Az immunglobulinok osztályai és típusai. Immunglobulinok

Az immunglobulinokat szerkezetük, antigén- és immunbiológiai tulajdonságaik szerint öt osztályba sorolják: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Immunglobulin G osztály. A G izotípus alkotja az Ig nagy részét a vérszérumban. Az összes szérum Ig 70-80%-át teszi ki, 50%-át a szövetfolyadék tartalmazza. Egy egészséges felnőtt vérszérumának átlagos IgG-tartalma 12 g/l. Az IgG felezési ideje 21 nap.

Az IgG monomer, 2 antigénkötő centrummal rendelkezik (egyszerre 2 antigénmolekulát képes megkötni, ezért vegyértéke 2), molekulatömege kb. 160 kDa, ülepedési állandója 7S. Vannak Gl, G2, G3 és G4 altípusok. Érett B-limfociták és plazmasejtek szintetizálják. Jól kimutatható a vérszérumban az elsődleges és másodlagos immunválasz csúcsán.

Nagy affinitása van. Az IgGl és az IgG3 komplementet kötnek, a G3 aktívabb, mint a Gl. Az IgG4 az IgE-hez hasonlóan citofil hatással rendelkezik (tropizmus vagy affinitás a hízósejtekhez és a bazofilekhez), és részt vesz az I. típusú allergiás reakció kialakulásában. Az immundiagnosztikai reakciókban az IgG hiányos antitestként nyilvánulhat meg.

Könnyen átjut a placenta gáton, és humorális immunitást biztosít az újszülött számára az élet első 3-4 hónapjában. Képes kiválasztódni a nyálkahártyák váladékába, így diffúzió útján a tejbe is.

Az IgG biztosítja az antigén neutralizálását, opszonizálását és jelölését, kiváltja a komplement-mediált citolízist és az antitest-függő sejt-mediált citotoxicitást.

M immunglobulin osztály. Az összes Ig legnagyobb molekulája. Ez egy pentamer, amelynek 10 antigénkötő centruma van, azaz vegyértéke 10. Molekulatömege kb. 900 kDa, ülepedési állandója 19S. Vannak Ml és M2 altípusok. Az IgM molekula nehéz láncai a többi izotípustól eltérően 5 doménből épülnek fel. Az IgM felezési ideje 5 nap.

Az összes szérum Ig körülbelül 5-10%-át teszi ki. Egy egészséges felnőtt vérszérumának átlagos IgM-tartalma körülbelül 1 g/l. Ezt a szintet az ember 2-4 éves korára éri el.

Az IgM filogenetikailag a legősibb immunglobulin. Prekurzorok és érett B-limfociták szintetizálják. Az elsődleges immunválasz kezdetén képződik, és egyben elsőként szintetizálódik egy újszülött szervezetében - már a méhen belüli fejlődés 20. hetében meghatározzák.

Nagy aviditással rendelkezik, és a klasszikus útvonalon keresztül a leghatékonyabb komplement aktivátor. Részt vesz a szérum és a szekréciós humorális immunitás kialakításában. Mivel J-láncot tartalmazó polimer molekula, szekréciós formát képezhet, és kiválasztódhat a nyálkahártya váladékába, beleértve a tejet is. A legtöbb normál antitest és izoagglutinin IgM.

Nem jut át ​​a placentán. Az M izotípusú specifikus antitestek kimutatása egy újszülött vérszérumában korábbi méhen belüli fertőzésre vagy placenta defektusra utal.

Az IgM biztosítja az antigén neutralizálását, opszonizálását és megjelölését, kiváltja a komplement által közvetített citolízist és az antitest-függő sejt által közvetített citotoxicitást.

Immunglobulin A osztály. Szérum és szekréciós formában létezik. Az összes IgA körülbelül 60%-a a nyálkahártya-váladékban található.

Szérum IgA: Az összes szérum Ig körülbelül 10-15%-át teszi ki. Egy egészséges felnőtt vérszéruma körülbelül 2,5 g/l IgA-t tartalmaz, a maximumot 10 éves korig éri el. Az IgA felezési ideje 6 nap.

Az IgA egy monomer, 2 antigénkötő centrummal rendelkezik (azaz 2 vegyértékű), molekulatömege körülbelül 170 kDa és ülepedési állandója 7S. Vannak A1 és A2 altípusok. Érett B-limfociták és plazmasejtek szintetizálják. Jól kimutatható a vérszérumban az elsődleges és másodlagos immunválasz csúcsán.

Nagy affinitása van. Lehet, hogy egy hiányos antitest. Nem köt komplementet. Nem jut át ​​a placenta gáton.

Az IgA biztosítja az antigén semlegesítését, opszonizálását és megjelölését, és kiváltja az antitest-függő sejt által közvetített citotoxicitást.

Szekretoros IgA: A szérummal ellentétben a szekréciós sIgA polimer formában létezik, di- vagy trimer (4- vagy 6-valens) formájában, és J- és S-peptideket tartalmaz. Molekulatömege 350 kDa vagy nagyobb, ülepedési állandó 13S és magasabb.

Az érett B-limfociták és leszármazottjaik - a megfelelő specializációjú plazmasejtek csak a nyálkahártyákon belül szintetizálják, és kiválasztódnak azok váladékába. A termelés mennyisége elérheti az 5 g-ot naponta. Az slgA-készletet tekintik a legtöbbnek a szervezetben - mennyisége meghaladja az IgM és IgG teljes tartalmát. Nem mutatható ki a vérszérumban.

Az IgA szekréciós formája a gasztrointesztinális traktus, az urogenitális rendszer és a légutak nyálkahártyájának specifikus humorális helyi immunitásának fő tényezője. Az S-láncnak köszönhetően ellenáll a proteázoknak. Az slgA nem aktiválja a komplementet, de hatékonyan kötődik az antigénekhez és semlegesíti azokat. Megakadályozza a mikrobák megtapadását a hámsejteken és a fertőzés általánossá válását a nyálkahártyán belül.

