ВИДЫ 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

5.2. 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.

3. 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

4. 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

Таблица 4. Морфологические классы вирусов (по Г. Шлегелю,

3.3. 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

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

Иммуноглобулин G.
Количество G составляет около 70% всех сывороточных иммуноглобулинов.

Функции иммуноглобулинов G:
. проникают через плацентарный барьер, обеспечивая организму новорожденного ;
. активно участвуют в развитии иммунного ответа и одновременно регулируют его;
. являются поздними антителами против полисахаридных антигенов бактерий;
. участвуют в активации ;
. усиливают .

Иммуноглобулины G вырабатываются при обязательном участии . Поэтому воздействия на иммунную систему, такие, как облучение и прием иммунодепрессантов подавляют синтез иммуноглобулинов G.

Иммуноглобулин М.
Составляют 5 -10% от общего количества.

Функции иммуноглобулинов М:
. первыми синтезируются в организме новорожденного;
. являются ранними антителами против вирусов и грамотрицательных бактерий;
. участвуют в активации комплемента;
. усиливают фагоцитоз.

К классу иммуноглобулинов М принадлежат холодовые агглютинины, антитела против стрептококка, агглютинины групп крови. Иммуноглобулины М привлекают фагоциты в очаг инфекции и активируют фагоцитоз. Являются слабоспецифичными, могут связывать одновременно пять молекул антигена. Это приводит к образованию больших , что способствует более быстрому выведению антигенов из циркуляции, и предотвращает прикрепление антигенов к клеткам. Агглютинирующая и комплементсвязывающая способности иммуноглобулинов М в сотни раз выше, чем у иммуноглобулинов G.

Иммуноглобулин А.
Составляют 10 -15% от общего количества.

Функции иммуноглобулинов А:
. защищают слизистые оболочки;
. нейтрализуют вирусы и бактериальные токсины.

Иммуноглобулины А в больших количествах содержатся в слюне, слезах, желудочном и кишечном секретах, желчи, во влагалище, легких, бронхах, мочеполовых путях. Богатым источником иммуноглобулина А является грудное молоко. Этим обеспечивается защита детей первых месяцев жизни при естественном вскармливании.

Иммуноглобулин Е.
Составляют около 0,2% от общего количества иммуноглобулинов.

Иммуноглобулины Е защищают слизистые оболочки, контактирующие с окружающей средой.
Они прикрепляются к специфическим рецепторам поверхности тучных клеток и базофилов, и если происходит связывание с антигеном, то образуется комплекс, стимулирующий освобождение из клеток медиаторов аллергических реакций.

Иммуноглобулины (Ig), это группа сывороточных белков, гетерогенная по ряду признаков, большинство из них располагается при электрофорезе в области у-глобулинов, а некоторые - в области бета-глобулиновой фракции.

Иммуноглобулины неоднородны по своим физико-химическим и биологическим свойствам, имеют и структурные различия. Экспертный комитет ВОЗ разработал классификацию иммуноглобулинов человека, по которой они делятся на классы A, D, E, G, M.

Иммуноглобулины A

IgA обнаруживаются обычно в иммунных сыворотках в низких концентрациях. По строению, свойствам они отличаются от IgG и IgM. Это гетерогенная группа белков, располагается при электрофорезе в области бета-глобулинов. Состоит из компонентов, отличающихся по массе, константе седиментации -7S, 9S, 11S и 19S. Молекула 7S IgA содержит два активных центра, которые отличаются большим сродством с антигеном, чем 7S IgG антитела той же специфичности.

В состав IgA входят легкие цепи, идентичные по иммунохимическим свойствам легким цепям IgG и IgM того же вида. Н-цепи IgA существенно отличаются от таковых в IgG своим размером и строением.

IgA составляют около 20% общего количества иммуноглобулинов и есть основными секреторными иммуноглобулинами. Содержатся в молозиве, слезной жидкости, желчи, кишечном соке, мокроте. Секреторные иммуноглобулины A важны в защите от кишечных, респираторных инфекций, определяют выраженность местного иммунитета. С этим классом Ig связано развитие иммунитета при респираторных заболеваниях, нарушение синтеза IgA сопровождается развитием заболеваний дыхательных путей.

