Odpoveď: Imunoglobulíny:
Imunoglobulíny sú proteíny, ktoré sa syntetizujú pod vplyvom antigénu a špecificky s ním reagujú. Počas elektroforézy sú lokalizované v globulínových frakciách.
Imunoglobulíny pozostávajú z polypeptidových reťazcov. V molekule imunoglobulínu sú štyri štruktúry:
Primárna je sekvencia určitých aminokyselín. Je zostavený z nukleotidových tripletov, je geneticky podmienený a určuje hlavné následné štruktúrne znaky.
Sekundárny je určený konformáciou polypeptidových reťazcov.
Terciér určuje charakter umiestnenia jednotlivých úsekov reťazca, ktoré vytvárajú priestorový obraz.
Kvartérna je charakteristická pre imunoglobulíny. Biologicky aktívny komplex vzniká zo štyroch polypeptidových reťazcov. Reťazce v pároch majú rovnakú štruktúru.
Každá molekula imunoglobulínu má tvar Y a pozostáva z 2 ťažkých (H) a 2 ľahkých (L) reťazcov spojených disulfidovými mostíkmi. Každá Ig molekula má 2 identické antigén viažuce fragmenty Fab (Fragment antigen binding) a jeden Fc fragment (Fragment cristalisable), pomocou ktorých sa IG komplementárne viažu na Fc receptory bunkovej membrány.
Koncové úseky ľahkých a ťažkých reťazcov IG molekuly sú značne rôznorodé (variabilné) a jednotlivé oblasti týchto reťazcov sa vyznačujú obzvlášť výraznou diverzitou (hypervariabilita). Zvyšné úseky molekuly IG sú relatívne nízko položené (konštantné). V závislosti od štruktúry konštantných oblastí ťažkých reťazcov sa IG delia na triedy (5 tried) a podtypy (8 podtypov). Sú to tieto konštantné oblasti ťažkých reťazcov, ktoré sa výrazne líšia v zložení aminokyselín medzi rôznymi triedami IG, ktoré v konečnom dôsledku určujú špeciálne vlastnosti každej triedy protilátok:
lgM aktivujú komplementový systém;
IgE sa viaže na špecifické receptory na povrchu žírnych buniek a bazofilov, čím sa z týchto buniek uvoľňujú mediátory alergie;
IgA sa vylučuje do rôznych telesných tekutín, čím poskytuje sekrečnú imunitu;
IgD funguje primárne ako membránové receptory pre antigén;
IgG vykazuje rôzne aktivity, vrátane schopnosti preniknúť do placenty.
Imunoglobulínové triedy.
Imunoglobulíny G, IgG
Imunoglobulíny G sú monoméry, ktoré zahŕňajú 4 podtriedy (IgGl - 77%; IgG2 - 11%; IgG3 - 9%; IgG4 - 3%), ktoré sa navzájom líšia zložením aminokyselín a antigénnymi vlastnosťami. Ich obsah v krvnom sére sa pohybuje od 8 do 16,8 mg/ml. Polčas je 20-28 dní a počas dňa sa syntetizuje 13 až 30 mg/kg. Tvoria 80 % celkového obsahu ISIS. Chránia telo pred infekciami. Protilátky podtried IgGl a IgG4 sa špecificky viažu cez Fc fragmenty na patogén (imunitná opsonizácia) a vďaka Fc fragmentom interagujú s Fc receptormi fagocytov (makrofágy, polymorfonukleárne leukocyty), čím podporujú fagocytózu patogénu. IgG4 sa podieľa na alergických reakciách a nie je schopný fixovať komplement.
IgG protilátky hrajú zásadnú úlohu v humorálnej imunite pri infekčných ochoreniach, spôsobujú smrť patogénu za účasti komplementu a opsonizujúcich fagocytárne bunky. Prenikajú do placenty a vytvárajú protiinfekčnú imunitu u novorodencov. Sú schopné neutralizovať bakteriálne exotoxíny, fixovať komplement a podieľať sa na precipitačnej reakcii.
Imunoglobulíny M, IgM
Imunoglobulíny M sú „najskoršie“ zo všetkých tried IG, vrátane 2 podtried: IgMl (65 %) a IgM2 (35 %). Ich koncentrácia v krvnom sére sa pohybuje od 0,5 do 1,9 g/l alebo 6 % z celkového obsahu IG. Denne sa syntetizuje 3-17 mg/kg a ich polčas je 4-8 dní. Neprechádzajú placentou. IgM sa objavuje u plodu a podieľa sa na protiinfekčnej obrane. Sú schopné aglutinovať baktérie, neutralizovať vírusy a aktivovať komplement. IgM hrajú dôležitú úlohu pri eliminácii patogénu z krvného obehu a pri aktivácii fagocytózy. Významné zvýšenie koncentrácie IgM v krvi sa pozoruje pri mnohých infekciách (malária, trypanozomiáza) u dospelých aj novorodencov. Toto je indikátor intrauterinnej infekcie s pôvodcom rubeoly, syfilisu, toxoplazmózy a cytomegálie. IgM sú protilátky vytvorené v počiatočných štádiách infekčného procesu. Sú vysoko aktívne v reakciách aglutinácie, lýzy a väzby endotoxínov gramnegatívnych baktérií.
Imunoglobulíny A, IgA
Imunoglobulíny A sú sekrečné IG, zahŕňajúce 2 podtriedy: IgAl (90 %) a IgA2 (10 %). Obsah IgA v krvnom sére sa pohybuje od 1,4 do 4,2 g/l alebo 13 % z celkového množstva IgA; Denne sa syntetizuje 3 až 50 mcg/kg. Polčas rozpadu protilátok je 4-5 dní. IgA sa nachádza v mlieku, mledzive, slinách, slzných, bronchiálnych a gastrointestinálnych sekrétoch, žlči a moči. IgA obsahuje sekrečnú zložku pozostávajúcu z niekoľkých polypeptidov, ktorá zvyšuje odolnosť IgA voči pôsobeniu enzýmov. Toto je hlavný typ IG zapojený do lokálnej imunity. Zabraňujú prichyteniu baktérií na sliznici, neutralizujú enterotoxín, aktivujú fagocytózu a komplement. IgA nie je detekovateľný u novorodencov. U detí vo veku 2 mesiacov sa objavuje v slinách a najskôr sa zistí sekrečná zložka SC. A až neskôr kompletnú molekulu SigA. Vek 3 mesiace Mnohí autori ho definujú ako kritické obdobie; toto obdobie je dôležité najmä pre diagnostiku vrodeného alebo prechodného nedostatku lokálnej imunity.
Imunoglobulíny E, IgE
Imunoglobulíny D, IgD
Imunoglobulíny D sú monoméry; ich obsah v krvi je 0,03-0,04 g/l alebo 1 % z celkového množstva IG; za deň sa syntetizujú od 1 do 5 mg/kg a polčas sa pohybuje od 2 do 8 dní. IgD sa podieľajú na rozvoji lokálnej imunity, majú antivírusovú aktivitu a v zriedkavých prípadoch aktivujú komplement. Plazmatické bunky vylučujúce IgD sú lokalizované hlavne v mandlích a adenoidnom tkanive. IgD sa deteguje na B bunkách a chýba na monocytoch, neutrofiloch a T lymfocytoch. Predpokladá sa, že IgD sa podieľa na diferenciácii B buniek, prispieva k rozvoju antiidiotypovej odpovede a podieľa sa na autoimunitných procesoch.
