Молекулярный уровень
В функции иммунной системы важнейшая роль принадлежит биомолекулам – иммуноглобулинам, цитокинам, антигенам, рецепторам.
Объектом изучения на этом уровне являются в первую очередь иммуноглобулины (антитела) 5 классов. Близкими, хотя и не идентичными иммуноглобулинам по структуре, генетическому контролю и основному функциональному предназначению являются Т-клеточные антигенраспознающие рецепторы (ТКР). Основные различия касаются характера распознавания антигена. Если иммуноглобулины способны взаимодействовать со свободными антигенными детерминантами, то ТКР распознают антигенные эпитопы только в комплексе с молекулами I или II классов главного комплекса гистосовместимости (МНС, сокр. от англ. "major histocompatibility complex"), группа близкосцепленных генов, кодирующих иммунологически значимые молекулы трех классов.
Вторым объектом изучения на молекулярном уровне являются антигены. Под антигенами подразумевают вещества (в основном белки и полисахариды), чужеродные для данного конкретного организма. Носителями таких чужеродных веществ будут бактерии, вирусы, грибки, трансплантаты, опухолевые клетки.
Разработка вопросов взаимодействия иммунокомпетентных клеток вскрыла целый пласт исследований, направленных на изучение гуморальных регуляторов межклеточных отношений — цитокинов. В настоящее время известно более 30 белков с цитокиновой активностью. Получены генноинженерные аналоги многих из них. Функция этой группы белков крайне разнообразна. Они принимают участие в дифференцировке и размножении лимфоцитов, обеспечивают созревание антителопродуцентов и цитотоксических клеток, участвуют в элиминации опухолевых клеток, являются ключевыми факторами в воспалительной реакции и острофазном ответе организма, модифицируют состояние нервной и эндокринной систем.
Цитокины — низкомолекулярные гормоноподобные биомолекулы, проду цируемые активированными иммунокомпетентными клетками, являются регуляторами межклеточных взаимодействий. К ним относятся интерлейкины факторы роста (эпидермальный, фактор роста нервов), колониестимулирующие (лимфопоэтины), хемотаксические факторы, фактор некроза опухолей.
Цитокины (белки, полипептиды или гликопротеиды) — биологически активные молекулы, растворимые медиаторы, способные влиять на процессы клеточной пролиферации, дифференцировки и функциональную активность клеток. Цитокины регулируют иммунный ответ, так же как и эффекторную фазу иммунных реакций. С молекулярной точки зрения изучены многие цитокины и их рецепторы. Характерной особенностью цитокинов является их полифункциональность, то есть один цитокин демонстрирует множество функций, направленных на различные ткани и клетки. В то же время различные цитокины оказывают сходные эффекты на одни и те же клетки. Продуцентами цитокинов также являются разнообразные клетки, и на продукцию одних цитокинов влияют другие цитокины, формируя так называемую «цитокиновую сеть». Основными продуцентами цитокинов в иммунной системе являются Т-лимфоциты и моноциты.