Иммуноглобулины A, D, E, G, M. Строение иммуноглобулинов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Не связывает комплемент. Не проходит через плацентарный барьер. Является рецептором предшественников В-лимфоцитов. № 61 Антигены: определение, основные свойства. Антигены бактериальной клетки.

Антиген - это биополимер органической природы, генетически чужеродный для макроорганизма, который при попадании в последний распознаётся его иммунной системой и вызывает иммунные реакции, направленные на его устранение.

Антигены обладают рядом характерных свойств: антигенностью, специфичностью и иммуногенностью.

Антигенность. Под антигенностью понимают потенциальную способность молекулы антигена активировать компоненты иммунной системы и специфически взаимодействовать с факторами иммунитета (антитела, клон эффекторных лимфоцитов). Иными словами, антиген должен выступать специфическим раздражителем по отношению к иммунокомпетентным клеткам. При этом взаимодействие компоненты иммунной системы происходит не со всей молекулой одновременно, а только с ее небольшим участком, который получил название «антигенная детерминанта», или «эпитоп».

Чужеродность является обязательным условием для реализации антигенности. По этому критерию система приобретенного иммунитета дифференцирует потенциально опасные объекты биологического мира, синтезированные с чужеродной генетической матрицы. Понятие «чужеродность» относительное, так как имму-нокомпетентные клетки не способны напрямую анализировать чужеродный генетический код. Они воспринимают лишь опосредованную информацию, которая, как в зеркале, отражена в молекулярной структуре вещества.

Иммуногенность -- потенциальная способность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфическую защитную реакцию. Степень иммуногенности зависит от ряда факторов, которые можно объединить в три группы: 1. Молекулярные особенности антигена; 2. Клиренс антигена в организме; 3. Реактивность макроорганизма.

К первой группе факторов отнесены природа, химический состав, молекулярный вес, структура и некоторые другие характеристики.

Иммуногенность в значительной степени зависит от природы антигена. Важна также оптическая изомерия аминокислот, составляющих молекулу белка. Большое значение имеет размер и молекулярная масса антигена. На степень иммуногенности также оказывает влияние пространственная структура антигена. Оказалась также существенной стерическая стабильность молекулы антигена. Еще одним важным условием иммуногенности является растворимость антигена.

Вторая группа факторов связана с динамикой поступления антигена в организм и его выведения. Так, хорошо известна зависимость иммуногенности антигена от способа его введения. На иммунный ответ влияет количество поступающего антигена: чем его больше, тем более выражен иммунный ответ.

Третья группа объединяет факторы, определяющие зависимость иммуногенности от состояния макроорганизма. В этой связи на первый план выступают наследственные факторы.

Специфичностью называют способность антигена индуцировать иммунный ответ к строго определенному эпитопу. Это свойство обусловлено особенностями формирования иммунного ответа -- необходима комплементарность рецепторного аппарата иммунокомпетентных клеток к конкретной антигенной детерминанте. Поэтому специфичность антигена во многом определяется свойствами составляющих его эпитопов. Однако при этом следует учитывать условность границ эпитопов, их структурное разнообразие и гетерогенность клонов антигенреактивных лимфоцитовой специфичности. В результате этого организм на антигенное раздражение всегда отвечает поликлональными иммунным ответом.

Антигены бактериальной клетки. В структуре бактериальной клетки различают жгутиковые, соматические, капсульные и некоторые другие антигены. Жгутиковые, или Н-антигены, локализуются в локомоторном аппарате бактерий -- их жгутиках. Они представляют собой эпитопы сократительного белка флагеллина. При нагревании флагеллин денатурирует, и Н-антиген теряет свою специфичность. Фенол не действует на этот антиген.

Соматический, или О-антиген, связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу составляют ЛПС. О-антиген проявляет термостабильные свойства он не разрушается при длительном кипячении. Однако соматический антиген подвержен действию альдегидов (например, формалина) и спиртов, которые нарушают его структуру.

