Антитела. Природа, виды, функции антител. Динамика продукции при первичном и вторичном иммунном ответе

Антитела – специфические белки гамма-глобулиновой природы образующиеся в организме в ответ на антигенную стимуляцию и способные специфически взаимодействовать с антигеном (как in vivo так и in vitro в пробирке)
В соответствии с международной классификацией совокупность сывороточных белков, обладающих свойствами антител, называют иммуноглобулинами.
Уникальность антител заключается в том, что они способны специфически взаимодействовать только с тем антигеном который вызвал их образование.

Все иммуноглобулины являются иммунными, то есть образуются в результате иммунизации контакта антитела с антигеном.
По происхождению они подразделяются на:
- нормальные (анамнестические)- которые обнаруживаются в любом организме, как результат бытовой иммунизации.

- инфекционные антитела – которые накапливаются в организме в период инфекционного заболевания
- постинфекционные антитела которые обнаруживаются в организме после перенесенного инфекционного заболевания.
- поствакцинальные антитела – возникает после искусственной иммунизации.

Иммуноглобулины всегда специфичны антигенам, которые вызвали их образование.
Иммуноглобулины по специфичности также делятся на группы:
- группоспецифические
- видоспецифические
- вариантспецифические
- перекрестнореагирующие

В зависимости от локализации иммуноглобулины разделенны на 3 группы:
- сывороточные, находящиеся в кровяном русле.
- секреторные- содержатся в секретах содержимое желудка, в слюнных секретах, особенно много содержатся в грудном молоке. То есть это те иммуноглобулины ,которые обеспечивают местный иммунитет слизистых оболочек.
- поверхностные, находящиеся на поверхности иммунокомпитентных клеток, особенно на B- лимфоцитах.

Структурной единицей является мономер, который состоит из двух легких и двух тяжелых цепей. Класс G и сывороточные иммуноглобулин А являются мономерными, другие – это пентомерные то есть полимерные иммуноглобулины. У полимерных иммуноглобулинов имеется дополнительная полипептитная цепь, которая объединяет отдельные субъединицы.

Основные биологические свойства антител:
- специфичность – способность взаимодействия с определенным своим антигенном с соответствии эпитопом антигена и активного центра антител.

- валентность – количество антител способных реагировать с антигеном активных центров, это связанно с молекулярной организацией моно или полимер. Иммуноглобулины могут быть двух валентными (G) или поливалентными, пентомеры иммуноглобулина М имеют около 10 активных центров. Двух и более валентные антитела называют полными антителами. Не полные антитела имеют только один активный центр взаимодействующий с антигеном, который блокирует эффект на иммунологических реакциях (например на агглютинационные тесты), такие антитела выделяют в антиглобулиновой пробе Кубса) либо в реакции угнетения связывания комплимента.

- аффильность- это прочная связь между эпитопом антигена и активным центром антител (это зависит от их пространственного соответствия.
- авильность – интегральная характеристика в силу взаимодействия антигена и антител с учетом взаимодействия всех активных центров с эпитопами .Поскольку антигены зачастую поливалентные связь между различными антигеннами осуществляется благодаря нескольким антителам .

-гетерогенность обусловлена антигенными свойствами антитен ,обусловленные наличием в них трех видов антительных детерминант :
1.изотипические –принадлежность антител к определенному классу иммуноглобулинов.
2.аллотипические –обусловлены аллельными различиями иммуноглобулинов, кодирующиеся соответствующими аллельными генами.

3.идиотипические- отражают индивидуальные особенности иммуноглобулинов, определяемыми характеристиками активных центров молекул антител даже тогда, когда антитело к конкретному антигену относится к одному классу и даже алотипу, они характеризуются специфическими отличиями друг от друга.
Это зависит от особенности строения Ви-участков Н и R цепи множество различных вариантов их аминокислотной последовательности.

Характеристики конкретных классов иммуноглобулинов.
1.Иммуноглобулины класса G- это мономеры, включающие 4 суб. класса. Концентрация в крови от 5 до 17 грамм на литр, период распада антител около 3-4 недель. Это основной класс иммуноглобул0инов который защищает организм от бактерий, токсинов и вирусов. В наибольшем количестве иммуноглобулины класса G вырабатываются на стадии выздоровления (после инфекционного заболевания), их еще называют поздние антитела при вторичном иммуном ответе.

