25 Червня, 2024
0
0
Зміст

 

 АНТИГЕНИ. АНТИГЕНИ МІКРОБІВ. АНТИТІЛА. КЛАСИ ІМУНОГЛОБУЛІНІВ.

 

2. Загальна характеристика антигенів

Антигени – це біополімери, природні  або синтетичні сполуки, які розпізнаються  лімфоїдними клітинами і здатні викликати імунну відповідь. Остання може проявлятись  синтезом антитіл, гіперчутливістю, імунологічною памятю, імунологічною толерантністю. Із визначення витікає, що антигени характеризуються двома взаємоповязаними властивостями:  вибірково взаємодіють із спеціалізованими рецепторами лімфоцитів (антигенна специфічність) і тим самим викликають синтез антитіл, і реагують з ними. Антигенами є білки, деякі природні та синтетичні поліпептиди, полісахариди та їх комплекси з білками, ліпідами, нуклеїнові кислоти.

Виходячи  з цього, велику кількість різноманітних антигенів містять бактерії, гриби, найпростіші, рикетсії, віруси, клітини і тканини, мікробні отрути, отрути бджіл і змій. Антигени – це органічні речовини мікробного, рослинного і тваринного походження, а також одержані синтетичним шляхом. Антигенами можуть бути як шкідливі, так і нешкідливі для організму речовини. Кількість антигенів у природі зростає за рахунок того, що багато неантигенних речовин набувають антигенні властивості в суміші чи поєднанні з іншими сполуками. В звзку з тим, що природні антигени за своєю структурою досить складні, вони викликають не одну, а декілька   імунних відповідей, хоча якась із  них у звичайних умовах завжди домінує.

Цілий ряд речовин самостійно не можуть викликати імунної відповіді, але якщо вони зєднуються з високомолекулярними білковими носіями, то таку здатність вони набувають. Ці речовини одержали назву неповноцінних антигенів або гаптенів. Вони є хімічними речовинами малої молекулярної маси – антипірин, динітрофенол, арсенілати, а також більш складні субстанції: деякі бактеріальні полісахариди, туберкулін, ДНК, РНК, ліпіди. Антитіла, що виникли на комплекс  гаптен-білок, здатні реагувати як з цим комплексом, так і з вільним гаптеном.

 

 

 

Основні властивості речовин – антигенів

Хімічна природа. Відомо, що речовини із складною хімічною будовою мають значну антигенність. Найбільш виражені антигенні  властивості притаманні білкам. Теоретично із 20 основних амінокислот можна побудувати 1020  різних за антигенними властивостями поліпептидів. Обов’язковою умовою антигенних властивостей білків є доступність тирозинових залишків для рецепторів імунокомпетентних клітин. Проте для прояву їх антигенності має значення не тільки хімічна стуктура, але й їх хімічний стан. Білки – антигенні тільки в колоїдному стані. В порівнянні з білками, полісахариди у чистоìу вигляді рідко є антигенами. Антигенні властивості  полісахариди проявляють в складі складних сполук з ліпідами і білками. В той же час хорошими антигенами є полісахариди клітинної стінки  і капсул бактерій, полісахариди тваринного походження, наприклад, глікоген, речовини, що визначають групи крові людини. 

В комплексі з білками, як гаптенні субстанції, можуть функціонувати такі ліпіди: кардіоліпін, холестерин, лецитин,  кефалін. Вони стимулюють синтез антитіл і реагують з ними.

Важливою властивістю антигенів є їх генетична чужерідність. Відомо, що кожний індивідум має свій індивідуальний набір генів, а значить свій набір макромолекул – білків-антигенів. Якраз, дякуючи цьому, і можливе існування індивідума як такого. Імунна система є тим цензором, контролером, який не допускає в організм речовини з іншою генетичною програмою і слідкує за генетичним складом свого внутрішнього середовища. В звязку з чим існує таке визначення антигенів  – це речовини, які несуть на собі ознаки чужерідної генетичної інформації.