В слизистой оболочке пищеварительного аппарата преобладают плазмоциты, синтезирующие секреторные IgA, ответственные за иммунную защиту человека от кишечной инвазии.

IgA секретируемых жидкостей (бронхов, кишок, слюны) идентичны между собой, но отличаются от IgA сыворотки крови дополнительной цепью (I).

Иммуноглобулины D

Эти белки отличаются от остальных классов иммуноглобулинов строением Н-цепей и биологическими свойствами. Иммуноглобулины D присутствуют в биологических жидкостях в очень малых концентрациях и составляют около 1% всех Ig. Их молекулярная масса составляет около 180000.

IgD не обладает свойством фиксировать комплемент, не проходит сквозь плаценту. Его роль в организме изучена крайне недостаточно. Полагают, что IgD имеют отношение к иммунологической памяти.

Иммуноглобулины Е

К группе IgE относятся антитела типа реагинов, ответственных за немедленного типа. Они не проходят сквозь плаценту, не фиксируют комплемент, не переносят кожную пассивную анафилаксию с сывороткой крови. Для них характерна способность сенсибилизировать кожу человека, поэтому одним из методов их обнаружения является реакция пассивного переноса Прауснитца - Кюстнера. Сенсибилизируют они и слизистые оболочки носа, глаз, дыхательного аппарата. У здоровых лиц их уровень очень низкий. При аллергии уровень IgE увеличивается в 4-30 раз. Они содержат 20% легких цепей, 80% - тяжелых (тяжелые цепи Е-цепи). Константа седиментации IgE 8S. В электрическом поле мигрируют с у- и бета-фракцией глобулинов сыворотки при pH 8,6.

Реагины - непреципитирующие антитела, что создает трудности для их выявления. Существует ряд методов определения IgE. Комплекс реагин - аллерген соединяется с субстратом, который обнаруживается радиологическими методами. Выявляют как суммарное общее количество IgE, так и уровень IgE против того или иного аллергена (специфические реагины). Используется и ряд других методов (реакция дегрануляции базофильных гранулоцитов, дегрануляции тканевых базофилов).

Реагины бивалентны. Одним концом они соединены тяжелыми цепями (Fc) с клеткой, другим (Fab) - с аллергеном. Одна молекула аллергена соединяется с двумя молекулами реагина.

Реагины могут соединяться и с клетками гладких мышц органов (бронхи, кишки, матка), соединительной ткани и крови (тканевые базофилы, базофильные гранулоциты, лимфоциты), с клетками эндотелия капилляров и другими тканями. Указанные клетки имеют рецепторы к Fc IgE. IgE образуются только у человека, но могут фиксироваться и клетками тканей животных. Реагины обнаруживаются и в секрете слизистой оболочки носа больных поллинозом, при реакциях реагинового типа в секрете бронхов появляются эозинофильные гранулоциты.

После открытия IgE как антитела, ответственного за немедленный тип аллергических реакций, долгое время считали, что другие виды Ig не участвуют в механизмах аллергии, в частности в патогенезе астмы. Однако постепенно накопились данные о том, что иммуноглобулины других классов играют существенную роль.

Иммуноглобулины различных классов имеют существенные физико-химические, структурные различия, определяющие их биологические свойства.

Все многообразие свойств и биологических функций антител определяется Fc- и Fab-фрагментами иммуноглобулинов различных классов. Fab-фрагмент - носитель активного центра - определяет авидность антител, то есть степень их способности связываться с антигеном. Так, иммуноглобулин G и иммуноглобулин M отличаются по своей авидности зависимо от вида антигена. Например, корпускулярные антигены более прочно взаимодействуют с IgM, что объясняется поливалентностью этого вида иммуноглобулинов. Более простые по строению антигены (белковые, полисахаридные) прочнее связываются с IgG, активный центр которого отличается большей авидностью.

Структурные различия Fc-фрагментов различных классов иммуноглобулинов определяют неодинаковые свойства антител к одному антигену, их разную способность фиксировать комплемент, нейтрализовать токсины, проницаемость через биологические мембраны и т. д. Например, способность связывать комплемент играет очень большую роль как в реализации защитных реакций организма, так и в участии комплементсвязывающих антител в формировании иммунопатологических процессов.

