Štruktúra imunoglobulínov. Imunoglobulínové triedy

Imunoglobulíny podľa ich štruktúry, antigénnych a imunobiologických vlastností sú rozdelené do piatich tried: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Imunoglobulínová triedaG. Izotyp G tvorí väčšinu Ig v krvnom sére. Tvorí 70 – 80 % všetkých sérových Ig, pričom 50 % je obsiahnutých v tkanivovej tekutine. Priemerný obsah IgG v krvnom sére zdravého dospelého človeka je 12 g/l. Polčas rozpadu IgG je 21 dní.

IgG je monomér, má 2 centrá viažuce antigén (môže súčasne viazať 2 molekuly antigénu, preto je jeho valencia 2), molekulová hmotnosť asi 160 kDa a sedimentačná konštanta 7S. Existujú podtypy Gl, G2, G3 a G4. Syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami. Je dobre detekovateľný v krvnom sére na vrchole primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede.

Má vysokú afinitu. IgGl a IgG3 viažu komplement, pričom G3 je aktívnejší ako Gl. IgG4, podobne ako IgE, má cytofilitu (tropizmus alebo afinitu k mastocytom a bazofilom) a podieľa sa na rozvoji alergickej reakcie I. typu. Pri imunodiagnostických reakciách sa IgG môže prejaviť ako neúplná protilátka.

Ľahko prechádza placentárnou bariérou a poskytuje humorálnu imunitu novorodencovi v prvých 3-4 mesiacoch života. Môže sa tiež vylučovať do sekrétov slizníc, vrátane do mlieka difúziou.

IgG zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu, spúšťa cytolýzu sprostredkovanú komplementom a bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.

Imunoglobulín triedy M. Najväčšia molekula zo všetkých Ig. Ide o pentamér, ktorý má 10 centier viažucich antigén, t.j. jeho valencia je 10. Jeho molekulová hmotnosť je asi 900 kDa, jeho sedimentačná konštanta je 19S. Existujú podtypy Ml a M2. Ťažké reťazce molekuly IgM sa na rozdiel od iných izotypov skladajú z 5 domén. Polčas rozpadu IgM je 5 dní.

Tvorí asi 5-10% všetkých sérových Ig. Priemerný obsah IgM v krvnom sére zdravého dospelého človeka je asi 1 g/l. Táto úroveň sa u ľudí dosiahne vo veku 2-4 rokov.

IgM je fylogeneticky najstarší imunoglobulín. Syntetizované prekurzormi a zrelými B lymfocytmi. Tvorí sa na začiatku primárnej imunitnej odpovede, a tiež sa ako prvý začína syntetizovať v tele novorodenca – určuje sa už v 20. týždni vnútromaternicového vývoja.

Má vysokú aviditu a je najúčinnejším aktivátorom komplementu klasickou cestou. Podieľa sa na tvorbe sérovej a sekrečnej humorálnej imunity. Keďže ide o polymérnu molekulu obsahujúcu J-reťazec, môže tvoriť sekrečnú formu a môže sa vylučovať do slizničných sekrétov, vrátane mlieka. Väčšina normálnych protilátok a izoaglutinínov sú IgM.

Neprechádza cez placentu. Detekcia špecifických protilátok izotypu M v krvnom sére novorodenca naznačuje bývalú vnútromaternicovú infekciu alebo defekt placenty.

IgM zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu, spúšťa cytolýzu sprostredkovanú komplementom a bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.

Imunoglobulín triedy A. Existuje v sérovej a sekrečnej forme. Asi 60 % všetkých IgA je obsiahnutých v slizničných sekrétoch.

SrvátkaIgA: Tvorí asi 10-15% všetkých sérových Ig. Krvné sérum zdravého dospelého človeka obsahuje asi 2,5 g/l IgA, maximum dosahuje do 10. roku života. Polčas rozpadu IgA je 6 dní.

IgA je monomér, má 2 centrá viažuce antigén (t.j. 2-valentné), molekulovú hmotnosť približne 170 kDa a sedimentačnú konštantu 7S. Existujú podtypy A1 a A2. Syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami. Je dobre detekovateľný v krvnom sére na vrchole primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede.

Má vysokú afinitu. Môže ísť o neúplnú protilátku. Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru.

IgA zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu a spúšťa bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.

TajomstvoIgA: Na rozdiel od séra existuje sekrečný sIgA v polymérnej forme vo forme di- alebo triméru (4- alebo 6-valentného) a obsahuje J- a S-peptidy. Molekulová hmotnosť 350 kDa a vyššia, sedimentačná konštanta 13S a vyššia.

Je syntetizovaný zrelými B-lymfocytmi a ich potomkami - plazmatickými bunkami zodpovedajúcej špecializácie iba v rámci slizníc a je vylučovaný do ich sekrétov. Objem výroby môže dosiahnuť 5 g za deň. Zásobník slgA sa považuje za najpočetnejší v tele - jeho množstvo prevyšuje celkový obsah IgM a IgG. Nezistené v krvnom sére.

Sekrečná forma IgA je hlavným faktorom špecifickej humorálnej lokálnej imunity slizníc gastrointestinálneho traktu, genitourinárneho systému a dýchacieho traktu. Vďaka S-reťazcu je odolný voči proteázam. slgA neaktivuje komplement, ale účinne sa viaže na antigény a neutralizuje ich. Zabraňuje adhézii mikróbov na epiteliálnych bunkách a generalizácii infekcie v rámci slizníc.

Imunoglobulín triedy E. Tiež sa nazýva reagin. Obsah v krvnom sére je extrémne nízky - približne 0,00025 g/l. Detekcia vyžaduje použitie špeciálnych vysoko citlivých diagnostických metód. Molekulová hmotnosť - asi 190 kDa, sedimentačná konštanta - asi 8S, monomér. Tvorí asi 0,002 % všetkých cirkulujúcich Ig. Táto úroveň sa dosiahne vo veku 10-15 rokov.

