Что представляют собой антитела

Что представляют собой антитела

Антитела (иммуноглобулины, ИГ, Ig) — вид белковых соединений плазмы крови, синтезирующихся плазматическими клетками в организме человека и других теплокровных животных в ответ на попадание в него чужеродных или потенциально опасных веществ (это молекулы из бактерий или вирусов, белковые токсины и т.п вещества, которые в соответствии с их ролью в имунном ответе называют антигенами). Для каждого антигена из В-лимфоцитов формируются соответствующие ему специализировавшиеся плазматические клетки, вырабатывающие специфичные для этого антигена антитела. Антитела прикрепляются к антигенам, связываясь с определённым эпитопом — характерным фрагментом поверхности или линейной аминокислотной цепи антигена. Антитела выполняют две функции: антиген-связывающую, то есть прямо мешают антигену приносить вред, и эффекторную, то есть вызывают тот или иной иммунный ответ, например, запускают классическую схему активации комплемента.

Содержание

Антитела являются особым классом гликопротеинов, имеющихся как в сыворотке крови, так и на поверхности B-лимфоцитов в виде мембраносвязанных рецепторов. Антитела состоят из двух лёгких и двух тяжёлых цепей. У млекопитающих выделяют пять классов антител (иммуноглобулинов) — IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, различающихся между собой по строению и аминокислотному составу тяжёлых цепей и по выполняемым эффекторным функциям.

Антитела являются важнейшим фактором специфического гуморального иммунитета.

История изучения [ править | править код ]

Самое первое антитело было обнаружено Берингом и Китазато в 1890 году, однако в то время о природе обнаруженного столбнячного антитоксина, кроме его специфичности и его присутствия в сыворотке иммунного животного, ничего определённого сказать было нельзя. Только с 1937 года — исследований Тиселиуса и Кабата, началось изучение молекулярной природы антител. Авторы использовали метод электрофореза белков и продемонстрировали увеличение гамма-глобулиновой фракции сыворотки крови иммунизированных животных. Адсорбция сыворотки антигеном, который был взят для иммунизации, снижала количество белка в данной фракции до уровня интактных животных.

Строение антител [ править | править код ]

Антитела являются относительно крупными (

150 кДа — IgG) гликопротеинами, имеющими сложное строение. Состоят из двух идентичных тяжёлых цепей (H-цепи, в свою очередь состоящие из VH, CН1, шарнира, CH2- и CH3-доменов) и из двух идентичных лёгких цепей (L-цепей, состоящих из VL— и CL— доменов). К тяжёлым цепям ковалентно присоединены олигосахариды. При помощи протеазы папаина антитела можно расщепить на два Fab (англ. fragment antigen binding — антиген-связывающий фрагмент) и один Fc (англ. fragment crystallizable — фрагмент, способный к кристаллизации). В зависимости от класса и исполняемых функций антитела могут существовать как в мономерной форме (IgG, IgD, IgE, сывороточный IgA), так и в олигомерной форме (димер-секреторный IgA, пентамер — IgM). Всего различают пять типов тяжёлых цепей (α-, γ-, δ-, ε- и μ-цепи) и два типа лёгких цепей (κ-цепь и λ-цепь).

Классификация по тяжёлым цепям [ править | править код ]

Различают пять классов (изотипов) иммуноглобулинов, различающихся:

Класс IgG классифицируют на четыре подкласса (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), класс IgA — на два подкласса (IgA1, IgA2). Все классы и подклассы составляют девять изотипов, которые присутствуют в норме у всех индивидов. Каждый изотип определяется последовательностью аминокислот константной области тяжёлой цепи.

Функции антител [ править | править код ]

Иммуноглобулины всех изотипов бифункциональны. Это означает, что иммуноглобулин любого типа распознает и связывает антиген, зачастую нейтрализуя его вред для организма, а затем активирует эффекторные механизмы иммунитета на борьбу с источником этих антигенов.

Одна область молекулы антител (Fab) определяет её антигенную специфичность, а другая (Fc) осуществляет эффекторные функции: связывание с рецепторами, которые экспрессированы на клетках организма (например, фагоцитах); связывание с первым компонентом (C1q) системы комплемента для инициации классического пути каскада комплемента.

