3.11.3. Характеристика основных классов иммуноглобулинов

Образующиеся в организме в ответ на появление Аг антитела делятся на 5 классов: IgG, IgA, IgM, IgD иIgE.Все иммуноглобулины, независимо от классов, построены из нескольких субъединиц и имеют общий тип пространственной организации полипептидных цепей. Прототипом структуры всех Ат является молекулаIgG, состоящая из 4-х цепей – 2-х легких (L)и 2-х тяжелых (H), удерживаемых вместе посредством сильных межмолекулярных взаимодействий, а также дисульфидными связями. Одной из примечательных особенностей строения иммуноглобулинов является укладка полипептидных цепей, образующих компактные и пространственно четко разделенные области, получившие наименованиедомены. С помощью рентгеноструктурного анализа установлено, что в состав иммуноглобулинов входятFab-фрагменты, связывающие Аг и константный фрагмент Fc. К последнему на многих клетках имеются рецепторы, благодаря чему иммуноглобулины способны присоединяться к различным структурам (рис. 10).

Иммуноглобулинам присущи следующие функции: 1. Распознавание поступившего в организм Аг специфическими клетками памяти, что сопровождается переходом В-лимфоцитов в антителопродуценты. 2. Активация системы комплемента, благодаря чему образуются хемоаттрактанты и наступает лизис чужеродных клеток. 3. Активация фагоцитоза. 4. Стимуляция хелперной и супрессорной функции отдельных видов лимфоцитов. 5. Развитие гиперчувствительности немедленного типа, проявляющейся в выделении тучными клетками и базофилами гистамина и других биологически активных веществ. 6. Стимуляция реакций клеточного иммунитета. 7. Связывание Аг с образованием иммунных комплексов. 8. Осуществление антителозависимой клеточной цитотоксичности.

Остановимся вкратце на функции отдельных классов иммуноглобулинов.

Иммуноглобулины класса G (IgG) – у человека являются наиболее активными. Их концентрация в крови колеблется от 9 до 18 г/литр. IgG обеспечивают противоинфекционную защиту, связывают токсины, усиливают фагоцитарную активность, активируют систему комплемента, вызывают агглютинацию бактерий и вирусов. Они способны переходить через плаценту, обеспечивая новорожденному ребенкупассивныйиммунитет. Если мать переболела детскими инфекциями (корью, скарлатиной, коклюшем, ветряной оспой и др.), то новорожденный ребёнок в первые 3-6 месяцев после появления на свет ими болеть не будет.

На основе тонких отличий в аминокислотной последовательности Н-цепей Fc-фрагмента средиIgGразличают 4 подкласса или субтипа: IgG1, IgG2, IgG3и IgG4.Действие их значительно отличается друг от друга. Так, классическим носителем свойств Ат являетсяIgG1, образующийся в ответ на поступление в организм белковых Аг и связывающий комплемент. Такими же свойствами обладает иIgG3. IgG2плохо проникает через плаценту и не участвует в обеспечении пассивного иммунитета ребенка к детским инфекционным заболеваниям. Ат этого класса образуются в ответ на действие полисахаридных Аг. IgG4 не способен связывать комплемент и не может взаимодействовать с белком А золотистого стафилококка. Вместе с тем,IgG4,с одной стороны, так же, как иIgE, обладает цитотропными свойствами, а с другой – способен блокировать связываниеIgE, снижая его мембранатакующее действие на эозинофилы и базофилы. IgG2 и IgG4относятся к слабоопсонирующим, а IgG1 иIgG3– к сильноопсонирующим Ат. По сродству к специфическим рецепторам они располагаются в следующей последовательности:G1>G3>G4>G2. Процентное соотношение субклассовIgG приблизительно таково:IgG1 – 58%, IgG2 – 32%, IgG3 – 6% и IgG4 – 4%.

Иммуноглобулины класса А (IgA)делятся на 2 разновидности: сывороточные и секреторные. Первые из них находятся в крови (концентрация колеблется от 1,5 до 4,0 г/литр), вторые – в секретах. Соответственно этому сывороточный IgA принимает участие в общем иммунитете, а секреторный (SIgA)обеспечивает местный иммунитет, создавая барьер на пути проникновения инфекции и токсинов в организм.

У человека по последовательности аминокислот в тяжелых цепях Fc-фрагмента различают 2 субтипаIgA–IgA1 иIgA2, обладающие различными барьерными функциями. До 60% сывороточногоIgAотносится к подклассуIgA1, в секреторномIgAоба варианта представлены приблизительно одинаково.

SIgA находится в наружных секретах – в слюне, слизи трахеобронхиального дерева, мочеполовых путей, молоке, молозиве, поту, слезах, ушной сере и др. Молекулы IgA, присутствующие во внутренних секретах и жидкостях (синовиальная, плевральная, цереброспинальная и др.), существенно отличаются от молекул IgA в наружных секретах. Секреторный компонент, по всей видимости, образуется эпителиальными клетками и в дальнейшем присоединяется к молекуле IgA.

IgA нейтрализуют токсины и вызывают агглютинацию бактерий и вирусов.

Содержание IgA резко возрастает при заболеваниях верхних дыхательных путей, пищеварительной системы (в том числе и полости рта), пневмониях, инфекционных заболеваниях и других.

Иммуноглобулины класса М (IgM)принимают участие в нейтрализации токсинов, опсонизации, агглютинации и бактериолизисе, осуществляемом системой комплемента. К этому классу также относятся некоторые природные Ат, например к чужеродным (гетерогенным) эритроцитам. Концентрация IgM колеблется в пределах от 0,8 до 1,2 г/литр. Содержание его повышается при инфекционных и воспалительных заболеваниях у взрослых и детей.

Иммуноглобулины класса E (IgE) обладают способностью фиксироваться на базофилах и тучных клетках и в комплексе с Аг вызывать их дегрануляцию. Концентрация их в сыворотке мала и может быть уловлена лишь с помощью иммуноферментного анализа. Содержание IgE увеличивается при аллергических заболеваниях.

Иммуноглобулины класса D (IgD) локализуются на мембране плазматических клеток, в сыворотке их концентрация крайне мала. Значение не выяснено. Предполагают, что они принимают участие в аутоиммунных процессах (рис. 11).