Формы иммунного ответа. Антитела и антителообразование

Антитела – это молекулы гликопротеинов, способные к специфическому связыванию с антигенными детерминантами (эпитопами) антигенов. Антитела относятся к классу гамма-глобулинов. Другие названия антител – иммуноглобулины (по предложению ВОЗ).

Схема строения IgG Fab- и Fc- фрагменты

Участок антитела только из тяжелых цепей – это Fc-фрагменты.

Fab фрагмент – состоит из легких и тяжелых цепей. Он представляет 2 Аг – связывающих центра.

Fc фрагмент (фрагмент кристаллизации, константный фрагмент) представлен тяжелыми цепями. Между фрагментами Fab и Fс находится шарнирная область для более прочного связывания Аг с Ат.

Активный центр антитела. Центр связывания с антигенной детерминантой называется активным центром антитела. Антитело строго комплементарно к тому антигену, на который оно образовалось. Работает по принципу «ключ-замок».

Свойство Аг-связывающего центра:

1. Аффинность – сродство антигена с антителом, мера сродства антигена с антителом;

2. Авидность – характеризует силу связывания Аг и Ат;

3. Валентность – это количество Аг-связывающих центров у определенного класса Ig.

Виды антител:

· Полное Ат как минимум 2 валентно, то есть имеет 2 Аг-связывающих центра и способно вызывать агрегацию Аг;

· Однако есть неполные Ат (блокирующие), их валентность 1. Аг-связывающий центр такого Ат дефектен, его комплекс только связывает или блокирует Аг.

Свойства Fc-фрагмента:

1. Фиксирует и активирует комплемент по классическому пути;

2. Обеспечивает прикрепление Ат к Fс-рецептору клеток;

3. Усиливает функцию фагоцитоза цитотоксических лимфоцитов;

4. Способствует прохождению IgG через плаценту;

5. Взаимодействует с А-белком Стафилококка.

По специфичности антигенных детерминант:

· Изотипы Ig – стабильные участки, характерные для всех антител данного класса, классифицируются по антигенной специфичности Н-цепей. (IgA, IgE, IgM, IgD, IgG).

· Аллотипы Ig – стабильные участки, характерные для всех антител данного класса, вырабатываемых данным конкретным организмом;

· Идиотипы Ig – вариабельные участки, аминокислотная последовательность которых специфична для антител против конкретного антигена.

Моноклональные АТ. Метод гибридом:

Моноклональные Ат – все молекулы Ig, продуцируемые одним клоном лимфоцитов, несущие один и тот же идиотип. Искусственное получение клеток-продуцентов моноклональных Ат стало возможным в ГИБРИДОМЕ. Гибридома – гибрид нормальной антителообразующей и опухолевой клетки, обладающей бессмертием опухолевой клетки и способностью к синтезу антител, наследованной от нормальной клетки. Это антитела, которые используются для диагностики и изучения злокачественных опухолей.

Расшифровка строения антител (Портер и Эдельман 1958г.). У млекопитающих существует пять классов иммуноглобулинов, отличающихся по свойствам и строению: IgA, IgD, IgM, IgE, IgG.

Свойства IgM:

· 6% от всех иммуноглобулинов Ig=1,0+/- 0,3 г/л;

· Обнаруживается внутри сосудистого русла;

· Является главным иммуноглобулином первичного иммунного ответа;

· К этому классу относятся Ат к групповым Аг системы АВ0 крови;

· Наличие IgM к Аг конкретного возбудителя указывает на острый инфекционный процесс;

· Это основной класс, синтезируемый у новорожденных и младенцев.

Свойства IgG:

· 80% от всех иммуноглобулинов Ig=10+/-0,3 г/л;

· Обнаруживается в крови, лимфе, внесосудистых жидкостях организма;

· Единственный класс, который проникает через плаценту и обеспечивает пассивный иммунитет плода;

· Участвует в связывании и активации комплемента по классическому пути;

· Вырабатывается на поздних этапах иммунного ответа и является основным при вторичном иммунном ответе;

· Высокие титры IgG указывают на то, что организм находится на стадии выздоровления или конкретное заболевание перенесено недавно.

Свойства IgA:

a) Сывороточный:

· 13% от всех Ig = 1,9+/-0,1 г/л;

· Защищает слизистые оболочки ЖКТ и респираторного тракта от проникновения микроорганизмов;

· Нейтрализует энетеротоксин;

· Активирует комплемент и фагоцитоз;

· Участвует в местном иммунитете;

· Играет основную роль в иммунной защите вскармливаемых грудью детей от кишечных инфекций.

b) Секреторный находятся в секретах биологических жидкостей (слезы, молоко, секрет клеток кишечника).

Свойства IgD:

· 1% от всех Ig менее 1 г/л;

· Имеется на поверхности В-лимфоцитов;

· Участвует в развитии местного иммунитета;

· Участвует в дифференцировке В-клеток;

· Обладает антивирусной активностью;

· Участвует в аутоиммунных процессах.