  • IgG (молекулярная масса 146 кДа) является основным иммуноглобулином сыворотки здорового человека (составляет 70-75 % всей фракции иммуноглобулинов), наиболее активен во вторичном иммунном ответе и антитоксическом иммунитете. Благодаря малым размерам (коэффициент седиментации 7S) является единственной фракцией иммуноглобулинов, способной к транспорту через плацентарный барьер и тем самым обеспечивающей иммунитет плода и новорождённого. В составе IgG 2-3 % углеводов; два антигенсвязывающих Fab-фрагмента и один FC-фрагмент. Fab-фрагмент (50-52 кДа) состоит из целой L-цепи и N-концевой половины H-цепи, соединённых между собой дисульфидной связью, тогда как FC-фрагмент (48 кДа) образован C-концевыми половинами H-цепей. Всего в молекуле IgG 12 доменов (участки, сформированные из β-структуры и α-спиралей полипептидных цепей Ig в виде неупорядоченных образований, связанных между собой дисульфидными мостиками аминокислотных остатков внутри каждой цепи): по 4 на тяжёлых и по 2 на лёгких цепях.
  • IgM (молекулярная масса 970 кДа, наиболее крупные иммуноглобулины) появляются при первичном иммунном ответе B-лимфоцитами на ранее неизвестный антиген. Составляют до 10 % фракции иммуноглобулинов. Представляют собой пентамер основной четырёхцепочечной единицы, содержащей две μ-цепи. При этом каждый пентамер содержит одну копию полипептида с J-цепью (20 кДа), который синтезируется антителообразующей клеткой и ковалентно связывается между двумя соседними FC-фрагментами иммуноглобулина. Содержат 10-12 % углеводов. Образование IgM происходит ещё в пре-B-лимфоцитах, в которых первично синтезируются из μ-цепи; синтез лёгких цепей в пре-B-клетках обеспечивает их связывание с μ-цепями, в результате образуются функционально активные IgM, которые встраиваются в поверхностные структуры плазматической мембраны, выполняя роль антиген-распознающего рецептора; с этого момента клетки пре-B-лимфоцитов становятся зрелыми и способны участвовать в иммунном ответе.
  • IgA (молекулярная масса 500 кДа). Основной функцией IgA является защита слизистых оболочек дыхательных, мочеполовых путей и желудочно-кишечного тракта от инфекций. Синтезируются в основном плазматическими клетками слизистых оболочек в ответ на местное воздействие антигена. Время их полужизни — 6-7 суток. В организме человека IgA существует в двух формах — сывороточной и секреторной. Секреторный IgA представлен в димерной форме в комплексе с секреторным компонентом, содержится в серозно-слизистых секретах (например в слюне, слезах, молозиве, молоке, отделяемом слизистой оболочки мочеполовой и респираторной системы). Сывороточный IgA составляет 15-20 % всей фракции иммуноглобулинов, при этом 80 % молекул IgA представлено в мономерной форме у человека. Содержит 10-12 % углеводов.
  • IgD (молекулярная масса 175 кДа) составляет менее одного процента фракции иммуноглобулинов плазмы, содержится в основном на мембране некоторых В-лимфоцитов. Функции до конца не выяснены, предположительно является антигенным рецептором с высоким содержанием связанных с белком углеводов для В-лимфоцитов, ещё не представлявшихся антигену.
  • IgE (молекулярная масса 200 кДа) в свободном виде в плазме почти отсутствует. Способен осуществлять защитную функцию в организме от действия паразитарных инфекций, обуславливает многие аллергические реакции. Механизм действия IgE проявляется через связывание с высоким сродством (10 −10 М) с поверхностными структурами базофилов и тучных клеток, с последующим присоединением к ним антигена, вызывая дегрануляцию и выброс в кровь высоко активных аминов (гистамина и серотонина — медиаторов воспаления), на чём основано применение аллергических диагностических проб.
  • IgY обнаружены в крови кур и яичном желтке.

По мере созревания В-клетки переключаются от синтеза IgM и IgD на синтез IgG, IgA, IgE (при этом у клеток сохраняется способность синтезировать также IgM и IgD — вплоть до трёх классов одновременно). При переключении синтеза изотипов антигенная специфичность антител сохраняется.

Классификация по антигенам [ править | править код ]

  • антиинфекционные или антипаразитарные антитела, вызывающие непосредственную гибель или нарушение жизнедеятельности возбудителя инфекции либо паразита
  • антитоксические антитела, не вызывающие гибели самого возбудителя или паразита, но обезвреживающие вырабатываемые им токсины.
  • так называемые «антитела-свидетели заболевания», наличие которых в организме сигнализирует о знакомстве иммунной системы с данным возбудителем в прошлом или о текущем инфицировании этим возбудителем, но которые не играют существенной роли в борьбе организма с возбудителем (не обезвреживают ни самого возбудителя, ни его токсины, а связываются со второстепенными белками возбудителя).
  • аутоагрессивные антитела, или аутологичные антитела, аутоантитела — антитела, вызывающие разрушение или повреждение нормальных, здоровых тканей самого организма хозяина и запускающие механизм развития аутоиммунных заболеваний.
  • аллореактивные антитела, или гомологичные антитела, аллоантитела — антитела против антигенов тканей или клеток других организмов того же биологического вида. Аллоантитела играют важную роль в процессах отторжения аллотрансплантантов, например, при пересадке почки, печени, костного мозга, и в реакциях на переливание несовместимой крови.
  • гетерологичные антитела, или изоантитела — антитела против антигенов тканей или клеток организмов других биологических видов. Изоантитела являются причиной невозможности осуществления ксенотрансплантации даже между эволюционно близкими видами (например, невозможна пересадка печени шимпанзе человеку) или видами, имеющими близкие иммунологические и антигенные характеристики (невозможна пересадка органов свиньи человеку).
  • антиидиотипические антитела — антитела против антител, вырабатываемых самим же организмом. Причём эти антитела действуют не «вообще» против молекулы данного антитела, а именно против рабочего, «распознающего» участка антитела, так называемого идиотипа. Антиидиотипические антитела играют важную роль в связывании и обезвреживании избытка антител, в иммунной регуляции выработки антител. Кроме того, антиидиотипическое «антитело против антитела» зеркально повторяет пространственную конфигурацию исходного антигена, против которого было выработано исходное антитело. И тем самым антиидиотипическое антитело служит для организма фактором иммунологической памяти, аналогом исходного антигена, который остаётся в организме и после уничтожения исходных антигенов. В свою очередь, против антиидиотипических антител могут вырабатываться анти-антиидиотипические антитела и т. д.
Читайте также:  Узи яичек фото

Специфичность антител [ править | править код ]

Клонально-селекционная теория имеет в виду то, что каждый лимфоцит синтезирует антитела только одной определённой специфичности. И эти антитела располагаются на поверхности этого лимфоцита в качестве рецепторов.