Je syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami hlavne v lymfoidnom tkanive bronchopulmonálneho stromu a gastrointestinálneho traktu.

Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru. Má výraznú cytofilitu - tropizmus pre žírne bunky a bazofily. Podieľa sa na vzniku okamžitej precitlivenosti typu – reakcie I. typu.

Imunoglobulínová triedaD. O Ig tohto izotypu nie je veľa informácií. Takmer úplne obsiahnuté v krvnom sére v koncentrácii asi 0,03 g/l (asi 0,2 % celkového cirkulujúceho Ig). IgD má molekulovú hmotnosť 160 kDa a sedimentačnú konštantu 7S, monomér.

Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru. Je to receptor pre prekurzory B-lymfocytov.

Povaha imunoglobulínov. Imunitný systém ako odpoveď na zavedenie antigénu produkuje protilátky – proteíny, ktoré sa môžu špecificky viazať na antigén, ktorý spôsobil ich tvorbu, a tak sa podieľať na imunologických reakciách. Protilátky patria k γ-globulínom, t.j. najmenej pohyblivej frakcii proteínov krvného séra v elektrickom poli. V tele sú γ-globulíny produkované špeciálnymi bunkami - plazmatickými bunkami. γ-globulíny, ktoré nesú funkcie protilátok, sa nazývajú imunoglobulíny a sú označené symbolom Ig. Preto sú protilátky imunoglobulíny produkovaný ako odpoveď na zavedenie antigénu a schopný špecificky interagovať s rovnakým antigénom.

Funkcie. Primárnou funkciou je interakcia ich aktívnych centier s ich komplementárnymi antigénnymi determinantami. Sekundárnou funkciou je ich schopnosť:

naviazať antigén za účelom jeho neutralizácie a eliminácie z tela, t.j. podieľať sa na tvorbe ochrany proti antigénu;

Podieľať sa na rozpoznávaní „cudzieho“ antigénu;

Zabezpečiť spoluprácu imunokompetentných buniek (makrofágy, T- a B-lymfocyty);

Podieľať sa na rôznych formách imunitnej odpovede (fagocytóza, killer function, HNT, HRT, imunologická tolerancia, imunologická pamäť).

Štruktúra protilátky. Z hľadiska chemického zloženia sú imunoglobulínové proteíny klasifikované ako glykoproteíny, pretože pozostávajú z proteínu a cukrov; zostavený z 18 aminokyselín. Majú druhové rozdiely spojené najmä so súborom aminokyselín. Ich molekuly majú valcový tvar a sú viditeľné v elektrónovom mikroskope. Až 80 % imunoglobulíny majú sedimentačnú konštantu 7S; odolný voči slabým kyselinám, zásadám, zahrievaniu do 60°C. Imunoglobulíny je možné izolovať z krvného séra pomocou fyzikálnych a chemických metód (elektroforéza, izoelektrické zrážanie alkoholom a kyselinami, vysolovanie, afinitná chromatografia a pod.). Tieto metódy sa používajú vo výrobe na prípravu imunobiologických prípravkov.

Imunoglobulíny podľa ich štruktúry, antigénnych a imunobiologických vlastností sú rozdelené do piatich tried: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Imunoglobulíny M, G, A majú podtriedy. Napríklad IgG má štyri podtriedy (IgG, IgG2, IgG3, IgG4). Všetky triedy a podtriedy sa líšia sekvenciou aminokyselín.

Molekuly imunoglobulínov všetkých piatich tried pozostávajú z polypeptidových reťazcov: dvoch identických ťažkých reťazcov H a dvoch identických ľahkých reťazcov L, vzájomne spojených disulfidovými mostíkmi. Podľa toho každá trieda imunoglobulínov, t.j. M, G, A, E, D, existuje päť typov ťažkých reťazcov: μ (mu), γ (gama), α (alfa), ε (epsilon) a Δ (delta), ktoré sa líšia antigenicitou. Ľahké reťazce všetkých piatich tried sú bežné a prichádzajú v dvoch typoch: κ (kappa) a λ (lambda); L-reťazce imunoglobulínov rôznych tried sa môžu kombinovať (rekombinovať) s homológnymi aj heterológnymi H-reťazcami. Avšak v tej istej molekule môžu byť iba identické L-reťazce (k resp λ). H- aj L-reťazce majú variabilnú - V oblasť, v ktorej sekvencia aminokyselín nie je konštantná, a konštantnú - C oblasť s konštantným súborom aminokyselín. V ľahkých a ťažkých reťazcoch sa rozlišujú NH 2 - a COOH-koncové skupiny.

Keď sa na y-globulín pôsobí merkaptoetanolom, disulfidové väzby sa zničia a molekula imunoglobulínu sa rozpadne na jednotlivé polypeptidové reťazce. Keď je imunoglobulín vystavený proteolytickému enzýmu papaínu, je rozdelený na tri fragmenty: dva nekryštalizujúce fragmenty obsahujúce determinantné skupiny pre antigén a nazývané Fab fragmenty I a II a jeden kryštalizujúci Fc fragment. Fragmenty Fabl a FabII majú podobné vlastnosti a zloženie aminokyselín a líšia sa od fragmentu Fc; Fragmenty Fab a Fc sú kompaktné útvary navzájom spojené flexibilnými úsekmi H-reťazca, vďaka čomu majú molekuly imunoglobulínu flexibilnú štruktúru.

H-reťazce aj L-reťazce majú odlišné, lineárne spojené kompaktné oblasti nazývané domény; sú 4 z nich v H-reťazci a 2 v L-reťazci.

Aktívne centrá alebo determinanty, ktoré sa tvoria vo V oblastiach, zaberajú približne 2 % povrchu molekuly imunoglobulínu. Každá molekula obsahuje dva determinanty súvisiace s hypervariabilnými oblasťami H a L reťazcov, t.j. každá molekula imunoglobulínu môže viazať dve molekuly antigénu. Preto sú protilátky bivalentné.