         Антигенні відмінності існують між видами і між окремими особами в середині виду. Речовина являється антигеном для даного виду,    якщо вона генетично чужерідна для її лімфоїдної системи. Ступінь чужерідності  являється важливим фактором  імуногенності антигену. Речовини, дуже подібні  по своїй хімічній структурі  до власних речовин організму, являються слабими антигенами. Речовини, які виконують  у різних організмів одну й ту ж функцію – також погані  антигени (гемоглобін, інсулін та ін.).   В той же час у власному організмі є речовини і тканини, які в період ембріонального розвитку не контактували з лімфоїдною тканиною, а тому лімфоїдна система “не знає” про їх існування. І якщо при певних патологічних процесах ці речовини попадают у кров, лімфоїдна система реагує на них як на чужерідні (кришталик ока, щитовидна залоза, мозкова тканина, сперматозоїди, казеїн та інш.).

Такі речовини являються антигенними для власного організму і називаються аутоантигенами. Крім того, різноманітні процеси в організмі можуть приводити до часткових змін молекул власного організму (віруси, отрути, хімічні речовини, іонізуюча радіація, температурний фактор), і вони також стають антигенами.

Наступною властивістю антигенів є їх макромолекулярність. Чим вища   молекулярна маса, чим складніша їх структура, тим кращими антигенами вони є. Як правило, у хороших антигенів молекулярна маса становить  десятки тисяч дальтон. Чим більше на поверхні антигену різноманітних кінцевих залишків амінокислîт (-СООН, -ОН,  SО3Н),  моно- і дицукрів, так званих детермінантних груп, тим кращі  антигенні властивості він  має.

Специфічність антигену. Як правило, будь-який антиген складається з двох частин: високомолекулярного носія, який забезпечує макромолекулярність, молекулярну масу (це білок або полісахарид) і детермінантної групи,  від якої залежить специфічність антигену. На одному носію може бути багато детермінантних груп, і на кожну з них синтезуються окремі антитіла.

 

Специфічність антигену обумовлена  не тільки структурою детермінантної групи, але і її просторовим розміщенням.  Речовини з однаковими детермінантами, але з різним її  просторовим розміщенням (орто-,  парарозміщення, L- i D-структури) – відмінні в антигенному відношенні. Детермінанти специфічності білкових антигенів є комбінацією залишків амінокислот, які створюють певну трьохпросторову конфігурацію, олігопептиди, кінцеві амінокислоти.

Імунологічна специфічність антигенів полісахаридного походження визначається складом цукрів і типом  зв’язку. Цими детермінантами можуть бути моно-, ди- і трисахариди, які складаються із 5-6 простих цукрів. Роль носія, напевно, заключається в тому, що він стабілізує стереохімічну структуру детермінанти в найвигіднішому положенні для з’єднання з активним центром антитіла.

Розрізняють таке поняття як валентність антигену. Валентність антигену – це кількість детермінантних груп на його молекулі. Неповноцінні антигени, як правило, мають лише одну детермінантну групу і тому є одновалентними.

Детермінантні групи антигену розпізнаються рецепторними структурами антитіл і імунокомпетентних клітин. Їх називають епітопами. Епітоп – це та частинка антигену, яка зєднується з активним центром антитіла (ідіотопом).

Велике значення для антигенних властивостей речовини має стабільність конструкції молекули, її жорсткість. Желатина,  маючи високу молекулярну масу, є поганим антигеном через нестабільність конструкції молекули, яка повертається навколо своєї осі. Якщо структуру молекули за допомогою відповідних речовин стабі- лізувати, то желатина стає добрим антигеном.

Види специфічності . Як ми вже говорили, специфічність антигенів визначається особливостями хімічної структури, їх детермінантними групами (епітопами). Розрізняють специфічність видову, групову, типову, гетероспецифічність, органну і тканинну.

Видова специфічність. Кожен вид організму має в органах і тканинах свої характерні антигени. Ці антигени носять назву видових.

У різних індивідумів одного й того ж виду однакові білки відрізняються за  антигенними  властивостями, що обумовлено генотипічно.  Ці відмінності   називаються алотипічними.

