Аэроаллергены. Классификация аллергенов

20 Мая в 18:14 1413 0


Аэроаллергены — факторы окружающей среды, обладающие свойством аллергенности, то есть способностью при взаимодействии с организмом индуцировать IgЕ-ответ.

Аллергены (Ал) являются этиофакторами аллергических заболеваний (бронхиальной астмы, поллиноза, аллергического ринита, дерматозов).

Классификация аллергенов

Понятие «аллергены» является собирательным, включающим разные группы аллергенов, как природного, так и антропогенного происхождения.

Среди природных факторов в качестве Ал могут быть названы: пыльца растений, компоненты домашней пыли, яда насекомых, мицелия и спор плесневых грибов, эпидермиса животных и др. В то же время продукты переработки животного и растительного сырья, некоторые отходы производства биологического (кормовые белки и др.), химического синтеза (парафенилендиамин и др.) являются Ал антропогенного происхождения. Ни одна из существующих классификаций не является полноценной с точки зрения всесторонней характеристики и индивидуализации той или иной группы аллергенов.

Имеет место определенная степень условности в разделении аллергенов на группы. Применительно к воздействию Ал на слизистые оболочки дыхательных путей больных, они могут быть названы аэроаллергенами или ингаляционными аллергенами. А.Д. Адо 1978 (2) определяет их как группу «воздушных» аллергенов, А.Г.Чучалин, 1997 (61) вводит понятие «ингалированных» аллергенов, которые играют роль пусковых факторов в развитии приступов бронхиальной астмы. Следует отметить, что Ал могут воздействовать также на кожные покровы, проникать вместе с пищей в желудочно-кишечный тракт, стимулируя аллергический ответ.

Наиболее признана классификация Ал, созданная на основе формирования групп аллергенов по источнику их происхождения. Современная Номенклатура аллергенов (1996-99) при представлении новой формы также предусматривает таксономический признак его источника.

Структура аллергенов

Большинство природных аллергенов являются белками, имеющими молекулярную массу в пределах от 10 до 70 кD. Параметры молекулы Ал определяют ее способность легко проникать через барьеры слизистых оболочек воздухоносных путей. В этом отношении диапазон величин молекулярной массы, равный 10 - 70 кD, является оптимальным. По данным Н.Lowenstein, 1995, аллергенные свойства могут быть присущи также гликопротеинам, имеющим более высокую молекулярную массу (до 200 кD).

Однако крупномолекулярные аллергены с трудом или вообще не проникают через барьеры слизистых оболочек. В этом случае действие аллергенных факторов может быть реализовано лишь при их парентеральном поступлении и в очень малых количествах (нано- и микрограммы). Сенсибилизация возможна, если будет преодолен гистогематический барьер. Аллергенные экстракты содержат от 20 до 50 протеиновых антигенов, которые могут быть расценены как потенциальные аллергены.

В соответствии с тем, что свойство аллергенности определяется способностью Ал стимулировать синтез IgЕ, оценка аллергенных свойств молекулы Ал и отдельных ее участков (эпитопов) осуществляется по их способности взаимодействовать со специфическими в отношении данного аллергена IgЕ-антителами. Это выявляется методом Прик-тестирования у лиц с гиперчувствительностью к данному аллергену и по уровню специфического IgЕ-связывания с сыворотками указанных пациентов.

Аллергены подразделяются на главные и минорные. Протеиновая фракция аллергенного экстракта, на действие которой выявлена реакция не менее чем у 5% больных, квалифицируется как «аллерген». Главными могут быть названы аллергены, на которые реагируют 50% лиц и более, имеющих гиперчувствительность к диагностической форме данного аллергена. Интенсивность IgЕ-связывания главного аллергена с образцами сывороток этих пациентов должна быть не ниже 2 - 3 класса в ИФА.

В большинстве случаев в экстрактах отмечается от 1 до 3 главных аллергенов, которые наиболее часто имеют молекулярную массу в диапазоне от 10 до 40. При этом в составе главных аллергенов выявляется от 2 до 5 IgЕ-связывающих эпитопов. Каждый эпитоп конформационно или секвентиционно включает 8-15 аминокислот. На основе их функциональной активности в молекуле аллергена выделяют В- и Т-клеточные эпитопы, имеющие существенные различия в структуре.

Таблица 2. Аллерген-этиофактор (АЭ) аллергического заболевания
Аллерген-этиофактор (АЭ) аллергического заболевания

В настоящее время выделено и охарактеризовано более 80 главных аллергенов. Их биологические свойства в ряде случаев сходны с энзимами вовлекаемыми в процессы транспорта веществ, репродукции и секреции. Действие конкретного аллергена на организм определяется: 1 — наличием аллергена во внешней среде; 2 — способностью иммунной реактивности на данный аллерген; 3 — наличием генетической предрасположенности к развитию аллергии.



