46. Антитела (иммуноглобулины): состав и строение, классы иммуноглобулинов.

Антитела (термин предложил в 1890 г. Бейли) – белки сыворотки крови, образующиеся в ответ на введение антигена и обладающие способностью специфически взаимодействовать с антигенами, которые вызвали их образование

Функции антител:

• Распознавание и связывание антигена с целью его нейтрализации и последующей элиминации.

• Антитоксический эффект(связывают и инактивируют бактериальные токсины).

• Цитотоксический эффект(стимулируют разрушение антигенов цитотоксическими клетками).

• Активация комплемента.

• Опсонизация фагоцитоза.

• Участие в развитии аллергических реакций.

• Обеспечение иммунологической памяти и толерантности.

• Обеспечение кооперации иммунокомпетентных клеток.

• Иммунорегулирующие свойства.

Свойства антител:

1. Валентность – количество активных (антигенсвязывающих) центров антител.

• полные антитела – как минимум 2-валентны, вызывают агрегацию антигенов, видимую невооруженным глазом;

• неполные антитела – содержат один антиген-связывающий центр, функционально дефектны, могут связывать эпитопы антигенов, препятствуя контакту с ними полных антител, поэтому их также называют блокирующими антителами.

2. Аффинность – сродство антигенной детерминанты с активным центром антитела, определяется физико-химическими свойствами взаимодействующих молекул и зависит от степени комплементарности структуры антигенсвязывающего центра и антигенной детерминанты.

3. Авидность – скорость и прочность связывания антитела с соответствующим антигеном, зависит от валентности и аффинности. Иммуноглобулины сами обладают антигенными свойствами, что определяет их разнообразие. Антигенная специфичность антител (молекулы Ig имеют 3 типа антигенных детерминант, по которым они делятся на изо-, алло- и идиотипы):

• Изотипические детерминанты (изотипы) – структуры характерные для антител индивидуумов одного вида (по изотипам Ig делятся на 5 классов: μ-мю, γ- гамма, α-альфа, δ-дельта, ε-эпсилон).

• Аллотипические детерминанты (аллотипы) – структуры, характерные для антител некоторых индивидуумов внутри вида, для других индивидуумов вида эта структура иммуногенна.

• Идиотипические детерминанты (идиотипы) – структуры, характерные только для определенных Ig одного индивидуума, определяют специфичность взаимодействия данного иммуноглобулина с определенным антигеном.

В зависимости от структуры и свойств все Ig разделены на 5 классов. Ig G, E, D, сывороточный Ig A – мономеры, Ig M – пентамер (5 мономеров соединены J-цепью, joining – связанный), секреторный Ig A – димер.

Классы иммуноглобулинов, их свойства и строение. Иммуноглобулины класса G (субклассы G1, 2, 3, 4) – основной класс антител, имеет молекулярную массу около 160000 дальтон. На его долю приходится 70-80% всех сывороточных иммуноглобулинов. Среднее содержание Ig G в сыворотке крови здорового взрослого человека составляет 12 г/л, этот уровень достигается к 7-10 летнему возрасту. Ig G – мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра. Период полураспада Ig G равен 21 дню. Ig G легко проходит через плацентарный барьер и обеспечивает пассивный гуморальный иммунитет новорожденного в первые 6-8 месяца после рождения, способен также выделяться в секрет слизистых оболочек путем диффузии, поэтому передается ребенку и с грудным молоком матери. Ig G участвует в активации комплемента по классическому пути. Основная функция – формирование постинфекционного иммунитета.

Иммуноглобулины класса М – это наиболее крупная молекула из всех иммуноглобулинов (950000 дальтон). На долю Ig М приходится 5-10% всех сывороточных иммуноглобулинов. Среднее содержание Ig М в сыворотке крови здорового взрослого человека около 1 г/л, этот уровень достигается уже к 2-4-летнему возрасту. Ig М – пентамер, его валентность равна 10, но половина антигенсвязывающих центров не работает из-за пространственной близости. Период полураспада Ig М составляет 5 дней. Ig М не проходит через плаценту, но определяется в грудном молоке, участвует в активации комплемента по классическому пути. Ig М первыми начинают синтезироваться в организме новорожденного и первыми вырабатываются в ответ на внедрение антигена.

