Klase i tipovi imunoglobulina. Imunoglobulini

Imunoglobulini se prema strukturi, antigenskim i imunobiološkim svojstvima dijele u pet klasa: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Imunoglobulin klase G. Izotip G čini najveći dio Ig u krvnom serumu. Čini 70-80% svih serumskih Ig, dok se 50% nalazi u tkivnoj tekućini. Prosječan sadržaj IgG u krvnom serumu zdrave odrasle osobe iznosi 12 g/l. Poluživot IgG je 21 dan.

IgG je monomer koji ima 2 centra za vezanje antigena (može istovremeno vezati 2 molekule antigena, dakle, njegova valencija je 2), molekulske mase oko 160 kDa i konstante sedimentacije 7S. Postoje podtipovi Gl, G2, G3 i G4. Sintetiziraju ga zreli B limfociti i plazma stanice. Dobro je definiran u krvnom serumu na vrhuncu primarnog i sekundarnog imunološkog odgovora.

Ima visok afinitet. IgGl i IgG3 vežu komplement, pri čemu je G3 aktivniji od Gl. IgG4, poput IgE, ima citofilnost (tropizam ili afinitet za mastocite i bazofile) i uključen je u razvoj alergijske reakcije tipa I. U imunodijagnostičkim reakcijama IgG se može manifestirati kao nepotpuno protutijelo.

Lako prolazi kroz placentarnu barijeru i osigurava humoralni imunitet novorođenčeta u prva 3-4 mjeseca života. Također se može izlučiti u sekret sluznice, uključujući mlijeko difuzijom.

IgG osigurava neutralizaciju, opsonizaciju i obilježavanje antigena, pokreće citolizu posredovanu komplementom i citotoksičnost posredovanu stanicama ovisnu o antitijelima.

Imunoglobulin klase M. Najveća molekula od svih Ig. Ovo je pentamer koji ima 10 centara za vezanje antigena, tj. njegova valencija je 10. Njegova molekularna težina je oko 900 kDa, konstanta sedimentacije je 19S. Postoje podtipovi Ml i M2. Teški lanci molekule IgM, za razliku od drugih izotipova, izgrađeni su od 5 domena. Poluživot IgM je 5 dana.

Čini oko 5-10% svih serumskih Ig. Prosječan sadržaj IgM u krvnom serumu zdrave odrasle osobe je oko 1 g/l. Ova razina kod ljudi se postiže u dobi od 2-4 godine.

IgM je filogenetski najstariji imunoglobulin. Sintetiziraju prekursori i zreli B limfociti. Nastaje na početku primarnog imunološkog odgovora, a ujedno se i prvi sintetizira u organizmu novorođenčeta – utvrđuje se već u 20. tjednu intrauterinog razvoja.

Ima visoku avidnost i najučinkovitiji je aktivator komplementa klasičnim putem. Sudjeluje u stvaranju serumske i sekretorne humoralne imunosti. Budući da je polimerna molekula koja sadrži J-lanac, može formirati sekretorni oblik i izlučivati ​​se u mukozne sekrete, uključujući mlijeko. Većina normalnih antitijela i izoaglutinina su IgM.

Ne prolazi kroz placentu. Otkrivanje specifičnih protutijela izotipa M u krvnom serumu novorođenčeta ukazuje na bivšu intrauterinu infekciju ili defekt placente.

IgM osigurava neutralizaciju, opsonizaciju i obilježavanje antigena, pokreće citolizu posredovanu komplementom i citotoksičnost posredovanu stanicama ovisnu o antitijelima.

Imunoglobulin klase A. Postoji u serumskom i sekretornom obliku. Oko 60% svih IgA sadržano je u mukoznim sekretima.

IgA u serumu:Čini oko 10-15% svih serumskih Ig. Krvni serum zdrave odrasle osobe sadrži oko 2,5 g/l IgA, maksimum se postiže do 10. godine života. Poluživot IgA je 6 dana.

IgA je monomer, ima 2 centra za vezanje antigena (tj. 2-valentni), molekulsku težinu od oko 170 kDa i konstantu sedimentacije od 7S. Postoje podtipovi A1 i A2. Sintetiziraju ga zreli B limfociti i plazma stanice. Dobro se otkriva u krvnom serumu na vrhuncu primarnog i sekundarnog imunološkog odgovora.

Ima visok afinitet. Može biti nepotpuno antitijelo. Ne veže komplement. Ne prolazi kroz placentarnu barijeru.

IgA osigurava neutralizaciju, opsonizaciju i označavanje antigena te pokreće stanično posredovanu citotoksičnost ovisnu o antitijelima.

Sekretorni IgA: Za razliku od seruma, sekretorni sIgA postoji u polimernom obliku u obliku di- ili trimera (4- ili 6-valentnog) i sadrži J- i S-peptide. Molekulska masa 350 kDa i veća, konstanta sedimentacije 13S i veća.

Sintetiziraju ga zreli B-limfociti i njihovi potomci - plazma stanice odgovarajuće specijalizacije samo unutar sluznice i izlučuje se u njihove izlučevine. Količina proizvodnje može doseći 5 g dnevno. Pul slgA smatra se najbrojnijim u tijelu - njegova količina premašuje ukupni sadržaj IgM i IgG. Ne nalazi se u krvnom serumu.

Sekretorni oblik IgA glavni je čimbenik specifičnog humoralnog lokalnog imuniteta sluznice gastrointestinalnog trakta, genitourinarnog sustava i respiratornog trakta. Zbog S-lanca otporan je na proteaze. slgA ne aktivira komplement, ali se učinkovito veže na antigene i neutralizira ih. Sprječava adheziju mikroba na epitelne stanice i generalizaciju infekcije unutar sluznice.

