Антитела - иммуноглобулины, продуцируемые В-лимфоцитами (плазматическими клетками). Мономеры иммуноглобулинов состоят из двух тяжелых (Н-цепи) и двух легких (L-цепи) полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью. Эти цепи имеют константные (С) и вариабельные (V) участки. Папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента - Fab (Fragment anligen binding) и Fc (Fragmenl crislalhzable). По типу тяжелой цепи различают 5 классов иммуноглобулинов IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.
Они состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры:
1) первичную – это последовательность определенных аминокислот. Она строится из нуклеотидных триплетов, генетически детерминируется и определяет основные последующие структурные особенности;
2) вторичную (определяется конформацией полипептидных цепей);
3) третичную (определяет характер расположения отдельных участков цепи, создающих пространственную картину);
4) четвертичную. Из четырех полипептидных цепей возникает биологически активный комплекс. Цепи попарно имеют одинаковую структуру.
Большинство молекул иммуноглобулинов составлено из двух тяжелых (H) цепей и двух легких (L) цепей, соединенных дисульфидными связями. Легкие цепи состоят или из двух k-цепей, или из двух l-цепей. Тяжелые цепи могут быть одного из пяти классов (IgA, IgG, IgM, IgD и IgE).
Каждая цепь имеет два участка:
1) постоянный. Остается постоянным в последовательности аминокислот и антигенности в пределах данного класса иммуноглобулинов;
2) вариабельный. Характеризуется большой непостоянностью последовательности аминокислот; в этой части цепи происходит реакция соединения с антигеном.
Каждая молекула IgG состоит из двух соединенных цепей, концы которых формируют два антигенсвязывающих участка. На вариабельном участке каждой цепи имеются гипервариабельные участки: три в легких цепях и четыре в тяжелых. Разновидности последовательности аминокислот в этих гипервариабельных участках определяют специфичность антитела. При определенных условиях эти гипервариабельные области могут также выступать в роли антигенов (идиотипов).
В молекуле иммуноглобулина меньше двух антигенсвязывающих центров быть не может, но один может быть завернут внутрь молекулы – это неполное антитело. Оно блокирует антиген, и тот не может связаться с полными антителами.
При энзиматическом расщеплении иммуноглобулинов образуются следующие фрагменты:
1) Fc-фрагмент содержит участки обеих постоянных частей; не обладает свойством антитела, но имеет сродство с комплементом;
2) Fab-фрагмент содержит легкую и часть тяжелой цепи с одним антигенсвязывающим участком; обладает свойством антитела;
3) F(ab)Т2-фрагмент состоит из двух связанных между собой Fab-фрагментов.
Другие классы иммуноглобулинов имеют такую же основную структуру. Исключение – IgM: является пентамером (состоит из пяти основных единиц, связанных в области Fc-концов), а IgA – димер.
3.2 Классы иммуноглобулинов, их функции
Существует пять классов иммуноглобулинов у человека.
1. Иммуноглобулины G – это мономеры, включающие в себя четыре субкласса (IgG1; IgG2; IgG3; IgG4), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. Антитела субклассов IgG1 и IgG4 специфически связываются через Fc-фрагменты с возбудителем (иммунное опсонирование), а благодаря Fc-фрагментам взаимодействуют с Fc-рецепторами фагоцитов, способствуя фагоцитозу возбудителя. IgG4 участвует в аллергических реакциях и неспособен фиксировать комплемент.
Свойства иммуноглобулинов G:
1) играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях;
2) проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных;
3) способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.
2. Иммуноглобулины М включают в себя два субкласса: IgM1 и IgM2 .
Свойства иммуноглобулинов М:
1) не проникают через плаценту;
2) появляются у плода и участвуют в антиинфекционной защите;
3) способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент;
4) играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, активации фагоцитоза;
5) образуются на ранних сроках инфекционного процесса;
6) отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.
3. Иммуноглобулины А – это секреторные иммуноглобулины, включающие в себя два субкласса: IgA1 и IgA2. В состав IgA входит секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию ферментов.
