Иммунология / Иммунология+Литусов+Прощенко
.pdfИммуноглобулины класса А
Иммуноглобулин класса A (IgA) доминирует в секретах организма (слюне, пищеварительном соке, выделениях слизистой носа и молочной железы). В сыворотке крови IgA присутствует в мономерной форме, в секретах – в димерной форме. Мономер IgA имеет типичную для антител структуру и состоит из двух тяжелых цепей и двух легких цепей. Главная функция IgA — первая линия защиты на слизистых оболочках организма, препятствующая
проникновению патогенов. IgA принимают участие в нейтрализации бактериальных токсинов. Наличие IgA в грудном молоке обеспечивает специфический иммунитет новорожденных.
IgA участвует в развитии воспалительных процессов, антитело-зависимой цитотоксичности, дегрануляции эозинофилов и базофилов, в развитии фагоцитарных реакций моноцитов, макрофагов и нейтрофилов.
Мономер IgA |
Димер IgA |
Транспортный рецептор Везикула
Секреторный
компонент
Плазматическая клетка |
Димер IgA |
Эпителиальная клетка |
Сывороточный мономер IgA
Секреторный димер IgA
J-цепь
221
Иммуноглобулины класса G
Иммуноглобулины G (IgG) являются наиболее часто встречающимися в кровотоке и межклеточной жидкости антителами. Они составляют главную часть гуморального иммунитета. IgG — главный тип антител против патогенов (бактерий, вирусов, грибков). Связывание IgG с патогенами вызывает их иммобилизацию и связывание друг с другом. Опсонизация патогена молекулами IgG позволяет фагоцитам распознать, поглотить и уничтожить его. Кроме того, IgG определяет классический путь активации системы комплемента, который приводит к гибели патогена. Молекулы IgG также способны к связыванию и нейтрализации токсинов. IgG — единственный вид антител, способный к проникновению через плаценту при помощи специальных рецепторов, обеспечивая защиту плода. В течение первых шести месяцев младенец имеет, по сути, иммунитет матери и защищен от тех патогенов, с которыми сталкивалась мать.
IgG1 65%
IgG2 |
23% |
Шарнирная
область
IgG3 8%
IgG4 4% 222
Иммуноглобулины класса М
Молекулы IgM являются самыми тяжёлыми и наиболее сложно организованными иммуноглобулинами. Молекула свободного IgM представляет собой пентамер, каждый мономер которого состоит из двух тяжелых цепей и двух легких цепей. Мономеры объединены в пентамер посредством дисульфидных мостиков и J-цепи. При первичном попадании в организм антигена IgM из всех антител образуются первыми. Кроме того, они первыми появляются в онто- и филогенезе. В плоде человека они начинают синтезироваться на 20-й неделе. У человека IgM синтезируется плазматическими клетками, находящимися в селезенке. IgM наиболее активны в антибактериальном иммунитете. Они не проходят через плаценту. Наличие в плазме крови IgM против определенных возбудителей свидетельствует о ранних этапах инфекции, а в крови новорожденного – о внутриматочном инфицировании.
Сывороточный IgM
Мембраносвязанный IgM
Зрелый В-лимфоцит
223
Иммуноглобулины класса D
Молекула IgD представляет собой мономер с двумя тяжелыми и двумя легкими цепями. Заякоренные в мембране IgD могут активировать врождённый и адаптивный иммунитет, функционируя в составе В- клеточного рецептора. Экспрессия IgD начинается в тот момент, когда B- клетки покидают костный мозг и направляются в периферические лимфоидные ткани. В зрелом состоянии B-клетка ко-экспрессирует IgM и IgD. IgD могут дополнять функции IgM и даже функционально замещать IgM в случае нефункциональности последних.
Сывороточный IgD
Мембраносвязанный IgD
Зрелый В-лимфоцит
224
Иммуноглобулины класса Е
Молекула иммуноглобулинов E (IgE) состоит из двух тяжелых и двух легких цепей. Их основная роль заключается в развитии аллергических реакций. Кроме того, они участвуют в иммунном ответе против паразитов (гельминтов). Fc-участки IgE взаимодействуют со специфическими рецепторами на тучных клетках и базофилах. После связывания IgE с аллергеном тучные клетки начинают секрецию гистамина, лейкотриенов и некоторых интерлейкинов, что приводит к развитию аллергических реакций. Уровень IgE повышен при некоторых аутоиммунных заболеваниях (системная красная волчанка, псориаз).
