Класове и видове имуноглобулини. Имуноглобулини

Имуноглобулините се делят на пет класа според тяхната структура, антигенни и имунобиологични свойства: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Имуноглобулин клас G. Изотипът G съставлява по-голямата част от серумния Ig. Той представлява 70-80% от всички серумни Ig, докато 50% се намират в тъканната течност. Средното съдържание на IgG в кръвния серум на здрав възрастен човек е 12 g/l. Полуживотът на IgG е 21 дни.

IgG е мономер, който има 2 антиген-свързващи центъра (може едновременно да свърже 2 антигенни молекули, следователно неговата валентност е 2), молекулно тегло от около 160 kDa и константа на утаяване 7S. Има подтипове Gl, G2, G3 и G4. Синтезира се от зрели В-лимфоцити и плазмени клетки. Той се определя добре в кръвния серум в пика на първичния и вторичния имунен отговор.

Има висок афинитет. IgGl и IgG3 свързват комплемента и G3 е по-активен от Gl. IgG4, подобно на IgE, има цитофилност (тропизъм или афинитет към мастоцитите и базофилите) и участва в развитието на алергична реакция тип I. При имунодиагностични реакции IgG може да се прояви като непълно антитяло.

Лесно преминава през плацентарната бариера и осигурява хуморален имунитет на новороденото през първите 3-4 месеца от живота. Може също да се секретира в тайната на лигавиците, включително млякото чрез дифузия.

IgG осигурява неутрализация, опсонизация и маркиране на антигена, задейства комплемент-медиирана цитолиза и антитяло-зависима клетъчно-медиирана цитотоксичност.

Имуноглобулин клас М.Най-голямата молекула от всички Ig. Това е пентамер, който има 10 антиген-свързващи центъра, т.е. валентността му е 10. Молекулното му тегло е около 900 kDa, константата на утаяване е 19S. Има подтипове Ml и M2. Тежките вериги на молекулата на IgM, за разлика от други изотипове, са изградени от 5 домена. Полуживотът на IgM е 5 дни.

Той представлява около 5-10% от всички серумни Ig. Средното съдържание на IgM в кръвния серум на здрав възрастен човек е около 1 g/l. Това ниво при хората се достига на възраст 2-4 години.

IgM е филогенетично най-древният имуноглобулин. Синтезира се от прекурсори и зрели В-лимфоцити. Той се образува в началото на първичния имунен отговор, той е и първият, който се синтезира в тялото на новороденото - определя се още на 20-та седмица от вътрематочното развитие.

Има висока авидност и е най-ефективният активатор на комплемента в класическия път. Участва в образуването на серумен и секреторен хуморален имунитет. Като полимерна молекула, съдържаща J-верига, тя може да образува секреторна форма и да се секретира в секрета на лигавиците, включително млякото. Повечето от нормалните антитела и изоаглутинини са IgM.

Не преминава през плацентата. Откриването на специфични изотип М антитела в кръвния серум на новородено показва бивша вътрематочна инфекция или дефект на плацентата.

IgM осигурява неутрализация, опсонизация и маркиране на антигена, задейства комплемент-медиирана цитолиза и антитяло-зависима клетъчно-медиирана цитотоксичност.

Имуноглобулин клас А.Съществува в серумни и секреторни форми. Около 60% от всички IgA се намират в мукозните секрети.

Серумен IgA:Той представлява около 10-15% от всички серумни Ig. Кръвният серум на здрав възрастен съдържа около 2,5 g / l IgA, максимумът се достига до 10-годишна възраст. Полуживотът на IgA е 6 дни.

IgA е мономер, има 2 антиген-свързващи центъра (т.е. 2-валентни), молекулно тегло около 170 kDa и седиментационна константа 7S. Има подтипове А1 и А2. Синтезира се от зрели В-лимфоцити и плазмени клетки. Той се определя добре в кръвния серум в пика на първичния и вторичния имунен отговор.

Има висок афинитет. Може да е непълно антитяло. Не свързва комплемента. Не преминава през плацентарната бариера.

IgA осигурява неутрализация, опсонизация и маркиране на антигена, задейства антитяло-зависима клетъчно-медиирана цитотоксичност.

Секреторен IgA:За разлика от серума, секреторният sIgA съществува в полимерна форма като ди- или тример (4- или 6-валентен) и съдържа J- и S-пептиди. Молекулно тегло 350 kDa и повече, константа на утаяване 13S и повече.

Той се синтезира от зрели В-лимфоцити и техните потомци - плазмени клетки със съответната специализация само в лигавиците и се освобождава в техните секрети. Обемът на продукцията може да достигне 5 g на ден. Пулът slgA се счита за най-многобройният в тялото - неговият брой надвишава общото съдържание на IgM и IgG. Не се открива в кръвния серум.

Секреторната форма на IgA е основният фактор за специфичния хуморален локален имунитет на лигавиците на стомашно-чревния тракт, пикочно-половата система и дихателните пътища. Благодарение на S-веригата е устойчив на протеази. slgA не активира комплемента, но ефективно се свързва с антигените и ги неутрализира. Предотвратява адхезията на микроби върху епителните клетки и генерализирането на инфекцията в лигавиците.

