Антитела являются. Структура антител и их функции. Выделение антител и их очистка

В ответ на присутствие антигенов. Для каждого антигена формируются соответствующие ему специализировавшиеся плазматические клетки, вырабатывающие специфичные для этого антигена антитела. Антитела распознают антигены, связываясь с определённым эпитопом - характерным фрагментом поверхности или линейной аминокислотной цепи антигена.

Антитела состоят из двух лёгких цепей и двух тяжелых 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.

История изучения

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 V H , C H1 , шарнира, C H2 и C H3 доменов) и из двух идентичных лёгких цепей (L-цепей, состоящих из V L и C L 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 (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.

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.

Клонально-селекционная теория :

Антитела и лимфоциты с нужной специфичностью уже существуют в организме до первого контакта с антигеном.
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.
Любой лимфоцит несет на своей поверхности рецепторы только одной специфичности.
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.

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

Абзимы - каталитически активные антитела
Авидность , аффинность - характеристики связывания антигена и антитела

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

Глобулины сыворотки крови человека и животных, образующиеся в ответ на попадание в организм различных антигенов (принадлежащих бактериям, вирусам, белковым токсинам). Антитела вступают в реакции специфического взаимодействия с данными антигенами, в результате чего происходит дезактивация соответствующих бактерий, вирусов и токсинов.

Антитела являются важным элементом иммунной системы и принимают участие во многих процессах, отвечающих за защиту организма. Человек ежедневно сталкивается с огромным количеством чужеродных агентов, со многими из которых он встречается впервые, что создает потребность в постоянной адаптации защитных систем организма, представленных клеточным иммунитетом, исполнение задач которого возложено на специализированные клетки, и гуморальным, представленным специфическими (антитела) и неспецифическими структурами. Огромный прогресс в исследовании механизмов функционирования и регуляции иммунитета был достигнут в конце XIX века работой двух великих ученых – Ильи Мечникова, основоположника клеточной теории, и Пауля Эрлиха, основоположника гуморальной теории.

Антитела представлены белковыми молекулами Y-образной формы, состоящими из четырех полипептидных цепей (двух идентичных легких и тяжелых). Каждая легкая цепь соединена только с одной тяжелой цепью, в то время как тяжелые цепи соединены между собой. Антитела имеют три конца, два из которых называются Fab-фрагментами (fragment antigen binding, то есть фрагментами, отвечающими за связывание антигенов) и один – Fc -фрагментом (название обусловлено его тенденцией к кристаллизации в растворах). Fc фрагмент отвечает за выполнение биологических функций антител, связываясь с рецепторами на лимфоцитах и макрофагах или вызывая активацию комплемента.

Некоторые антитела объединены в мультимеры, состоящие из двух и более молекул, соединенных между собой.

Благодаря широкой вариабельности Fab-фрагментов, антитела способны связывать огромное количество антигенов, включающих как макромолекулы, так и маленькие химические соединения. Участки антигенов, содержащие уникальную последовательность химических соединений, узнаваемую антителами, называют эпитопами. Сила, с которой Fab-фрагмент взаимодействует с эпитопом, называется аффинитетом.

Антитела могут как свободно циркулировать, так и быть связанными с мембраной, являясь рецепторами В – лимфоцитов. У Т-лимфоцитов же рецепторами могут быть только ТCR (T cell receptor complex). Секретируемые антитела в норме представлены в крови и на слизистых, выполняя функции нейтрализации и удаления микробов и токсинов. Антитела также называют иммуноглобулинами, когда они попадают в кровоток, на слизистую или становятся рецепторами В-лимфоцитов.

После взаимодействия Fc фрагмента с антителом, связанным с антигенной детерминантой, сигнал через специальный комплекс передается внутрь клетки, приводя к ее активации.

Важно понять, что узнавание чужеродных агентов происходит в случайном порядке, и совпадение между индивидуальными участками антигенов и Fab-фрагментами антител обусловлено огромным количеством и вариабельностью клонов лимфоцитов.

Антитела у детей

Иммунитет у новорожденных не способен полноценно противостоять всем угрозам внешней среды, что обусловлено низкой степенью его развития. Постепенное совершенствование иммунного ответа происходит параллельно с развитием других органов и систем, однако на протяжении этого процесса можно наблюдать «критические периоды», сопровождаемые недостаточностью иммунной защиты.

Критические периоды:

Первый критический период длится первые 29 дней жизни и обусловлен тем, что иммунная защита ребенка представлена преимущественно антителами матери, попавшими в организм ребенка через плаценту или грудное молоко. В этом периоде повышен риск бактериальных и вирусных инфекций. Особое внимание следует уделить недоношенным.

Второй критический период наблюдается на 4-6 месяцах жизни и обусловлен истощением пула антител, попавших в организм ребенка от матери через плаценту и низкой способностью к синтезу своих антител. Кроме того, классом антител, производимым в этом периоде, являются антитела класса М. Почти полное отсутствие иммуноглобулинов G, являющихся главными защитниками, и других классов антител, приводит к низкой устойчивости ребенка в этом возрасте к инфекциям, передаваемым воздушно-капельным и кишечным путями.

Третий критический период можно наблюдать на 2-м году жизни, что связано с активной познавательной деятельностью ребенка и неполноценной иммунной защитой. В связи с недостаточной секрецией Ig А, отвечающего за местный иммунитет, сохраняется высокая восприимчивость к инфекциям, передаваемым воздушно-капельным и кишечным путями.

Четвертый критический период наблюдается на 6-7 годах жизни, что связано с физиологическим уменьшением количества лимфоцитов, однако сохраняющийся низкий уровень Ig A приводит к тому, что слизистые не способны полноценно противостоять инфекциям, передаваемым воздушно-капельным и кишечным путями. Кроме того, высокий уровень IgE, обусловленный значительной частотой глистных инвазий, повышает вероятность развития аллергических реакций в этой возрастной группе.

Пятый критический период наблюдается в подростковом возрасте и обусловлен относительным несоответствием объема органов иммунной системы фактическим размерам организма. Также повышение секреции половых гормонов приводит к угнетению клеточного компонента иммунной системы. Как правило, наблюдается высокая восприимчивость к заболеваниям вирусной природы.

У детей также могут встречаться наследственные заболевания, при которых наблюдается дефект гуморального звена иммунитета.

К дисгаммаглобулинемиям относят:

Недостаток антител A класса;
Недостаток антител G класса;
Недостаток транскобаламина II;
Гипер-IgM- синдром;
Гипер-IgE синдром;
Гипер-IgD синдром.

В зрелом возрасте у людей иммунная система, как правило, полностью сформирована и наделена большими компенсаторными возможностями, позволяющими адаптироваться к изменяющимся или тяжелым условиям окружающей среды. Однако вредное воздействие неблагоприятных факторов внешней среды может приводить к значительному снижению уровня иммунной защиты. Устранение вредных факторов, как правило, восстанавливает ее первоначальный уровень.