Как показывают опыты, все поверхностные иммуноглобулины клетки имеют одинаковый идиотип: когда растворимый антиген, похожий на полимеризованный флагеллин, связывается со специфической клеткой, то все иммуноглобулины клеточной поверхности связываются с данным антигеном и они имеют одинаковую специфичность то есть одинаковый идиотип.

Антиген связывается с рецепторами, затем избирательно активирует клетку с образованием большого количества антител. И так как клетка синтезирует антитела только одной специфичности, то эта специфичность должна совпадать со специфичностью начального поверхностного рецептора.

Специфичность взаимодействия антител с антигенами не абсолютна, они могут в разной степени перекрестно реагировать с другими антигенами. Антисыворотка, полученная к одному антигену, может реагировать с родственным антигеном, несущим одну или несколько одинаковых или похожих детерминант. Поэтому каждое антитело может реагировать не только с антигеном, который вызвал его образование, но и с другими, иногда совершенно неродственными молекулами. Специфичность антител определяется аминокислотной последовательностью их вариабельных областей.

  1. Антитела и лимфоциты с нужной специфичностью уже существуют в организме до первого контакта с антигеном.
  2. Лимфоциты, которые участвуют в иммунном ответе, имеют антигенспецифические рецепторы на поверхности своей мембраны. У B-лимфоцитов рецепторы- молекулы той же специфичности, что и антитела, которые лимфоциты впоследствии продуцируют и секретируют.
  3. Любой лимфоцит несёт на своей поверхности рецепторы только одной специфичности.
  4. Лимфоциты, имеющие антиген, проходят стадию пролиферации и формируют большой клон плазматических клеток . Плазматические клетки синтезируют антитела только той специфичности, на которую был запрограммирован лимфоцит-предшественник. Сигналами к пролиферации служат цитокины, которые выделяются другими клетками. Лимфоциты могут сами выделять цитокины.

Вариабельность антител [ править | править код ]

Антитела являются чрезвычайно вариабельными (в организме одного человека может существовать до 10 8 вариантов антител). Всё разнообразие антител проистекает из вариабельности как тяжёлых цепей, так и лёгких цепей. У антител, вырабатываемых тем или иным организмом в ответ на те или иные антигены, выделяют:

  • Изотипическая вариабельность — проявляется в наличии классов антител (изотипов), различающихся по строению тяжёлых цепей и олигомерностью, вырабатываемых всеми организмами данного вида;
  • Аллотипическая вариабельность — проявляется на индивидуальном уровне в пределах данного вида в виде вариабельности аллелей иммуноглобулинов — является генетически детерминированным отличием данного организма от другого;
  • Идиотипическая вариабельность — проявляется в различии аминокислотного состава антиген-связывающего участка. Это касается вариабельных и гипервариабельных доменов тяжёлой и лёгкой цепей, непосредственно контактирующих с антигеном.

Контроль пролиферации [ править | править код ]

Наиболее эффективный контролирующий механизм заключается в том, что продукт реакции одновременно служит её ингибитором. Этот тип отрицательной обратной связи имеет место при образовании антител. Действие антител нельзя объяснить просто нейтрализацией антигена, потому что целые молекулы IgG подавляют синтез антител намного эффективнее, чем F(ab’)2 -фрагменты. Предполагают, что блокада продуктивной фазы T-зависимого B-клеточного ответа возникает в результате образования перекрестных связей между антигеном, IgG и Fc — рецепторами на поверхности B-клеток. Инъекция IgM усиливает иммунный ответ. Так как антитела именно этого изотипа появляются первыми после введения антигена, то на ранней стадии иммунного ответа им приписывается усиливающая роль.

Самое первое антитело было обнаружено Берингом и Китазато в 1890 году, однако в это время о природе обнаруженного столбнячного антитоксина, кроме его специфичности и его присутствия в сыворотке иммунного животного, ничего определенного сказать было нельзя. Только с 1937 года — исследований Тизелиуса и Кабата, начинается изучение молекулярной природы антител. Авторы использовали метод электрофореза белков и продемонстрировали увеличение гамма-глобулиновой фракции сыворотки крови иммунизированных животных. Адсорбция сыворотки антигеном, который был взят для иммунизации, снижала количество белка в данной фракции до уровня интактных животных.

Строение антител

Антитела являются относительно крупными (

150 кДа — IgG) гликопротеинами, имеющими сложное строение. Состоят из двух идентичных тяжелых цепей (H-цепи, в свою очередь состоящие из VH, CH1, шарнира, CH2 и CH3 доменов) и из двух идентичных лёгких цепей (L-цепей, состоящих из VL и CL доменов). К тяжелым цепям ковалентно присоединены олигосахариды. При помощи протеазы папаина антитела можно расщепить на два Fab (англ. fragment antigen binding — антиген-связывающий фрагмент) и один Fc (англ. fragment crystallizable — фрагмент, способный к кристаллизации). В зависимости от класса и исполняемых функций антитела могут существовать как в мономерной форме (IgG, IgD, IgE, сывороточный IgA) так и в олигомерной форме (димер-секреторный IgA, пентамер — IgM). Всего различают пять типов тяжелых цепей (α-, γ-, δ-, ε-и μ- цепи) и два типа легких цепей (κ-цепь и λ-цепь).