Имуноглобулин клас Е.Нарича се още реагин. Съдържанието в кръвния серум е изключително ниско - приблизително 0,00025 g / l. Откриването изисква използването на специални високочувствителни диагностични методи. Молекулно тегло - около 190 kDa, седиментационна константа - около 8S, мономер. Той представлява около 0,002% от всички циркулиращи Ig. Това ниво се достига до 10-15 годишна възраст.

Синтезира се от зрели В-лимфоцити и плазмени клетки главно в лимфоидната тъкан на бронхопулмоналното дърво и стомашно-чревния тракт.

Не свързва комплемента. Не преминава през плацентарната бариера. Има изразена цитофилност - тропност към мастоцитите и базофилите. Участва в развитието на незабавен тип свръхчувствителност - реакция тип I.

Имуноглобулин клас D.Няма много информация за Ig от този изотип. Почти напълно се съдържа в кръвния серум в концентрация от около 0,03 g / l (около 0,2% от общия брой циркулиращи Ig). IgD има молекулно тегло 160 kDa и седиментационна константа 7S, мономер.

Не свързва комплемента. Не преминава през плацентарната бариера. Той е рецептор за прекурсори на В-лимфоцити.

54. Антигени: определение, основни свойства. Бактериални антигени
клетки.

антиген -това е биополимер от органична природа, генетично чужд на макроорганизма, който, когато влезе в последния, се разпознава от неговата имунна система и предизвиква имунни реакции, насочени към елиминирането му.

Антигените иматредица характерни свойства: антигенност, специфичност и имуногенност.

антигенност. Под антигенност се разбира потенциалната способност на една антигенна молекула да активира компоненти на имунната система и специфично да взаимодейства с имунни фактори (антитела, клонинг на ефекторни лимфоцити). С други думи, антигенът трябва да действа като специфичен стимул по отношение на имунокомпетентните клетки. В същото време взаимодействието на компонента на имунната система не се осъществява едновременно с цялата молекула, а само с нейната малка област, която се нарича "антигенна детерминанта" или "епитоп".

Чуждостта е предпоставка за реализиране на антигенност. Според този критерий системата на придобития имунитет разграничава потенциално опасни обекти от биологичния свят, синтезирани от чужда генетична матрица. Понятието „чуждост“ е относително, тъй като имунокомпетентните клетки не са в състояние директно да анализират чуждия генетичен код. Те възприемат само косвена информация, която като в огледало се отразява в молекулярната структура на материята.

Имуногенност- потенциалната способност на антигена да предизвика специфична защитна реакция по отношение на себе си в макроорганизма. Степента на имуногенност зависи от редица фактори, които могат да бъдат обединени в три групи: 1. Молекулни особености на антигена; 2. Изчистване на антигена в организма; 3. Реактивност на макроорганизма.

Към първата група факториестество, химичен състав, молекулно тегло, структура и някои други характеристики са определени.

Имуногенността до голяма степен зависи от природата на антигена. Важна е и оптичната изомерия на аминокиселините, които изграждат белтъчната молекула. От голямо значение е размерът и молекулното тегло на антигена. Степента на имуногенност също се влияе от пространствената структура на антигена. Пространствената стабилност на антигенната молекула също се оказа значителна. Друго важно условие за имуногенност е разтворимостта на антигена.

Втората група факторисвързани с динамиката на навлизане на антигена в организма и неговото отделяне. По този начин, зависимостта на имуногенността на антигена от метода на неговото приложение е добре известна. Количеството на входящия антиген влияе върху имунния отговор: колкото повече е, толкова по-изразен е имунният отговор.

Третата група обединява фактори, които определят зависимостта на имуногенността от състоянието на макроорганизма. В това отношение на преден план излизат наследствените фактори.

Специфичностнаречена способност на антигена да индуцира имунен отговор към строго определен епитоп. Това свойство се дължи на особеностите на формирането на имунния отговор - необходима е комплементарността на рецепторния апарат на имунокомпетентните клетки към специфична антигенна детерминанта. Следователно специфичността на антигена до голяма степен се определя от свойствата на съставните му епитопи. Въпреки това, трябва да се вземе предвид условността на границите на епитопите, тяхното структурно разнообразие и хетерогенността на клоновете на антиген-реактивна лимфоцитна специфичност. В резултат на това тялото винаги отговаря на антигенно дразнене с поликлонален имунен отговор.

Антигени на бактериални клетки.В структурата на бактериалната клетка се разграничават флагели, соматични, капсулни и някои други антигени. Камшичета или Н-антигени,локализирани в опорно-двигателния апарат на бактериите - техните камшичета. Те са епитопи на контрактилния протеин флагелин. При нагряване флагелинът денатурира и Н-антигенът губи своята специфичност. Фенолът не действа върху този антиген.

Соматичен или О-антиген,свързани с клетъчната стена на бактериите. Основата му е LPS. О-антигенът проявява термостабилни свойства - не се разрушава при продължително кипене. Соматичният антиген обаче е подложен на действието на алдехиди (например формалин) и алкохоли, които нарушават неговата структура.