Антитела при беременности, влияющие на ее течение

Беременность является сложным физиологическим процессом, протекающим в течение длительного, порядка 40 недель в норме, срока. В этот период питание и дыхание плода, находящегося внутри материнского организма, осуществляется через гемоплацентарный барьер. Вместе с газами, растворенными в крови, и питательными веществами, через плаценту могут проходить иммуноглобулины. Однако, в норме не все антитела при беременности могут попадать в кровь плода. Этой способностью обладают только Ig G. Их основной целью в этом периоде является предотвращение развития внутриутробных инфекций или септических состояний.

К сожалению, не всегда антитела при беременности играют положительную роль. Так, развитие иммунных реакций, направленных против своего плода, не является редким явлением и может приводить к прерыванию беременности на ранних сроках.

Так, возможно формирование антител при беременности к белковым структурам на поверхности плода, отвечающим за резус-фактор или группу крови.

Резус-фактор присутствует у 85% населения и, при его наличии на поверхности эритроцитов, он считается положительным. При наличии положительного резус-фактора у плода, в то время как у матери он отрицателен, высока вероятность развития антител к эритроцитам и их последующему гемолизу. Выделяющийся при этом гемоглобин превращается в билирубин, в высоких концентрациях обладающий токсическим влиянием на нервную ткань. При условии, что мать не сталкивалась ранее с резус-положительной кровью и у нее отсутствуют антитела к резус-фактору, первая беременность может протекать без осложнений. Во время родов проводится инъекция анти-Д-иммуноглобулина, что в ряде случаев позволяет облегчить течение второй беременности и снизить риск резус-конфликта при повторной беременности до 10-15%. Однако, анализ на антитела может быть положительным и при несостоявшейся первой беременности и составляет 3% после выкидыша, после медицинского аборта в 5%, а при внематочной беременности- в 1% случаев.

Антитела при беременности к эритроцитам плода также могут вырабатываться у матери с I группой крови при рождении ребенка со II или III группами, что также может приводить к гемолизу эритроцитов, приводя к смерти плода.

В связи с незрелостью иммунной защиты новорожденных, выработка собственных антител у них практически отсутствует, что значительно повышает риск развития инфекционных процессов. Сразу после родов в грудном молоке содержится огромное количество Ig A, отвечающих за защиту слизистых оболочек и значительно снижающих риск заболеваний инфекционной природы. Кроме того, в организме ребенка циркулируют антитела, попавшие в кровь ребенка через плаценту еще до родов.

Таким образом, использование заменителей грудного молока значительно ухудшает прогноз в отношении иммунной защиты и не должно происходить без серьезных показаний.

Антитела у пожилых

Так как антитела являются неотъемлемой частью иммунитета, нельзя оценивать их состояние отдельно от общего состояния иммунной системы.

У людей с возрастом в норме происходят изменения, затрагивающие иммунные процессы:

инволюция тимуса;
дегенеративные изменения костного мозга;
дегенеративные изменения органов лимфоидной системы.

Инволютивные изменения в тимусе начинаются во время полового созревания и сказываются на эффективности клеточного компонента иммунитета, что повышает риск инфекционных и онкологических болезней.

В отличие от клеточного, гуморальный иммунитет меньше подвержен влиянию возраста, хоть и может наблюдаться незначительное снижение уровня естественных иммуноглобулинов.

Однако, из-за снижения эффективности клеточного и гуморального компонентов иммунитета, повышается вероятность образования аутоантител, что повышает риск развития ревматоидного артрита, тиреоидита и других аутоиммунных заболеваний. Одной из причин образования антител к собственным тканям является снижение контроля за клетками, которые подверглись мутациям и не были уничтожены клеточным иммунитетом.

Следует отметить, что отмечается снижение атопий при увеличении инфекционной и химической форм аллергии с повышением риска развития анафилактического шока.

Классы антител

Цепи, принимающие участие в образовании молекулы антитела, имеют вариабельные участки (формируются в результате сложного процесса отбора отдельных участков ДНК В-лимфоцитов и участвуют в формировании Fab-фрагментов) и константные участки (участвуют в формировании Fc-фрагментов и определяют биологические функции молекулы). В зависимости от того, какие константные участки были синтезированы, выделяют 2 вида легких цепей и 5 видов тяжелых цепей, однако определяющее значение играют тяжелые цепи, в зависимости от которых выделяют пять изотипов, или классов:

Ig M;
Ig D;
Ig G;
Ig E;
Ig A.

Каждый изотип имеет определенные функции и биологические свойства.

Антигенными рецепторами неактивированных В-лимфоцитов являются связанные с мембраной Ig M или Ig D антитела. После одновременной стимуляции антигеном и Т-хелпером, В-лимфоцит, который соответствует конкретному антигену, активно делится и дифференцируется на разные клоны, синтезирующие определенные классы антител.

Антитела класса М

Продолжительность жизни составляет 5 дней.

Существуют в форме пентамера (состоят из пяти молекул антител формы Y, соединенных в области Fc-фрагмента).

Функции антител класса М:

Активация комплемента;
Рецептор В-лимфоцитов.

Антитела G класса

Продолжительность жизни составляет 23 дня. Существуют антитела G класса в качестве мономера, свободно циркулируя в кровотоке.

Функции Ig G:

Опсонизация;
Активация комплемента;
Антитело-опосредованная цитотоксичность;
Обеспечивают неонатальный иммунитет;
Являются основными антителами, синтезирующимися в ответ на повторную активацию клеток памяти идентичным антигеном;
Ингибирование активности В-лимфоцитов по способу обратной связи.

Продолжительность жизни составляет 6 дней. Существуют в форме мономеров, димеров и тримеров.

Функция антител класса Ig A заключается в защите слизистых от чужеродных агентов путем их связывания до попадания в ткани.

Антитела класса Е

Продолжительность жизни составляет 2 дня.

Антитела класса D являются рецепторами В- лимфоцитов, в связи с чем продолжительность их существования определяется продолжительностью жизни иммунной клетки. В свободной, циркулирующей форме не существуют.

Анализ на антитела играет огромное, а в некоторых случаях даже решающее значение в постановке диагноза заболевания, так как он отражает протекающие в гуморальном звене иммунитета процессы.

Определение количества и подкласса антител позволяет судить о длительности и природе заболевания, а в некоторых случаях возможно определение конкретного возбудителя, вызвавшего болезнь, поэтому широко применяется в специализированных учреждениях при постановке таких диагнозов, как вирусный гепатит, ВИЧ и других.

Норма антител

В норме антитела можно обнаружить в кровотоке, на слизистых и, особенно, в лимфоидных органах, где в основном и происходит активация иммунного ответа. Это обусловлено постоянным контактом организма со внешней средой, состоящей из чужеродных агентов.

Для определения антител проводится ряд тестов, оценивающих количественные и качественные характеристики гуморального компонента иммунной системы. Также рекомендуется оценивать изменение их уровня в динамике.

Норма антител в сыворотке крови составляет:

У мужчин: IgM (0,55-1,41 г/л); IgG (6,64-14,0 г/л); IgA (1,03-4,04 г/л);
У женщин: IgM (0,37-1,95 г/л); IgG (5,87-16,3 г/л); IgA (0,54-3,43 г/л).