Imunoglobulin klase E. Također se naziva reagin. Sadržaj u krvnom serumu je izrazito nizak - oko 0,00025 g/l. Detekcija zahtijeva korištenje posebnih visoko osjetljivih dijagnostičkih metoda. Molekulska težina - oko 190 kDa, konstanta sedimentacije - približno 8S, monomer. Čini oko 0,002% svih cirkulirajućih Ig. Ova razina se postiže u dobi od 10-15 godina.

Sintetiziraju ga zreli B limfociti i plazma stanice uglavnom u limfoidnom tkivu bronhopulmonalnog stabla i gastrointestinalnog trakta.

Ne veže komplement. Ne prolazi kroz placentarnu barijeru. Ima izraženu citofilnost – tropizam za mastocite i bazofile. Sudjeluje u razvoju preosjetljivosti neposrednog tipa - reakcija tipa I.

Imunoglobulin klase D. Nema puno informacija o Ig ovog izotipa. Gotovo u potpunosti sadržan u krvnom serumu u koncentraciji od oko 0,03 g/l (oko 0,2% ukupnog cirkulirajućeg Ig). IgD ima molekularnu težinu od 160 kDa i konstantu sedimentacije od 7S, monomer.

Ne veže komplement. Ne prolazi kroz placentarnu barijeru. To je receptor za prekursore B-limfocita.

54. Antigeni: definicija, osnovna svojstva. Antigeni bakterija
Stanice.

antigen - to je biopolimer organske prirode, genetski stran makroorganizmu, koji, kada uđe u potonji, prepoznaje njegov imunološki sustav i izaziva imunološke reakcije usmjerene na njegovu eliminaciju.

Antigeni imaju niz karakterističnih svojstava: antigenost, specifičnost i imunogenost.

antigenost. Antigenost se shvaća kao potencijalna sposobnost molekule antigena da aktivira komponente imunološkog sustava i specifično komunicira s imunološkim čimbenicima (antitijela, klon efektorskih limfocita). Drugim riječima, antigen mora djelovati kao specifični iritant u odnosu na imunokompetentne stanice. U ovom slučaju, interakcija komponente imunološkog sustava ne događa se s cijelom molekulom u isto vrijeme, već samo s njezinim malim dijelom, koji se naziva "antigenska determinanta" ili "epitop".

Stranost je preduvjet za ostvarenje antigenosti. Prema ovom kriteriju, stečeni imunološki sustav razlikuje potencijalno opasne objekte biološkog svijeta sintetizirane iz strane genetske matrice. Pojam "stranosti" je relativan, budući da imunokompetentne stanice nisu u stanju izravno analizirati strani genetski kod. Oni percipiraju samo neizravne informacije, koje se, kao u zrcalu, odražavaju u molekularnoj strukturi tvari.

Imunogenost- potencijalna sposobnost antigena da izazove specifičnu zaštitnu reakciju u odnosu na sebe u makroorganizmu. Stupanj imunogenosti ovisi o nizu čimbenika, koji se mogu spojiti u tri skupine: 1. Molekularne karakteristike antigena; 2. Klirens antigena u tijelu; 3. Reaktivnost makroorganizma.

Prvoj skupini faktora uključuje prirodu, kemijski sastav, molekulsku težinu, strukturu i neke druge karakteristike.

Imunogenost uvelike ovisi o prirodi antigena. Važna je i optička izomerija aminokiselina koje čine proteinsku molekulu. Od velike je važnosti veličina i molekularna težina antigena. Na stupanj imunogenosti utječe i prostorna struktura antigena. Sterička stabilnost molekule antigena također se pokazala značajnom. Drugi važan uvjet za imunogenost je topljivost antigena.

Druga skupina faktora povezana s dinamikom ulaska antigena u tijelo i njegovim izlučivanjem. Dakle, dobro je poznata ovisnost imunogenosti antigena o načinu njegove primjene. Na imunološki odgovor utječe količina ulaznog antigena: što ga je više, to je imunološki odgovor izraženiji.

Treća skupina kombinira čimbenike, određivanje ovisnosti imunogenosti o stanju makroorganizma. U tom pogledu do izražaja dolaze nasljedni čimbenici.

Specifičnost je sposobnost antigena da inducira imunološki odgovor na strogo definiran epitop. Ovo svojstvo je zbog osobitosti formiranja imunološkog odgovora - potrebna je komplementarnost receptorskog aparata imunokompetentnih stanica specifičnoj antigenskoj determinanti. Stoga je specifičnost antigena uvelike određena svojstvima njegovih sastavnih epitopa. Međutim, treba uzeti u obzir proizvoljne granice epitopa, njihovu strukturnu raznolikost i heterogenost klonova s ​​antigen-reaktivnom specifičnošću limfocita. Kao rezultat toga, tijelo uvijek odgovara na antigensku stimulaciju poliklonskim imunološkim odgovorom.

Antigeni bakterijskih stanica. U strukturi bakterijske stanice razlikuju se flagelarni, somatski, kapsularni i neki drugi antigeni. Flagelarni ili H-antigeni, lokalizirani su u lokomotornom aparatu bakterija – njihovim flagelama. Oni su epitopi kontraktilnog proteina flagelina. Kada se zagrijava, flagelin denaturira i antigen H gubi svoju specifičnost. Fenol ne djeluje na ovaj antigen.

Somatski ili O-antigen, povezan sa staničnom stijenkom bakterije. Temelji se na LPS-u. O-antigen pokazuje termostabilna svojstva - ne uništava se dugotrajnim kuhanjem. Međutim, somatski antigen je osjetljiv na djelovanje aldehida (na primjer, formaldehida) i alkohola, koji narušavaju njegovu strukturu.