Капсулни или К-антигени,разположени на повърхността на клетъчната стена. Те се намират в бактерии, които образуват капсула. По правило К-антигените се състоят от киселинни полизахариди (уронови киселини). В същото време при антраксния бацил този антиген е изграден от полипептидни вериги. Според чувствителността към топлина се разграничават три вида К-антиген: A, B и L. Най-високата термична стабилност е характерна за тип А, той не денатурира дори при продължително кипене. Тип B издържа на кратко нагряване (около 1 час) до 60 ° C. Тип L бързо се разрушава при тази температура. Следователно е възможно частично отстраняване на К-антигена чрез продължително кипене на бактериалната култура.

На повърхността на причинителя на коремен тиф и други ентеробактерии, които имат висока вирулентност, може да се открие специален вариант на капсулния антиген. Той получи името вирулентен антиген или Vi антиген.Откриването на този антиген или специфични за него антитела има голяма диагностична стойност.

Бактериалните бактерии също имат антигенни свойства. протеинови токсини, ензимии някои други протеини, които се секретират от бактерии в околната среда (напр. туберкулин). При взаимодействие със специфични антитела, токсини, ензими и други биологично активни молекули от бактериален произход губят своята активност. Тетаничният, дифтерийният и ботулиновият токсин са сред силните пълноценни антигени, така че те се използват за получаване на токсоиди за ваксиниране на хора.

В антигенния състав на някои бактерии се разграничава група антигени със силно изразена имуногенност, чиято биологична активност играе ключова роля в патогенността на патогена. Свързването на такива антигени със специфични антитела почти напълно инактивира вирулентните свойства на микроорганизма и осигурява имунитет към него. Описаните антигени се наричат защитен. За първи път е открит защитен антиген в гноен секрет на карбункул, причинен от антраксния бацил. Това вещество е субединица на протеинов токсин, който е отговорен за активирането на други, всъщност вирулентни субединици - така наречените едематозни и летални фактори.

55. Образуване на антитела: първичен и вторичен отговор.

Способността за образуване на антитела се появява в пренаталния период при 20-седмичен ембрион; след раждането започва собствено производство на имуноглобулини, което се увеличава до зряла възраст и леко намалява в напреднала възраст. Динамиката на образуване на антитела има различен характер в зависимост от силата на антигенния ефект (дозата на антигена), честотата на излагане на антигена, състоянието на организма и неговата имунна система. При първоначалното и повторното въвеждане на антигена динамиката на образуване на антитела също е различна и протича на няколко етапа. Разпределете латентна, логаритмична, стационарна фаза и фаза на спад.

В латентна фазапротича обработката и представянето на антигена на имунокомпетентните клетки, възпроизвеждането на клетъчен клон, специализиран в производството на антитела към този антиген, започва синтеза на антитела. През този период антителата в кръвта не се откриват.

По време на логаритмичната фазасинтезираните антитела се освобождават от плазмените клетки и навлизат в лимфата и кръвта.

В стационарна фазаброят на антителата достига максимум и се стабилизира, след което идва фаза на слизаненива на антитела. По време на първоначалното приложение на антигена (първичен имунен отговор) латентната фаза е 3-5 дни, логаритмичната фаза е 7-15 дни, стационарната фаза е 15-30 дни, а фазата на спад е 1-6 месеца или Повече ▼. Характеристика на първичния имунен отговор е, че първоначално се синтезира IgM, а след това IgG.

За разлика от първичния имунен отговор по време на вторичното приложение на антиген (вторичен имунен отговор), латентният период се съкращава до няколко часа или 1-2 дни, логаритмичната фаза се характеризира с бързо нарастване и значително по-високо ниво на антитела , който в следващите фази се задържа дълго време и бавно, понякога в продължение на няколко години, намалява. При вторичния имунен отговор, за разлика от първичния, се синтезират предимно IgG.

Такава разлика в динамиката на производството на антитела по време на първичния и вторичния имунен отговор се обяснява с факта, че след първоначалното приложение на антигена в имунната система се образува клонинг на лимфоцити, носещ имунологичната памет на този антиген. След повторна среща със същия антиген, клонингът на лимфоцитите с имунологична памет се размножава бързо и интензивно включва процеса на образуване на антитела.

Много бързото и енергично образуване на антитела при многократна среща с антиген се използва за практически цели, когато е необходимо да се получат високи титри на антитела при производството на диагностични и терапевтични серуми от имунизирани животни, както и за спешен имунитет по време на ваксинация.

Структурата на имуноглобулините

Според химичната си структураимуноглобулините са гликопротеини.

Според физикохимичните и антигенните свойства имуноглобулините се разделят на класове: G, М, А, Е д.

Имуноглобулинова молекулаЖизграден от 2 тежки (H-вериги) и 2 леки полипептидни вериги (L-вериги).

Всяка полипептидна верига се състои от променливи (V), стабилни (константни, C) и така наречените шарнирни части.

Тежките вериги на имуноглобулини от различни класове са изградени от различни полипептиди (гама, мю, алфа, делта, епсилон пептиди) и следователно са различни антигени.

Леките вериги са представени от 2 вида полипептиди - капа и ламбда пептиди.

Променливите региони са много по-къси от постоянните региони. Всяка двойка леки и тежки полипептидни вериги в техните С-части, както и тежките вериги, са свързани помежду си чрез дисулфидни мостове.

Нито тежките, нито леките вериги притежават свойствата на антитела (взаимодействие с хаптени). При хидролиза с папаин молекулата на имуноглобулина G се разпада на 3 фрагмента - 2 Fab фрагмента и F c фрагмент.