Повышены антитела одного или нескольких подклассов

Степень повышения антител может быть выражена в разной степени. Для правильной интерпретации результата на антитела важно оценивать изменение их уровня в динамике.

Если не произошло активации В-лимфоцита из-за отсутствия контакта с подходящим ему чужеродным антигеном, то последующей его трансформации в плазматическую клетку, являющуюся фабрикой про производству иммуноглобулинов, не происходит, и такие клетки ждут своего часа. Если же В-лимфоцит проконтактировал с чужеродным агентом, то большую роль играет место встречи и тип чужеродного агента, вызвавшего иммунную реакцию.

Возможно три варианта развития событий:

В-лимфоциты в фолликулах селезенки после встречи с белковым антигеном и Т-хелпером активируются с последующим активным делением и дифференцировкой на длительно живущие плазматические клетки, синтезирующие Ig G, IgA и IgE;
Краевые В-лимфоциты в селезенке после контакта с антигенами, являющимися общими чужеродными структурами для большинства инородных агентов, активируются с последующим активным делением и дифференцировкой на короткоживущие плазматические клетки, синтезирующие IgM;
В-лимфоциты слизистых оболочек или брюшной полости после контакта с чужеродными агентами также активируются с последующим активным делением и дифференцировкой на короткоживущие плазматические клетки, синтезирующие IgM.

Таким образом, после проведения анализа крови на антитела и определения спектра и уровня антител, можно судить о происходящих в организме процессах.

Повышены антитела могут быть также при заболеваниях, сопровождающихся нарушениями в системе иммунитета. К ним относятся парапротеинемии, проявляющиеся наличием антител с функциональными и структурными дефектами при миеломной и ряде других болезней.

Анализ крови на антитела может существенно помочь в диагностике заболеваний, что имеет большое значение для выяснения природы заболевания и выбора наиболее верной тактики лечения. Также определение антител позволяет оценивать состояние искусственного активного иммунитета, полученного путем вакцинации и, таким образом, контролировать уровень заболеваемости и потребность в вакцинации.

Однако, к сожалению, антитела, призванные защищать организм человека, могут в результате различных нарушений атаковать нормальные ткани организма.

Основные причины этого явления:

Высокая степень антигенной схожести чужеродных агентов с собственными тканями организма может приводить к тому, что вновь образованные антитела атакуют не только инородные структуры, но и свои собственные;
Некоторые ткани организма, такие как хрусталик глаза и сперматозоиды в здоровом организме напрямую не омываются кровью, что защищает их от ошибочного распознавания организмом как чужеродных;
В процессе созревания лейкоциты проходят несколько этапов отбора в лимфоидных органах, что позволяет выбраковывать дефектные клетки. Сбой этого сложного процесса приводит к образованию дефектных антител.

Положительные антитела

Положительные антитела, как правило, говорят о том, что пациент ранее встречался с чужеродным агентом, но это не всегда является результатом полноценного инфекционного процесса. Это стало возможным благодаря широкому введению вакцинации. Так, в качестве вакцины возможно применение живых, но ослабленнных организмов, или мертвых частиц, представленных продуктами их жизнедеятельности. Для борьбы с инфекциями, тяжесть которых зависит от выработки токсина, нашли применение вакцинации анатоксинами – токсинами, потерявшими свои опасные свойства в результате химической или физической обработки.

Тем не менее, положительные антитела с высокой уверенностью позволяют подтвердить или, напротив, исключить предполагаемого возбудителя заболевания.

Если результат на антитела положительный, это также можно использовать для контроля напряженности иммунитета с определением показаний к вакцинации или ревакцинации, проведение которых позволяет смягчать тяжесть заболеваний и предотвращать эпидемические вспышки.

Также положительные антитела могут определяться после переливания иммунной плазмы крови или прямого введения в кровоток уже готовых взятых у человека или животных иммуноглобулинов, что иначе называется искусственной пассивной профилактикой. Ее целью является предотвращение развития инфекционного процесса и заключается в быстром образовании иммунных комплексов с последующим развитием реакций, обусловленных биологическим эффектом антител.

Отрицательный результат на антитела может наблюдаться в следующих ситуациях:

ошибка в определении предполагаемого возбудителя, что говорит об отсутствии его роли в возникновении болезни;
слишком раннее проведение диагностического теста;
низкая чувствительность теста или его брак, что оправдывает возможность повторного проведения в ряде случаев диагностического теста.

Тем не менее, отрицательный результат на антитела не является абсолютным доказательством отсутствия заболевания. Примером может служить вирус иммунодефицита человека, антитела к которому определяются со значительной задержкой. Поэтому проведение полноценного физического и лабораторного обследования, а также оценка наличия антител являются частью единого комплекса мероприятий.

Антиспермальные антитела

Антиспермальные антитела взаимодействуют с антигенами на поверхности сперматозоидов. Впервые они были определены в крови мужчин, страдающих бесплодием, и описаны Rumke и Wilson в 1954 г. Эти антитела определяются у каждого пятого мужчины с бесплодием и представлены, как правило, IgG, реже IgA и IgM. Антиспермальные антитела в норме также можно обнаружить у мужчин без нарушений репродуктивной функции в 1-10% и у 5% бесплодных женщин.

Аутоиммунные антитела не возникают в норме благодаря гематотестикулярному барьеру, изолирующему клетки, принимающие участие в сперматогенезе. В основе этого барьера находятся клетки Сертоли и их отростки. В семявыносящих путях защита от образования антител осуществляется способностью сперматозоидов освобождаться от антигенов и антител на внешней оболочке, а также специальными иммуносупрессирующими факторами, находящимися в семенной жидкости.

При сбое защитных механизмов, травмах мошонки и воспалительных заболеваниях репродуктивной системы повышается вероятность образования антиспермальных антител.

Образование антиспермальных антител возможно и у женщин. В норме этого обычно не наблюдается, однако принято считать, что сопутствующие заболевания репродуктивной системы повышают риск развития этого явления.

На современном этапе не существует однозначного мнения о влиянии антиспермальных антител на репродуктивные свойства сперматозоидов, хотя и считается, что они несколько снижают их подвижность и выживаемость.

В норме антитела к тиреопероксидазе (ТПО) не наблюдаются и, по факту, являются проявлением аутоиммунных процессов, направленных против щитовидной железы. У человека этот фермент отвечает за образование радикалов йода, необходимых для формирования Т3 и Т4, поэтому антитела к ТПО часто снижают синтез этих гормонов.

Антитела к тиреопероксидазе характерны для:

тиреоидита Хашимото;
диффузного токсического зоба;
послеродового тиреоидита;
аутоиммунного тиреоидита;
гипертиреоза или гипотиреоза у новорожденных.

Показанием к определению антител к тпо является также подозрение на повреждение щитовидной железы аутоиммунной природы, что может проявляться:

увеличением щитовидной железы без изменения ее функции;
изменением функции щитовидной железы.