Классификация по тяжелым цепям

Различают пять классов (изотипов) иммуноглобулинов, различающихся:

  • величиной
  • зарядом
  • последовательностью аминокислот
  • содержанием углеводов

Класс IgG классифицируют на четыре подкласса (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), класс IgA — на два подкласса (IgA1, IgA2). Все классы и подклассы составляют девять изотипов, которые присутствуют в норме у всех индивидов. Каждый изотип определяется последовательностью аминокислот константной области тяжелой цепи.

Функции антител

Иммуноглобулины всех изотипов бифункциональны. Это означает, что иммуноглобулин любого типа

  • распознает и связывает антиген, а затем
  • усиливает киллинг и/или удаление иммунных комплексов, сформированных в результате активации эффекторных механизмов.

Одна область молекулы антител (Fab) определяет ее антигенную специфичность, а другая (Fc) осуществляет эффекторные функции: связывание с рецепторами, которые экспрессированы на клетках организма (например, фагоцитах); связывание с первым компонентом (C1q) системы комплемента для инициации классического пути каскада комплемента.

  • IgG является основным иммуноглобулином сыворотки здорового человека (составляет 70-75 % всей фракции иммуноглобулинов), наиболее активен во вторичном иммунном ответе и антитоксическом иммунитете. Благодаря малым размерам (коэффициент седиментации 7S, молекулярная масса 146 кДа) является единственной фракцией иммуноглобулинов, способной к транспорту через плацентарный барьер и тем самым обеспечивающей иммунитет плода и новорожденного. В составе IgG 2-3 % углеводов; два антигенсвязывающих Fab-фрагмента и один FC-фрагмент. Fab-фрагмент (50-52 кДа) состоит из целой L-цепи и N-концевой половины H-цепи, соединённых между собой дисульфидной связью, тогда как FC-фрагмент (48 кДа) образован C-концевыми половинами H-цепей. Всего в молекуле IgG 12 доменов (участки, сформированные из β-структуры и α-спиралей полипептидных цепей Ig в виде неупорядоченных образований, связанных между собой дисульфидными мостиками аминокислотных остатков внутри каждой цепи): по 4 на тяжёлых и по 2 на лёгких цепях.
  • IgM представляют собой пентамер основной четырехцепочечной единицы, содержащей две μ-цепи. При этом каждый пентамер содержит одну копию полипептида с J-цепью (20 кДа), который синтезируется антителообразующей клеткой и ковалентно связывается между двумя соседними FC-фрагментами иммуноглобулина. Появляются при первичном иммунном ответе B-лимфоцитами на неизвестный антиген, составляют до 10 % фракции иммуноглобулинов. Являются наиболее крупными иммуноглобулинами (970 кДа). Содержат 10-12 % углеводов. Образование IgM происходит ещё в пре-B-лимфоцитах, в которых первично синтезируются из μ-цепи; синтез лёгких цепей в пре-B-клетках обеспечивает их связывание с μ-цепями, в результате образуются функционально активные IgM, которые встраиваются в поверхностные структуры плазматической мембраны, выполняя роль антиген распознающего рецептора; с этого момента клетки пре-B-лимфоцитов становятся зрелыми и способны участвовать в иммунном ответе.
  • IgA сывороточный IgA составляет 15-20 % всей фракции иммуноглобулинов, при этом 80 % молекул IgA представлено в мономерной форме у человека. Секреторный IgA представлен в димерной форме в комплексе секреторным компонентом, содержится в серозно-слизистых секретах (например в слюне, слезах, молозиве, молоке, отделяемом слизистой оболочки мочеполовой и респираторной системы). Содержит 10-12 % углеводов, молекулярная масса 500 кДа.
  • IgD составляет менее одного процента фракции иммуноглобулинов плазмы, содержится в основном на мембране некоторых В-лимфоцитов. Функции до конца не выяснены, предположительно является антигенным рецептором с высоким содержанием связанных с белком углеводов для В-лимфоцитов, еще не представлявшихся антигену. Молекулярная масса 175 кДа.
  • IgE в свободном виде в плазме почти отсутствует. Способен осуществлять защитную функцию в организме от действия паразитарных инфекций, обуславливает многие аллергические реакции. Механизм действия IgE проявляется через связывание с высоким сродством (10 −10 М) с поверхностными структурами базофилов и тучных клеток, с последующим присоединением к ним антигена, вызывая дегрануляцию и выброс в кровь высоко активных аминов (гистамина и серотонина — медиаторов воспаления). 200 кДа.
Читайте также:  Газы с запахом сероводорода

