Роль антител в противовирусном иммунитете
Из всех вскрывшихся в результате пандемии COVID-19 проблем одна из самых масштабных – непонимание большинством пациентов, как работает иммунная система. Напуганные, уставшие сидеть дома люди пытаются выяснить, как повысить иммунитет против коронавируса SARS-CoV-2 и других инфекций. Что им сделать, чтобы эта проблема перестала их беспокоить?
Задача настоящего материала – обосновать, почему не стоит раззадоривать иммунитет (а то ведь может и получиться) и чем в действительности следует заниматься в период самоизоляции и после отмены ограничений для наилучшей иммунной защиты.
Вниманию коллег предлагаем некоторые данные, которые позволят дополнить профессиональный взгляд на проблему в следующих аспектах:
- механизмы противовирусного иммунитета,
- механизмы вирусных «уловок» против иммунитета,
- основные причины блокировки нормальной иммунной защиты.
Статья подготовлена по материалам ведущего российского иммунолога, невролога К. А. Шляпникова и сооснователя Академии UniProf врача-педиатра, нутрициолога, рефлексотерапевта И. Б. Юзуп.
Механизмы противовирусного иммунитета
Отличие вируса от большинства видов организмов в том, что он не способен к размножению вне чужой живой клетки. Вирусов известно много: Rabies Virus, Adenovirus, Ebola Virus, HIV, Hepatitis B и C, Papillomaviridae, Herpes Viridae, Influenza Virus и мн. др.
Они предпочитают разные клетки, атакуют нас по-разному, но всем им присуще нечто общее – структура жизненного цикла:
01Проникновение в клетку с помощью присоединения к какому-либо типу рецепторов,
02Транскрипция вирусной ДНК / РНК (в зависимости от вида вируса),
03Встраивание в клеточный аппарат репликации генома,
04Репликация вируса и его распространение за пределы клетки.
Врождённый иммунитет человека, формирующийся ещё до рождения, знает этот механизм. Ещё до первых контактов с патогенами мы имеем представление, как с ними бороться, и врождённые инструменты борьбы.
Как неспецифический иммунитет борется с инфекциями?
В распоряжении неспецифического иммунитета имеются естественные клетки-киллеры, запрограммированные уничтожать всё, что не отвечает критерию биологической идентичности геному организма хозяина.
В течение жизни эти клетки занимаются проверкой каждой клетки, каждого микроорганизма, который они встречают. Чтобы пройти контроль, клетки предъявляют молекулярный «паспорт» – главный комплекс гистосовместимости (ГКГС). Считывая его, как штрихкод, киллер отпускает здоровую клеточку – на свободу с извинениями.
Такие проверяющие клетки не умеют определять, инфицирована клетка или нет. Но когда вирус проникает в клетку и встраивает чужеродный геном в её реплицирующий комплекс, ГКГС нарушается и клетка не проходит контроль. Киллер впрыскивает в неё ферменты клеточного «пищеварения» и разрушает, а её остатки, как и остатки вирусов, подъедают фагоциты.
При этом имеет место и иммунологическая толерантность, например, к компонентам нормального микробиома человека – при условии, что он найден в соответствующем месте. Так, кишечной палочке ничего не угрожает со стороны иммунитета хозяина в кишечнике, но, обнаружив её где-то ещё, клетка-киллер уничтожит эту бактерию как условный патоген. И будет права.
Как работает специфический иммунитет человека?
Специфический, или адаптивный, иммунитет человека работает на распознавание инфекций. В том числе новых. Ещё до первого контакта с возбудителем, до появления первых заражённых клеток и запуска соответствующего сигналинга иммунные клетки могут распознать патоген по т. н. паттернам патогенности – молекулярным (чаще всего белковым) комплексам, которые свойственны в принципе – вирусам, в принципе – бактериям, в принципе – грибам и т. д.
Когда патоген проник и развернул атаку, специфический иммунитет приступает к сложному мероприятию по его улавливанию и обезвреживанию. В его распоряжении имеются альфа-, бета- и гамма-интерфероны, которые:
- тормозят репликацию ДНК и РНК в клетке, не давая вирусу размножаться,
- запускают апоптоз – самоубийство заражённой клетки на благо организма.