Typickou štruktúrou molekuly imunoglobulínu je IgG. Zvyšné triedy imunoglobulínov sa líšia od IgG ďalšími prvkami organizácie ich molekúl.

V reakcii na zavedenie akéhokoľvek antigénu môžu byť produkované protilátky všetkých piatich tried. Zvyčajne sa najprv produkuje IgM, potom IgG, zvyšok o niečo neskôr.

primárna a sekundárna odpoveď.

Schopnosť vytvárať protilátky sa objavuje v prenatálnom období u 20-týždňového embrya; Po narodení začína vlastná produkcia imunoglobulínov v tele, ktorá sa zvyšuje až do dospelosti a mierne klesá v starobe. Dynamika tvorby protilátok sa mení v závislosti od sily antigénneho účinku (dávky antigénu), frekvencie expozície antigénu, stavu organizmu a jeho imunitného systému. Pri počiatočnom a opakovanom podávaní antigénu je aj dynamika tvorby protilátok odlišná a prebieha v niekoľkých štádiách. Existujú latentné, logaritmické, stacionárne a klesajúce fázy.

V latentnej fáze antigén je spracovaný a prezentovaný imunokompetentným bunkám, rozmnožuje sa klon buniek špecializovaných na tvorbu protilátok proti tomuto antigénu a začína sa syntéza protilátok. Počas tohto obdobia sa protilátky v krvi nezistia.

Počas logaritmickej fázy syntetizované protilátky sa uvoľňujú z plazmatických buniek a vstupujú do lymfy a krvi.

V stacionárnej fáze počet protilátok dosiahne maximum a stabilizuje sa, potom príde fáza poklesu hladina protilátok. Pri počiatočnom zavedení antigénu (primárna imunitná odpoveď) je latentná fáza 3-5 dní, logaritmická fáza je 7-15 dní, stacionárna fáza je 15-30 dní a fáza poklesu je 1-6 mesiacov alebo viac. Charakteristickým znakom primárnej imunitnej odpovede je, že sa najprv syntetizuje IgM a potom IgG.

Na rozdiel od primárnej imunitnej odpovede sa sekundárnym zavedením antigénu (sekundárna imunitná odpoveď) skracuje latentná perióda na niekoľko hodín alebo 1-2 dní, logaritmická fáza sa vyznačuje rýchlym nárastom a výrazne vyššou úrovňou protilátok, ktorá sa v ďalších fázach dlhodobo a pomaly udržiava, niekedy klesá už niekoľko rokov. V sekundárnej imunitnej odpovedi, na rozdiel od primárnej, sa syntetizuje hlavne IgG.

Tento rozdiel v dynamike tvorby protilátok počas primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede sa vysvetľuje tým, že po prvotnom zavedení antigénu sa v imunitnom systéme vytvorí klon lymfocytov nesúcich imunologickú pamäť tohto antigénu. Po druhom stretnutí s rovnakým antigénom sa klon lymfocytov s imunologickou pamäťou rýchlo množí a intenzívne zapína proces genézy protilátok.

Veľmi rýchla a energická tvorba protilátok pri opakovanom stretnutí s antigénom sa využíva na praktické účely, keď je potrebné získať vysoké titre protilátok pri výrobe diagnostických a terapeutických sér z imunizovaných zvierat, ako aj na núdzové vytvorenie imunity pri vakcinácii .

Imunoglobulíny sa v závislosti od štruktúrnych znakov konštantných oblastí ťažkých reťazcov delia do 5 hlavných tried: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. Každá trieda imunoglobulínov sa vyznačuje určitými vlastnosťami a funkciami. Imunoglobulín G(molekulová hmotnosť 160 000) tvorí asi 80 % všetkých ľudských a zvieracích imunoglobulínov. Je obsiahnutý nielen v intravaskulárnom riečisku, ale ľahko preniká aj z extravaskulárnych priestorov, kde plní najdôležitejšiu ochrannú funkciu, a to vďaka toxín-neutralizačnej, vírus-neutralizačnej, opsonizačnej a baktericídnej aktivite protilátok s ním spojených.

IgG je obzvlášť dôležitý u detí v prvých týždňoch života, kedy sú protilátky tejto triedy hlavnými ochrannými faktormi. V tomto čase schopnosť IgG prechádzať cez bunkové membrány zabezpečuje prienik materských IgG protilátok cez placentárnu bariéru a počas dojčenia prienik mliečnych IgG protilátok cez črevnú sliznicu novorodenca.

Imunoglobulín A(molekulová hmotnosť 170 000) – tvorí asi 16 % sérových imunoglobulínov a vyskytuje sa ako monomér (80 %), dimér (9S), trimér (1 IS) a väčšie polyméry.

IgA v sére u ľudí predstavuje menej ako 50 % z celkového množstva IgA. Okrem krvného séra je obsiahnutý v sekrétoch črevného a dýchacieho traktu, slznej tekutine a mlieku. Protilátky tejto triedy chránia sliznice pred rôznymi patogénnymi mikroorganizmami, alergénmi a autoantigénmi.

Zistilo sa, že IgA pôsobí hlavne na povrchu slizníc, ktoré sú neustále v kontakte s rôznymi antigénmi. Táto vlastnosť IgA protilátok inhibuje rozvoj chronických lokálnych zápalových procesov. Väzbou na antigény IgA protilátky odďaľujú svoju adhéziu na povrch epitelových buniek a bránia ich prieniku do vnútorného prostredia organizmu. Na rozdiel od IgG a IgM protilátok, IgA protilátky nie sú schopné aktivovať komplement klasickou cestou a nespôsobujú uvoľnenie zápalových mediátorov pri reakcii s hypertenziou.