Групова специфічність. Серед тварин одного й того ж виду є групи, які відрізняються специфічними антигенами. Такі антигени спільні для груп тварин чи людей називаються груповими або ізоантигенами. У людей розрізняють 14 груп за ізоантигенами еритроцитів, існує також система HLA (лейкоцитарних антигенів), яка відіграє головну роль в реакціях гістосумісності. Проте у повсякденній практиці  найчастіше використовується визначення основних чотирьох груп крові, які асоційовані  з наявністю відповідних антигенів на еритроцитах. При наявності антигена А (група А), В (група В), АВ (група АВ), при відсутності антигенів АВ (група О).  Їх оприділення   має вирішальне значення при переливанні крові. Основна схема переливання крові подана нижче.

Типова специфічність. Ці антигени обумовлюють відмінності серед штамів одного і того ж виду мікробів. За такими типовими антигенами розрізняють окремі типи стрептококів, менінгококів, ботулінового токсину тощо.

Під гетероспецифічністю розуміють такий стан, коли у різних видів знаходять однакові антигени. Наприклад, так званий  антиген Форсмана знаходять у сальмонел,  баранячих еритроцитах,  нирках гвінейської свинки. Загальні антигени часто зустрічаються в тканинах тварин і мікроорганізмів.

Органна специфічність. Тканини кожного органу мають специфічну хімічну будову, отже, містять специфічні лише для конкретного органу антигени. Такі антигени виявлені в нервовій тканині, нирках, щитовидній залозі, печінці .легенях.

Антигени, які виявляються тільки у певній тканині, називаються тканинними і говорять про тканинну специфічність.

 Розрізняють ще тимусзалежні і тимуснезалежні антигени.

Тимусзалежні антигени – це такі антигени, для імунної відповіді на які потрібна допомога Т-лімфоцитів. Вони повинні мати хоча би одну детермінанту (гаптен) для В-лімфоцита і детермінанту (носій)  для  Т-лімфоцита, з допомогою яких вони взаємодіють із   цими  імунокомпетентними клітинами.  Такими антигенами є деякі білки сироватки, еритроцити барана та інш.

Тимуснезалежними називаються антигени,  для імунної відповіді на які не потрібно допомоги Т-лімфоцèòів. Це високополімерні білки і полісахариди. Молекули цих антигенів  мають значну кількість однозначних детермінантних груп.

 3. Антигени бактерій і вірусів.

Вам відомо, що до складу мікроорганізмів входять білки, полісахариди, сполуки білків з полісахаридами і ліпідами, нуклеїнові кислоти. Складністю хімічної будови  бактерій  зумовлена їх мозаїчність в антигенному відношенні. У бактерійній клітині знаходяться  різноманітні антигени і гаптени, які поділяються на дві групи: групові – загальні для декількох видів бактерій і специфічні видові, які притаманні  тільки даному виду і відсутні  в інших видів.

Варіанти в межах виду розрізняються за антигенами, специфічними для сероварів. Використовуючи  специфічні антисироватки можна диференціювати мікроорганізми в межах роду і виду. Найбільш складними в хімічному відношенні продуктами мікробного походження є білки. Дуже багаті білками мікросомні фракції бактерій. Серед протеїнів бактерій найбільше значення як антигенні субстанції мають муко-, хромо- і нуклеопротеїни. В клітинах сальмонел розрізняють: соматичний – О-, джгутиковий – Н– і капсульний К-антигени, кожен з яких стимулює синтез специфічних антитіл (рис. 3).

 У клітинній стінці грамнегативних бактерій міститься ендотоксин – ліпополісахарид (ЛПС), який є антигеном. Ендотоксини грамнегативних бактерій є полімерами і мають подібну структуру незалежно від виду бактерій. Молекули  ЛПС складаþться  з гідрофільної полісахаридної частини і з гідрофобної – ліпіду А. Специфічність сальмонел залежить від структури специфічних бокових ланцюгів ліпополісахариду, які побудовані з гексоз, пентоз та інш.

В клітинній стінці стафілококів знаходяться  два видоспецифічні антигени. Антиген А – специфічний для S. aureus (тейхоєва кислота) і антиген В – специфічний для сапрофітних стафілококів. Антигенні властивості мають і позаклітинні продукти стафілококів: гемолізини, лейкоцидин, ентеротоксин і коагулаза.

