ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАКТИВНОСТЬ

Иммунологическая реактивность является составной частью саморегуляции, обеспечивающей гомеостаз и адаптацию живот­ных к меняющимся условиям окружающей среды. Хотя жизнедея­тельность организма определяется функционированием каждой структурной единицы, тем не менее иммунной системе эволюци­ей была отведена особая роль защиты от всего инородного. Тер­мин «иммунитет» (от лат. in — отрицание, munus — повинность) появился в лексиконе римлян VII—VIII вв., когда феодалы полу­чали особые грамоты, освобождавшие их от обязательных по­шлин. Изначальный смысл слова «иммунитет» врачи сводили к невосприимчивости к инфекционным болезням.

Первые суждения об инфекционном иммунитете стали склады­ваться с работ Э. Дженнера (1796г.), иммунизировавшего людей возбудителем коровьей оспы, чему обязан термин «вакцина» от латинского слова vaccina — коровья. В последующем, в 80-х годах прошлого столетия, Луи Пастер изготовил и применил вакцины против сибирской язвы, холеры кур, рожи свиней, бешенства, обессмертив свое имя. Однако основателем классического учения об иммунитете стал И. И. Мечников. В 1882 — 1883 гг. он открыл иммунную систему. Активный ответ хозяина в форме клеточной реакции, направленной на уничтожение чужеродного тела, — вот главный вклад в зарождение научной иммунологии, который был сделан И. И. Мечниковым открытием фагоцитоза. По его мне­нию, выжить могли лишь те особи, которые обладали генетичес­кой способностью к обезвреживанию проникших в организм бо­лезнетворных возбудителей и чужеродных веществ.

В 1898 г. П. Эрлих создает теорию гуморального иммунитета, чем вносит существенный вклад в становление иммунологии. За выдающиеся достижения в новой области знания в 1908 г. И. И. Мечников и П. Эрлих были удостоены Нобелевской пре­мии.

Понятие о неинфекционном иммунитете начало формировать­ся уже работами, выполненными сотрудниками И. И. Мечникова Борде и Чистовичем (1898 г.), когда ими было показано, что антителогенез стимулируется не только бактериальными антигенами, но и белками сыворотки крови.

Появление таких разделов иммунологии, как иммуноэмбриология, трансплантационный иммунитет, иммунологическая толе­рантность и др., породило к 50-м годам XX столетия понимание того, что иммунитет заключается не только в борьбе с инфекционными, но и с любыми другими чужеродными «живыми телами или веществами». Это, в свою очередь, привело к условному разделе­нию учения об иммунитете на инфекционную и неинфекционную иммунологию.

К настоящему времени стало очевидным, что в борьбе с инфек­ционными и неинфекционными агентами участвуют одни и те же защитные системы, поэтому разделение иммунитета на инфекци­онный и неинфекционный стало неактуальным.

Под иммунитетом стали понимать «способ защиты от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации» (Р.П. Петров). Этим определением предусмотрена защита организма от проникновения таких возбудителей болез­ней, как бактерии, вирусы, грибы, простейшие, микоплазмы, гельминты, и от генетически чужеродных компонентов собствен­ных тканевых структур.

Функционирование иммунной системы обеспечивается цент­ральными и периферическими органами иммуногенеза. К цент­ральным органам относят красный костный мозг, тимус и у птиц фабрициеву сумку (бурсу), к периферическим — селезенку, систе­му мононуклеарных фагоцитов (моноциты, циркулирующие в крови и фиксированные в тканях) и микрофагальную систему (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), лимфатические узлы и лимфоидные образования респираторных органов и пищевари­тельного тракта (солитарные фолликулы, пейеровы бляшки, мин­далины), кровь и лимфу.

В соответствии с развиваемой унитарной теорией кроветворе­ния родоначальницей всех клеток иммунной системы является кроветворная стволовая клетка. Эта полипотентная самоподдер­живающаяся единица генерирует лимфоидную стволовую клетку (клетку — предшественницу лимфопоэза), т.е. общего «прародите­ля» лимфоидных клеток, а также клетку — предшественницу мие-лопоэза, моноцитарный росток которого дает вспомогательные клетки.