Классификация по антигенам

  • антиинфекционные или антипаразитарные антитела, вызывающие непосредственную гибель или нарушение жизнедеятельности возбудителя инфекции либо паразита
  • антитоксические антитела, не вызывающие гибели самого возбудителя или паразита, но обезвреживающие вырабатываемые им токсины.
  • так называемые «антитела-свидетели заболевания», наличие которых в организме сигнализирует о знакомстве иммунной системы с данным возбудителем в прошлом или о текущем инфицировании этим возбудителем, но которые не играют существенной роли в борьбе организма с возбудителем (не обезвреживают ни самого возбудителя, ни его токсины, а связываются со второстепенными белками возбудителя).
  • аутоагрессивные антитела, или аутологичные антитела, аутоантитела — антитела, вызывающие разрушение или повреждение нормальных, здоровых тканей самого организма хозяина и запускающие механизм развития аутоиммунных заболеваний.
  • аллореактивные антитела, или гомологичные антитела, аллоантитела — антитела против антигенов тканей или клеток других организмов того же биологического вида. Аллоантитела играют важную роль в процессах отторжения аллотрансплантантов, например, при пересадке почки, печени, костного мозга, и в реакциях на переливание несовместимой крови.
  • гетерологичные антитела, или изоантитела — антитела против антигенов тканей или клеток организмов других биологических видов. Изоантитела являются причиной невозможности осуществления ксенотрансплантации даже между эволюционно близкими видами (например, невозможна пересадка печени шимпанзе человеку) или видами, имеющими близкие иммунологические и антигенные характеристики (невозможна пересадка органов свиньи человеку).
  • антиидиотипические антитела — антитела против антител, вырабатываемых самим же организмом. Причём это антитела не «вообще» против молекулы данного антитела, а именно против рабочего, «распознающего» участка антитела, так называемого идиотипа. Антиидиотипические антитела играют важную роль в связывании и обезвреживании избытка антител, в иммунной регуляции выработки антител. Кроме того, антиидиотипическое «антитело против антитела» зеркально повторяет пространственную конфигурацию исходного антигена, против которого было выработано исходное антитело. И тем самым антиидиотипическое антитело служит для организма фактором иммунологической памяти, аналогом исходного антигена, который остаётся в организме и после уничтожения исходных антигенов. В свою очередь, против антиидиотипических антител могут вырабатываться анти-антиидиотипические антитела и т. д.

Специфичность антител

Клонально-селекционная теория имеет в виду то, что каждый лимфоцит синтезирует антитела только одной определенной специфичности. И эти антитела располагаются на поверхности этого лимфоцита в качестве рецепторов.

Как показывают опыты, все поверхностные иммуноглобулины клетки имеют одинаковый идиотип: когда растворимый антиген, похожий на полимеризованный флагеллин, связывается со специфической клеткой, то все иммуноглобулины клеточной поверхности связываются с данным антигеном и они имеют одинаковую специфичность то есть одинаковый идиотип.

Антиген связывается с рецепторами, затем избирательно активирует клетку с образованием большого количества антител. И так как клетка синтезирует антитела только одной специфичности, то эта специфичность должна совпадать со специфичностью начального поверхностного рецептора.

Специфичность взаимодействия антител с антигенами не абсолютна, они могут в разной степени перекрестно реагировать с другими антигенами. Антисыворотка, полученная к одному антигену, может реагировать с родственным антигеном, несущим одну или несколько одинаковых или похожих детерминант . Поэтому каждое антитело может реагировать не только с антигеном, который вызвал его образование, но и с другими, иногда совершенно неродственными молекулами. Специфичность антител определяется аминокислотной последовательностью их вариабельных областей.

  1. Антитела и лимфоциты с нужной специфичностью уже существуют в организме до первого контакта с антигеном.
  2. Лимфоциты, которые участвуют в иммунном ответе, имеют антигенспецифические рецепторы на поверхности своей мембраны. У B-лимфоцитов рецепторы- молекулы той же специфичности, что и антитела, которые лимфоциты впоследствии продуцируют и секретируют.
  3. Любой лимфоцит несет на своей поверхности рецепторы только одной специфичности.
  4. Лимфоциты, имеющие антиген, проходят стадию пролиферации и формируют большой клон плазматических клеток . Плазматические клетки синтезируют антитела только той специфичности, на которую был запрограммирован лимфоцит-предшественник. Сигналами к пролиферации служат цитокины, которые выделяются другими клетками. Лимфоциты могут сами выделять цитокины.

Вариабельность антител

Антитела являются чрезвычайно вариабельными (в организме одного человека может существовать до 10 8 вариантов антител). Все разнообразие антител проистекает из вариабельности как тяжёлых цепей, так и лёгких цепей. У антител, вырабатываемых тем или иным организмом в ответ на те или иные антигены, выделяют:

  • Изотипическая вариабельность — проявляется в наличии классов антител (изотипов), различающихся по строению тяжёлых цепей и олигомерностью, вырабатываемых всеми организмами данного вида;
  • Аллотипическая вариабельность — проявляется на индивидуальном уровне в пределах данного вида в виде вариабельности аллелей иммуноглобулинов — является генетически детерминированным отличием данного организма от другого;
  • Идиотипическая вариабельность — проявляется в различии аминокислотного состава антиген-связывающего участка. Это касается вариабельных и гипервариабельных доменов тяжёлой и лёгкой цепей, непосредственно контактирующих с антигеном.