Свойства иммуноглобулинов А:
2) участвуют в местном иммунитете;
3) препятствуют прикреплению бактерий к слизистой;
4) нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент.
4. Иммуноглобулины Е – это мономеры, содержание которых в сыворотке крови ничтожно мало. К этому классу относится основная масса аллергических антител – реагинов. Уровень IgE значительно повышается у людей, страдающих аллергией и зараженных гельминтами. IgE связывается с Fc-рецепторами тучных клеток и базофилов.
Свойства иммуноглобулинов Е : при контакте с аллергеном образуются мостики, что сопровождается выделением БАВ, вызывающих аллергические реакции немедленного типа.
5. Иммуноглобулины D – это мономеры. Функционируют в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена. Плазматические клетки, секретирующие IgD, локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани.
Свойства иммуноглобулинов D:
1) участвуют в развитии местного иммунитета;
2) обладают антивирусной активностью;
3) активируют комплемент (в редких случаях);
4) участвуют в дифференцировке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа;
5) участвуют в аутоиммунных процессах.
Антигены
Антигены – вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и вызывающие развитие иммунных реакций (гуморальных, клеточных, индуцирование иммунной памяти).
Свойства антигенов определяются комплексом признаков:
1. Иммуногенность – способность индуцировать иммунный ответ.
2. Антигенность – способность антигенов избирательно реагировать со специфичными к нему антителами или антигенраспознающими рецепторами.
3. Специфичность – структурные особенности отличающие один антиген от другого.
Способностью вызывать развитие иммунного ответа и определять его специфичность обладает фрагмент молекулы антигена – антигенная детерминанта (эпитоп) .
Эпитоп – располагается в области обращенной к микроокружению антигена – это наименьшая распознаваемая единица антигена. Молекула антигена может иметь несколько эпитопов (поливалентные антигены).
Классификация антигенов.
1. Иммуногены или полные антигены – способны запускать иммунные реакции, выступают в дальнейшем как мишени, на которые иммунные реакции и будут направлены. Например – белки.
2. Гаптены или неполные антигены – обладают антигенностью (взаимодействуют с антителами), но не иммуногены (не способны запускать иммунные реакции), имеют небольшую молекулярную массу, не распознаются иммунокомпетентными клетками. Могут стать полными антигенами при связывании с высокомолекулярным носителем, обладающим собственной иммуногенностью. Например – никель, хром, полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты, метаболиты грибов, продукты распада пенициллинов.
3. Полугаптены – неорганические вещества (напр., йод, хром), присоединение которых к молекуле белка меняет его иммуногенные свойства. Образующиеся антитела специфичны к йоду или хрому (детерминанты на поверхности полного антигена), но не к белку-носителю.
По специфичности взаимодействия с антителами выделяют:
1. Видовые антигены – антигенные детерминанты присутствующие у особей одного вида. Отдельные штаммы могут содержать внутривидовые антигены, по которым разделяются на серологические варианты – серовары .
2. Групповые антигены – антигенные детерминанты, обуславливающие внутривидовые различия у особей одного вида, что позволяет разделять их на серогруппы .
3. Геторогенные антигены – антигенные детерминанты, общие для организмов разных таксономических групп (например, Rh-система эритроцитов человека и атигены эритроцитов макаки - резус).
4. Аллоантигены (изоантигены) – антигены конкретного индивидуума, обладающие иммуногенностью по отношению к другим представителям этого вида.
Антигены микроорганизмов.
По расположению в бактериальной клетке выделяют:
1. О-Аг (соматический) – термостабильный липополисахаридно-полипептидный комплекс, является компонентом клеточной стенки, у грамотрицательных бактерий играет роль эндотоксина.
2. К-Аг (капсульный) – в большинстве случаев термостабильный полисахаридной природы. У сальмонелл выделен термолабильный Vi-Аг (Аг вирулентности).