Последните са остатъците от тежките вериги, техните постоянни части. Той няма свойството на антитяло (не взаимодейства сантиген), но има афинитет към комплемента, способен е да го фиксира и активира. Във връзка с това фрагментът се обозначава като Fc-фрагмент (фрагмент на комплемента). Същият F c -фрагмент осигурява преминаването на имуноглобулини G през кръвно-мозъчните или плацентарните бариери.

Другите два фрагмента на имуноглобулин G са остатъци от тежка и лека верига с техните променливи части. Те са идентични един с друг и имат свойството на антитела (взаимодействат с антигена), в тази връзка тези фрагменти Иозначен като F ab,-(фрагмент на антитяло).

Тъй като нито тежките, нито леките вериги имат свойството на антитяло, но се откриват във F a - фрагментите, очевидно е, че променливите части на тежките и леките вериги са отговорни за взаимодействието с антигена. Те образуват уникална структура и структура на пространствена организация - активното място на антитялото.Всеки активен център на всеки имуноглобулин съответства на детерминантната група на съответния антиген, като „ключ към ключалка“.

Молекулата на имуноглобулин G има 2 активни центъра. Тъй като структурата на активните центрове на имуноглобулините на един

клас, но различната специфичност не е еднаква, тогава тези молекули (антитела от същия клас, но различна специфичност) са различни антитела. Тези разлики се наричат ​​идиотипни имуноглобулинови разлики или идиотипове.

Молекули на имуноглобулини от други класовеизградени на същия принцип като IgG, т.е. от мономери с 2 тежки и 2 леки вериги, но имуноглобулините от клас М са пентамери (изградени от 5 такива мономера), а имуноглобулините от клас А са димери или тетрамери.

Броят на мономерите, които изграждат молекулата на определен клас имуноглобулин, определя неговото молекулно тегло. Най-тежките са IgM, най-леките са IgG, в резултат на което преминават през плацентата.

Също така е очевидно, че имуноглобулините от различни класове имат различен брой активни центрове: IgG има 2 от тях, а IgM има 10. В тази връзка те са в състояние да свързват различен брой антигенни молекули и скоростта на това свързване ще бъде различно.

Скоростта на свързване на имуноглобулините с антигена е тяхната алчност.

Силата на тази връзка се означава като афинитет.

IgM са с висок авид, но с нисък афинитет, докато IgG са с нисък авид, но с висок афинитет.

Ако в молекулата на антитялото функционира само един активен център, той може да се свърже само с една антигенна детерминанта без последващо образуване на мрежова структура от комплекси антиген-антитяло. Такива антитела се наричат ​​непълни. Те не дават видими реакции за окото, но инхибират реакцията на антигена с пълни антитела.

Непълните антитела играят важна роля в развитието на Rh конфликт, автоимунни заболявания (колагенози) и др. и се откриват чрез реакцията на Coombs (антиглобулинов тест).

Защитна роля на имуноглобулини от различни класовесъщо не е същото.

Имуноглобулини от клас Е (реагини)осъзнават развитието на алергични реакции от непосредствен тип (свръхчувствителност от непосредствен тип - HNT). Алергени (антигени), влизащи в тялото, са прикрепени към F ab фрагменти на реагини, фиксирани в тъканите (F c фрагментът е свързан с тъканни базофилни рецептори), което води до освобождаване на биологично активни вещества, които предизвикват развитието на алергични реакции. При алергични реакции тъканните базофили се увреждат от комплекса антиген-антитяло и освобождават гранули, съдържащи хистамин и други биологично активни вещества.

Имуноглобулини от клас Аможе да бъде:

• серум (синтезиран в плазмените клетки на далака, лимфните възли, имат мономерна и димерна молекулна структура и съставляват 80% от IgA, съдържащ се в серума);
• секреторни (синтезират се в лимфните елементи на лигавиците).

Последните се отличават с наличието на секреторен компонент (бета-глобулин), който се прикрепя към имуноглобулиновата молекула при преминаването й през епителните клетки на лигавицата.

Секреторните имуноглобулини играят важна роля в местния имунитет, предотвратявайки адхезията на микроорганизми върху лигавиците, стимулират фагоцитозата и активират комплемента и могат да проникнат в слюнката и коластрата.

Имуноглобулини от клас М

първо се синтезира в отговор на антигенна стимулация. Те са в състояние да свързват голям брой антигени и играят важна роля в образуването на антибактериален и антитоксичен имунитет. Повечето от серумните антитела са имуноглобулини от клас G, които представляват до 80% от всички имуноглобулини. Те се формират в разгара на първичния и вторичния имунен отговор и определят интензивността на имунитета срещу бактерии и вируси. В допълнение, те са в състояние да проникнат през плацентарната и кръвно-мозъчната бариера.

клас имуноглобулинид

за разлика от имуноглобулините от други класове, те съдържат N-ацетилгалактозамин и не са в състояние да фиксират комплемента. Нивото на IgD се повишава при мултиплен миелом и хронични възпалителни процеси.

1658 0

Изотипове

Досега са описани характеристики, общи за всички имуноглобулинови молекули, като четири верижна конструкция и структурни домени. В противопоставянето си на агресивните чужди субстанции, тялото е развило редица механизми, всеки от които се основава на определено свойство или функция на имуноглобулиновата молекула.