Капсулъные, или К-антигены, располагаются на поверхности клеточной стенки. Встречаются у бактерий, образующих капсулу. Как правило, К-антигены состоят из кислых полисахаридов (уроновые кислоты). В то же время у бациллы сибирской язвы этот антиген построен из полипептидных цепей. По чувствительности к нагреванию различают три типа К-антигена: А, В, и L. Наибольшая термостабильность характерна для типа А, он не денатурирует даже при длительном кипячении. Тип В выдерживает непродолжительное нагревание (около 1 часа) до 60 "С. Тип L быстро разрушается при этой температуре. Поэтому частичное удаление К-антигена возможно путем длительного кипячения бактериальной культуры.

На поверхности возбудителя брюшного тифа и других энтеробактерий, которые обладают высокой вирулентностью, можно обнаружить особый вариант капсульного антигена. Он получил название антигена вирулентности, или Vi-антигена. Обнаружение этого антигена или специфичных к нему антител имеет большое диагностическое значение.

Антигенными свойствами обладают также бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые другие белки, которые секретируются бактериями в окружающую среду (например, туберкулин). При взаимодействии со специфическими антителами токсины, ферменты и другие биологически активные молекулы бактериального происхождения теряют свою активность. Столбнячный, дифтерийный и ботулинический токсины относятся к числу сильных полноценных антигенов, поэтому их используют для получения анатоксинов для вакцинации людей.

В антигенном составе некоторых бактерий выделяется группа антигенов с сильно выраженной иммуногенностью, чья биологическая активность играет ключевую роль в формировании патогенности возбудителя.

Связывание таких антигенов специфическими антителами практически полностью инактивирует вирулентные свойства микроорганизма и обеспечивает иммунитет к нему. Описываемые антигены получили название протективных. Впервые протективный антиген был обнаружен в гнойном отделяемом карбункула, вызванного бациллой сибирской язвы. Это вещество является субъединицей белкового токсина, которая ответственна за активацию других, собственно вирулентных субъединиц -- так называемого отечного и летального факторов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Классы иммуноглобулинов состоят из иммунных молекул, нейтрализующих множество возбудителей инфекций и токсических веществ. Есть пять классов иммунных молекул, которые оказывают помощь организму при различного рода патологиях и инфекционных заболеваниях. Если уровень молекул снижен, то организм быстрее подвергается заражению.

Особенности иммуноглобулинов и их функции

Иммуноглобулины – антитела, что считаются одним с основных факторов иммунитета. Глобулярные белки, содержащиеся в сыворотке крови человека участвуют в исполнении функций гуморального иммунитета — защита, инструментами которой считаются иммуноглобулины крови, В-лимфоциты ими вырабатываемые.

Антитела гарантируют специфический иммунитет от определенных возбудителей заболеваний, токсических веществ, затем — антигенов. К примеру, при встрече организма с микробом герпеса, в крови формируются антитела непосредственно к этому типу вируса.

Иммуноглобулин – это защита больного от разных заболеваний, так как он наделен значимыми качествами:

• определяет чужеродные элементы в клетках, внутренних органах (бактерии либо их элементы);
• формирует новый иммунитет, взаимодействуя с антигеном;
• истребляет возникнувшие иммунные комплексы, образованные в результате взаимодействия антител с антигеном;
• после того, как человек переболеет этот компонент остается в организме насовсем, поэтому есть гарантия того, что заражения повторного не будет. Подобные элементы исполняют и другие функции.

Например, в организме содержатся антитела, что обезвреживают лишние иммуноглобулины (были в избытке). Из-за данных антител осуществляется отторжение пересаженных органов. Непосредственно по этой причине, тем больным, которые перенесли операцию по пересадке органа, необходимо регулярно принимать фармацевтические вещества для того, чтобы подавлять защитную реакцию.

При отдельных аутоиммунных болезнях есть вероятность формирования гликопротеинов с отсутствующими фрагментами легких цепей, которые атакуют ткани.

Что собой представляет иммунная система

Белковые соединения плазмы крови с нормальным показателем размещены на плоскости В–лимфоциты – отвечают за осуществление антителообразования гуморального иммунитета, содержатся в сыворотке крови. Подобным способом, классы антител гарантируют защиту от болезней, что заключается в выработке специфических антител (иммуноглобулинов). Иммунная реакция бывает специфическая и неспецифическая. Гликопротеины являются особым защитным ответом, обнаруживая и уничтожая патогенные микроорганизмы.