Антитела к ТПО могут приводить к нарушению регулирования синтеза гормонов, что клинически будет проявляться картиной гипотиреоза или гипертиреоза.

Уменьшение антител к тиреопероксидазе позволяет судить об успешности лечения.

Анализ на антитела к ТПО при получении результатов, вызывающих сомнение, рекомендуется проводить в сочетании с другими анализами повышающими точность проводимого исследования. К ним относят определение:

антител к рецептору ТТГ (анти-pTTГ);
антител к тиреоглобулину (антиТГ);
кальцитонина в сыворотке крови;
тиреоглобулина;
тиреотропного гормона (ТТГ);
тироксина свободного (Т4 свободный);
тироксина общего (Т4);
трийодтиронина общего (Т3);
трийодтиронина свободного (Т3 свободный).

Антитела к ТПО и беременность

Определение антител к тпо у матери во время беременности позволяет предположить развитие гипертиреоза у ребенка как в течение внутриутробного развития, так и после рождения.

Показанием к определению антител к тпо могут быть такие патологические явления, как выкидыш, преэклампсия, преждевременные роды и неудачные попытки искусственного оплодотворения.

Также рекомендуется определение антител к тиреопероксидазе у новорожденного при их наличии у матери во время беременности или послеродового тиреоидита. Выявление отклонений позволяет предотвратить их прогрессирование путем своевременного начала лечения.

Определение антител к гепатитам С, В, D, А, Е играет большое значение в выявлении и дифференциальной диагностике этих, большей частью, небезобидных заболеваний. Так, из всех этих заболеваний только гепатит А протекает в большинстве случаев безвредно, в то время как остальные вирусные гепатиты могут приводить к тяжелым, необратимым последствиям.

Как правило, основным проявлением этих заболеваний является повышение печеночных ферментов и выраженная интоксикация. Однако понять, какой именно из вирусов поразил печень, может позволить только анализ на антитела к гепатитам С, В, D, А или Е.

Антитела к вирусу гепатита А класса Ig M определяются одновременно с манифестацией болезни, после чего их титр нарастает на протяжении месяца, снижаясь до нормальных значений в течение 10-12 месяцев.

При гепатите В диагностическое значение имеет определение антител к HBs-антигену. Их наличие может быть обусловлено как перенесенным инфекционным заболеванием, так и эффективной вакцинацией.

Анти-HBs-антитела появляются на 4-12-й неделе после инфицирования и образуют комплексы с HBsAg, в связи чем они могут не определяться, что называется «серологическим пробелом», продолжительностью от недели до месяца. Титры антител достигают максимума к 6-12 месяцам, и сохраняют высокий уровень 5 лет и больше. Иногда антитела могут определяться в течение всей жизни. Также имеет диагностическое значение анализ на антитела HBsAg, anti-HBc IgM, anti-HBc, HBeAg и anti-HBe.

Гепатит В в 90% случаев заканчивается выздоровлением, однако в 10% случаев его течение приобретает хронический, прогрессирующий характер поражения печени, что заканчивается чаще всего циррозом.

В ряде случаев к вирусу гепатита В присоединяется вирус гепатита D, не способный существовать самостоятельно. В этом случае определяется anti-HD IgM.

Антитела к гепатиту С у большинства инфицированных определяются спустя 1-3 месяца после заражения, но также возможно их отсутствие больше года. Антитела могут не определяться в 5% случаев.

Антитела к гепатиту С классов IgM и IgG возникают в начале болезни и образуются к нуклеокапсиду. При длительном, латентном течении или повторной активации заболевания отмечается появление IgG в крови.

Антитела G класса в течение 8-10 лет после манифестации болезни определяются в высоких титрах, после чего их концентрация постепенно снижается. Тем не менее, анализ на антитела к гепатиту С остается положительным до конца жизни.

В отличие от гепатита В, гепатит С более предрасположен к хроническому течению, что наблюдается в 90% случаев заболевания. Исходы те же, что и при гепатите В.

Проведение анализа на антитела к вирусу гепатита Е особенно важно для диагностики заболевания во втором периоде беременности, так как оно в 40% случаев заканчивается смертью матери, и почти всегда – плода.

Антитела к вирусу иммунодефицита

Вирус иммунодефицита человека является одной из самых болезненных проблем современного общества. В настоящее время, распространение ВИЧ носит характер пандемии, число случаев смерти от СПИДа превысило 20 млн. человек, а число инфицированных ВИЧ – 50 млн.

Основными путями передачи вируса являются половой (во время незащищенного полового акта) и парентеральный (характерен для внутривенных инъекций инфицированными шприцами или иглами). Однако, на сегодняшний день огромной проблемой стало распространение вируса при таких обыденных действиях, как лечение зубов у стоматолога, процедурах маникюра, педикюра и пирсинга. Также в особой зоне риска находятся врачи, в особенности – хирурги, анестезиологи и акушеры-гинекологи.

Особенностью ВИЧ-инфекции является отсутствие специфических клинических симптомов, в результате чего манифестация носит характер простуды или мононуклеозоподобного синдрома. Поэтому решающее значение в постановке диагноза имеет определение антител к вирусу иммунодефицита.

Для диагностики ВИЧ применяются скрининговый и подтверждающий тесты. Потребность в таком разделении методов диагностики обусловлено большей стоимостью и потребностью в наличии специализированного оборудования для проведения подтверждающего теста, что затруднило бы массовое проведение анализа на антитела к вирусу иммунодефицита.

Алгоритм диагностики ВИЧ:

Проведение скринингового теста;
При положительном результате первого, проводится второй скрининговый тест;
При положительном втором скрининговом анализе показано проведение подтверждающего теста;
Положительный подтверждающий тест позволяет поставить диагноз ВИЧ инфекции.

Как правило, в качестве скрининга используется метод ИФА.

В качестве подтверждающего теста во всем мире признан метод иммунного блоттинга.

Проведение ПЦР, даже при выявлении антигенов возбудителя, не является основанием для постановки диагноза вируса иммунодефицита человека.

Согласно требованиям ВОЗ, анализ на иммунный блот принято считать положительным при обнаружении антител ко всем, или к двум из трех гликопротеинам ВИЧ (gp160, gp 120, gp 41). Таким образом, при наличии антител только к одному гликопротеину, результат считают сомнительным и показано проведение повторного исследования с использованием тест-системы другого производителя или серии. При получении очередного сомнительного результата рекомендовано проведение наблюдения в течение последующих 6 месяцев, с повторным проведением анализа через 90 дней.

Однако определение антител ранее определенного момента не имеет смысла в связи с особенностями функционирования иммунной системы. Эффективность анализа крови на антитела в большей степени зависит от того, в какой раз человек встречается с чужеродным агентом. Так, если человек встречается с возбудителем болезни повторно, гуморальный ответ не только развивается быстрее, но обладает большей эффективностью, что обусловлено большей степенью соответствия эпитопов антигенам.

Для первой встречи с чужеродным агентом наблюдается преимущественное повышение антител класса М, достигающее пика и, соответственно, наибольшей эффективности через 5-10 дней. Антитела G класса появляются еще позже.

