Иммуноглобулины: определение, структура.
Иммуноглобулинами называются белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют. При электрофорезе они локализуются в глобулиновых фракциях.
Иммуноглобулины состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры:
1. Первичная – это последовательность определенных аминокислот. Она строится из нуклеотидных триплетов, генетически детерминируется и определяет основные последующие структурные особенности.
2. Вторичная определяется конформацией полипептидных цепей.
3. Третичная определяет характер расположения отдельных участков цепи, создающих пространственную картину.
4. Четвертичная характерна для иммуноглобулинов. Из четырех полипептидных цепей возникает биологически активный комплекс. Цепи попарно имеют одинаковую структуру.
Любая молекула иммуноглобулина имеет Y-образную форму и состоит из 2 тяжелых (Н) и 2 легких (L) цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками. Каждая молекула ИГ имеет 2 одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab (англ. Fragment antigen binding) и один Fc-фрагмент (англ. Fragment cristalisable), с помощью которого ИГ комплементарно связываются с Fc-рецепторами клеточной мембраны.
Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы ИГ достаточно разнообразны (вариабельны), а отдельные области этих цепей отличаются особенно выраженным разнообразием (гипервариабельностью). Остальные участки молекулы ИГ относительно низменны (константны). В зависимости от строения констатных областей тяжелых цепей ИГ разделяются на классы (5 классов) и подвиды (8 подвидов). Именно эти константные области тяжелых цепей, существенно отличаясь по аминокислотному составу у различных классов ИГ, в конечном итоге определяют особые свойства каждого класса антител:
IgM активируют систему комплемента;
IgE связывается со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов с высвобождением из этих клеток медиаторов аллергии;
IgA секретируется в различные жидкости организма, обеспечивая секреторный иммунитет;
IgD функционирует в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена;
IgG проявляет разнообразные виды активности, в том числе способность проникать через плаценту.
Молекулы каждого класса ИГ могут существовать в виде свободных антител и в виде молекул, прикрепленных к клеточной мембране (т.е. служить в качестве рецепторов В-лимфоцитов), что обеспечивается структурными различиями концевых участков этих двух разновидностей молекул.
Классы иммуноглобулинов.
С помощью физико-химических и иммунологических методов доказано существование 5 классов ИГ у человека и от 3 до 6 у различных видов животных.
Иммуноглобулины G, IgG
Иммуноглобулины G – это мономеры, включающие 4 субкласса (IgG1 – 77%; IgG2 – 11%; IgG3 – 9%; IgG4 – 3%), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. Их содержание в сыворотке крови колеблется от 8 до 16,8 мг/мл, период полураспада составляет 20-28 дней, а синтезируется в течение суток от 13 до 30 мг/кг. На их долю приходится 80% от общего содержания ИГ. Они защищают организм от инфекций. Антитела субклассов IgG1 и IgG4 специфически связываются через Fc-фрагменты с возбудителем (иммунное опсонирование), а благодаря Fc-фрагментам взаимодействуют с Fc-рецепторами фагоцитов (макрофагов, полиморфноядерных лейкоцитов), способствуя тем самым фагоцитозу возбудителя. IgG4 участвует в аллергических реакциях и не способен фиксировать комплемент.
Антитела класса IgG играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях, вызывая гибель возбудителя с участием комплемента и опсонизируя фагоцитарные клетки. Они проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных. Они способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.
Иммуноглобулины М, IgM
Иммуноглобулины М – это наиболее «ранние» из всех классов ИГ, включающие 2 субкласса: IgM1 (65%) и IgM2 (35%). Их концентрация в сыворотке крови колеблется от 0,5 до 1,9 г/л или 6% от общего содержания ИГ. За сутки синтезируется 3-17 мг/кг, а период их полураспада составляет 4-8 суток. Они не проникают через плаценту. IgM появляется у плода и участвует в антиинфекционной защите. Они способны агглютинировать бактерий, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент. IgM играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, в активации фагоцитоза. Значительное повышение концентрации IgM в крови наблюдается при ряде инфекций (малярия, трипаносомозе) как у взрослых, так и у новорожденных. Это показатель внутриутробного заражения возбудителя краснухи, сифилиса, токсоплазмоза, цитомегалии. IgM – это антитела, образующиеся на ранних сроках инфекционного процесса. Они отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.
