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. G izotip čini najveći dio serumskog Ig. 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 (istodobno može vezati 2 molekule antigena, stoga mu je valencija 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, a G3 je 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 ga prekursori i zreli B-limfociti. Nastaje na početku primarnog imunološkog odgovora, također se prvi sintetizira u organizmu novorođenčeta – utvrđuje se već u 20. tjednu intrauterinog razvoja.

Ima visoku avidnost i najučinkovitiji je aktivator komplementa u klasičnom putu. Sudjeluje u stvaranju serumske i sekretorne humoralne imunosti. Budući da je polimerna molekula koja sadrži J-lanac, može formirati sekretorni oblik i izlučiti u sekret sluznice, 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 posteljice.

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 nalazi se 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 u dobi od 10 godina. 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 je definiran 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 obilježavanje antigena, pokreće citotoksičnost posredovanu stanicama ovisnu o antitijelima.

Sekretorni IgA: Za razliku od seruma, sekretorni sIgA postoji u polimernom obliku kao di- ili trimer (4- ili 6-valentni) i sadrži J- i S-peptide. Molekulska težina 350 kDa i više, konstanta sedimentacije 13S i više.

Sintetiziraju ga zreli B-limfociti i njihovi potomci - plazma stanice odgovarajuće specijalizacije samo unutar sluznice i oslobađaju se u njihove tajne. Količina proizvodnje može doseći 5 g dnevno. Pul slgA smatra se najbrojnijim u tijelu - njegov broj 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 izuzetno nizak - približno 0,00025 g / l. Detekcija zahtijeva korištenje posebnih visoko osjetljivih dijagnostičkih metoda. Molekularna težina - oko 190 kDa, konstanta sedimentacije - oko 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% od ukupnog broja cirkulirajućih Ig). IgD ima molekularnu težinu od 160 kDa i konstantu sedimentacije od 7S, monomer.

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

54. Antigeni: definicija, osnovna svojstva. Bakterijski antigeni
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 čimbenicima imuniteta (antitijela, klon efektorskih limfocita). Drugim riječima, antigen bi trebao djelovati kao specifični podražaj u odnosu na imunokompetentne stanice. Istodobno, interakcija komponente imunološkog sustava ne događa se s cijelom molekulom u isto vrijeme, već samo s njezinim malim područjem, koje se naziva "antigenska determinanta" ili "epitop".

Stranost je preduvjet za ostvarenje antigenosti. Prema ovom kriteriju, sustav stečenog imuniteta razlikuje potencijalno opasne objekte biološkog svijeta, sintetizirane iz vanzemaljske 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 materije.

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. Molekularna svojstva antigena; 2. Klirens antigena u tijelu; 3. Reaktivnost makroorganizma.

Prvoj skupini faktora dodijeljena je priroda, kemijski sastav, molekularna težina, struktura i neka druga svojstva.

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. Količina dolaznog antigena utječe na imunološki odgovor: što ga je više, to je imunološki odgovor izraženiji.

Treća skupina kombinira čimbenike, koji određuju ovisnost imunogenosti o stanju makroorganizma. U tom pogledu do izražaja dolaze nasljedni čimbenici.

Specifičnost zove se sposobnost antigena da izazove imunološki odgovor na strogo definirani epitop. Ovo svojstvo je zbog osobitosti formiranja imunološkog odgovora - potrebna je komplementarnost receptorskog aparata imunokompetentnih stanica na specifičnu antigensku determinantu. Stoga je specifičnost antigena uvelike određena svojstvima njegovih sastavnih epitopa. Međutim, treba uzeti u obzir uvjetovanost granica epitopa, njihovu strukturnu raznolikost i heterogenost klonova specifičnosti antigen-reaktivnih limfocita. Kao rezultat toga, tijelo uvijek odgovara na antigensku iritaciju poliklonskim imunološkim odgovorom.