Антигени  вірусів. Кожен вірус є складною сукупністю антигенів. Ступінь цієї складності визначається кількістю  вірусоспецифічних білків. Особливою властивістю вірусів, як антигенів, є здатність до реплікації, дякуючи якій збільшується період впливу  антигена на імунну систему. Більшість вірусних антигенів виявились тимусзалежними. Високими  імуногенними властивостями володіють  пептиди вірусних  глікопротеїдів, які містять гідрофільні групи (гемаглютинін вірусу грипу, поверхневий антиген  вірусу гепатиту В, антигени вірусів сказу, ящуру).

Знання антигенної  будови бактерійних клітин необхідне для серологічної ідентифікації мікробної культури, одержання вакцинних препаратів, діагностичних і лікувально-профілактичних сироваток.

Перехресні антигени савців і мікроорганізмів. Виявлено загальні антигени у стрептококів і клітин ендокарду, клапанів серця і нирок. Коклюшні бактерії мають спільні антигени з нервовою тканиною кролика, ряд штамів кишкової палички  – з ізоантигенами А і В еритроцитів людини. З еритроцитарними антигенами мають спільні антигени і  холерний вібріон, і збудник чуми, бактерії тифо-паратифозної групи, вірус  віспи.

Перехресні антигени мікробів і вірусів можуть стимулювати  в організмі синтез антитіл (аутоантитіл), які пошкоджують відповідні тканини організму. Такі патогенетичні механізми досить чітко  проглядаються при ревматизмі, виразковому коліті, деяких  ускладненнях після вакцинації.

 

4. Структура і функція головного комплексу гістосумісності

 

Головний комплекс гістосумісності (ГКГ) – це система генів, яка контролює синтез антигенів,  що визначають несумісність тканин при пересадках та індукують реакції відторгнення трансплантантів. Проте, ці антигени виконують в організмі і інші біологічно важливі функції. Вони є маркерами диференціації Т-лімфоцитів, вони містяться на клітинах-мішенях цитотоксичних Т-лімфоцитів, розміщуючись на В-клітинах і макрофагах, обумовлюють їх взаємодію з Т-хелперами. Продукти ГКГ виконують функцію резервної генетичної інформації для відтворення різноманіття, утворення С3-конвертаз, беруть участь у різноманітних імунологічних процесах.

Поверхневі структури цитомембран клітин, які індукують реакції відторгнення трансплантанта, одержали назву антигенів гістосумісності, а гени, які їх кодують – генів гістосумісності – Н-генів (histocompatibility).

Ці гени є сильними і кодують антигени, що викликають гострі реакції відторгнення.

Головний комплекс гістосумісності досить різноманітна і складна  система, сформована з великої кількості генів і розміщується в невеликому сегменті на шостій парі хромосом і складається з багатьох локусів.

Відповідно до наведеної схеми розрізняють три основні класи ГКГ. У межах кожного класу функціонують певні гени, продуктами яких є різноманітні лейкоцитарні антигени (HLA – human leucocyte antigen), білки тощо.

Молекули – продукти ГКГ І класу – це трансмембранні пептиди і складаються з важкого поліпептидного ланцюга, який ковалентно зв’язаний з легкими b2 – мікроглобуліном. Велика частина важкого ланцюга утворює три домени (a1, a2, a3), що виступають над поверхнею клітини. Молекули ГКГ ІІ класу – це трансмембранні гетеродимери, які складаються з двох поліпептидних ланцюгів a і b і формують два домени.

Антигени першого класу розміщені практично на всіх клітинах організму. Антигени другого класу розміщені на В-лімфоцитах, макрофагах, входять до складу рецепторів Т-хелперів і супресорів, беруть участь в імунній відповіді,  клітинному розпізнаванні і взаємодії клітин імунної системи.

Існує багато алелів кожного з локусів:  HLA-AI…A23, HLB-BI…B31, HLA-Cw1…Cwв і т.ін. Гени локусів А, В, С, Е, G, F кодують антигени,які визначаються у серологічних реакціях, а гени локусів D кодують антигени, які визначаються як в серологічних реакціях, так і в реакціях клітинного імунітету.

Гени третього класу кодують компоненти комплементу і білки теплового шоку. Останні виконують захисну роль при клітинному стресі (підвищення температури, зміна РН, осмотичного тиску тощо).