Immunglobulin E osztály. Más néven reagin. A vérszérum tartalma rendkívül alacsony - körülbelül 0,00025 g/l. Az észlelés speciális, rendkívül érzékeny diagnosztikai módszereket igényel. Molekulatömeg - körülbelül 190 kDa, ülepedési állandó - körülbelül 8S, monomer. Az összes keringő Ig körülbelül 0,002%-át teszi ki. Ezt a szintet 10-15 éves korig éri el.

Érett B-limfociták és plazmasejtek szintetizálják főként a bronchopulmonalis fa limfoid szövetében és a gyomor-bél traktusban.

Nem köt komplementet. Nem jut át ​​a placenta gáton. Kifejezett citofilitása - tropizmusa a hízósejtek és a bazofilek számára. Részt vesz az azonnali típusú túlérzékenység - I. típusú reakció kialakulásában.

D immunglobulin osztály. Ennek az izotípusnak az Ig-jéről nem sok információ áll rendelkezésre. Körülbelül 0,03 g/l koncentrációban (a teljes keringő Ig körülbelül 0,2%-a) szinte teljesen megtalálható a vérszérumban. Az IgD molekulatömege 160 kDa, ülepedési állandója 7S, monomer.

Nem köt komplementet. Nem jut át ​​a placenta gáton. A B-limfocita prekurzorok receptora.

54. Antigének: definíció, alapvető tulajdonságok. Bakteriális antigének
sejteket.

antigén - egy makroorganizmustól genetikailag idegen, szerves természetű biopolimer, amelyet az utóbbiba kerülve az immunrendszere felismer, és az eltávolítására irányuló immunreakciókat vált ki.

Az antigének rendelkeznek számos jellemző tulajdonság: antigenicitás, specifitás és immunogenitás.

Antigenitás. Az antigenitás alatt egy antigénmolekula azon potenciális képességét értjük, hogy aktiválja az immunrendszer komponenseit, és specifikusan kölcsönhatásba lép az immunfaktorokkal (antitestek, effektor limfociták klónja). Más szavakkal, az antigénnek specifikus irritálóként kell működnie az immunkompetens sejtekkel kapcsolatban. Ebben az esetben az immunrendszer komponensének kölcsönhatása nem a teljes molekulával egyidejűleg, hanem csak annak kis szakaszával, amelyet „antigéndeterminánsnak” vagy „epitópnak” neveznek.

Az idegenség az antigenitás megvalósításának előfeltétele. E kritérium szerint a szerzett immunrendszer megkülönbözteti a biológiai világ potenciálisan veszélyes tárgyait, amelyeket egy idegen genetikai mátrixból szintetizáltak. Az „idegenség” fogalma relatív, mivel az immunkompetens sejtek nem képesek közvetlenül elemezni az idegen genetikai kódot. Csak közvetett információt észlelnek, amely, mint a tükörben, az anyag molekulaszerkezetében tükröződik.

Immunogenitás- egy antigén potenciális képessége arra, hogy saját magával szemben specifikus védőreakciót váltson ki a makroorganizmusban. Az immunogenitás mértéke számos tényezőtől függ, amelyek három csoportba sorolhatók: 1. Az antigén molekuláris jellemzői; 2. Antigén clearance a szervezetben; 3. A makroorganizmus reakcióképessége.

A tényezők első csoportjához tartalmazta a természetet, a kémiai összetételt, a molekulatömeget, a szerkezetet és néhány egyéb jellemzőt.

Az immunogenitás nagymértékben függ az antigén természetétől. A fehérjemolekulát alkotó aminosavak optikai izomériája szintén fontos. Az antigén mérete és molekulatömege nagy jelentőséggel bír. Az immunogenitás mértékét az antigén térszerkezete is befolyásolja. Az antigén molekula sztérikus stabilitása is szignifikánsnak bizonyult. Az immunogenitás másik fontos feltétele az antigén oldhatósága.

A tényezők második csoportja az antigén testbe jutásának és eliminációjának dinamikájával kapcsolatos. Így egy antigén immunogenitásának függése az adagolás módjától jól ismert. Az immunválaszt a beérkező antigén mennyisége befolyásolja: minél több van benne, annál kifejezettebb az immunválasz.

A harmadik csoport a tényezőket egyesíti, amely meghatározza az immunogenitás függését a makroorganizmus állapotától. Ebben a tekintetben az örökletes tényezők kerülnek előtérbe.

Specificitás egy antigén azon képessége, hogy immunválaszt indukáljon egy szigorúan meghatározott epitópra. Ez a tulajdonság az immunválasz kialakulásának sajátosságaiból adódik - az immunkompetens sejtek receptor apparátusának komplementaritása szükséges egy specifikus antigéndeterminánshoz. Ezért egy antigén specifitását nagymértékben az alkotó epitópjainak tulajdonságai határozzák meg. Figyelembe kell azonban venni az epitópok tetszőleges határait, szerkezeti diverzitását és az antigénreaktív limfocita specifitással rendelkező klónok heterogenitását. Ennek eredményeként a szervezet mindig poliklonális immunválaszsal reagál az antigén stimulációra.

Bakteriális sejtek antigénjei. A baktériumsejt szerkezetében megkülönböztetik a flagelláris, szomatikus, kapszuláris és néhány más antigént. Flagellar vagy H-antigének, a baktériumok mozgásszervi apparátusában lokalizálódnak - flagelláikban. Ezek a flagellin kontraktilis fehérje epitópjai. Melegítéskor a flagellin denaturálódik, és a H-antigén elveszti specifitását. A fenol nincs hatással erre az antigénre.

szomatikus vagy O-antigén, a bakteriális sejtfalhoz kapcsolódik. LPS-en alapul. Az O-antigén hőstabil tulajdonságokat mutat – nem pusztul el hosszan tartó forralás hatására. A szomatikus antigén azonban érzékeny az aldehidek (például formaldehid) és alkoholok hatására, amelyek megzavarják szerkezetét.

Kapszula vagy K-antigének, sejtfal felszínén helyezkedik el. Kapszulaképző baktériumokban található. A K-antigének általában savas poliszacharidokból (uronsavakból) állnak. Ugyanakkor az anthrax bacillusban ez az antigén polipeptidláncokból épül fel. Hőérzékenységük alapján háromféle K-antigént különböztetnek meg: A, B és L. A legnagyobb hőstabilitás az A típusra jellemző, hosszan tartó forraláskor sem denaturálódik. A B típus rövid ideig (körülbelül 1 órát) 60 °C-ra melegíti. Az L típus ezen a hőmérsékleten gyorsan elpusztul. Ezért a K-antigén részleges eltávolítása lehetséges a baktériumtenyészet hosszan tartó forralásával.