Понятие как моноклональные антитела могут образоваться клетками иммунной системы, которые относятся к одному клеточному клону. Белок глобулярного характера против стафилококка не действует на другие болезни, а только против стафилококка. В лечении такой вид антител синтезируют в лаборатории, поскольку иммунитет человека его не вырабатывает. При проникновении таких антител в организм они сразу побуждают компоненты иммунитета истребить целевые антигены, к примеру, можно говорить о клетках рака. Полученный иммунитет:

1. Активный иммунитет образовывается самостоятельно организмом человека и возникает после того, как человек переболел, поэтому образовывается иммунитет к заболеванию. Так, организм человека имеет имманентную память.
2. Пассивный иммунитет еще называют приобретенным иммунитетом. Для образования применяют сыворотку. Иммунитет держится до пары недель.

Классы и виды глобулярного белка (lg)

Есть пять классов этих белков - IgG, IgM, IgA, IgD и IgE, которые различаются по структуре. Рассмотрим все виды иммуноглобулинов по отдельности.

Иммуноглобулин G. Данный компонент причисляют к основному типу белков, что преобладают в сыворотке крови. Существует четыре подвида, которые могут функционировать по отдельности. Элемент указывает на различные проблемы в организме. О наличии данных нарушений можно узнать благодаря анализу крови. Такое исследование позволяет судить о возможном наличии или отсутствии воспаления, интоксикации организма. Производство белка совершается спустя пару суток после появления глобулярного белка класса М.

Потом продолжительное время белок сохраняется, не позволяя повторного возникновения инфекции, истребляя вредные токсические компоненты. Благодаря не очень большим масштабам белок свободно просачивается в плод в организме беременной женщины и защищает ребенка от вредоносного влияния разных инфекций. Признаком нормы этого иммуноглобулина G считается его содержимое — 75% от общего количества антител, пребывающих в теле человека.

Глобулярный белок G

Рассмотрим функциональные характеристики глобулярного белка G:

• просачиваются через плаценту, тем самым защищая малыша от болезней, и действует как природный иммунитет;
• интенсивно участвуют в образовании иммунной реакции;
• увеличивают поглощение вредных чужеродных частиц.

Иммуноглобулины G формируются при неотъемлемом участии Т-лимфоцитов. По этой причине влияния в иммунную концепцию, подобные, равно как кварцевание. Если использовать класс лекарственных препаратов, применяемых для искусственной иммуносупрессии, то уничтожается сочетание глобулярного белка G.

Иммуноглобулин М. Этот тип - главный защитник, что сразу вырабатывается при проникновении в организм небезопасных микроорганизмов. По размеру этот иммуноглобулин намного больше предыдущего типа. В организме женщины в положении они не могут просачиваться через плацентарный барьер, а выявляются исключительно потоке крови. Показатель нормы не выше 10%.

Глобулярный белок М

Функциональные характеристики глобулярного белка М:

• первыми соединяются в организм ребенка;
• считаются ранними антителами, которые вырабатываются при вирусах;
• увеличивают процесс, при котором клетки (фагоциты) захватывают и переваривают твердые частицы.

Иммуноглобулин E. Элементы этого вида довольно сложно повстречать в крови. Глобулярные белки возникают при формировании аллергической реакции организма. Кроме того белок может оберегать организм от отдельных инфекций. Когда обычный уровень иммуноглобулина E завышен, то значит, что есть предрасположенность больного к аллергии, в особенности хронический аллергический дерматит.

Иммуноглобулин A. Главное качество этого класса – защита слизистой от влияния микроорганизмов, чужеродных элементов. Иммуноглобулин А присутствует в секретах слез и слюны, а кроме того, в слизистой органов репродуктивной и мочевыделительной систем. Также в органах, обеспечивающих функцию внешнего дыхания. Сосредоточение белка A составляет 20%.

Глобулярный белок А

Функциональные характеристики глобулярного белка А:

• оберегают слизистые слоя;
• нейтрализуют вирусы и бактериальные токсины.