Imunoglobulín M(molekulová hmotnosť 950 000) tvorí 5-10 % z celkového množstva imunoglobulínov a jeho koncentrácia v sére sa blíži k 1 g/l.

Doteraz boli identifikované 2 podtriedy IgM, z ktorých tri štvrtiny sú prítomné v cievnom riečisku. Keďže je IgM pentavalentný, primárne reaguje s nerozpustnými antigénmi (aglutinácia). V tomto prípade aktivácia komplementu prispieva k prejavu cytotoxických účinkov.

Medzi IgM protilátky patria napríklad izohemaglutiníny, klasický reumatoidný faktor, protilátky detegované vo Wassermannovej reakcii, väčšina prirodzených protilátok najmä proti gramnegatívnym baktériám.

IgM sa nazýva aj makroglobulín, keďže ide o polymér a skladá sa z piatich štvorreťazcových podjednotiek (obr. 2).

IgM protilátky sa objavujú v prvej fáze imunitnej odpovede a nachádzajú sa hlavne v cievnom riečisku. Preto majú dôležitú ochrannú úlohu počas bakteriémie, v počiatočných štádiách rôznych infekčných procesov.

Imunoglobulín D(molekulová hmotnosť 160 000) tvorí len 0,2 % sérových imunoglobulínov. IgD bol detegovaný ako paraproteín u pacienta s myelómom. Hlavnou funkciou je, samozrejme, to, že v určitom štádiu IgD pôsobí ako antigénový receptor B lymfocytu. Počas tehotenstva a pri užívaní perorálnych kontraceptív sa môže koncentrácia IgD v krvnom sére takmer zdvojnásobiť. Zistilo sa tiež, že protilátky proti penicilínu, protilátky proti inzulínu u pacientov s diabetom a niektoré ďalšie autoprotilátky môžu byť spojené s IgD.

Imunoglobulín E(molekulová hmotnosť 190 000) je prítomný v sére v najnižšej koncentrácii (0,00002-0,0002 g/l). IgE má však vysokú biologickú aktivitu, cytofilitu, teda schopnosť naviazať sa na bunky (žírne bunky a bazofily), čo vedie k ich degranulácii, uvoľneniu iazoaktívnych amínov, ktoré sú zodpovedné za prejavy bronchiálnej astmy, sennej nádchy. a iné alergické ochorenia. Hladina IgE sa výrazne zvyšuje pri niektorých infekciách, najmä pri helmintických zamoreniach. V súčasnosti existujú dva typy IgE (všeobecné a špecifické).

IgE zahŕňa protilátky typu reagin. IgE neprechádza placentou, nefixuje komplement a netoleruje pasívnu anafylaxiu.

Ryža. 11. Štruktúra molekuly IgM

Imunoglobulíny podľa ich štruktúry, antigénnych a imunobiologických vlastností sú rozdelené do piatich tried: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Imunoglobulín triedy G. Izotyp G tvorí väčšinu Ig v krvnom sére. Tvorí 70 – 80 % všetkých sérových Ig, pričom 50 % je obsiahnutých v tkanivovej tekutine. Priemerný obsah IgG v krvnom sére zdravého dospelého človeka je 12 g/l. Polčas rozpadu IgG je 21 dní.

IgG je monomér, má 2 centrá viažuce antigén (môže súčasne viazať 2 molekuly antigénu, preto je jeho valencia 2), molekulová hmotnosť asi 160 kDa a sedimentačná konštanta 7S. Existujú podtypy Gl, G2, G3 a G4. Syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami. Je dobre detekovateľný v krvnom sére na vrchole primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede.

Má vysokú afinitu. IgGl a IgG3 viažu komplement, pričom G3 je aktívnejší ako Gl. IgG4, podobne ako IgE, má cytofilitu (tropizmus alebo afinitu k mastocytom a bazofilom) a podieľa sa na rozvoji alergickej reakcie I. typu. Pri imunodiagnostických reakciách sa IgG môže prejaviť ako neúplná protilátka.

Ľahko prechádza placentárnou bariérou a poskytuje humorálnu imunitu novorodencovi v prvých 3-4 mesiacoch života. Môže sa tiež vylučovať do sekrétov slizníc, vrátane do mlieka difúziou.

IgG zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu, spúšťa cytolýzu sprostredkovanú komplementom a bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.

Imunoglobulín triedy M. Najväčšia molekula zo všetkých Ig. Ide o pentamér, ktorý má 10 centier viažucich antigén, t.j. jeho valencia je 10. Jeho molekulová hmotnosť je asi 900 kDa, jeho sedimentačná konštanta je 19S. Existujú podtypy Ml a M2. Ťažké reťazce molekuly IgM sa na rozdiel od iných izotypov skladajú z 5 domén. Polčas rozpadu IgM je 5 dní.

Tvorí asi 5-10% všetkých sérových Ig. Priemerný obsah IgM v krvnom sére zdravého dospelého človeka je asi 1 g/l. Táto úroveň sa u ľudí dosiahne vo veku 2-4 rokov.

IgM je fylogeneticky najstarší imunoglobulín. Syntetizované prekurzormi a zrelými B lymfocytmi. Tvorí sa na začiatku primárnej imunitnej odpovede a je tiež prvý, ktorý sa syntetizuje v tele novorodenca – určuje sa už v 20. týždni vnútromaternicového vývoja.

Má vysokú aviditu a je najúčinnejším aktivátorom komplementu klasickou cestou. Podieľa sa na tvorbe sérovej a sekrečnej humorálnej imunity. Keďže ide o polymérnu molekulu obsahujúcu J-reťazec, môže tvoriť sekrečnú formu a môže sa vylučovať do slizničných sekrétov, vrátane mlieka. Väčšina normálnych protilátok a izoaglutinínov sú IgM.

Neprechádza cez placentu. Detekcia špecifických protilátok izotypu M v krvnom sére novorodenca naznačuje bývalú vnútromaternicovú infekciu alebo defekt placenty.

