Некоторые механизмы взаимодействия антител с антигенами

Динамика образования антител

Способность к продукции антител появляется у плода. У 12-недельного плода человека уже синтезируются IgG- и IgМ-антитела. Считается, что при однократном парэнтеральном введении антигена, антитела обнаруживаются в сыворотке спустя 3-7 дней. В зависимости от частоты контакта организма с микробами, различают (условно) первичный и вторичный иммунный ответы. Антителами первичного порядка (ответа) являются IgМ, а вторичного порядка – IgG, т.к. их определяют через несколько дней после первичных.

В то же время с помощью радиоактивных меток показано одновременное появление IgG и IgМ антител. Разница в результатах на практике определяется чувствительностью (разрешающей способностью) применяемых методов. Иммунологические методы, которые обычно используют в практике, не позволяют выявлять в сыворотке крови относительно невысокие концентрации антител. При достаточном накоплении антител в крови, они будут определяться через несколько дней, но быстрее - IgM. В этом случае имеет существенное значение количество антител и их активность. Об этом свидетельствуют возможности определения антител с помощью различных методов. Например, с помощью ИФА антитела определяются на 2-3 день болезни, с помощью РПГА - на 5-7 день, а с помощью РА - на 7-9 день. Для того, чтобы активность IgG-антител была равна активности IgM-антител, следует увеличить количество IgG-антител в 5- 10 раз, по сравнению с IgM, ввиду большего числа у них антигенных детерминант.

Антитела, связывающие две и более антигенных детерминант, называют функционально полноценными. Описано достаточно много фактов, которые подтверждают существование антител с одним функциональным Fab-фрагментом, способных присоединять только одну антигенную детерминанту. Такие антитела, не имеющие возможности агглютинировать антиген, названы функционально неполноценными или неполными. Следует учитывать, что они раньше и в большем количестве появляются в сыворотках, имея ту же специфичность.

Реакция антиген-антитело сопровождается получением комплекса и не является просто адсорбционным процессом, а сложным, уникальным и специфическим иммунологическим типом реагирования, с определенными конформационными изменениями молекул и развитием множественных сил взаимодействия.

Активный центр антител пространственно подстраивается под структуру антигенной детерминанты и молекула в целом становится более устойчивой - фрагменты в шарнирной области расходятся под углом, открываются рецепторы для присоединения компонентов системы комплемента.

Поскольку антигены мультивалентны, а антитела имеют от 2 до 5 активных центров, то в смеси эти реагенты могут взаимодействовать в любых пропорциях, однако адекватные соотношения являются оптимальными.

В электролите (раствор хлорида натрия и др.) может происходить огромное количество столкновений между растворимыми молекулами антител и антигенными детерминантами агентов. При достаточном количестве антител в определенный промежуток времени все антигенные детерминанты будут заняты антителами, но этот процесс еще обратимый. Далее наступает вторая фаза - сближение реагирующих сторон, имеющих комплементарность, за счет кулоновских сил, образующихся между противоположно заряженными группировками антигенных детерминант и антительных центров. Затем начинают действие силы короткого расстояния - Ван-дер-Ваальса, что еще более сближает реагирующие участки и молекулы в целом, после вступают во взаимодействие близкодействующие силы Лондона и это более усиливает прочность комплекса антиген-антитело.

В организме после этой фазы происходит утилизация чужеродных клеток или антигена разными путями (фагоцитоз, K-клетки, гидролиз и пр.). В опытах in vitro при таком типе взаимодействии антигена и антитела на первых стадиях происходят те же самые процессы, а далее происходит процесс осаждения или другие иммунологические феномены. Например, для осаждения комплекса антиген-антитело молекулы антигена должны иметь не менее 10-15 антигенных детерминант и корпускулярную форму. Интенсивность реакции усиливается с повышением количества детерминант агента.