Fc-фрагмент имеет цитотропный участок, благодаря которому иммуноглобулины присоединяются к клеткам (гомоцитотропность антител); это может привести к реакции соответствующих клеток. Такого рода реакции клеток заканчиваются высвобождением биологически активных субстанций типа гистамина, что имеет место при аллергии немедленного типа.

Такая гомоцитотропность присуща IgE, которые в основном определяют патогенез аллергических заболеваний.

Антитела, принадлежащие к различным классам иммуноглобулинов, играют неодинаковую роль в формировании патологического процесса. Исследование иммуноглобулинов имеет очень важное значение в оценке состояния иммунологической реактивности и особенно в диагностике заболеваний с нарушением иммунной системы.

Важным моментом изучения иммуноглобулинов явилось создание простых количественных методов, основанных на использовании моноспецифических сывороток. Наибольшее распространение получил метод радиальной диффузии.

В большинстве исследований обычно используется определение трех классов иммуноглобулинов - G, M, A. Иммуноглобулины D, Е определяются реже. Исследование IgE проводится с помощью специальных методик.

Нормальное соотношение иммуноглобулинов: иммуноглобулин G -85%, иммуноглобулин A-10%, иммуноглобулин M -5%, иммуноглобулин D и иммуноглобулин E - менее 1%. Уровень IgG у новорожденных составляет 80% и более от уровня у взрослых. У пожилых наблюдается наоборот повышение уровня всех классов иммуноглобулинов.

При оценке гуморального звена иммунитета важно не только определение количества отдельных классов иммуноглобулинов, но и выявление содержания антител к конкретному антигену.

Концентрация иммуноглобулинов отражает состояние органов иммунитета, силу антигенного стимула, но нет прямой зависимости между содержанием иммуноглобулинов и уровнем антител к определенному антигену.

Большое значение придается изучению соотношения иммуноглобулинов при бронхиальной астме. При этом многие авторы отмечают наличие дисиммуноглобулинемии, выраженность которой находится в определенной зависимости от формы и тяжести заболевания. Однако нет четко выраженной закономерности в этом отношении.

Многие исследователи отмечают увеличение уровней иммуноглобулинов всех классов при инфекционно-аллергической астме. Ряд указывают на значительное колебание уровня различных классов иммуноглобулинов. Эта неоднородность объясняется большим разнообразием обследованных контингентов больных, многообразием этиологии и патогенеза заболевания и степени его тяжести.

Представляют большой интерес данные о содержании IgE у астматиков. Отмечается резкое увеличение его при атопической форме астмы, менее выраженное при инфекционно-аллергической форме заболевания. рассматривают высокое содержание иммуноглобулина E в крови при одновременном снижении IgA как плохой прогностический признак.

Что касается иммуноглобулинов в бронхиальном секрете, то литературные сведения очень разнообразны. Указывается на более высокий уровень IgA и IgG в смыве из бронхов больных астмой по сравнению с содержанием их у больных бронхитом. Аллергологи объясняют это гиперсекрецией Ig при бронхиальной астме. Другие авторы, наоборот, отмечают снижение содержания иммуноглобулинов в секрете бронхов. Можно полагать, что факт повышения уровня IgG при снижении IgM объясняется длительностью антигенного воздействия.

Иммуноглобулины G

Наиболее изучен класс IgG, который составляет у взрослых людей основную массу иммуноглобулинов (0,8-68 г/л). К IgG относят антитела против множества антигенов, что определяет их важное защитное значение.

Используя методы протеолитической деградации, медики расшифровали структуру молекулы IgG. Как выяснилось, иммуноглобулины G состоят из 2 легких (L-цепи) и 2 тяжелых (Н-цепи) цепей полипептидов, соединенных дисульфидными (-S-S-) мостиками, а также менее прочными ковалетными связями. L-цепи идентичны у всех классов иммуноглобулинов, основные структурные различия Ig локализованы в Н-цепях. Более детальные исследования Н-цепей позволили выделить внутри IgG четыре субкласса, изотипа. Подклассы IgG разделяются по своему действию и специфичности. Скорость осаждения IgG - 7S, молекулярная масса - 160000, состоит из 1330 аминокислот. Молекула иммуноглобулина G имеет два центра одинакового строения, которые являются рабочей частью молекулы и называются также комбинирующими участниками.

