Структура антител.

Вакцинопрофилактика

Реакции и кожно-аллергические пробы.

Особенности различных видов иммунитета.

Антитела и антителообразование.

3. Иммунологические методы диагностики: серологические

Антителообразование.Одной из форм реагирования иммунной системы на антигенный стимул является синтез белков, специфически реагирующих с антигенами. Это гликопротеиды γ-глобулиновой фракции сыворотки крови, составляют до 25% от всех белков крови. Называются антителами (АТ) или иммуноглобулинами (Ig). Следовательно, АТ – это Ig, вырабатываемые организмом в ответ на антигены и способные специфически связываться с ними и участвовать во многих иммунных реакциях.

Молекулы иммуноглобулинов состоят из 4-х полипептидных цепей – 2-х тяжелых –Н (от англ. Heavy-тяжелый) и 2-х легких -L цепей (от англ. Light – легкий). Тяжелые цепи в 2 раза длиннее легких и посередине изогнуты как клюшки. В единую структуру молекула иммуноглобулина соединена дисульфидными связями в месте перегиба тяжелых цепей и между Н и L цепями.

Обе пары полипептидных цепей иммуноглобулина по порядку расположения в них аминокислот делятся на 2 части. Одна из них имеет одинаковую последовательность аминокислот, т.е. константная - С часть. Другая часть –вариабельный участок, в котором последовательность расположения аминокислот меняется в зависимости от вида АГ. В вариабельных участках молекулы иммуноглобулина находятся активные центры антител, по размерам и конфигурации повторяющие эпитопы АГ.

Существует 5 типов тяжелых цепей (греческие буквы): гамма-q, мю-m, альфа-a, дельта –Δ, и эпсилон - e и 2 типа легких: капта- k и лямбда - l.

В одной молекуле Ig-на никогда не может быть два одинаковых типа цепей.

Легкие и тяжелые цепи иммуноглобулинов состоят из отдельных клубков– доменов. Каждый домен – это пептид, образованный из 100 – 110 аминокислотных остатков, образуя внутрицепочечную петлю.

В легких цепях имеется 2 домена: один вариабельный, другой константный, в тяжелых - один вариабельный и 3-4 (в зависимости от класса Ig) константных. Домены вариабельных участков обоих цепей образуют активные центры антител - паратопы. Домены константных участков ответственны за связывание комплемента, фиксацию АТ на клетках и др. свойства.

Типовой структурой молекулы иммуноглобулина является Ig G, который содержит 2 активных центра, и способен связать 2 молекулы АГ, т.е. является двухвалентным. При обработке антител концентрированным раствором мочевины разрушаются дисульфидные связи и молекула иммуноглобулина распадается на отдельные цепи полипептидов. При воздействии папаином молекула распадается на 3 фрагмента: 2 Fab –фрагмента (от англ.Fragment antigen binding –т.е. фрагменты связывающие антиген) и один Fc фрагмент (от англ.Fragment crystalizabl –константный). 2 верхних Fab фрагмента содержат по одному активному центру, нижний Fc фрагмент не способен взаимодействовать с АГ, но взаимодействует с комплементом и цитомембранами.

С Fab фрагментом связаны понятия авидность (жадность) и аффинность – прочность комплекса.

Основная функция всех антител – связывание антигена. Они связывают и нейтрализуют АГ путем блокады его эпитопов, лизируют АГ с помощью комплемента. По форме связывания выделяют несколько групп АТ:

- нейтрализующие бактериальные токсины, - нейтрализующие вирусы,

- лизины ( в присутствии С), - опсонирующие (усиливают фагоцитоз).

Свойства антител. Афинность или аффинитет (сродство) - это активность в расчете на один паратоп, независимо от числа их в молекуле, прочность связывания АГ и зависит от комплементарности АГ.

Авидность отражает скорость и силу связывания с молекулой антигена, т.е. это аффинность умноженная на валентность. Валентность – количество паратопов на молекулу АТ. Авидность зависит от класса иммуноглобулинов, содержащих разное количество мономеров. Наиболее выраженной авидностью обладают пентамеры – иммуноглобулины класса М.

Авидность меняется в процессе иммунного ответа в связи с переходом от синтеза Ig М к синтезу Ig G. Авидность возрастает при избытке Аг.

Классы и виды антител.

Иммуноглобулины по структуре, функциям и свойствам разделяются

на 5 классов: Ig G, М, А, Е, Д (в соответствии с типом тяжелых цепей).

Ig G составляют 80% сывороточных иммуноглобулинов, молекулярной массой 160 кД и скоростью седиментации 7 S, единственные проникают через плаценту в организм плода. Термостабильны, двухвалентны, обладают высокой авидностью, т.е. скоростью связывания с АГ. Появляются в первые дни заболевания или прививки и, достигая максимума к 25-30 дню болезни или прививки, долго держатся на одном уровне. Выделяют 4 подкласса.

Ig М первыми синтезируютсяворганизме плода и первыми появляются в при острых инфекциях и после иммунизации. Наибольшый уровень их приходится на 2- и 3-ю неделю, исчезают к периоду реконвалесценции (максимальный срок обнаружения их в сыворотке крови 1 год). Ig М составляют 13% от всех сывороточных иммуноглобулинов, молекулярная масса 900 кД, скорость седеминтации 19S. Ig М являются пентамерами, т.е. состоят из 5 субединиц, не проходят через плаценту, обладают высокой авидностью, связывают и активируют комплемент, что ведет к лизису АГ, нейтрализуют токсины, вызывают агглютинацию и преципитацию. Имеют 2 подкласса.

Ig класса Аподразделяются на 2 вида: сывороточный и секреторный, которые отличаются друг от друга по физико-химическим свойствам, месту синтеза и выполняемой функции.

Сывороточные IgА составляют 10-15 % всех иммуноглобулинов, представляют из себя мономеры со скоростью седиментации 7S, синтезируются плазматическими клетками селезенки, лимфоузлов и слизистых оболочек. Они не агглютинируют, не приципитируют АГ, не активируют комплемент.

Секреторные Ig А отличаются от сывороточных наличием секреторного компонента, связанного с 2 или 3 мономерами, который синтезируется клетками эпителия и присоединяется к Ig А при прохождении через эпителиальные клетки. Создают местный иммунитет, препятствуя адгезии микроорганизмов на эпителиальных клетках слизистых оболочек адсорбции и репродукции вирусов. Секреторный компонент защищает молекулу Ig от ферментов.

Ig Еили реагены составляют 0,002%, молекулярная масса 190 кД, скорость седиментации 7,4 – 11 S, не проходят через плаценту,способны фиксироваться на различных органах и тканях, участвуя в развитии аллергических реакций немедленного типа (бронхиальная астма, аллергический ренит, атопическая экзема и др.). Ig Е не взаимодействуют с АГ, не вызывают агглютинации и преципитации.

IgД. составляют около 0,2%, молекулярная масса 160 кД, скорость седиментации 7 S, не проходят через плаценту, не связывают комплемент. До сих пор не ясно, какие функции выполняет Ig Д. Полагают, что он является одним из рецепторов предшественников В – лимфоцитов.