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

Somatski ili O-antigen, povezan sa staničnom stijenkom bakterije. Njegova osnova je LPS. O-antigen pokazuje termostabilna svojstva - ne uništava se dugotrajnim kuhanjem. Međutim, somatski antigen je podložan djelovanju aldehida (na primjer, formalina) i alkohola, koji remete njegovu strukturu.

Kapsularni ili K-antigeni, koji se nalazi na površini stanične stijenke. Nalaze se u bakterijama koje tvore kapsulu. 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 vrste K-antigena: A, B i L. Najveća toplinska stabilnost je karakteristična za tip A, ne denaturira čak ni kod dugotrajnog vrenja. Tip B podnosi kratko 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 varijanta kapsularnog antigena. Dobio je ime antigen virulencije ili Vi antigen. Detekcija ovog antigena ili antitijela specifičnih za njega ima veliku dijagnostičku vrijednost.

Bakterijske bakterije također imaju antigenska svojstva. proteinski toksini, enzimi te neke druge bjelančevine koje bakterije izlučuju u okolinu (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.

U antigenskom sastavu nekih bakterija izdvaja se skupina antigena s jako izraženom imunogenošću čija biološka aktivnost ima ključnu ulogu u patogenosti uzročnika. Vezanje takvih antigena specifičnim protutijelima gotovo potpuno deaktivira virulentna svojstva mikroorganizma i osigurava imunitet na njega. Opisani antigeni nazivaju se zaštitnički. Prvi put je pronađen 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, koja se povećava do odrasle dobi, a nešto smanjuje u starijoj dobi. Dinamika stvaranja protutijela ima različit karakter ovisno o jačini antigenskog učinka (dozi antigena), učestalosti izlaganja antigenu, stanju organizma i njegovom imunološkom sustavu. Tijekom početnog i ponovljenog unošenja antigena, dinamika stvaranja protutijela je također različita i odvija se u nekoliko faza. Izdvojite latentnu, logaritamsku, stacionarnu fazu i fazu opadanja.

U latentnoj fazi odvija se obrada i prezentacija antigena imunokompetentnim stanicama, reprodukcija staničnog klona specijaliziranog za proizvodnju antitijela na ovaj antigen, počinje sinteza antitijela. Tijekom tog razdoblja antitijela u krvi se ne otkrivaju.

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 spuštanja razine antitijela. Tijekom početne primjene 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 tijekom sekundarne primjene antigena (sekundarni imunološki odgovor), latentno razdoblje se skraćuje na nekoliko sati ili 1-2 dana, logaritamsku fazu karakterizira brzi porast i značajno viša razina protutijela. , koji se u narednim fazama zadržava dugo i polagano, ponekad i kroz nekoliko godina, opada. U sekundarnom imunološkom odgovoru, za razliku od primarnog, sintetizira se uglavnom IgG.

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

Vrlo brzo i snažno stvaranje antitijela pri ponovnom susretu s antigenom koristi se u praktične svrhe kada je potrebno dobiti visoke titre antitijela u proizvodnji dijagnostičkih i terapijskih seruma imuniziranih životinja, kao i za stvaranje hitne imunosti 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 su ostaci teških lanaca, njihovi stalni dijelovi. 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. Oni su identični jedni drugima i imaju svojstvo antitijela (interagiraju s antigenom), u tom smislu, ti fragmenti i označava se kao F ab,-(fragment antitijela).

Budući da ni teški ni laki lanci nemaju svojstvo antitijela, već se ono detektira u F a - fragmentima, očito je da su za interakciju s antigenom odgovorni varijabilni dijelovi teškog i lakog lanca. Oni čine jedinstvenu strukturu i strukturu prostorne organizacije - aktivno mjesto antitijela. Svaki aktivni centar 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 različita specifičnost nije ista, 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 izgrađen na istom principu kao 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 ih ima 2, a IgM 10. S tim u vezi, oni su sposobni vezati različit broj molekula antigena, a brzina tog vezanja bit će drugačije.

