многообразие принято выделять две группы лейкоцитов.

Фагоциты

Первая группа, фагоциты. По первому зову иммунной системы макрофаги и дендритные клетки поступают в кровь. Находясь в крови, они уничтожают инородные клетки, попадающиеся им на пути, попросту потребляя их. После этого фагоциты определяют, какой именно антиген они поглотили и передают эту информацию второй большой группе клеток ответственных за защиту организма, лимфоцитам.

Лимфоциты

Лимфоциты, называемые Т-клетками, отправляются на поиски инфицированных клеток организма и обезвреживают их. Кроме этого, B-клетки и T-клетки используют собранную информацию об антигенах и на ее основе, начинают производить специальные белки, называемые антителами. И это, пожалуй, гвоздь программы.

Антитела

Каждому уникальному антигену соответствует антитело, на котором этот антиген защелкивается подобно замку и ключу. В результате этого уничтожаются вредоносные клетки.

B-клетки могут производить миллионы таких антител, способных распространяться по организму в поисках неприятелей, пока они не уничтожат все возможные угрозы.

Во время таких процессов проявляются привычные нам симптомы, например: температура или отек, помогающие иммунной системе бороться с вредителями. Повышенная температура тела препятствуют распространению вирусов и бактерий, так как они чувствительны к температуре.

При повреждении клетка выделяет химические вещества, способствующие распространению жидкости в окружающей ее клетке. Отсюда появляется отек. К тому же это привлекает фагоциты, поглощающие вредоносные и поврежденные клетки.

Обычно иммунная система справляется с болезнью за несколько дней. Она не всегда сможет предотвратить заболевание, но это вовсе не ее задача. Хотя конечно через некоторое время иммунная система дает свои плоды, она помогает развивать долгосрочный иммунитет.

Иммунитет

Когда B и T-клетки обнаруживают антигены, они могут использовать информацию о них для более быстрого распознавания в будущем поэтому, когда антигены встречаются повторно, клетки могут в ускоренном режиме подобрать антитела для уничтожения угрозы до ее большего распространения.

Именно так и вырабатывается иммунитет, например, к той же ветрянки. Хотя не всегда это работает так, как должно. У некоторых людей есть аутоиммунные заболевания, обманывающие иммунную систему и заставляющие ее атаковать клетки собственного тела.

Такие отклонения лежат в основе таких болезней, как артрит, сахарный диабет 1-го типа и рассеянный склероз. Однако для большинства людей, здоровая иммунная система способна справляться с 300 видами простуды и бесчисленными инфекциями на протяжении всей жизни.

Без неё все эти инфекции превращались бы в нечто ужасное, поэтому в следующий раз простудившись или расчесав укус комара, подумайте о вашей иммунной системе. Мы обязаны ей жизнью!

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5a64ce24a815f1c726fc2041/kak-rabotaet-immunnaia-sistema-cheloveka-5b1ba53fc71a92586b316891

Антигены. Свойства антигенов, строение и основные функции

Чужеродные белки это антигены

Особые вещества, генетически нам чужеродные, которые провоцируют иммунный ответ организма через активацию специфических В- и/или Т-лимфоцитов, называются антигенами. Свойства антигенов подразумевают их взаимодействие с антителами. Практически любая молекулярная структура может вызвать данную реакцию, например: белки, углеводы, липиды и т. д.

Чаще всего ими становятся бактерии и вирусы, которые каждую секунду нашей жизни пытаются попасть внутрь клеток, чтобы передать и размножить свою ДНК.

Структура

Чужеродные структуры обычно представляют собой высокомолекулярные полипептиды или полисахариды, но другие молекулы, такие как липиды или нуклеиновые кислоты, могут также выполнять их функции. Более мелкие образования становятся этим веществом, если они соединяются с более крупным протеином.