IgM zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu, spúšťa cytolýzu sprostredkovanú komplementom a bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.

Imunoglobulín triedy A. Existuje v sérovej a sekrečnej forme. Asi 60 % všetkých IgA je obsiahnutých v slizničných sekrétoch.

IgA v sére: Tvorí asi 10-15% všetkých sérových Ig. Krvné sérum zdravého dospelého človeka obsahuje asi 2,5 g/l IgA, maximum dosahuje do 10. roku života. Polčas rozpadu IgA je 6 dní.

IgA je monomér, má 2 centrá viažuce antigén (t.j. 2-valentné), molekulovú hmotnosť približne 170 kDa a sedimentačnú konštantu 7S. Existujú podtypy A1 a A2. Syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami. Je dobre detekovateľný v krvnom sére na vrchole primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede.

Má vysokú afinitu. Môže ísť o neúplnú protilátku. Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru.

IgA zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu a spúšťa bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.

Sekrečné IgA: Na rozdiel od séra existuje sekrečný sIgA v polymérnej forme vo forme di- alebo triméru (4- alebo 6-valentného) a obsahuje J- a S-peptidy. Molekulová hmotnosť 350 kDa a vyššia, sedimentačná konštanta 13S a vyššia.

Je syntetizovaný zrelými B-lymfocytmi a ich potomkami - plazmatickými bunkami zodpovedajúcej špecializácie iba v rámci slizníc a je vylučovaný do ich sekrétov. Objem výroby môže dosiahnuť 5 g za deň. Zásobník slgA sa považuje za najpočetnejší v tele - jeho množstvo prevyšuje celkový obsah IgM a IgG. Nezistené v krvnom sére.

Sekrečná forma IgA je hlavným faktorom špecifickej humorálnej lokálnej imunity slizníc gastrointestinálneho traktu, genitourinárneho systému a dýchacieho traktu. Vďaka S-reťazcu je odolný voči proteázam. slgA neaktivuje komplement, ale účinne sa viaže na antigény a neutralizuje ich. Zabraňuje adhézii mikróbov na epiteliálnych bunkách a generalizácii infekcie v rámci slizníc.

Imunoglobulín triedy E. Tiež sa nazýva reagin. Obsah v krvnom sére je extrémne nízky - približne 0,00025 g/l. Detekcia vyžaduje použitie špeciálnych vysoko citlivých diagnostických metód. Molekulová hmotnosť - asi 190 kDa, sedimentačná konštanta - asi 8S, monomér. Tvorí asi 0,002 % všetkých cirkulujúcich Ig. Táto úroveň sa dosiahne vo veku 10-15 rokov.

Je syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami hlavne v lymfoidnom tkanive bronchopulmonálneho stromu a gastrointestinálneho traktu.

Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru. Má výraznú cytofilitu - tropizmus pre žírne bunky a bazofily. Podieľa sa na vzniku okamžitej precitlivenosti typu – reakcie I. typu.

Imunoglobulín triedy D. O Ig tohto izotypu nie je veľa informácií. Takmer úplne obsiahnuté v krvnom sére v koncentrácii asi 0,03 g/l (asi 0,2 % celkového cirkulujúceho Ig). IgD má molekulovú hmotnosť 160 kDa a sedimentačnú konštantu 7S, monomér.

Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru. Je to receptor pre prekurzory B-lymfocytov.

Mikrobiológia: poznámky z prednášok Ksenia Viktorovna Tkachenko

2. Triedy imunoglobulínov a ich vlastnosti

U ľudí existuje päť tried imunoglobulínov.

1. Imunoglobulíny G sú monoméry, ktoré zahŕňajú štyri podtriedy (IgG1; IgG2; IgG3; IgG4), ktoré sa navzájom líšia zložením aminokyselín a antigénnymi vlastnosťami. Protilátky podtried IgG1 a IgG4 sa špecificky viažu cez Fc fragmenty na patogén (imunitná opsonizácia) a vďaka Fc fragmentom interagujú s Fc receptormi fagocytov, čím podporujú fagocytózu patogénu. IgG4 sa podieľa na alergických reakciách a nie je schopný fixovať komplement.

Vlastnosti imunoglobulínov G:

1) zohrávajú základnú úlohu v humorálnej imunite pri infekčných ochoreniach;

2) preniknúť do placenty a vytvoriť antiinfekčnú imunitu u novorodencov;

3) sú schopné neutralizovať bakteriálne exotoxíny, fixovať komplement a podieľať sa na precipitačnej reakcii.

2. Imunoglobulíny M zahŕňajú dve podtriedy: IgM1 a IgM2.

Vlastnosti imunoglobulínov M:

1) neprenikajú do placenty;

2) objavujú sa u plodu a podieľajú sa na protiinfekčnej ochrane;

3) schopné aglutinovať baktérie, neutralizovať vírusy a aktivovať komplement;

4) hrajú dôležitú úlohu pri eliminácii patogénu z krvného obehu a aktivácii fagocytózy;

5) sa tvoria v počiatočných štádiách infekčného procesu;

6) sa vyznačujú vysokou aktivitou v reakciách aglutinácie, lýzy a väzby endotoxínov gramnegatívnych baktérií.

3. Imunoglobulíny A sú sekrečné imunoglobulíny, ktoré zahŕňajú dve podtriedy: IgA1 a IgA2. IgA obsahuje sekrečnú zložku pozostávajúcu z niekoľkých polypeptidov, ktorá zvyšuje odolnosť IgA voči pôsobeniu enzýmov.

Vlastnosti imunoglobulínov A:

2) podieľať sa na lokálnej imunite;

3) zabrániť prichyteniu baktérií na sliznicu;

4) neutralizovať enterotoxín, aktivovať fagocytózu a komplement.