Brzina vezanja imunoglobulina na antigen je njihova avidnost.

Snaga ove veze označava se kao afinitet.

IgM imaju visoki avid, ali niskog afiniteta, dok su IgG niski avid, ali visok afinitet.

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 A klase 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

prvi sintetiziran 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 je povišena kod multiplog mijeloma i kroničnih upalnih procesa.

1658 0

Izotipovi

Do sada su opisane značajke zajedničke za sve molekule imunoglobulina, kao što su četiri lančana konstrukcija i strukturne domene. U svom suprotstavljanju agresivnim stranim tvarima, 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 različitu reakciju.

Te su razlike rezultat strukturnih varijacija u teškim lancima, koje su stvorile domene koje određuju 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 plovila	na površini limfocita	Na mastocite, bazofile, nosni sekret i slinu
Poluživot, dani	23	5,5	5,0	2,8	2,0
Prolaz kroz placentu	+ +	-	-	-	-
Imati tajnu	-	+ +	-	-	-
Prisutnost u mlijeku	+		Od nule do traga	-	-
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 se oštro razlikuje od situacija 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 konstantnom području lanca. Uz rijetke iznimke, prisutnost alotipskih razlika između dvije identične molekule imunoglobulina obično ne utječe na vezanje antigena, ali je važan biljeg za Mendelovu analizu nasljeđa.

Neki poznati alotipski markeri grupirani su na humani IgG γ lanac (nazvan Gm za IgG markere), κ lanac (nazvan Km) i α lanac (nazvan Am).

Alotipski markeri otkriveni su u imunoglobulinima nekoliko vrsta, obično korištenjem antiseruma dobivenih imunizacijom pripadnika određene vrste s protutijelima drugog pripadnika iste vrste. Kao i kod drugih alelnih sustava, alotipovi se nasljeđuju kao dominantne Mendelove osobine. Geni koji kodiraju te markere su kodominantno izraženi, pa stoga pojedinac može biti homozigot ili heterozigot za taj 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 takva kombinacija ne nalazi u drugim molekulama protutijela, ona mora biti imunogena i sposobna stimulirati imunološki odgovor protiv same sebe kod životinje iste vrste. Ovu su činjenicu doista otkrili J. Oudin i G. Kunkel, koji su ranih 1960-ih pokazali da eksperimentalna imunizacija s određenim protutijelima ili proteinom mijeloma može proizvesti antiserum koji je specifičan samo za ono korišteno protutijelo i ni za jedan drugi imunoglobulin ovog tipa. vrsta.

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. Ukupnost svih idiotopa na unesenoj molekuli protutijela naziva se idiotip. U nekim slučajevima, anti-idiotipski serumi sprječavaju antitijelo da se veže na svoj antigen. U ovom slučaju, smatra se da je idiotipska determinanta smještena unutar ili uz samo mjesto vezanja antigena.

Antiidiotipski serumi koji ne blokiraju vezanje protutijela 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 AT1 da se veže na antigen. (B) Anti-idiotipsko protutijelo veže se za okvir AT1 ne sprječavajući ga da se veže za antigen.

Na temelju teorijskih razmatranja, može se vizualizirati da anti-idiotipsko protutijelo koje se veže na centar za vezanje antigena komplementaran tom 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 rezultiraju antitijelima sposobnim reagirati s antigenom koji nosi epitop na koji je izvorni idiotip usmjeren. Pojava takvih protutijela izaziva se bez ikakvog kontakta imunizirane životinje sa samim originalnim (izvornim) antigenom.

U nekim slučajevima, posebno u samooplodnih životinja, antiidiotipska protutijela reagiraju s nekoliko različitih protutijela koja su usmjerena protiv istog epitopa i imaju slične idiotipove. Ti se idiotipi nazivaju uobičajenim ili unakrsno reaktivnim, a termin obično definira 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 teoriji mreže N. Jernea, iako su mišljenja o ovom pitanju kontradiktorna.