Zloženie imunoglobulínu G zahŕňa protilátky, ktoré hrajú vedúcu úlohu v ochrane proti mnohým vírusovým (osýpky, kiahne, besnota atď.) a bakteriálnym infekciám spôsobeným najmä grampozitívnymi mikroorganizmami, ako aj proti tetanu a malárii, anti-Rh hemolyzínom , antitoxíny (záškrt, stafylokoky atď.). IgG protilátky majú deštruktívny účinok prostredníctvom komplementu, opsonizácie, aktivácie fagocytózy a majú vlastnosti neutralizujúce vírus. Subfrakcie imunoglobulínu G a ich pomery môžu byť určené nielen špecifickosťou antigénneho stimulu (infekcie), ale môžu byť aj dôkazom neúplnej imunologickej kompetencie. Deficit imunoglobulínu G2 teda môže súvisieť s nedostatkom imunoglobulínu A a zvýšenie koncentrácie imunoglobulínu G4 u mnohých detí odráža pravdepodobnosť atopickej predispozície alebo atopie, ale iného typu ako klasického na základe o produkcii a reakciách imunoglobulínu E.
Imunoglobulín M
Imunoglobulín M hrá dôležitú úlohu pri ochrane tela pred infekciami. Obsahuje protilátky proti gramnegatívnym baktériám (Shigella, brušný týfus a pod.), vírusom, ako aj hemolyzínom ABO systému, reumatoidnému faktoru a antiorgánovým protilátkam. Protilátky patriace do triedy imunoglobulínov M majú vysokú aglutinačnú aktivitu a sú schopné aktivovať komplement klasickou cestou.
Imunoglobulín A
Úloha a význam sérového imunoglobulínu A stále nie sú dobre pochopené. Nezúčastňuje sa na aktivácii komplementu ani na lýze baktérií a buniek (napríklad červených krviniek). Zároveň je dokázané, že sérový imunoglobulín A je hlavným zdrojom syntézy sekrečného imunoglobulínu A. Ten je tvorený lymfoidnými bunkami slizníc tráviaceho a dýchacieho systému a podieľa sa tak na lokálnej imunite. bráni invázii patogénov (vírusov, baktérií atď.) do tela. Ide o takzvanú prvú líniu obrany tela pred infekciou.
Imunoglobulín D
O funkcii protilátok súvisiacich s imunoglobulínom D je málo známe. Imunoglobulín D sa nachádza v tkanive mandlí a adenoidov, čo naznačuje jeho úlohu v lokálnej imunite. Imunoglobulín D sa nachádza na povrchu B lymfocytu (spolu s monomérnym IgM) vo forme mIg, riadi jeho aktiváciu a supresiu. Tiež sa zistilo, že imunoglobulín D aktivuje alternatívny komplement a má antivírusovú aktivitu. V posledných rokoch stúpa záujem o imunoglobulín D v dôsledku opisu akútneho febrilného ochorenia podobného reumatickej horúčke (zväčšené lymfatické uzliny, polyserozitída, artralgia a myalgia) v kombinácii s hyperimunoglobulinémiou D.
Imunoglobulín E
Imunoglobulín E alebo reagins je spojený s myšlienkou okamžitých alergických reakcií. Hlavnou metódou na rozpoznanie špecifickej senzibilizácie na širokú škálu alergénov je štúdium celkového alebo celkového imunoglobulínu E v krvnom sére, ako aj titrov protilátok imunoglobulínu E vo vzťahu k špecifickým domácim alergénom, živinám, peľu atď. aktivuje makrofágy a eozinofily, ktoré môžu zvýšiť fagocytózu alebo aktivitu mikrofágov (neutrofilov).
V postnatálnom období sa pozoruje veľmi významná dynamika obsahu imunoglobulínov rôznych tried v krvi detí. Je to spôsobené tým, že počas prvých mesiacov života pokračuje rozklad a odstraňovanie tých imunoglobulínov triedy B, ktoré boli transplacentárne prenesené z matky. Súčasne dochádza k zvýšeniu koncentrácií imunoglobulínov všetkých tried, ktoré sa už vyrábajú vo vlastnej réžii. Počas prvých 4-6 mesiacov sú materské imunoglobulíny úplne zničené a začína sa syntéza vlastných imunoglobulínov. Je pozoruhodné, že B lymfocyty syntetizujú prevažne imunoglobulín M, ktorého obsah dosahuje úrovne charakteristické pre dospelých rýchlejšie ako iné triedy imunoglobulínov. Syntéza vlastného imunoglobulínu prebieha pomalšie.
Ako už bolo uvedené, pri narodení dieťa nemá sekrečné imunoglobulíny. Ich stopy sa začínajú objavovať od konca prvého týždňa života. Ich koncentrácia sa postupne zvyšuje a obsah sekrečného imunoglobulínu A dosahuje maximálne hodnoty až o 10-12 rokov.
Imunoglobulín E v krvnom sére, kE/l
|
Vek detí |
Zdravé deti |
U dospelých s chorobami |
|||
|
Maximálne |
Maximálne |
||||
|
Novorodenci |
Alergická rinitída |
||||
|
Atopická astma |
|||||
|
Atopická dermatitída |
|||||
|
Bronchopulmonálna aspergilóza: |
|||||
|
remisie |
|||||
|
Dospelí |
exacerbácia |
||||
|
Hyper-IgE syndróm |
|||||
|
IgE myelóm |
Viac ako 15 000 |
||||
Sérové imunoglobulíny u detí, g/l
|
Imunoglobulín G |
Imunoglobulín A |
Imunoglobulín M |
||||
|
Maximálne |
Maximálne |
Maximálne |
||||
Nízke hladiny sekrečného imunoglobulínu A sa nachádzajú u detí prvého roku života v sekrétoch tenkého a hrubého čreva, ako aj vo výkaloch. Pri výplachoch nosa u detí v prvom mesiaci života chýba sekrečný imunoglobulín A a v nasledujúcich mesiacoch (do 2 rokov) sa zvyšuje veľmi pomaly. To vysvetľuje miernejší výskyt respiračných infekcií u malých detí.
Imunoglobulín D v krvnom sére novorodencov má koncentráciu 0,001 g/l. Potom sa zvyšuje po 6. týždni života a dosahuje hodnoty charakteristické pre dospelých o 5-10 rokov.