Иммуноглобулины А, IgA
Иммуноглобулины А – это секреторные ИГ, включающие 2 субкласса: IgA1 (90%) и IgA2 (10%). Содержание IgA в сыворотке крови колеблется от 1,4 до 4,2 г/л или 13% от общего количества ИГ; ежедневно синтезируется от 3 до 50 мкг/кг. Период полураспада антител составляет 4-5 суток. IgA содержится в молоке, молозиве, слюне, в слезном, бронхиальном и желудочно-кишечном секрете, желчи, моче. В состав IgA входит секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию ферментов. Это основной вид ИГ, участвующих в местном иммунитете. Они препятствуют прикреплению бактерий к слизистой, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент. IgA не определяется у новорожденных. В слюне он появляется у детей в возрасте 2 месяца., причем первым обнаруживается секреторный компонент SC, и только позднее полная молекула SIgA. Возраст 3 мес. многими авторами определяется как критический период; этот период особенно важен для диагностики врожденной или транзиторной недостаточности местного иммунитета.
Иммуноглобулины Е, IgE
Иммуноглобулины D, IgD
Иммуноглобулины D – это мономеры; их содержание в крови составляет 0,03-0,04 г/л или 1% от общего количества ИГ; в сутки их синтезируется от 1 до 5 мг/кг, а период полураспада колеблется в пределах 2-8 дней. IgD участвуют в развитии местного иммунитета, обладают антивирусной активностью, в редких случаях активируют комплемент. Плазматические клетки, секретирующие IgD, локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани. IgD выявляются на В-клетках и отсутствуют на моноцитах, нейтрофилах и Т-лимфоцитах. Полагают, что IgD участвуют в дифференцировке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвуют в аутоиммунных процессах.
Основная масса IgM и IgD находится в плазме, а IgG и IgA распределяются примерно в одинаковых соотношениях между плазмой и межсосудистой тканью. IgG проходит через плаценту к плоду, и к моменту родов их концентрация достигает максимума, но однако быстро снижается и в этой связи ребенок в 3-4-месячном возрасте наименее устойчив к инфекционным заболеваниям.
Микробиология: конспект лекций Ткаченко Ксения Викторовна
2. Классы иммуноглобулинов и их свойства
Существует пять классов иммуноглобулинов у человека.
1. Иммуноглобулины G – это мономеры, включающие в себя четыре субкласса (IgG1; IgG2; IgG3; IgG4), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. Антитела субклассов IgG1 и IgG4 специфически связываются через Fc-фрагменты с возбудителем (иммунное опсонирование), а благодаря Fc-фрагментам взаимодействуют с Fc-рецепторами фагоцитов, способствуя фагоцитозу возбудителя. IgG4 участвует в аллергических реакциях и неспособен фиксировать комплемент.
Свойства иммуноглобулинов G:
1) играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях;
2) проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных;
3) способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.
2. Иммуноглобулины М включают в себя два субкласса: IgM1 и IgM2.
Свойства иммуноглобулинов М:
1) не проникают через плаценту;
2) появляются у плода и участвуют в антиинфекционной защите;
3) способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент;
4) играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, активации фагоцитоза;
5) образуются на ранних сроках инфекционного процесса;
6) отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.
3. Иммуноглобулины А – это секреторные иммуноглобулины, включающие в себя два субкласса: IgA1 и IgA2. В состав IgA входит секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию ферментов.
Свойства иммуноглобулинов А:
2) участвуют в местном иммунитете;
3) препятствуют прикреплению бактерий к слизистой;
4) нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент.