В момент проникновения вируса клетка распознаёт инфицирование и успевает вывесить на мембране «флажки», которые привлекут внимание Т-хелперов, Т-киллеров, В-лимфоцитов и другие войска специфического иммунитета.
Т-хелперы обеспечат исследование и запоминание патогена, В-лимфоциты займутся выработкой антител, которые обклеят (опсонизируют) вирусные фрагменты, сделав их неспособными к репликации. А фагоциты соберут остатки патогена и погибшей клетки. Затем «осколки» вируса затем попадут через кровь в лимфу, где отфильтруются в лимфоузлах и будут тщательно изучены. Затем молодым, т. н. наивным клеткам-лимфоцитам будут предъявлены антигены, и они смогут распознавать угрозы, которые «лично» никогда не встречали. Таким образом тренируется иммунная память.
Что ещё делает интерфероновый сигналинг? Интерфероны присоединяются к оболочкам здоровых клеток, не давая вирусу присоединиться и проникнуть сквозь клеточную мембрану.
Они же разрешают общие провоспалительные реакции, которые сопровождаются хорошо знакомыми клиническими симптомами усталости, разбитого состояния, высокой температуры, ломоты в суставах, сонливости, мышечной боли и т. п.
Всё это говорит о том, что красный костный мозг получил чёткий, конкретный сигнал – продуцировать больше специальных, «профессиональных» клеток: моноцитов, дендритных клеток, лимфоцитов, лейкоцитов и др.
Повышенные лимфо- и лейкоциты мы увидим в общем анализе крови – если, конечно, сам вирус не вызывает лейкоцито— или лимфоцитопению, поразив органы и клетки иммунной системы.
Таким образом, интерфероны оказывают аутокринный, паракринный и эндокринный эффект. И это, с одной стороны, хорошо, а с другой не очень, потому что военную мощь нашего иммунитета вирусы учатся обманывать и даже обращать против нас. И со стимуляцией иммунного ответа следует быть очень аккуратными.
Вирусные уловки против иммунитета человека: как вирусы обходят иммунную защиту?
На каждом этапе противовирусной защиты человека вирусы находят лазейки, чтобы эту защиту обойти. Как они это делают?
Основных принципов борьбы с возбудителями вирусной инфекции у человеческого иммунитета два: это проверка гистосовместимости и целенаправленный поиск инфекций. Первое соответствует специфическому (врождённому) иммунитету, второе – неспецифическому (адаптивному).
К каждому из этих подходов вирусы пытаются найти ключик. В первом случае вирусы учатся отменять проверку ГКГС, чтобы заражённая клетка не попала под уничтожающий залп естественного киллера. На это, в частности, способны вирусы гепатита B и C, и именно поэтому их так трудно подавить.
Во втором случае вирусы проявляют больше фантазии:
- блокируют выработку интерферонов, препятствуя эффективному иммунному ответу,
- мутируют быстрее, чем Т-хелперы успевают собирать антигены и менять «ориентировки» В-лимфоцитов и Т-киллеров,
- подавляют функцию костного мозга – выработку лимфоцитов, моноцитов и др. иммунных клеток,
- провоцируют реакции иммунной гиперчувствительности.
О последнем хотелось бы остановиться чуть подробнее, поскольку именно с этим механизмом связано явление цитокинового шторма, который ассоциируют и с коронавирусом SARS-CoV-2 в том числе.
Всего типов реакций иммунной гиперчувствительности четыре: анафилактический, цитотоксический, иммунокомплексный и замедленного типа. Вирусы, как правило, вызывают реакции II и III типа, вплоть до тяжёлых жизнеугрожающих состояний.
Когда вирус предъявляет клеткам антигены, похожие на собственные антигены организма, то под перекрёстный огонь иммунитета, подогретого вирусной атакой, начинают попадать ни в чём не повинные клетки организма хозяина.
Наши же собственные клетки связываются противовирусными антигенами и уничтожаются в ходе дальнейшей реакции иммунного ответа. Это может стать дебютом хронического аутоиммунного процесса.