Takáto komplexná dynamika vytvára zmeny v kvantitatívnych vzťahoch v krvnom sére, ktoré nemožno ignorovať pri hodnotení výsledkov diagnostických štúdií imunitného systému, ako aj pri interpretácii charakteristík chorobnosti a imunologickej konštitúcie v rôznych vekových obdobiach. Nízky obsah imunoglobulínov počas prvého roku života vysvetľuje miernu náchylnosť detí na rôzne ochorenia (respiračné, tráviace, pustulózne kožné lézie). S nárastom kontaktu medzi deťmi v druhom roku života, na pozadí relatívne nízkej hladiny imunoglobulínov v tomto období, je ich výskyt obzvlášť vysoký v porovnaní s deťmi iných období detstva.
Heterohemaglutiníny patriace do triedy imunoglobulínov M sa zisťujú do 3. mesiaca života, potom sa ich obsah zvyšuje, ale výraznejšie po 2-2 1/2 roku. U novorodencov je obsah stafylokokového antitoxínu rovnaký ako u dospelého človeka a potom klesá. Opäť platí, že jeho významný nárast sa pozoruje v 24-30 mesiacoch života. Dynamika koncentrácie stafylokokového antitoxínu v krvi dieťaťa naznačuje, že jeho pôvodne vysoká hladina je spôsobená jeho transplacentárnym prenosom z matky. K jeho vlastnej syntéze dochádza neskôr, čo vysvetľuje vysokú frekvenciu pustulárnych kožných lézií (pyodermia) u malých detí. Pri črevných infekciách (salmonelóza, koli-enteritída, úplavica) sa u detí vo veku 6 až 12 mesiacov zriedkavo vyskytujú protilátky proti ich patogénom - iba u 1/3 pacientov; u detí v druhom roku života – takmer na 60 %.
Pri akútnych respiračných infekciách (adenovírusová, parainfluenza) sa sérokonverzia u detí vo veku jedného roka zistí iba u 1/3 tých, ktorí ich prekonali, a v druhom roku - už u 60%. To opäť potvrdzuje zvláštnosti tvorby humorálnej zložky imunity u malých detí. Nie je náhoda, že v mnohých príručkách o pediatrii a imunológii má opísaný klinický a imunologický syndróm alebo fenomén právo nozologickej formy a je označený ako „fyziologická prechodná hypoilshunoglobulinémia malých detí“.
Prechod obmedzeného množstva antigénneho potravinového materiálu cez črevnú bariéru nie je sám osebe patologickým javom. U zdravých detí v akomkoľvek veku, ako aj u dospelých, sa môžu do krvi dostať stopové množstvá bielkovín z potravy, ktoré spôsobujú tvorbu špecifických protilátok. Takmer u všetkých dojčiat kŕmených kravským mliekom sa vytvárajú precipitujúce protilátky. Kŕmenie kravským mliekom vedie k zvýšeniu koncentrácie protilátok proti mliečnym bielkovinám do 5 dní po zavedení umelého mlieka. Imunitná odpoveď je výrazná najmä u detí, ktoré dostávali kravské mlieko od novorodeneckého obdobia. Predchádzajúce dojčenie má za následok nižšiu hladinu protilátok a pomalší nárast hladiny protilátok. S vekom, najmä po 1-3 rokoch, súbežne so znížením priepustnosti črevnej steny sa určuje zníženie koncentrácie protilátok proti potravinovým bielkovinám. Možnosť potravinovej antigenémie u zdravých detí bola preukázaná priamou izoláciou potravinových antigénov nachádzajúcich sa v krvi vo voľnej forme alebo ako súčasť imunitného komplexu.
Tvorba relatívnej nepriepustnosti pre makromolekuly, takzvaný črevný blok, u ľudí začína už v maternici a prebieha veľmi postupne. Čím je dieťa mladšie, tým je priepustnosť jeho čriev pre potravinové antigény vyššia.
Špecifickou formou ochrany pred škodlivými účinkami potravinových antigénov je imunitný systém gastrointestinálneho traktu pozostávajúci z bunkovej a sekrečnej zložky. Hlavnú funkčnú záťaž nesie dimérny imunoglobulín A (SIgA). Obsah tohto imunoglobulínu v slinách a tráviacich sekrétoch je oveľa vyšší ako v sére. 50 až 96 % z neho sa syntetizuje lokálne. Hlavnými funkciami vo vzťahu k potravinovým antigénom je zabránenie absorpcii makromolekúl z gastrointestinálneho traktu (vylúčenie imunity) a regulácia prieniku potravinových bielkovín cez epitel sliznice do vnútorného prostredia organizmu. Relatívne malé antigénne molekuly prenikajúce do povrchu epitelu stimulujú lokálnu syntézu SIgA, ktorá bráni následnému vstupu antigénov vytvorením komplexu na membráne. Gastrointestinálny trakt novorodenca je však zbavený tejto špecifickej formy ochrany a všetko spomenuté nebude veľmi skoro plne realizované, pretože systém syntézy SIgA naplno dozreje. U dojčaťa sa obdobie minimálne dostatočného dozrievania môže pohybovať od 6 mesiacov do 1"/2 rokov a viac. Do tohto obdobia bude systém lokálnej sekrečnej ochrany a blokovanie potravinových antigénov môže zabezpečiť len a výlučne kolostrum a materské mlieko Ku konečnému dozretiu sekrečnej imunity môže dôjsť po 10-12 rokoch.
Biologický význam výrazného zvýšenia obsahu imunoglobulínu A v kolostre bezprostredne pred narodením spočíva v jeho špecializovanej funkcii imunitného vylúčenia antigénov (infekčných a potravinových) na slizniciach.
Obsah SIgA v kolostre je veľmi vysoký a dosahuje 16-22,7 mg/l. S prechodom mledziva na zrelé mlieko výrazne klesá koncentrácia sekrečných imunoglobulínov. Implementácia ochranných funkcií SIgA je uľahčená jeho výraznou odolnosťou voči proteolytickému pôsobeniu enzýmov, vďaka čomu si SIgA zachováva svoju aktivitu vo všetkých častiach gastrointestinálneho traktu a u dojčeného dieťaťa sa takmer úplne vylučuje v nezmenenej forme. vo výkaloch.
Účasť SIgA v ľudskom mlieku na imunitných procesoch spojených s potravinovými antigénmi bola dokázaná objavom protilátok imunoglobulínu A v ľudskom mlieku proti množstvu potravinových proteínov: α-kazeín, β-kazeín, β-laktoglobulín z kravského mlieka.
Na druhom mieste v koncentrácii imunoglobulínov je imunoglobulín G a obzvlášť zaujímavý je relatívne vysoký obsah imunoglobulínu G4. Pomer koncentrácie imunoglobulínu G4 v kolostre k obsahu v krvnej plazme prevyšuje pomer koncentrácie imunoglobulínu G v mledzive k obsahu v krvnej plazme viac ako 10-krát. Tento fakt môže podľa výskumníkov naznačovať lokálnu produkciu imunoglobulínu G4 alebo jeho selektívny transport z periférnej krvi do mliečnych žliaz. Úloha kolostrálneho imunoglobulínu G4 je nejasná, ale jeho účasť na procesoch interakcie s potravinovými antigénmi je potvrdená detekciou špecifických protilátok imunoglobulínu C4 proti β-laktoglobulínu, hovädziemu sérovému albumínu a α-gliadínu v plazme aj v kolostre. Predpokladá sa, že imunoglobulín G4 zvyšuje antigénnu aktiváciu žírnych buniek a bazofilov, čo vedie k uvoľneniu mediátorov nevyhnutných pre chemotaxiu a fagocytózu.