По този начин, когато специфична молекула на антитяло се свърже със специфичен антиген или патоген, влизат в действие няколко различни ефекторни механизма. Тези механизми се медиират от различни класове (изотопи) имуноглобулини, всеки от които може да взаимодейства с един и същ епитоп, но всеки може да предизвика различна реакция.

Тези разлики са резултат от структурни вариации в тежките вериги, които са създали домейни, които определят разнообразието от функции. Общ преглед на свойствата на класовете имуноглобулини е представен в таблица. 4.2 и 4.3 и на фиг. 4.7.

Таблица 4.2. Най-важните свойства на имуноглобулиновите изотипове

Имот	Изотип
	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Молекулна маса	150000	160000 за мономер	900000	180000	200000
Допълнителни протеинови компоненти	-	Дж и С	Дж	-	-
Приблизителна серумна концентрация, mg / ml	12	1,8	1	0,00-0,04	0,00002
Дял на всички Ig, %	80	13	6	0,2	0,002
Местоположение	Приблизително равни отвън и отвътре на съдовете	Вътре в съдовете и тайно	Главно в съдовете	на повърхността на лимфоцита	Върху мастни клетки, базофили, назален секрет и слюнка
Период на полуразпад, дни	23	5,5	5,0	2,8	2,0
Преминаване през плацентата	+ +	-	-	-	-
Да имаш тайна	-	+ +	-	-	-
Наличие в млякото	+		От нула до следа	-	-
Активиране на комплемента	+	-	+ + +	-	-
Свързване с Fc рецептори на макрофаги, NK и PMN клетки	+ +
Относителна аглутинационна способност	+	+ +	+ + +	-	-
Антивирусна активност	+ + +	+ + +	+	-	-
Антибактериална активност	+ + +	(с лизозим)	+ + + (с допълнение)
Антитоксична активност	+ + +	-	-	-	+ +
Алергична активност	-	-	-	-	+ +

Таблица 4.3. Важни разлики между човешки IgG подкласове

Алотипи

Друга форма на вариации в структурата на имуноглобулините са алотипите. Тези вариации се основават на генетични различия между индивидите и зависят от съществуването на алелни форми (алотипове) на един и същ протеин в резултат на присъствието на различни форми на един и същ ген в даден локус. В резултат на това алотиповете на тежка или лека верига, които изграждат всеки имуноглобулин, може да присъстват в някои членове на вида и да липсват в други. Тази ситуация се различава рязко от ситуациите с класове или подкласове имуноглобулини, които присъстват във всички членове на вида.

Ориз. 4.7. Различни видове вариации на имуноглобулини

Алотипните разлики в известни локуси засягат само една или две аминокиселини в постоянна област на веригата. С редки изключения, наличието на алотипни разлики между две идентични имуноглобулинови молекули обикновено не засяга свързването на антигена, но е важен маркер за анализа на Менделово наследство.

Някои известни алотипични маркери са групирани в човешката IgG γ верига (наречена Gm за IgG маркери), κ веригата (наречена Km) и α веригата (наречена Am).

Алотипни маркери са открити в имуноглобулини от няколко вида, обикновено с помощта на антисеруми, получени чрез имунизиране на представител на даден вид с антитела от друг представител на същия вид. Както при други алелни системи, алотипите се наследяват като доминиращи менделски черти. Гените, кодиращи тези маркери, са кодоминантно експресирани и по този начин индивидът може да бъде хомозиготен или хетерозиготен за този маркер.

Идиотипи

Както видяхме, антиген-свързващият център на специфична молекула на антитяло се състои от уникална комбинация от аминокиселини в променливите области на леките и тежките вериги. Тъй като такава комбинация не се среща в други молекули на антитела, тя трябва да бъде имуногенна и способна да стимулира имунологичен отговор срещу себе си в животно от същия вид. Този факт наистина беше открит от J. Oudin и G. Kunkel, които в началото на 1960 г. показаха, че експерименталната имунизация с определени антитела или миеломен протеин може да произведе антисерум, който е специфичен само за използваното антитяло и за никой друг имуноглобулин от това видове.

Такива антисеруми съдържат популации от антитела, специфични за няколко епитопа, наречени идиотопи. които присъстват в вариабилния регион (тежка и лека верига) на антителата, използвани за имунизация. Съвкупността от всички идиотопи на въведена молекула на антитяло се нарича идиотип. В някои случаи антиидиотипните серуми пречат на антитялото да се свърже с неговия антиген. В този случай идиотипната детерминанта се счита за локализирана вътре или в съседство със самото антиген-свързващо място.

Антиидиотипните серуми, които не блокират свързването на антитялото с антигена, вероятно са насочени срещу променливи детерминанти в рамкова област извън антиген-свързващото място (Фигура 4.8).

Ориз. 4.8. Две антиидиотипни антитела към АТ1. (A) Анти-идиотипно антитяло, насочено срещу антиген-свързващото място на AT1 предотвратява свързването на AT1 с антигена. (B) Антиидиотипното антитяло се свързва с AT1 рамката, без да му пречи да се свърже с антигена.