Таким чином, ГКГ є основною генетичною системою, що обумовлює функціювання імунної системи і, в першу чергу, Т-системи імунітету. ГКГ кодує здатність розпізнавати “своє” і “чуже”, здатність синтезувати антитіла, відторгати чужерідні клітини. Він визначає схильність до захворювань людей похилого віку (злоякісні пухлини, діабет, амілоїдоз, серцево-судинні захворювання). Всі ці хвороби постійно супроводжуються недостатністю Т-системи імунітету.

Гаплотип антигенів гістосумісності успадковується повністю, тому кожна половина антигенів дитини ідентична з гаплотипом одного з батьків. Даний індивід може мати максимально 8 антигенів системи HLA, з яких 6 визначається серологічними методами, а 2 – з допомогою лімфоцитів.

Серед народів різних рас є відмінності в частоті антигенів HLA. Серед монголоїдної раси частіше зустрічаються антигени HLA (A9, A11, B5), у африканців – HLA – (A23, A 30, B 17 ).

 HLA – антигени продукти локусів першого класу –  розміщені на всіх клітинах і тканинах. Проте найбільша кількість їх знаходиться в лімфоїдних органах і в крові. Значно менше їх в легенях, нирках, ще менше в м’язах і мозку. Ці антигени розчинні і містяться в молоці, сироватці крові. Від набору лейкоцитарних елементів залежить антигенна мозаїка організму, фактично залежить “я” кожного індивіда. Вважається, що антигени першого класу обумовлюють взаємодію між будь-якими клітинами організму, а антигени другого класу забезпечують взаємодію між клітинами імунної системи.

Основне значення антигенів  (білків) ГКГ полягає в спрямуванні реакції Т-клітин на антигени. Це явище називається ГКГ обмеженням. Яка користь для організму в ГКГ-обмеженні? Активність цитотоксичних Т-лімфоцитів спрямована на клітини власного організму, уражені вірусами, а не конкретно на віруси чи бактерії.

Із набором антигенів HLA  асоційовано ряд захворювань. Антиген В-27 зустрічається у 96%  хворих хронічним анкілозуючим спондилоартритом, у 80%  хворих хворобою Рейтера. HLA-8 зустрічається у 80%  хворих  хворобою Адісона, 60% – ювенільним діабетом. За наявністю тих чи інших лейкоцитарних антигенів можна прогнозувати результати певних захворювань.

 

Найбільш критичний момент у процесі імунної відповіді – це пізнання, виявлення хімічного маркеру, який властивий “чужому” агенту на відміну від “свого”. Це завдання покладено на  особливі білки, які відрізняються дивовижною різноманітністю молекулярної структури. Ці розпізнавальні білки імунної системи існують в мільйонах, можливо, міліардах різних форм. “Індивідуальність” кожної такої молекули дозволяє їй  знаходити специфічні чужерідні маркери, мішені.

Найбільш відомими розпізнаючими білками є антитіла або  імуноглобуліни (Ig). Існує пять класів імуноглобулінів людини – G, M, A, E, D. Молекули кожного класу складаються з важких і легких поліпептидних ланцюгів.

Легкі поліпептидні ланцюги (L) бувають двох видів або λ, або κ і одинакові для всіх класів імуноглобулінів. Важкі ланцюги (Н) у кожного класó різні, і якраз від будови, назви важкого ланцюга і походить назва класу імуноглобулінів.

 

Важкі ланцюги 

 

Клас імуноглобулінів

             g

Ig G

m

Ig M

a

Ig A

e

Ig E

              d

Ig D

 

Причому, в імуноглобуліні в залежності від класу є одна або більше пар важких і легких поліпептидних ланцюгів, звязаних між собою дисульфітними звязками. У кожного імуноглобуліну є тільки один тип легких ланцюгів або l, або k.  Таким чином,  структурні формули кожного класу імуноглобуліни можна записати таким чином: Ig G – g2l2,,g2k2 , Ig M – (m2l2)5, (m2k2)5, Ig A – (a2l2)n , (a2k2)n, IgD d2l2,  d2k2 ,Ig E  e2l2, e2k2. У кожному класі імуноглобулінів розрізняють постійні ділянки – С(С – сonstatпостійний) і змінні V(variabile – /ріабельний, змінний), які залежать від виду детермінантної групи антигену. Давайте на прикладі Ig G більш детально розглянемо будову імуноглобуліну .