Stav syntézy imunoglobulínov teda určuje nielen pripravenosť malého dieťaťa na infekcie, ale ukazuje sa aj ako kauzálny mechanizmus prenikania širokého prúdu alergénnych látok cez črevnú bariéru a bariéru iných slizníc. Spolu s ďalšími anatomickými a fyziologickými charakteristikami malých detí to tvorí osobitnú a úplne nezávislú formu „prechodnej atopickej konštitúcie alebo diatézy malých detí“. Táto diatéza môže mať do 2-3 roku života veľmi svetlé, predovšetkým kožné prejavy (ekzém, alergická dermatóza), s rýchlym následným ústupom kožných zmien alebo úplným uzdravením v ďalších rokoch. U mnohých detí s dedičnou predispozíciou k atopii prispieva zvýšená priepustnosť slizníc v období prechodnej atopickej diatézy k realizácii dedičnej predispozície a vzniku dlhého reťazca perzistujúcich alergických ochorení.
Fyziologické charakteristiky imunity súvisiace s vekom u malých detí teda určujú významné zvýšenie ich citlivosti na infekčné faktory prostredia a na expozíciu alergénom. To určuje mnohé požiadavky na starostlivosť o deti a prevenciu ich chorôb. To zahŕňa potrebu špeciálnej kontroly nad rizikom kontaktu s infekciami, vhodnosť individuálneho alebo miniskupinového vzdelávania, kontrolu kvality potravinových výrobkov a ich toleranciu voči symptómom alergických reakcií. Zo situácie, vyvinutej tisícročím trvajúcim vývojom cicavcov, existuje aj východisko – tým je plné dojčenie detí. Zdá sa, že mledzivo a natívne ľudské mlieko, obsahujúce veľké množstvo imunoglobulínu A, makrofágov a lymfocytov, kompenzujú nezrelosť všeobecnej a lokálnej imunity u detí v prvých mesiacoch života, čo im umožňuje bezpečne prekonať vek kritického alebo hraničného veku. stav imunitného systému.
Imunoglobulíny sú rozdelené do tried v závislosti od štruktúry, vlastností a antigénnych charakteristík ich ťažkých reťazcov. Ľahké reťazce v molekulách imunoglobulínu predstavujú dva izotypy – lambda (λ) a kappa (κ), ktoré sa líšia chemickým zložením variabilných aj konštantných oblastí, najmä prítomnosťou modifikovanej aminoskupiny na M-konci k-reťazec. Sú rovnaké pre všetky triedy. Ťažké reťazce imunoglobulínov sa delia na 5 izotypov (γ, μ, α, δ, ε), ktoré určujú ich príslušnosť k jednej z piatich tried imunoglobulínov: G, M, A, D, E, resp. Líšia sa od seba štruktúrou, antigénnymi a inými vlastnosťami.
Molekuly rôznych tried imunoglobulínov teda zahŕňajú ľahké a ťažké reťazce, ktoré patria k rôznym izotypovým variantom imunoglobulínov.
Spolu s nimi existujú alotypové varianty (alotypy) imunoglobulínov, ktoré nesú jednotlivé antigénne genetické markery slúžiace na ich diferenciáciu.
Prítomnosť antigén viažuceho miesta špecifického pre každý imunoglobulín, tvoreného hypervariabilnými doménami ľahkého a ťažkého reťazca, určuje ich rôzne antigénne vlastnosti. Tieto rozdiely tvoria základ pre rozdelenie imunoglobulínov do idiotypov. Akumulácia akýchkoľvek protilátok, ktoré v štruktúre svojich aktívnych centier nesú pre telo nové antigénne epitopy (idiotypy), vedie k vyvolaniu imunitnej odpovede na ne s tvorbou protilátok, ktoré sa nazývajú anti-idiotypové.
Vlastnosti imunoglobulínov
Molekuly imunoglobulínov rôznych tried sú vytvorené z rovnakých monomérov, ktoré majú dva ťažké a dva ľahké reťazce, ktoré sa môžu spájať do di- a polymérov.
Monoméry zahŕňajú imunoglobulíny G a E, pentaméry zahŕňajú IgM a IgA môžu predstavovať monoméry, diméry a tetraméry. Monoméry sú navzájom spojené takzvaným spojovacím reťazcom alebo j-reťazcom.
Imunoglobulíny rôznych tried sa navzájom líšia biologickými vlastnosťami. V prvom rade sa to týka ich schopnosti viazať antigény. V tejto reakcii monoméry IgG a IgE zahŕňajú dve miesta viažuce antigén (aktívne centrá), ktoré určujú bivalenciu protilátok. V tomto prípade sa každé aktívne centrum viaže na jeden z epitopov polyvalentného antigénu a vytvára sieťovú štruktúru, ktorá precipituje. Spolu s bi- a polyvalentnými protilátkami existujú monovalentné protilátky, v ktorých funguje len jedno z dvoch aktívnych centier, schopné kontaktovať iba jeden antigénny determinant bez následnej tvorby sieťovej štruktúry imunitných komplexov. Takéto protilátky sa nazývajú neúplné, zisťujú sa v krvnom sére pomocou Coombsovho testu.
Imunoglobulíny sa vyznačujú rôznou aviditou, ktorá sa týka rýchlosti a sily väzby na molekulu antigénu. Avidita závisí od triedy imunoglobulínov. V tomto smere majú najvýraznejšiu aviditu pentaméry imunoglobulínov triedy M. Avidita protilátok sa mení počas imunitnej odpovede v dôsledku prechodu od syntézy IgM k prevládajúcej syntéze IgG.
Rôzne triedy imunoglobulínov sa navzájom líšia svojou schopnosťou prechádzať cez placentu, viazať sa a aktivovať komplement. Za tieto vlastnosti sú zodpovedné jednotlivé domény Fc fragmentu imunoglobulínu, tvorené jeho ťažkým reťazcom. Napríklad cytotropicita IgG je určená doménou Cy3, väzbou komplementu doménou Cy2 atď.