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 plavom bojom. Narančasti krugovi pokazuju mjesta glikozilacije. Polimerni IgM i IgA sadrže polipeptid koji se naziva J lanac. Prikazana dimerna IgA molekula sadrži sekretornu komponentu (prikazana crvenom bojom)

Razlike između konstantnih regija koje proizlaze iz uključivanja različitih gena konstantnih regija teških i lakih lanaca nazivaju se izotipovima. Razlike povezane s različitim alelima istog gena konstantne regije nazivaju se alotipovi. Naposljetku, unutar određenog izotipa (npr. IgG), značajke specifičnog preustroja VH i VL gena nazivaju se idiotipovima.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

Kod ljudi se imunoglobulini nalaze u sekretima koje proizvodi sluznica, odnosno njezine žlijezde, u krvnom serumu i međustaničnoj tekućini. Zahvaljujući tome, osoba je potpuno zaštićena od bolesti, što se također naziva humoralni imunitet.

Imuni odgovor na ovo stanje je dva tipa:

• specifično;
• nespecifičan.

Budući da mnogi ne znaju što su imunoglobulini, vrijedi zapamtiti da oni daju specifičan odgovor tijelu, jer ga pronalaze u njemu, a zatim uništavaju strane bakterije. Ljudsko tijelo proizvodi vlastita antitijela koja se odupiru štetnim bakterijama i virusima. Međutim, oni će se boriti samo s jednim patogenom.

Kao rezultat toga, u tijelu se formira stečena imunost, koja može biti dvije vrste:

1. Aktivan. Može se pojaviti zbog antitijela koja su se pojavila u tijelu nakon bolesti. Nastaje i nakon profilaktičkog cjepiva, kada se u tijelo 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 je zaštita pacijenta od raznih bolesti, budući da je obdaren nekoliko važnih svojstava:

• utvrđuje strane tvari u ljudskim stanicama i organima (tu spadaju mikroorganizmi ili njihovi sastojci);
• formira novi imunitet vezanjem na antigen;
• uništava imunološke komplekse u nastajanju;
• nakon prijenosa bolesti, ovaj element ostaje u tijelu zauvijek, 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 prekomjerno stvorene "ekstra" imunoglobuline. Zbog tih protutijela može doći do odbacivanja presađenih organa. Zbog toga pacijenti koji su bili podvrgnuti operaciji transplantacije trebaju stalno uzimati lijekove koji suzbijaju imunološki odgovor.

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

Svatko tko želi shvatiti koje su klase imunoglobulina treba znati da su svi imunoglobulini podijeljeni u 5 klasa - G, M, E, A i D, čije su razlike u 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? Takva komponenta obavještava o kvarovima u tijelu, što se lako može 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 slobodno prodire u 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, stoga u tijelu trudnice neće moći prodrijeti kroz membranu do fetusa - zbog čega se mogu otkriti samo u krvotoku. Norma takvih antitijela ne smije biti veća od 10% njihove ukupne količine.
3. Imunoglobulin E (IgE). Komponente ove klase teško se nalaze u krvi. Pojavljuju se samo s razvojem alergija, što čini "pomoć" tijelu da odgovori na alergen. Također, imunoglobulin 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 učinaka 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). Funkcija ove tvari još nije u potpunosti razjašnjena. Ovaj element je 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 testom krvi za određivanje antitijela ispituje stanje imuniteta kako bi se procijenilo zdravstveno stanje bolesnika i težina bolesti.

Kao što je gore spomenuto, glavni imunoglobulin odgovoran za nastanak alergije kod pacijenta 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 se pokazatelji počinju, naprotiv, smanjivati.

Naglo smanjenje ili povećanje koncentracije IgE ukazuje na neke ljudske bolesti, na primjer:

• Bronhijalna astma;
• dermatitis;
• helmintijaza;
• ekcem;
• pollinoza.