Kapsula ili K-antigeni, koji se nalazi na površini stanične stijenke. Nalazi se u bakterijama koje stvaraju kapsule. K-antigeni se u pravilu sastoje od kiselih polisaharida (uronske kiseline). Istovremeno, kod bacila antraksa ovaj antigen je građen od polipeptidnih lanaca. Prema osjetljivosti na toplinu razlikuju se tri tipa K-antigena: A, B i L. Najveća termička stabilnost karakterističan je za tip A, ne denaturira čak ni kod duljeg kuhanja. Tip B može izdržati kratkotrajno zagrijavanje (oko 1 sat) do 60 "C. Tip L se brzo uništava na ovoj temperaturi. Stoga je djelomično uklanjanje K-antigena moguće produljenim kuhanjem bakterijske kulture.

Na površini uzročnika trbušnog tifusa i drugih enterobakterija koje su visoko virulentne može se naći posebna inačica kapsularnog antigena. Dobio je ime antigen virulencije ili Vi antigen. Detekcija ovog antigena ili antitijela specifičnih za njega od velike je dijagnostičke važnosti.

Bakterijske bakterije također imaju antigenska svojstva. proteinski toksini, enzimi te neke druge bjelančevine koje bakterije izlučuju u okoliš (npr. tuberkulin). U interakciji sa specifičnim protutijelima, toksini, enzimi i druge biološki aktivne molekule bakterijskog podrijetla gube svoju aktivnost. Toksini tetanusa, difterije i botulina spadaju među jake punopravne antigene, pa se koriste za dobivanje toksoida za cijepljenje ljudi.

Antigenski sastav nekih bakterija sadrži skupinu antigena s izrazito izraženom imunogenošću, čija biološka aktivnost ima ključnu ulogu u formiranju patogenosti uzročnika. Vezanje takvih antigena specifičnim protutijelima gotovo potpuno deaktivira virulentna svojstva mikroorganizma i osigurava imunitet na njega. Opisani antigeni nazivaju se zaštitnički. Po prvi put otkriven je zaštitni antigen u gnojnom iscjetku karbunkula uzrokovanog bacilom antraksa. Ova tvar je podjedinica proteinskog toksina, koji je odgovoran za aktivaciju drugih, zapravo virulentnih podjedinica - takozvanih edematoznih i letalnih faktora.

55. Stvaranje protutijela: primarni i sekundarni odgovor.

Sposobnost stvaranja protutijela pojavljuje se u prenatalnom razdoblju u 20-tjednom embriju; Nakon rođenja počinje vlastita proizvodnja imunoglobulina u tijelu, koja se povećava do odrasle dobi, a nešto smanjuje u starijoj dobi. Dinamika stvaranja antitijela varira ovisno o snazi ​​antigenskog učinka (dozi antigena), učestalosti izlaganja antigenu, stanju organizma i njegovom imunološkom sustavu. Tijekom inicijalne i ponovljene primjene antigena, dinamika stvaranja antitijela također je različita i odvija se u nekoliko faza. Postoje latentna, logaritamska, stacionarna i opadajuća faza.

U latentnoj fazi antigen se obrađuje i prezentira imunokompetentnim stanicama, umnožava se klon stanica specijaliziranih za proizvodnju antitijela na taj antigen i počinje sinteza antitijela. U tom razdoblju antitijela se ne otkrivaju u krvi.

Tijekom logaritamske faze sintetizirana protutijela oslobađaju se iz plazma stanica i ulaze u limfu i krv.

U stacionarnoj fazi broj antitijela doseže maksimum i stabilizira se, zatim dolazi faza opadanja razina antitijela. Kod inicijalnog unošenja antigena (primarni imunološki odgovor) latentna faza je 3-5 dana, logaritamska faza je 7-15 dana, stacionarna faza je 15-30 dana, a faza opadanja je 1-6 mjeseci ili više. Značajka primarnog imunološkog odgovora je da se u početku sintetizira IgM, a zatim IgG.

Za razliku od primarnog imunološkog odgovora, sekundarnim uvođenjem antigena (sekundarni imunološki odgovor) latentno razdoblje se skraćuje na nekoliko sati ili 1-2 dana, logaritamsku fazu karakterizira brzi porast i značajno viša razina antitijela, koja se u narednim fazama zadržava dugo i sporo, ponekad i nekoliko godina u opadanju. U sekundarnom imunološkom odgovoru, za razliku od primarnog, sintetizira se uglavnom IgG.

Ova razlika u dinamici stvaranja protutijela tijekom primarnog i sekundarnog imunološkog odgovora objašnjava se činjenicom da nakon početnog unošenja antigena u imunološkom sustavu nastaje klon limfocita koji nosi imunološku memoriju tog antigena. Nakon drugog susreta s istim antigenom, klon limfocita s imunološkom memorijom brzo se umnožava i intenzivno uključuje proces nastanka antitijela.

Vrlo brzo i energično stvaranje protutijela pri ponovnom susretu s antigenom koristi se u praktične svrhe kada je potrebno dobiti visoke titre protutijela u proizvodnji dijagnostičkih i terapijskih seruma imuniziranih životinja, kao i za hitno stvaranje imuniteta tijekom cijepljenja. .

Struktura imunoglobulina

Prema svojoj kemijskoj strukturi imunoglobulini su glikoproteini.

Prema fizikalno-kemijskim i antigenskim svojstvima imunoglobulini se dijele u klase: G, M, A, E, D.

Molekula imunoglobulinaG građen od 2 teška (H-lanci) i 2 laka polipeptidna lanca (L-lanci).

Svaki polipeptidni lanac sastoji se od varijabilnog (V), stabilnog (konstantnog, C) i tzv. zglobnog dijela.

Teški lanci imunoglobulina različitih klasa izgrađeni su od različitih polipeptida (gama, mu, alfa, delta, epsilon peptidi) i stoga su različiti antigeni.

Laki lanci su predstavljeni s 2 vrste polipeptida - kapa i lambda peptidi.

Varijabilne regije mnogo su kraće od konstantnih regija. Svaki par lakih i teških polipeptidnih lanaca u svojim C-dijelovima, kao i teški lanci, međusobno su povezani disulfidnim mostovima.