От IgG с помощью протеолитических ферментов можно отделить 1 участок, включающий две части тяжелых цепей, которые не имеют активного центра, Fc-фрагмент (Fragment constant). Остальная часть молекулы разделена на два Fab-фрагмента (Fragment antigen binding), которые могут связывать антиген и включают по одной легкой цепи, части тяжелой цепи. Каждый Fab-фрагмент имеет один активный центр, определяющий специфичность антител. Активный центр, или иначе комбинирующий участок, образован небольшим числом аминокислот (около 15) и придает молекуле специфичность и уникальную изменчивость. Этот активный участок имеет отношение к обеим цепям.

Вариабельность аминокислотного состава в активном участке Fab-фрагмента обеспечивает формирование большого числа структурных вариантов, комплементарных множеству природных и синтетических антигенных детерминант. Постоянство другого Fc-фрагмента определяет однотипность эффекторной функции данного класса иммуноглобулинов. IgG - единственный из иммуноглобулинов, способный переходить через плаценту.

Иммуноглобулин М

Белки этого класса составляют 5-10% сывороточных иммуноглобулинов. Они являются макроглобулинами, имеют молекулярную массу 900000-1000000, при электрофорезе мигрируют в зоне бета-глобулинов. Молекула иммуноглобулина M состоит из пяти ъединиц, каждая соответствует IgG, состоит из 2 тяжелых, 2 легких цепей. Все они связаны дисульфидными мостиками. Аминокислотный состав и антигенное строение легких цепей сходны с таковыми IgG. Тяжелые цепи IgM отличаются он Н-цепей IgG по молекулярной массе, аминокислотному составу и антигенному строению.

Так как молекула IgM включает пять субъединиц, аналогичных IgG, поэтому следовало ожидать в ней наличия десяти активных центров, но исследования показывают, что в каждой субъединице один из активных центров ввиду пространственных затруднений недоступен для антигена.

IgG образуются на ранних этапах иммунизации различными антигенами. При воздействии антигенами белковой природы синтез IgM быстро сменяется синтезом IgG- антител; если антигены полисахаридной природы, IgM синтезируются одновременно с IgG. IgM мало специфичны, но в комплексе с антигеном обладают высокой активностью фиксировать комплемент, что способствует быстрому разрушению антигена. Эта особенность очень важна на ранних этапах инфицирования организма.

Виды иммуноглобулинов по характеру действия

Помимо оценки отдельных классов иммуноглобулинов имеет значение и определение характера действия иммуноглобулинов. При аллергических заболеваниях помимо реагинов выявляют и другие типы антител (преципитины, гемагглютинины, блокирующие). Они могут принимать участие в разных аллергических процессах — бронхиальная астма, пищевая аллергия, лекарственная аллергия, поллинозы.

Преципитирующие антитела (чаще иммуноглобулин G), участвующие в аллергических процессах, являются компонентом иммунных комплексов. Последние локализуются, проникая через сосудистую стенку, в бронхиальных альвеолах. Активация комплемента, выделение лейкотаксических факторов ведут к появлению гранулоцитов и макрофагов. Разрушение последних освобождает ферменты и монокины, повреждающие ткань легкого, и формирует ее фиброз. Развивается воспалительная реакция, опосредованная биологически активными веществами.

Комплементсвязывающие антитела участвуют в патогенезе таких аллергозов, как реакции типа «обратной» анафилаксии, цитотоксический анафилактический шок, анафилактический шок при бактериальной аллергии, туберкулиновый шок; встречаются они и при поллинозах.

Блокирующие аллергические антитела есть в крови выздоравливающих от аллергии. Они относятся к иммуноглобулинам G, термостабильны, не сенсибилизируют кожу, не вызывают образования преципитата. Этот вид антител образуется после проведения специфической гипосенсибилизации.

Гемагглютинирующие антитела - антитела, способные специфически реагировать с эритроцитами, соединенными с аллергеном. Окончательно не установлено, обладают ли этим свойством к агглютинации и другие виды антител (реагины или блокирующие).

