ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.03.2019
Просмотров: 6367
Скачиваний: 2
106
5) эффекторная стадия. Активированные Т-клетки экспрессируют
рецептор к ИЛ-2 и CD40L. Последний взаимодействует с CD40
рецептором на В-клетках и возникает взаимная стимуляция этих клеток. В-
лимфоциты превращаются в плазматические клетки, которые синтезируют
антитела, специфичность которых увеличивается у потомков делящихся
клеток.
Поглощение антигена, его процессинг, презентация ИКК, активация В-
лимфоцитов и Т-лимфоцитов (индуктивная фаза) обычно длится 6-7 дней,
продуктивная фаза длится от 4 дней до 4 недель. Пик обычно приходится
на 14-21 день. Максимальное продуцирование антител к белковым
антигенам (анатоксинам) длится 3 недели.
Механизм
действия
иммуноглобулинов,
продуцируемых
плазмоцитами, проявляется через образование иммунных комплексов
антиген-антитело (Аг-АТ). Антитела связываются с антигенами
нековалентно за счет пространственной комплементарности эпитопа
антигена и паратопа антитела, которая обеспечивается межмолекулярными
силами и водородными связями.
Антитела осуществляют:
1) антитоксический эффект ― нейтрализацию токсинов бактерий и
вирусы путем их связывания (антитоксины);
2) нейтрализацию бактерий и вирусов путем взаимодействия с
рецепторами клетки, связывающими бактерии или вирусы, препятствуя
тем самым их адгезии и проникновению в клетку (вируснейтрализующие
антитела);
3) преципитацию антигенов (преципитины);
4) опсонизацию ― повышение фагоцитарной активности лейкоцитов
(опсонины);
5) блокирование антигенов путем их связывания без каких-либо
видимых реакций (блокирующие антитела);
6) активацию комплемента по классическому пути, что приводит к
лизису клетки (лизины).
Аг-АТ-комплексы могут инициировать клеточное воспаление и стать
добычей макрофагов, которые их поглощают и дезинтегрируют, могут
стать добычей ЦТЛ.
Определение термина «иммуноглобулин». Физическое состояние и
формы
существования
иммуноглобулинов.
Структура
иммуноглобулинов.
Основные
функции
различных
классов
иммуноглобулинов, морфофункциональные особенности
107
Антитела (Ат) — это глобулярные гликопротеиды, называемых
иммуноглобулинами (Ig), который вырабатывается под влиянием
антигенов и обладает способностью специфически реагировать с ними.
Антитела образуют одну из основных фракций белков крови,
составляют 20 % массы общего белка плазмы. Они устойчивы к действию
слабых кислот и щелочей, а также к нагреванию до 60
о
С. Структурная
единица АТ — мономер.
Молекула иммуноглобулина имеет форму Y с меняющимся углом
между двумя верхними отрезками (рисунок 10).
Рисунок 10 − Строение мономера иммуноглобулина
Мономерная форма иммуноглобулина состоит из связанных между
собой дисульфидными мостиками четырех полипептидных цепей — двух
легких (L) (англ. light — легкий) и двух тяжелых (Н) (англ. heavy —
тяжелый). Имеется два типа легких (каппа χ и лямбда λ) и пять типов
тяжелых (дельта δ, мю μ, гамма γ, альфа α, эпсилон ε). Тяжелые цепи
108
определяют принадлежность иммуноглобулинов к соответствующему
классу.
По порядку расположения аминокислот в молекуле иммуноглобулина
различают константные (С) и вариабельные (V) фрагменты. В
вариабельных фрагментах цепей последовательность аминокислот
меняется в зависимости от вида антигена, вызвавшего образование
антитела.
В структуре молекул иммуноглобулинов выделяют функциональные
области — Fab- и Fc-фрагменты, а также шарнирную область. Два Fab-
фрагмента (fragment antigen binding — фрагмент, связывающий антиген)
обусловливают способность молекулы узнавать и связывать эпитопы
антигена. Fc-фрагмент
(fragment crystalline
−
фрагмент
кристаллизующийся)
обеспечивает
связывание
молекулы
с
соответствующим рецептором ИКК. Шарнирная область чувствительна к
протеолитическим ферментам (папаину, пепсину, трипсину).
Биологически активные участки цепей иммуноглобулинов получили
название доменов. В зависимости от цепи различают CL, CH1, CH2, CH3,
VH и VL домены. Вариабельные домены VH и VL формируют активный
центр молекулы антитела, который связывает антиген. Часть активного
центра Ig, которая непосредственно соединяется с детерминантой антигена
(эпитопом) называется паратопом. Паратоп Ig комплементарен эпитопу
Аг по принципу «ключ-замок».
В зависимости от строения константных областей тяжелых цепей все
иммуноглобулины подразделяют на пять классов: IgG, IgE, IgD, IgM и IgA.
При этом в их составе соответственно содержатся γ, ε, δ, μ и α Н-цепи, χ
или λ вариант L-цепей. Первые три класса иммуноглобулинов IgG, IgE,
IgD являются мономерами и содержат два антигенсвязывающих центра.
IgM — полимер, состоит из пяти мономерных молекул, полимеризованных
(связанных) в области Fc-фрагментов j-цепями. IgA в сыворотке крови —
мономер, а в секретах слизистых оболочек, межтканевой жидкости —
полимер, состоящий из двух мономерных молекул IgAS.