Для повторной встречи с чужеродным агентом характерно более быстрое формирование иммунного ответа в течение 1-3 дней, которое характеризуется более эффективным приростом количества антител. Антитела G класса играют основную роль в развитии иммунной защиты. Кроме того, при определенной стимуляции, возникает дифференцировка плазматических клеток с производством антител класса А или Е.

Таким образом, брать анализ крови на антитела ранее, чем через 5 дней после инфицирования в большом количестве случаев не имеет смысла, что обусловлено слишком коротким сроком для активации иммунного ответа, хотя при повторной встрече с возбудителем, анализ определит положительные антитела уже на 1-2 сутки после инфицирования. Однако, в связи с тем, что у большинства заболеваний инкубационный период длится более суток, точно определить идеальный момент для определения антител практически невозможно, из-за чего рекомендуется оценка их уровня в начале и конце заболевания.

Методом, позволяющим определить количественные характеристики антител каждого типа в организме, является электрофорез. Его действие основано на разнице в поведении белков на после их помещения в электрическое поле. Этот метод позволяет определить, повышены антитела или нет, но не дает возможности выяснить, против какого чужеродного агента они образованы и, таким образом, показывает лишь общую картину.

Серологические реакции позволяют определить отсутствие или наличие антител, обладающих специфичностью в отношении искомого антигена в биологических жидкостях.

К ним относят реакции:

Агглютинации;
Преципитации;
Нейтрализации;
С участием комплемента;
С мечеными антителами или антигенами.

Агглютинацией называют связывание антигенов, связанных с крупными нерастворимыми частицами, такими как бактерии или эритроциты, при взаимодействии с антителами.

Агглютинация бывает следующих видов:

прямая агглютинация (позволяет выявить антитела в сыворотке больного и проводится путем смешивания взвеси убитых микробов с кровью, что приводит к появлению хлопьевидного осадка);
непрямая гемагглютинация (позволяет выявить антитела в изучаемом материале и проводится путем смешивания эритроцитов, на которых находятся фиксированные антигены, что приводит к появлению фестончатого осадка);
реакция торможения гемагглютинации (в результате связывания антител с рецепторами вирусов, обладающих гемаглютинирующей способностью, склеивания эритроцитов животных, не происходит);
реакция коагглютинации (антигены возбудителя определяются добавлением специально обработанных диагностической сывороткой стафилококков).

При реакции преципитации наблюдается выпадение в осадок комплексов антиген-антитело, где антигены должны быть растворимыми (не связанными с крупными, нерастворимыми частицами). После образования комплексов антиген-антитело выпадает осадок, называемый преципитатом. Положительным считается результат на антитела, при котором можно увидеть кольцо преципитата.

Реакцией нейтрализации называется блокирование повреждающего действия микробов или их токсинов после взаимодействия с иммунной сывороткой, что обусловлено их связыванием с антителами с образованием комплексов антиген-антитело.

Комплементом называют сложную систему врожденного гуморального ответа, которая после активации получает способность к опсонизации, облегчению фагоцитоза и цитолизу чужеродных агентов. При проведении реакции с участием комплемента используется его способность к взаимодействию с иммунными комплексами. Поэтому сначала смешивается интересуемая сыворотки с известными антигенами. Затем, если образовались комплексы антиген-антитело, белки комплемента исчерпываются. Если же образования комплексов не произошло, то система комплемента остается способной к активации. Для того, чтобы это выяснить, добавляются эритроциты и антиэритроцитарные антитела, которые связываются с образованием иммунных комплексов, после чего наблюдается гемолиз эритроцитов, обусловленный действием комплемента, или наблюдается хлопьевидный осадок, если активации не произошло.

Реакция с мечеными антителами или антигенами, или реакция иммунофлюоресценции основана на обработке изучаемого материала сывороткой, содержащей антигены или антитела, помеченные флюорохромами, что в случае образования иммунных комплексов дает возможность наблюдать свечение при освещении ультрафиолетовой лампой при изучении через микроскоп.

При применении не флюорохромов, а ферментов (пероксидазы или щелочной фосфатазы), метод называют иммуноферментным анализом. Результат оценивается по изменению окраски.

Радиоиммунологический метод позволяет определить наличие антител или антигенов, помеченных радионуклидами и их количество после взаимодействия с изучаемым материалом (антигенами или антителами в сыворотке пациента).

Моноклональные антитела и их применение

Одна клетка В-лимфоцитов способна производить антитела, комплементарные исключительно к одному антигену. Это было использовано для получения моноклональных антител, которые по праву можно считать одним из самых важных технических достижений в области иммунологии, с колоссальными перспективами для клинической медицины и научных исследований. Для того, чтобы получить моноклональные антитела, В-клетки от животного, иммунизированного антигеном, которые имеют короткий срок жизни, скрещивают с клетками миеломы (опухоли плазматических клеток), которые могут быть размножены бесконечное количество раз при обеспечении необходимых условий. Клетки, полученные путем такого слияния, называют гибридомами. Из популяции полученных гибридом можно выбрать и клонировать непрерывно растущие клетки, которые секретируют нужные антитела, которые называют моноклональными.

Огромное количество вариантов синтезируемых антител позволяет подобрать практически любые моноклональные антитела против практически любого антигена. Однако на пути широкого применения этого метода имелись определенные препятствия. Так как вещества, синтезируемые в чужом организме, чужеродны и вызывают иммунный ответ, повторное введение тех же препаратов не вызывало преследуемого эффекта. Впоследствии эта проблема была решена сохранением вариабельных областей, отвечающих за их соответствие антигенам, с заменой константных участков на человеческие.

Совсем недавно моноклональные антитела были синтезированы с использованием технологии рекомбинантной ДНК, кодирующей антитела человека. Это позволило выбирать антитела, имеющих желаемые Fab-фрагменты.

Моноклональные антитела широко применяются в качестве терапевтических и диагностических средств в борьбе со многими заболеваниями людей.

Оглавление темы "Гуморальные имунные реакции. Основные типы антител. Динамика антителообразования.":

Антитела (АТ) обычно разделяют в соответствии с типом их реакций с Аг.

Антитоксические антитела (АТ) к токсинам и анатоксинам нейтрализуют или флоккулируют Аг.
Агглютинирующие антитела (АТ) агрегируют Аг. Их выявляют в реакциях с корпускулярными Аг и растворимыми Аг, сорбированными на поверхности видимых частиц (эритроциты, частицы латекса).
Преципитирующие антитела (АТ) образуют комплекс Аг-АТ с растворимыми Аг только в растворах или гелях.
Лизирующие антитела (АТ) вызывают разрушение клеток-мишеней (обычно взаимодействуя с комплементом).
Опсонизирующие антитела (АТ) взаимодействуют с поверхностными структурами клеток микробов или заражённых клеток организма, способствуя поглощению их фагоцитами.
Нейтрализующие антитела (АТ) инактивируют Аг (токсины, микроорганизмы), лишая их возможности проявлять патогенное действие.