3. Н-Аг (жгутиковый) – термолабильный белковой природы, образован белком флагеллином.
Антитела
Антитела
– эффекторные молекулы гуморального иммунного ответа, белки, синтез которых индуцируется антигенами, а их основное свойство – способность к специфичному взаимодействию с антигеном.
Антитела (иммуноглобулины) – молекулы гликопротеидов, γ-глобулины, продуцируемыеплазмоцитами (плазматические клетки - это В-лимфоциты активированные и прошедшие пролиферацию и дифференцировку под воздействием сигнала, запущенного антигеном).
Молекула иммуноглобулина состоит из двух идентичных тяжелых (Н) и двух легких (L) цепей. N-концевые области L- и Н-цепей образуют два антиген – связывающих центра (паратопы). Fc-фрагмент взаимодействует со своим рецептором в мембране различных типов клеток (макрофаг, нейтрофил, тучная клетка).
Классификация иммуноглобулинов.
IgM
– синтезируется при первичном попадании Аг в организм, однако он образуется постоянно к некоторым Аг бактерий (напр., жгутикам). Наличие IgM к антигенам конкретного возбудителя указывает на острый инфекционный процесс
. Опсонизируют, агглютинируют, преципитируют и лизируют, содержащие Аг структуру, активируют комплемент по классическому пути.
IgG – основной класс Ат, защищающий от бактерий, вирусов и токсинов. Сменяет синтез IgM (особенно большое кол-во – при вторичном иммунном ответе). Обнаружение высоких титров IgG к Аг конкретного возбудителя - состояние реконвалесценции или конкретное заболевание было перенесено недавно . Участвуют в реакциях иммунного цитолиза, нейтрализации, усиливают фагоцитоз. Проникают через плаценту (формирование пассивного иммунитета новорожденных.)
IgA – выделяют сывороточный и секреторный IgA (фиксирован на поверхности эпителия). Присутствует в слюне, слезной жидкости, грудном молоке. Усиливают защитные свойства слизистых ЖКТ, дыхательных, половых и мочевыводящих путей. Участвуют в реакции нейтрализации и агглютинации возбудителей, активируют комплемент по классическому пути. Сывороточная форма – двухвалентный мономер, секреторный – четырехвалентный димер.
IgD – биологическая роль не установлена, обнаруживаются на поверхности развивающихся В-лимфоцитов, в сыворотке здорового - в очень низком титре. Титр увеличивается при беременности, бронхиальной астме, системной красной волчанке.
Основные типы антител:
1. Антитоксические – нейтрализуют или флоккулируют антигены (токсины).
2. Агглютинирующие – агрегируют бактерии.
3. Преципитирующии – образуют комплекс Аг-Ат с растворимым Аг только в растворах или гелях
4. Лизирующие – вызывают разрушение клеток-мишеней (обычно взаимодействуя с комплементом).
5. Опсонизируюшие – взаимодействуют с поверхностными структурами клеток микроорганизмов или зараженных вирусом клеток, способствуя поглощению их фагоцитами.
6. Нейтрализующие – инактивируют антигены (токсины, микроорганизмы), лишая их возможности проявлять патогенные свойства.
Иммуноглобулины: определение, структура.
Иммуноглобулинами называются белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют. При электрофорезе они локализуются в глобулиновых фракциях.
Иммуноглобулины состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры:
1. Первичная – это последовательность определенных аминокислот. Она строится из нуклеотидных триплетов, генетически детерминируется и определяет основные последующие структурные особенности.
2. Вторичная определяется конформацией полипептидных цепей.
3. Третичная определяет характер расположения отдельных участков цепи, создающих пространственную картину.
4. Четвертичная характерна для иммуноглобулинов. Из четырех полипептидных цепей возникает биологически активный комплекс. Цепи попарно имеют одинаковую структуру.
Любая молекула иммуноглобулина имеет Y-образную форму и состоит из 2 тяжелых (Н) и 2 легких (L) цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками. Каждая молекула ИГ имеет 2 одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab (англ. Fragment antigen binding) и один Fc-фрагмент (англ. Fragment cristalisable), с помощью которого ИГ комплементарно связываются с Fc-рецепторами клеточной мембраны.
Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы ИГ достаточно разнообразны (вариабельны), а отдельные области этих цепей отличаются особенно выраженным разнообразием (гипервариабельностью). Остальные участки молекулы ИГ относительно низменны (константны). В зависимости от строения констатных областей тяжелых цепей ИГ разделяются на классы (5 классов) и подвиды (8 подвидов). Именно эти константные области тяжелых цепей, существенно отличаясь по аминокислотному составу у различных классов ИГ, в конечном итоге определяют особые свойства каждого класса антител:
IgM активируют систему комплемента;
IgE связывается со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов с высвобождением из этих клеток медиаторов аллергии;
IgA секретируется в различные жидкости организма, обеспечивая секреторный иммунитет;
IgD функционирует в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена;
IgG проявляет разнообразные виды активности, в том числе способность проникать через плаценту.
Молекулы каждого класса ИГ могут существовать в виде свободных антител и в виде молекул, прикрепленных к клеточной мембране (т.е. служить в качестве рецепторов В-лимфоцитов), что обеспечивается структурными различиями концевых участков этих двух разновидностей молекул.
Классы иммуноглобулинов.
С помощью физико-химических и иммунологических методов доказано существование 5 классов ИГ у человека и от 3 до 6 у различных видов животных.
Иммуноглобулины G, IgG
Иммуноглобулины G – это мономеры, включающие 4 субкласса (IgG1 – 77%; IgG2 – 11%; IgG3 – 9%; IgG4 – 3%), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. Их содержание в сыворотке крови колеблется от 8 до 16,8 мг/мл, период полураспада составляет 20-28 дней, а синтезируется в течение суток от 13 до 30 мг/кг. На их долю приходится 80% от общего содержания ИГ. Они защищают организм от инфекций. Антитела субклассов IgG1 и IgG4 специфически связываются через Fc-фрагменты с возбудителем (иммунное опсонирование), а благодаря Fc-фрагментам взаимодействуют с Fc-рецепторами фагоцитов (макрофагов, полиморфноядерных лейкоцитов), способствуя тем самым фагоцитозу возбудителя. IgG4 участвует в аллергических реакциях и не способен фиксировать комплемент.
Антитела класса IgG играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях, вызывая гибель возбудителя с участием комплемента и опсонизируя фагоцитарные клетки. Они проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных. Они способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.
Иммуноглобулины М, IgM
Иммуноглобулины М – это наиболее «ранние» из всех классов ИГ, включающие 2 субкласса: IgM1 (65%) и IgM2 (35%). Их концентрация в сыворотке крови колеблется от 0,5 до 1,9 г/л или 6% от общего содержания ИГ. За сутки синтезируется 3-17 мг/кг, а период их полураспада составляет 4-8 суток. Они не проникают через плаценту. IgM появляется у плода и участвует в антиинфекционной защите. Они способны агглютинировать бактерий, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент. IgM играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, в активации фагоцитоза. Значительное повышение концентрации IgM в крови наблюдается при ряде инфекций (малярия, трипаносомозе) как у взрослых, так и у новорожденных. Это показатель внутриутробного заражения возбудителя краснухи, сифилиса, токсоплазмоза, цитомегалии. IgM – это антитела, образующиеся на ранних сроках инфекционного процесса. Они отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.