Антигены сочетаются с антителом. Комбинация очень похожа на аналогию замка и ключа. Каждая молекула Y-образного антитела имеет по крайней мере две области связывания, которые могут прикрепляться к определенному участку на антигене. Антитело способно соединиться с одинаковыми частями двух разных клеток одновременно, что может привести к агрегации соседних элементов.

Строение антигенов состоит из двух частей: информационной и несущей. Первая определяет специфичность гена. За нее отвечают определенные участки белка, называемые эпитопами (антигенными детерминантами). Это фрагменты молекул, которые провоцируют иммунитет на ответные действия, заставляя его защищаться и производить антитела со схожими характеристиками.

Несущая часть помогает веществу проникнуть внутрь организма.

Химическое происхождение

  • Протеины. Антигены обычно представляют собой большие органические молекулы, которые являются белками или крупными полисахаридами. Они отлично справляются со своими обязанностями из-за своей высокой молекулярной массы и структурной сложности.
  • Липиды.

    Считаются неполноценными из-за их относительной простоты и отсутствия структурной стабильности. Однако, когда они присоединяются к протеинам или полисахаридам, то могут действовать как полные вещества.

  • Нуклеиновые кислоты. Плохо подходят на роль антигенов.

    Свойства антигенов отсутствуют в них из-за относительной простоты, молекулярной гибкости и быстрого распада. Антитела к ним могут вырабатываться путем их искусственной стабилизации и связывания с иммуногенным носителем.

  • Углеводы (полисахариды).

    Сами по себе слишком малы, чтобы функционировать самостоятельно, но в случае антигенов эритроцитарной группы крови, белковые или липидные носители могут вносить свой вклад в необходимый размер, а полисахариды, присутствующие в виде боковых цепочек, придают иммунологическую специфичность.

  • Основные характеристики

    Чтобы называться антигеном, вещество обязано обладать определенными свойствами.

    Прежде всего, оно должно быть чужеродным тому организму, куда стремится попасть. Например, если реципиент трансплантата получает донорский орган с несколькими основными различиями HLA (человеческого лейкоцитарного антигена), орган воспринимается как чужеродный и впоследствии отторгается реципиентом.

    Вторая функция антигенов — это иммунногенность. То есть чужеродное вещество должно при проникновении внутрь восприниматься иммунной системой как агрессор, вызывать ответную реакцию и заставлять ее вырабатывать специфические антитела, способные уничтожить захватчика.

    За это качество отвечают многие факторы: структура, вес молекулы, ее скорость и т. д. Важную роль играет то, насколько инородной является она для индивидуума.

    Третьим качеством является антигенность — умение вызывать реакцию у определенных антител и сцепляться с ними. За это отвечают эпитопы, и именно от них зависит тип, к которому относится враждебный микроорганизм. Данное свойство дает возможность связываться с Т-лимфоцитами и другими атакующими клетками, но не может вызвать сам иммунный ответ.

    Например, частицы с более низкой молекулярной массой (гаптены) способны соединяться с антителом, но для этого они должны быть прикреплены к макромолекуле в качестве носителя для запуска самой реакции.

    Когда несущие антиген клетки (такие как эритроциты), от донора переливаются реципиенту, они могут быть иммуногенными так же, как внешние поверхности бактерий (капсула или клеточная стенка), а также поверхностные структуры других микроорганизмов.

    Коллоидное состояние и растворимость — это обязательные свойства антигенов.

    Полные и неполные антигены

    В зависимости от того, насколько хорошо выполняют свои функции, эти вещества бывают двух типов: полные (состоящие из белка) и неполные (гаптены).

    Полный антиген способен обладать иммуногенностью и антигенностью одновременно, индуцировать образование антител и вступать с ними в конкретные и наблюдаемые реакции.

    Гаптены — вещества, которые не могут из-за своего крошечного размера влиять на иммунитет и поэтому должны сливаться с крупными молекулами, чтобы те могли их доставить к «месту преступления». В этом случае они становятся полноценными, а за специфичность отвечает гаптенная часть. Определяются реакциями in vitro (исследованиями, произведенными в лабораторных условиях).