A tífusz és más, erősen virulens enterobaktériumok kórokozójának felületén a kapszuláris antigén speciális változata található. Ez kapta a nevet virulencia antigén vagy Vi antigén. Ennek az antigénnek vagy a rá specifikus antitesteknek a kimutatása nagy diagnosztikai jelentőséggel bír.

A bakteriális baktériumok antigén tulajdonságokkal is rendelkeznek. fehérje toxinok, enzimekés néhány más fehérje, amelyet a baktériumok választanak ki a környezetbe (például tuberkulin). A specifikus antitestekkel való kölcsönhatás során a toxinok, enzimek és más, bakteriális eredetű biológiailag aktív molekulák elvesztik aktivitásukat. A tetanusz, a diftéria és a botulinum toxinok az erős, teljes értékű antigének közé tartoznak, így az emberi védőoltáshoz szükséges toxoidok előállításához használják őket.

Egyes baktériumok antigén összetétele erősen kifejezett immunogenitású antigének csoportját tartalmazza, amelyek biológiai aktivitása kulcsszerepet játszik a kórokozó patogenitásának kialakításában. Az ilyen antigének specifikus antitestekkel való megkötése szinte teljesen inaktiválja a mikroorganizmus virulens tulajdonságait, és immunitást biztosít rá. A leírt antigéneket ún védő. Először fedeztek fel védő antigént az anthrax bacilus okozta karbunkulus gennyes váladékában. Ez az anyag egy fehérje toxin alegysége, amely más, valójában virulens alegységek - az úgynevezett ödémás és letális faktorok - aktiválásáért felelős.

55. Antitest képződés: elsődleges és másodlagos válasz.

Az antitest-képző képesség a prenatális időszakban jelenik meg egy 20 hetes embrióban; A születés után megindul a szervezet saját immunglobulintermelése, amely felnőttkorig fokozódik, idős korban pedig valamelyest csökken. Az antitestképződés dinamikája az antigén hatás erősségétől (az antigén dózisától), az antigénnel való érintkezés gyakoriságától, a szervezet állapotától és immunrendszerétől függően változik. Egy antigén kezdeti és ismételt beadása során az antitestképződés dinamikája is eltérő, és több szakaszban megy végbe. Vannak látens, logaritmikus, álló és csökkenő fázisok.

A látens fázisban az antigént feldolgozzák és bemutatják az immunkompetens sejteknek, az antigén elleni antitestek termelésére szakosodott sejtklónt megsokszorozzák, és megkezdődik az antitestszintézis. Ebben az időszakban az antitestek nem mutathatók ki a vérben.

A logaritmikus fázis alatt szintetizált antitestek szabadulnak fel a plazmasejtekből, és bejutnak a nyirokba és a vérbe.

Állófázisban az antitestek száma eléri a maximumot és stabilizálódik, majd jön hanyatlás fázisa antitest szint. Egy antigén kezdeti bevezetésével (elsődleges immunválasz) a látens fázis 3-5 nap, a logaritmikus fázis 7-15 nap, az állófázis 15-30 nap, a hanyatlás 1-6 hónap, ill. több. Az elsődleges immunválasz jellemzője, hogy kezdetben IgM, majd IgG szintetizálódik.

Az elsődleges immunválasztól eltérően egy antigén másodlagos bejuttatásával (szekunder immunválasz) a látens periódus több órára vagy 1-2 napra rövidül, a logaritmikus fázist gyors növekedés és lényegesen magasabb szint jellemzi. Az antitestek mennyisége, amely a következő fázisokban hosszú ideig és lassan megmarad, esetenként több éve csökken. Másodlagos immunválaszban az elsődlegestől eltérően főként IgG szintetizálódik.

Az elsődleges és másodlagos immunválasz során az antitestképződés dinamikájának ezen különbsége azzal magyarázható, hogy az antigén kezdeti bevezetése után az immunrendszerben limfociták klónja képződik, amely ennek az antigénnek az immunológiai memóriáját hordozza. Az ugyanazzal az antigénnel való második találkozás után az immunológiai memóriával rendelkező limfociták klónja gyorsan megsokszorozódik, és intenzíven bekapcsolja az ellenanyag keletkezési folyamatát.

A nagyon gyors és energikus antitestképződést az antigénnel való ismételt találkozás során gyakorlati célokra használják, amikor az immunizált állatokból származó diagnosztikai és terápiás szérumok előállítása során magas antitesttitereket kell elérni, valamint az immunitás sürgősségi létrehozásához a vakcinázás során. .

Az immunglobulinok szerkezete

Kémiai szerkezete szerint az immunglobulinok glikoproteinek.

Fiziko-kémiai és antigén tulajdonságai szerint az immunglobulinokat osztályokba osztják: G, M, A, E, D.

Immunglobulin molekulaG 2 nehéz (H-lánc) és 2 könnyű polipeptidláncból (L-lánc) épül fel.

Mindegyik polipeptid lánc változó (V), stabil (konstans, C) és úgynevezett csuklórészekből áll.

A különböző osztályokba tartozó immunglobulinok nehéz láncai különböző polipeptidekből (gamma, mu, alfa, delta, epszilon peptidek) épülnek fel, ezért különböző antigének.

A könnyű láncokat kétféle polipeptid képviseli - kappa és lambda peptidek.

A változó régiók sokkal rövidebbek, mint az állandó régiók. Minden egyes könnyű és nehéz polipeptid lánc pár a C-részében, valamint a nehéz láncok diszulfid hidakkal kapcsolódnak egymáshoz.

Sem a nehéz, sem a könnyű láncok nem rendelkeznek az antitestek tulajdonságaival (kölcsönhatás a hapténekkel). Amikor papain hidrolizálja, az immunglobulin G molekula 3 fragmensre bomlik – 2 Fab fragmentumra és egy F c fragmentumra.

Ez utóbbi a nehéz láncok maradványait, azok állandó részeit képviseli. Nem rendelkezik antitest tulajdonsággal (nem lép kölcsönhatásba Val vel antigén), de affinitása van a komplementhez, és képes azt rögzíteni és aktiválni. Ebben a tekintetben a fragmentumot Fc-fragmentumnak (komplement fragmentum) nevezzük. Ugyanaz az Fc fragmentum biztosítja a G immunglobulinok átjutását a vér-agy vagy a placenta gáton.

Az immunglobulin G másik két fragmense a nehéz- és könnyűlánc-maradékok variábilis részeivel. Ezek azonosak egymással és antitestek tulajdonságaival rendelkeznek (kölcsönhatásba lépnek az antigénnel), ezért ezek a fragmentumok És F ab,-(antitest-fragmens) néven jelöljük.

Mivel sem a nehéz, sem a könnyű lánc nem rendelkezik antitest tulajdonsággal, de az F a b fragmentumokban kimutatható, nyilvánvaló, hogy a nehéz és könnyű láncok variábilis részei felelősek az antigénnel való kölcsönhatásért. Felépítésében és térszervezésében egyedülálló struktúrát alkotnak - az antitest aktív központja. Bármely immunglobulin minden aktív központja megfelel a megfelelő antigén meghatározó csoportjának, mint a „zár kulcsa”.

Az immunglobulin G molekulának 2 aktív központja van. Mivel az immunglobulinok aktív központjainak szerkezete egy

osztályba tartoznak, de a különböző specificitások nem azonosak, akkor ezek a molekulák (azonos osztályba tartozó, de eltérő specificitású antitestek) különböző antitestek. Ezeket a különbségeket idiotípusos immunglobulin-különbségeknek vagy idiotípusoknak nevezik.

Más osztályok immunglobulin molekulái ugyanazon az elven épülnek fel, mint az IgG, azaz 2 nehéz és 2 könnyű láncot tartalmazó monomerekből, de az M osztályú immunglobulinok pentamerek (5 ilyen monomerből épülnek fel), az A osztályú immunglobulinok pedig dimerek vagy tetramerek.

Egy adott immunglobulin osztály molekuláját alkotó monomerek száma határozza meg annak molekulatömegét. A legnehezebb az IgM, a legkönnyebb az IgG, aminek következtében átjutnak a placentán.

Az is nyilvánvaló, hogy a különböző osztályokba tartozó immunglobulinok eltérő számú aktív centrummal rendelkeznek: az IgG 2, az IgM pedig 10. Ebből a szempontból különböző számú antigénmolekulát képesek megkötni, és ennek a kötődésnek a sebessége különböző.

Az immunglobulinok antigénhez való kötődési sebessége az ő mohóság.

Ennek a kapcsolatnak az erősségét jelöljük affinitás.

Az IgM nagy aviditású, de alacsony affinitású; az IgG ezzel szemben alacsony aviditású, de nagy affinitású.

Ha egy antitestmolekulában csak egy aktív centrum van, az csak egy antigéndeterminánssal érintkezhet anélkül, hogy ezt követően antigén-antitest komplexek hálózati struktúrája alakulna ki. Az ilyen antitesteket inkomplettnek nevezik. Nem adnak látható reakciókat, de gátolják az antigén reakcióját teljes antitestekkel.

A hiányos antitestek fontos szerepet játszanak az Rh-konfliktus, az autoimmun betegségek (kollagenózis) stb.

Különböző osztályú immunglobulinok védő szerepe szintén nem ugyanaz.

E osztályú immunglobulinok (reagins) azonnali típusú allergiás reakciók (azonnali típusú túlérzékenység – IHT) kialakulásának felismerése. A szervezetbe jutó allergének (antigének) a szövetekben rögzített reaginok F ab fragmentumaihoz kapcsolódnak (az F c fragmentum a szöveti bazofil receptorokhoz kapcsolódik), ami biológiailag aktív anyagok felszabadulásához vezet, amelyek allergiás reakciók kialakulását váltják ki. Allergiás reakciók során a szöveti bazofilek az antigén-antitest komplex hatására károsodnak, és hisztamint és más biológiailag aktív anyagokat tartalmazó granulátumokat választanak ki.

A osztályú immunglobulinok lehet:

• szérum (a lép, a nyirokcsomók plazmasejtjeiben szintetizálódik, molekulaszerkezete monomer és dimer, és a szérumban lévő IgA 80%-át teszi ki);
• szekréciós (a nyálkahártya nyirokelemeiben szintetizálódik).

Ez utóbbiakat egy szekréciós komponens (béta-globulin) jelenléte különbözteti meg, amely a nyálkahártya hámsejtjein áthaladva az immunglobulin molekulához kötődik.

A szekréciós immunglobulinok jelentős szerepet játszanak a helyi immunitásban, megakadályozzák a mikroorganizmusok tapadását a nyálkahártyákon, serkentik a fagocitózist és aktiválják a komplementet, behatolhatnak a nyálba és a kolosztrumba.

M osztályú immunglobulinok

ezek az elsők, amelyek antigén stimulációra válaszul szintetizálódnak. Nagyszámú antigén megkötésére képesek, és fontos szerepet játszanak az antibakteriális és antitoxikus immunitás kialakításában. A szérum antitestek többsége G osztályú immunglobulin, amely az összes immunglobulin 80%-át teszi ki. Az elsődleges és másodlagos immunválasz csúcsán alakulnak ki, és meghatározzák a baktériumok és vírusok elleni immunitás intenzitását. Ezenkívül képesek áthatolni a placenta és a vér-agy gáton.

Immunglobulin osztályD

a többi osztályba tartozó immunglobulinokkal ellentétben N-acetil-galaktózamint tartalmaznak, és nem képesek komplementet rögzíteni. Az IgD szint emelkedik mielómában és krónikus gyulladásos folyamatokban.

1658 0

Izotípusok

Eddig minden immunglobulin molekulára jellemző jellemzőket írtak le, mint például a négyláncú tervezés és a szerkezeti domének. Az agresszív idegen anyagokkal szembeni ellenállása során a szervezet számos mechanizmust fejlesztett ki, amelyek mindegyike az immunglobulin molekula adott tulajdonságán vagy funkcióján alapul.

Így amikor egy specifikus antitestmolekula egy specifikus antigénhez vagy kórokozóhoz kötődik, több különböző effektor mechanizmus lép működésbe. Ezeket a mechanizmusokat az immunglobulinok különböző osztályai (izotópjai) közvetítik, amelyek mindegyike kölcsönhatásba léphet ugyanazzal az epitóppal, de mindegyik más reakciót válthat ki, mint a többi.

Ezek a különbségek a nehéz láncok szerkezeti eltéréseinek eredménye, amelyek olyan doméneket hoznak létre, amelyek a funkciók sokféleségét határozzák meg. Az immunglobulin osztályok tulajdonságainak általános áttekintése a táblázatban található. 4.2 és 4.3, valamint a 4.2. 4.7.

4.2. táblázat. Az immunglobulin izotípusok legfontosabb tulajdonságai

Ingatlan	Izotípus
	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Molekulatömeg	150000	160 000 monomer esetén	900000	180000	200000
További fehérje komponensek	-	J és S	J	-	-
Hozzávetőleges szérumkoncentráció, mg/ml	12	1,8	1	0,00-0,04	0,00002
Az összes Ig aránya, %	80	13	6	0,2	0,002
Elhelyezkedés	Körülbelül egyenlő az ereken kívül és belül	Az edények belsejében és titokban	Főleg az erek belsejében	A limfocita felszínén	Hízósejteken, bazofileken, az orrnyálkahártya és a nyál szekréciójában
Felezési idő, napok	23	5,5	5,0	2,8	2,0
Áthaladás a placentán	+ +	-	-	-	-
Jelenlét titokban	-	+ +	-	-	-
Jelenlét a tejben	+		A nullától a nyomokig	-	-
Kiegészítő aktiválás	+	-	+ + +	-	-
Kötődés Fc receptorokhoz makrofágokon, NK és PMN sejteken	+ +
Relatív agglutináló képesség	+	+ +	+ + +	-	-
Vírusellenes aktivitás	+ + +	+ + +	+	-	-
Antibakteriális aktivitás	+ + +	(lizozimmal)	+ + + (kiegészítővel)
Antitoxikus aktivitás	+ + +	-	-	-	+ +
Allergiás aktivitás	-	-	-	-	+ +

4.3. táblázat. Fontos különbségek a humán IgG alosztályok között

Allotípusok

Az immunglobulinok szerkezetének egy másik változata az allotípusok. Ezek a variációk az egyedek közötti genetikai különbségeken alapulnak, és ugyanazon fehérje allélformáinak (allotípusainak) létezésétől függenek, mivel ugyanazon gén különböző formái vannak jelen egy adott lókuszban. Ennek eredményeként a nehéz vagy könnyű lánc allotípusok, amelyek bármely immunglobulint alkotnak, egy faj egyes tagjainál jelen lehetnek, míg másokban hiányoznak. Ez a helyzet éles ellentétben áll az immunglobulinok osztályaival vagy alosztályaival kapcsolatos helyzetekkel, amelyek a faj minden tagjában jelen vannak.

Rizs. 4.7. Különböző típusú immunglobulin-variációk

Az ismert lókuszok allotípusos különbségei csak egy vagy két aminosavat érintenek a konstans lánc régióban. Ritka kivételektől eltekintve a két azonos immunglobulin molekula közötti allotípusos különbségek jelenléte általában nem befolyásolja az antigénkötést, de fontos markerként szolgál a mendeli öröklődés elemzéséhez.

Egyes ismert allotípus-markerek csoportokat alkotnak a humán IgG γ-láncon (az IgG-markerek neve Gm), a κ-láncon (Km-nek) és az α-láncon (Am-nek hívják).

Több faj immunglobulinjaiban allotípusos markereket találtak, általában olyan antiszérumot használva, amelyet egy adott faj egy tagjának ugyanazon faj egy másik tagjától származó antitestekkel történő immunizálásával nyernek. Más allélrendszerekhez hasonlóan az allotípusok domináns mendeli karakterekként öröklődnek. Az ezeket a markereket kódoló gének kodominánsan expresszálódnak, így az egyed homozigóta vagy heterozigóta lehet egy adott markerre.

Idiotípiák

Amint láttuk, egy specifikus antitestmolekula antigénkötő központja a könnyű és nehéz láncok variábilis régióiban található aminosavak egyedi kombinációjából áll. Mivel ez a kombináció más antitestmolekulákban nem található meg, immunogénnek kell lennie, és képesnek kell lennie arra, hogy önmagával szemben immunológiai választ stimuláljon egy azonos fajhoz tartozó állatban. Ezt a tényt valójában J. Oudin és G. Kunkel fedezte fel, akik az 1960-as évek elején kimutatták, hogy bizonyos antitestekkel vagy mielómafehérjével végzett kísérleti immunizálás csak a használt gyógyszerre specifikus antiszérumot képes termelni, és nem bármely más ilyen típusú immunglobulinra.

Az ilyen antiszérumok számos epitópra specifikus antitestpopulációkat tartalmaznak, amelyeket idiotópoknak neveznek. amelyek az immunizáláshoz használt antitestek variábilis régiójában (nehéz és könnyű lánc) vannak jelen. A bevitt antitestmolekulán lévő összes idiotóp halmazát idiotípusnak nevezzük. Egyes esetekben az anti-idiotípusos szérum megakadályozza, hogy az antitest kötődjön az antigénjéhez. Ebben az esetben az idiotípusos determinánst magán az antigénkötő helyen belül vagy azzal szomszédosnak tekintjük.

Az anti-idiotípusos szérumok, amelyek nem blokkolják az antitest antigénhez való kötődését, valószínűleg a keretrégióban, az antigénkötő helyen kívüli változó determinánsok ellen irányulnak (4.8. ábra).

Rizs. 4.8. Két anti-idiotípusos antitest az AT1 ellen. (A) Az AT1 antigénkötő hely ellen irányuló anti-idiotípusos antitest megakadályozza, hogy az AT1 kötődjön az antigénhez. (B) Az anti-idiotípusos antitest az AT1 keretrégióihoz kötődik anélkül, hogy megakadályozná annak antigénhez való kötődését

Elméleti megfontolások alapján láthatóvá lehet tenni, hogy egy anti-idiotípusos antitest, amely egy ilyen centrummal komplementer antigénkötő központhoz kötődik egy idiotípusban, egy olyan epitóphoz hasonlít, amely egy idiotípus antigénkötő centrumával is komplementer. Így az anti-idiotípus képviselheti a feltételes epitóp lenyomatát vagy belső képét. Valójában vannak példák kísérleti állatok immunizálására anti-idiotípusos belső képeket immunogénként.

Az ilyen immunogének olyan antitesteket hoznak létre, amelyek képesek reagálni az antigénnel, amely azt az epitópot hordozza, amelyre az eredeti idiotípus irányul. Az ilyen antitestek megjelenését anélkül váltják ki, hogy az immunizált állat érintkezésbe kerülne magával az eredeti antigénnel.

Egyes esetekben, különösen beltenyésztett állatokban, az anti-idiotípusos antitestek több különböző, ugyanazon epitóp ellen irányuló és hasonló idiotípusú antitesttel reagálnak. Ezeket az idiotípusokat közönségesnek vagy keresztreagálónak nevezik, és ez a kifejezés általában az antitestmolekulák családját jelöli.

Ezzel szemben az a szérum, amely csak egy specifikus antitestmolekulával reagál, egyedi idiotípussal rendelkezik. Az idiotípusos determinánsok immunglobulin molekulákban való jelenléte szerepet játszhat az immunválasz szabályozásában és modulálásában, ahogy azt N. Jerne hálózatelmélete írja le, bár az ezzel kapcsolatos vélemények ellentmondásosak.

ábrán. A 4.9. ábra bemutatja az immunglobulinok között megfigyelt különböző típusú eltéréseket.

Rizs. 4.9. A szekretált antitestek fő osztályainak szerkezete. A könnyű láncok zöld, a nehéz láncok pedig kék színnel jelennek meg. A narancssárga körök a glikozilációs helyeket jelzik. A polimer IgM és IgA egy J-láncnak nevezett polipeptidet tartalmaz. A bemutatott IgA dimer molekula szekréciós komponenst tartalmaz (pirossal látható)

A konstans régiók közötti különbségeket, amelyek a nehéz és könnyű lánc különböző konstans régió gének részvételéből adódnak, izotípusoknak nevezzük. Az azonos konstans régió gén különböző alléljaihoz kapcsolódó különbségeket allotípusoknak nevezzük. Végül, egy adott izotípuson (pl. IgG) belül a VH és VL gének specifikus átrendeződésének jellemzőit idiotípusoknak nevezzük.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

Emberben az immunglobulinok a nyálkahártya, vagy inkább annak mirigyei által termelt váladékban találhatók a vérszérumban és az intersticiális folyadékban. Ennek köszönhetően biztosított az ember teljes védelme a betegségektől, amelyet humorális immunitásnak is neveznek.

Az erre az állapotra adott immunválasz kétféle:

• különleges;
• nem specifikus.

Mivel sokan nem tudják, mik az immunglobulinok, érdemes megjegyezni, hogy specifikus választ adnak a szervezetnek, hiszen megtalálják benne, majd elpusztítják az idegen baktériumokat. Az emberi szervezet saját antitesteket termel, amelyek ellenállnak a káros baktériumoknak és vírusoknak. Azonban csak egy kórokozóval fognak küzdeni.

Ennek eredményeként a szervezetben megszerzett immunitás képződik, amely két típusból áll:

1. Aktív. Ez a betegség után a szervezetben megjelenő antitestek miatt fordulhat elő. Megelőző vakcina beadása után is kialakul, amikor legyengült vagy elpusztult baktériumok, valamint azok módosított toxinjai kerülnek a szervezetbe.
2. Passzív. Ez az immunitás olyan újszülöttnél jelentkezik, aki méhen belül vagy szoptatás alatt kapta az anyától. Egy adott betegség elleni védőoltás után is megjelenhet.

Az immunitást, amely csak a szérumnak a szervezetbe immunglobulin-komponensekkel történő bejuttatása következtében jött létre, mesterségesnek is nevezik. Míg azt az immunitást, amelyet a baba az anyától kapott, természetesnek nevezik.

Mint fentebb említettük, az immunglobulin megvédi a pácienst a különböző betegségektől, mivel számos fontos tulajdonsággal rendelkezik:

• meghatározza az idegen anyagokat az emberi sejtekben és szervekben (beleértve a mikroorganizmusokat vagy azok összetevőit);
• új immunitást hoz létre egy antigénhez kötődve;
• elpusztítja a kialakuló immunkomplexeket;
• betegségek elszenvedése után ez az elem örökre a szervezetben marad, ami biztosítja, hogy az ember ne fertőződjön újra.

Ezenkívül az ilyen anyagok más funkciókat is elláthatnak. Például az emberi szervezetben vannak olyan antitestek, amelyek semlegesítik a túlzottan képződött „extra” immunglobulinokat. Ezek az antitestek szervátültetés kilökődését okozhatják. Ezért a transzplantációs műtéten átesett betegeknek folyamatosan olyan gyógyszereket kell szedniük, amelyek elnyomják az immunválaszt.

Érdemes tudni, hogy egyes autoimmun betegségek hibás immunglobulinokat termelhetnek, amelyek megtámadják a szervezet szöveteit.