Imunoglobulín triedy G (IgG) tvoria asi 80 % sérových imunoglobulínov (priemerne 12 g/l), s molekulovou hmotnosťou 160 000 a rýchlosťou sedimentácie 7S. Vznikajú vo výške primárnej imunitnej odpovede a pri opakovanom podaní antigénu (sekundárna odpoveď). IgG majú dosť vysokú aviditu, t.j. relatívne vysoká miera väzby na antigén, najmä bakteriálnej povahy. Keď sa aktívne centrá IgG viažu na epitopy antigénu v oblasti jeho Fc fragmentu, obnaží sa oblasť zodpovedná za fixáciu prvej frakcie komplementového systému, po ktorej nasleduje aktivácia komplementového systému pozdĺž klasickej dráhy. To určuje schopnosť IgG podieľať sa na ochranných reakciách bakteriolýzy. IgG je jediná trieda protilátok, ktorá preniká placentou do plodu. Po nejakom čase po narodení dieťaťa jeho obsah v krvnom sére klesne a minimálnu koncentráciu dosiahne o 3-4 mesiace, potom sa začne zvyšovať v dôsledku akumulácie vlastného IgG a dosiahne normu do 7 rokov. . Asi 48 % IgG je obsiahnutých v tkanivovej tekutine, do ktorej difunduje z krvi. IgG, podobne ako imunoglobulíny iných tried, podlieha katabolickému rozkladu, ku ktorému dochádza v pečeni, makrofágoch a zápalovom ohnisku pôsobením proteináz.
Existujú 4 známe podtriedy IgG, ktoré sa líšia štruktúrou ťažkého reťazca. Majú rôzne schopnosti interagovať s doplnkom a prechádzať cez placentu.
Imunoglobulíny triedy M (IgM) sú prvé, ktoré sa syntetizujú v plode a prvé, ktoré sa objavia v krvnom sére po imunizácii ľudí väčšinou antigénov. Tvoria asi 13 % sérových imunoglobulínov s priemernou koncentráciou 1 g/l. Z hľadiska molekulovej hmotnosti výrazne prevyšujú všetky ostatné triedy imunoglobulínov. Je to spôsobené tým, že IgM sú pentaméry, t.j. pozostávajú z 5 podjednotiek, z ktorých každá má molekulovú hmotnosť blízku IgG. IgM patrí k väčšine normálnych protilátok - izohemaglutinínov, ktoré sú prítomné v krvnom sére v súlade s príslušnosťou ľudí k určitým krvným skupinám. Tieto alotypy IgM hrajú dôležitú úlohu pri transfúzii krvi. Neprechádzajú cez placentu a majú najvyššiu aviditu. Pri interakcii s antigénmi in vitro spôsobujú ich aglutináciu, precipitáciu alebo fixáciu komplementu. V druhom prípade vedie aktivácia komplementového systému k lýze korpuskulárnych antigénov.
Imunoglobulín triedy A (IgA) nachádza sa v krvnom sére a v sekrétoch na povrchu slizníc. Krvné sérum obsahuje monoméry IgA so sedimentačnou konštantou 7S v koncentrácii 2,5 g/l. Táto úroveň sa dosiahne vo veku 10 rokov. Sérový IgA sa syntetizuje v plazmatických bunkách sleziny, lymfatických uzlín a slizníc. Neaglutinujú ani nezrážajú antigény, nie sú schopné aktivovať komplement pozdĺž klasickej dráhy a v dôsledku toho nelyzujú antigény.
Sekrečné imunoglobulíny triedy IgA (SIgA) sa od sérových líšia prítomnosťou sekrečnej zložky spojenej s 2 alebo 3 monomérmi imunoglobulínu A. Sekrečnou zložkou je β-globulín s molekulovou hmotnosťou 71 kD. Je syntetizovaný sekrečnými epitelovými bunkami a môže fungovať ako ich receptor a pri prechode cez epitelové bunky sa spája s IgA.
Sekrečné IgA zohráva významnú úlohu v lokálnej imunite, pretože zabraňuje priľnutiu mikroorganizmov na epitelové bunky slizníc úst, čriev, dýchacích a močových ciest. Súčasne SIgA v agregovanej forme aktivuje komplement pozdĺž alternatívnej dráhy, čo vedie k stimulácii lokálnej fagocytárnej obrany.
Sekrečný IgA zabraňuje adsorpcii a reprodukcii vírusov v epitelových bunkách sliznice, napríklad pri adenovírusovej infekcii, detskej obrne a osýpkach. Asi 40 % celkového IgA sa nachádza v krvi.
Imunoglobulíny triedy D (IgD). V krvi je obsiahnutých až 75 % IgD, pričom dosahuje koncentráciu 0,03 g/l. Má molekulovú hmotnosť 180 000 D a rýchlosť sedimentácie približne 7S. IgD neprechádza placentou a neviaže komplement. Stále nie je jasné, aké funkcie IgD plní. Predpokladá sa, že ide o jeden z receptorov B lymfocytov.
Imunoglobulíny triedy E (lgE). Normálne sa nachádza v krvi v koncentrácii 0,00025 g/l. Sú syntetizované plazmatickými bunkami v bronchiálnych a peritoneálnych lymfatických uzlinách, v sliznici gastrointestinálneho traktu rýchlosťou 0,02 mg/kg telesnej hmotnosti za deň. Imunoglobulíny triedy E sa tiež nazývajú reaginy, pretože sa podieľajú na anafylaktických reakciách s výraznou cytofilitou.
Na základe svojej štruktúry, antigénnych a imunobiologických vlastností sú imunoglobulíny rozdelené do piatich tried: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.
Imunoglobulín triedy G. Izotyp G tvorí väčšinu Ig v krvnom sére. Tvorí 70 – 80 % všetkých sérových Ig, pričom 50 % je obsiahnutých v tkanivovej tekutine. Priemerný obsah IgG v krvnom sére zdravého dospelého človeka je 12 g/l. Polčas rozpadu IgG je 21 dní.
IgG je monomér, má 2 centrá viažuce antigén (môže súčasne viazať 2 molekuly antigénu, preto je jeho valencia 2), molekulová hmotnosť asi 160 kDa a sedimentačná konštanta 7S. Existujú podtypy G1, G2, G3 a G4. Syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami. Je dobre detekovateľný v krvnom sére na vrchole primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede.
Má vysokú afinitu. IgG1 a IgG3 viažu komplement, pričom G3 je aktívnejší ako G1. IgG4, podobne ako IgE, má cytofilitu (tropizmus alebo afinitu k mastocytom a bazofilom) a podieľa sa na rozvoji alergickej reakcie I. typu. Pri imunodiagnostických reakciách sa IgG môže prejaviť ako neúplná protilátka.
Ľahko prechádza placentárnou bariérou a poskytuje humorálnu imunitu novorodencovi v prvých 3-4 mesiacoch života. Môže sa tiež vylučovať do sekrétov slizníc, vrátane do mlieka difúziou.
IgG zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu, spúšťa cytolýzu sprostredkovanú komplementom a bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.
Imunoglobulín triedy M. Najväčšia molekula zo všetkých Ig. Ide o pentamér, ktorý má 10 centier viažucich antigén, t.j. jeho valencia je 10. Jeho molekulová hmotnosť je asi 900 kDa, jeho sedimentačná konštanta je 19S. Existujú podtypy M1 a M2. Ťažké reťazce molekuly IgM sa na rozdiel od iných izotypov skladajú z 5 domén. Polčas rozpadu IgM je 5 dní.
Tvorí asi 5-10% všetkých sérových Ig. Priemerný obsah IgM v krvnom sére zdravého dospelého človeka je asi 1 g/l. Táto úroveň sa u ľudí dosiahne vo veku 2-4 rokov.