4. Imunoglobulíny E sú monoméry, ktorých obsah v krvnom sére je zanedbateľný. Väčšina alergických protilátok - reaginov - patrí do tejto triedy. Hladiny IgE sa výrazne zvyšujú u ľudí, ktorí trpia alergiami a sú infikovaní helmintmi. IgE sa viaže na Fc receptory na žírnych bunkách a bazofiloch.

Vlastnosti imunoglobulínov E: pri kontakte s alergénom sa vytvárajú mostíky, čo je sprevádzané uvoľňovaním biologicky aktívnych látok vyvolávajúcich okamžité alergické reakcie.

5. Imunoglobulíny D sú monoméry. Fungujú predovšetkým ako membránové receptory pre antigén. Plazmatické bunky, ktoré vylučujú IgD, sú lokalizované hlavne v mandliach a adenoidnom tkanive.

Vlastnosti imunoglobulínov D:

1) podieľať sa na rozvoji lokálnej imunity;

2) majú antivírusovú aktivitu;

3) aktivovať komplement (v zriedkavých prípadoch);

4) podieľať sa na diferenciácii B buniek, prispievať k rozvoju antiidiotypovej odpovede;

5) podieľať sa na autoimunitných procesoch.

Z knihy Operant Behaviour autora Skinner Burres Frederick

KVANTITATÍVNE VLASTNOSTI Získať krivku učenia nie je vôbec jednoduché. Nemôžeme úplne izolovať operant a eliminovať všetky náhodné interferencie. Bolo by možné vykresliť krivku a ukázať, ako sa mení frekvencia zdvíhania hlavy do určitej výšky v závislosti od

Z knihy Etapy vývoja inteligencie autora Sergejev Boris Fedorovič

Staršie triedy Pochemuchki Tí, ktorí mali to šťastie, že sa mohli bližšie zoznámiť s ľudoopmi na našom severe, kde sú umiestnení za mrežami a ľudia o nich starostlivo postaraní, zbavení všetkých starostí (získanie potravy, potreba byť stále v strehu,

Z knihy Sprievodcovia. Typologické vlastnosti autor Kozhevnikov V A

Typologické vlastnosti HND Aké sú typologické vlastnosti HND Vychádza sa z konceptu M. B. Teplova. (1896-1965) o štyroch hlavných typologických vlastnostiach HND Vytrvalosť - nemennosť súčasných nervových procesov aj pod vplyvom dlhotrvajúceho nepohodlia

Z knihy Mikrobiológia: poznámky z prednášok autora Tkačenko Ksenia Viktorovna

3. Infekčné agens a ich vlastnosti Medzi baktériami, podľa ich schopnosti spôsobiť ochorenie, sú: 1) patogénne; 2) oportúnne; 3) saprofytické. Patogénne druhy sú potenciálne schopné spôsobiť infekčné ochorenie. Patogenita je schopnosť

Z knihy Mikrobiológia autora Tkačenko Ksenia Viktorovna

1. Vlastnosti a typy antigénov Antigény sú vysokomolekulárne zlúčeniny. Pri vstupe do tela vyvolávajú imunitnú reakciu a interagujú s produktmi tejto reakcie: protilátkami a aktivovanými lymfocytmi.Klasifikácia antigénov.1. Autor:

Z knihy Choroby psov (nenákazlivé) autora Panysheva Lidiya Vasilievna

1. Štruktúra imunoglobulínov Protilátky (imunoglobulíny) sú proteíny, ktoré sa syntetizujú pod vplyvom antigénu a špecificky s ním reagujú.Skladajú sa z polypeptidových reťazcov. V molekule imunoglobulínu sú štyri štruktúry: 1) primárna - táto

Z knihy Nevyriešené problémy evolučnej teórie autora Krasilov Valentin Abramovič

1. Morfológia a kultúrne vlastnosti Patogén patrí do rodu Carinobakterium, druh C. difteria Ide o tenké tyčinky, rovné alebo mierne zakrivené, grampozitívne. Vyznačujú sa výrazným polymorfizmom. Na koncoch sú kyjovité zhrubnutia - metachromatické zrnká volutínu.

Z knihy Základy psychofyziológie autora Alexandrov Jurij

1. Morfológia a kultúrne vlastnosti Patogén patrí do rodu Mycobakterium, druh M. tubercusis Ide o tenké tyčinky, mierne zakrivené, netvoria spóry ani kapsuly. Bunková stena je obklopená vrstvou glykopeptidov nazývaných mykozidy (mikrokapsuly).Tuberkulózny bacil

Z knihy Gény a vývoj tela autora Neyfakh Alexander Alexandrovič

13. Infekčné agens a ich vlastnosti Medzi baktériami podľa ich schopnosti vyvolať ochorenie rozlišujeme: 1) patogénne druhy sú potenciálne schopné vyvolať infekčné ochorenie, patogenita je schopnosť mikroorganizmov po vstupe do organizmu vyvolať a

Z knihy Biológia. Všeobecná biológia. 10. ročník Základná úroveň autora Sivoglazov Vladislav Ivanovič

Vlastnosti röntgenového žiarenia Röntgenové lúče prechádzajú cez nepriehľadné telesá a predmety, ako je napríklad papier, hmota, drevo, ľudské a zvieracie tkanivo, a dokonca aj cez kovy určitej hrúbky. Navyše, čím je vlnová dĺžka žiarenia kratšia, tým

Z knihy Antropológia a koncepty biológie autora Kurchanov Nikolaj Anatolievič

DRUHY A TRIEDY Pred prechodom od spoločenstiev k druhom musíme prediskutovať niektoré problémy klasifikácie: je ťažké hovoriť o pôvode druhov bez toho, aby sme sa rozhodli, čo je druh. Darwin tiež vyzval na zastavenie otravnej debaty o druhu, ale neuviedol, ako to urobiť, pretože on

Z knihy autora

5.2. Vlastnosti hmatového vnímania Pocit dotyku a tlaku na pokožku človek pomerne presne lokalizuje na určitú oblasť povrchu kože. Táto lokalizácia sa rozvíja a upevňuje v ontogenéze za účasti videnia a propriocepcie.