Аллергические антитела специфичны, но к некоторым видам аллергенов специфичность относительна, возможно развитие так называемых перекрестных реакций. Реакции между антигеном (аллергеном) и антителом многообразны и ведут к различным клиническим проявлениям.

Иммуноглобулины по структуре, антигенным и иммунобио­логическим свойствам разделяются на пять классов: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Иммуноглобулин класса G . Изотип G состав­ляет основную массу Ig сыворотки крови. На его долю приходится 70-80 % всех сывороточ­ных Ig, при этом 50 % содержится в тканевой жидкости. Среднее содержание IgG в сыворот­ке крови здорового взрослого человека 12 г/л. Период полураспада IgG - 21 день.

IgG - мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра (может одновременно свя­зать 2 молекулы антигена, следовательно, его валентность равна 2), молекулярную массу около 160 кДа и константу седиментации 7S. Различают подтипы Gl, G2, G3 и G4. Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами и плазматическими клетками. Хорошо опре­деляется в сыворотке крови на пике первич­ного и при вторичном иммунном ответе.

Обладает высокой аффинностью. IgGl и IgG3 связывают комплемент, причем G3 ак­тивнее, чем Gl. IgG4, подобно IgE, обладает цитофильностью (тропностью, или сродс­твом, к тучным клеткам и базофилам) и участ­вует в развитии аллергической реакции I типа. В иммунодиагностических реакциях IgG может проявлять себя как не­полное антитело.

Легко проходит через плацентарный барь­ер и обеспечивает гуморальный иммунитет новорожденного в первые 3-4 месяца жизни. Способен также выделяться в секрет слизис­тых, в том числе в молоко путем диффузии.

IgG обеспечивает нейтрализацию, опсонизацию и маркирование антигена, осуществля­ет запуск комплемент-опосредованного цито­лиза и антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.

Иммуноглобулин класса М. Наиболее круп­ная молекула из всех Ig. Это пентамер, кото­рый имеет 10 антигенсвязывающих центров, т. е. его валентность равна 10. Молекулярная масса его около 900 кДа, константа седи­ментации 19S. Различают подтипы Ml и М2. Тяжелые цепи молекулы IgM в отличие от других изотипов построены из 5 доменов. Период полураспада IgM - 5 дней.

На его долю приходится около 5-10 % всех сывороточных Ig. Среднее содержание IgM в сыворотке крови здорового взрослого человека составляет около 1 г/л. Этот уровень у человека достигается уже к 2-4-летнему возрасту.

IgM филогенетически - наиболее древний иммуноглобулин. Синтезируется предшест­венниками и зрелыми В-лимфоцитами. Образуется в начале первичного иммунного ответа, также первым начинает синтезиро­ваться в организме новорожденного - опре­деляется уже на 20-й неделе внутриутробного развития.

Обладает высокой авидностью, наиболее эффективный активатор комплемента по клас­сическому пути. Участвует в формировании сывороточного и секреторного гуморального иммунитета. Являясь полимерной молекулой, содержащей J-цепь, может образовывать сек­реторную форму и выделяться в секрет сли­зистых, в том числе в молоко. Большая часть нормальных антител и изоагглютининов относится к IgM.

Не проходит через плаценту. Обнаружение специфических антител изотипа М в сыво­ротке крови новорожденного указывает на бывшую внутриутробную инфекцию или де­фект плаценты.

IgM обеспечивает нейтрализацию, опсонизацию и маркирование антигена, осуществля­ет запуск комплемент-опосредованного цито­лиза и антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.

Иммуноглобулин класса А. Существует в сы­вороточной и секреторной формах. Около 60 % всех IgA содержится в секретах слизистых.

Сывороточный IgA : На его долю прихо­дится около 10-15% всех сывороточных Ig. В сыворотке крови здорового взрослого чело­века содержится около 2,5 г/л IgA, максимум достигается к 10-летнему возрасту. Период полураспада IgA - 6 дней.

IgA - мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра (т. е. 2-валентный), молекуляр­ную массу около 170 кДа и константу седи­ментации 7S. Различают подтипы А1 и А2. Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами и плазматическими клетками. Хорошо опре­деляется в сыворотке крови на пике первич­ного и при вторичном иммунном ответе.