Въз основа на теоретични съображения може да се визуализира, че анти-идиотипно антитяло, което се свързва с антиген-свързващ център, комплементарен на този център в идиотипа, прилича на епитоп, който също е комплементарен на антиген-свързващия център на идиотипа. По този начин антиидиотипът може да представлява отпечатък или вътрешен образ на условен епитоп. Наистина има примери за имунизация на експериментални животни, използващи антиидиотипни вътрешни изображения като имуногени.

Такива имуногени водят до антитела, способни да реагират с антиген, носещ епитопа, към който е насочен оригиналният идиотип. Появата на такива антитела се индуцира без никакъв контакт на имунизираното животно със самия оригинален (оригинален) антиген.

В някои случаи, особено при инбредни животни, антиидиотипните антитела реагират с няколко различни антитела, които са насочени срещу един и същ епитоп и имат подобни идиотипове. Тези идиотипове се наричат ​​общи или кръстосано реактивни и терминът обикновено дефинира семейство от молекули на антитела.

За разлика от тази ситуация, серумът, който реагира само с една специфична молекула на антитяло, се определя като притежаващ уникален идиотип. Наличието на идиотипни детерминанти в имуноглобулиновите молекули може да играе роля в контрола и модулирането на имунния отговор, както е описано в мрежовата теория на N. Jerne, въпреки че мненията по този въпрос са противоречиви.

На фиг. Представени са 4.9 различни видове вариации, отбелязани сред имуноглобулините.

Ориз. 4.9. Структури на основните класове секретирани антитела. Леките вериги са показани в зелено, а тежките вериги в синьо. Оранжевите кръгове показват местата на гликозилиране. Полимерните IgM и IgA съдържат полипептид, наречен J верига. Показаната димерна IgA молекула съдържа секреторен компонент (показан в червено)

Разликите между постоянните региони, произтичащи от участието на различни гени на постоянен регион на тежка и лека верига, се наричат ​​изотипове. Разликите, свързани с различни алели на един и същ ген на постоянна област, се наричат ​​алотипове. И накрая, в рамките на определен изотип (например IgG), характеристиките в специфичното пренареждане на VH и VL гените се наричат ​​идиотипове.

Р. Койко, Д. Съншайн, Е. Бенджамини

При хората имуноглобулините се намират в секрети, които се произвеждат от лигавицата, или по-скоро от нейните жлези, в кръвния серум и интерстициалната течност. Благодарение на това човек е напълно защитен от заболявания, което се нарича още хуморален имунитет.

Имунният отговор към това състояние е два вида:

• специфичен;
• неспецифични.

Тъй като мнозина не знаят какви са имуноглобулините, си струва да си припомним, че те дават специфичен отговор на тялото, тъй като намират в него и след това унищожават чужди бактерии. Човешкото тяло произвежда свои собствени антитела, които се противопоставят на вредните бактерии и вируси. Те обаче ще се борят само с един патоген.

В резултат на това в организма се формира придобит имунитет, който може да бъде два вида:

1. Активен. Може да възникне поради антитела, появили се в тялото след заболяване. Образува се и след поставяне на профилактична ваксина, когато в организма се вкарват отслабени или унищожени бактерии, както и техните модифицирани токсини.
2. Пасивен. Този имунитет възниква при новородено бебе, което го е получило от майка си в утробата или по време на кърмене. Може да се появи и след ваксинация срещу определено заболяване.

Имунитетът, който се формира само в резултат на въвеждането на серум в тялото с имуноглобулинови компоненти, също се нарича изкуствен. Докато имунитетът, който бебето получава от майката, се нарича естествен.

Както бе споменато по-горе, имуноглобулинът е защита на пациента от различни заболявания, тъй като е надарен с няколко важни свойства:

• определя чужди вещества в човешки клетки и органи (те включват микроорганизми или техни компоненти);
• образува нов имунитет чрез свързване с антигена;
• унищожава възникващите имунни комплекси;
• след прехвърлянето на болести този елемент остава в тялото завинаги, което гарантира, че човекът няма да се зарази повторно.

Освен това такива вещества могат да изпълняват и други функции. Например, в човешкото тяло има антитела, които неутрализират "допълнителните" имуноглобулини, които са били прекомерно образувани. Поради тези антитела може да настъпи отхвърляне на трансплантирани органи. Ето защо тези пациенти, които са претърпели трансплантация, трябва постоянно да приемат лекарства, които потискат имунния отговор.

Струва си да знаете, че някои автоимунни заболявания могат да произведат дефектни имуноглобулини, които атакуват тъканите на вашето тяло.