Z knihy autora

3. Molekuly imunoglobulínov Molekula protilátky - imunoglobulín (IG) sa skladá zo štyroch polypeptidových reťazcov - dvoch rovnakých veľkých (ťažkých) a dvoch rovnakých menších (ľahkých), navzájom spojených S - S-mostíkmi. Špecifickosť interakcie molekuly IG s

Z knihy autora

4. Imunoglobulínové gény V prvom rade musíme zvážiť, ako sú IG gény organizované v budúcich lymfocytoch predtým, ako sa tieto bunky začali navzájom líšiť, t. j. predtým, ako sa vytvorili ich rôzne klony. Je zrejmé, že IG gény sú organizované rovnakým spôsobom vo všetkých ostatných

Z knihy autora

Tabuľka 4. Morfologické triedy vírusov (podľa G. Schlegela,

Z knihy autora

3.3. Vlastnosti genetickej informácie Jeden zo zakladateľov modernej genetiky, vynikajúci dánsky vedec V. Johannsen, navrhol základné genetické pojmy: gén, alela, genotyp, fenotyp. Zavedenie pojmu „alela“ nám umožňuje definovať genotyp ako

Ľudský lymfatický systém plní množstvo dôležitých ochranných funkcií, ktoré bránia rozvoju patogénnych mikroorganizmov alebo vírusov v tekutom prostredí, bunkách a tkanivách. Za humorálnu imunitu sú zodpovedné B-lymfocyty, ktoré po ďalšom dozrievaní syntetizujú imunoglobulíny (Ig). Štruktúra týchto látok umožňuje nájsť, označiť a zničiť antigény, ktoré sa dostali do tela. Čo sú

Plazmatické bunky

Všetky lymfatické bunky ľudského tela sú rozdelené do dvoch veľkých skupín: T-lymfocyty a B-lymfocyty. Prvé sú zodpovedné za bunkovú imunitu, absorbujú antigény počas procesu fagocytózy. Úlohou druhého je syntetizovať špecifické protilátky - humorálnu imunitu.

B lymfocyty sa stanovujú v sekundárnych lymfoidných orgánoch (lymfatické uzliny, slezina) a potom tvoria populáciu plazmatických buniek, ktoré sa tiež nazývajú plazmatické bunky. Následne migrujú do červenej kostnej drene, slizníc a tkanív.

Plazmocyty dosahujú veľké veľkosti (až 20 mikrónov) a farbia sa bazofilne, t.j. fialovo, pomocou farbív. V strede týchto buniek je veľké jadro s charakteristickými zhlukami heterochromatínu, ktoré pripomínajú lúče kolesa.

Cytoplazma je zafarbená svetlejšie ako jadro. Nachádza sa v ňom výkonné transportné centrum pozostávajúce z endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu. AG je vyvinutá pomerne silne a tvorí takzvané ľahké nádvorie bunky.

Všetky tieto štruktúry sú zamerané na syntézu protilátok, ktoré sú zodpovedné za humorálnu imunitu. Štruktúra molekuly imunoglobulínu má svoje vlastné charakteristiky, preto je dôležité postupné a kvalitné dozrievanie týchto štruktúr počas procesu syntézy.

V skutočnosti preto bola vyvinutá taká hustá sieť ER a Golgiho aparátu. Plazmatické bunky, uzavreté v jadre, sú tiež zamerané predovšetkým na syntézu protilátkových proteínov. Dospelí sú príkladom vysokého stupňa odhodlania, takže sa len zriedka zdieľajú.

Štruktúra imunoglobulínových protilátok

Tieto vysoko špecializované molekuly sú glykoproteíny, pretože majú proteínové a sacharidové časti. Zaujíma nás kostra imunoglobulínov.

Molekula pozostáva zo 4 peptidových reťazcov: dvoch ťažkých (H-reťazce) a dvoch ľahkých (L-reťazce). Navzájom sa spájajú pomocou disulfidových väzieb a vďaka tomu môžeme pozorovať prakovitý tvar molekuly.

Štruktúra imunoglobulínov je zameraná na kombináciu s antigénmi pomocou špecifických Fab fragmentov. Na voľných koncoch „praku“ je každá takáto oblasť tvorená dvoma variabilnými doménami: jednou z ťažkého reťazca a jednou z ľahkého reťazca. Rámec je tvorený permanentnými doménami (3 na každom ťažkom reťazci a jedna na ľahkých reťazcoch).

Mobilita variabilných koncov imunoglobulínu je zabezpečená prítomnosťou pántovej oblasti v mieste, kde sa vytvára disulfidová väzba medzi dvoma H reťazcami. To značne zjednodušuje proces interakcie antigén-protilátka.

Tretí koniec molekuly zostáva neuvážený, ktorý neinteraguje s cudzími molekulami. Nazýva sa Fc oblasť a je zodpovedná za pripojenie imunoglobulínu na membrány plazmatických buniek a iných buniek. Mimochodom, ľahké reťazce môžu byť dvoch typov: kappa (κ) a lambda (λ). Sú navzájom spojené disulfidovými väzbami Existuje tiež päť typov ťažkých reťazcov, podľa ktorých sú klasifikované rôzne typy imunoglobulínov. Ide o reťazce α-(alfa), δ-(delta), ε-(epsilon), γ-(gama) μ-(mu).

Niektoré protilátky sú schopné vytvárať polymérne štruktúry, ktoré sú stabilizované ďalšími J-peptidmi. Takto vznikajú diméry, triméry, tetraméry alebo pentoméry určitého typu Ig.