Ni teški ni laki lanci ne posjeduju svojstva antitijela (interakcija s haptenima). Nakon hidrolize s papainom, molekula imunoglobulina G se razgrađuje na 3 fragmenta - 2 Fab fragmenta i F c fragment.

Potonji predstavlja ostatke teških lanaca, njihove stalne dijelove. Nema svojstvo antitijela (ne stupa u interakciju S antigen), ali ima afinitet za komplement, može ga fiksirati i aktivirati. U tom smislu, fragment je označen kao Fc -fragment (komplementni fragment). Isti F c -fragment osigurava prolaz imunoglobulina G kroz krvno-moždanu ili placentarnu barijeru.

Druga dva fragmenta imunoglobulina G su ostaci teškog i lakog lanca sa svojim varijabilnim dijelovima. Međusobno su identični i imaju svojstva antitijela (interagiraju s antigenom), stoga ovi fragmenti I označen kao F ab,-(fragment antitijela).

Budući da ni teški ni laki lanci nemaju svojstvo antitijela, već se ono detektira u F a b fragmentima, očito je da su za interakciju s antigenom odgovorni varijabilni dijelovi teškog i lakog lanca. Oni čine jedinstvenu strukturu i prostornu organizaciju - aktivno središte antitijela. Svako aktivno središte bilo kojeg imunoglobulina odgovara determinantnoj skupini odgovarajućeg antigena poput "ključa za bravu".

Molekula imunoglobulina G ima 2 aktivna centra. Budući da je struktura aktivnih centara imunoglobulina jednog

klase, ali različite specifičnosti nisu iste, onda su te molekule (protutijela iste klase, ali različite specifičnosti) različita protutijela. Te se razlike nazivaju idiotipske imunoglobulinske razlike ili idiotipovi.

Molekule imunoglobulina drugih klasa izgrađeni su na istom principu kao i IgG, tj. od monomera koji imaju 2 teška i 2 laka lanca, ali su imunoglobulini klase M pentameri (izgrađeni od 5 takvih monomera), a imunoglobulini klase A su dimeri ili tetrameri.

Broj monomera koji čine molekulu određene klase imunoglobulina određuje njegovu molekularnu težinu. Najteži su IgM, a najlakši IgG, zbog čega prolaze kroz placentu.

Također je očito da imunoglobulini različitih klasa imaju različit broj aktivnih centara: IgG ima 2, a IgM 10. S tim u vezi, oni su u stanju vezati različit broj molekula antigena, a brzina tog vezanja bit će drugačiji.

Brzina vezanja imunoglobulina na antigen je njihova avidnost.

Snaga ove veze označava se kao afinitet.

IgM je visoke avidnosti, ali niskog afiniteta; IgG je, naprotiv, niske avidnosti, ali visokog afiniteta.

Ako u molekuli protutijela funkcionira samo jedno aktivno središte, ono se može vezati samo na jednu antigenu determinantu bez naknadnog stvaranja mrežne strukture kompleksa antigen-antitijelo. Takva se antitijela nazivaju nepotpuna. Ne daju oku vidljive reakcije, ali inhibiraju reakciju antigena potpunim antitijelima.

Nepotpuna protutijela imaju važnu ulogu u razvoju Rh konflikta, autoimunih bolesti (kolagenoze) itd., a otkrivaju se Coombsovom reakcijom (antiglobulinski test).

Zaštitna uloga imunoglobulina različitih klasa također nije isto.

Imunoglobulini klase E (reagini) realizirati razvoj alergijskih reakcija neposrednog tipa (preosjetljivost neposrednog tipa – HNT). Alergeni (antigeni) koji ulaze u tijelo vezani su za F ab fragmente reagina fiksirane u tkivima (F c fragment je povezan s bazofilnim receptorima tkiva), što dovodi do oslobađanja biološki aktivnih tvari koje pokreću razvoj alergijskih reakcija. U alergijskim reakcijama tkivni bazofili su oštećeni kompleksom antigen-antitijelo i otpuštaju granule koje sadrže histamin i druge biološki aktivne tvari.

Imunoglobulini klase A Može biti:

• serum (sintetiziran u plazma stanicama slezene, limfnih čvorova, imaju monomernu i dimernu molekularnu strukturu i čine 80% IgA sadržanog u serumu);
• sekretorne (sintetizirane u limfnim elementima sluznice).

Potonji se razlikuju po prisutnosti sekretorne komponente (beta-globulina), koja se veže na molekulu imunoglobulina tijekom prolaska kroz epitelne stanice sluznice.

Sekretorni imunoglobulini imaju značajnu ulogu u lokalnoj imunosti, sprječavaju adheziju mikroorganizama na sluznicu, potiču fagocitozu i aktiviraju komplement, a mogu prodrijeti u slinu i kolostrum.

Imunoglobulini klase M

su prvi koji se sintetiziraju kao odgovor na antigensku stimulaciju. Sposobni su vezati veliki broj antigena i imaju važnu ulogu u stvaranju antibakterijske i antitoksične imunosti. Većina serumskih antitijela su imunoglobulini klase G, koji čine do 80% svih imunoglobulina. Nastaju u jeku primarnog i sekundarnog imunološkog odgovora i određuju intenzitet imuniteta protiv bakterija i virusa. Osim toga, oni mogu prodrijeti kroz placentarnu i krvno-moždanu barijeru.

Klasa imunoglobulinaD

za razliku od imunoglobulina drugih klasa, oni sadrže N-acetilgalaktozamin i ne mogu fiksirati komplement. Razina IgD raste kod mijeloma i kroničnih upalnih procesa.