Контроль пролиферации

Наиболее эффективный контролирующий механизм заключается в том, что продукт реакции одновременно служит ее ингибитором. Этот тип отрицательной обратной связи имеет место при образовании антител. Действие антител нельзя объяснить просто нейтрализацией антигена, потому что целые молекулы IgG подавляют синтез антител намного эффективнее, чем F(ab’)2 -фрагменты. Предполагают, что блокада продуктивной фазы T-зависимого B-клеточного ответа возникает в результате образования перекрестных связей между антигеном, IgG и Fc — рецепторами на поверхности B-клеток. Инъекция IgM, усиливает иммунный ответ. Так как антитела именно этого изотипа появляются первыми после введения антигена, то на ранней стадии иммунного ответа им приписывается усиливающая роль.

Рекомендуемая литература

  • А. Ройт, Дж. Брюсстофф, Д. Мейл. Иммунология- М.: Мир, 2000 — ISBN 5-03-003362-9
  • Иммунология в 3 томах / Под. ред. У. Пола.- М.:Мир, 1988
  • В. Г. Галактионов. Иммунология- М.: Изд. МГУ, 1998 — ISBN 5-211-03717-0

См. также

  • Моноклональные антитела
  • Абзимы — каталитически активные антитела
  • Иммунитет
  • Авидность, аффинность — характеристики связывания антигена и антитела
  • Специфическая соматическая рекомбинация

Для улучшения этой статьи желательно ? :

  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
Иммунная система / Иммунология
Системы Адаптивная иммунная система и Врожденная иммунная система · Гуморальная иммунная система и Клеточная иммунная система · Система комплемента (Анафилотоксины) · Intrinsic immunity
Антигены и антитела Антиген (Суперантиген, Аллерген) · Гаптены · Fab · Fc ·
Эпитоп (Линейный эпитоп, Конформационный эпитоп)
Антитела (Моноклональные антитела, Поликлональные антитела, Аутоантитела) · Polyclonal B cell response · Аллотипы антител · Изотипы антител · Идиотипы антител
Иммунный комплекс
Клетки иммунной системы
Лейкоциты

Антигенпредставляющие клетки: Дендритные клетки · Макрофаги · B-лимфоциты · Презентация антигена

Иммунитет и толерантность действие: Иммунитет · Autoimmunity · Аллергия · Воспаление · Кросс-реактивность
бездействие: Иммунологическая толерантность (Central, Peripheral, Clonal anergy, Clonal deletion) · Иммунодефицит
Рецепторы Т-клеточный рецептор · Fc рецептор
Иммуногенетика Соматический гипермутагенез · V(D)J рекомбинация · Класс-переключение · Главный комплекс гистосовместимости/HLA · Гистосовместимость
Вещества Цитокины · Опсонин · Cytolysin
Другое Диагностическая иммунология
Органы иммунной системы Тимус · Селезёнка · Лимфатические узлы · Кровь · Костный мозг · Лимфа · Заболевания иммунной системы (Иммунодефицит)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Антитела" в других словарях:

Антитела — белки, вырабатываемые плазматическими клетками (разновидность В лимфоцитов) в ответ на попадание в организм чужеродных веществ, называемых антигенами. Например, микроорганизмы, такие, как бактерии и вирусы, заставляют лимфоциты вырабатывать… … Медицинские термины

антитела — тел; мн. (ед. антитело, а; ср.). Белки, вырабатываемые организмом человека или теплокровного животного при попадании в него чужеродных веществ и микроорганизмов (антигенов), нейтрализующие их вредное действие. * * * антитела глобулярные белки… … Энциклопедический словарь

АНТИТЕЛА — глуболярные белки, обладающие способностью специфически связываться с антигенами. (см. ИММУНОГЛОБУЛИНЫ, АНТИГЕН АНТИТЕЛО РЕАКЦИЯ). .(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг … Биологический энциклопедический словарь

АНТИТЕЛА — АНТИТЕЛА, белки (иммуноглобулины) плазмы крови человека и теплокровных животных, образующиеся при попадании в организм различных антигенов и способные специфически связываться с этими антигенами. Защищают организм от инфекционных заболеваний:… … Современная энциклопедия

Антитела — АНТИТЕЛА, белки (иммуноглобулины) плазмы крови человека и теплокровных животных, образующиеся при попадании в организм различных антигенов и способные специфически связываться с этими антигенами. Защищают организм от инфекционных заболеваний:… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

АНТИТЕЛА — [ Словарь иностранных слов русского языка

АНТИТЕЛА — белковые вещества, образующиеся в плазме крови человека и теплокровных животных в ответ на проникновение в организм антигенов. Антитела обладают специфическим действием, поэтому входят в химическую реакцию только с данными антигенами. Антитела… … Экологический словарь

АНТИТЕЛА — АНТИТЕЛА, по теории Эрлиха (Ehrlich) вещества, появляющиеся в сыворотке при проникновении в организм антигена (см.), т. е. при заразных болезнях, при иммунизации микробами и их ядами, при парэнте ральном введении в организм ферментов, белков, а… … Большая медицинская энциклопедия

АНТИТЕЛА — глобулярные белки (иммуно глобулины) плазмы крови человека и теплокровных животных, обладающие способностью специфически связываться с антигенами. Взаимодействуя с микроорганизмами, препятствуют их размножению или нейтрализуют выделяемые ими… … Большой Энциклопедический словарь

Читайте также:  Какие таблетки для медикаментозного прерывания беременности лучше