4. Иммуноглобулины Е – это мономеры, содержание которых в сыворотке крови ничтожно мало. К этому классу относится основная масса аллергических антител – реагинов. Уровень IgE значительно повышается у людей, страдающих аллергией и зараженных гельминтами. IgE связывается с Fc-рецепторами тучных клеток и базофилов.
Свойства иммуноглобулинов Е: при контакте с аллергеном образуются мостики, что сопровождается выделением БАВ, вызывающих аллергические реакции немедленного типа.
5. Иммуноглобулины D – это мономеры. Функционируют в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена. Плазматические клетки, секретирующие IgD, локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани.
Свойства иммуноглобулинов D:
1) участвуют в развитии местного иммунитета;
2) обладают антивирусной активностью;
3) активируют комплемент (в редких случаях);
4) участвуют в дифференцировке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа;
5) участвуют в аутоиммунных процессах.
Из книги Оперантное поведение автора Скиннер Беррес ФредерикКОЛИЧЕСТВЕННЫЕ СВОЙСТВА Совсем не просто получить кривую научения. Мы не можем полностью изолировать оперант и устранить все случайные помехи. Можно было бы построить кривую и показать, как частота поднятия головы на определенную высоту изменяется в зависимости от
Из книги Ступени эволюции интеллекта автора Сергеев Борис ФедоровичСтаршие классы Почемучки Тех, кому посчастливилось близко познакомиться с человекообразными обезьянами у нас на Севере, где они, помещенные за решетку и тщательно опекаемые человеком, освобождены от всех забот (добывания пищи, необходимости всегда быть начеку,
Из книги Поводыри. Типологические свойства автора Кожевников В АТипологические свойства ВНД Что такое типологические свойства ВНД?За основу взята концепция Теплова М.Б. (1896-1965 гг.) о четырёх основных типологических свойств ВНД.Выносливость - неизменяемость текущих нервных процессов даже под действием длительных дискомфортных
Из книги Микробиология: конспект лекций автора Ткаченко Ксения Викторовна3. Возбудители инфекций и их свойства Среди бактерий по способности вызывать заболевание выделяют:1) патогенные;2) условно-патогенные;3) сапрофитные.Патогенные виды потенциально способны вызывать инфекционное заболевание.Патогенность – это способность
Из книги Микробиология автора Ткаченко Ксения Викторовна1. Свойства и типы антигенов Антигены – это высокомолекулярные соединения. При попадании в организм вызывают иммунную реакцию и взаимодействуют с продуктами этой реакции: антителами и активированными лимфоцитами.Классификация антигенов.1. По
Из книги Болезни собак (незаразные) автора Панышева Лидия Васильевна1. Структура иммуноглобулинов Антитела (иммуноглобулины) – это белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют.Они состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры:1) первичную – это
Из книги Нерешенные проблемы теории эволюции автора Красилов Валентин Абрамович1. Морфология и культуральные свойства Возбудитель относится к роду Carinobakterium, виду C. difteria.Это тонкие палочки, прямые или слегка изогнутые, грамположительные. Для них характерен выраженный полиморфизм. На концах булавовидные утолщения – метахроматические зерна волютина.
Из книги Основы психофизиологии автора Александров Юрий1. Морфология и культуральные свойства Возбудитель относится к роду Mycobakterium, вид M. tuberculesis.Это тонкие палочки, слегка изогнутые, спор и капсул не образуют. Клеточная стенка окружена слоем гликопептидов, которые называются микозидами (микрокапсулами).Туберкулезная палочка
Из книги Гены и развитие организма автора Нейфах Александр Александрович13. Возбудители инфекций и их свойства Среди бактерий по способности вызывать заболевание выделяют:1) патогенные виды потенциально способны вызывать инфекционное заболевание;Патогенность – это способность микроорганизмов, попадая в организм, вызывать в его тканях и
Из книги Биология. Общая биология. 10 класс. Базовый уровень автора Сивоглазов Владислав ИвановичСвойства рентгеновских лучей Рентгеновские лучи проходят через непрозрачные тела и предметы, такие как, например, бумага, материя, дерево, ткани человеческого и животного организма и даже через определенной толщины металлы. Причем, чем короче длина волны излучения, тем
Из книги Антропология и концепции биологии автора Курчанов Николай АнатольевичВИДЫ И КЛАССЫ Прежде чем перейти от сообществ к видам, мы должны обсудить некоторые проблемы классификации: трудно говорить о происхождении видов, не решив, что такое вид. Еще Дарвин призывал прекратить надоевшие споры о виде, но не указал, как это сделать, поскольку его
Из книги автора5.2. Свойства тактильного восприятия Ощущение прикосновения и давления на кожу довольно точно локализуется человеком на определённом участке кожной поверхности. Эта локализация вырабатывается и закрепляется в онтогенезе при участии зрения и проприорецепции.