Иммуноглобулин D. Этот компонент располагается в крови в наименьшем числе – 1%. В главном IgD используется во врачебных составах, продающихся в аптеках.

Какая же главная функция глобулярного белка D? Иммуноглобулин действуют практически только в качестве мембранных рецепторов для антигенов.

Классы иммуноглобулинов помогают установить присутствие нарушений в организме и для назначения местной терапии. Непосредственно по этой причине анализ крови на определение антител применяется для обследования иммунитета, чтобы дать оценку положению здоровья и выявить уровень серьезности болезни.

Когда нужно сдавать анализ на иммуноглобулины

Исследование выполняют, когда появляются трудности в определении заключения, когда у пациента есть потомственная склонность к определенным болезням. Выполняют анализ на иммуноглобулины для обследования вирусных болезней:

• с характерным высыпанием сгруппированных пузырьков на коже и слизистых;
• диффузное воспаление печеночной ткани вследствие токсического, инфекционного либо аутоиммунного процесса;
• вирус, который вызывает цитомегаловирусную инфекцию;
• острая вирусная инфекция, спецификой которой считается поражение ротоглотки и лимфоузлов, селезенки.

Анализ может потребоваться при появлении инфекционного процесса в результате заражения половым путем:

Анализ на иммуноглобулин Е нужно сдавать и при заболеваниях аллергической природы. Если говорить о норме иммуноглобулина, то он не должен присутствовать вовсе. Когда показатель белка высокий, то это указывает на наследственную предрасположенность к синтезу специфических аллергических антител, то есть о появления болезней аллергического характера. В данном случае понадобится обязательный визит к аллергологу, иммунологу.

Анализ на иммуноглобулин G нужно сделать в последующих вариантах:

1. для выявления дефектов функции иммунной системы;
2. установление присутствия антител против болезни;
3. чтобы узнать подходит ли медикаменты и есть ли от них положительный эффект.

Белок имеет также свой показатель нормы, который должен быть в рамках 70-57% от количества остальных видов.

Анализ на иммуноглобулин М важен для обследования на присутствие инфекционных болезней острого периода. Часто анализ на этот тип белка проводиться, чтобы подтвердить либо опровергнуть вирусное инфекционное заболевание. Возбудителем которого является ДНК-содержащий цитомегаловирус человека из семейства герпесвирусов и установление присутствия бактерии хеликобактер. Это провоцирует воспалительное заболевание желудка, двенадцатиперстной кишки. Норма иммуноглобулина составляет до 10%.

Анализ крови на белок А необходим при повторном появлении инфекционных болезней слизистых. Показатель нормы составляет до 15%. Кроме того кровь сдается при группе болезней, при которых вовлекаются разные органы и ткани с участием аутоантигенов.

Расшифровка иммуноферментного рассмотрения

Исследование крови на белок глобулярного характера можно сдать в любой лаборатории. По анализу можно узнать общее количество и единичные белковые фракции. Какой результат может получить каждый из пациентов, зависит от способов изучения в лабораториях. Так, в разных лабораториях можно получить разные результаты. Результат анализа и норму можно увидеть на бланке, однако после извлечения итогов рассмотрения точно также нужна консультация врача. Положительное исследование на белок группы G против определенного заболевания инфекционной природы считается нормальным показателем. И свидетельствует о присутствии иммунитета, образовавшегося после болезни либо выполнения предупредительной прививки.

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

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

Иммуноглобулины A

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

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

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

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

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

Иммуноглобулины D

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

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

Иммуноглобулины Е

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Иммуноглобулины G

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

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

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

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

Иммуноглобулин М

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

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

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

Виды иммуноглобулинов по характеру действия

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

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

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

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

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

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

Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург

Иммуноглобулины, в зависимости от особенностей строения константных областей тяжелых цепей, подразде­ляются на 5 основных классов: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. Каждый класс иммуноглобулинов характеризуется определенными свойствами и функциями.Иммуноглобулин G (молекулярный вес 160 000) составляет около 80% всех им­муноглобулинов человека и животных. Он содержится не только во внутрисосудистом русле, но легко проникает с экстраваскулярные пространства, где осуществляет важ­нейшую защитную функцию, благодаря токсиннейтрализующей, вируснейтрализую-щей, опсонизирующей и бактерицидной активности связанных с ним антител.