Обладает высокой аффинностью. Может быть неполным антителом. Не связывает комплемент. Не проходит через плацентар­ный барьер.

IgA обеспечивает нейтрализацию, опсони-зацию и маркирование антигена, осуществля­ет запуск антителозависимой клеточно-опос-редованной цитотоксичности.

Секреторный IgA : В отличие от сывороточ­ного, секреторный sIgA существует в полимерной форме в виде ди- или тримера (4- или 6-валентный) и содержит J- и S-пeптиды. Молекулярная масса 350 кДа и выше, константа седиментации 13S и выше.

Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами и их по­томками - плазматическими клетками со­ответствующей специализации только в пре­делах слизистых и выделяется в их секреты. Объем продукции может достигать 5 г в сутки. Пул slgA считается самым многочисленным в организме - его количество превышает суммарное содержание IgM и IgG. В сыворотке крови не обнаруживается.

Секреторная форма IgA - основной фак­тор специфического гуморального местного иммунитета слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы и респираторного тракта. Благодаря S-цепи он устойчив к действию протеаз. slgA не активи­рует комплемент, но эффективно связывается с антигенами и нейтрализует их. Он препятс­твует адгезии микробов на эпителиальных клетках и генерализации инфекции в преде­лах слизистых.

Иммуноглобулин класса Е. Называют так­же реагином. Содержание в сыворотке крови крайне невысоко - примерно 0,00025 г/л. Обнаружение требует применения специаль­ных высокочувствительных методов диагнос­тики. Молекулярная масса - около 190 кДа, константа седиментации - примерно 8S, мо­номер. На его долю приходится около 0,002 % всех циркулирующих Ig. Этот уровень дости­гается к 10-15 годам жизни.

Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами и плазматическими клетками преиму­щественно в лимфоидной ткани бронхолегочного дерева и ЖКТ.

Не связывает комплемент. Не проходит че­рез плацентарный барьер. Обладает выражен­ной цитофильностью - тропностью к тучным клеткам и базофилам. Участвует в развитии гиперчувствительности немедленного типа - реакция I типа.

Иммуноглобулин класса D . Сведений об Ig данного изотипа не так много. Практически полностью содержится в сыворотке крови в концентрации около 0,03 г/л (около 0,2 % от общего числа циркулирующих Ig). IgD имеет молекулярную массу 160 кДа и константу се­диментации 7S, мономер.

Не связывает комплемент. Не проходит че­рез плацентарный барьер. Является рецепто­ром предшественников В-лимфоцитов.

Природа иммуноглобулинов. В ответ на введение антигена иммунная систе­ма вырабатывает антитела - белки, способные специфически со­единяться с антигеном, вызвавшим их образование, и таким образом участвовать в иммунологических реакциях. Относятся ан­титела к γ-глобулинам, т. е. наименее подвижной в электричес­ком поле фракции белков сыворотки крови. В организме γ-глобулины вырабатываются особыми клетками - плазмоцитами. γ-глобулины, несущие функции антител, получили название иммуноглобули­нов и обозначаются символом Ig. 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:

Связывать антиген с целью его нейтрализации и элиминации из организма, т. е. принимать участие в формировании защи­ты от антигена;

Участвовать в распознавании «чужого» антигена;

Обеспечивать кооперацию иммунокомпетентных клеток (мак­рофагов, Т- и В-лимфоцитов);

Участвовать в различных формах иммунного ответа (фагоци­тоз, киллерная функция, ГНТ, ГЗТ, иммунологическая то­лерантность, иммунологическая память).

Структура антител. Белки иммуноглобулинов по химическому составу относятся к гликопротеидам, так как состоят из проте­ина и Сахаров; построены из 18 аминокислот. Имеют видовые отличия, связанные главным образом с набором аминокислот. Их молекулы имеют цилиндрическую форму, они видны в электронном микроскопе. До 80 % иммуноглобулинов имеют константу седиментации 7S; устойчивы к слабым кисло­там, щелочам, нагреванию до 60 °С. Выделить иммуноглобули­ны из сыворотки крови можно физическими и химическими ме­тодами (электрофорез, изоэлектрическое осаждение спиртом и кислотами, высаливание, аффинная хроматография и др.). Эти методы используют в производстве при приготовлении иммуно­биологических препаратов.