Из книги автора3. Молекулы иммуноглобулинов Молекула антитела - иммуноглобулина (ИГ) состоит из четырех полипептидных цепей - двух одинаковых больших (тяжелых) и двух одинаковых меньших (легких), связанных друг с другом S - S-мостиками. Специфичность взаимодействия молекулы ИГ с
Из книги автора4. Гены иммуноглобулинов Прежде всего мы должны рассмотреть, как организованы гены ИГ у будущих лимфоцитов до того, как эти клетки стали отличаться друг от друга, т. е. до того, как образовались разные их клоны. Очевидно, что так же организованы гены ИГ и у всех других
Из книги автораТаблица 4. Морфологические классы вирусов (по Г. Шлегелю,
Из книги автора3.3. Свойства генетической информации Одним из основателей современной генетики, выдающимся датским ученым В. Иоганнсеном были предложены базовые генетические термины: ген, аллель, генотип, фенотип. Введение термина «аллель» позволяет определить генотип как
Классы иммуноглобулинов состоят из иммунных молекул, нейтрализующих множество возбудителей инфекций и токсических веществ. Есть пять классов иммунных молекул, которые оказывают помощь организму при различного рода патологиях и инфекционных заболеваниях. Если уровень молекул снижен, то организм быстрее подвергается заражению.
Особенности иммуноглобулинов и их функции
Иммуноглобулины – антитела, что считаются одним с основных факторов иммунитета. Глобулярные белки, содержащиеся в сыворотке крови человека участвуют в исполнении функций гуморального иммунитета — защита, инструментами которой считаются иммуноглобулины крови, В-лимфоциты ими вырабатываемые.
Антитела гарантируют специфический иммунитет от определенных возбудителей заболеваний, токсических веществ, затем — антигенов. К примеру, при встрече организма с микробом герпеса, в крови формируются антитела непосредственно к этому типу вируса.
Иммуноглобулин – это защита больного от разных заболеваний, так как он наделен значимыми качествами:
- определяет чужеродные элементы в клетках, внутренних органах (бактерии либо их элементы);
- формирует новый иммунитет, взаимодействуя с антигеном;
- истребляет возникнувшие иммунные комплексы, образованные в результате взаимодействия антител с антигеном;
- после того, как человек переболеет этот компонент остается в организме насовсем, поэтому есть гарантия того, что заражения повторного не будет. Подобные элементы исполняют и другие функции.
Например, в организме содержатся антитела, что обезвреживают лишние иммуноглобулины (были в избытке). Из-за данных антител осуществляется отторжение пересаженных органов. Непосредственно по этой причине, тем больным, которые перенесли операцию по пересадке органа, необходимо регулярно принимать фармацевтические вещества для того, чтобы подавлять защитную реакцию.
При отдельных аутоиммунных болезнях есть вероятность формирования гликопротеинов с отсутствующими фрагментами легких цепей, которые атакуют ткани.
Что собой представляет иммунная система
Белковые соединения плазмы крови с нормальным показателем размещены на плоскости В–лимфоциты – отвечают за осуществление антителообразования гуморального иммунитета, содержатся в сыворотке крови. Подобным способом, классы антител гарантируют защиту от болезней, что заключается в выработке специфических антител (иммуноглобулинов). Иммунная реакция бывает специфическая и неспецифическая. Гликопротеины являются особым защитным ответом, обнаруживая и уничтожая патогенные микроорганизмы.