Основные функции антител (АТ)

Антитела (АТ) через Ar-связываюшие центры взаимодействуют с различными Аг. Тем самым AT предотвращают инфицирование или элиминируют возбудитель либо блокируют развитие патологических реакций, активируя при этом все системы специфической защиты.

Опсонизация (иммунный фагоцитоз) . Антитела (АТ) (через Fab-фрагменты) связываются с меточной стенкой микроорганизма: Fc-фрагментом AT взаимодействует с соответствующим рецептором фагоцита. Это опосредует последующее эффективное поглощение фагоцитом образовавшегося комплекса.

Антитоксический эффект . Антитела (АТ) могут связывать и, тем самым, инактивировать бактериальные токсины.

Активация комплемента . Антитела (АТ) (IgM и IgG) после связывания с Аг (микроорганизм, опухолевая клетка и др.) активируют систему комплемента, что приводит к уничтожению этой клетки путём перфорации её клеточной стенки, усиления хемотаксиса, хемокинеза и иммунного фагоцитоза.

Нейтрализация . Взаимодействуя с рецепторами клетки, связывающими бактерии или вирусы, AT могут препятствовать адгезии и проникновению микроорганизмов в клетки организма-хозяина.

Циркулирующие иммунные комплексы . Антитела (АТ) связывают растворимые Аг и образуют циркулирующие комплексы, с помощью которых Аг выводится из организма, преимущественно с мочой и жёлчью.

Антителозависимая цитотоксичность . Опсонизируя Аг, антитела (АТ) стимулируют их разрушение цитотоксическими клетками. Аппарат, обеспечивающий распознавание мишеней, - рецепторы к Fc-фрагментам AT. Разрушать опсонизированные мишени способны макрофаги и гранулоциты (например, нейтрофилы).

Антитела - белки сыворотки крови и других биологических жидкостей, которые синтезируются в ответ на введение антигена и обладают способностью специфически взаимодействовать с антигеном, вызвавшим их образование, или с изолированной детерминантной группой этого антигена (гаптеном).

Защитная роль А. как факторов гуморального иммунитета обусловлена их антигенраспознающей и антигенсвязывающей активностью и рядом эффекторных функций: способностью активировать систему комплемента, взаимодействовать с различными клетками, усиливать фагоцитоз. Эффекторные функции А. реализуются, как правило, после их соединения с антигеном, вслед за которым происходит удаление чужеродного агента из организма. При инфекциях появление в крови больного А. против возбудителя инфекции свидетельствует о сопротивлении организма данной инфекции, а уровень антител служит мерой напряженности иммунитета.

Впервые появление в крови у животных веществ, которые специфически взаимодействовали с введенными ранее токсинами бактерий, обнаружили в 1890 г. Беринг и Китасато (Е. Behring, S. Kitasato). Вещество вызывало обезвреживание токсина и было названо антитоксином. Более общий термин «антитела» был предложен, когда выявили возникновение подобных веществ при введении в организм любых чужеродных агентов. Первоначально о появлении и накоплении А. судили по способности исследуемых сывороток давать при соединении с антигенами видимые серологические реакции или по их биологической активности - способности нейтрализовать токсин, вирус, лизировать бактерии и чужеродные клетки. Предполагали, что каждому феномену соответствуют особые А. Однако впоследствии оказалось, что тип антиген - антитело реакции определяется физическими свойствами антигена - его растворимостью, а антитела разной специфичности и видового происхождения принадлежат к гамма-глобулиновой фракции крови или, по номенклатуре ВОЗ, к иммуноглобулинам (lg). Иммуноглобулины - это совокупность сывороточных белков, несущих активность антител. Позже была обнаружена гетерогенность по физико-химическим свойствам и сродству к антигену антител одной специфичности, выделенных от одного индивида, и показано, что они синтезируются в организме разными клонами плазматических клеток. Важным шагом в изучении строения антител стало использование с этой целью миеломных белков - гомогенных иммуноглобулинов, синтезируемых одним клоном плазматических клеток, подвергшихся малигнизации.

Классы иммуноглобулинов и их физико-химические свойства. Иммуноглобулины составляют около 30% всех белков сыворотки крови. Их количество значительно возрастает после антигенной стимуляции. Антитела могут принадлежать к любому из пяти классов иммуноглобулинов (lgA, lgG, lgM, lgD, lgE). Молекулы иммуноглобулинов всех классов построены из ептидных цепей двух видов: легких (L) с молекулярной массой около 22000, одинаковых для всех классов иммуноглобулинов, и тяжелых (Н) с молекулярной массой от 50000 до 70000 в зависимости от класса иммуноглобулина. Структурные и биологические особенности каждого класса иммуноглобулинов обусловлены особенностями строения их тяжелых цепей. Основной структурной единицей иммуноглобулинов всех классов является димер двух идентичных пар легкой и тяжелой цепей (L-Н) 2 .

Иммуноглобулин G (lgG) имеет молекулярную массу около 160000, молекула состоит из одной (L-Н) 2 -субъединицы и содержит два антигенсвязывающих центра. Это основной класс антител, составляющий до 70-80% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови. Концентрация lgG в сыворотке крови 6-16 г/л . В процессе первичного иммунного ответа (после первичного введения антигена) он появляется позднее lgM-антител, но образуется раньше при вторичном иммунном ответе (после повторного введения антигена). lgG - единственный класс антител, которые проникают через плаценту и обеспечивают иммунологическую защиту плода, активируют систему комплемента, обладают цитофильной активностью. Благодаря высокому содержанию в сыворотке крови lgG имеет наибольшее значение в противоинфекционном иммунитете. Поэтому об эффективности вакцинации судят по наличию его в сыворотке крови.

Иммуноглобулин М (lgM) имеет молекулярную массу 900000. молекула состоит из 5 (L-Н) 2 -субъединиц, скрепленных дисульфидными связями и дополнительной пептидной цепью (J-цепь). lgM составляет 5-10% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови; концентрация его в сыворотке крови 0,5-1,8 г/л . Антитела этого класса образуются при первичном иммунном ответе, Молекула lgM содержит 10 активных центров, поэтому lgM особенно эффективен против микроорганизмов, содержащих в мембране повторяющиеся антигенные детерминанты. lgM обладает высокой агглютинирующей активностью, сильным опсонизирующим эффектом, активирует систему комплемента. В виде мономера является антигенсвязывающим рецептором В-лимфоцитов.

Иммуноглобулин A (lgA) составляет 10-15% от сывороточных иммуноглобулинов; концентрация его в сыворотке 1-5 г/л крови. lgA существует в виде мономера, димера, тримера (L-Н) 2 -субъединицы. В виде секреторного lgA (slgA), устойчивого к протеазам, является основным глобулином экстраваскулярных секретов (слюны, слезной жидкости, носового и бронхиального секретов, поверхности слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта). lgA-антитела обладают цитофильной активностью, агглютинируют бактерии, активируют систему комплемента, нейтрализуют токсины, создают защитный барьер в местах наиболее вероятного проникновения инфекционных агентов. Уровень lgA в сыворотке крови возрастает при перинатальных инфекциях, заболеваниях дыхательных путей.