1658 0

Izotipovi

Do sada su opisane značajke zajedničke za sve molekule imunoglobulina, kao što su četverolančani dizajn i strukturne domene. U svojoj otpornosti na agresivne strane tvari, tijelo je razvilo niz mehanizama, od kojih se svaki temelji na određenom svojstvu ili funkciji molekule imunoglobulina.

Stoga, kada se specifična molekula protutijela veže na specifičan antigen ili patogen, nekoliko različitih efektorskih mehanizama dolazi u igru. Ovi mehanizmi su posredovani različitim klasama (izotopima) imunoglobulina, od kojih svaki može djelovati s istim epitopom, ali svaki može izazvati drugačiju reakciju od ostalih.

Te su razlike rezultat strukturnih varijacija u teškim lancima, stvarajući domene koje definiraju raznolikost funkcija. Opći pregled svojstava klasa imunoglobulina prikazan je u tablici. 4.2 i 4.3 i na sl. 4.7.

Tablica 4.2. Najvažnija svojstva izotipova imunoglobulina

Vlasništvo	Izotip
	IgG	IgA	IgM	IG d	IgE
Molekulska masa	150000	160000 za monomer	900000	180000	200000
Dodatne proteinske komponente	-	J i S	J	-	-
Približna koncentracija u serumu, mg/ml	12	1,8	1	0,00-0,04	0,00002
Udio svih Ig, %	80	13	6	0,2	0,002
Mjesto	Približno jednako izvana i unutar posuda	Unutar posuda i u tajnosti	Uglavnom unutar krvnih žila	Na površini limfocita	Na mastocite, bazofile, u sekretu nosne sluznice i slini
Poluživot, dani	23	5,5	5,0	2,8	2,0
Prolaz kroz placentu	+ +	-	-	-	-
Prisutnost u tajnosti	-	+ +	-	-	-
Prisutnost u mlijeku	+		Od nule do tragova	-	-
Aktivacija komplementa	+	-	+ + +	-	-
Vezanje za Fc receptore na makrofagima, NK i PMN stanicama	+ +
Relativna sposobnost aglutinacije	+	+ +	+ + +	-	-
Antivirusno djelovanje	+ + +	+ + +	+	-	-
Antibakterijsko djelovanje	+ + +	(s lizozimom)	+ + + (s komplementom)
Antitoksično djelovanje	+ + +	-	-	-	+ +
Alergijska aktivnost	-	-	-	-	+ +

Tablica 4.3. Važne razlike među potklasama humanih IgG

Alotipije

Drugi oblik varijacije u strukturi imunoglobulina su alotipovi. Te se varijacije temelje na genetskim razlikama među pojedincima i ovise o postojanju alelnih oblika (alotipova) istog proteina kao rezultat prisutnosti različitih oblika istog gena na danom lokusu. Kao rezultat toga, alotipovi teškog ili lakog lanca koji čine bilo koji imunoglobulin mogu biti prisutni kod nekih članova vrste, a odsutni kod drugih. Ova situacija je u oštrom kontrastu sa situacijama s klasama ili podklasama imunoglobulina koji su prisutni u svim pripadnicima vrste.

Riža. 4.7. Različite vrste varijacija imunoglobulina

Alotipske razlike na poznatim lokusima utječu samo na jednu ili dvije aminokiseline u regiji konstantnog lanca. Uz rijetke iznimke, prisutnost alotipskih razlika između dviju identičnih molekula imunoglobulina obično ne utječe na vezanje antigena, ali služi kao važan marker za analizu Mendelovog nasljeđa.

Neki poznati alotipski markeri tvore skupine na ljudskom IgG γ lancu (nazvan Gm za IgG markere), κ lancu (nazvan Km) i α lancu (nazvan Am).

Alotipski markeri pronađeni su u imunoglobulinima nekoliko vrsta, obično korištenjem antiseruma dobivenog imunizacijom pripadnika određene vrste s protutijelima drugog pripadnika iste vrste. Kao i kod drugih alelnih sustava, alotipovi se nasljeđuju kao dominantni mendelski znakovi. Geni koji kodiraju te markere eksprimiraju se kodominantno, pa stoga pojedinac može biti homozigot ili heterozigot za dati marker.

Idiotipi

Kao što smo vidjeli, centar za vezanje antigena specifične molekule antitijela sastoji se od jedinstvene kombinacije aminokiselina u varijabilnim regijama lakih i teških lanaca. Budući da se ova kombinacija ne nalazi u drugim molekulama protutijela, mora biti imunogena i sposobna stimulirati imunološki odgovor na samu sebe kod životinje iste vrste. Ovu su činjenicu zapravo otkrili J. Oudin i G. Kunkel, koji su ranih 1960-ih pokazali da eksperimentalna imunizacija s određenim protutijelima ili proteinom mijeloma može proizvesti antiserum specifičan samo za korišteni lijek protutijela i ni za jedan drugi imunoglobulin ove vrste.

Takvi antiserumi sadrže populacije antitijela specifičnih za nekoliko epitopa, koji se nazivaju idiotopi. koji su prisutni u varijabilnoj regiji (teški i laki lanac) antitijela koja se koriste za imunizaciju. Skup svih idiotopa na unesenoj molekuli protutijela naziva se idiotip. U nekim slučajevima, anti-idiotipski serum sprječava antitijelo da se veže na svoj antigen. U ovom slučaju, smatra se da je idiotipska determinanta smještena unutar ili uz samo mjesto vezivanja antigena.

Antiidiotipski serumi koji ne blokiraju vezanje antitijela na antigen vjerojatno su usmjereni protiv varijabilnih determinanti u okvirnoj regiji, izvan mjesta vezanja antigena (Slika 4.8).