Строение IgE:

0,002% от всех Ig=3,9 на 10 в -9 г/л

· IgE имеет существенное значение в развитии антигельминтозного иммунитета;

· IgE защищает участки тела, подверженные травматическим повреждениям и микробной атаке. Инициирует острое воспаление;

· Присутствует в малых количествах в сыворотке, связывается с тучными клетками;

· При контакте с аллергеном образуется комплекс: Аг+IgE+тучная клетка;

· Дегрануляция тучной клетки при образовании комплекса способствует появлению в крови БАВ (гистамин), которые и вызывают аллергические реакции.

Основные виды Ат:

В соответствии с типом их реакции на Аг:

- Антитоксические Ат – нейтрализуют или флоккулируют Аг. Участвуют в реакции нейтрализации (РН);

- Агглютинирующие Ат – агрегируют Аг, выявляются в реакциях с корпускулярными Аг или Аг, сорбированными на поверхности эритроцитов или латекса. Участвуют в реакции агглютинации (РА).

- Преципитирующие Ат – образуют комплекс с Аг только в растворе или геле. Участвуют в реакции преципитации (РП);

- Лизирующие Ат – вызывают разрушение клеток мишеней, взаимодействуя с комплементом. Участвуют в реакции связывания комплемента (РСК);

- Меченые флюорохромом – используются для выявления возбудителя. Участвуют в реакции иммунной флюоресценции (РИФ);

- Ат, конъюгированные с ферментом. Участвуют в реакции (ИФА).

Иммунные реакции проводятся In vitro для индикации или идентификации возбудителя.

Основные функции антител:

· Нейтрализация токсинов и вирусов;

· Опсонизация бактериальных клеток и антигенов, облегчающая их фагоцитоз;

· Активация комплемента комплексом АГ + АТ – иммунный комплекс.

Факторы, определяющие динамику и интенсивность синтеза Ат:

· Доза и физические свойства Аг;

· Способ введения;

· Кратность введения;

· Реактивность и резистентность организма.

Кратность введения АГ:

· Первичный ответ;

· Вторичный ответ.

Первичный иммунный ответ:

- Максимальный уровень антител при первичном гуморальном ответе наблюдается на 3-4 неделе и сохраняется в течение нескольких месяцев;

- Первоначально образуется IgM, затем преобладает синтез IgG;

- Низкая скорость антителообразования и сравнительно невысокие титры антител.

Динамика антителообразования:

· Лаг-фаза (3-5 суток) – происходит распознавание Аг и образование плазматических клеток;

· Лог-фаза (логарифмическая) – соответствует поступлению Ат в кровь (7-15 суток);

· Стационарная фаза (фаза плато) – стабилизация титра Ат (15-30 суток);

· Затухание ответа – выведение или катаболизирования Ат (1-6 месяцев).

Вторичный иммунный ответ. Особенности вторичного иммунного ответа:

· Отсутствие Лаг-фазы;

· Более высокий титр антител;

· Длительное циркулирование Ат.

Иммунологическая память

Иммунологическая память – способность организма отвечать на повторное введение антигена быстрым повышением титра антител или пролиферацией активных лимфоцитов. Формируется благодаря клеткам памяти Т- и В-лимфоцитов. Проявляется как ускоренный специфический ответ на повторное введение антигена. Постоянная рециркуляция лимфоцитов памяти способствует их мобильности и повсеместному распространению в организме для быстрого опознания Аг. Большая продолжительность жизни клеток памяти (причина – экспрессия ингибиторов апоптоза) обеспечивает длительное сохранение приобретенного иммунитета. Феномен иммунологической памяти используется в практике вакцинации людей. Лежит в основе аллергических заболеваний, в основе гемолитической болезни новорожденных (при резус-конфликте).

Иммунологическая толерантность – состояние ареактивности клеток к определенным антигенам. Иммунологическая толерантность характеризуется:

· Отсутвием ответа на антиген;

· Отсутствием элиминации антигена при повторном его введении;

· Отсутствием

Иммунная толерантность:

a) Физиологическая – толерантность к собственным антигенам.

b) Патологическая – толерантность к чужеродным антигенам чаще всего бактериям, вирусам, паразитам, клеткам злокачественных опухолей или трансплантата;

Мезанизмы патологической толерантности:

· Чрезмерное повышение активности Т-супрессоров;

· Ингибирование или блокада цитотоксических реакций клеточного иммунитета на соответсвующие Аг (чаще клеток опухоли);

· Перегрузка иммунокомпетентных клеток или иммуницитов избытком образующихся в организме или водимых из вне Аг.

c) Искусственная ( медицинская, индуцированная) – толерантность, воспроизводимая при помощи воздейтсвий, подавляющих активность иммунной системы.