Иммуноглобулины G1 и G4 специфически через фрагменты связываются с возбудителем, то есть происходит опссонизация с возбудителем. Благодаря FC фрагментам иммуноглобулин G взаимодействует с FC фрагментами фагоцитов, способствуя фагоцитозу или лизису бактерии.

Иммуноглобулины класса G способны нейтрализовать бактериальный экзотоксин и связывать комплимент.
Только иммуноглобулины класса G способны проникать через плаценту и переходить от матери к плоду, то есть это единственный иммуноглобулин который проходит трансплацентарно.
Иммуноглобулины класса G относятся к категории поздних антител, они появляются позже и более длительно циркулируют в крови.

IgM- молекула этого иммуноглобулина представляет собой пентамерий lg, который состоит из 5 субъединиц, соединенных дисульфидными связями и их дополнительной еще одной цепью. Имеет 10 антиген связывающих центров.

Филогенетически это наиболее древний иммуноглобулин. Наиболее ранний класс иммуноглобулинов, который образуется при первичном попадании антигена в организм и это основной класс иммуноглобулинов который синтезируется у новорожденных и младенцев. Наличие LgM у новорожденных это как правило показатель внутриутробного заражениями такими инфекциями как (краснуха, таксоплазмоз, и другие внутриутробные инфекции, по скольку материнские антитела иммуноглобулинов через плаценту не проходят

Конценрация LgM в крови ниже чем LgG ( до 2х грамм на литр) период полу распада около недели, то есть разрушаются быстро.
LgM способны агглютинировать бактерии нейтрализовать вирусы и активизировать фагоцитоз, связывать экзотоксин в граммотрицательных бактерий. LgM обладают болше чем LgG авильностью- 10 активных центров, аффильность меньше чем LgG

LgA- выделяют сывороточные и секреторные:
-сывороточные от 0.4 до 0.2
- секреторные иммуноглобулины находятся в большом количестве в ротовой полости, слизистой носа и в пищеварительных соках. Они являются первой линией защиты слизистых, обеспечивая местный иммунитет.
Секреторный иммуноглобулин состоит из мономера,G цепи и гликопротеина, так назыаемого секреторного компонента.
LgА1 преобладает в сыворотке и субкласс второго LgА в экстраваскулярных секретах

Секретный компонент вырабатывается эпителиальными клетками слизистых оболочек (присоединяется к молекулам иммуноглобулина в момент прохождения последних через эпителиальные клетки. Секреторный компонент повышает устойчивость молекул секреторного компонента иммуноглобулина А к действию протелитических ферментов. Основная роль обеспечения местного иммунитета слизистых оболочек. Они препятствуют прикреплению бактерии к слизистой, обеспечивают синтез трансполимерных иммунных комплексов, нейтрализирует энтеротоксин и активирует фагоцитоз и систему комплимента.

LgЕ представляет собой мономер в сыворотке крови находящийся в очень низких концентрациях. Основную роль с фрагментами прикрепляется к тучным клеткам и базофилам и опосредует реакции гиперчувствительности немедленного типа. К этим LgЕ относятся антитела аллергии .Уровень иммуноглобулина повышается также при гельминтных инвазиях.

LgD мономеры обнаруживаются на поверхности развивающихся В лимфоцитов. В сыворотке находятся в крайне редких концентрациях .Их биологическая роль точно не установлена ,но полагают ,что они участвуют в дифференциации В клеток ,способствуют развитию анти и диапетического ответа ,участвуют в аутоиммунных процессах.

Динамика антителообразования .
Первичный и вторичный иммунный ответ,первичный возникает
-при первичном контакте с возбудителем антигена ,вторичный при вторичном .
Основные отличия первичного от вторичного
-продолжительность скрытого периода больше при первичном .
- количество синтезируемых антител больше при вторичном контакте

-последовательность синтеза антител различных классов при первичном контакте более длительно вырабатываются иммуноглобулины класса М ,при вторичном быстро синтезируются и преобладают иммуноглобулины класса G .Вторичный иммунный ответ обусловлен формированием клеток иммунной памяти,например, встреча возбудителя в период вакцинации .