Riža. 4.8. Dva anti-idiotipska antitijela na AT1. (A) Anti-idiotipsko protutijelo usmjereno protiv mjesta vezanja antigena AT1 sprječava vezanje AT1 na antigen. (B) Anti-idiotipsko antitijelo veže se za okvirne regije AT1 bez sprječavanja njegovog vezanja za antigen

Na temelju teorijskih razmatranja, može se vizualizirati da anti-idiotipsko protutijelo koje se veže na mjesto vezanja antigena komplementarno takvom centru u idiotipu nalikuje epitopu koji je također komplementaran centru za vezanje antigena idiotipa. Prema tome, anti-idiotip može predstavljati otisak ili unutarnju sliku uvjetovanog epitopa. Doista, postoje primjeri imunizacije pokusnih životinja korištenjem antiidiotipskih unutarnjih slika kao imunogena.

Takvi imunogeni stvaraju antitijela sposobna reagirati s antigenom koji nosi epitop na koji je izvorni idiotip usmjeren. Pojava takvih protutijela izaziva se bez ikakvog kontakta imunizirane životinje sa samim izvornim antigenom.

U nekim slučajevima, posebno u samooplodnih životinja, antiidiotipska protutijela reagiraju s nekoliko različitih protutijela usmjerenih protiv istog epitopa koja imaju slične idiotipove. Ovi idiotipi nazivaju se uobičajeni ili križno reagirajući, a ovaj izraz obično identificira obitelj molekula protutijela.

Za razliku od ove situacije, serum koji reagira samo s jednom specifičnom molekulom protutijela definiran je kao posjednik jedinstvenog idiotipa. Prisutnost idiotipskih determinanti u molekulama imunoglobulina može igrati ulogu u kontroli i modulaciji imunološkog odgovora, kao što je opisano u mrežnoj teoriji N. Jernea, iako su mišljenja o ovom pitanju kontroverzna.

Na sl. Prikazane su 4.9 različite vrste varijacija zabilježenih među imunoglobulinima.

Riža. 4.9. Strukture glavnih klasa izlučenih protutijela. Laki lanci prikazani su zelenom bojom, a teški lanci prikazani su plavom bojom. Narančasti krugovi označavaju mjesta glikozilacije. Polimerni IgM i IgA sadrže polipeptid koji se naziva J lanac. Prikazana dimerna molekula IgA sadrži sekretornu komponentu (prikazana crvenom bojom)

Razlike između konstantnih regija koje proizlaze iz uključenosti različitih gena konstantnih regija teških i lakih lanaca nazivaju se izotipovi. Razlike povezane s različitim alelima istog gena konstantne regije nazivaju se alotipovi. Konačno, unutar određenog izotipa (npr. IgG), značajke u specifičnom preustroju VH i VL gena nazivaju se idiotipovima.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

Kod ljudi se imunoglobulini nalaze u sekretima koje stvara sluznica, odnosno njezine žlijezde, u krvnom serumu i međustaničnoj tekućini. Zahvaljujući tome, osigurana je potpuna zaštita osobe od bolesti, što se također naziva humoralni imunitet.

Imuni odgovor na ovo stanje je dva tipa:

• specifično;
• nespecifičan.

Budući da mnogi ljudi ne znaju što su imunoglobulini, vrijedi zapamtiti da oni daju specifičan odgovor tijelu, budući da u njemu pronalaze i zatim uništavaju strane bakterije. Ljudsko tijelo proizvodi vlastita antitijela koja se odupiru štetnim bakterijama i virusima. Međutim, oni će se boriti samo protiv jednog patogena.

Kao rezultat toga, u tijelu se formira stečeni imunitet, koji dolazi u dvije vrste:

1. Aktivan. Može se pojaviti zbog antitijela koja se pojavljuju u tijelu nakon bolesti. Nastaje i nakon primjene preventivnog cjepiva, kada se u organizam unesu oslabljene ili uništene bakterije, kao i njihovi modificirani toksini.
2. Pasivno. Ovaj imunitet javlja se kod novorođenčeta koje ga je primilo od majke u maternici ili tijekom dojenja. Može se pojaviti i nakon cijepljenja protiv određene bolesti.

Imunitet, koji je nastao samo kao rezultat unošenja seruma u tijelo s komponentama imunoglobulina, također se naziva umjetnim. Dok se imunitet koji beba dobiva od majke naziva prirodnim.

Kao što je gore spomenuto, imunoglobulin štiti pacijenta od raznih bolesti, budući da je obdaren nekoliko važnih svojstava:

• utvrđuje strane tvari u ljudskim stanicama i organima (ovo može uključivati ​​mikroorganizme ili njihove komponente);
• stvara novi imunitet vezanjem na antigen;
• uništava imunološke komplekse u nastajanju;
• nakon preležanih bolesti ovaj element zauvijek ostaje u tijelu, što osigurava da se osoba ne zarazi ponovno.

Osim toga, takve tvari mogu obavljati i druge funkcije. Na primjer, u ljudskom tijelu postoje antitijela koja neutraliziraju "višak" imunoglobulina koji su se prekomjerno formirali. Ova antitijela mogu uzrokovati odbacivanje presađenog organa. Zato pacijenti koji su bili podvrgnuti operaciji transplantacije moraju stalno uzimati lijekove koji suzbijaju imunološki odgovor.

Vrijedno je znati da neke autoimune bolesti mogu proizvesti neispravne imunoglobuline koji napadaju tjelesna tkiva.