А может положить начало порочному кругу цитокинового шторма. Запустилось воспаление,→ произошёл выброс цитокинов, → те усилили воспаление, → оно спровоцировало ещё больший выброс цитокинов, и так либо до момента, пока не будет применена контролируемая иммуносупрессия, либо без лечения всё кончится летальным исходом.
При этом пациент погибает не от вирусной инфекции как таковой, а от разбушевавшегося иммунитета, который вышел из-под контроля и применил к организму тактику выжженной земли.
Также встречается антирецепторный вариант реакции иммунной гиперчувствительности II типа, когда антитела присоединяются к рецепторам клеток и блокируют определённые нейроэндокринные реакции.
Например, такую картину мы наблюдаем при тиреотоксикозе, когда антитела не дают тиреотропному гормону ингибировать функцию щитовидной железы, и начинается её неконтролируемый разгон. Сходная картина наблюдается при миастении.
Реакция III типа характеризуется присоединением больших иммунокомплексов IgG и IgM не к иммунным клеткам, а, например, к клеткам сосудов, после чего элиминируются с повреждением наших собственных тканей.
Чтобы подобных вещей не происходило, пациентам, конечно же, не следует заниматься попытками раззадорить и подбодрить иммунитет без наблюдения врача.
Даже пониженная функция иммунной системы не всегда указывает на необходимость иммуностимуляции. Порой с иммунитета просто нужно снять тормоза, навешанные нездоровым образом жизни пациента, чтобы система заработала нормально.
Для этого давайте разберёмся, на что уходят ресурсы иммунной системы. Чем она оказывается занята и какой ценой ей даётся приведение организма в порядок после наших отнюдь не человеколюбивых экспериментов над собой.
Блокировка иммунной защиты: что мешает иммунитету человека работать нормально?
Каждый мыслящий врач подтвердит: нет такого понятия, как сильный или слабый иммунитет. Есть норма и ненорма. Второе всегда плохо, как мы увидели на примере бесконтрольной реакции иммунного ответа, называемой гиперцитокинемией, или цитокиновым штормом.
Стремясь оптимизировать естественный противовирусный иммунитет, мы должны заниматься его нормализацией и проверять, нет ли в образе жизни – нашем или пациента – факторов, которые отвлекают иммунитет от его реальных задач: борьбы с генетически чужеродными элементами (инфекциями, раковыми клетками и т. д.).
Какие факторы чаще всего снижают и блокируют естественную иммунную защиту?
- Дефицит ночного сна и/или его низкое качество
- Избыток низкомолекулярных углеводов
- Антигенная перегрузка
- Продолжительные стрессы
- Алкогольная и иная интоксикация
Сразу оговорим: список не исчерпывающий, в него не включены врождённые иммунодефициты, иммуносупрессии, вызванные врачебным вмешательством и т. п. Это топ-5 самых распространённых причин истощения иммунной системы и некорректного иммунного ответа.
Почему дефицит глубокого ночного сна на первом месте? Потому что фаза глубокого сна в альфа-ритме – это то единственное время в сутках, когда иммунная система работает активнее. Связано это с аденозиновым сигналингом, который мы привыкли воспринимать в контексте энергетического обмена, но который также связан с иммунной системой.
Об этом факте пока не слишком хорошо известно в широких медицинских кругах, но тем не менее, аденозин активно нарабатывается в течение светового дня, и его уровень резко падает, когда мы переходим в фазу глубокого сна. Это сигнал к активации иммунных процессов. Если по какой-то причине уровень аденозина не опускается, иммунная система такого сигнала не получает. Это одна из причин, почему у людей, страдающих бессонницей, апноэ, расстройствами инициации засыпания
и другими инсомническими нарушениями, иммунитет серьёзно снижен.
Почему избыток низкомолекулярных, или «быстрых», углеводов блокирует иммунитет человека?
Потому что они провоцируют активный рост дрожжевой микрофлоры в различных средах организма, и существенный объём иммунных клеток оказывается брошен на подавление микробиома, вышедшей из под контроля.
Антигенная перегрузка – при продолжительном контакте с аллергенами, при хронических воспалениях, при использовании иммуностимуляторов (!) может возникнуть чрезмерная выработка антигенов B-лимфоцитами. И куда их, спрашивается, организму девать? Патоген уехал, маркеры остались: хорошо это или плохо?
