67. Понятие паратопа и эпитопа. Аффинитет и авидность. Обратимость реакций антиген-антитело и ее значение.

Эпитоп – часть макромолекулы антигена, которая распознаётся иммунной системой (антителами, B-лимфоцитами, T-лимфоцитами). Часть антитела, распознающая эпитоп, называется паратопом. Хотя обычно эпитопы относятся к чужеродным для данного организма молекулам (белкам, гликопротеинам, полисахаридам и др.), участки собственных молекул, распознаваемые иммунной системой, также называются эпитопами. Большинство эпитопов, распознаваемых антителами или B-клетками, представляют собой трёхмерные структуры на поверхности молекул антигенов. Данные структуры точно совпадают по форме и пространственному расположению электрических зарядов с соответствующими паратопами антител. Исключение составляют линейные эпитопы, которые определяются характерной последовательностью аминокислот (первичной структурой), а не пространственной организацией.

Молекула антигена имеет несколько участков, с которыми связываются антитела – эпитопов. Прочность связи с одним из этих участков характеризуется свойством аффинности (соединение антигена с антителом обратимо; прочность соединения, называется аффинитетом).

Под авидностью подразумевают связь с несколькими участками. Иначе говоря, аффинитет – это связь одного активного центра: Fab 1 или Fab 2 и детерминанты, а авидность – это cвязь всех активных центров: Fab1 и Fab2 с детерминантами.

В момент поступления какого-либо чужеродного агента, например, вируса или бактерии, иммунная система начинает вырабатывать антитела. В общем случае сначала вырабатываются IgM, а затем начинают вырабатываться IgG. IgG сохраняются дольше, иногда всю жизнь. В самом начале реакции на антиген IgG слабо связывают его, в этот момент их называют низкоавидными и низкоаффинными. Постепенно антитела увеличивают силу связывания и называются уже высокоавидными. Так можно ориентировочно оценить срок попадания агента в организм, а также отличить первичную инфекцию от реинфицирования.

Авидность IgM и IgG очень важна в диагностике. Так, например, высокая авидность первичных IgM, свидетельствует об острой фазе заболевания и недавнем – от одного до полутора месяцев – инфицировании. Следовые концентрации IgM могут сохраняться в организме, в отдельных случаях, до двух лет.

Антиген-антитело реакция - специфическое взаимодействие антител с соответствующими антигенами, в результате которого образуются комплексы антиген- антитело. Реакция антиген - антитело протекает в две фазы, которые различаются между собой по механизму и скорости. Первая фаза-специфическое соединение активного центра антитела с соответствующими группами антигена или гаптена. вторая- неспецифическая фаза, следующая за первой, -визуально наблюдаемая реакция. При взаимодействии антител с простыми гаптенами вторая фаза, как правило, отсутствует. Первая фаза протекает всегда быстро, а вторая иногда очень медленно. Соединение антигена с антителом обратимо.

68. Условия оптимального взаимодействия антиген-антитело. Агглютинация и преципитация как биологические феномены.

Анализируя взаимодействие антиген–антитело, можно отметить несколько особенностей.

1) Оно может реализоваться только в среде электролитов (физ.раствор), поскольку часть связей между эпитопом и паратопом возникают только в условиях, обеспечивающих формирование несущих заряды поверхностей..

 2) Оптимальной концентрацией ионов солей для таких реакций является концентрация 0,85 %, а ионная сила растворов должна быть в пределах 0,5–0,1. Значительное повышение концентрации солей приводит к распаду комплексов антиген–антитело, в частности, 15 % раствор NaCl используют для получения компонентов реакции в свободном состоянии.

3) Не нарушающие силу связывания значения рН попадают в интервал 6,4–8,6. При изменениях рН до значений более 9,0 или менее 5,0 происходит сдвиг реакции в сторону диссоциации комплексов, что также используется при эволюции антител или антигенов.

4) Оптимальной для взаимодействия температурой является 37ОС, но образование комплексов антиген-антитело происходит и при более низких температурах достаточно эффективно.

5) При постановке реакций антиген–антитело invitro видимые результаты реагирования проявляются не сразу после смешивания растворов реагентов, а по истечении определенного времени. В связи с этим реакцию антиген–антитело условно разделяют на фазу взаимодействия и фазу проявления. .

Реакции агглютинации

В этих реакциях принимают участие антигены в виде частиц (микробные клетки, эритроциты и другие корпускулярные антигены), которые склеиваются антителами и выпадают в осадок. Для постановки реакции агглютинации (РА) необходимы три компонента: 1) антиген (агглютиноген); 2) антитело (агглютинин) и 3) электролит (изотонический раствор натрия хлорида).положительный результат - наличие хлопьев агглютината, отрицательный - отсутствие хлопьев агглютината   

Реакция преципитации –это формирование и осаждение комплекса растворимого молекулярного антигена с антителами в виде помутнения, называемого преципитатом. Он образуется при смешивании антигенов и антител в эквивалентных количествах. Реакцию преципитации ставят в пробирках (реакция кольцепреципитации), в гелях, питательных средах и др

Реакция преципитации позволяет определить в исследуемом материале присутствие неизвестного  антигена путем добавления известного антитела или при помощи известного антигена — неизвестное антитело. Преципитация регистрируется лучше, если антиген наслаивать в пробирке на антитело. При этом наблюдается появление преципитата в виде кольца — кольцепреципитация. Кольцепреципитацию проводят в специальных пробирках Преципитация в агаре позволяет определять токсигенность дифтерийных культур.