Понятие как моноклональные антитела могут образоваться клетками иммунной системы, которые относятся к одному клеточному клону. Белок глобулярного характера против стафилококка не действует на другие болезни, а только против стафилококка. В лечении такой вид антител синтезируют в лаборатории, поскольку иммунитет человека его не вырабатывает. При проникновении таких антител в организм они сразу побуждают компоненты иммунитета истребить целевые антигены, к примеру, можно говорить о клетках рака. Полученный иммунитет:
- Активный иммунитет образовывается самостоятельно организмом человека и возникает после того, как человек переболел, поэтому образовывается иммунитет к заболеванию. Так, организм человека имеет имманентную память.
- Пассивный иммунитет еще называют приобретенным иммунитетом. Для образования применяют сыворотку. Иммунитет держится до пары недель.
Классы и виды глобулярного белка (lg)
Есть пять классов этих белков - IgG, IgM, IgA, IgD и IgE, которые различаются по структуре. Рассмотрим все виды иммуноглобулинов по отдельности.
Иммуноглобулин G. Данный компонент причисляют к основному типу белков, что преобладают в сыворотке крови. Существует четыре подвида, которые могут функционировать по отдельности. Элемент указывает на различные проблемы в организме. О наличии данных нарушений можно узнать благодаря анализу крови. Такое исследование позволяет судить о возможном наличии или отсутствии воспаления, интоксикации организма. Производство белка совершается спустя пару суток после появления глобулярного белка класса М.
Потом продолжительное время белок сохраняется, не позволяя повторного возникновения инфекции, истребляя вредные токсические компоненты. Благодаря не очень большим масштабам белок свободно просачивается в плод в организме беременной женщины и защищает ребенка от вредоносного влияния разных инфекций. Признаком нормы этого иммуноглобулина G считается его содержимое — 75% от общего количества антител, пребывающих в теле человека.
Глобулярный белок G
Рассмотрим функциональные характеристики глобулярного белка G:
- просачиваются через плаценту, тем самым защищая малыша от болезней, и действует как природный иммунитет;
- интенсивно участвуют в образовании иммунной реакции;
- увеличивают поглощение вредных чужеродных частиц.
Иммуноглобулины G формируются при неотъемлемом участии Т-лимфоцитов. По этой причине влияния в иммунную концепцию, подобные, равно как кварцевание. Если использовать класс лекарственных препаратов, применяемых для искусственной иммуносупрессии, то уничтожается сочетание глобулярного белка G.
Иммуноглобулин М. Этот тип - главный защитник, что сразу вырабатывается при проникновении в организм небезопасных микроорганизмов. По размеру этот иммуноглобулин намного больше предыдущего типа. В организме женщины в положении они не могут просачиваться через плацентарный барьер, а выявляются исключительно потоке крови. Показатель нормы не выше 10%.
Глобулярный белок М
Функциональные характеристики глобулярного белка М:
- первыми соединяются в организм ребенка;
- считаются ранними антителами, которые вырабатываются при вирусах;
- увеличивают процесс, при котором клетки (фагоциты) захватывают и переваривают твердые частицы.
Иммуноглобулин E. Элементы этого вида довольно сложно повстречать в крови. Глобулярные белки возникают при формировании аллергической реакции организма. Кроме того белок может оберегать организм от отдельных инфекций. Когда обычный уровень иммуноглобулина E завышен, то значит, что есть предрасположенность больного к аллергии, в особенности хронический аллергический дерматит.
Иммуноглобулин A. Главное качество этого класса – защита слизистой от влияния микроорганизмов, чужеродных элементов. Иммуноглобулин А присутствует в секретах слез и слюны, а кроме того, в слизистой органов репродуктивной и мочевыделительной систем. Также в органах, обеспечивающих функцию внешнего дыхания. Сосредоточение белка A составляет 20%.