 

 

Постійні ділянки поліпептидних ланцюгів спільні для одного класу антитіл, зумовлюють загальні властивості: здатність звязувати комплемент, фіксуватись на клітинних рецепторах, проходити через плаценту.

 

Молекули імуноглобулінів складаþться з компактних тісно скручених ділянок поліпептидних ланцюгів – доменів (глобул), які мають від 100 до 120 амінокислотних залишків. Між доменами одного ланцюга і  доменами двох ланцюгів, які розміщені поряд, існує взаємодія. Як видно з малюнку IgG по довжині має 5 доменів.

Кожен з доменів виконує певну біологічну функцію, що видно з малюнку. Vl , VH    звязує  антиген, тут розміщений активний центр антитіла, СН2 – фіксує С1q, СН3 – забезпечує фіксацію на В-лімфоцитах, макрофагах, К-клітинах.

Специфічність антитіла обумовлена відповідністю конфігурації активного центру детермінантній групі антигена, що в свою чергу повязано з певною послідовністю амінокислот у варіабельних ділянках важких і легких ланцюгів.

 

Активний центр  це щілина між варіабельними ділянками важкого і легкого ланцюгів імуноглобуліну. Функціонально він автономний, тому що здатний звязувати антигенну детермінанту  в  ізольованому вигляді.

 В звязку з тим, що багато антигенних детермінант дуже подібні  між собою за конфігурацією, один і той же активний центр може зєднуватися з декількома детермінантами, які дещо собою різняться. Доказом цього може бути  той факт, що до однієї й тієї ж самої антигенної детермінанти постійно виявляють багато різновидностей антитіл. Імунні сироватки можуть містити у своєму складі декілька антитіл різної специфічності, хоча відомо, що існують високоспецифічні антитіла, які здатні розрізняти тільки конкретну антигенну детермінанту.

В університеті ім. Тафта в домені СН2  Ig G  виділено тетрапептид (289-292), який одержав  назву тафтсин. Він має широкі біологічні властивості: стимулює фагоцитарну активність лейкоцитів, цитотоксичну дію Т-лімфоцитів і інш. У складі СН3 (341-344) виявлено пептид, який одержав назву ригін і має властивості, подібні до тафтсину.

Поряд з активними центрами цілої молекули вивчені такі структурні ділянки,  які відкриваються і починають проявляти свою активність лише після розщеплення  антитіла (імуноглобуліну). Якщо подіяти на імуноглобулін папаїном, то він розділяється на три частини: на два антигензв‘язуючі фрагменти –Fab(fragment antigen binding) і один – здатний до кристалізації – Fcфрагмент (fragment cristalisatione).

Fab- фрагменти  – це реально існуючі компоненти біологічного середовища в нормі і патології. Вони несуть на собі спеціалізовані структури, що виступають в ролі аутоантигенів і стимулюють синтез постійно циркулюючих антитіл – гомореактантів або аглютинаторів.

Fс – фрагмент імуноглобуліну  також являється  імунорегуляторним  фактором. Це чітко підтверджено відносно його дрібних пептидів, що утворюються після їх відщеплення  протеазами.

Кінцевий пептид домена CH3    ( 23 амінокислотних залишки ) здатний активувати  В-лімфоцити, підміняючи в цьому відношенн³ активність Т-хелперів.

Імуноглобуліни мають виражені антигенні властивості. Розрізняють 3 види антигенів: ізотипові, алотипові, ідіотипові. Ізотипові антигени  – ідентичні для всіх осіб даного виду. Алотипові антигени – внутрішньовидові – вони є у одних осіб даного виду і відсутні у інших. Ідіотипові детермінанти – властиві тільки антитілам, які синтезуються конкретним клоном плазматичної клітини.

 

 

Характеристика  імуноглобулінів різних класів.

Клас імуноглобуліну, який синтезується на певний антиген залежить від носія, а не від гаптену (детермінантної групи).