Всеки, който иска да разбере какви са класовете имуноглобулини, трябва да знае, че всички имуноглобулини са разделени на 5 класа - G, M, E, A и D, разликите между които са в структурата и функционалното предназначение:

1. Имуноглобулин G (IgG). Този елемент може да се припише на основния клас имуноглобулини, разположени в кръвния серум. Има 4 подкласа на това вещество, които могат да работят отделно един от друг. Какво показва имуноглобулинът? Такъв компонент уведомява за неизправности в тялото, които могат лесно да бъдат диагностицирани с помощта на кръвен тест. Производството на този компонент се случва няколко дни след появата на имуноглобулин от клас М и след това остава в човешкото тяло за дълго време, предотвратявайки повторна инфекция и унищожавайки вредните токсични елементи. Поради малкия си размер, този имуноглобулин свободно прониква през феталните мембрани, разположени в тялото на бъдещата майка, и предпазва детето от вредното въздействие на различни инфекции. Индикатор за нормата на този имуноглобулин G е неговото съдържание, което е 75% от общото количество антитела в организма.
2. Имуноглобулин М (IgM). Този тип е първият защитник, който се произвежда веднага след навлизането на опасни бактерии. За разлика от IgG, имуноглобулините от клас М са по-големи, следователно в тялото на бременна жена те няма да могат да проникнат през мембраната на плода - поради което могат да бъдат открити само в кръвния поток. Нормата на такива антитела трябва да бъде не повече от 10% от общото им количество.
3. Имуноглобулин Е (IgE). Компонентите от този клас са доста трудни за намиране в кръвта. Те се появяват само с развитието на алергии, което формира "помощ" на тялото да реагира на алергена. Също така имуноглобулинът е в състояние да предпази човек от определени инфекции. Ако нормалното ниво на IgE е повишено, това ще покаже склонността на пациента към алергии и атопия.
4. Имуноглобулин А (IgA). Основното свойство на IgA е защитата на лигавицата от въздействието на микроби и чужди вещества. Намира се в секретите на сълзите и слюнката, както и по лигавицата на пикочно-половата и дихателната система. Концентрацията на IgA достига не повече от 20%.
5. Имуноглобулин D (IgD). Функцията на това вещество все още не е напълно изяснена. Този елемент е в кръвта в минимално количество - само 1%. IgD се използва главно в лекарствени форми, продавани в аптеките.

Тези класове имуноглобулини помагат да се определи наличието на патология в тялото и да се предпише своевременно лечение. Ето защо кръвният тест за определяне на антитела се използва за изследване на състоянието на имунитета, за да се оцени здравословното състояние на пациента и тежестта на заболяването.

Както бе споменато по-горе, основният имуноглобулин, отговорен за образуването на алергия при пациент, е IgE. След като тялото започне да влиза в контакт с алергена, се освобождават хистамин, серотонин и други компоненти, което води до активно потискане на възпалението, развиващо се в тялото.

Най-голям брой такива антитела се намират върху лигавицата, разположена в стомашно-чревния тракт, дихателните пътища и върху кожата. Имуноглобулиновата норма в кръвния серум е малка - тя е в диапазона 30-240 mcg / l. В същото време най-високите показатели за броя на антителата се наблюдават в края на пролетта (през май), а най-ниските - през декември.

IgE се появява в човешката кръв в минимално количество на 10-12 седмица в утробата. След това, след раждането, количеството на веществото се увеличава значително и продължава да расте до 18-годишна възраст. В напреднала възраст тези показатели започват, напротив, да намаляват.

Рязкото намаляване или повишаване на концентрацията на IgE показва някои човешки заболявания, например:

• бронхиална астма;
• дерматит;
• хелминтоза;
• екзема;
• полиноза.

Важно: кръводаряването за определяне на имуноглобулин Е също се препоръчва, ако развиете алергия към лекарства или продукти. В допълнение, този анализ помага да се определи наличието на възможни наследствени заболявания при деца, чиито роднини страдат от алергии.

Струва си да се отбележи: ако резултатът от IgE, показан при юноши и деца, е нисък, причините за това явление могат да бъдат развитието на тумори или хипогамаглобулинемия, която се развива в тялото още преди раждането.

Нормата на имуноглобулина е:

• при новородени и деца до 3 месеца - 0-2 kU / l;
• на 3-6 месеца индикаторите са 3-10 kU / l;
• до 12 месеца стойностите варират между 8-20 kU / l;
• до 5 години, индикаторът е - 10-50 kU / l;
• при юноши под 15 години - 16-60 kU / l;
• при възрастни - 20-100 kU / l.

Както бе споменато по-горе, отклоненията от тези параметри показват сериозни нарушения в организма, така че е важно да направите кръвен тест своевременно, за да сте сигурни в собственото си здраве.

Отговор: Имуноглобулини:

Имуноглобулините се наричат ​​протеини, които се синтезират под въздействието на антиген и специфично реагират с него. По време на електрофореза те се локализират в глобулинови фракции.

Имуноглобулините са съставени от полипептидни вериги. Има четири структури в имуноглобулиновата молекула:

Първична е последователността на определени аминокиселини. Изграден е от нуклеотидни триплети, генетично е обусловен и определя основните последващи структурни особености.

Вторичното се определя от конформацията на полипептидните вериги.

Третичният определя естеството на местоположението на отделните участъци от веригата, които създават пространствена картина.

Кватернерът е характерен за имуноглобулините. Биологично активен комплекс възниква от четири полипептидни вериги. Веригите по двойки имат еднаква структура.

Всяка имуноглобулинова молекула има Y-образна форма и се състои от 2 тежки (H) и 2 леки (L) вериги, свързани с дисулфидни мостове. Всяка IG молекула има 2 идентични антиген-свързващи Fab фрагмента (Fragment antigen binding) и един Fc фрагмент (Fragment cristalisable), с помощта на които IGs се свързват комплементарно с Fc рецепторите на клетъчната мембрана.