Иммуноглобулин Е (lgE) имеет вид мономера (L-Н) 2 -субъединицы и молекулярную массу около 190000. В сыворотке крови содержится в следовых количествах. Обладает высокой гомоцитотропной активностью, т.е. прочно связывается с тучными клетками соединительной ткани и базофилами крови. Взаимодействие связанных с клетками lgE с родственным антигеном вызывает дегрануляцию тучных клеток, высвобождение гистамина и других вазоактивных субстанций, что приводит к развитию гиперчувствительности немедленного типа. Ранее антитела lgE-класса назывались реагинами.

Иммуноглобулин D (lgD) существует в виде мономерного антитела с молекулярной массой около 180000. Концентрация его в сыворотке крови 0,03-0,04 г/л . lgD в качестве рецептора присутствует на поверхности В-лимфоцитов.

Структура антител и их специфичность . Общий план строения макромолекулы обычно рассматривают в отношении lgG-антател. включающих одну (L-Н) 2 -субъединицу. При ограниченном протеолизе папаином молекулы А этого класса распадаются на два идентичных Fab-фрагмента и Fc-фрагмент. Каждый Fab-фрагмент содержит по одному активному центру, или антидетерминанте, т.к. соединяется с антигеном, но не может его преципитировать. В организации активного центра принимают участие вариабельные участки легкой и тяжелой цепей.

Fc-фрагмент не связывает антиген. В его состав входят константные участки тяжелых цепей. В Fc-фрагменте расположены центры, ответственные за эффекислоторные функции, общие для всех А. одного класса. Схематически молекулу lgG-антител можно представить в виде буквы Y, верхние плечи которой составляют идентичные Fab-фрагменты, а нижний отросток является Fc-фрагментом.

Иммунная система позвоночных способна синтезировать 10 5 - 10 8 молекул А. разной специфичности. Специфичность - важнейшее свойство А., позволяющее им избирательно реагировать с тем антигеном, которым был стимулирован организм. Специфичность А. определяется уникальностью строения антидетерминанты и является результатом пространственного соответствия (комплементарности) между детерминантой антигена и аминокислотными остатками, выстилающими полость анти-детерминанты. Чем выше комплементарность, тем большее число нековалентных связей возникает между детерминантой антигена и аминокислотными остатками антидетерминанты и тем прочнее, стабильнее образующийся иммунный комплекс. Различают аффинность антител, которая является мерой прочности связывания одной антидетерминанты с детерминантой, и авидность антител - суммарную силу взаимодействия поливалентного А. с полидетерминантным антигеном. Хотя А. способны различать незначительные изменения в структуре антигена, известно, что они могут реагировать и с детерминантами сходной структуры. Антитела одной специфичности представлены пулом молекул с разной молекулярной массой, электрофоретической подвижностью и разным сродством к антигену.

Для получения однородных по специфичности и сродству к антигену антител применяют гибридому - гибрид моноклона антителопродуцирующей клетки с клеткой миеломы. Гибридома приобретает способность продуцировать в неограниченном количестве моноклональные А., абсолютно идентичные по классу и типу молекул, по специфичности и сродству к антигену. Моноклональные А. - наиболее перспективное диагностическое и лечебное средство.

Виды антител и их синтез. Различают полные и неполные А. Полные А. имеют в молекуле не менее двух активных центров и при соединении с антигенами дают видимые серологические реакции. Могут быть тепловые и холодовые полные А., которые реагируют с антигеном соответственно при t° 37° или при 4°. Известны двухфазные, биотермические А. Они соединяются с антигеном при низких температурах, а видимый эффект соединения проявляется при 37°. Полные А. могут принадлежать ко всем классам иммуноглобулинов. Неполные А. (моновалентные, непреципитирующие, блокирующие, агглютиноиды) содержат в молекуле одну антидетерминанту вторая антидетерминанта или замаскирована, или обладает низкой аффинностью.

Неполные А. не дают при соединении с антигеном видимых серологических реакций. Их выявляют по способности блокировать реакцию специфического антигена с полными А. той же специфичности либо с помощью антиглобулинового теста - так называемые пробы Кумбса. К неполным А. относятся антитела к резус-фактору.

Нормальные (естественные) А. обнаруживают в крови животных и человека при отсутствии явной инфекции или иммунизации. Антибактериальные нормальные А. возникают, вероятно, в результате постоянного, незаметного контакта с данными бактериями. Предполагают, что они могут определять индивидуальную устойчивость организма к инфекциям. К нормальным А. относят изоантитела, или алло-антитела (см. Группы крови ). Нормальные А., как правило, представлены lgM.

Синтез молекул иммуноглобулинов осуществляется в плазматических клетках. Тяжелые и легкие цепи молекулы синтезируются на разных хромосомах и кодируются разными наборами генов.

Динамика выработки А. в ответ на антигенный стимул зависит от того, впервые или повторно организм сталкивается с данным антигеном. При первичном иммунном ответе появлению А. в крови предшествует латентный период продолжительностью 3-4 дня. Первые образующиеся А. принадлежат к lgM. Затем количество А. резко возрастает и происходит переключение синтеза с lgM- на lgG-антитела. Максимум содержания А. в крови приходится на 7-11-е сутки, после чего их количество постепенно снижается. Для вторичного иммунного ответа характерны укороченный латентный период, более быстрое нарастание титров А. и большее их максимальное значение. Характерно образование сразу lgG-антител. Способность к иммунному ответу по вторичному типу сохраняется в течение многих лет и представляет собой проявление иммунологической памяти, примерами которой может служить противокоревой и противооспенный иммунитет.

Современные теории образования антител . Образование А. является результатом межклеточного взаимодействия, возникающего под влиянием иммуногенного стимула. В клеточной кооперации участвуют три типа клеток: макрофаги (А-клетки). лимфоциты тимусного происхождения (Т-лимфоциты) и лимфоциты костномозгового происхождения (В-лимфоциты). Т- и В-лимфоциты имеют на своей поверхности генетически детерминированные рецепторы для антигенов самой разнообразной специфичности. Т о., распознавание антигена сводится к отбору (селекции) клонов Т- и В-лимфоцитов, несущих рецепторы данной специфичности. Иммунный ответ осуществляется по следующей схеме. Антиген, попадая в организм, поглощается макрофагами и перерабатывается ими в иммуногенную форму, которая распознается иммуноглобулиноподобными рецепторами Т-лимфоцитов (помощников), специфичными к данному антигену. Молекулы антигена, связанные с иммуноглобулиновыми рецепторами, отрываются от Т-лимфоцитов и присоединяются к макрофагам через Fc-рецепторы иммуноглобулинов. На макрофагах образуется таким способом «обойма» антигенных молекул, которая распознается специфическими рецепторами В-лимфоцитов. Только такой массированный сигнал может вызвать пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцита (предшественника) в плазматическую клетку. Следовательно, Т- и В-лимфоциты распомают различные детерминанты на одной молекуле антигена. Клеточная кооперация возможна лишь при наличии двойного распознавания.