Иммуноглобулин IgE
Базофил
225
Эффекторные функции антител
Основные функции антител в иммунной системе:
-нейтрализация, при которой нейтрализующие антитела блокируют бактериальную клетку или вирусную частицу и делают их неактивными;
-агглютинация, при которой антитела склеивают чужеродные клетки в комки, которые уничтожаются путем фагоцитоза;
-преципитация, при которой антитела собирают растворимые в плазме крови антигены в скопления, выпадающие в осадок, подвергающийся фагоцитозу;
-активация системы комплемента, при которой антитела присоединяются к поверхности патогенной клетки, благодаря чему ее могут атаковать компоненты системы комплемента, вызвать ее лизис и запустить воспаление.
Функции антител
Нейтрализация |
|
|
Агглютинация |
|
|
Преципитация |
|
Активация |
|
||||
|
|
|
|
|
комплемента |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Бактерии |
|
|
|
|
Комплемент |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вирус |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Антигены |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бактерия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пора |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Усиление |
|
|
|
|
Приводит к |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фагоцитоз |
|
|
|
|
Лизис клетки |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Макрофаг
226
Нейтрализация микробов и токсинов
Антитела способны нейтрализовать повреждающее действие микробов или их токсинов на чувствительные клетки и ткани, что связано с блокадой микробных антигенов антителами, то есть их нейтрализацией. При этом антитела связывают ту часть патогена (токсина, вируса), которая взаимодействует с соответствующим рецептором на клетке хозяина. В результате этого нарушается взаимодействие патогена и клетки-мишени.
|
|
Эндоцитоз комплекса |
|
Высвобождение активного |
|
Нейтрализация антителами |
Связывание токсина |
|
|
|
|||
с клеточным рецептором |
|
токсин - рецептор |
|
компонента токсина |
|
связи токсина с рецептором |
|
|
|
|
|
|
|
227
Опсонизация, стимулирующая фагоцитоз
Опсонизация - это процесс адсорбции опсонинов на поверхности микроорганизмов и других инородных частиц. Опсонины – это вещества, которые стимулируют и облегчают фагоцитоз этих частиц. Функцию опсонинов могут выполнять антитела или комплемент. Антитела связываются с патогеном своими Fab-фрагментами, а Fc-фрагментом – с соответствующими рецепторами фагоцитов.
Антитела
Антиген
Патоген
Fc-рецептор
Фагоцит
228
Антитело-зависимая клеточная цитотоксичность
При антитело-зависимой клеточной цитотоксичности NK-клетки с помощью Fcγ-рецептора атакуют клеткумишень, покрытую IgG; эозинофил, имеющий Fcεрецепторы, атакует гельминт, покрытый IgE; нейтрофил и макрофаг атакуют микроб, покрытый IgG. Таким образом могут действовать и другие клетки, имеющие на своей поверхности Fc-рецепторы. Например, через эти рецепторы NK-клетки связывают Fc-фрагменты IgG, прикрепленные к поверхности инфицированных или опухолевых клеток и запускают перфорин-гранзимовый механизм цитотоксичности, уничтожая клетку-мишень.
NK-клетка
Fcγ-рецептор
Антитело
Гранула
Перфорин
Гранзим
Клетка-мишень
229
Комплемент-зависимый цитолиз
Антиген, расположенный на клетке, узнается антителами классов IgG и IgM. Антитела прикрепляются Fab-фрагментами к антигенам на поверхности клетки. При их взаимодействии образуется комплекс “клетка – антиген – антитело”. Комплекс “антиген-антитело” активирует комплемент по классическому пути. При этом к Fc-фрагменту антител присоединяется комплемент с образованием анафилатоксинов (С3а - С5а) и мембрано-атакующего комплекса (МАК), состоящего из компонентов С5-9. Происходит комплемент-зависимый цитолиз.
С1
Антитело |
|
|
Антиген |
|
|
|
|
|
Мембрано- |
Лизис |
|
клетки |
|
|
атакующий |
|
|
|
|
|
комплекс |
|
|
С5-9 |
|
С1 |
|
|
|
С1 |
|
|
230