Особенно важное значение IgG у детей первых недель жизни, когда AT этого класса являются основными защитными факторами. В это время способность IgG про­ходить через клеточные мембраны обеспечивает проникновение IgG-антител матери через плацентарный барьер, а при грудном вскармливании - проникновение IgG-антител молока через слизистую оболочку кишечника новорожденного.

Иммуноглобулин А (молекулярный вес 170 000) - составляет около 16% сыво­роточных иммуноглобулинов и встречается в виде мономера (80%), димера (9S), три-мера (1 IS) и более крупных полимеров.

Сывороточный IgA у человека составляет менее 50% всего пула IgA. Кроме сыво­ротки крови он содержится в секретах кишечного и респираторного тракта, слезной жидкости, молока. Антитела этого класса осуществляют защиту слизистых оболочек от различных патогенных микроорганизмов, аллергенов и аутоантигенов.

Установлено, что IgA в основном функционирует на поверхности слизистых обо­лочек, непрерывно контактирующих с разнообразными антигенами. Это свойство IgA-антител тормозит развитие хронических местных воспалительных процессов. Связы-ваясь с антигенами, IgA-антитела задерживают их прилипание к поверхности клеток эпителия и препятствуют их проникновению во внутреннюю среду организма. В отли­чие от IgG- и IgM-антител, IgA-антитела не способны активировать комплемент по классическому пути и не вызывают выделения медиаторов воспаления при реакции с АГ.

Иммуноглобулин М (молекулярный вес 950 000) составляет 5-10% от общего количества иммуноглобулинов, а его концентрация в сыворотке приближается к 1 г/л.

На сегодняшний день идентифицировано 2 субкласса IgM, три четверти которого присутствует в сосудистом русле. Будучи пятивалентным, IgM прежде всего реагирует с нерастворимыми антигенами (агглютинация). При этом активация комплемента спо­собствует проявлению цитотоксических эффектов.

К IgM-антителам относятся, например, изогемагглютинины, классический ревма­тоидный фактор, антитела, выявляемые в реакции Вассермана, большинство естест­венных антител, особенно против грамотрицательных бактерий.

IgM называют и макроглобулином, так как он является полимером и состоит из пяти четырехцепочных субъединиц (рис. 2).

IgM-антитела появляются на первом этапе иммунного ответа и находятся в основ­ном в сосудистом русле. Поэтому им отведена важная защитная роль при бактерие­мии, на ранних стадиях различных инфекционных процессов.

Иммуноглобулин D (молекулярный вес 160 000) составляет всего 0,2% сыворо­точных иммуноглобулинов. IgD был обнаружен как парапротеин у больного миело-мой. Основная функция, очевидно, заключается в том, что на определенной стадии IgD выполняет роль антигенного рецептора В-лимфоцита. Во время беременности и при приеме пероральных противозачаточных средств концентрация IgD в сыворотке крови может возрастать почти вдвое. Также установлено, что с IgD могут быть связа­ны антитела против пенициллина, противоинсулиновые антитела у больных сахарным диабетом, некоторые другие аутоантитела.

Иммуноглобулин Е (молекулярный вес 190 000) присутствует в сыворотке в са­мой низкой концентрации (0,00002-0,0002 г/л). Однако IgE обладает высокой биоло­гической активностью, цитофильностью, то есть способностью присоединяться к клеткам (тучным клеткам и базофилам), что приводит к их дегрануляции, выделению иазоактивных аминов, которые ответственны за проявление бронхиальной астмы, сен­ной лихорадки и других аллергических заболеваний. Уровень IgE существенно воз­растает при некоторых инфекциях, особенно при глистных инвазиях. В настоящее нремя выделяют два вида IgE (общий и специфический).

К IgE относятся антитела типа реагинов. IgE не проходят через плаценту, не фик­сируют комплемент, не переносят пассивную анафилаксию.

Рис. 11. Структура молекулы IgM