Иммуноглобулины А, IgA
Иммуноглобулины А – это секреторные ИГ, включающие 2 субкласса: IgA1 (90%) и IgA2 (10%). Содержание IgA в сыворотке крови колеблется от 1,4 до 4,2 г/л или 13% от общего количества ИГ; ежедневно синтезируется от 3 до 50 мкг/кг. Период полураспада антител составляет 4-5 суток. IgA содержится в молоке, молозиве, слюне, в слезном, бронхиальном и желудочно-кишечном секрете, желчи, моче. В состав IgA входит секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию ферментов. Это основной вид ИГ, участвующих в местном иммунитете. Они препятствуют прикреплению бактерий к слизистой, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент. IgA не определяется у новорожденных. В слюне он появляется у детей в возрасте 2 месяца., причем первым обнаруживается секреторный компонент SC, и только позднее полная молекула SIgA. Возраст 3 мес. многими авторами определяется как критический период; этот период особенно важен для диагностики врожденной или транзиторной недостаточности местного иммунитета.
Иммуноглобулины Е, IgE
Иммуноглобулины D, IgD
Иммуноглобулины D – это мономеры; их содержание в крови составляет 0,03-0,04 г/л или 1% от общего количества ИГ; в сутки их синтезируется от 1 до 5 мг/кг, а период полураспада колеблется в пределах 2-8 дней. IgD участвуют в развитии местного иммунитета, обладают антивирусной активностью, в редких случаях активируют комплемент. Плазматические клетки, секретирующие IgD, локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани. IgD выявляются на В-клетках и отсутствуют на моноцитах, нейтрофилах и Т-лимфоцитах. Полагают, что IgD участвуют в дифференцировке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвуют в аутоиммунных процессах.
Основная масса IgM и IgD находится в плазме, а IgG и IgA распределяются примерно в одинаковых соотношениях между плазмой и межсосудистой тканью. IgG проходит через плаценту к плоду, и к моменту родов их концентрация достигает максимума, но однако быстро снижается и в этой связи ребенок в 3-4-месячном возрасте наименее устойчив к инфекционным заболеваниям.
Ответ: Иммуноглобулины:
Иммуноглобулинами называются белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют. При электрофорезе они локализуются в глобулиновых фракциях.
Иммуноглобулины состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры:
Первичная – это последовательность определенных аминокислот. Она строится из нуклеотидных триплетов, генетически детерминируется и определяет основные последующие структурные особенности.
Вторичная определяется конформацией полипептидных цепей.
Третичная определяет характер расположения отдельных участков цепи, создающих пространственную картину.
Четвертичная характерна для иммуноглобулинов. Из четырех полипептидных цепей возникает биологически активный комплекс. Цепи попарно имеют одинаковую структуру.
Любая молекула иммуноглобулина имеет Y-образную форму и состоит из 2 тяжелых (Н) и 2 легких (L) цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками. Каждая молекула ИГ имеет 2 одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab (англ. Fragment antigen binding) и один Fc-фрагмент (англ. Fragment cristalisable), с помощью которого ИГ комплементарно связываются с Fc-рецепторами клеточной мембраны.
Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы ИГ достаточно разнообразны (вариабельны), а отдельные области этих цепей отличаются особенно выраженным разнообразием (гипервариабельностью). Остальные участки молекулы ИГ относительно низменны (константны). В зависимости от строения констатных областей тяжелых цепей ИГ разделяются на классы (5 классов) и подвиды (8 подвидов). Именно эти константные области тяжелых цепей, существенно отличаясь по аминокислотному составу у различных классов ИГ, в конечном итоге определяют особые свойства каждого класса антител:
lgM активируют систему комплемента;
IgE связывается со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов с высвобождением из этих клеток медиаторов аллергии;
IgA секретируется в различные жидкости организма, обеспечивая секреторный иммунитет;
IgD функционирует в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена;
в IgG проявляет разнообразные виды активности, в том числе способность проникать через плаценту.
Классы иммуноглобулинов.
Иммуноглобулины G, IgG
Иммуноглобулины G – это мономеры, включающие 4 субкласса (IgGl – 77%; IgG2 – 11%; IgG3 – 9%; IgG4 – 3%), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. Их содержание в сыворотке крови колеблется от 8 до 16,8 мг/мл. период полураспада составляет 20-28 дней, а синтезируется в течение суток от 13 до 30 мг/кг. На их долю приходится 80% от общего содержания ИГ. Они защищают организм от инфекций. Антитела субклассов IgGl и IgG4 специфически связываются через Fc-фрагменты с возбудителем (иммунное опсонирование), а благодаря Fc- фрагментам взаимодействуют с Fc-рецепторами фагоцитов (макрофагов, полиморфноядерных лейкоцитов), способствуя тем самым фагоцитозу возбудителя. IgG4 участвует в аллергических реакциях и не способен фиксировать комплемент.