Если слишком много, то плохо: запускается реакция иммунной гиперчувствительности III типа, опасность которой состоит ещё и в том, что она часто носит бессимптомный, скрытый для пациента характер.
Такую нагрузку вызывают не только вирусы, но и пища. В частности, это касается белков коровьего молока и бобов, глютена, кофеина, танинов, содержащихся в чае и кофе – целых кластеров привычных нам пищевых продуктов, которые нагружают иммунную систему, а пациент об этом не подозревает.
Несмотря на распространённое мнение, что алкоголь поддерживает иммунитет, это не так. Алкоголь препятствует переходу в фазу глубокого сна, поскольку вместо выработки иммунная система оказывается занята борьбой с метаболитами алкоголя – свободными радикалами, которые вызывают повреждения клеток и тот самый похмельный синдром по утрам.
Продолжительные стрессы как фактор снижения иммунитета непосредственно связаны с дефицитом глубокого сна. При этом по часам сон пациента может быть вполне нормальным, но его качество будет далёким от идеала.
Эволюционно поверхностный сон был необходим: если бы мы спали глубоко в условиях опасности, мы бы не выжили. Однако состояние тревожности, вызванное не смертельной угрозой, а какими-то иными причинами, ко времени сна необходимо стараться нейтрализовывать.
В этом помогут физические упражнения, позволяющие отработать гормоны стресса, выброшенные в кровь. Поможет фитотерапия, дыхательные практики, техники точечного массажа против бессонницы и другие мягкие методы терапевтического воздействия.
Получить полное практикоориентированное представление о том, как пациенту подружиться с иммунитетом, а врачу – эффективно использовать иммунологические знания в любом направлении клинической практики, можно в рамках интенсива «Коронный иммунитет».
Лекции читают ведущие российский иммунологи и спикеры Академии UniProf. Регистрируйтесь на обучение, получайте актуальные и необходимые экспертные знания, чтобы вести пациентов на принципиально новом профессиональном уровне.
Источник
1.Биосинтез антител, как основная форма иммунного ответа.
(Слайд: основные формы иммунного ответа, определение антител, теория боковых цепей Эрлиха — рис 8.1. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф)
Основными формами иммунного ответа на попадание антигена в организм являются: биосинтез антител, образование клеток иммунной памяти, реакция гиперчувствительности немедленного типа, реакция гиперчувствительности замедленного типа, иммунологическая толерантность, идиотип — антиидиотипические отношения.
Для гуморального иммунитета характерна выработка специфических антител (иммуноглобулинов).В 1891 г. в статье Пауля Эрлиха (Paul Ehrlich, 1854—1915) противомикробные вещества крови автор назвал термином «антитело» (по-немецки antikorper), так как бактерий в то время называли термином «korper» — микроскопические тельца. Но П.Эрлиха «посетило» глубокое теоретическое прозрение. Несмотря на то, что факты того времени свидетельствовали, что в крови неконтактировавшего с конкретным микробом животного или человека не определяются антитела против данного микроба, П.Эрлих каким-то образом осознал, что и до контакта с конкретным микробом в организме уже есть антитела в виде, который он назвал «боковыми цепями». Как мы теперь знаем, это именно так, и «боковые цепи» Эрлиха — это подробно изученные в наше время рецепторы лимфоцитов для антигенов. (Слайд: теория боковых цепей Эрлиха — рис.8.1. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф)
Антитела — специфические белки гамма- глобулиновой природы, образующиеся в организме в ответ на антигенную стимуляцию и способные специфически взаимодействовать с антигеном (in vivo, in vitro). В соответствии с международной классификацией совокупность сывороточных белков, обладающих свойствами антител, называют иммуноглобулинами.
Уникальность антител заключается в том, что они способны специфически взаимодействовать только с тем антигеном, который вызвал их образование.
Иммуноглобулины ( Ig ) разделены в зависимости от локализации на три группы:
— сывороточные (в крови);
— секреторные (в секретах — содержимом желудочно — кишечного тракта, слезном секрете, слюне, особенно — в грудном молоке) обеспечивают местный иммунитет (иммунитет слизистых);
— поверхностные (на поверхности иммунокомпетентных клеток, особенно В — лимфоцитов).