Svatko tko želi razumjeti koje klase imunoglobulina postoje treba znati da su svi imunoglobulini podijeljeni u 5 klasa - G, M, E, A i D, čije su razlike u njihovoj strukturi i funkcionalnoj namjeni:

1. Imunoglobulin G (IgG). Ovaj se element može pripisati glavnoj klasi imunoglobulina koji se nalaze u krvnom serumu. Postoje 4 podklase ove tvari, koje mogu djelovati odvojeno jedna od druge. Što pokazuje imunoglobulin? Ova komponenta obavještava o kvarovima u tijelu, koji se lako mogu dijagnosticirati pomoću testa krvi. Proizvodnja ove komponente javlja se nekoliko dana nakon pojave imunoglobulina klase M, a zatim dugo ostaje u ljudskom tijelu, sprječava ponovnu infekciju i uništava štetne toksične elemente. Zbog svoje male veličine, ovaj imunoglobulin lako prodire kroz fetalne membrane koje se nalaze u tijelu buduće majke i štiti dijete od štetnih učinaka raznih infekcija. Pokazatelj norme ovog imunoglobulina G je njegov sadržaj, što je 75% ukupne količine antitijela u tijelu.
2. Imunoglobulin M (IgM). Ova vrsta je prvi zaštitnik, koji se proizvodi odmah nakon što u njega uđu opasne bakterije. Za razliku od IgG, imunoglobulini klase M su veći, pa u tijelu trudnice neće moći prodrijeti kroz ovojnicu do fetusa – zbog čega se mogu otkriti samo u krvotoku. Stopa takvih antitijela ne smije biti veća od 10% njihove ukupne količine.
3. Imunoglobulin E (IgE). Komponente ove klase prilično je teško pronaći u krvi. Pojavljuju se samo s razvojem alergija, što čini "pomoć" tijelu da odgovori na učinke alergena. Imunoglobulin također može zaštititi osobu od određenih infekcija. Ako je normalna razina IgE povišena, to će ukazivati ​​na sklonost pacijenta alergijama i atopiji.
4. Imunoglobulin A (IgA). Glavno svojstvo IgA je zaštita sluznice od utjecaja mikroba i stranih tvari. Nalazi se u izlučevinama suza i sline, te na sluznici genitourinarnog i dišnog sustava. Koncentracija IgA ne doseže više od 20%.
5. Imunoglobulin D (IgD). Funkcije ove tvari još uvijek nisu u potpunosti razjašnjene. Ovaj element se nalazi u krvi u minimalnoj količini - samo 1%. IgD se uglavnom koristi u medicinskim formulacijama koje se prodaju u ljekarnama.

Ove klase imunoglobulina pomažu u određivanju prisutnosti patologije u tijelu i propisuju pravodobno liječenje. Zato se analizom krvi za određivanje protutijela ispituje stanje imuniteta kako bi se procijenilo zdravstveno stanje bolesnika i težina bolesti.

Kao što je gore spomenuto, glavni imunoglobulin odgovoran za nastanak alergija kod pacijenata je IgE. Nakon što tijelo dođe u kontakt s alergenom, oslobađaju se histamin, serotonin i druge komponente, što uzrokuje aktivno suzbijanje upale koja se razvija u tijelu.

Najveći broj takvih protutijela nalazi se na sluznici koja se nalazi u probavnom sustavu, dišnom sustavu i na koži. Norma imunoglobulina u krvnom serumu je mala - ona je u rasponu od 30-240 mcg / l. Istodobno, najveći pokazatelji broja antitijela opaženi su krajem proljeća (u svibnju), a najniži - u prosincu.

IgE se pojavljuje u ljudskoj krvi u minimalnoj količini 10-12 tjedana u maternici. Zatim, nakon rođenja, količina tvari značajno raste i nastavlja rasti do 18. godine. U starijoj dobi ti pokazatelji počinju, naprotiv, opadati.

Oštar pad ili porast koncentracije IgE ukazuje na neke ljudske bolesti, na primjer:

• Bronhijalna astma;
• dermatitis;
• helmintijaza;
• ekcem;
• peludna groznica

Važno: davanje krvi za određivanje imunoglobulina E također se preporučuje ako se razvije alergija na lijekove ili hranu. Osim toga, ova analiza pomaže u određivanju prisutnosti mogućih nasljednih bolesti kod djece čiji rođaci pate od alergija.

Važno je napomenuti: ako je naznačeni rezultat IgE kod adolescenata i djece nizak, uzroci ovog fenomena mogu biti razvoj tumora ili hipogamaglobulinemije, koja se razvija u tijelu čak i prije rođenja.

Normalna razina imunoglobulina je:

• u novorođenčadi i djece do 3 mjeseca – 0-2 kE/l;
• u 3-6 mjeseci pokazatelji su 3-10 kE / l;
• do 12 mjeseci, vrijednosti variraju između 8-20 kE/l;
• do 5 godina pokazatelj je 10-50 kE / l;
• kod adolescenata mlađih od 15 godina – 16-60 kE/l;
• kod odraslih – 20-100 kE/l.

Kao što je gore spomenuto, odstupanja od ovih parametara ukazuju na ozbiljne poremećaje u tijelu, stoga je važno pravovremeno provesti krvni test kako biste bili sigurni u svoje zdravlje.

Odgovor: Imunoglobulini:

Imunoglobulini se nazivaju proteini koji se sintetiziraju pod utjecajem antigena i specifično reagiraju s njim. Tijekom elektroforeze oni su lokalizirani u globulinskim frakcijama.

Imunoglobulini se sastoje od polipeptidnih lanaca. Postoje četiri strukture u molekuli imunoglobulina:

Primarni je slijed određenih aminokiselina. Građena je od tripleta nukleotida, genetski je određena i određuje glavne naknadne strukturne značajke.

Sekundarni je određen konformacijom polipeptidnih lanaca.

Tercijar određuje prirodu položaja pojedinih dijelova lanca koji stvaraju prostornu sliku.

Kvartar je karakterističan za imunoglobuline. Biološki aktivan kompleks nastaje iz četiri polipeptidna lanca. Lanci u parovima imaju istu strukturu.

Svaka molekula imunoglobulina ima Y-oblik i sastoji se od 2 teška (H) i 2 laka (L) lanca povezana disulfidnim mostovima. Svaka molekula IG ima 2 identična Fab fragmenta koji vežu antigen (Fragment antigen binding) i jedan Fc fragment (Fragment cristalisable), uz pomoć kojih se IG vežu komplementarno na Fc receptore stanične membrane.