Глобулярный белок А
Функциональные характеристики глобулярного белка А:
- оберегают слизистые слоя;
- нейтрализуют вирусы и бактериальные токсины.
Иммуноглобулин D. Этот компонент располагается в крови в наименьшем числе – 1%. В главном IgD используется во врачебных составах, продающихся в аптеках.
Какая же главная функция глобулярного белка D? Иммуноглобулин действуют практически только в качестве мембранных рецепторов для антигенов.
Классы иммуноглобулинов помогают установить присутствие нарушений в организме и для назначения местной терапии. Непосредственно по этой причине анализ крови на определение антител применяется для обследования иммунитета, чтобы дать оценку положению здоровья и выявить уровень серьезности болезни.
Когда нужно сдавать анализ на иммуноглобулины
Исследование выполняют, когда появляются трудности в определении заключения, когда у пациента есть потомственная склонность к определенным болезням. Выполняют анализ на иммуноглобулины для обследования вирусных болезней:
- с характерным высыпанием сгруппированных пузырьков на коже и слизистых;
- диффузное воспаление печеночной ткани вследствие токсического, инфекционного либо аутоиммунного процесса;
- вирус, который вызывает цитомегаловирусную инфекцию;
- острая вирусная инфекция, спецификой которой считается поражение ротоглотки и лимфоузлов, селезенки.
Анализ может потребоваться при появлении инфекционного процесса в результате заражения половым путем:
Анализ на иммуноглобулин Е нужно сдавать и при заболеваниях аллергической природы. Если говорить о норме иммуноглобулина, то он не должен присутствовать вовсе. Когда показатель белка высокий, то это указывает на наследственную предрасположенность к синтезу специфических аллергических антител, то есть о появления болезней аллергического характера. В данном случае понадобится обязательный визит к аллергологу, иммунологу.
Анализ на иммуноглобулин G нужно сделать в последующих вариантах:
- для выявления дефектов функции иммунной системы;
- установление присутствия антител против болезни;
- чтобы узнать подходит ли медикаменты и есть ли от них положительный эффект.
Белок имеет также свой показатель нормы, который должен быть в рамках 70-57% от количества остальных видов.
Анализ на иммуноглобулин М важен для обследования на присутствие инфекционных болезней острого периода. Часто анализ на этот тип белка проводиться, чтобы подтвердить либо опровергнуть вирусное инфекционное заболевание. Возбудителем которого является ДНК-содержащий цитомегаловирус человека из семейства герпесвирусов и установление присутствия бактерии хеликобактер. Это провоцирует воспалительное заболевание желудка, двенадцатиперстной кишки. Норма иммуноглобулина составляет до 10%.
Анализ крови на белок А необходим при повторном появлении инфекционных болезней слизистых. Показатель нормы составляет до 15%. Кроме того кровь сдается при группе болезней, при которых вовлекаются разные органы и ткани с участием аутоантигенов.
Расшифровка иммуноферментного рассмотрения
Исследование крови на белок глобулярного характера можно сдать в любой лаборатории. По анализу можно узнать общее количество и единичные белковые фракции. Какой результат может получить каждый из пациентов, зависит от способов изучения в лабораториях. Так, в разных лабораториях можно получить разные результаты. Результат анализа и норму можно увидеть на бланке, однако после извлечения итогов рассмотрения точно также нужна консультация врача. Положительное исследование на белок группы G против определенного заболевания инфекционной природы считается нормальным показателем. И свидетельствует о присутствии иммунитета, образовавшегося после болезни либо выполнения предупредительной прививки.
2. Антитела. Классификация иммуноглобулинов. Динамика антителообразования.
Следовательно, антитела - это иммуноглобулины, вырабатываемые в ответ на введение антигена и способные специфически взаимодействовать с этим же антигеном.