    Такие вещества известны как чужеродные или несамостоятельные, а те, что присутствуют на собственных клетках организма, называются авто- или само-антигенами.

    Специфичность

  • Видовая — присутствует у живых организмов, относящихся к одному виду и имеющих общие эпитопы.
  • Типовая — бывает у совершенно непохожих существ. Например, это идентичность между стафилококком и соединительными тканями человека или красными кровяными тельцами и чумной палочкой.
  • Патологическая — возможна при необратимых изменениях на клеточном уровне (например, от радиации или лекарственных препаратов).
  • Стадиоспецифическая — вырабатывается только на каком-то этапе существования (у плода при внутриутробном развитии).
  • Аутоантигены начинают вырабатываться при сбоях, когда иммунная система признает определенные участки своего же организма как чужеродные и пытается разрушить их при помощи синтеза с антителами.

    Природа таких реакций до сих пор точно не установлена, но приводит к таким страшным неизлечимым заболеваниям, как васкулит, СКВ, рассеянный склероз и многим другим. В постановке диагноза данных случаев необходимы in vitro исследования, которые находят разбушевавшиеся антитела.

    Группы крови

    На поверхности всех кровяных телец расположено огромное количество различных антигенов. Все они объединены благодаря специальным системами. Всего их насчитывается более 40.

    Эритроцитарная группа отвечает за совместимость крови при переливании. В нее входит, например, серологическая система ABO. Все группы крови обладают общим антигеном — Н, который является предшественником образования веществ А и В.

    В 1952 году из Мумбаи сообщили об очень редком примере, в котором антигены A, В и H отсутствовали на красных кровяных тельцах. Это группа крови была названа «бомбейской» или «пятой». Такие люди могут принять кровь только от своей собственной группы.

    Еще одной системой является резус-фактор. Некоторые антигены Rh представляют структурные компоненты мембраны эритроцита (RBC). Если они отсутствуют, то оболочка деформируется и приводит к гемолитической анемии. Кроме того, резус очень важен при беременности и его несовместимость у матери и ребенка может приводить к большим проблемам.

    Когда антигены не являются частью структуры мембраны (например, А, B и H), их отсутствие не влияет на целостность эритроцитов.

    Взаимодействие с антителами

    Возможно только при условии, что молекулы обоих достаточно близки для того, чтобы некоторые из отдельных атомов поместились в комплементарные углубления.

    Эпитопом является соответствующая область антигенов. Свойства антигенов позволяют большинству из них иметь несколько детерминантов; если два из них или более идентичны, то такое вещество считается мультивалентным.

    Другой способ измерения взаимодействия — авидность связывания, которая отражает общую стабильность комплекса антител и антигенов. Она определяется как общая сила связывания всех ее мест.

    Антигенпредставляющие клетки (АПК)

    Те, которые могут поглотить антиген и доставить его в необходимое место. Существует три типа данных представителей в нашем организме.

  • Макрофаги. Обычно находятся в состоянии покоя. Их фагоцитарные возможности значительно увеличиваются, когда они стимулируются для перехода в активную форму. Присутствуют наряду с лимфоцитами практически во всех лимфоидных тканях.
  • Дендритные клетки. Характеризуются длительными цитоплазматическими процессами. Их основная роль действовать в качестве ловцов антигенов. Они имеют не фагоцитарную природу и находятся в лимфоузлах, тимусе, селезенке и коже.
  • B-лимфоциты. Выделяют на своей поверхности молекулы внутримембранного иммуноглобулина (Ig), которые функционируют как рецепторы клеточных антигенов. Свойства антигенов позволяют им связывать только один тип чужеродного вещества. Это делает их гораздо более эффективными, чем макрофаги, которые должны поглощать любой посторонний материал, попадающийся им на пути.
  • Потомки В-клеток (плазматических клеток) вырабатывают антитела.

    Источник: https://labuda.blog/1088737.html

    Все о медицине
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: