Clase și tipuri de imunoglobuline. Imunoglobuline

Imunoglobulinele sunt împărțite în cinci clase în funcție de structura lor, proprietățile antigenice și imunobiologice: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Clasa de imunoglobuline G. Izotipul G constituie cea mai mare parte a Ig serice. Reprezintă 70-80% din toate Ig serice, în timp ce 50% se găsesc în lichidul tisular. Conținutul mediu de IgG în serul sanguin al unui adult sănătos este de 12 g/l. Timpul de înjumătățire al IgG este de 21 de zile.

IgG este un monomer care are 2 centri de legare a antigenului (poate lega simultan 2 molecule de antigen, prin urmare, valența sa este de 2), o greutate moleculară de aproximativ 160 kDa și o constantă de sedimentare de 7S. Există subtipuri Gl, G2, G3 și G4. Sintetizat de limfocitele B mature și plasmocite. Este bine definită în serul sanguin la vârful răspunsului imun primar și secundar.

Are afinitate mare. IgGl și IgG3 leagă complementul, iar G3 este mai activ decât Gl. IgG4, ca și IgE, are citofilitate (tropism sau afinitate pentru mastocite și bazofile) și este implicată în dezvoltarea unei reacții alergice de tip I. În reacțiile de imunodiagnostic, IgG se poate manifesta ca un anticorp incomplet.

Trece cu ușurință prin bariera placentară și oferă imunitate umorală nou-născutului în primele 3-4 luni de viață. De asemenea, poate fi secretat în secretul membranelor mucoase, inclusiv laptele prin difuzie.

IgG asigură neutralizarea, opsonizarea și marcarea antigenului, declanșează citoliza mediată de complement și citotoxicitatea mediată celulară dependentă de anticorpi.

Clasa de imunoglobuline M. Cea mai mare moleculă dintre toate Ig. Acesta este un pentamer care are 10 centri de legare a antigenului, adică valența sa este de 10. Greutatea sa moleculară este de aproximativ 900 kDa, constanta de sedimentare este 19S. Există subtipurile Ml și M2. Lanțurile grele ale moleculei IgM, spre deosebire de alte izotipuri, sunt construite din 5 domenii. Timpul de înjumătățire al IgM este de 5 zile.

Reprezintă aproximativ 5-10% din totalul Ig seric. Conținutul mediu de IgM în serul sanguin al unui adult sănătos este de aproximativ 1 g/l. Acest nivel la om este atins până la vârsta de 2-4 ani.

IgM este filogenetic cea mai veche imunoglobulina. Sintetizată de precursori și limfocitele B mature. Se formează la începutul răspunsului imun primar, este, de asemenea, primul care este sintetizat în corpul unui nou-născut - este determinat deja în a 20-a săptămână de dezvoltare intrauterină.

Are aviditate mare și este cel mai eficient activator al complementului din calea clasică. Participă la formarea imunității umorale serice și secretoare. Fiind o moleculă polimerică care conține un lanț J, poate forma o formă secretorie și poate fi secretată în secreția mucoaselor, inclusiv a laptelui. Majoritatea anticorpilor normali și izoaglutininelor sunt IgM.

Nu trece prin placenta. Detectarea anticorpilor specifici de izotip M în serul sanguin al unui nou-născut indică o infecție intrauterină anterioară sau un defect placentar.

IgM asigură neutralizarea, opsonizarea și marcarea antigenului, declanșează citoliza mediată de complement și citotoxicitatea mediată celulară dependentă de anticorpi.

Clasa de imunoglobuline A. Există sub forme serice și secretoare. Aproximativ 60% din toate IgA se găsesc în secrețiile mucoasei.

IgA serică: Reprezintă aproximativ 10-15% din totalul Ig seric. Serul de sânge al unui adult sănătos conține aproximativ 2,5 g/l de IgA, maximul fiind atins până la vârsta de 10 ani. Timpul de înjumătățire al IgA este de 6 zile.

IgA este un monomer, are 2 centri de legare la antigen (adică 2-valent), o greutate moleculară de aproximativ 170 kDa și o constantă de sedimentare de 7S. Există subtipurile A1 și A2. Sintetizat de limfocitele B mature și plasmocite. Este bine definită în serul sanguin la vârful răspunsului imun primar și secundar.

Are afinitate mare. Poate fi un anticorp incomplet. Nu leagă complementul. Nu trece prin bariera placentară.

IgA asigură neutralizarea, opsonizarea și marcarea antigenului, declanșează citotoxicitatea mediată celular dependentă de anticorpi.

IgA secretorie: Spre deosebire de ser, sIgA secretorie există sub formă polimerică ca di- sau trimer (4- sau 6-valent) și conține peptide J și S. Greutate moleculară 350 kDa și peste, constantă de sedimentare 13S și mai mare.

Este sintetizat de limfocitele B mature și descendenții acestora - celulele plasmatice de specializarea corespunzătoare numai în interiorul membranelor mucoase și este eliberat în secretele lor. Volumul de producție poate ajunge la 5 g pe zi. Pool-ul slgA este considerat cel mai numeros din organism - numărul său depășește conținutul total de IgM și IgG. Nu se găsește în serul de sânge.

Forma secretorie a IgA este factorul principal în imunitatea locală umorală specifică a mucoaselor tractului gastrointestinal, sistemului genito-urinar și tractului respirator. Datorită lanțului S, este rezistent la proteaze. slgA nu activează complementul, dar se leagă eficient de antigene și îi neutralizează. Previne aderarea microbilor pe celulele epiteliale și generalizarea infecției în mucoasele.

Clasa de imunoglobuline E. Numit și reagin. Conținutul în serul de sânge este extrem de scăzut - aproximativ 0,00025 g / l. Detectarea necesită utilizarea unor metode speciale de diagnosticare extrem de sensibile. Greutate moleculară - aproximativ 190 kDa, constantă de sedimentare - aproximativ 8S, monomer. Reprezintă aproximativ 0,002% din toate Ig circulante. Acest nivel este atins la vârsta de 10-15 ani.

Este sintetizat de limfocitele B mature și celulele plasmatice în principal în țesutul limfoid al arborelui bronhopulmonar și tractul gastrointestinal.

Nu leagă complementul. Nu trece prin bariera placentară. Are o citofilie pronunțată - tropism pentru mastocite și bazofile. Participă la dezvoltarea reacției de hipersensibilitate de tip imediat - tip I.

Clasa de imunoglobuline D. Nu există prea multe informații despre Ig din acest izotip. Aproape complet conținut în serul sanguin la o concentrație de aproximativ 0,03 g/l (aproximativ 0,2% din numărul total de Ig circulante). IgD are o greutate moleculară de 160 kDa și o constantă de sedimentare de 7S, un monomer.

Nu leagă complementul. Nu trece prin bariera placentară. Este un receptor pentru precursorii limfocitelor B.

54. Antigene: definiție, proprietăți de bază. Antigene bacteriene
celule.

Antigen - este un biopolimer de natură organică, străin genetic unui macroorganism, care, atunci când intră în acesta din urmă, este recunoscut de sistemul său imunitar și provoacă reacții imune care vizează eliminarea acestuia.

Antigenele au o serie de proprietăți caracteristice: antigenicitate, specificitate și imunogenitate.

antigenicitate. Antigenitatea este înțeleasă ca capacitatea potențială a unei molecule de antigen de a activa componente ale sistemului imunitar și de a interacționa în mod specific cu factorii de imunitate (anticorpi, o clonă de limfocite efectoare). Cu alte cuvinte, antigenul ar trebui să acționeze ca un stimul specific în relație cu celulele imunocompetente. În același timp, interacțiunea componentei sistemului imunitar nu are loc în același timp cu întreaga moleculă, ci doar cu suprafața sa mică, care se numește „determinant antigenic” sau „epitop”.

Strainitatea este o condiție prealabilă pentru realizarea antigenicității. După acest criteriu, sistemul de imunitate dobândită diferențiază obiectele potențial periculoase ale lumii biologice, sintetizate dintr-o matrice genetică extraterestră. Conceptul de „străinitate” este relativ, deoarece celulele imunocompetente nu sunt capabile să analizeze direct codul genetic străin. Ei percep doar informații indirecte, care, ca într-o oglindă, se reflectă în structura moleculară a materiei.

Imunogenitate- capacitatea potențială a unui antigen de a provoca o reacție de protecție specifică în raport cu el însuși în macroorganism. Gradul de imunogenitate depinde de un număr de factori care pot fi combinați în trei grupe: 1. Caracteristicile moleculare ale antigenului; 2. Clearance-ul antigenului în organism; 3. Reactivitatea macroorganismului.

La primul grup de factori sunt atribuite natura, compoziția chimică, greutatea moleculară, structura și alte caracteristici.

Imunogenitatea depinde în mare măsură de natura antigenului. De asemenea, este importantă izomeria optică a aminoacizilor care alcătuiesc molecula proteică. De mare importanță este dimensiunea și greutatea moleculară a antigenului. Gradul de imunogenitate este influențat și de structura spațială a antigenului. Stabilitatea sterică a moleculei de antigen s-a dovedit a fi, de asemenea, semnificativă. O altă condiție importantă pentru imunogenitate este solubilitatea antigenului.

Al doilea grup de factori asociat cu dinamica intrării antigenului în organism și excreției acestuia. Astfel, dependența imunogenității unui antigen de metoda de administrare a acestuia este bine cunoscută. Cantitatea de antigen care intră afectează răspunsul imun: cu cât este mai mult, cu atât este mai pronunțat răspunsul imun.

Al treilea grup combină factori, care determină dependența imunogenității de starea macroorganismului. În acest sens, factorii ereditari vin în prim-plan.

Specificitate numită capacitatea unui antigen de a induce un răspuns imun la un epitop strict definit. Această proprietate se datorează particularităților formării răspunsului imun - este necesară complementaritatea aparatului receptor al celulelor imunocompetente cu un determinant antigenic specific. Prin urmare, specificitatea unui antigen este determinată în mare măsură de proprietățile epitopilor săi constituenți. Cu toate acestea, ar trebui să se ia în considerare condiționalitatea limitelor epitopilor, diversitatea lor structurală și eterogenitatea clonelor cu specificitatea limfocitelor reactive la antigen. Drept urmare, organismul răspunde întotdeauna la iritația antigenică cu un răspuns imunitar policlonal.

Antigenele celulelor bacteriene.În structura unei celule bacteriene se disting flageli, somatici, capsulari și alți antigeni. Flageli sau antigene H, localizate în aparatul locomotor al bacteriilor – flagelul acestora. Sunt epitopi ai flagelinei proteinei contractile. Când este încălzită, flagelina se denaturează și antigenul H își pierde specificitatea. Fenolul nu acționează asupra acestui antigen.

Somatic sau antigen O, asociat cu peretele celular bacterian. Baza sa este LPS. Antigenul O prezintă proprietăți termostabile - nu este distrus prin fierbere prelungită. Cu toate acestea, antigenul somatic este supus acțiunii aldehidelor (de exemplu, formol) și alcoolilor, care îi perturbă structura.

Capsulare sau antigene K, situat pe suprafata peretelui celular. Se găsesc în bacteriile care formează o capsulă. De regulă, antigenele K constau din polizaharide acide (acizi uronici). În același timp, în bacilul antraxului, acest antigen este construit din lanțuri polipeptidice. Prin sensibilitatea la căldură se disting trei tipuri de antigen K: A, B și L. Cea mai mare stabilitate termică este caracteristică tipului A, nu se denaturează nici măcar la fierbere prelungită. Tipul B rezistă la încălzire scurtă (aproximativ 1 oră) până la 60 "C. Tipul L este distrus rapid la această temperatură. Prin urmare, îndepărtarea parțială a antigenului K este posibilă prin fierberea prelungită a culturii bacteriene.

Pe suprafața agentului cauzal al febrei tifoide și a altor enterobacterii care sunt foarte virulente, poate fi găsită o variantă specială a antigenului capsular. El a primit numele antigenul de virulență sau antigenul Vi. Detectarea acestui antigen sau a anticorpilor specifici acestuia are o mare valoare diagnostica.

Bacteriile bacteriene au și proprietăți antigenice. toxine proteice, enzimeși alte câteva proteine ​​care sunt secretate de bacterii în mediu (de exemplu, tuberculina). Atunci când interacționează cu anticorpi specifici, toxinele, enzimele și alte molecule active biologic de origine bacteriană își pierd activitatea. Tetanusul, difteria și toxinele botulinice se numără printre antigenele puternice cu drepturi depline, așa că sunt folosite pentru a obține toxoizi pentru vaccinarea umană.

În compoziția antigenică a unor bacterii se distinge un grup de antigeni cu imunogenitate puternic pronunțată, a căror activitate biologică joacă un rol cheie în patogenitatea agentului patogen. Legarea unor astfel de antigene de către anticorpi specifici inactivează aproape complet proprietățile virulente ale microorganismului și oferă imunitate la acesta. Antigenele descrise sunt numite de protecţie. Pentru prima dată, un antigen protector a fost găsit în scurgerea purulentă a unui carbuncul cauzată de bacilul antraxului. Această substanță este o subunitate a unei toxine proteice, care este responsabilă de activarea altor subunități, de fapt virulente - așa-numiții factori edematoși și letali.

55. Formarea anticorpilor: răspuns primar și secundar.

Capacitatea de a forma anticorpi apare în perioada prenatală la un embrion de 20 de săptămâni; după naștere începe producția proprie de imunoglobuline, care crește până la vârsta adultă și scade oarecum la bătrânețe. Dinamica formării anticorpilor are un caracter diferit în funcție de puterea efectului antigenic (doza de antigen), frecvența expunerii la antigen, starea organismului și sistemul său imunitar. În timpul introducerii inițiale și repetate a antigenului, dinamica formării anticorpilor este, de asemenea, diferită și se desfășoară în mai multe etape. Alocați faza latentă, logaritmică, staționară și faza de declin.

În faza latentă are loc procesarea si prezentarea antigenului la celulele imunocompetente, reproducerea unei clone celulare specializata in producerea de anticorpi la acest antigen, incepe sinteza anticorpilor. În această perioadă, anticorpii din sânge nu sunt detectați.

În timpul fazei logaritmice anticorpii sintetizați sunt eliberați din plasmocite și intră în limfă și sânge.

În faza staționară numarul de anticorpi atinge un maxim si se stabilizeaza, apoi vine faza de coborâre nivelurile de anticorpi. În timpul administrării inițiale a antigenului (răspunsul imun primar), faza latentă este de 3-5 zile, faza logaritmică este de 7-15 zile, faza staționară este de 15-30 de zile, iar faza de declin este de 1-6 luni sau Mai Mult. O caracteristică a răspunsului imun primar este că inițial sunt sintetizate IgM, iar apoi IgG.

Spre deosebire de răspunsul imun primar în timpul administrării secundare a unui antigen (răspunsul imun secundar), perioada de latentă se scurtează la câteva ore sau 1-2 zile, faza logaritmică se caracterizează printr-o creștere rapidă și un nivel semnificativ mai ridicat de anticorpi. , care în fazele ulterioare se păstrează mult timp și încet, uneori în mai mulți ani, scade. În răspunsul imun secundar, spre deosebire de cel primar, se sintetizează în principal IgG.

O astfel de diferență în dinamica producției de anticorpi în timpul răspunsurilor imune primare și secundare se explică prin faptul că, după administrarea inițială a antigenului, în sistemul imunitar se formează o clonă de limfocite, purtând memoria imunologică a acestui antigen. După o a doua întâlnire cu același antigen, clona de limfocite cu memorie imunologică se înmulțește rapid și intens pornește procesul de genezei anticorpilor.

Formarea de anticorpi foarte rapidă și viguroasă la întâlnirea repetată cu un antigen este utilizată în scopuri practice atunci când este necesar să se obțină titruri mari de anticorpi în producția de seruri de diagnostic și terapeutice de la animale imunizate, precum și pentru a crea imunitate de urgență în timpul vaccinării.

Structura imunoglobulinelor

După structura sa chimică imunoglobulinele sunt glicoproteine.

În funcție de proprietățile fizico-chimice și antigenice, imunoglobulinele sunt împărțite în clase: G, M, A, E D.

Molecula de imunoglobulinaG construit din 2 lanțuri polipeptidice grele (lanțuri H) și 2 lanțuri polipeptidice ușoare (lanțuri L).

Fiecare lanț polipeptidic este format din variabile (V), stabile (constante, C) și așa-numitele părți balama.

Lanțurile grele ale imunoglobulinelor din diferite clase sunt construite din polipeptide diferite (peptide gamma, mu, alfa, delta, epsilon) și, prin urmare, sunt antigeni diferiți.

Lanțurile ușoare sunt reprezentate de 2 tipuri de polipeptide - peptide kappa și lambda.

Regiunile variabile sunt mult mai scurte decât regiunile constante. Fiecare pereche de lanțuri polipeptidice ușoare și grele din părțile lor C, precum și lanțurile grele, sunt interconectate prin punți disulfură.

Nici lanțurile grele, nici cele ușoare nu posedă proprietățile anticorpilor (interacțiune cu haptenele). La hidroliză cu papaină, molecula de imunoglobulină G se descompune în 3 fragmente - 2 fragmente Fab și fragment Fc.

Acesta din urmă este reziduurile lanțurilor grele, părțile lor constante. Nu are proprietatea unui anticorp (nu interacționează Cu antigen), dar are afinitate pentru complement, este capabil să-l fixeze și să-l activeze. În acest sens, fragmentul este desemnat ca F c -fragment (fragment de complement). Același fragment F c asigură trecerea imunoglobulinelor G prin barierele hemato-encefalice sau placentare.

Celelalte două fragmente de imunoglobulină G sunt resturi de lanț greu și ușor cu porțiunile lor variabile. Sunt identice între ele și au proprietatea de anticorpi (interacționează cu antigenul), în acest sens, aceste fragmente și denumit Fab,-(fragment de anticorp).

Deoarece nici lanțurile grele, nici lanțurile uşoare nu au proprietatea unui anticorp, dar este detectat în fragmentele Fa -, este evident că părțile variabile ale lanțurilor grele și uşoare sunt responsabile de interacţiunea cu antigenul. Ele formează o structură unică și o structură de organizare spațială - locul activ al anticorpului. Fiecare centru activ al oricărei imunoglobuline corespunde grupului determinant al antigenului corespunzător, ca o „cheie a lacătului.

Molecula de imunoglobulina G are 2 centri activi. Deoarece structura centrilor activi ai imunoglobulinelor de unul

clasă, dar specificitatea diferită nu este aceeași, atunci aceste molecule (anticorpi din aceeași clasă, dar specificitate diferită) sunt anticorpi diferiți. Aceste diferențe sunt denumite diferențe de imunoglobuline idiotipice sau idiotipuri.

Molecule de imunoglobuline din alte clase construit pe același principiu ca IgG, adică din monomeri care au 2 catene grele și 2 catene ușoare, dar imunoglobulinele din clasa M sunt pentameri (construite din 5 astfel de monomeri), iar imunoglobulinele din clasa A sunt dimeri sau tetrameri.

Numărul de monomeri care alcătuiesc molecula unei anumite clase de imunoglobuline determină greutatea moleculară a acesteia. Cele mai grele sunt IgM, cele mai ușoare sunt IgG, drept urmare trec prin placentă.

De asemenea, este evident că imunoglobulinele din diferite clase au un număr diferit de centri activi: IgG are 2 dintre ei, iar IgM are 10. În acest sens, ele sunt capabile să lege un număr diferit de molecule de antigen și viteza acestei legături. va fi diferit.

Rata de legare a imunoglobulinelor la un antigen este a lor aviditate.

Puterea acestei legături este notată ca afinitate.

IgM-urile sunt foarte avide, dar cu afinitate scăzută, în timp ce IgG-urile sunt avide scăzute, dar cu afinitate ridicată.

Dacă într-o moleculă de anticorp funcționează un singur centru activ, acesta se poate lega doar de un singur determinant antigenic fără formarea ulterioară a unei structuri de rețea de complexe antigen-anticorp. Astfel de anticorpi sunt numiți incompleti. Nu dau reacții vizibile la ochi, dar inhibă reacția antigenului cu anticorpi completi.

Anticorpii incompleti joacă un rol important în dezvoltarea conflictului Rh, a bolilor autoimune (colagenoză), etc. și sunt detectați cu ajutorul reacției Coombs (testul antiglobulină).

Rolul protector al imunoglobulinelor de diferite clase de asemenea, nu la fel.

Imunoglobuline de clasa E (reagine) realizează dezvoltarea reacțiilor alergice de tip imediat (hipersensibilitate de tip imediat - HNT). Alergenii (antigenii) care intră în organism sunt atașați de fragmentele F ab ale reaginelor fixate în țesuturi (fragmentul F c este asociat cu receptorii bazofili tisulare), ceea ce duce la eliberarea de substanțe biologic active care declanșează dezvoltarea reacțiilor alergice. În reacțiile alergice, bazofilele tisulare sunt deteriorate de complexul antigen-anticorp și eliberează granule care conțin histamina și alte substanțe biologic active.

Imunoglobuline de clasa A poate fi:

• ser (sintetizat în celulele plasmatice ale splinei, ganglionii limfatici, au structură moleculară monomerică și dimerică și constituie 80% din IgA conținută în ser);
• secretorie (sintetizat în elementele limfatice ale mucoaselor).

Acestea din urmă se disting prin prezența unei componente secretoare (beta-globulină), care se atașează la molecula de imunoglobulină în timpul trecerii acesteia prin celulele epiteliale ale mucoasei.

Imunoglobulinele secretoare joacă un rol semnificativ în imunitatea locală, împiedicând aderarea microorganismelor pe membranele mucoase, stimulează fagocitoza și activează complementul și pot pătrunde în salivă și colostru.

Imunoglobuline de clasa M

mai întâi sintetizat ca răspuns la stimularea antigenică. Sunt capabili să lege un număr mare de antigeni și joacă un rol important în formarea imunității antibacteriene și antitoxice. Majoritatea anticorpilor serici sunt imunoglobuline din clasa G, care reprezintă până la 80% din toate imunoglobulinele. Ele se formează la înălțimea răspunsului imun primar și secundar și determină intensitatea imunității împotriva bacteriilor și virușilor. În plus, sunt capabili să pătrundă în bariera placentară și hemato-encefalică.

clasa imunoglobulinelorD

spre deosebire de imunoglobulinele din alte clase, acestea conțin N-acetilgalactoseamină și nu sunt capabile să fixeze complementul. Nivelul de IgD este crescut în mielomul multiplu și procesele inflamatorii cronice.

1658 0

Izotipuri

Până în prezent, au fost descrise caracteristici comune tuturor moleculelor de imunoglobuline, cum ar fi construcția cu patru lanțuri și domeniile structurale. În opoziția sa față de substanțele străine agresive, organismul a dezvoltat o serie de mecanisme, fiecare dintre ele bazat pe o anumită proprietate sau funcție a moleculei de imunoglobuline.

Astfel, atunci când o moleculă de anticorp specifică se leagă de un antigen sau patogen specific, intră în joc mai multe mecanisme efectoare diferite. Aceste mecanisme sunt mediate de diferite clase (izotopi) de imunoglobuline, fiecare dintre acestea putând interacționa cu același epitop, dar fiecare poate declanșa o reacție diferită.

Aceste diferențe sunt rezultatul variațiilor structurale ale lanțurilor grele, care au creat domenii care determină diversitatea funcțiilor. O prezentare generală a proprietăților claselor de imunoglobuline este prezentată în tabel. 4.2 și 4.3 și în fig. 4.7.

Tabelul 4.2. Cele mai importante proprietăți ale izotipurilor de imunoglobuline

Proprietate	Izotip
	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Masa moleculara	150000	160000 pentru monomer	900000	180000	200000
Componente proteice suplimentare	-	J și S	J	-	-
Concentrația serică aproximativă, mg/ml	12	1,8	1	0,00-0,04	0,00002
Ponderea tuturor Ig, %	80	13	6	0,2	0,002
Locație	Aproximativ egale în exterior și în interiorul vaselor	În interiorul vaselor și în secret	În principal în interiorul vaselor	pe suprafata limfocitelor	Pe mastocite, bazofile, secreții nazale și salivă
Înjumătățire, zile	23	5,5	5,0	2,8	2,0
Trecerea prin placentă	+ +	-	-	-	-
Având un secret	-	+ +	-	-	-
Prezența în lapte	+		De la zero la urmă	-	-
Activarea complementului	+	-	+ + +	-	-
Legarea la receptorii Fc de pe macrofage, celulele NK și PMN	+ +
Capacitate relativă de aglutinare	+	+ +	+ + +	-	-
Activitate antivirală	+ + +	+ + +	+	-	-
Activitate antibacteriană	+ + +	(cu lizozim)	+ + + (cu complement)
Activitate antitoxică	+ + +	-	-	-	+ +
Activitate alergică	-	-	-	-	+ +

Tabelul 4.3. Diferențe importante între subclasele de IgG umane

Alotipuri

O altă formă de variație a structurii imunoglobulinelor sunt alotipurile. Aceste variații se bazează pe diferențele genetice dintre indivizi și depind de existența formelor alelice (alotipuri) ale aceleiași proteine ​​ca urmare a prezenței diferitelor forme ale aceleiași gene la un anumit locus. Ca rezultat, alotipurile de lanț greu sau ușor care alcătuiesc orice imunoglobulină pot fi prezente la unii membri ai speciei și absente la alții. Această situație diferă puternic de situațiile cu clase sau subclase de imunoglobuline care sunt prezente la toți membrii speciei.

Orez. 4.7. Diferite tipuri de variații ale imunoglobulinei

Diferențele alotipice la loci cunoscuți afectează doar unul sau doi aminoacizi într-o regiune constantă a lanțului. Cu rare excepții, prezența diferențelor alotipice între două molecule identice de imunoglobulină nu afectează de obicei legarea antigenului, dar este un marker important pentru analiza moștenirii mendeliane.

Unii markeri alotipici cunoscuți sunt grupați pe lanțul γ IgG uman (numit Gm pentru markeri IgG), lanțul κ (numit Km) și lanțul α (numit Am).

Markeri alotipici au fost detectați în imunoglobulinele din mai multe specii, utilizând de obicei antiseruri obținute prin imunizarea unui membru al unei anumite specii cu anticorpi de la un alt membru al aceleiași specii. Ca și în cazul altor sisteme alelice, alotipurile sunt moștenite ca trăsături mendeliene dominante. Genele care codifică acești markeri sunt exprimate codominant și astfel un individ poate fi homozigot sau heterozigot pentru acel marker.

Idiotipuri

După cum am văzut, centrul de legare a antigenului al unei molecule specifice de anticorp constă dintr-o combinație unică de aminoacizi în regiunile variabile ale lanțurilor ușor și grele. Deoarece o astfel de combinație nu se găsește în alte molecule de anticorpi, ea trebuie să fie imunogenă și capabilă să stimuleze un răspuns imunologic împotriva ei însăși la un animal din aceeași specie. Acest fapt a fost într-adevăr descoperit de J. Oudin și G. Kunkel, care la începutul anilor 1960 au arătat că imunizarea experimentală cu anumiți anticorpi sau proteină de mielom poate produce un antiser care este specific doar anticorpului utilizat și nici unei alte imunoglobuline a acestuia. specii.

Astfel de antiseruri conțin populații de anticorpi specifici pentru mai mulți epitopi, numiți idiotopi. care sunt prezente în regiunea variabilă (lanț greu și ușor) a anticorpilor utilizați pentru imunizare. Totalitatea tuturor idiotopilor dintr-o moleculă de anticorp introdusă se numește idiotip. În unele cazuri, serurile anti-idiotipice împiedică legarea unui anticorp de antigenul său. În acest caz, determinantul idiotipic este considerat a fi situat în interiorul sau adiacent situsului de legare a antigenului însuși.

Serurile anti-idiotipice care nu blochează legarea anticorpilor la antigen sunt probabil direcționate împotriva determinanților variabili într-o regiune cadru din afara situsului de legare a antigenului (Figura 4.8).

Orez. 4.8. Doi anticorpi anti-idiotipici la AT1. (A) Un anticorp anti-idiotipic îndreptat împotriva situsului de legare a antigenului al AT1 împiedică AT1 să se lege de antigen. (B) Anticorpul anti-idiotipic se leagă de cadrul AT1 fără a-l împiedica să se lege de antigen.

Pe baza considerentelor teoretice, se poate vizualiza că un anticorp anti-idiotipic care se leagă la un centru de legare la antigen complementar cu acel centru din idiotip seamănă cu un epitop care este, de asemenea, complementar cu centrul de legare la antigen al idiotipului. Astfel, un anti-idiotip poate reprezenta o amprentă sau o imagine internă a unui epitop condiționat. Într-adevăr, există exemple de imunizare a animalelor experimentale folosind imagini interne anti-idiotipice ca imunogeni.

Astfel de imunogeni au ca rezultat anticorpi capabili să reacţioneze cu un antigen care poartă epitopul către care este îndreptat idiotipul original. Apariția unor astfel de anticorpi este indusă fără niciun contact al animalului imunizat cu antigenul original (original).

În unele cazuri, în special la animalele consangvinizate, anticorpii anti-idiotipici reacționează cu mai mulți anticorpi diferiți care sunt direcționați împotriva aceluiași epitop și au idiotipuri similare. Aceste idiotipuri sunt numite comune sau reactive încrucișate, iar termenul definește de obicei o familie de molecule de anticorpi.

Spre deosebire de această situație, serul care reacționează doar cu o moleculă specifică de anticorp este definit ca având un idiotip unic. Prezența determinanților idiotipici în moleculele de imunoglobuline poate juca un rol în controlul și modularea răspunsului imun, așa cum este descris în teoria rețelei a lui N. Jerne, deși opiniile în această privință sunt contradictorii.

Pe fig. Sunt prezentate 4,9 tipuri diferite de variații observate între imunoglobuline.

Orez. 4.9. Structuri ale principalelor clase de anticorpi secretați. Lanțurile ușoare sunt afișate în verde și lanțurile grele în albastru. Cercurile portocalii prezintă locuri de glicozilare. IgM și IgA polimerice conțin o polipeptidă numită lanț J. Molecula dimerică IgA prezentată conține o componentă secretorie (indicată cu roșu)

Diferențele dintre regiunile constante care rezultă din implicarea diferitelor gene ale regiunii constante ale lanțului greu și ușor sunt denumite izotipuri. Diferențele asociate cu diferite alele ale aceleiași gene a regiunii constante sunt numite alotipuri. În cele din urmă, în cadrul unui anumit izotip (de exemplu, IgG), caracteristicile din rearanjarea specifică a genelor VH și VL sunt numite idiotipuri.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

La om, imunoglobulinele sunt localizate în secretele care sunt produse de membrana mucoasă, sau mai degrabă de glandele acesteia, în serul sanguin și lichidul interstițial. Datorită acestui fapt, o persoană este pe deplin protejată de boli, care se mai numesc și imunitate umorală.

Răspunsul imun la această afecțiune este de două tipuri:

• specific;
• nespecific.

Deoarece mulți nu știu ce sunt imunoglobulinele, merită să ne amintim că acestea dau un răspuns specific organismului, așa cum găsesc în el și apoi distrug bacteriile străine. Corpul uman își produce propriile anticorpi care rezistă bacteriilor și virușilor dăunători. Cu toate acestea, ei vor lupta cu un singur agent patogen.

Ca urmare a acestui fapt, în organism se formează imunitatea dobândită, care poate fi de două tipuri:

1. Activ. Poate apărea din cauza anticorpilor care au apărut în organism după o boală. De asemenea, se formează după administrarea unui vaccin profilactic, atunci când bacteriile slăbite sau distruse, precum și toxinele lor modificate, sunt introduse în organism.
2. Pasiv. Această imunitate apare la un nou-născut care a primit-o de la mama sa în uter sau în timpul alăptării. Poate apărea și după vaccinarea împotriva unei anumite boli.

Imunitatea, care s-a format doar ca urmare a introducerii în organism a serului cu componente de imunoglobuline, se mai numește și artificială. În timp ce imunitatea pe care a primit-o copilul de la mamă se numește naturală.

După cum am menționat mai sus, imunoglobulina este protecția pacientului împotriva diferitelor boli, deoarece este înzestrată cu câteva proprietăți importante:

• determină substanțe străine în celulele și organele umane (acestea includ microorganismele sau componentele acestora);
• formează o nouă imunitate prin legarea de antigen;
• distruge complexele imune emergente;
• după transferul bolilor, acest element rămâne în organism pentru totdeauna, ceea ce asigură că persoana nu se reinfectează.

În plus, astfel de substanțe pot îndeplini și alte funcții. De exemplu, în corpul uman există anticorpi care neutralizează imunoglobulinele „în plus” care s-au format excesiv. Din cauza acestor anticorpi, poate apărea respingerea organelor transplantate. De aceea, acei pacienți care au suferit o operație de transplant trebuie să ia constant medicamente care suprimă răspunsul imun.

Merită să știți că unele boli autoimune pot produce imunoglobuline defecte care atacă țesuturile corpului.

Oricine vrea să-și dea seama ce clase de imunoglobuline sunt ar trebui să știe că toate imunoglobulinele sunt împărțite în 5 clase - G, M, E, A și D, ale căror diferențe sunt în structură și scop funcțional:

1. Imunoglobulina G (IgG). Acest element poate fi atribuit clasei principale de imunoglobuline situate în serul sanguin. Există 4 subclase ale acestei substanțe, care pot funcționa separat una de cealaltă. Ce arată imunoglobulina? O astfel de componentă informează despre disfuncționalitățile din organism, care pot fi ușor diagnosticate cu ajutorul unui test de sânge. Producerea acestei componente are loc la câteva zile după apariția imunoglobulinei de clasa M și apoi rămâne în corpul uman mult timp, prevenind reinfectarea și distrugând elementele toxice dăunătoare. Datorită dimensiunilor sale mici, această imunoglobulină pătrunde liber în membranele fetale situate în corpul viitoarei mame și protejează copilul de efectele nocive ale diferitelor infecții. Un indicator al normei acestei imunoglobuline G este conținutul său, care reprezintă 75% din cantitatea totală de anticorpi din organism.
2. Imunoglobulina M (IgM). Acest tip este primul apărător, care este produs imediat după ce bacteriile periculoase intră în el. Spre deosebire de IgG, imunoglobulinele din clasa M sunt mai mari, prin urmare, în corpul unei femei însărcinate, nu vor putea pătrunde membrana până la făt - motiv pentru care pot fi detectate doar în fluxul sanguin. Norma acestor anticorpi nu trebuie să depășească 10% din cantitatea lor totală.
3. Imunoglobulina E (IgE). Componentele acestei clase sunt greu de găsit în sânge. Ele apar doar odată cu dezvoltarea alergiilor, care formează un „ajutor” pentru ca organismul să răspundă la alergen. De asemenea, imunoglobulina este capabilă să protejeze o persoană de anumite infecții. Dacă nivelul normal de IgE este crescut, aceasta va indica tendința pacientului la alergii și atopie.
4. Imunoglobulina A (IgA). Proprietatea principală a IgA este protecția mucoasei de efectele microbilor și substanțelor străine. Se găsește în secrețiile de lacrimi și saliva, precum și pe membrana mucoasă a sistemului genito-urinar și respirator. Concentrația de IgA nu ajunge la mai mult de 20%.
5. Imunoglobulina D (IgD). Funcția acestei substanțe nu a fost încă pe deplin elucidată. Acest element se află în sânge într-o cantitate minimă - doar 1%. IgD este utilizat în principal în formulările medicinale vândute în farmacii.

Aceste clase de imunoglobuline ajută la determinarea prezenței patologiei în organism și la prescrierea unui tratament în timp util. De aceea, un test de sânge pentru determinarea anticorpilor este utilizat pentru a examina starea imunității pentru a evalua starea de sănătate a pacientului și severitatea bolii.

După cum sa menționat mai sus, principala imunoglobulină responsabilă de formarea unei alergii la un pacient este IgE. După ce organismul începe să intre în contact cu alergenul, histamina, serotonina și alte componente vor fi eliberate, ceea ce determină o suprimare activă a inflamației care se dezvoltă în organism.

Cel mai mare număr de astfel de anticorpi este localizat pe membrana mucoasă situată în tractul gastrointestinal, tractul respirator și pe piele. Norma imunoglobulinei în serul sanguin este mică - este în intervalul 30-240 mcg / l. În același timp, cei mai mari indicatori ai numărului de anticorpi sunt observați la sfârșitul primăverii (în mai), iar cei mai mici - în decembrie.

IgE apare în sângele uman într-o cantitate minimă la 10-12 săptămâni în uter. Apoi, după naștere, cantitatea de substanță crește semnificativ și continuă să crească până la vârsta de 18 ani. La bătrânețe, acești indicatori încep, dimpotrivă, să scadă.

O scădere sau o creștere bruscă a concentrației de IgE indică unele boli umane, de exemplu:

• astm bronsic;
• dermatită;
• helmintiază;
• eczemă;
• polinoza.

Important: donarea de sânge pentru determinarea imunoglobulinei E este recomandată și dacă dezvoltați o alergie la medicamente sau produse. În plus, această analiză ajută la determinarea prezenței unor posibile boli ereditare la copiii ale căror rude suferă de alergii.

Este de remarcat: dacă rezultatul IgE arătat la adolescenți și copii este scăzut, cauzele acestui fenomen pot fi dezvoltarea unor tumori sau hipogammaglobulinemie, care se dezvoltă în organism chiar înainte de naștere.

Norma imunoglobulinei este:

• la nou-născuți și copii până la 3 luni - 0-2 kU / l;
• la 3-6 luni, indicatorii sunt 3-10 kU / l;
• până la 12 luni, valorile variază între 8-20 kU/l;
• până la 5 ani, indicatorul este - 10-50 kU / l;
• la adolescenții sub 15 ani - 16-60 kU/l;
• la adulți - 20-100 kU / l.

După cum am menționat mai sus, abaterile de la acești parametri indică încălcări grave în organism, deci este important să efectuați un test de sânge în timp util pentru a vă asigura de propria sănătate.

Răspuns: Imunoglobuline:

Imunoglobulinele sunt numite proteine ​​care sunt sintetizate sub influența unui antigen și reacţionează în mod specific cu acesta. În timpul electroforezei, ele sunt localizate în fracțiuni de globulină.

Imunoglobulinele sunt compuse din lanțuri polipeptidice. Există patru structuri în molecula de imunoglobulină:

Primar este secvența anumitor aminoacizi. Este construit din tripleți de nucleotide, este determinat genetic și determină principalele caracteristici structurale ulterioare.

Secundarul este determinat de conformația lanțurilor polipeptidice.

Terțiar determină natura locației secțiunilor individuale ale lanțului care creează o imagine spațială.

Cuaternarul este caracteristic imunoglobulinelor. Un complex biologic activ ia naștere din patru lanțuri polipeptidice. Lanțurile în perechi au aceeași structură.

Orice moleculă de imunoglobulină are o formă de Y și constă din 2 lanțuri grele (H) și 2 lanțuri ușoare (L) legate prin punți disulfură. Fiecare moleculă de IG are 2 fragmente Fab identice de legare la antigen (Fragment antigen binding) și un fragment Fc (Fragment cristalisable), cu ajutorul cărora IG-urile se leagă complementar cu receptorii Fc ai membranei celulare.

Secțiunile terminale ale lanțurilor ușor și grele ale moleculei IG sunt destul de diverse (variabile), iar anumite regiuni ale acestor lanțuri se disting printr-o diversitate deosebit de pronunțată (hipervariabilitate). Părțile rămase ale moleculei IG sunt relativ scăzute (constante). În funcție de structura regiunilor constante ale lanțurilor grele, IG-urile sunt împărțite în clase (5 clase) și subspecii (8 subspecii). Aceste regiuni constante ale lanțurilor grele, care diferă semnificativ în compoziția de aminoacizi pentru diferite clase de IG, determină în cele din urmă proprietățile speciale ale fiecărei clase de anticorpi:

lgM activează sistemul complementului;

IgE se leagă de receptori specifici de pe suprafața mastocitelor și bazofilelor, eliberând mediatori alergici din aceste celule;

IgA este secretată în diferite fluide corporale, oferind imunitate secretorie;

IgD funcționează în primul rând ca receptori membranari pentru antigen;

în IgG prezintă o varietate de activități, inclusiv capacitatea de a traversa placenta.

Clase de imunoglobuline.

Imunoglobuline G, IgG

Imunoglobulinele G sunt monomeri care cuprind 4 subclase (IgGl - 77%; IgG2 - 11%; IgG3 - 9%; IgG4 - 3%), care diferă între ele prin compoziția aminoacizilor și proprietățile antigenice. Conținutul lor în serul sanguin variază de la 8 la 16,8 mg/ml. timpul de înjumătățire este de 20-28 de zile și se sintetizează în timpul zilei de la 13 la 30 mg/kg. Acestea reprezintă 80% din conținutul total de IG. Ele protejează organismul de infecții. Anticorpii subclaselor IgGl și IgG4 se leagă în mod specific prin fragmentele Fc la agentul patogen (opsonizare imună) și datorită fragmentelor Fc interacționează cu receptorii Fc ai fagocitelor (macrofage, leucocite polimorfonucleare), contribuind astfel la fagocitoza agentului patogen. IgG4 este implicată în reacții alergice și nu poate fixa complementul.

Anticorpii din clasa IgG joacă un rol fundamental în imunitatea umorală în bolile infecțioase, provocând moartea agentului patogen cu participarea complementului și a celulelor fagocitare opsonizante. Ei traversează placenta și formează imunitate antiinfecțioasă la nou-născuți. Sunt capabili să neutralizeze exotoxinele bacteriene, să lege complementul, să participe la reacția de precipitare.

Imunoglobuline M, IgM

Imunoglobulinele M sunt cele mai „precoce” dintre toate clasele de IG, inclusiv 2 subclase: IgMl (65%) și IgM2 (35%). Concentrația lor în serul sanguin variază între 0,5 și 1,9 g/l sau 6% din conținutul total de IG. Se sintetizează 3-17 mg/kg pe zi, iar timpul lor de înjumătățire este de 4-8 zile. Nu traversează placenta. IgM apare la făt și este implicată în protecția antiinfecțioasă. Sunt capabili să aglutine bacteriile, să neutralizeze virușii și să activeze complementul. IgM joacă un rol important în eliminarea agentului patogen din fluxul sanguin, în activarea fagocitozei. O creștere semnificativă a concentrației de IgM în sânge se observă într-un număr de infecții (malaria, tripanosomiază) atât la adulți, cât și la nou-născuți. Acesta este un indicator al infecției intrauterine a agentului cauzal al rubeolei, sifilisului, toxoplasmozei, citomegaliei. IgM sunt anticorpi care se formează la începutul procesului de infecție. Sunt foarte activi în reacțiile de aglutinare, liză și legare a endotoxinelor bacteriilor Gram-negative.

Imunoglobuline A, IgA

Imunoglobulinele A sunt IG secretorii care includ 2 subclase: IgAl (90%) și IgA2 (10%). Conținutul de IgA în serul sanguin variază de la 1,4 la 4,2 g/l sau 13% din cantitatea totală de IG; zilnic sintetizat de la 3 la 50 mcg/kg. Timpul de înjumătățire al anticorpilor este de 4-5 zile. IgA se găsește în lapte, colostru, salivă, secreții lacrimale, bronșice și gastrointestinale, bilă și urină. Compoziția IgA include o componentă secretorie constând din mai multe polipeptide, care crește rezistența IgA la acțiunea enzimelor. Acesta este principalul tip de IG implicat în imunitatea locală. Ele împiedică atașarea bacteriilor la mucoasă, neutralizează enterotoxina, activează fagocitoza și complementul. IgA nu este detectată la nou-născuți. În salivă, apare la copii la vârsta de 2 luni, componenta secretorie SC fiind prima depistată. Și abia mai târziu molecula completă de SigA. Varsta 3 luni Definită de mulți autori ca o perioadă critică; această perioadă este deosebit de importantă pentru diagnosticul insuficienței congenitale sau tranzitorii a imunității locale.

Imunoglobuline E, IgE

Imunoglobuline D, IgD

Imunoglobulinele D sunt monomeri; conținutul lor în sânge este de 0,03-0,04 g/l sau 1% din cantitatea totală de IG; pe zi sunt sintetizate de la 1 la 5 mg/kg, iar timpul de înjumătățire variază de la 2-8 zile. IgD-urile sunt implicate în dezvoltarea imunității locale, au activitate antivirală și, în cazuri rare, activează complementul. Celulele plasmatice care secretă IgD sunt localizate în principal în amigdale și țesutul adenoid. IgD se găsesc pe celulele B și sunt absente pe monocite, neutrofile și limfocite T. Se crede că IgD sunt implicate în diferențierea celulelor B, contribuie la dezvoltarea unui răspuns anti-idiotipic și participă la procesele autoimune.