Феномен двойного распознавания заключается в том, что Т- и В-лимфоциты распознают чужеродную антигенную детерминанту только в комплексе с продуктами генов основного комплекса гистосовместимости своего организма. Известно, что клеточной кооперации между аллогенными клетками не происходит. Вероятно, ассоциация антигенной детерминанты со своими поверхностными структурами осуществляется на поверхности макрофагов в процессе переработки антигена в иммуногенную форму, а также на поверхности лимфоцитов.

Выделение антител и их очистка . Различают неспецифические и специфические методы выделения А. К неспецифическим относят методы фракционирования иммунных сывороток, в результате которых получают фракции, обогащенные А., чаще всего фракцию lgG-антител. К ним относятся высаливание иммуноглобулинов сернокислым аммонием или сернокислым натрием, осаждение иммуноглобулинов спиртом, методы препаративного электрофореза и ионообменной хроматографии и гель-хроматографии. Специфическая очистка основана на выделении А. из комплекса с антигеном и приводит к получению А. одной специфичности, но гетерогенных по физико-химическим свойствам. Процедура состоит из следующих этапов: получение специфического преципитата (комплекса антиген - антитело) и отмывка его от остальных компонентов сыворотки; диссоциация преципитата; отделение А. от антигена на основе различий в их молекулярной массе, заряде и других физико-химических свойств. Для специфического выделения А. широко используют иммуносорбенты - нерастворимые носители, на которых фиксирован антиген. В этом случае процедура получения А. значительно упрощается и включает пропускание иммунной сыворотки через колонку с иммуносорбентом, отмывку иммуносорбента от несвязавшихся белков сыворотки, элюцию фиксированного на иммуносорбенте А. при низких значениях рН и удаление диссоциирующего агента путем диализа.

Библиогр.: Вейсман И.Л., Худ Л.Е. и Вуд У.Б. Введение в иммунологию, пер. с англ., с. 13, М., 1983; Иммунология, под ред. У. Пола, пер. с англ., с. 204, М., 1987; Кульберг А.Я. Молекулярная иммунология, М., 1985; Образование антител, под ред. Л. Глинна и М. Стьюарда, пер. с англ., с. 10, М., 1983, Петров Р.В. Иммунология, с. 35, М., 1987.

Антитела присутствуют в каждом организме как иммунный ответ на различные воздействия. Они вырабатываются в случае необходимости, и по их количеству и классу можно судить о наличии того или иного заболевания.

Однако антитела важны не только в диагностических целях, они отвечают за работу иммунитета. Именно эта их функция используется во время вакцинации. С течением жизни человек накапливает в крови те или иные антитела, что и составляет его иммунитет. Для стимуляции выработки определенного вида антител используются вакцины.

Представляют собой белковые соединения, которые являются частью иммунной системы человека. Для самого организма это своего рода защита, а в лабораторном исследовании – маркеры определенных заболеваний. Первые антитела вырабатываются еще в утробе. Они передаются ребенку от матери, но их немного. После рождения ребенок постоянно сталкивается с враждебной средой, вырабатывая все новые антитела. Этот процесс может продолжаться в течение всей жизни.

Действие антител основывается на связывании цепочки «антиген-антитело». Антиген того или иного возбудителя заболевания попадает в кровь, провоцируя выработку антител определенного класса. Для выработки определенных антител в течение жизни человеку делают различные прививки. Суть вакцинации заключается во введении определенного количества антигена, который провоцирует выработку тех или иных антител в количестве, достаточном для формирования иммунитета. Они остаются в организме человека в течение всей жизни, защищая его от заражения.

Выделяют 5 классов антител.

Выработка антител того или иного класса зависит не только от самого заболевания, но и его этапа: одни антитела вырабатываются сразу же после заражения, другие – только после окончания инкубационного периода:

Антитела вырабатываются иммунными клетками под названием В-лимфоциты. Антитела содержатся в мембране этих клеток и в самой сыворотке крови. В случае возникновения инфекции антитела начинают поступать в кровь, познавая те или иные антигены и подавая сигнал иммунной системе.

Анализ крови на антитела назначается с целью выяснения состояния иммунитета человека

Анализ крови на антитела сдается из вены. Эта процедура стандартная, проводится быстро и безболезненно. Небольшая подготовка к сдаче анализа требуется. Например, накануне не рекомендуется употреблять жирную и жареную, острую пищу, алкоголь, так как это может повлиять не только на состав крови, но и . Если кровь быстро свернется или сыворотка окажется мутной, обследование провести будет невозможно.

Перед сдачей анализа нужно отменить все препараты, но с разрешения врача. Если прием некоторых препаратов обязателен, это учитывается при расшифровке анализа.

Некоторые антитела чувствительны к эмоциональным и физическим напряжениям, поэтому перед сдачей крови желательно избегать стрессов и занятий спортом. Утреннюю зарядку также делать нежелательно, а перед входом в лабораторию нужно немного посидеть и отдышаться.

Расшифровкой должен заниматься врач, так как наличие некоторых антител трактуется по-разному, может потребоваться дополнительное обследование.

Основные показатели:

Антигены — это вещества, чужеродные для организма, вызывающие образование антител

Организм начинает вырабатывать антитела на любой антиген, который сочтет враждебным. В зависимости от самого антигена отличаются и иммуноглобулины, атакующие его.

Не все антитела способны атаковать антиген, некоторые служат исключительно для распознавания враждебных клеток и активизации иммунной реакции. Антитело вступает в реакцию с антигеном, что провоцирует выброс определенных веществ, выполняющих защитную функцию в организме.

Если говорить о цепочке «антиген-антитело», то существует другая классификация антител:

Антитела к белкам щитовидной железы. В крови обнаруживают антитела к рецепторам и различным белкам, вырабатываемым щитовидной железой. Как правило, это указывает на тиреотоксикоз – синдром, связанный с гиперфункцией щитовидной железы, когда выработка гормонов идет слишком активно.
Антиспермальные антитела. Это явление носит также название «иммунологическое бесплодие». Оно может быть выявлено как у мужчин, так и у женщин. Иммунитет распознает сперматозоиды как враждебные клетки и атакует их, что исключает зачатие.
Антитела к ядерным антигенам. Это специфические антитела, которые атакуют собственные клетки организма, распознавая их как антигены, что является причиной неизлечимых аутоиммунных заболеваний.
Антитела к . Это разновидность аутоантител, которые связываются с инсулином, вызывая реакцию организма на него, что встречается при врожденном .
Антитела к . Часто этот анализ проводится во время беременности у женщин с отрицательным резус-фактором. Если количество антител в крови велико, значит организм матери воспринимает клетки ребенка как враждебные и борется с ними.
Антитела к двухспиральной ДНК. Встречаются при системной красной волчанке. Это антитела, которые направлены против собственной цепочки ДНК, что приводит к разрушению организма.

Больше информации о том, что такое антитела и антигены можно узнать из видео.