Антитела

Характеристика классов иммуноглобулинов

Класс IgG- составляет основную массу сывороточных иммуноглобулинов человека. На его долю падает 75-80 % всей массы иммуноглобулинов. Молекулярный вес 150000 D, константа седиментации 7s (скорость осаждения в градиенте плотности цезия). Молекула IgG состоит из двух легких и двух тяжелых цепей. У человека обнаружены 4 подкласса IgG: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4. Основное количество в сыворотке падает на IgG1 (до 70 %). Эти подклассы имеют свои биологические особенности: способны сенсибилизировать кожу (IgG4), проходить через плаценту от матери к плоду. IgG1 более специализирован против полисахаридных детерминант и капсул.

IgG3 активатор комплемента, имеет сродство к белковым антигенным детерминантам, IgG4 может проводит иммунный ответ по типу IgE, блокирует IgE-зависимые реакции. На Fc-фрагменте IgG есть участки для связывания С1 компонента системы комплемента, белка А золотистого стафилококка штамма Кован I, антител к ИГ и пр. Период полураспада молекул IgG человека 21 день.

Класс IgМ. Класс составляет 10 % общего количества иммуноглобулинов сыворотки крови человека.

Класс характеризуется высокой молекулярной массой, примерно, 900000 D, с константой седиментации 19s, не проходит через плаценту. При легком восстановлении цистеином, меркаптэтанолом распадается на 5 субединиц с константой седиментации 7s. Имея 10 активных центров, может реагировать сразу с 5 идентичными детерминантами.

Этот класс ИГ имеет два подкласса IgM1, IgM2. Период полураспада 5 дней.

Класс IgА. Cостоит из двух легких и двух тяжелых цепей. Молекулярная масса 160000 D. Имеет тенденцию к агрегации и образует мультимеры с м.м. 600000 D. Константа седиментации 7s, 11-13s, 15-17s. IgА преимущественно содержится в различных секретах- слюне, молозиве, слезах, бронхиальных выделениях, кишечном соке и пр.

Концентрация IgА в лимфе в 2-12 раз выше, чем в крови. В секретах IgА находится в полимерной форме (димеры, тримеры). В состав молекулы IgA входит «секреторный компонент», который синтезируется в железах, вырабатывающих секрет. Основная масса IgА синтезируется местно в клетках слизистой и незначительная часть поступает из крови. IgА состоит из двух подклассов: IgА1 и IgА2, различающихся по структуре, обладающих активностью антител.

Они служат для создания защиты организма со стороны слизистых (местное звено иммунного ответа). Период полураспада IgА человека 6 дней.

Класс IgЕ. Обнаружены в сыворотке людей и обезьян. Молекулярная масса 200000 D. Константа седиментации 7-8s. Молекула построена из двух легких и двух тяжелых цепей. Этот класс иммуноглобулинов находится в коже и слизистой в фиксированном состоянии. Играет определенную роль в создании местного иммунитета и ведущую роль в патогенезе аллергических заболеваний (бронхиальная астма, ринит, атопическая экзема и пр.).

Класс IgД. Составляет 0,1-1 % сывороточных иммуноглобулинов, м.м. 160-200000 D, константа седиментации 7s. Молекула IgД построена из двух легких и двух тяжелых цепей. IgД обладает активностью антител. Из-за низкого содержания в сыворотке и других биологических жидкостях недостаточно изучен. Через плаценту не проходит. Находится на поверхности зрелых В- лимфоцитов.

Изучив структуру и классы иммуноглобулинов, переходим к главному - антителам Следует понимать, что иммуноглобулины есть не что иное как совокупность антител, имеющих разную специфичность и иммуногенность. Эта совокупность антител распределена на классы иммуноглобулинов, ввиду разной структуры тяжелой цепи.

Антитела - это белки, принадлежащие к семейству иммуноглобулинов, которые могут избирательно реагировать с антигенными детерминантами агентов, вызвавших их синтез в организме. Антитела отличаются выраженной гетерогенностью, о чем свидетельствуют разные по структуре классы ИГ, объединенные общей функцией и специфичностью.

Возможность связывания антителами антигенных детерминант живых тел и веществ осуществляется за счет активных центров, образованных вариабельными участками тяжелой и легкой цепи. Активный центр антител представляет собой впадину, глубина которой и конфигурация соответствует форме и величине антигенной детерминанты. Считают, что активный центр антител составляют от 3 до 20 аминокислот, длинна его около 3,4 нм, глубина - 1,2 нм, ширина – 0,6 нм. Экспериментальные данные свидетельствуют - активный центр формирует тяжелая цепь, а легкая цепь лишь участвует в достройке активного центра, т.к. активность рекомбинации тяжелых и легких цепей выше, чем изолированных тяжелых.

Активные центры повреждаются при распаде цепей до полипептидов. Сколько таких активных центров содержат молекулы антител? Это зависит от класса, к которому могут принадлежать антитела и количества Fab-фрагментов. В принципе, IgМ-антитела содержат 10 активных центров, антитела всех остальных классов - по два.

Изучение IgМ антител показало, что их Fab-фрагменты функционально свободно расположены относительно друг друга, что способствует значительной внутренней гибкости и позволяет молекуле IgМ лучше приспосабливаться к поверхности клеточных веществ. Молекула IgМ несмотря на наличие 10 активных центров может связывать до 5 антигенных детерминант, а остальные активные центры являются пространственно недоступными для детерминант антигенов. Антитела этого класса активны при нейтрализации чужеродных агентов, агглютинации их, связывании комплемента. Например, для лизиса 1 эритроцита необходимо около 17 молекул IgМ-антител или 200 молекул IgG-антител.

Антитела IgG имеют два активных центра, расположенных на обоих концах удлиненной эллипсойдной молекулы. Такое расположение активных центров позволяет им связывать две антигенных детерминанты на одном агенте или по одной детерминанте на двух агентах. За счет эффективного расположения активных центров такие антитела активны в реакциях нейтрализации микробов, агглютинации, связывания комплемента, реакциях с фиксированным антигеном и пр., т.е. во всех феноменах иммунодиагностических реакций. Антитела IgG функционально более специфичны и более афинны, чем IgМ.

Антитела класса IgА имеют два активных центра, но в отличие от IgG-антител, они так близко расположены друг к другу, что молекулы IgА не могут связать две чужеродные клетки и практически не участвуют в реакциях, основанных на феномене агглютинации, но могут участвовать в нейтрализации микробов, реакциях с фиксированным антигеном и пр.