В-клеточные аллергенные эпитопы изучены на моделях аллергенов пыльцы трав, деревьев, некоторых кустарников и клещей. Большинство В-клеточных эпитопов имеют трехмерную конфигурацию. Обработка энзимами полностью изменяет их активность. Основываясь на существующей модели индукции
IgE-ответа к специфическому аллергену, можно представить, что В-клетки связывают аллерген своими поверхностными иммуноглобулиновыми молекулами. Аллерген-иммуноглобулиновый комплекс в эндосомах В-клетки фрагментируется (осуществляется процессинг исходной молекулы) на пептидные фрагменты.

Размер и специфичность пептидов имеют «соответствие» со связывающими сайтами молекул Главного Комплекса Гистосовместимости — МНС класса 11. Имеющаяся в настоящее время возможность анализировать аминокислотные последовательности всех аллельных вариантов антигенов НLА, включая их инвариантные участки, а также структуру аллергенных пептидов, позволяет предсказать связывание тех или иных пептидов той или иной молекулой МНС, то есть генетическую отвечаемость или неотвечаемость на конкретный аллерген.

Эти пептиды представляются затем на поверхность В-клетки в ассоциации с молекулами 11 класса МНС. В таком виде комплекс антигенных пептидов с молекулами 11 класса МНС связывается Т-клеточным рецептором (ТСR). Таким способом устанавливается контакт В-клетки с Т-клеткой «родственным» распознаванием. Распознавание комплекса «аллерген-молекулы 11 класса МНС» Т-клеточным рецептором активирует Т-клетку (Тh), приводит к секреции лимфокинов, в частности IL-4, который обеспечивает сигнал для индукции синтеза IgЕ.

Связывание СD40 на В-лимфоците своим лигандом (СD40L) на Т-лимфоците обеспечивает второй сигнал, переключающий рекомбинацию на синтез IgЕ. Таким образом, последовательное переключение с одного изотипа иммуноглобулина на другой, в частности, на IgЕ определенной специфичности, является результатом действия двух сигналов. С одной стороны происходит активация транскрипции на специфическом регионе иммуноглобулинового локуса (Ig-локус), с другой — активируется рекомбинантный процесс, приводящий к переключению рекомбинации ДНК.

В последние несколько лет активно изучаются Т-клеточные эпитопы, которые расположены в молекуле главного аллергена. Клонирование и секвестрация некоторых кДНК, которые кодируют главные аллергены, позволили идентифицировать и выявить их роль в запуске и активации Т-клеток. Интерес к структуре Т-клеточных эпитопов возникает в связи с возможным использованием их модифицированных форм для индукции у больных состояния неотвечаемости на специфический аллерген.

Известно, что Т-эпитопы, которые вводятся в особой неиммуногенной форме в организм, могут индуцировать состояние толерантности организма к данному аллергену. В настоящее время изолированы аллерген-специфические Т-клеточные линии и клоны, ответственные за индивидуальный ответ к различным секвенированным частям аллергенных молекул.

Методы выделения аллергенов из природного сырья

Методы выделения аллергенов из природного сырья включают следующие основные этапы:

  • изучение качества аллергенного сырья;
  • экстрагирование сырья (ВСЭ), при котором соблюдается требование максимального извлечения аллергенов при минимальной степени их денатурации и разрушения (на этом этапе могут быть использованы ингибиторы протеаз);
  • высокую степень очистки экстрактов от балластных примесей;
  • выделение и анализ главных и минорных аллергенов и их идентификация;
  • анализ функциональных групп аллергенов;
  • оценку специфичности и безвредности аллергенов.
Аллергены антропогенного происхождения возникают в течение производственных процессов, часто при переработке природного сырья, аллергенный анализ которого представляется в данном сообщении.

Существующие сведения о структуре ряда аллергенов позволяют создавать синтетические и рекомбинантные аналоги природных форм. Молекулярное клонирование аллергенов делает возможным синтез неограниченного количества клонально чистого белка. В качестве самостоятельного аллергена может быть представлен природный пептид или его рекомбинантный вариант, если (с учетом всех перечисленных требований Номенклатуры) он идентифицирован.

Хутуева С.X., Федосеева В.Н.
Похожие статьи
  • 08.05.2015 2169 4
    Аллергены. Общая классификация

    По принятой в настоящее время классификации аллергены делят на неинфекционные — пыльцовые, бытовые, пищевые, инсектные, лекарственные, промышленные; инфекционные — компоненты бактерий, грибов, вирусов.

    Аллергены
  • 20.05.2015 2065 2
    Сенсибилизация к бытовым аллергенам

    Неинфекционно-аллергическая форма астмы связана с сенсибилизацией аллергенами животного и растительного происхождения, а также некоторыми простыми химическими веществами. Обычно эти аллергены попадают в организм ингаляционным путем и называются поэтому ингалянтами. Пищевые и паразитарные аллергены, ...

    Аллергены
  • 20.05.2015 1712 1
    Аэроаллергены. Номенклатура аллергенов

    Номенклатура аллергенов (WHO/IUIS) разработана (под редакцией J.N.Larsen, H.Lowenstein, 1994-99) Международным подкомитетом по Номенклатуре аллергенов. Имеются определенные требования к представлению каждой новой формы аллергена: необходимо описать источник происхождения сырья; предс...

    Аллергены
показать еще
 
Аллергология и иммунология