Крайните участъци на леките и тежките вериги на молекулата на IG са доста разнообразни (променливи), а някои области на тези вериги се отличават с особено изразено разнообразие (хипервариабилност). Останалите части на IG молекулата са относително ниски (постоянни). В зависимост от структурата на постоянните области на тежките вериги, IGs се разделят на класове (5 класа) и подвидове (8 подвида). Именно тези постоянни региони на тежки вериги, които се различават значително в аминокиселинния състав за различните класове IGs, определят в крайна сметка специалните свойства на всеки клас антитела:

lgM активират системата на комплемента;

IgE се свързва със специфични рецептори на повърхността на мастоцитите и базофилите, освобождавайки алергични медиатори от тези клетки;

IgA се секретира в различни телесни течности, осигурявайки секреторен имунитет;

IgD функционира предимно като мембранни рецептори за антиген;

в IgG проявява различни дейности, включително способността да преминава през плацентата.

Класове имуноглобулини.

Имуноглобулини G, IgG

Имуноглобулините G са мономери, които включват 4 подкласа (IgGl - 77%; IgG2 - 11%; IgG3 - 9%; IgG4 - 3%), които се различават един от друг по аминокиселинен състав и антигенни свойства. Съдържанието им в кръвния серум варира от 8 до 16,8 mg/ml. полуживотът е 20-28 дни и се синтезира през деня от 13 до 30 mg / kg. Те представляват 80% от общото съдържание на IG. Предпазват организма от инфекции. Антителата от подкласовете IgGl и IgG4 специфично се свързват чрез Fc фрагменти към патогена (имунна опсонизация) и благодарение на Fc фрагментите взаимодействат с Fc рецепторите на фагоцитите (макрофаги, полиморфонуклеарни левкоцити), като по този начин допринасят за фагоцитозата на патогена. IgG4 участва в алергичните реакции и не е в състояние да фиксира комплемента.

Антителата от клас IgG играят основна роля в хуморалния имунитет при инфекциозни заболявания, причинявайки смъртта на патогена с участието на комплемент и опсонизиращи фагоцитни клетки. Те преминават през плацентата и образуват антиинфекциозен имунитет при новородените. Те са в състояние да неутрализират бактериалните екзотоксини, да свързват комплемента, да участват в реакцията на утаяване.

Имуноглобулини M, IgM

Имуноглобулините М са най-ранните от всички класове IG, включително 2 подкласа: IgMl (65%) и IgM2 (35%). Концентрацията им в кръвния серум варира от 0,5 до 1,9 g/l или 6% от общото съдържание на IG. На ден се синтезират 3-17 mg/kg, а полуживотът им е 4-8 дни. Те не преминават през плацентата. IgM се появява в плода и участва в антиинфекциозната защита. Те са в състояние да аглутинират бактерии, да неутрализират вируси и да активират комплемента. IgM играят важна роля в елиминирането на патогена от кръвния поток, в активирането на фагоцитозата. Значително повишаване на концентрацията на IgM в кръвта се наблюдава при редица инфекции (малария, трипанозомиаза) както при възрастни, така и при новородени. Това е индикатор за вътрематочна инфекция на причинителя на рубеола, сифилис, токсоплазмоза, цитомегалия. IgM са антитела, които се образуват в началото на инфекциозния процес. Те са силно активни в реакциите на аглутинация, лизис и свързване на ендотоксини на грам-отрицателни бактерии.

Имуноглобулини А, IgA

Имуноглобулини А са секреторни IG, които включват 2 подкласа: IgAl (90%) и IgA2 (10%). Съдържанието на IgA в кръвния серум варира от 1,4 до 4,2 g/l или 13% от общото количество на IG; дневно се синтезират от 3 до 50 мкг/кг. Полуживотът на антителата е 4-5 дни. IgA се намира в млякото, коластрата, слюнката, слъзния, бронхиалния и стомашно-чревния секрет, жлъчката и урината. Съставът на IgA включва секреторен компонент, състоящ се от няколко полипептида, което повишава устойчивостта на IgA към действието на ензимите. Това е основният тип IG, участващ в локалния имунитет. Те предотвратяват прикрепването на бактериите към лигавицата, неутрализират ентеротоксина, активират фагоцитозата и допълват. IgA не се открива при новородени. В слюнката се проявява при деца на 2-месечна възраст, като първи се открива секреторният компонент СК. И едва по-късно пълната молекула SigA. Възраст 3 месеца Определя се от много автори като критичен период; този период е особено важен за диагностицирането на вродена или преходна недостатъчност на локалния имунитет.

Имуноглобулини Е, IgE

Имуноглобулини D, IgD

Имуноглобулините D са мономери; съдържанието им в кръвта е 0,03-0,04 g/l или 1% от общото количество IG; на ден те се синтезират от 1 до 5 mg / kg, а полуживотът варира от 2-8 дни. IgD участват в развитието на локалния имунитет, имат антивирусна активност и в редки случаи активират комплемента. Плазматичните клетки, секретиращи IgD, са локализирани главно в сливиците и аденоидната тъкан. IgD се намират в В-клетките и липсват в моноцитите, неутрофилите и Т-лимфоцитите. Смята се, че IgD участват в диференциацията на В клетките, допринасят за развитието на антиидиотипен отговор и участват в автоимунни процеси.