Дифференцировка лимфоидной стволовой клетки в лимфоци­ты начинается позже, после ее попадания в особое микроокруже­ние, имеющееся в таких органах, как тимус (Т-лимфоциты) и у птиц бурса (В-лимфоциты). Как полагают, созревание В-лимфоцитов у млекопитающих происходит в красном костном мозге.

Находясь в тимусе, Т-клетки дифференцируются в три самосто­ятельные популяции, отличающиеся продолжительностью жизни, способностью к циркуляции, поверхностными антигенными структурами и другими свойствами:

1) Т-Х е л п е р ы (Th) распознают с помощью активированно­го макрофага антигены, несущие чужеродную генетическую ин­формацию, и стимулируют В-лимфоциты к превращению в плаз­матические клетки, синтезирующие специфические антитела— иммуноглобулины. Т-Лимфоциты с хелперной активностью подразделяются на три субпопуляции (классы), различающиеся меж­ду собой набором синтезируемых биологически активных ве­ществ — цитокинов в ответ на различные индукторы:

Т-Хелпер первого класса (Тh 1) продуцирует интерлейкины ИЛ-2, ИЛ-3, фактор некроза опухолей (ФНОα и ФНО_β);

Т-Хелпер второго класса (Th2) продуцирует ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10 и колониестимулирующие факторы (КСФ);

Т-Хелперы «нулевые» (ТП0) суммируют цитокины, секретируемые Тh 1 и Th2. Такой переход, как полагают, связан с природой инициируемого макрофагом сигнала. Вирусы и внутриклеточные паразиты активируют макрофаги к продукции интерлейкина 12 (ИЛ-12), и дифференцировка направлена в сторону Тh 1, тогда как антигены гельминтов, ряда бактерий и аллергены ведут к синтезу макрофагами ИЛ-4, который способствует дифференцировке ТП0 в Th2;

2) Т-Супрессоры (Ts) — лимфоидные клетки, тормозящие активность других лимфоцитов. Они могут быть индуцированы любыми антигенами, способны подавлять дифференцировку В-клеток, тормозят функции хелперов, тем самым ингибируют кле­точный иммунитет. Т-Супрессоры ответственны за регуляцию им­мунного ответа на антиген;

3) Т-Эффекторы— группа клеток, включающих в себя:

Т-Эффекторы гиперчувствительности замедленного типа (ГЧЗТ). При контакте с антигеном эти рециркулирующие Т-клет­ки привлекают другие клеточные элементы к участию в развитии ГЧЗТ, где моноциты дифференцируются в макрофаги, поврежда­ющие ткани. Эти же клетки кооперируются с базофильными и эозинофильными лейкоцитами, привлекая их в места развития реакции ГЧЗТ;

Т-Эффекторы цитотоксических реакций, специфически разру­шающие клетки-мишени. Это Т-киллеры, относящиеся к долгоживущим активно циркулирующим лимфоцитам. Активируются Т-хелперами. Мишенями для Т-киллеров служат опухолевые клетки. Они играют также важную роль в реакциях отторжения трансплантированных тканей. Т-Киллеры способны уничтожать инфицированные вирусом клетки, экспрессирующие на поверх­ности кодируемые вирусом антитела.

Созревание и дифференцировка Т-лимфоцитов в тимусе осу­ществляются в два периода. Антигеннезависимый период характе­ризуется размножением в тимусе Т-лимфоцитов с образованием в них новых генов, способных кодировать рецепторы, антитела. По­являются новые клоны, способные распознавать антигены различ­ного происхождения. Процесс селекции и последующего размно­жения отдельных клонов сохраняется пожизненно. Антигензависимый период характеризуется активным размножением различ­ных субпопуляций Т-лимфоцитов под влиянием появившегося в организме антигена экзогенного или эндогенного происхождения.

Этому периоду свойственно появление клеток иммунологической памяти, ответственных за вторичный ответ на попадание того же антигенного раздражителя.