Иммуноглобулины класса М содержатся в сыворотке крови.
Синтезируются при первичном попадании Аг в организм. Пик образования
приходится на 4-5 сутки. Эти АТ низкоаффинны, но высокоавидны из-за
большого числа активных центров. К IgM относится значительная часть
АТ, вырабатывающихся к антигенам грамотрицательных бактерий.
Иммуноглобины класса G у человека являются наиболее важными.
Составляют основную массу иммуноглобулинов сыворотки крови и до 75
% всех Ig. Они неоднородны построению Fc-фрагмента, в связи с этим
различают их четыре субкласса: G1, G2, G3, G4. Они в большом
109
количестве появляются при вторичном иммунном ответе. Иммуноглобины
класса G обеспечивают противоинфекционную защиту, связывают
токсины, усиливают фагоцитарную активность, активируют систему
комплемента, вызывают аглютинацию бактерий и вирусов. Они способны
переходить через плаценту, обеспечивая новорожденному пассивный
иммунитет.
Иммуноглобины класса А делят на две разновидности: сывороточные
и секреторные. Сывороточные находятся в крови (15-20% всех Ig) и
принимают участие в общем, секреторные находятся в различных секретах
и обеспечивает местный иммунитет. IgA нейтрализует токсины и вызывает
аглютинацию микроорганизмов и вирусов. Содержание IgA резко
возрастает при заболеваниях верхних дыхательных путей, пневмониях,
инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного тракта и др.
Иммуноглобины класса Е принимают участие в нейтрализации
токсинов, опсонизации, аглютинации и бактериолизисе, осуществляемом
комплементом. К этому классу также относятся некоторые природные
антитела, например к чужеродным эритроцитам. Содержание IgE
повышается при инфекционных заболеваниях у взрослых и детей.
Защитные свойства направлены преимущественно против гельминтов
(нематод).
Иммуноглобины
класса
D
представляют
собой
антитела,
локализующиеся в мембране плазматических клеток, в сыворотке их
концентрация невелика. Служат рецептором В-лимфоцитов. Их
количество увеличивается при некоторых вирусных заболеваниях.
Предполагают, что они участвуют в аутоиммунных процессах.
Кроме различных классов иммуноглобулинов, между молекулами АТ
существуют аллотипические, изотипические и идиотипические отличия.
Аллотипы иммуноглобулинов — это вариации в их строении у
разных индивидуумов. Их наличие обусловлено различиями небольших
аминокислотных последовательностей константных участков тяжелых и
легких цепей.
Изотипы иммуноглобулинов — молекулы иммуноглобулинов, у
которых константные (С) домены тяжелых цепей генетически и
структурно различаются. Примеры — пять классов иммуноглобулинов.
Идиотипы — совокупность антигенных детерминант V-областей
антител. Все молекулы Ig, продуцируемые отдельным лимфоцитом и его
потомками (т.е. клоном плазматических клеток), несут один и тот же
идиотип и обозначаются термином «моноклональные антитела».
Афинность и авидность антител
110
Аффинность, или аффинитет (К-константа связывания) — сила
связывания отдельной детерминанты (эпитопа) антиген со специфическим
к нему активным центром (паратопом) антитела.
Афинность зависит от площади контакта между антителом и эпитопом,
межмолекулярных расстояний в области контакта, распределения
заряженных и гидрофобных групп, а также от тех конформационных
изменений, которые вызваны перекрыванием электронных облаков (если
электронные облака двух молекул перекрываются, то возникают мощные
силы отталкивания). Следует отметить, что термин аффинность относится
к связыванию антитела с моновалентным гаптеном или с одной
антигенной детерминантой.
Авидность, или авидитет — прочность связывания всей молекулы
иммуноглобулина с антигеном, характеристика общей стабильности
комплекса антигена и антитела. Авидность определяется аффинностью
антитела к антигену, количеством антигенсвязывающих центров в
молекуле антитела и особенностями пространственной структуры
антигена.
Нормальные антитела. Моноклональные антитела и их получение.
Неполные антитела и их выявление
Различают нормальные и иммунные антитела. Нормальные
(естественные) антитела находятся в организме без предварительного
введения Аг (иммунизации). Примеры естественных антител:
1) α- и β-изогемагглютинины сыворотки крови человека I группы;
2) антитела против эритроцитов животных;
3) естественные АТ против микробов;
4) аутолитические антитела.
Иммунные антитела накапливаются в сыворотке крови после
предварительной иммунизации антигенами.
Все молекулы Ig, продуцируемые отдельным лимфоцитом и его
потомками (т.е. клоном плазматических клеток), несут один и тот же
идиотип и обозначаются термином «моноклональные антитела».
Моноклональные антитела моноспецифичны и являются исключительно
удобным диагностическим средством.
Ц.Мильштейн и Г.Келер в 1975 г. разработали методику получения
моноклональных антител, создав бессмертные клоны В-клеток, которые
называют гибридомами. Получают гибридомы путем слияния нормальных
по продолжительности жизненного цикла лимфоцитов, продуцирующих
антитела, с опухолевыми (бессмертными) дефектными линиями В-клеток,
не способных к секреции иммуноглобулинов. Для иммунизации антигеном