IgM je fylogeneticky najstarší imunoglobulín. Syntetizované prekurzormi a zrelými B lymfocytmi. Tvorí sa na začiatku primárnej imunitnej odpovede, a tiež sa ako prvý začína syntetizovať v tele novorodenca – určuje sa už v 20. týždni vnútromaternicového vývoja.
Má vysokú aviditu a je najúčinnejším aktivátorom komplementu klasickou cestou. Podieľa sa na tvorbe sérovej a sekrečnej humorálnej imunity. Keďže ide o polymérnu molekulu obsahujúcu J-reťazec, môže tvoriť sekrečnú formu a môže sa vylučovať do slizničných sekrétov, vrátane mlieka. Väčšina normálnych protilátok a izoaglutinínov sú IgM.
Neprechádza cez placentu. Detekcia špecifických protilátok izotypu M v krvnom sére novorodenca naznačuje bývalú vnútromaternicovú infekciu alebo defekt placenty.
IgM zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu, spúšťa cytolýzu sprostredkovanú komplementom a cytotoxicitu sprostredkovanú bunkami závislú od protilátok.
Imunoglobulín triedy A. Existuje v sérovej a sekrečnej forme. Asi 60 % všetkých IgA je obsiahnutých v slizničných sekrétoch.
Sérové IgA: Tvorí asi 10-15 % všetkých sérových Ig. Krvné sérum zdravého dospelého človeka obsahuje asi 2,5 g/l IgA, maximum dosahuje do 10. roku života. Polčas rozpadu IgA je 6 dní.
IgA je monomér, má 2 centrá viažuce antigén (t.j. 2-valentné), molekulovú hmotnosť približne 170 kDa a sedimentačnú konštantu 7S. Existujú podtypy A1 a A2. Syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami. Je dobre detekovateľný v krvnom sére na vrchole primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede.
Má vysokú afinitu. Môže ísť o neúplnú protilátku. Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru.
IgA zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu a spúšťa bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.
Sekrečný IgA: Na rozdiel od séra, sekrečný sIgA existuje v polymérnej forme ako di- alebo trimér (4- alebo 6-valentný) a obsahuje J- a S-peptidy. Molekulová hmotnosť 350 kDa a vyššia, sedimentačná konštanta 13S a vyššia.
Je syntetizovaný zrelými B-lymfocytmi a ich potomkami - plazmatickými bunkami zodpovedajúcej špecializácie iba v rámci slizníc a je vylučovaný do ich sekrétov. Objem výroby môže dosiahnuť 5 g za deň. Zásobník slgA sa považuje za najpočetnejší v tele - jeho množstvo prevyšuje celkový obsah IgM a IgG. Nezistené v krvnom sére.
Sekrečná forma IgA je hlavným faktorom špecifickej humorálnej lokálnej imunity slizníc gastrointestinálneho traktu, genitourinárneho systému a dýchacieho traktu. Vďaka S-reťazcu je odolný voči proteázam. slgA neaktivuje komplement, ale účinne sa viaže na antigény a neutralizuje ich. Zabraňuje adhézii mikróbov na epiteliálnych bunkách a generalizácii infekcie v rámci slizníc.
Imunoglobulín triedy E. Tiež sa nazýva reagin. Obsah v krvnom sére je extrémne nízky - približne 0,00025 g/l. Detekcia vyžaduje použitie špeciálnych vysoko citlivých diagnostických metód. Molekulová hmotnosť - asi 190 kDa, sedimentačná konštanta - asi 8S, monomér. Tvorí asi 0,002 % všetkých cirkulujúcich Ig. Táto úroveň sa dosiahne vo veku 10-15 rokov.
Je syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami hlavne v lymfoidnom tkanive bronchopulmonálneho stromu a gastrointestinálneho traktu.
Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru. Má výraznú cytofilitu - tropizmus pre žírne bunky a bazofily. Podieľa sa na vzniku okamžitej precitlivenosti typu – reakcie I. typu.
Imunoglobulín triedy D. O Ig tohto izotypu nie je veľa informácií. Takmer úplne obsiahnuté v krvnom sére v koncentrácii asi 0,03 g/l (asi 0,2 % celkového cirkulujúceho Ig). IgD má molekulovú hmotnosť 160 kDa a sedimentačnú konštantu 7S, monomér.
Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru. Je to receptor pre prekurzory B-lymfocytov.
50. Imunokompetentné bunky: T- a B-lymfocyty, makrofágy, ich spolupráca
Imunokompetentné bunky- bunky, ktoré dokážu špecificky rozpoznať antigén a reagovať naň imunitnou odpoveďou. Takýmito bunkami sú T- a B-lymfocyty (lymfocyty závislé od týmusu a kostnej drene), ktoré sa vplyvom cudzích látok diferencujú na senzibilizovaný lymfocyt a plazmatickú bunku.
T lymfocyty sú komplexnou skupinou buniek, ktoré pochádzajú z pluripotentnej kmeňovej bunky v kostnej dreni a dozrievajú a diferencujú sa od prekurzorov v týmuse. T lymfocyty sa delia na dve subpopulácie: imunoregulátory a efektory. Úlohu regulovať imunitnú odpoveď vykonávajú pomocné T bunky. Efektorovú funkciu vykonávajú T-killery a prirodzené zabíjačské bunky. V tele T lymfocyty poskytujú bunkové formy imunitnej odpovede a určujú silu a trvanie imunitnej reakcie.
B lymfocyty sú prevažne efektorové imunokompetentné bunky. Zrelé B lymfocyty a ich potomkovia, plazmatické bunky, sú producentmi protilátok. Ich hlavným produktom sú imunoglobulíny. B lymfocyty sa podieľajú na tvorbe humorálnej imunity, B-bunkovej imunologickej pamäte a okamžitej precitlivenosti.
Makrofágy sú bunky spojivového tkaniva schopné aktívne zachytávať a tráviť baktérie, zvyšky buniek a iné telu cudzie častice. Hlavnou funkciou makrofágov je boj proti tým baktériám, vírusom a prvokom, ktoré môžu existovať vo vnútri hostiteľskej bunky, pomocou silných baktericídnych mechanizmov. Úloha makrofágov v imunite je mimoriadne dôležitá – zabezpečujú fagocytózu, spracovanie a prezentáciu antigénu T bunkám.
Spolupráca imunokompetentných buniek. Imunitná reakcia organizmu môže mať rôzny charakter, ale vždy začína záchytom antigénu makrofágmi krvi a tkanív alebo väzbou na strómu lymfoidných orgánov. Antigén sa často adsorbuje aj na bunkách parenchýmových orgánov. V makrofágoch môže byť úplne zničený, ale častejšie podlieha len čiastočnej degradácii. Najmä väčšina antigénov v lyzozómoch fagocytov podlieha obmedzenej denaturácii a proteolýze v priebehu jednej hodiny. Zostávajúce peptidy (zvyčajne dva alebo tri aminokyselinové zvyšky) sú komplexované s molekulami MHC exprimovanými na vonkajšej membráne makrofágov.