Функции тимуса не ограничиваются созреванием Т-лимфоцитов, он является органом эндокринной системы, синтезирующим гормоны. К ним относят тимулин, тимозин, тимопоэтины I и II. Установлено, что после тимэктомии тимулин исчезает из цирку­ляции. Эти гормоны образуются субкапиллярными и медуллярны­ми эпителиальными клетками тимуса. Он включен в сложную си­стему взаимовлияний эндокринных органов. Так, установлено, что тимус подвержен регулирующему влиянию со стороны других эндокринных желез. Наиболее отчетливо на секреторную актив­ность эпителиальных клеток тимуса действуют гормоны гипофи­за. Его удаление, разрушение ведет к аплазии тимуса; ослаблению синтеза его гормонов, в первую очередь тимулина; снижению уровня этого гормона в сыворотке крови; ускорению возрастных изменений в вилочковой железе. Показано действие трех гормо­нов гипофиза — соматотропного (СТГ), пролактина и андрено-кортикотропного (АКТГ) — на секрецию тимулина. Гонадотропин — релизингфактор гипоталамуса; андрогены и эстрогены, прогестерон снижают уровень гормонов тимуса. Считают, что именно половые гормоны включают начальные этапы естествен­ной инволюции тимуса. Гонадэктомия может способствовать вос­становлению клеточности тимуса у старых мышей.

Отсутствие тимуса или его удаление сказывается на состоянии гипофиза. В нем атрофируются клетки, вырабатывающие СТГ, снижается выработка пролактина, АКТГ, фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеотропного гормонов (ЛТГ). Подсадка тимуса ус­траняет эти изменения. Изучение места тимуса в эндокринной сис­теме только начинается, но уже имеющиеся данные свидетельству­ют о важной роли этого органа в жизнедеятельности организма.

В-Клетки у птиц образуются из стволовых клеток-предше­ственников, которые по кровеносным сосудам попадают в фабрициеву сумку (бурсу), представляющую собой мешковидный орган, образующийся в раннем эмбриогенезе как дорсальное выпячива­ние заднего отдела кишечника. Стволовые клетки проникают в мезенхимальную ткань сумки куриного эмбриона, начиная с 8-го дня развития (цыплята вылупляются через 20 дней после начала инкубирования). Попав в мезенхиму фабрициевой сумки, часть стволовых клеток дифференцируется по эритроидному и миелоидному путям. Остальные клетки-предшественники из мезенхимы мигрируют в эпителий, выстилающий полость сумки. Их можно обнаружить рассеянными по эпителию на 10-й день развития. Эти клетки размножаются и дифференцируются, образуя в эпителии колонии В-клеток.

Средняя продолжительность клеточного цикла у незрелых В-клеток, образующихся в фабрициевой сумке птиц, составляет от 8 до 10 ч. Эта относительно быстрая пролиферация, происходящая уже в яйце без какого-либо контакта с антигеном, приводит к об­разованию лимфоидных фолликулов, каждый из которых содер­жит около тысячи В-лимфоцитов. Внутри фолликулов наблюдает­ся гетерогенность В-клеток по их антигенной специфичности.

В-Клетки покидают фабрициеву сумку, проникая в кровенос­ные сосуды, питающие лимфоцитарные фолликулы. До 16-го дня развития миграция В-клеток в другие лимфоидные ткани незна­чительна: хирургическое удаление сумки в это время может приве­сти к тому, что образование в организме В-клеток будет предотв­ращено. В нормальных условиях выход В-клеток из сумки продол­жается и в первые недели после вылупления цыпленка из яйца. Фабрициева сумка исчезает на стадии полового созревания, когда значительно повышается содержание половых гормонов. Бурса у птиц служит единственным источником разнообразных клонов В-клеток.

У млекопитающих В-клетки образуются в кроветворной тка­ни, где формируются и другие виды клеток крови, за исключени­ем Т-лимфоцитов. Образование В-клеток начинается в эмбрио­нальной печени, а затем перемещается в костный мозг, когда тот становится важнейшим кроветворным органом.

В-лимфоциты, возникающие в результате дифференцирующе­го действия фабрициевой сумки или ее эквивалентов, заселяют тимуснезависимые участки лимфоидных органов или выходят в кровь. Эти клетки практически не рециркулируют.

Функциональная активность иммунной системы инициируется антигенами — генетически чужеродными субстанциями эндоген­ного или экзогенного происхождения.

Антиген, вызывающий ответ иммунной системы, называется иммуногеном. Эффективными иммуногенами обычно бывают та­кие макромолекулы, как, например, чужеродные белки, нуклеи­новые кислоты и углеводы. Молекулы с молекулярной массой ме­нее 5000 Да, как правило, неиммуногенны. Однако множество не­больших неиммуногенных молекул, называемых гаптенами, могут стимулировать иммунный ответ в том случае, если они ковалентно соединены с большой молекулой-носителем.