Bárki, aki meg akarja érteni, hogy az immunglobulinok milyen osztályai vannak, tudnia kell, hogy minden immunglobulin 5 osztályba sorolható - G, M, E, A és D, amelyek különbségei szerkezetükben és funkcionális céljukban rejlenek:

1. Immunglobulin G (IgG). Ez az elem a vérszérumban található immunglobulinok fő osztályának tulajdonítható. Ennek az anyagnak 4 alosztálya van, amelyek egymástól függetlenül működhetnek. Mit mutat az immunglobulin? Ez a komponens értesíti a szervezet működési zavarait, amelyek könnyen diagnosztizálhatók vérvizsgálattal. Ennek a komponensnek a termelése néhány nappal az M osztályú immunglobulin megjelenése után következik be, majd hosszú ideig az emberi szervezetben marad, megakadályozva az újbóli fertőzést és elpusztítva a káros toxikus elemeket. Kis méretének köszönhetően ez az immunglobulin könnyen áthatol a kismama szervezetében található magzati hártyákon, és megvédi a gyermeket a különböző fertőzések káros hatásaitól. Ennek az immunglobulin G-nek a normájának mutatója annak tartalma, amely a szervezetben lévő antitestek teljes mennyiségének 75% -a.
2. Immunglobulin M (IgM). Ez a típus a legelső protektor, amely közvetlenül a veszélyes baktériumok bejutása után keletkezik. Az IgG-vel ellentétben az M osztályú immunglobulinok nagyobb méretűek, így a várandós nő szervezetében nem tudnak majd a membránon keresztül eljutni a magzatig – éppen ezért csak a véráramban mutathatók ki. Az ilyen antitestek aránya nem haladhatja meg a teljes mennyiségük 10%-át.
3. Immunglobulin E (IgE). Ennek az osztálynak az összetevőit meglehetősen nehéz megtalálni a vérben. Csak az allergia kialakulásával jelennek meg, ami „segítséget” jelent a szervezet számára, hogy reagáljon az allergén hatásaira. Az immunglobulin bizonyos fertőzésektől is képes megvédeni az embert. Ha az IgE normál szintje emelkedett, ez a páciens allergiára és atópiára való hajlamát jelzi.
4. Immunglobulin A (IgA). Az IgA fő tulajdonsága, hogy megvédi a nyálkahártyát a mikrobák és idegen anyagok hatásaitól. Megtalálható a könny és a nyál váladékában, valamint a húgy- és légzőrendszer nyálkahártyáján. Az IgA koncentrációja nem haladja meg a 20% -ot.
5. Immunglobulin D (IgD). Ennek az anyagnak a funkciói még mindig nem teljesen ismertek. Ez az elem minimális mennyiségben található a vérben - csak 1%. Az IgD-t elsősorban a gyógyszertárakban értékesített gyógyászati ​​készítményekben használják.

Az immunglobulinok ezen osztályai segítenek meghatározni a patológia jelenlétét a szervezetben, és időben történő kezelést írnak elő. Ezért az immunitás állapotának vizsgálatára antitestek meghatározására szolgáló vérvizsgálatot alkalmaznak, hogy felmérjék a beteg egészségi állapotát és a betegség súlyosságát.

Amint fentebb említettük, a fő immunglobulin, amely a páciensben az allergiák kialakulásáért felelős, az IgE. Miután a szervezet elkezd érintkezni az allergénnel, felszabadul a hisztamin, a szerotonin és más komponensek, ami a szervezetben kialakuló gyulladások aktív elnyomását okozza.

A legtöbb ilyen antitest a gyomor-bél traktusban, a légutakban és a bőrön található nyálkahártyán található. A vérszérum immunglobulin-normája alacsony - 30-240 mcg/l tartományban van. Ugyanakkor a legmagasabb antitestszint késő tavasszal (májusban), a legalacsonyabb decemberben figyelhető meg.

Az IgE minimális mennyiségben a méh 10-12 hetében jelenik meg az emberi vérben. Majd születés után az anyag mennyisége jelentősen megnő, és 18 éves korig tovább növekszik. Idős korban ezek a mutatók éppen ellenkezőleg, csökkenni kezdenek.

Az IgE-koncentráció éles csökkenése vagy növekedése bizonyos emberi betegségekre utal, például:

• bronchiális asztma;
• bőrgyulladás;
• helminthiasis;
• ekcéma;
• szénanátha

Fontos: véradás az immunglobulin E meghatározásához akkor is javasolt, ha gyógyszerre vagy élelmiszerre allergiás. Ezenkívül ez az elemzés segít meghatározni az esetleges örökletes betegségek jelenlétét azoknál a gyermekeknél, akiknek rokonai allergiában szenvednek.

Érdemes megjegyezni: ha a jelzett IgE eredmény serdülőknél és gyermekeknél alacsony, ennek a jelenségnek az okai lehetnek daganatok kialakulása vagy hipogammaglobulinémia, amely már a születés előtt kialakul a szervezetben.

A normál immunglobulin szint:

• újszülötteknél és 3 hónapos gyermekeknél – 0-2 kE/l;
• 3-6 hónapos korban a mutatók 3-10 kE/l;
• 12 hónapig, az értékek 8-20 kE/l között változnak;
• 5 évig a mutató 10-50 kE/l;
• 15 év alatti serdülőknél – 16-60 kE/l;
• felnőtteknél – 20-100 kE/l.

Mint fentebb említettük, az ezektől a paraméterektől való eltérések a szervezet súlyos rendellenességeit jelzik, ezért fontos, hogy időben végezzen vérvizsgálatot, hogy biztosítsa saját egészségét.

Válasz: Immunglobulinok:

Az immunglobulinok olyan fehérjék, amelyek egy antigén hatására szintetizálódnak és specifikusan reagálnak vele. Az elektroforézis során globulinfrakciókban lokalizálódnak.

Az immunglobulinok polipeptidláncokból állnak. Az immunglobulin molekulában négy szerkezet található:

Az elsődleges bizonyos aminosavak szekvenciája. Nukleotidhármasokból épül fel, genetikailag meghatározott és meghatározza a későbbi fő szerkezeti jellemzőket.

A másodlagosat a polipeptidláncok konformációja határozza meg.

A harmadlagos meghatározza a lánc egyes szakaszai elhelyezkedésének jellegét, amelyek térképet alkotnak.

A kvaterner az immunglobulinokra jellemző. Egy biológiailag aktív komplex négy polipeptidláncból származik. A páros láncok szerkezete azonos.

Bármely immunglobulin molekula Y alakú, és 2 nehéz (H) és 2 könnyű (L) láncból áll, amelyeket diszulfid hidak kötnek össze. Minden Ig-molekula 2 azonos antigénkötő fragmenst tartalmaz Fab-t (Fragment antigénkötő) és egy Fc-fragmenst (Fragment cristalisable), amelyek segítségével az IG-k komplementeren kötődnek a sejtmembrán Fc receptoraihoz.

Az IG molekula könnyű és nehéz láncainak terminális szakaszai meglehetősen változatosak (variábilisak), és e láncok egyes régióit különösen kifejezett diverzitás (hipervariabilitás) jellemzi. Az IG molekula fennmaradó részei viszonylag alacsonyan fekszenek (állandóak). A nehéz láncok konstans régióinak szerkezetétől függően az IG-ket osztályokra (5 osztály) és altípusokra (8 altípus) osztják. A nehéz láncok ezen konstans régiói, amelyek aminosav-összetétele jelentősen különbözik az IG-k különböző osztályai között, végső soron határozzák meg az egyes antitestosztályok speciális tulajdonságait:

Az lgM aktiválja a komplementrendszert;

Az IgE a hízósejtek és a bazofilek felszínén lévő specifikus receptorokhoz kötődik, és ezekből a sejtekből allergiás mediátorokat szabadít fel;

Az IgA különféle testnedvekbe szekretálódik, szekréciós immunitást biztosítva;

Az IgD elsősorban az antigén membránreceptoraiként működik;

Az IgG számos tevékenységet mutat, beleértve a placentán való behatolás képességét.

Immunglobulin osztályok.

Immunglobulinok G, IgG

A G immunglobulinok 4 alosztályt (IgGl - 77%; IgG2 - 11%; IgG3 - 9%; IgG4 - 3%) tartalmazó monomerek, amelyek aminosav-összetételben és antigén tulajdonságaiban különböznek egymástól. Tartalmuk a vérszérumban 8-16,8 mg/ml. A felezési idő 20-28 nap, és a nap folyamán 13-30 mg/kg szintetizálódik. Az ISIS teljes tartalmának 80%-át teszik ki. Megvédik a szervezetet a fertőzésektől. Az IgGl és IgG4 alosztályok antitestei Fc fragmenseken keresztül specifikusan kötődnek a kórokozóhoz (immun opszonizáció), és az Fc fragmentumoknak köszönhetően kölcsönhatásba lépnek a fagociták (makrofágok, polimorfonukleáris leukociták) Fc receptoraival, elősegítve ezzel a kórokozó fagocitózisát. Az IgG4 részt vesz az allergiás reakciókban, és nem képes rögzíteni a komplementet.

Az IgG antitestek alapvető szerepet játszanak a fertőző betegségek humorális immunitásában, komplement és opszonizáló fagocita sejtek részvételével a kórokozó elpusztulását okozva. Behatolnak a placentába, és újszülötteknél fertőzésellenes immunitást hoznak létre. Képesek semlegesíteni a bakteriális exotoxinokat, fixálni a komplementet és részt venni a precipitációs reakcióban.

Immunglobulinok M, IgM

Az M immunglobulinok a „legkorábbi” IG osztályok közül, beleértve a két alosztályt: IgMl (65%) és IgM2 (35%). Koncentrációjuk a vérszérumban 0,5-1,9 g/l, vagyis a teljes IG-tartalom 6%-a. Naponta 3-17 mg/kg szintetizálódik, felezési idejük 4-8 ​​nap. Nem jutnak át a placentán. Az IgM megjelenik a magzatban, és részt vesz a fertőzések elleni védekezésben. Képesek agglutinálni a baktériumokat, semlegesíteni a vírusokat és aktiválni a komplementet. Az IgM fontos szerepet játszik a kórokozónak a véráramból való eliminálásában és a fagocitózis aktiválásában. Számos fertőzés (malária, trypanosomiasis) esetében figyelhető meg az IgM koncentrációjának jelentős növekedése a vérben mind felnőtteknél, mind újszülötteknél. Ez a rubeola, a szifilisz, a toxoplazmózis és a citomegalia okozta méhen belüli fertőzés mutatója. Az IgM olyan antitestek, amelyek a fertőző folyamat korai szakaszában képződnek. Nagyon aktívak a Gram-negatív baktériumok agglutinációs reakcióiban, lízisében és endotoxinjainak megkötésében.

Immunglobulinok A, IgA

Az A immunglobulinok szekréciós IG-k, amelyek két alosztályt foglalnak magukban: IgAl (90%) és IgA2 (10%). A vérszérum IgA-tartalma 1,4-4,2 g/l vagy az IgA teljes mennyiségének 13%-a; Naponta 3-50 mcg/kg szintetizálódik. Az antitestek felezési ideje 4-5 nap. Az IgA megtalálható a tejben, a kolosztrumban, a nyálban, a könnyben, a hörgőkben és a gyomor-bélrendszerben, az epében és a vizeletben. Az IgA több polipeptidből álló szekréciós komponenst tartalmaz, amely növeli az IgA enzimek hatásával szembeni rezisztenciáját. Ez a helyi immunitásban részt vevő IG fő típusa. Megakadályozzák a baktériumok megtapadását a nyálkahártyán, semlegesítik az enterotoxint, aktiválják a fagocitózist és a komplementet. Az IgA újszülötteknél nem mutatható ki. 2 hónapos gyermekeknél a nyálban jelenik meg, és először az SC szekréciós komponenst mutatják ki. És csak később a teljes SigA molekula. 3 hónapos kor Sok szerző kritikus időszakként határozza meg; ez az időszak különösen fontos a helyi immunitás veleszületett vagy átmeneti hiányának diagnosztizálásához.

Immunglobulinok E, IgE

Immunglobulinok D, IgD

A D immunglobulinok monomerek; tartalmuk a vérben 0,03-0,04 g/l vagy az IG teljes mennyiségének 1%-a; naponta 1 és 5 mg/kg között szintetizálódnak, és a felezési idő 2-8 nap. Az IgD-k részt vesznek a helyi immunitás kialakulásában, antivirális aktivitással rendelkeznek, és ritka esetekben aktiválják a komplementet. Az IgD-t szekretáló plazmasejtek főként a mandulákban és az adenoid szövetekben lokalizálódnak. Az IgD kimutatható a B-sejteken, és hiányzik a monocitákon, a neutrofileken és a T-limfocitákon. Úgy gondolják, hogy az IgD részt vesz a B-sejtek differenciálódásában, hozzájárul az anti-idiotípusos válasz kialakulásához, és részt vesz az autoimmun folyamatokban.