Иммуноглобулины класса А – существуют в сывороточной и секреторной формах. Молекулярная масса сывороточного Ig А около 170000 дальтон, а секреторного 350000 дальтон и более. На долю сывороточного Ig А приходится около 10-15% всех сывороточных иммуноглобулинов. В сыворотке крови здорового взрослого человека содержится около 2,5 г/л Ig А, этот уровень достигается к 10-летнему возрасту. Сывороточный Ig А – мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра; секреторный Ig А чаще существует в форме ди- и триммера (4- или 6- валентный). Ig А обладает α-цепью. Период полураспада Ig А составляет 6 дней. Но около 60% всех Ig А содержится в секретах слизистых оболочек, присутствует в слюне, слезной жидкости, молоке, обеспечивая местный иммунитет.

Иммуноглобулины класса Е (реагины) – имеют молекулярную массу около 190000 дальтон. На его долю приходится 0,002% всех циркулирующих иммуноглобулинов, содержание Ig Е в сыворотке крови крайне невысоко – примерно 0,00025 г/л, этот уровень достигается к 10-15 годам. Обнаружить Ig Е можно специальными высокочувствительными методами. Ig Е – мономер, 2х- валентный, обладает ε-цепью. Период полураспада – 2 дня. Ig Е обладает выраженной тропностью к тучным клеткам и базофилам, участвует в развитии аллергической реакции I типа.

Иммуноглобулины класса D – сведений об Ig D не много, имеет молекулярную массу 160000, Ig D практически полностью содержится в сыворотке крови в концентрации около 0,03 г/л (0,2% общего количества циркулирующих иммуноглобулинов), 2-х валентный мономер с δ-цепью и периодом полураспада – 3 дня. На определенных стадиях дифференцировки выполняет роль рецептора В-лимфоцитов.

Виды антител:

1. Изоантитела – антитела к изоантигенам (например, антитела к АВ антигенам эритроцитов человека – α и β).

2. Нормальные (естественные) антитела – антитела, обнаруживаемые в сыворотке крови без предварительного воздействия антигена (титры их низкие, а вопрос об их происхождении до конца не решен).

3. Аутоантитела – антитела к антигенам собственных клеток и тканей организма.

4. Гетероантитела – антитела, образующиеся в ответ на введение гетероантигена.

5. Моноклональные антитела – антитела одной специфичности, синтезируемые искусственно полученным клоном плазмоцитов.

Метод получения моноклональных антител (разработан в 1975 г. Г. Келлером и К. Мильштейном) состоит в слиянии сенсибилизированных лимфоцитов с клетками миеломы для получения клеточных гибридов. Гибридомы обладают способностью синтезировать антитела и, в то же время, они представляют собой опухолевые клетки, способные к непрерывной пролиферации.

Этапы получения гибридом: 1) получение миеломной линии;

2) получение селезеночных клеток от иммунизированного организма (плазмоциты, синтезирующие Ig определенной специфичности);

3) создание условий для слияния клеток;

4) выделение слившихся клеток;

5) отбор интересующего клона, его накопление (in vitro или в организме животного) и использование.

Использование моноклональные антител: В научных целях для анализа структуры, генетики Ig, для изучения рецепторов лимфоцитов и их субпопуляций.

• В диагностике многих инфекционных и неинфекционных заболеваний.

• В лечении некоторых, в т. ч. онкогенных, заболеваний.

• В качестве носителей лекарственных веществ, доставляющих их в определенные органы и ткани (в стадии разработки).

Виды антител по действию на антиген:

• Антитоксические – нейтрализуют или флоккулируют микробные токсины.

• Агглютинирующие – склеивают антигены.

• Преципитирующие – образуют комплекс с антигенами только в растворах или гелях.

• Лизирующие – вызывают разрушение клеток-мишеней.

• Опсонизирующие – взаимодействуя с антигенами, способствуют их поглощению фагоцитами.

• Нейтрализующие – инактивируют антигены, лишая их возможности проявлять патогенное действие