Иммуноглобулины по структуре, антигенным и иммунобио­логическим свойствам разделяются на пять классов: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Иммуноглобулины М, G, А имеют под­классы. Например, IgG имеет четыре подкласса (IgG, IgG 2 , IgG 3 , IgG 4). Все классы и подклассы различаются по аминокис­лотной последовательности.

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. Соответственно каждому классу иммуноглобулинов, т.е. М, G, A, E, D, разли­чают пять типов тяжелых цепей: μ (мю), γ (гамма), α (альфа), ε (эпсилон) и Δ (дельта), различающихся по антигенности. Легкие цепи всех пяти классов являются общими и бывают двух типов: κ (каппа) и λ (ламбда); L-цепи иммуноглобулинов различных классов могут вступать в соединение (рекомбинироваться) как с гомологичны­ми, так и с гетерологичными Н-цепями. Однако в одной и той же молекуле могут быть только идентичные L-цепи (κ или λ). 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 обработке γ -глобулина меркаптоэтанолом разрушаются дисульфидные связи и молекула иммуноглобулина распадается на отдельные цепи полипептидов. 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.

Типовой структурой молекулы иммуноглобулина является IgG. Остальные классы иммуноглобулинов отличаются от IgG дополнительными элементами организации их молеку­лы.

В ответ на введение любого антигена могут вырабатываться антитела всех пяти классов. Обычно вначале вырабатывается IgM, затем IgG, остальные - несколько позже.

первичный и вторичный от­вет.

Способность к образованию ан­тител появляется во внутриутробном периоде у 20-недельного эмбриона; после рождения начинается собственная продукция иммуноглобулинов, которая увеличивается до наступления зре­лого возраста и несколько снижается к старости. Динамика об­разования антител имеет различный характер в зависимости от силы антигенного воздействия (дозы антигена), частоты воздействия антигена, состояния организма и его иммунной системы. При первичном и повторном введении антигена динамика антителообразования также различна и протекает в несколько ста­дий. Выделяют латентную, логарифмическую, стацио­нарную фазу и фазу снижения.

В латентной фазе происходят переработка и представление антигена иммунокомпетентным клеткам, размножение клона клеток, специализированного на выработку антител к данному антигену, начинается синтез ан­тител. В этот период антитела в крови не обнаруживаются.

Во время логарифмической фазы синтезированные антитела высво­бождаются из плазмоцитов и поступают в лимфу и кровь.

В ста­ционарной фазе количество антител достигает максимума и ста­билизируется, затем наступает фаза снижения уровня антител. При первичном введении антигена (первичный иммунный от­вет) латентная фаза составляет 3-5 сут, логарифмическая - 7- 15 сут, стационарная - 15-30 сут и фаза снижения - 1-6 мес и более. Особенностью первичного иммунного ответа является то, что первоначально синтезируется IgM, а затем IgG.

В отличие от первичного иммунного ответа при вторичном введении антигена (вторичный иммунный ответ) латентный период укорочен до нескольких часов или 1-2 сут, логарифми­ческая фаза характеризуется быстрым нарастанием и значитель­но более высоким уровнем антител, который в последующих фазах длительно удерживается и медленно, иногда в течение не­скольких лет, снижается. При вторичном иммунном ответе в отличие от первичного синтезируются главным образом IgG.

Такое различие динамики антителообразования при первич­ном и вторичном иммунном ответе объясняется тем, что после первичного введения антигена в иммунной системе формирует­ся клон лимфоцитов, несущих иммунологическую память о данном антигене. После повторной встречи с этим же антиге­ном клон лимфоцитов с иммунологической памятью быстро раз­множается и интенсивно включает процесс антителогенеза.

Очень быстрое и энергичное антителообразование при повтор­ной встрече с антигеном используется в практических целях при необходимости получения высоких титров антител при произ­водстве диагностических и лечебных сывороток от иммунизиро­ванных животных, а также для экстренного создания иммуни­тета при вакцинации.