Функции. Первичная функция состоит во взаимодсйствии их активных центров с комплементарными им детерминантами антигенов. Вторичная функция состоит в их способности: Нейтрализация токсинов,лизис бактерий.при.участии.комплимента,опсонизация и усиление фагацитоза,участвовать в распознавании «чужого» антигена и его связывание;нейтрализация внеклеточ вируса,цитотоксическое действие на вирус,
обеспечивать кооперацию.иммунокомпетентных клеток (макрофагов, Т- и В-лимфоцитов);участвовать в различных формах иммунного ответа.
Иммуноглобулины по структуре, антигенным и иммунобиологическим свойствам разделяются на пять классов:
IgM - 5-10% в крови,молек масса 900 000,5 мономеров, валентность 10,содерж.в сыворотке крови- 1г/л, синтезируется В-лимфоцитами,не проходит через плаценту,функции: первич.имун.ответ,может образовывать секреторную форму и выделяться в молоко,обеспечивает нейтрализацию,опсонизацию и маркирование антигена,осуществляет запуск комплимент-опосредованного цитолиза и антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.
IgG - 75-85%ур.крови,150 000 масса,1 мономер,валентность2, в сыворотке 12г/л,проходит через плаценту и обеспеч гуморал имунитет новорожденного в первые 3 месяца,участвует во 2-ом имун.ответе, синтезируется В-лимфацитами и плазматическими клетками,участвует в развитии аллерг.реакции 1-го типа, выделяется в секрет слизистых и в молоко путем диффузии.
IgA - 7-5% в крови молек.масса 170 000(сывороточный) или 350 000(секреторный), Сывороточный - 1 мономер,валентность 2,синтез. В-лимфоцитами и плазматич.клетками.Облад.высок. афинностью,не связ комплемент,не проходит через плацентарный барьер.Секреторный- 2 мономера,валентность 4,синтез.В-лимфоцитами,Секретор Ig-основной фактор спецефического гуморалного местного иммунитета слизистых оболочек ЖКТ,мочеполовой системы и респираторного тракта,он препятствует адгезии микробов на эпителиальных клетках и генерализации инфекции в пределах слизистых.
IgD - 1%в крови,масса 180 000,мономеры 1, валентость 2,в сыворотке 0,03г/л,является мембранным рецептором..
Молекулы иммуноглобулинов всех пяти классов состоят из полипептидных цепей: двух одинаковых тяжелых цепей Н и двух одинаковых легких цепей - L, соединенных между собой дисульфидными мостиками. Как в Н-, так и в L-цепях имеется вариабельная - V область, в которой последовательность аминокислот непостоянна, и константная - С область с постоянным набором аминокислот. В легких и тяжелых цепях различают NH 2 - и СООН-концевые группы.
При воздействии протеолитическим ферментом папаином иммуноглобулин расщепляется на три фрагмента: два не кристаллизующихся, содержащих детерминантные группы к антигену и названных Fab-фрагментами I и II и один кристаллизующий Fc-фрагмент. FabI- и FabII-фрагменты сходны по свойствам и аминокислотному составу и отличаются от Fc-фрагмента; Fab-и Fc-фрагменты являются компактными образованиями, соединенными между собой гибкими участками Н-цепи, благодаря чему молекулы иммуноглобулина имеют гибкую структуру.
Как Н-цепи, так и L-цепи имеют отдельные, линейно связанные компактные участки, названные доменами; в Н-цепи их по 4, а в L-цепи - по 2.
Активные центры, или детерминанты, которые формируются в V-областях, занимают примерно 2 % поверхности молекулы иммуноглобулина. В каждой молекуле имеются две детерминанты, относящиеся к гипервариабельным участкам Н-и L-цепей, т. е. каждая молекула иммуноглобулина может связать две молекулы антигена. Поэтому антитела являются двухвалентными.
Иммуноглобулины, в зависимости от особенностей строения константных областей тяжелых цепей, подразделяются на 5 основных классов: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. Каждый класс иммуноглобулинов характеризуется определенными свойствами и функциями.Иммуноглобулин G (молекулярный вес 160 000) составляет около 80% всех иммуноглобулинов человека и животных. Он содержится не только во внутрисосудистом русле, но легко проникает с экстраваскулярные пространства, где осуществляет важнейшую защитную функцию, благодаря токсиннейтрализующей, вируснейтрализую-щей, опсонизирующей и бактерицидной активности связанных с ним антител.