Чем более чужеродным по своей химии и структуре является антиген для иммунизируемого организма, тем более иммуногенным он будет. Однако чужеродность не всегда достаточна для ан­тигенной активности, так как живые вещества, не родственные между собой, часто имеют общие антигены. С другой стороны, при некоторых функциональных расстройствах собственные ком­поненты организма могут стать антигенами.

По происхождению антигены принято делить на экзогенные и эндогенные.

К экзогенным антигенам относят инфекционно-паразитарные и неинфекционные. Инфекционно-паразитарные представлены антигенами бактерий, вирусов, грибов, простейших, взрослых и ли­чиночных форм паразитов.

Антигены неинфекционного генеза могут быть разного проис­хождения:

ü животного (клетки эпидермиса, волосы, перья, пух, шерсть, чу­жеродная сыворотка);

ü растительного (пыльца растений, плоды, листья, корни, сенная труха);

ü кормового (сухие корма, мясо-костная мука);

ü лекарственного (различные препараты, в том числе вакцины, гипериммунные сыворотки, антибиотики);

ü химического (синтетические изделия, моющие средства, до­машняя пыль, промышленные выбросы).

К эндогенным антигенам относят естественные, или первичные, и вторичные, приобретенные. Естественные — это собственные ткани организма, такие, как ткани хрусталика глаза, нервная ткань, ткань семенников, коллоид щитовидной железы и др., ко­торые без изменения антигенного состава воспринимаются им­мунной системой как чужеродные. Вторичные, или приобретен­ные, — ткани, изменившие под влиянием внешних воздействий антигенный состав и вследствие этого воспринимаемые иммунной системой как чужеродные. К таким влияниям относят неинфек­ционные факторы (ожоговые, холодовые, лучевые и др.) и инфек­ционные (комплексные антигены — ткань и микроб или ткань и токсин), промежуточные (вирусиндуцированные).

По химической структуре антигены подразделяют на:

· белки и белковые соединения (нуклеопротеиды, липопротеиды, протеиды, гликопротеиды);

· небелковые соединения, представляющие собой гаптены (от греч. hapto — схватывать) (липиды, липополисахариды, полисахариды, многие неорганические вещества, лекарственные, пищевые средства). Гаптены становятся иммуногенами только тогда, когда они соединяются с белковыми молекулами.

· Попавший в организм антиген может следовать к иммуноком-петентной клетке одним из четырех путей:

· антиген может соединяться с рецептором на поверхности мак­рофага и оставаться в этом положении до высвобождения для пе­реноса к антительному рецептору на поверхности лимфоцита;

· антиген может войти внутрь макрофага путем пиноцитоза и быть элиминирован там или же может быть перенесен вместе с РНК макрофага на антительный рецептор на поверхности лимфо­цита;

· антиген может реагировать с антителом на детритном отростке макрофага и затем войти в контакт с лимфоцитом;

· антиген может обойти макрофаг и взаимодействовать прямо с антительным рецептором на поверхности лимфоцита или проник­нуть в клетку.

Сейчас выделяют особую группу антигенов — суперантигены, которые в дозах на несколько порядков ниже, чем известные ан­тигены, вызывают поликлональную активность Т-лимфоцитов. Обычно антигены индуцируют пролиферацию 0,01 % Т-лимфоци­тов, в то время как суперантигены — 20 %. Это определяет их мощное воздействие на иммунную систему и активное участие в патогенезе многих заболеваний. Так, к суперантигенам относят экзотоксины, вызывающие пищевые (кормовые) отравления, экзопротеины бактериального и вирусного происхождения. Они мо­гут обусловливать нежелательные эффекты: чрезмерную актив­ность Т-хелперов; экспансию супрессированных в норме аутореактивных клонов Т-клеток, приводящих к развитию аутоиммунных заболеваний, или, наоборот, активацию супрессоров, вызывающих ингибицию иммунного ответа. Суперантигены спо­собны стимулировать продукцию Т-лимфоцитами больших коли­честв цитокинов, которые в определенных ситуациях могут приве­сти к шоку. Кроме того, в зависимости от характера связи супер­антигена с рецепторами Т-клеток исход может проявляться в ост­рой токсичности, аутоиммунных болезнях, иммунодефицитах и онкогенезе. Одной из ключевых проблем современной иммунопатологии является дальнейшее выявление механизмов, обеспечива­ющих крайне негативный эффект суперантигенов.