Makrofágy a všetky ostatné pomocné bunky, ktoré nesú antigény na vonkajšej membráne, sa nazývajú prezentujúce antigén, vďaka nim T- a B-lymfocyty, ktoré vykonávajú funkciu prezentácie, umožňujú rýchle rozpoznanie antigénu.
Imunitná odpoveď vo forme tvorby protilátok nastáva, keď B bunky rozpoznávajú antigén, čo indukuje ich proliferáciu a diferenciáciu na plazmatické bunky. Iba antigény nezávislé od týmusu môžu mať priamy účinok na B bunku bez účasti T buniek. V tomto prípade B bunky spolupracujú s pomocnými T bunkami a makrofágmi. Spolupráca na týmuse-dependentnom antigéne začína jeho prezentáciou na makrofágu T-helperovi. V mechanizme tohto rozpoznávania hrajú kľúčovú úlohu molekuly MHC, pretože T-helper receptory rozpoznávajú nominálny antigén ako celok ako celok alebo ako molekuly MHC modifikované nominálnym antigénom, ktoré získali cudzosť. Po rozpoznaní antigénu vylučujú pomocné T bunky γ-interferón, ktorý aktivuje makrofágy a pomáha ničiť mikroorganizmy, ktoré zachytili. Pomocný účinok na B bunky sa prejavuje ich proliferáciou a diferenciáciou na plazmocyty. Na rozpoznávaní antigénu v bunkovej povahe imunitnej odpovede sa okrem T-helper buniek podieľajú aj T-killer bunky, ktoré detegujú antigén na tých antigén prezentujúcich bunkách, kde je v komplexe s MHC molekulami. Okrem toho, T-killery, ktoré spôsobujú cytolýzu, sú schopné rozpoznať nielen transformovaný, ale aj natívny antigén. Po získaní schopnosti spôsobiť cytolýzu sa zabíjačské T bunky viažu na komplexné molekuly antigén + MHC triedy 1 na cieľových bunkách; pritiahnuť cytoplazmatické granuly na miesto kontaktu s nimi; poškodzujú cieľové membrány po exocytóze ich obsahu.
V dôsledku toho lymfotoxíny produkované T-killermi spôsobujú smrť všetkých transformovaných buniek tela a bunky infikované vírusom sú naň obzvlášť citlivé. Súčasne s lymfotoxínom aktivované zabíjačské T bunky syntetizujú interferón, ktorý zabraňuje prenikaniu vírusov do okolitých buniek a vyvoláva tvorbu lymfotoxínových receptorov v bunkách, čím zvyšuje ich citlivosť na lytické pôsobenie zabíjačských T buniek.
Spoluprácou pri rozpoznávaní a eliminácii antigénov sa T-helper a T-killer bunky aktivujú nielen navzájom a ich predchodcovia, ale aj makrofágy. Tie zase stimulujú aktivitu rôznych subpopulácií lymfocytov.
Reguláciu bunkovej imunitnej odpovede, ako aj humorálnej, vykonávajú T-supresory, ktoré ovplyvňujú proliferáciu cytotoxických a antigén prezentujúcich buniek.
Cytokíny. Všetky procesy kooperatívnej interakcie imunokompetentných buniek, bez ohľadu na povahu imunitnej odpovede, sú determinované špeciálnymi látkami s mediátorovými vlastnosťami, ktoré sú vylučované T-pomocnými bunkami, T-killer bunkami, mononukleárnymi fagocytmi a niektorými ďalšími bunkami zapojenými do implementácie. bunkovej imunity. Celá ich rozmanitosť sa zvyčajne nazýva cytokíny. Cytokíny sú proteíny v štruktúre a mediátory v ich účinku. Vznikajú počas imunitných reakcií a majú zosilňujúci a aditívny účinok; Cytokíny sa rýchlo syntetizujú a spotrebúvajú sa v krátkom čase. Keď imunitná odpoveď ustúpi, syntéza cytokínov sa zastaví.
51. Tvorba protilátok: primárna a sekundárna imunitná odpoveď.
Schopnosť vytvárať protilátky sa objavuje v prenatálnom období u 20-týždňového embrya; Po narodení začína vlastná produkcia imunoglobulínov v tele, ktorá sa zvyšuje až do dospelosti a mierne klesá v starobe. Dynamika tvorby protilátok sa mení v závislosti od sily antigénneho účinku (dávky antigénu), frekvencie expozície antigénu, stavu organizmu a jeho imunitného systému. Pri počiatočnom a opakovanom podávaní antigénu je aj dynamika tvorby protilátok odlišná a prebieha v niekoľkých štádiách. Existujú latentné, logaritmické, stacionárne a klesajúce fázy.
V latentnej fáze je antigén spracovaný a prezentovaný imunokompetentným bunkám, rozmnožuje sa klon buniek špecializovaných na tvorbu protilátok proti tomuto antigénu a začína sa syntéza protilátok. Počas tohto obdobia sa protilátky v krvi nezistia.
Počas logaritmickej fázy sa syntetizované protilátky uvoľňujú z plazmatických buniek a vstupujú do lymfy a krvi.
V stacionárnej fáze dosiahne množstvo protilátok maximum a stabilizuje sa, potom nastáva fáza znižovania hladín protilátok. Pri počiatočnom zavedení antigénu (primárna imunitná odpoveď) je latentná fáza 3-5 dní, logaritmická fáza je 7-15 dní, stacionárna fáza je 15-30 dní a fáza poklesu je 1-6 mesiacov. a viac. Charakteristickým znakom primárnej imunitnej odpovede je, že sa najprv syntetizuje IgM a potom IgG.
Na rozdiel od primárnej imunitnej odpovede sa sekundárnym zavedením antigénu (sekundárna imunitná odpoveď) skracuje latentná perióda na niekoľko hodín alebo 1-2 dní, logaritmická fáza sa vyznačuje rýchlym nárastom a výrazne vyššou úrovňou protilátok, ktorý sa v ďalších fázach dlhodobo a pomaly udržiava, niekedy klesá už niekoľko rokov. Počas sekundárnej imunitnej odpovede sa na rozdiel od primárnej syntetizuje hlavne IgG.
Tento rozdiel v dynamike tvorby protilátok počas primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede sa vysvetľuje tým, že po prvotnom zavedení antigénu sa v imunitnom systéme vytvorí klon lymfocytov nesúcich imunologickú pamäť tohto antigénu. Po druhom stretnutí s rovnakým antigénom sa klon lymfocytov s imunologickou pamäťou rýchlo množí a intenzívne zapína proces genézy protilátok.
Veľmi rýchla a energická tvorba protilátok pri opakovanom stretnutí s antigénom sa využíva na praktické účely, keď je potrebné získať vysoké titre protilátok pri výrobe diagnostických a terapeutických sér z imunizovaných zvierat, ako aj na núdzové vytvorenie imunity pri vakcinácii .
Štruktúra imunoglobulínov
Podľa jeho chemickej štruktúry imunoglobulíny sú glykoproteíny.