Імуноглобуліни класу G. Після синтезу IgM настає більш високий етап імунної відповіді – утворення IgG. Цей клас імуноглобулінів продовжує  синтезуватись протягом тривалого часу після попадання антигену і звязує не тільки корпускулярні антигени, але й розчинні, дрібні субстанції. Імунологічна память відносно цих антитіл зберігається  довго, і у випадку необхідності організм може протягом короткого часу різко збільшуваòи кількість антитіл цього класу. IgG  основний клас імуноглобулінів, який складає 70 % всіх імуноглобулінів. У значній мірі він виділяється у відповідь на повторне попадання антигену в організм. В процесі імунної відповіді відбувається переключення синтезу  IgM  на   IgG.   IgG  порівняно термостабільні (витримують  нагрівання при  75 С  30 хв). При такій   експозиції  IgM  швидко  руйнуються.  Період  піврозпаду  IgG – 23  доби.

IgG  нейтралізують віруси, токсини, опсонізуюче діють на бактерії, звязують комплемент. Їх активність  по відношенню до токсинів  у сотні раз вища  ніж у IgM.     IgG – єдиний  імуноглобулін, який проходить через плаценту і захищає   в перший час після народження дитину від збудників дифтерії, правця, коклюшу, кору  та інш. За структурою важких ланцюгів серед   IgG  розрізняють  чотири підкласи: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4.

Імуноглобуліни класу М. Імунна відповідь організму розпочинається із синтезу IgM. Вони синтезуються швидко, але імунологічна память у клітин, які їх синтезують або відсутня, або зберігається короткотривало. Період піврозпаду цього імуноглобуліну- 5 діб. Він містить додатковий ланцюг J, який обєднує 5 мономерів в одну структуру. IgM  має 10 активних центрів і додатковий домен   СH4, який  активно фіксує комплемент. Основним джерелом IgM являється селезінка. IgM  знаходиться в крові і секретах, чим в основному обумовлені бактерицидні властивості цих речовин. У жінок вміст IgM в сироватці значно більший ніж у чоловіків, тому і бактерицидні властивості сироватки крові жінок значно вищі. IgM має виражені гемолітичні властивості, що обумовлено звязуванням  значної кількості комплементу. Імунітет проти збудників кишечних інфекцій, в основному, повязаний з цим класом імуноглобулінів, але вони не проходять через плаценту. Тому від матері новонароджені не одержують ці антитіла, і від кишечних інфекцій вони беззахисні. В той же час нестача IgM компенсується за рахунок поступлення в організм дитини IgM i IgA з молоком матері, ось чому так  важливо годувати дитину материнським молоком.

IgM являються так звані холодові аглютиніни, які спостерігаються в сироватці хворих холодовою алергією. Вони склеюють еритроцити при 4C. Це антитіла (аутоантитіла) до Fc фрагменту IgG. Їх находять серед всіх класів імуноглобулінів    (крім IgD), але найбільш часто серед IgM.

 

Імуноглобуліни класу А. За будовою виділяють сироваткові та секреторні IgА. Сироваткові IgA  можуть мати структуру мономеру (80 % ), димеру- або полімеру. В останніх двох є ще додатковий ланцюг J , який об’єднує ці мономери. Сироваткові імуноглобуліни А складають 10-20 % всіх імуноглобулінів сироватки.

Секреторні імуноглобуліни найчастіше бувають у вигляді димеру, до якого приєднується секреторний компонент (SP-фрагмент), який захищає IgA від руйнування протеазами. Секреторний імуноглобулін становить біля 1 %  всього сироваткового IgA і складає основну частину імуноглобулінів, що виділяються  на слизових оболонках. Значна кількість його міститься в слині, кишковому соці, молоці та інших секретах. Сироватковий мономерний IgA синтезують плазмоцити кісткового мозку, лімфатичних вузлів і селезінки, секреторний (S IgA) – плазмоцити лімфоїдної тканини слизових оболонок кишечника, верхніх дихальних шляхів, сечостатевої системи. Секреторний Ig A має виражені бактерицидні властивості. Він у декілька разів більш активний по відношенню до грамнегативної флори, ніж IgM і в десятки разів  в порівнянні із IgG.

 

S IgA – основний захисний фактор від вірусів і існує незалежно від сироваткового. Показано, що місцева резистентність слизових від вірусних інфекцій тісно повязана з кількістю S IgA на слизових оболонках.