Презентации антигенов фагоцитирующими клетками предше­ствует их процессинг — совокупность биохимических внутрикле­точных событий, происходящих с момента захвата антигена фаго­цитами до момента представления антигена Т-лимфоцитам для распознавания.

Основные этапы этого процесса:

1) связывание антигена через трипсинчувствительные рецепторы;

2) поглощение антигена с образованием фагосом;

3) слияние фагосом с лизосомами;

4) протеолитическая деградация антигена;

5) экзоцитоз фрагментов антигена, образовавшихся под дей­ствием лизосомальных протеаз, их связывание с цитоплазматической мембраной макрофага.

Процессы эти протекают сравнительно быстро, за 20—60 мин. Реализация иммунного ответа на антиген возможна только при кооперации лейкоцитарных клеток — фагоцитов, Т- и В-лимфоцитов. Система мононуклеарных фагоцитов является центральной во взаимодействии различных типов клеток — участников защит­ных реакций организма.

Активация клеток иммунной системы происходит с помо­щью гуморальных факторов, объединенных в группу цитоки­нов. Сами цитокины, выделяемые активированными моноцита­ми (макрофагами) и другими клетками иммунной системы, вы­зывают различные биологические эффекты в иммунном ответе. К настоящему времени выявлено большое число цитокинов, участвующих в регулировании функциональной активности им­мунной системы. Только интерлейкинов, определяющих взаи­модействие клеток в иммунном ответе, насчитывают к настоя­щему времени 15.

Основные их функции:

Ø интерлейкин 1 (ИЛ-1) стимулирует пролиферацию Т- и В-лим-фоцитов, их ранних предшественников, моноцитов, стволовых клеток костного мозга, индуцирует синтез ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-8;

Ø ИЛ-2 усиливает токсичность моноцитов против инфекцион­ных агентов и опухолевых клеток, продукцию свободных форм кислорода, синтез ИЛ-1, ИЛ-6, факторов некроза опухолей (ФНО);

Ø ИЛ-3 активирует фагоцитоз, продукцию радикалов, индуциру­ет экспрессию генов ФНО, ИЛ-1, ИЛ-8;

Ø ИЛ-4 стимулирует продукцию рецепторного антагониста ИЛ-1 (РАИЛ), ингибирует образование ФНО, ИЛ-6, ИЛ-8, цитотоксичность;

Ø ИЛ-5 активирует В-клетки независимо от Т-лимфоцитов, в связи с чем назван Т-замещающим фактором. Он полифункцио­нален;

Ø ИЛ-6 индуцирует продукцию ИЛ-2 и его рецептора, активиру­ет пролиферацию Т- и В-клеток, увеличивает продукцию IgA, IgM, IgG. Усиливает апоптоз, фагоцитоз, продукцию эстераз, лизоцима, ингибирует пролиферацию, обладает противовоспали­тельными свойствами;

Ø ИЛ-7 усиливает противоопухолевую цитотоксичность;

Ø ИЛ-8 усиливает антителогенез, мобилизацию внутриклеточно­го Са²⁺ активирует респираторный взрыв в фагоцитах, стимули­рует базофилы к продукции гистамина, обеспечивает хемотаксис нейтрофилов;

Ø ИЛ-9 стимулирует пролиферацию Т-лимфоцитов;

Ø ИЛ-10 активирует дифференцировку В-лимфоцитов, продук­цию рецепторного антагониста ИЛ-1, усиливает продукцию IgM и IgE, ингибирует продукцию ФНО, ИЛ-2, трансформирующего фактора роста (ТФР), киллинг паразитов макрофагами;

Ø ИЛ-11 проявляет активность по отношению к гемопоэтическим клеткам;

Ø ИЛ-12 активирует естественные киллеры, способствует разви­тию Т-хелперов первого класса, потенцирует действие ИЛ-2 и митогенов на пролиферацию лимфоцитов;

Ø ИЛ-13 индуцирует синтез РАИЛ, пролиферацию стволовых клеток, дифференцировку моноцитов, ингибирует продукцию ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО, противопаразитарную активность;

Ø ИЛ-14 изучен недостаточно;

Ø ИЛ-15 активирует естественные киллеры, пролиферацию Т-лим­фоцитов.