Terminalni dijelovi lakih i teških lanaca molekule IG prilično su raznoliki (varijabilni), a pojedine regije tih lanaca karakterizira posebno izražena raznolikost (hipervarijabilnost). Preostali dijelovi molekule IG relativno su nisko smješteni (konstantni). Ovisno o strukturi konstantnih područja teških lanaca, IG se dijele na klase (5 klasa) i podtipove (8 podtipova). Upravo te konstantne regije teških lanaca, značajno različite u sastavu aminokiselina među različitim klasama IG, u konačnici određuju posebna svojstva svake klase protutijela:

IgM aktiviraju sustav komplementa;

IgE se veže na specifične receptore na površini mastocita i bazofila, oslobađajući posrednike alergije iz tih stanica;

IgA se izlučuje u različite tjelesne tekućine, osiguravajući sekretorni imunitet;

IgD primarno funkcionira kao membranski receptor za antigen;

IgG pokazuje različite aktivnosti, uključujući sposobnost prodiranja u placentu.

Klase imunoglobulina.

Imunoglobulini G, IgG

Imunoglobulini G su monomeri koji uključuju 4 podklase (IgGl - 77%; IgG2 - 11%; IgG3 - 9%; IgG4 - 3%), koji se međusobno razlikuju po aminokiselinskom sastavu i antigenskim svojstvima. Njihov sadržaj u krvnom serumu kreće se od 8 do 16,8 mg/ml. Poluživot je 20-28 dana, a tijekom dana se sintetizira 13 do 30 mg/kg. Oni čine 80% ukupnog sadržaja ISIS-a. Oni štite tijelo od infekcija. Protutijela podrazreda IgGl i IgG4 specifično se vežu preko Fc fragmenata za uzročnika (imunosna opsonizacija), a zahvaljujući Fc fragmentima stupaju u interakciju s Fc receptorima fagocita (makrofaga, polimorfonuklearnih leukocita), čime potiču fagocitozu uzročnika. IgG4 je uključen u alergijske reakcije i nije u stanju fiksirati komplement.

IgG protutijela imaju temeljnu ulogu u humoralnom imunitetu kod zaraznih bolesti, uzrokujući smrt uzročnika uz sudjelovanje komplementa i opsonizirajuće fagocitne stanice. Oni prodiru kroz placentu i stvaraju antiinfektivni imunitet u novorođenčadi. Sposobni su neutralizirati bakterijske egzotoksine, fiksirati komplement i sudjelovati u reakciji taloženja.

Imunoglobulini M, IgM

Imunoglobulini M su "najraniji" od svih klasa IG, uključujući 2 podklase: IgMl (65%) i IgM2 (35%). Njihova koncentracija u krvnom serumu kreće se od 0,5 do 1,9 g/l ili 6% ukupnog sadržaja IG. Dnevno se sintetizira 3-17 mg/kg, a poluživot im je 4-8 dana. Ne prolaze kroz placentu. IgM se pojavljuje u fetusu i uključen je u antiinfektivnu obranu. Sposobni su aglutinirati bakterije, neutralizirati viruse i aktivirati komplement. IgM imaju važnu ulogu u eliminaciji uzročnika iz krvotoka i u aktivaciji fagocitoze. Značajno povećanje koncentracije IgM u krvi opaženo je kod niza infekcija (malarija, tripanosomijaza) i kod odraslih i kod novorođenčadi. Ovo je pokazatelj intrauterine infekcije uzročnikom rubeole, sifilisa, toksoplazmoze i citomegalije. IgM su antitijela nastala u ranim fazama infektivnog procesa. Vrlo su aktivni u reakcijama aglutinacije, lize i vezanja endotoksina gram-negativnih bakterija.

Imunoglobulini A, IgA

Imunoglobulini A su sekretorni IG, uključujući 2 podklase: IgAl (90%) i IgA2 (10%). Sadržaj IgA u krvnom serumu kreće se od 1,4 do 4,2 g/l ili 13% od ukupne količine IgA; Dnevno se sintetizira 3 do 50 mcg/kg. Poluživot antitijela je 4-5 dana. IgA se nalazi u mlijeku, kolostrumu, slini, suznom, bronhijalnom i gastrointestinalnom sekretu, žuči i urinu. IgA sadrži sekretornu komponentu koja se sastoji od nekoliko polipeptida, što povećava otpornost IgA na djelovanje enzima. Ovo je glavni tip IG uključen u lokalni imunitet. Sprječavaju prianjanje bakterija na sluznicu, neutraliziraju enterotoksin, aktiviraju fagocitozu i komplement. IgA se ne otkriva u novorođenčadi. Javlja se u slini u djece u dobi od 2 mjeseca, a prvo se otkriva sekretorna komponenta SC. A tek kasnije kompletna SigA molekula. Starost 3 mjeseca Mnogi ga autori definiraju kao kritično razdoblje; ovo je razdoblje posebno važno za dijagnosticiranje prirođenog ili prolaznog nedostatka lokalne imunosti.

Imunoglobulini E, IgE

Imunoglobulini D, IgD

Imunoglobulini D su monomeri; njihov sadržaj u krvi je 0,03-0,04 g/l ili 1% ukupne količine IG; na dan se sintetizira od 1 do 5 mg/kg, a poluživot se kreće od 2-8 dana. IgD sudjeluju u razvoju lokalne imunosti, imaju antivirusno djelovanje i u rijetkim slučajevima aktiviraju komplement. Plazma stanice koje izlučuju IgD lokalizirane su uglavnom u tonzilama i adenoidnom tkivu. IgD se otkriva na B stanicama, a nema ga na monocitima, neutrofilima i T limfocitima. Vjeruje se da je IgD uključen u diferencijaciju B stanica, doprinosi razvoju antiidiotipskog odgovora i uključen je u autoimune procese.