Особенно важное значение IgG у детей первых недель жизни, когда AT этого класса являются основными защитными факторами. В это время способность IgG проходить через клеточные мембраны обеспечивает проникновение IgG-антител матери через плацентарный барьер, а при грудном вскармливании - проникновение IgG-антител молока через слизистую оболочку кишечника новорожденного.
Иммуноглобулин А (молекулярный вес 170 000) - составляет около 16% сывороточных иммуноглобулинов и встречается в виде мономера (80%), димера (9S), три-мера (1 IS) и более крупных полимеров.
Сывороточный IgA у человека составляет менее 50% всего пула IgA. Кроме сыворотки крови он содержится в секретах кишечного и респираторного тракта, слезной жидкости, молока. Антитела этого класса осуществляют защиту слизистых оболочек от различных патогенных микроорганизмов, аллергенов и аутоантигенов.
Установлено, что IgA в основном функционирует на поверхности слизистых оболочек, непрерывно контактирующих с разнообразными антигенами. Это свойство IgA-антител тормозит развитие хронических местных воспалительных процессов. Связы-ваясь с антигенами, IgA-антитела задерживают их прилипание к поверхности клеток эпителия и препятствуют их проникновению во внутреннюю среду организма. В отличие от IgG- и IgM-антител, IgA-антитела не способны активировать комплемент по классическому пути и не вызывают выделения медиаторов воспаления при реакции с АГ.
Иммуноглобулин М (молекулярный вес 950 000) составляет 5-10% от общего количества иммуноглобулинов, а его концентрация в сыворотке приближается к 1 г/л.
На сегодняшний день идентифицировано 2 субкласса IgM, три четверти которого присутствует в сосудистом русле. Будучи пятивалентным, IgM прежде всего реагирует с нерастворимыми антигенами (агглютинация). При этом активация комплемента способствует проявлению цитотоксических эффектов.
К IgM-антителам относятся, например, изогемагглютинины, классический ревматоидный фактор, антитела, выявляемые в реакции Вассермана, большинство естественных антител, особенно против грамотрицательных бактерий.
IgM называют и макроглобулином, так как он является полимером и состоит из пяти четырехцепочных субъединиц (рис. 2).
IgM-антитела появляются на первом этапе иммунного ответа и находятся в основном в сосудистом русле. Поэтому им отведена важная защитная роль при бактериемии, на ранних стадиях различных инфекционных процессов.
Иммуноглобулин D (молекулярный вес 160 000) составляет всего 0,2% сывороточных иммуноглобулинов. IgD был обнаружен как парапротеин у больного миело-мой. Основная функция, очевидно, заключается в том, что на определенной стадии IgD выполняет роль антигенного рецептора В-лимфоцита. Во время беременности и при приеме пероральных противозачаточных средств концентрация IgD в сыворотке крови может возрастать почти вдвое. Также установлено, что с IgD могут быть связаны антитела против пенициллина, противоинсулиновые антитела у больных сахарным диабетом, некоторые другие аутоантитела.
Иммуноглобулин Е (молекулярный вес 190 000) присутствует в сыворотке в самой низкой концентрации (0,00002-0,0002 г/л). Однако IgE обладает высокой биологической активностью, цитофильностью, то есть способностью присоединяться к клеткам (тучным клеткам и базофилам), что приводит к их дегрануляции, выделению иазоактивных аминов, которые ответственны за проявление бронхиальной астмы, сенной лихорадки и других аллергических заболеваний. Уровень IgE существенно возрастает при некоторых инфекциях, особенно при глистных инвазиях. В настоящее нремя выделяют два вида IgE (общий и специфический).
К IgE относятся антитела типа реагинов. IgE не проходят через плаценту, не фиксируют комплемент, не переносят пассивную анафилаксию.
Рис. 11. Структура молекулы IgM