Podľa fyzikálno-chemických a antigénnych vlastností sú imunoglobulíny rozdelené do tried: G, M, A, E, D.
Molekula imunoglobulínuG zostavené z 2 ťažkých (H-reťazce) a 2 ľahkých polypeptidových reťazcov (L-reťazce).
Každý polypeptidový reťazec pozostáva z variabilných (V), stabilných (konštantných, C) a takzvaných pántových častí.
Ťažké reťazce imunoglobulínov rôznych tried sú postavené z rôznych polypeptidov (gama, mu, alfa, delta, epsilon peptidy), a preto sú to rôzne antigény.
Ľahké reťazce sú reprezentované 2 typmi polypeptidov – kappa a lambda peptidy.
Variabilné oblasti sú oveľa kratšie ako konštantné oblasti. Každý pár ľahkých a ťažkých polypeptidových reťazcov v ich C častiach, ako aj ťažké reťazce, sú navzájom spojené disulfidovými mostíkmi.
Ani ťažké, ani ľahké reťazce nemajú vlastnosti protilátok (interakcia s haptény). Pri hydrolýze papaínom sa molekula imunoglobulínu G rozpadne na 3 fragmenty - 2 Fab fragmenty a Fc fragment.
Ten predstavuje zvyšky ťažkých reťazcov, ich konštantné časti. Nemá vlastnosť protilátky (neinteraguje s antigén), ale má afinitu ku komplementu a je schopný ho fixovať a aktivovať. V tomto ohľade je fragment označený ako Fc-fragment (komplementový fragment). Rovnaký fragment Fc zabezpečuje prechod imunoglobulínov G cez hematoencefalickú alebo placentárnu bariéru.
Ďalšie dva fragmenty imunoglobulínu G sú zvyšky ťažkého a ľahkého reťazca s ich variabilnými časťami. Sú navzájom identické a majú vlastnosť protilátok (interagujú s antigénom), preto tieto fragmenty A označené ako Fab,-(fragment protilátky).
Keďže ani ťažké, ani ľahké reťazce nemajú vlastnosť protilátky, ale deteguje sa vo fragmentoch F a b, je zrejmé, že za interakciu s antigénom sú zodpovedné variabilné časti ťažkého a ľahkého reťazca. Tvoria štruktúru jedinečnú v štruktúre a priestorovom usporiadaní - aktívne centrum protilátky. Každé aktívne centrum akéhokoľvek imunoglobulínu zodpovedá determinantnej skupine zodpovedajúceho antigénu ako „kľúč od zámku“.
Molekula imunoglobulínu G má 2 aktívne centrá. Vzhľadom k tomu, štruktúra aktívnych centier imunoglobulínov jedného
triedy, ale rôzne špecificity nie sú rovnaké, potom tieto molekuly (protilátky rovnakej triedy, ale rôzne špecificity) sú rôzne protilátky. Tieto rozdiely sa označujú ako idiotypické imunoglobulínové rozdiely alebo idiotypy.
Imunoglobulínové molekuly iných tried sú postavené na rovnakom princípe ako IgG, t.j. z monomérov, ktoré majú 2 ťažké a 2 ľahké reťazce, ale imunoglobulíny triedy M sú pentaméry (vytvorené z 5 takýchto monomérov) a imunoglobulíny triedy A sú diméry alebo tetraméry.
Počet monomérov, ktoré tvoria molekulu určitej triedy imunoglobulínu, určuje jej molekulovú hmotnosť. Najťažšie sú IgM, najľahšie IgG, v dôsledku čoho prechádzajú cez placentu.
Je tiež zrejmé, že imunoglobulíny rôznych tried majú rôzny počet aktívnych centier: IgG má 2 a IgM 10. V tomto ohľade sú schopné viazať rôzny počet molekúl antigénu a rýchlosť tejto väzby bude rôzne.
Rýchlosť väzby imunoglobulínov na antigén je ich avidita.
Sila tohto spojenia sa označuje ako afinita.
IgM je vysokoavidný, ale nízkoafinitný IgG, naopak, je nízkoavidný, ale vysokoafinitný.
Ak je v molekule protilátky len jedno aktívne centrum, môže kontaktovať iba jeden antigénny determinant bez následnej tvorby sieťovej štruktúry komplexov antigén-protilátka. Takéto protilátky sa nazývajú neúplné. Nedávajú viditeľné reakcie, ale inhibujú reakciu antigénu s plnými protilátkami.
Nekompletné protilátky zohrávajú dôležitú úlohu pri vzniku Rh konfliktu, autoimunitných ochorení (kolagenóza) atď., Zisťujú sa pomocou Coombsovho testu (antiglobulínový test).
Ochranná úloha imunoglobulínov rôznych tried tiež nie to isté.
Imunoglobulíny triedy E (reagins) realizovať rozvoj alergických reakcií okamžitého typu (precitlivenosť okamžitého typu – IHT). Alergény (antigény) vstupujúce do tela sú viazané na F ab fragmenty reaginov fixované v tkanivách (F c fragment je spojený s tkanivovými bazofilnými receptormi), čo vedie k uvoľňovaniu biologicky aktívnych látok, ktoré spúšťajú rozvoj alergických reakcií. Pri alergických reakciách sú tkanivové bazofily poškodené komplexom antigén-protilátka a vylučujú granule obsahujúce histamín a iné biologicky aktívne látky.
Imunoglobulíny triedy A môže byť:
- sérum (syntetizované v plazmatických bunkách sleziny, lymfatických uzlín, má monomérnu a dimérnu molekulovú štruktúru a tvorí 80 % IgA obsiahnutého v sére);
- sekrečné (syntetizované v lymfatických prvkoch slizníc).
Posledne menované sa vyznačujú prítomnosťou sekrečnej zložky (beta-globulín), ktorá sa viaže na molekulu imunoglobulínu, keď prechádza cez epitelové bunky sliznice.
Sekrečné imunoglobulíny zohrávajú významnú úlohu v lokálnej imunite, zabraňujú adhézii mikroorganizmov na slizniciach, stimulujú fagocytózu a aktivujú komplement, môžu prenikať do slín a kolostra.
Imunoglobulíny triedy M
sú prvé, ktoré sa syntetizujú v reakcii na antigénnu stimuláciu. Sú schopné viazať veľké množstvo antigénov a zohrávajú dôležitú úlohu pri tvorbe antibakteriálnej a antitoxickej imunity. Väčšina sérových protilátok sú imunoglobulíny triedy G, ktoré tvoria až 80 % všetkých imunoglobulínov. Tvoria sa na vrchole primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede a určujú intenzitu imunity proti baktériám a vírusom. Okrem toho sú schopné preniknúť cez placentárnu a hematoencefalickú bariéru.
Imunoglobulínová triedaD
na rozdiel od imunoglobulínov iných tried obsahujú N-acetylgalaktozamín a nie sú schopné fixovať komplement. Hladiny IgD sa zvyšujú pri myelóme a chronických zápalových procesoch.