Тому для максимального ефекту імунізації антигенами вірусів поліомієліту, грипу, парагрипу їх необхідно  вводити на поверхню слизових кишечника, чи відповідно верхніх дихальних шляхів.

S IgA, розміщуючись на поверхні слизових оболонок, захищає їх від адгезії на них патогенних мікроорганізмів. Є дані про те, що недостатня кількість в організмі  IgA споріднена із схильністю до аутоімунних захворювань. Концентрація  S IgA найвища у молозиві – 1 500 мгл, вмісті тонкого кишечнка – 750 мгл, жовчі – 500 мгл.

 

 

 

Імуноглобуліни класу Е. Ці імуноглобуліни одержали назву реагінів і відіграють основну патогенетичну роль в алергічних реакціях негайного типу.  Ig E синтезуються у шкірі, лімфоїдній тканині дихальних шляхів і кишечника. За своєю структурою вони дещо відрізняються від IgG. В IgE на один домен більше (СН4). Ця властивість обумовлює особливості біологічної функції IgE – здатність адсорбуватись на базофілах і тучних клітинах при допомозі цього додаткового домену Fc –  фрагменту. Кількість Ig E у здорових людей – 0,0002 гл. Його рівень у сироватці підвищується при бронхіальній астмі, екземі, полінозах та інш.

 

Імуноглобуліни класу D. Будова цього класу імуноглобулінів подібна до IgG. Проте  вони не здатні    фіксувати   комплемент. Порівняно  більша  кількість  IgD перебуває   в судинах,  ніж за  їх  межами. У сироватці крові  його  кількість  становить  0,01-0,02 г  л,  проте     у  спинномозковій  рідині  концентрація сягає 5-7  мг л, при    незначних  кількостях  імуноглобулінів  інших класів.  

Динаміка утворення антитіл.

Кількість і швидкість утворення антитіл на кожен антиген генетично детермінована. Кожному виду тварин характерна своя динаміка синтезу антитіл. Вона також залежить від дози антигену, шляхів його проникнення в організм. Перший контакт з антигеном  зумовлює  первинну  імунну  відповідь,  при якій розрізняють   чотири  фази  синтезу антитіл:

   Індукції (лаг-фаза) – триває від моменту проникнення антигену в організм до початку зростання кількості антитіл (24-96 годин).

 Логарифмічного   збільшення титру антитіл – продовжується  2-7 днів.

 Максимальної  концентрації  антитіл.

 Зменшення продукції антитіл  декілька тижнів, місяців і навіть років (жовта гарячка – 60 років, кір – 8 років).

Повторна імунізація через декілька тижнів або місяців приводить до інтенсифікації імунної відповіді. Латентний період наростання титру антитіл різко скорочується. Титри сягають значних величин і зберігаються на високому рівні тривалий час. При  цьому  тривалість   кожної  фази реакції інша. Спостерігається  значне скорочення фази індукції. Потім наступає  раптове  збільшення  антитіл   у сироватці (одночасно зявляються  IgG і  IgM), які  знаходяться  там триваліший період,  ніж   при   первинній  імунній  відповіді (рис. 5).

Повторні введення антигену з інтервалом у 2-3- дні протягом 2-3 тижнів приводять до гіперімунізації і сприяють значному  підвищенню титрів антитіл, що використовується при одержанні відповідних імунних сироваток. Значно підвищують  інтенсивність імунної відповіді різноманітні підсилювачі, так звані адюванти. Адювантами  можуть  бути мікобактерії, хімічні сполуки (фосфат  алюмінію, гідроксид капьцію, гідроксид алюмінію), олії  та інш.

 

 Теорії   синтезу антитіл.

Протягом всього періоду розвитку і становлення імунології як науки виникали оригінальні теорії синтезу антитіл, які намагались пояснити, яким чином в організмі зявляється  така надзвичайна їх кількість.  Найбільшого  поширення набули   інструктивні та  селекційні теорії.

 

Інструктивні теорії пояснювали, що антиген виконує роль інструктора, матриці,  а відповідні відбитки – комплементарні матриці, що  продукуються  клітиною – це антитіла.

 

 

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Приєднуйся до нас!
Підписатись на новини:
Наші соц мережі