АНТИТЕЛА — АНТИТЕЛА, ел, ед. антитело, а, ср. (спец.). Сложные белки вещества, образующиеся в организме при введении в него чужеродных веществ и нейтрализующие их вредное действие. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

антитела — белки группы иммуноглобулинов, образующиеся в организме человека и теплокровных животных в ответ на попадание в него веществ (антигенов) и нейтрализующие их вредное действие. Основные формы проявления активности А. – агглютинация, преципитация,… … Словарь микробиологии

Лабораторные тесты необходимы для постановки правильного диагноза, помогают врачам определить тяжесть заболевания, степень поражения внутренних органов, выбрать лучшую схему лечения. Анализ крови на антитела в обязательном порядке проводят беременным женщинам и тем пациентам, у которых есть нарушения в работе иммунной, репродуктивной или мочеполовой системы, щитовидной железы.

Разновидности антител

За разные периоды жизни человеческий организм «знакомится» с различными возбудителями заболеваний, химическими веществами (бытовой химией, лекарственными препаратами), продуктами распада собственных клеток (например, при ранениях, воспалении, гнойных поражениях кожи). В ответ на это он начинает продуцировать собственные иммуноглобулины или антитела в крови – это особые белковые соединения, сформированные из лимфоцитов и выступающие в качестве стимуляторов иммунитета.

В иммунологических лабораториях выделяют пять типов антител, каждый из которых действует строго на определенные антигены:

  • IgM – первый иммуноглобулин, который начинает вырабатываться при попадании в организм инфекции. Его роль – стимулировать иммунитет на первичную борьбу с болезнью.
  • IgG – появляется спустя 3-5 дней после начала болезни. Он формирует устойчивый иммунитет к инфекциям, отвечает за эффективность вакцинации. Этот класс белковых соединений настолько мал в размерах, что может проникать сквозь плацентарный барьер, формируя первичный иммунитет плода.
  • IgA – защищают желудочно-кишечный тракт, мочевыводящую систему и дыхательные пути от вирусов, бактерий, микробов. Они связывают чужеродные объекты, не давая им закрепиться на стенках слизистых оболочек.
  • IgE – активизируются для защиты организма от паразитов, грибков и аллергенов. Локализуются в основном в бронхах, подслизистой кожи, кишечнике и желудке. Принимают участие в формировании вторичного иммунитета. В свободном виде в плазме крови практически отсутствуют.
  • IgD – не до конца изученная фракция. Считается, что данные агенты отвечают за формирование местного иммунитета, начинают вырабатываться при обострении хронических инфекций или миеломной болезни. В сыворотке крови составляют менее 1% фракции всех иммуноглобулинов.

Все они могут как свободно находится в плазме крови, так и прикрепляться к поверхности инфицированных клеток. Распознав антиген, специфические белки соединяются с ним при помощи хвоста. Он служит своеобразным сигналом для специализированных иммунных клеток, которые отвечают за нейтрализацию чужеродных объектов. В зависимости от того, как взаимодействуют белки с антигенами, их подразделяют на несколько видов:

  • Антиинфекционные или антипаразитарные – связываются с телом патогенных микроорганизмов, приводя к их гибели.
  • Антитоксические – не влияют на жизнедеятельность инородных тел, но обезвреживают вырабатываемые ими токсины.
  • Аутоантитела – запускают механизм развития аутоиммунных нарушений, атакуя здоровые клетки организма-хозяина.
  • Аллореактивные – иммуноглобулины, которые выступают против антигенов тканей и клеток других организмов, того же биологического вида. Анализ на определение антител данной фракции проводится при трансплантации (пересадке) почек, печени, костного мозга.
  • Изоантитела – специфические белковые соединения вырабатываются против агентов клеток других биологических видов. Наличие антител в крови делает невозможным трансплантацию органов между эволюционно и иммунологически схожими видами (к примеру, пересадку сердца от шимпанзе к человеку).
  • Антиидиотипические – белковые соединения, предназначенные для нейтрализации избытка собственных антител. Кроме того, данная фракция иммуноглобулинов запоминает структурное строение патогенных клеток, против которых было выработано исходное антитело, и воспроизводит ее при повторном попадании чужеродного агента в кровь.

Анализ крови на антитела

Современной методикой лабораторной диагностики разных заболеваний считается исследование крови ИФА (иммунофлюоресцентный анализ). Данный тест на антитела помогает определить титр (активность) иммуноглобулинов, их класс и установить, на какой стадии развития находится патологический процесс. Метод проведения исследования состоит из нескольких этапов:

  1. Для начала лаборант получает у пациента образец биологической жидкости – сыворотку крови.
  2. Полученный образец помещают на специальную пластиковую планшетку с лунками, в которых уже содержатся очищенные антигены искомого возбудителя или белка (в случае, если антиген необходимо определить).
  3. В лунки добавляют специальное красящее вещество, которое в случае положительной ферментной реакции окрашивает иммунные комплексы.
  4. По плотности окрашивания лаборант делает вывод о результатах анализа.

Для проведения теста исследователям понадобится от одного до трех дней. Само исследование бывает двух типов: качественное и количественное. В первом случае подразумевается, что в образце крови будет найден или, напротив, отсутствовать искомый антиген. Количественный тест имеет более сложную цепную реакцию и помогает сделать выводы о концентрации антител в крови пациента, установить их класс, оценить как быстро развивается инфекционный процесс.