Ø Перечень цитокинов не ограничивается интерлейкинами (1— 15), установлено большое число и других активаторов и супрессоров иммунной системы. К цитокинам относят факторы некроза опухолей, интерфероны, колониестимулирующие факторы.

Факторы некроза опухолей (ФНО) представлены двумя типа­ми. ФНОα усиливает пролиферацию Т-лимфоцитов, активирует пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов, индуцирует кислородный взрыв, активен в отношении эндотелиальных и гемопоэтических клеток, усиливает экспрессию молекул гистосовместимости, обладает цитостатическим и цитотоксическим эф­фектом. ФНО_β стимулирует пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов, естественных киллеров, хемотаксис и адгезию.

Интерфероны (ИФН) разделены на три группы. К первым двум относят ИФН_α и ИФН_β, продуцируемые лейкоцитами и фибробластами соответственно. Они обладают выраженным анти­вирусным эффектом. Клетками-мишенями для ИФН являются макрофаги/моноциты, естественные киллеры. ИФН_γ активируют пролиферацию Т-лимфоцитов, пролиферацию и дифференциров­ку В-лимфоцитов с переключением секретируемых ими классов иммуноглобулинов, индуцируют кислородный взрыв, ингибируют пролиферацию опухолевых клеток, обладают по отношению к ним цитотоксическим действием.

Колониестимулирующие факторы (КСФ) оказывают соответ­ствующее влияние на моноциты/макрофаги, гранулоциты, эозинофилы, гемопоэтические и эндотелиальные клетки, участвуют в хемотаксисе.

Цитокины продуцируются следующими основными типами клеток:

ü моноциты/макрофаги продуцируют в ответ на раздражитель (бактерии и др.) ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-12, ИЛ-15, ФНО_α, ИФН_α, КСФ;

ü лимфоциты (Т, В, NK) продуцируют Th1 ИЛ-2, ИФН_γ, ФНО_α, ФНО_β, ИЛ-3, ГМ-КСФ; Th2 ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-13, КСФ; В-лимфоциты-ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-12; ес­тественные киллеры — ИФН_γ, ИЛ-1, КСФ;

ü стромальные клетки (фибробласты, эндотелий) при контакт­ном взаимодействии с микробами и их продуктами вырабатывают ИЛ-6, ИЛ-7, ИЛ-8, ИЛ-11, ТФР, ИФН_α, ГМ и Г-КСФ.

Активация иммунитета цитокинами происходит на разных эта­пах развития иммунного процесса: стимуляции пролиферации стволовых клеток (ИЛ-1, ИЛ-3, ИЛ-6), клеток — предшественни­ков Т- и В-лимфоцитов, индукции иммунного ответа (ИЛ-1, ИЛ-3, ИЛ-6), дифференцировки в цитотоксические лимфоциты и в Т-хелперы (ИЛ-12, ИЛ-15), активации синтеза антител (ИЛ-1, ИЛ-6). Иммуносупрессивная активность осуществляется макро­фагами через ИЛ-10, РАИЛ и трансформирующий фактор роста (ТФР).

Недостаточность цитокинов и их рецепторов приводит к имму­нодефициту. Установлено, например, что оптимальный ответ на травму и инфекцию может быть осуществлен только в присут­ствии ИЛ-6.

В-Лимфоциты под влиянием цитокинов дифференцируются в плазматические, антителообразующие клетки. Эти клетки проду­цируют молекулы иммуноглобулинов (Ig) — группу белков с не­которыми общими особенностями структуры. Они могут быть мо­номерами либо полимерами, построенными из нескольких субъ­единиц, имеющих V-форму. Каждая субъединица состоит из двух тяжелых—Н (heavy chain, англ.) и двух легких—L (light chain, англ.) полипептидных цепей. Н- и L-Цепи построены из несколь­ких доменов (сфер), каждый из которых включает в себя около 100 аминокислотных остатков.

В каждой молекуле иммуноглобулина существует по крайней мере два идентичных антигенсвязывающих центра. Эта бивалентность позволяет антителам перекрестно связывать антигены с дву­мя и более антигенными детерминантами.

