Специфичность антигенов определяется структурными особенностями их молекул. Во специфичностью антигенов понимают способность их индуцировать возникновение сенсибилизированных лимфоцитов и синтез антител, комплементарных к этому антигену, которые активнее взаимодействуют с этим антигеном сравнению с родственным.
В биополимеров, имеющие сходный химический состав, наблюдаются перекрестные серологические реакции, тогда как у белков и полицукридив, различающихся по химическому составу, наблюдаются серологические различия. Примером может служить серологическая разнообразие капсульных полицукридив отдельных типов стрептококка, возбудителя пневмонии, которая определяется химическими различиями между ними: полицукридний антиген стрептококка первого типа содержит галактуроновой кислоту, фруктозу и глюкозу, второго типа - глюкуроновой кислоты, рамнозу и глюкозу.
Специфичность антител направлена против небольших химических группировок молекулы антигена - детерминантный групп. Это было четко продемонстрировано в конъюгированных антигенов. Антитела, полученные в азопротеину, в составе которого есть азобензоларсенат, реагируют с этим белком и другими белками, конъюгированными с азобензоларсенатом. Однако сам азобензоларсенат синтез антител не индуцирует, он гаптеном. К. Ландштейнер (1949) показал, что азобензоларсенат может тормозить реакции с антителами против азобензоларсенату, тогда как другие ароматические амины эту реакцию не подавляют. Даже небольшие изменения поверхностных групп, такие как введение в молекулу белка некоторых радикалов (химическая модификация молекул), например нитрования, галогенов, этерификация, метилирования, ацетилирования, что приводит блокировки поверхностных карбоксильных и других групп на поверхности белка, приводит к изменению антигенной специфичности. Химическая модификация боковых аминокислотных остатков в молекуле белка приводит, как правило, к изменению конформации молекулы, а следовательно, к изменению некоторой части антигенных, так называемых конформационных, детерминант. Кроме того, еще в опытах Ф. Обермейера и Е. Пика (1905) было показано, что антитела, полученные к белку, в молекулу которого введен нитрогруппу, реагируют с ним, но не реагируют с нативным белком. Эти авторы также установили, что йодирования белковых антигенов вызывает изменение видовой специфичности. Йодированные белки приобретают способность индуцировать синтез антител, которые взаимодействуют с йодированными и даже бромированных белками других видов животных. Антигенными детерминантами таких белков является йодированные остатки аминокислот (прежде всего, тирозина и гистидина), что являются общими для белков различных видов животных.
Наличие внутривидовых и межвидовых различий в химическом составе отдельных веществ, тканей и органов предопределяют существование видовых, тканевых и органных антигенов. Видовая специфичность. Антигены, которые проявляются лишь у животных одного вида, называют видовыми. Они содержатся во всех тканях и органах. Антигены с резко выраженной видовой специфичностью содержащихся в сыворотке крови, печени, селезенке. Гемоглобин, протеолитические ферменты пепсин и трипсин, белки яиц и молока и некоторые другие характеризуются видовой специфичностью. Мышцы, кожа и мозг различных видов менее дифференцированы в антигенном отношении, поскольку они построены из белков с относительно низкой антигенность. Видоваспецифичнисть оказывается в антигенных различиях даже тех белков, выполняющих одинаковую функцию у разных видов. Эта специфичность обусловлена особенностями структуры белков, возникших в процессе эволюции. Видовая специфичность менее выражена среди белков организмов Таксономический близких видов.
При изучении антигенности отдельных белков сыворотки крови было установлено, что антисыворотки к однотипным белков двух разных видов, например гаммаглобулина или альбумина, дают перекрестные реакции, тогда как антисыворотки против различных белков того же вида прехресних реакций не дают. Итак, было выяснено, что функционально однотипные биополимеры разных видов имеют антигенную сходство и различные белки одной особи различаются по антигенность.
Однотипные белки разных особей одного и того же вида высших животных имеют разную антигенность. Эти различия называют алотиповимы. Они генетически детерминированными и свидетельствуют о популяционный полиморфизм. Большинство белков имеют видовые признаки, однако химический состав некоторых из них в процессе эволюции изменился мало (гемоглобин) или практически не изменился (Кристалина хрусталика).
Гетероспецифичнисть. Химическая сходство структур и их антигенных свойств оказывается иногда в отдаленных видов, а следовательно, является случайной. Так, палочка Фридлендера типа В и пневмококк второго типа, не имеющих близкого филогенетического родства, дают перекрестные серологические реакции. Антигены, которые имеют однозначную антигенную специфичность и проявляются у представителей филогенетическое отдаленных видов, называют
гетерофильных. Общие антигены часто содержат ткани животных и микробные клетки (табл. 17). Антиген Форсман, например, проявляется в эритроцитах барана, почке гвинейской свинки некоторых сальмонелл. Органная специфичность. Органоспецифические антигены обнаружены в легких, печени, почках, в щитовидной и поджелудочной желез, нервной ткани и хрусталике глаза. Одновременно те же органы разных видов имеют антигены одинаковой специфичности. Тканевая специфичность. Антигены, которые проявляются только в одном виде ткани, называют тканеспецифической Например, гаммаглобулин - специфический антиген сыворотки крови, альбумин - специфический антиген печени. Однако оба эти сильные антигены поступают в кровь, и поэтому их можно обнаружить в клетках различных тканей. Это затрудняет идентификацию специфических антигенов конкретной ткани, в связи с чем первый тканеспецифической антиген был обнаружен лишь в начале XX в. в хрусталике глаза быка, в котором нет сывороточных антигенов. Антисыворотки кроликов к хрусталика реагирует не только с гомологичным антигеном хрусталика глаза быка, но и с антигенами хрусталика всех позвоночных, что позволило признать этот антиген тканеспецифической. В дальнейшем в хрусталике было обнаружено антигены двух видов: филогенетическое старые, общие для всех видов, и сформированы на разных этапах эволюции, в результате чего они получили Видоспецифические признаков. Дифференцировочные антигены. В процессе дифференцировки на цитоплазматической мембране клеток появляются новые антигены. С помощью этих антигенов определяют направление развития, функциональную специфику или степень зрелости клеток. Итак, дифференцировочные антигены являются специфическими маркерами. За такими антигенами дифференцируют, в частности, субпопуляции лимфоцитов (CD-маркеры), например TL-антиген, который появляется в кортикальных и исчезает в более зрелых медуллярный тимоцитах. Существуют стадиоспецифични антигены - антигены, которые появляются на определенной стадии эмбрионального развития. Так, у человека альфа-фетопротеин синтезируется в эмбриональном периоде, а в зрелом возрасте в норме его нет или он оказывается в незначительном количестве. Его наличие в крови свидетельствует о развитии определенных видов опухолей в организме.