Зачем сдавать анализ на антитела

Тест ИФА проводится в самых разных ситуациях. К примеру, в последние годы данная методика активно используется в экспериментальной медицине для разработки новых лекарственных препаратов и при проведении клинических исследования. Анализ на наличие антител в крови обязательно назначается до или во время беременности для выявления белковых соединений, активных по отношению к TORCH-инфекциям (заболеваний, которые передаются внутриутробно от матери к ребенку):

  • токсоплазмозу;
  • краснухе;
  • цитомегаловирусной инфекции;
  • вирусу герпеса.

Результаты теста помогают определить эффективность выбранной методики лечения, установить тип вируса, его активность. В клинической практике тест ИФА назначается по следующим показаниям:

  • Диагностика заболеваний, передающихся половым путем (ЗППП). К ним относятся: хламидиоз, уреаплазмоз, микоплазмоз, трихомониаз, сифилис.
  • Определение патологий щитовидной железы или других желез внутренней секреции.
  • Диагностика вирусных гепатитов С, В, D, А, Е, СПИДа или ВИЧ-инфекции.
  • Определение аллергена или соединений, ставших причиной интоксикации организма при отравлении, укусах змей или насекомых.
  • Определение типа сахарного диабета, резистентности тканей к инсулину.
  • Лечение бесплодия. Наличие в крови антиспермальных или антиовариальных антител становится причиной невозможности продуктивного зачатия.
  • Диагностика инфекционных заболеваний, передающихся контактно-бытовым, воздушно-капельным или фекально-оральным путем – глистных инвазий, дифтерии, столбняка, лептоспироза (болезнь, характеризующаяся поражением капилляров почек и печени), кори, ветрянки.
  • Диагностика или лечение онкологических заболеваний, болезней костного мозга.

Как сдать

В зависимости от образа жизни, типа питания, психоэмоционального состояния, состав крови любого человека постоянно меняется, поэтому перед началом исследования необходимо соблюдать определенный режим. Подготовка занимает 2-3 дня и предполагает соблюдение следующих правил:

  • Сдавать кровь на антитела необходимо из вены, утром и обязательно натощак. Забор проводит специалист при помощи стерильных инструментов в условиях стационара.
  • Для получения максимально точных результатов необходимо за 2 дня до сдачи биологического материала исключить из ежедневного рациона копченую, острую, соленую и жареную пищу. На этот же срок желательно полностью отказаться от курения, употребления алкогольных напитков или спиртосодержащих лекарств, фруктовых соков.
  • Если анализ назначен врачом для определения типа венерического заболевания, диагностики глистной инвазии, гепатита или краснухи, за несколько дней стоит перейти на молочную диету.
  • Нельзя сдавать материал на исследование после недавно перенесенного эмоционального потрясения, прохождения флюорографии, ультразвукового исследования, компьютерной или магнитно-резонансной томографии, физиопроцедур.

Расшифровка анализа крови на антитела

В диагностическом плане значимость представляют всего три типа иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgA. По их отклонению от нормы можно судить о наличии или отсутствии инфекции. Отрицательный результат анализа не является стопроцентным показателем того, что инфекционный процесс отсутствует. Это связано с тем, что после инфицирования на образование цепной реакции иммунитета требуется некоторое время – от 2-3 дней до 2-3 недель. Для подтверждения отрицательного результата тест ИФА необходимо повторить через некоторое время.

Наличие антител чаще говорит о том, что в крови присутствуют аллергены, вирусы, бактерии или другие микроорганизмы. При этом даже положительный результат не всегда считается патологией. К примеру, выработкой дополнительных иммуноглобулинов организм может отреагировать на неправильно подобранное лечение, зачатие, трансплантацию органов. В целом, результаты исследования помогают ответить на следующие вопросы:

  • насколько полноценно иммунитет отвечает на инфекцию, необходимо ли предпринимать дополнительные меры лечения;
  • на какой стадии прогрессирования находится болезнь;
  • есть ли у человека онкологические заболевания;
  • как протекает процесс приживания имплантов;
  • какое вещество стало причиной развития аллергии;
  • произошло ли заражение вирусами, паразитами, бактериями и как давно;
  • обострилось ли хроническое заболевание.

Иммуноглобулин класса А является одним из важных для дифференциальной диагностики. Он присутствует в организме постоянно и составляет примерно 10-25% всех фракций иммуноглобулинов. Референсные значения IgA могут различаться в зависимости от возраста и пола:

Ссылка на основную публикацию
Что лучше трентал или вазонит
Only links mode Only links mode Only links mode
Что делать когда сильный токсикоз
Тяжелый токсикоз беременных: проявления, лечение, профилактика Cильный токсикоз отравляет многим женщинам не только радость известия о беременности, но и весь...
Что делать после алкогольного опьянения
23.01.2015 Любовь Бриман Последнее обновление: 05.10.2019 Тяжесть опьянения зависит от дозы и крепости алкоголя. Состояние человека и чувствительность его организма...
Что лучше сумамед или флемоксин солютаб
Сумамед и Флемоксин Солютаб являются наиболее часто назначаемыми антибиотиками при инфекционных болезнях дыхательных путей. И, хотя перечень заболеваний, при которых...
Adblock detector