Синтезируются иммуноглобулины на мембранах эндоплазматической сети в плазматических клетках, которые могут синтези­ровать как полноценные молекулы иммуноглобулинов, так и про­межуточные продукты их синтеза. Все иммуноглобулины пред­ставляют собой незначительно различающиеся варианты одной и той же молекулы.

На основании же различий аминокислотной последовательнос­ти контактных участков тяжелых цепей иммуноглобулины млеко­питающих подразделяются на пять классов и подклассов, отличаю­щихся по антигенным свойствам, структуре, молекулярной массе, содержанию углеводов, функциональной специализации. Эти клас­сы обозначаются IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Они кодируются разными участками хромосом, имеют разные биологические свойства, не­равнозначно распределяются в тканях интактного организма.

Иммуноглобулины класса G (IgG) подразделяются на подклас­сы, имеющие важное значение в иммунном ответе. У человека IgG активно проходит через плаценту от матери к плоду. У большин­ства же животных транспланцентарной передачи его не установ­лено. IgG является доминирующим и составляет 70—85 % общего количества глобулинов в сыворотке крови. Имеет молекулярную массу до 160 000 дальтон. Время полураспада до 20—25 дней. Для него характерны свойства преципитинов, антитоксинов, исполь­зуется для нейтрализации вирусов. В качестве антитела крови спо­собен фиксировать комплемент, менее активен в цитолитических реакциях. Соединяясь с клетками кожи, способен ее сенсибилизи­ровать, что может определять гиперчувствительность немедленно­го типа. Играет важную роль в защите новорожденных от инфек­ционного начала до тех пор, пока они не приобретут собственную иммунокомпетенцию.

Иммуноглобулины класса М (IgM) первыми появляются при изначальной антигенной стимуляции. В количественном отноше­нии они составляют до 10 % общего содержания иммуноглобули­нов в сыворотке крови. Имеют молекулярную массу 900 000 Да. Обладают большими функциональными возможностями: эффек­тивны в связывании комплемента, участвуют в реакциях агглюти­нации, опсонизации. Одна из молекулярных форм IgM является пусковым рецептором для подавляющего большинства первичных В-лимфоцитов. В аллергических реакциях не участвует.

Иммуноглобулины класса А (IgA) подразделяются на секретор­ные и сывороточные.

Секреторные синтезируются плазматическими клетками подслизистой оболочки, проникают через слизистую оболочку и обна­руживаются в ее секретах. Они играют роль первичного барьера в защитных механизмах органов пищеварения, верхних дыхательных путей и легких, мочеполовых органов, синовиальной жидкости, слизистых глаз против многих вирусных и бактериальных инфек­ций. Ответственны не только за местную защиту, но и, поступая в кровь через эпителиальные клетки, участвуют в формировании сис­темного иммунитета, в частности, при кишечных инфекциях. Боль­шое значение придают секреторному IgA молозива. В значительных количествах он содержится в секретах молочных желез, передается специальным механизмом новорожденным. У коров же содержание в молозиве IgA ниже, чем IgG. Совместно они обеспечивают за­щитную функцию у телят в раннем постнатальном периоде.

Сывороточный IgA секретируется плазматическими клетками красного костного мозга, лимфоузлов, селезенки, поступает в лимфу и кровь, где специфически взаимодействует с антигеном. Этот иммуноглобулин обладает агглютинационной способностью, преципитирует, образует иммунные комплексы, усиливает цитотоксичность лимфоцитов. При вирусных инфекциях обволакивает возбудителя, предотвращает его проникновение в клетку-мишень. Является важным компонентом системы нейтрализации аллерге­нов разного происхождения.

Иммуноглобулины класса Е (IgE) в сравнительно малых коли­чествах обнаруживаются в сыворотке крови и секретах. Основные свойства иммуноглобулинов этого класса сводятся к индукции выделения биогенных аминов и цитотоксической активности макрофагов, эозинофилов. IgE—эффекторы-реагины противопаразитарного иммунитета и аллергии. Участвуют в реализации ги­перчувствительности немедленного типа.

Иммуноглобулины класса D (IgD) присутствуют в незначи­тельном количестве в сыворотке крови и на мембране некоторых популяций лимфоцитов. Мембранные IgD располагаются на по­верхности лимфоцитов приматов, цыплят, крыс, но отсутствуют в сыворотке этих животных. В связи со сложностью выделения мало изучены, физиологическая роль их недостаточно ясна.