Антитела класса IgG играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях, вызывая гибель возбудителя с участием комплемента и опсонизируя фагоцитарные клетки. Они проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных. Они способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.
Иммуноглобулины М, IgM
Иммуноглобулины М – это наиболее «ранние» из всех классов ИГ, включающие 2 субкласса: IgMl (65%) и IgM2 (35%). Их концентрация в сыворотке крови колеблется от 0,5 до 1,9 г/л или 6% от общего содержания ИГ. За сутки синтезируется 3-17 мг/кг, а период их полураспада составляет 4-8 суток. Они не проникают через плаценту. IgM появляется у плода и участвует в антиинфекционной защите. Они способны агглютинировать бактерий, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент. IgM играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, в активации фагоцитоза. Значительное повышение концентрации IgM в крови наблюдается при ряде инфекций (малярия, трипаносомозе) как у взрослых, так и у новорожденных. Это показатель внутриутробного заражения возбудителя краснухи, сифилиса, токсоплазмоза, цитомегалии. IgM – это антитела, образующиеся на ранних сроках инфекционного процесса. Они отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.
Иммуноглобулины A, IgA
Иммуноглобулины А – это секреторные ИГ, включающие 2 субкласса: IgAl (90%) и IgA2 (10%). Содержание IgA в сыворотке крови колеблется от 1.4 до 4.2 г/л или 13% от общего количества ИГ; ежедневно синтезируется от 3 до 50 мкг/кг. Период полураспада антител составляет 4-5 суток. IgA содержится в молоке, молозиве, слюне, в слезном, бронхиальном и желудочно-кишечном секрете, желчи, моче. В состав IgA входит секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию ферментов. Это основной вид ИГ, участвующих в местном иммунитете. Они препятствуют прикреплению бактерий к слизистой, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент. IgA не определяется у новорожденных. В слюне он появляется у детей в возрасте 2 месяца., причем первым обнаруживается секреторный компонент SC. И только позднее полная молекула SigA. Возраст 3 мес. Многими авторами определяется как критический период; этот период особенно важен для диагностики врожденной или транзиторной недостаточности местного иммунитета.
Иммуноглобулины Е, IgE
Иммуноглобулины D, IgD
Иммуноглобулины D – это мономеры; их содержание в крови составляет 0,03-0.04 г/л или 1% от общего количества ИГ; в сутки их синтезируется от 1 до 5 мг/кг, а период полураспада колеблется в пределах 2-8 дней. IgD участвуют в развитии местного иммунитета, обладают антивирусной активностью, в редких случаях активируют комплемент. Плазматические клетки, секретирующие IgD, локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани. IgD выявляются на B-клетках и отсутствуют на моноцитах, нейтрофилах и Т-лимфоцитах. Полагают, что IgD участвуют в дифференцировке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвуют в аутоиммунных процессах.
Антитела (иммуноглобулины) – это белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют.
Они состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры:
1) первичную – это последовательность определенных аминокислот. Она строится из нуклеотидных триплетов, генетически детерминируется и определяет основные последующие структурные особенности;
2) вторичную (определяется конформацией полипептидных цепей);
3) третичную (определяет характер расположения отдельных участков цепи, создающих пространственную картину);
4) четвертичную. Из четырех полипептидных цепей возникает биологически активный комплекс. Цепи попарно имеют одинаковую структуру.
Большинство молекул иммуноглобулинов составлено из двух тяжелых (H) цепей и двух легких (L) цепей, соединенных дисульфидными связями. Легкие цепи состоят или из двух k-цепей, или из двух l-цепей. Тяжелые цепи могут быть одного из пяти классов (IgA, IgG, IgM, IgD и IgE).