Ďalší dodatočný S-reťazec je charakteristický pre sekrečné imunoglobulíny, ktorých štruktúra a biochémia im umožňuje fungovať v slizniciach ústnej dutiny alebo čriev. Tento extra reťazec zabraňuje prirodzeným enzýmom ničiť molekuly protilátok.

Štruktúra a triedy imunoglobulínov

Rozmanitosť protilátok v našom tele určuje variabilitu funkcií humorálnej imunity. Každá trieda Ig má svoje vlastné charakteristické vlastnosti, vďaka ktorým je ľahké uhádnuť ich úlohu v imunitnom systéme.

Štruktúra a funkcie imunoglobulínov priamo závisia od seba. Na molekulárnej úrovni sa líšia sekvenciou aminokyselín ťažkého reťazca, ktorých typy sme už spomenuli. V dôsledku toho existuje 5 typov imunoglobulínov: IgG, IgA, IgE, IgM a IgD.

Vlastnosti imunoglobulínu G

IgG netvorí polyméry a nie je zabudovaný do bunkových membrán. V zložení molekúl bola detegovaná prítomnosť gama ťažkého reťazca.

Charakteristickým znakom tejto triedy je skutočnosť, že iba tieto protilátky sú schopné preniknúť a vytvoriť imunitnú obranu embrya.

IgG tvorí 70-80% všetkých sérových protilátok, takže molekuly sa dajú ľahko zistiť laboratórnymi metódami. V krvi je priemerný obsah tejto triedy 12 g/l a tento údaj sa zvyčajne dosahuje do 12. roku života.

Štruktúra imunoglobulínu G mu umožňuje vykonávať nasledujúce funkcie:

Imunoglobulín A: vlastnosti a funkcie

Táto trieda protilátok sa vyskytuje v dvoch formách: sérová a sekrečná.

V krvnom sére tvorí IgA 10 – 15 % všetkých protilátok a jeho priemerné množstvo je do 10. roku života 2,5 g/l.

Viac nás zaujíma sekrečná forma imunoglobulínu A, keďže asi 60 % molekúl tejto triedy protilátok je sústredených v slizniciach tela.

Štruktúra imunoglobulínu A sa vyznačuje aj svojou variabilitou v dôsledku prítomnosti J-peptidu, ktorý sa môže podieľať na tvorbe dimérov, trimérov alebo tetramérov. Vďaka tomu je jeden takýto komplex protilátok schopný viazať veľké množstvo antigénov.

Pri tvorbe IgA sa do molekuly pridáva ďalšia zložka – proteín S. Jeho hlavnou úlohou je chrániť celý komplex pred ničivými účinkami enzýmov a iných buniek ľudského lymfatického systému.

Imunoglobulín A sa nachádza v slizniciach gastrointestinálneho traktu, urogenitálneho systému a dýchacieho traktu. Molekuly IgA obaľujú antigénne častice, čím bránia ich adhézii na steny dutých orgánov.

Funkcie tejto triedy protilátok sú nasledovné:

1. Neutralizácia antigénov.
2. Sú prvou bariérou medzi všetkými molekulami humorálnej imunity.
3. Antigény sú opsonizované a označené.

Imunoglobulín M

Zástupcovia triedy IgM sa vyznačujú veľkými molekulovými veľkosťami, pretože ich komplexy sú pentaméry. Celá štruktúra je podporovaná proteínom J a kostrou molekuly sú ťažké reťazce typu nu.

Pentamerická štruktúra je charakteristická pre sekrečnú formu tohto imunoglobulínu, ale existujú aj monoméry. Tie sú pripojené k membránam B lymfocytov, čím pomáhajú bunkám detekovať patogénne prvky v telesných tekutinách.

Len 5-10% je IgM v krvnom sére a jeho obsah v priemere nepresahuje 1g/l. Protilátky tejto triedy sú z evolučného hľadiska najstaršie a syntetizujú ich iba B-lymfocyty a ich prekurzory (plazmocyty toho nie sú schopné).

Množstvo M protilátok sa u novorodencov zvyšuje, pretože je to faktor intenzívnej sekrécie IgG. Táto stimulácia má pozitívny vplyv na rozvoj imunity bábätka.

Štruktúra imunoglobulínu M neumožňuje preniknúť cez placentárne bariéry, takže detekcia týchto protilátok vo fetálnych tekutinách sa stáva signálom metabolickej poruchy, infekcie alebo defektu placenty.

Funkcie IgM:

Vlastnosti imunoglobulínu D

Tento typ protilátky bol dostatočne málo študovaný, takže jeho úloha v tele nie je úplne pochopená. IgD sa nachádza len vo forme monomérov, v krvnom sére tvoria tieto molekuly najviac 0,2 % všetkých protilátok (0,03 g/l).

Hlavnou funkciou imunoglobulínu D je príjem ako súčasť membrány B lymfocytov, ale len 15 % z celej populácie týchto buniek má IgD. Protilátky sú pripojené pomocou Fc konca molekuly a ťažké reťazce patria do triedy delta.

Štruktúra a funkcie imunoglobulínu E

Táto trieda tvorí malý podiel všetkých sérových protilátok (0,00025 %). IgE, tiež známy ako reagin, sú vysoko cytofilné: monoméry týchto imunoglobulínov sa viažu na membrány žírnych buniek a bazofilov. V dôsledku toho IgE ovplyvňuje produkciu histamínu, čo vedie k rozvoju zápalových reakcií.

Štruktúra imunoglobulínu E obsahuje ťažké reťazce typu epsilon.

Pre ich malé množstvo sa tieto protilátky laboratórnymi metódami veľmi ťažko zisťujú v krvnom sére. Zvýšené hladiny IgE sú dôležitým diagnostickým znakom alergických reakcií.

závery

Štruktúra imunoglobulínov priamo ovplyvňuje ich funkcie v tele. Humorálna imunita zohráva veľkú úlohu pri udržiavaní homeostázy, takže všetky protilátky musia fungovať jasne a harmonicky.