2. Молекулярное строение антител.
Любая молекула антител имеет сходное строение (Y- образную форму) и состоит из двух тяжелых (Н) и двух легких (L) цепей, связанных дисульфидными мостиками (Слайд: структура основной четырехцепочечной единицы иммуноглобулиновых молекул — рис.6.3. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф). Каждая молекула антител имеет два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab (fragment antigen binding), определяющих антительную специфичность, и один Fc (fragment constant) фрагмент, который не связывает антиген, но обладает эффекторными биологическими функциями. Он взаимодействует со “своим” рецептором в мембране различных типов клеток (макрофаг, тучная клетка, нейтрофил) (Слайд: антитело – гибкая соединительная молекула — рис. 1.9. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф). Данное открытие было сделано Р. Портером, который выявил в результате обработки кроличьих антител Ig G — класса ферментом папаином деление молекулы на две субъединицы.
Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы иммуноглобулина вариабельны по составу (аминокислотным последовательностям) и обозначаются как VL и VH области. В их составе выделяют гипервариабельные участки, которые определяют структуру активного центра антител (антигенсвязывающий центр или паратоп). Именно с ним взаимодействует антигенная детерминанта (эпитоп) антигена. Антигенсвязывающий центр антител комплементарен эпитопу антигена по принципу “ключ — замок” и образован гипервариабельными областями L — и Н — цепей. Антиген свяжется антителом (ключ попадет в замок) только в том случае, если детерминантная группа антигена полностью вместится в щель активного центра антитела.
Легкие и тяжелые цепи состоят из отдельных блоков — доменов. В легких (L) цепях — два домена — один вариабельный (V) и один константный (C), в тяжелых (H) цепях — один V и 3 или 4 (в зависимости от класса иммуноглобулина) C домена (Слайд: общая схема строения IgG1 — рис. 6.5; структура IgG1 — 6.7. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф).
Дрейер и Беннет в 1965 году высказали предположение об участии 2-х генов V и C в построении тяжелой и легкой цепей молекулы иммуноглобулина. Антигенсвязывающий участок или активный центр антител, формируется при взаимодействии Vh и Vl – доменов. Изменения в последовательности аминокислотных остатков этих доменов от белка к белку определяет собственно меняющуюся специфичность антител.
Существуют легкие цепи двух типов — каппа и лямбда, они встречаются в различных пропорциях в составе различных (всех) классов иммуноглобулинов.
Выявлено пять классов тяжелых цепей — альфа (с двумя подклассами), гамма (с четырьмя подклассами), эпсилон, мю и дельта. Соответственно обозначению тяжелой цепи обозначается и класс молекул иммуноглобулинов — А, G, E, M и D.
Именно константные области тяжелых цепей, различаясь по аминокислотному составу у различных классов иммуноглобулинов, в конечном результате и определяют специфические свойства иммуноглобулинов каждого класса. Константная часть молекулы (С) определяет гетерогенность иммуноглобулинов, т.е. те структурные особенности, которые позволяют делить всю группу белков на классы, подклассы, аллотипы и т.д. Вариабельность – это индивидуальная характеристика иммуноглобулинов, относящихся к одному и тому же классу, подклассу (Слайд: источники разнообразия антител — рис 8.2. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф).
Известно пять классов иммуноглобулинов, отличающихся по строению тяжелых цепей, молекулярной массе, физико- химическим и биологическим характеристикам: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. В составе IgG выделяют 4 подкласса ( IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 ), в составе IgA- два подкласса (IgA1, IgA2 ).
Структурной единицей антител является мономер, состоящий из двух легких и двух тяжелых цепей. Мономерами являются IgG, IgA (сывороточный), IgD и IgE. IgM- пентамер (полимерный Ig). У полимерных иммуноглобулинов имеется дополнительная j ( joint) полипептидная цепь, которая объединяет (полимеризует) отдельные субъединицы (в составе пентамера IgM, ди- и тримера секреторного IgA).
3.Основные биологические характеристики антител.