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

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

Norma imunoglobulina je:

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

Završni dijelovi lakih i teških lanaca molekule IG prilično su raznoliki (varijabilni), a pojedine regije ovih lanaca odlikuju se posebno izraženom raznolikošću (hipervarijabilnost). Preostali dijelovi IG molekule su relativno niski (konstantni). Ovisno o strukturi konstantnih područja teških lanaca, IG se dijele na klase (5 klasa) i podvrste (8 podvrsta). Upravo te konstantne regije teških lanaca, koje se značajno razlikuju u sastavu aminokiselina za različite klase 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 prvenstveno funkcionira kao membranski receptor za antigen;

u IgG pokazuje različite aktivnosti, uključujući sposobnost prolaska kroz 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 sintetizira se tijekom dana od 13 do 30 mg / kg. Oni čine 80% ukupnog sadržaja IG. Oni štite tijelo od infekcija. Protutijela podklase IgGl i IgG4 specifično se preko Fc fragmenata vežu za uzročnika (imunosna opsonizacija), te zahvaljujući Fc fragmentima stupaju u interakciju s Fc receptorima fagocita (makrofaga, polimorfonuklearnih leukocita), pridonoseći tako fagocitozi uzročnika. IgG4 je uključen u alergijske reakcije i nije u stanju fiksirati komplement.

Protutijela klase IgG igraju temeljnu ulogu u humoralnom imunitetu kod zaraznih bolesti, uzrokujući smrt uzročnika uz sudjelovanje komplementa i opsoniziranje fagocitnih stanica. Oni prolaze kroz placentu i stvaraju antiinfektivni imunitet u novorođenčadi. Oni su u stanju neutralizirati bakterijske egzotoksine, vezati komplement, sudjelovati u reakciji taloženja.

Imunoglobulini M, IgM

Imunoglobulini M su "najraniji" od svih klasa IG, uključujući 2 potklase: 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 zaštitu. Sposobni su aglutinirati bakterije, neutralizirati viruse i aktivirati komplement. IgM imaju važnu ulogu u eliminaciji uzročnika iz krvotoka, u aktivaciji fagocitoze. Značajno povećanje koncentracije IgM u krvi uočeno je kod niza infekcija (malarija, tripanosomijaza) i kod odraslih i kod novorođenčadi. Ovo je pokazatelj intrauterine infekcije uzročnika rubeole, sifilisa, toksoplazmoze, citomegalije. IgM su antitijela koja se stvaraju rano u procesu infekcije. Vrlo su aktivni u reakcijama aglutinacije, lize i vezanja endotoksina Gram-negativnih bakterija.

Imunoglobulini A, IgA

Imunoglobulini A su sekretorni IG koji uključuju 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 IG; dnevno se sintetizira od 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. Sastav IgA uključuje sekretornu komponentu koja se sastoji od nekoliko polipeptida, što povećava otpornost IgA na djelovanje enzima. Ovo je glavni tip IG uključen u lokalni imunitet. One sprječavaju prianjanje bakterija na sluznicu, neutraliziraju enterotoksin, aktiviraju fagocitozu i komplementiraju. IgA se ne otkriva u novorođenčadi. U slini se pojavljuje u djece u dobi od 2 mjeseca, pri čemu se prva otkriva sekretorna komponenta SC. A tek kasnije kompletna SigA molekula. Starost 3 mjeseca Mnogi autori ga definiraju kao kritično razdoblje; ovo je razdoblje posebno važno za dijagnozu kongenitalne ili prolazne insuficijencije 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; dnevno se sintetiziraju 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 luče IgD lokalizirane su uglavnom u tonzilama i adenoidnom tkivu. IgD se nalaze na B stanicama, a odsutni su na monocitima, neutrofilima i T limfocitima. Vjeruje se da su IgD uključeni u diferencijaciju B stanica, doprinose razvoju antiidiotipskog odgovora i sudjeluju u autoimunim procesima.