Каждая цепь имеет два участка:
1) постоянный. Остается постоянным в последовательности аминокислот и антигенности в пределах данного класса иммуноглобулинов;
2) вариабельный. Характеризуется большой непостоянностью последовательности аминокислот; в этой части цепи происходит реакция соединения с антигеном.
Каждая молекула IgG состоит из двух соединенных цепей, концы которых формируют два антигенсвязывающих участка. На вариабельном участке каждой цепи имеются гипервариабельные участки: три в легких цепях и четыре в тяжелых. Разновидности последовательности аминокислот в этих гипервариабельных участках определяют специфичность антитела. При определенных условиях эти гипервариабельные области могут также выступать в роли антигенов (идиотипов).
В молекуле иммуноглобулина меньше двух антигенсвязывающих центров быть не может, но один может быть завернут внутрь молекулы – это неполное антитело. Оно блокирует антиген, и тот не может связаться с полными антителами.
При энзиматическом расщеплении иммуноглобулинов образуются следующие фрагменты:
1) Fc-фрагмент содержит участки обеих постоянных частей; не обладает свойством антитела, но имеет сродство с комплементом;
2) Fab-фрагмент содержит легкую и часть тяжелой цепи с одним антигенсвязывающим участком; обладает свойством антитела;
3) F(ab)Т2-фрагмент состоит из двух связанных между собой Fab-фрагментов.
Другие классы иммуноглобулинов имеют такую же основную структуру. Исключение – IgM: является пентамером (состоит из пяти основных единиц, связанных в области Fc-концов), а IgA – димер.
2. Классы иммуноглобулинов и их свойства
Существует пять классов иммуноглобулинов у человека.
1. Иммуноглобулины G – это мономеры, включающие в себя четыре субкласса (IgG1; IgG2; IgG3; IgG4), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. Антитела субклассов IgG1 и IgG4 специфически связываются через Fc-фрагменты с возбудителем (иммунное опсонирование), а благодаря Fc-фрагментам взаимодействуют с Fc-рецепторами фагоцитов, способствуя фагоцитозу возбудителя. IgG4 участвует в аллергических реакциях и неспособен фиксировать комплемент.
Свойства иммуноглобулинов G:
1) играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях;
2) проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных;
3) способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.
2. Иммуноглобулины М включают в себя два субкласса: IgM1 и IgM2.
Свойства иммуноглобулинов М:
1) не проникают через плаценту;
2) появляются у плода и участвуют в антиинфекционной защите;
3) способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент;
4) играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, активации фагоцитоза;
5) образуются на ранних сроках инфекционного процесса;
6) отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.
3. Иммуноглобулины А – это секреторные иммуноглобулины, включающие в себя два субкласса: IgA1 и IgA2. В состав IgA входит секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию ферментов.
Свойства иммуноглобулинов А:
2) участвуют в местном иммунитете;
3) препятствуют прикреплению бактерий к слизистой;
4) нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент.
4. Иммуноглобулины Е – это мономеры, содержание которых в сыворотке крови ничтожно мало. К этому классу относится основная масса аллергических антител – реагинов. Уровень IgE значительно повышается у людей, страдающих аллергией и зараженных гельминтами. IgE связывается с Fc-рецепторами тучных клеток и базофилов.
Свойства иммуноглобулинов Е: при контакте с аллергеном образуются мостики, что сопровождается выделением БАВ, вызывающих аллергические реакции немедленного типа.
5. Иммуноглобулины D – это мономеры. Функционируют в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена. Плазматические клетки, секретирующие IgD, локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани.
Свойства иммуноглобулинов D:
1) участвуют в развитии местного иммунитета;
2) обладают антивирусной активностью;
3) активируют комплемент (в редких случаях);
4) участвуют в дифференцировке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа;
5) участвуют в аутоиммунных процессах.