(Слайд: основные биологические характеристики антител, вариабельность структуры иммуноглобулинов – рис8.4. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф)
1. Специфичность — способность взаимодействия с определенным (своим) антигеном (соответствие эпитопа антигена и активного центра антител).
2. Валентность- количество способных реагировать с антигеном активных центров ( это связано с молекулярной организацией — моно- или полимер). Иммуноглобулины могут быть двухвалентными (IgG) или поливалентными (пентамер IgM имеет 10 активных центров). Двух — и более валентные антитела называют полными антителами. Неполные антитела имеют только один участвующий во взаимодействии с антигеном активный центр (блокирующий эффект на иммунологические реакции, например, на агглютинационные тесты). Их выявляют в антиглобулиновой пробе Кумбса, реакции угнетения связывания комплемента.
3. Афинность — прочность связи между эпитопом антигена и активным центром антител, зависит от их пространственного соответствия.
4. Авидность — интегральная характеристика силы связи между антигеном и антителами, с учетом взаимодействия всех активных центров антител с эпитопами. Поскольку антигены часто поливалентны, связь между отдельными молекулами антигена осуществляется с помощью нескольких антител.
5. Гетерогенность — обусловлена антигенными свойствами антител, наличием у них трех видов антигенных детерминант:
— изотипические— принадлежность антител к определенному классу иммуноглобулинов;
— аллотипические — обусловлены аллельными различиями иммуноглобулинов, кодируемых соответствующими аллелями Ig гена;
— идиотипические- отражают индивидуальные особенности иммуноглобулина, определяемые характеристиками активных центров молекул антител. Даже тогда, когда антитела к конкретному антигену относятся к одному классу, субклассу и даже аллотипу, они характеризуются специфическими отличиями друг от друга (идиотипом). Это зависит от особенностей строения V- участков H- и L- цепей, множества различных вариантов их аминокислотных последовательностей.
4.Моноклональные антитела.
Моноклональные антитела являются продуктами одного из множества клонов антителообразующих клеток (АОК) и обладают строгой специфичностью по отношению к определенной антигенной детерминанте (эпитопу) того или иного антигена. Технология получения моноклональных антител разработана Келлером и Мельштаймом, которые в1984 г.получили Нобелевскую премию за их открытие. Сущность метода заключается в получении неограниченно долгоживущего клона клеток, продуцирующего антитела узкой специфичности(нарисовать принцип получения).
5.Характеристика основных классов иммуноглобулинов.
(Слайд: структура иммуноглобулинов – рис.6.10,6.14,6.15,6.16)
Ig G. Мономеры, включают четыре субкласса. Концентрация в крови — от 8 до 17 г/л, период полураспада — около 3 — 4 недель. Это основной класс иммуноглобулинов, защищающих организм от бактерий, токсинов и вирусов. В наибольшем количестве IgG- антитела вырабатываются на стадии выздоровления после инфекционного заболевания (поздние или 7S антитела), при вторичном иммунном ответе. IgG1 и IgG4 специфически (через Fab- фрагменты) связывают возбудителей (опсонизация), благодаря Fc- фрагментам IgG взаимодействуют с Fc- рецепторам фагоцитов, способствуя фагоцитозу и лизису микроорганизмов. IgG способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент. Только IgG способны транспортироваться через плаценту от матери к плоду (проходить через плацентарный барьер) и обеспечивать защиту материнскими антителами плода и новорожденного. В отличие от IgM- антител, IgG- антитела относятся к категории поздних — появляются позже и более длительно выявляются в крови.
IgM.Молекула этого иммуноглобулина представляет собой полимерный Ig из пяти субъединиц, соединенных дисульфидными связями и дополнительной J- цепью, имеет 10 антиген — связывающих центров. Филогенетически это наиболее древний иммуноглобулин. IgM- наиболее ранний класс антител, образующихся при первичном попадании антигена в организм. Наличие IgM- антител к соответствующему возбудителю свидетельствует о свежем инфицировании (текущем инфекционном процессе). Антитела к антигенам грамотрицательных бактерий, жгутиковым антигенам — преимущественно IgM- антитела. IgM — основной класс иммуноглобулинов, синтезируемых у новорожденных и младенцев. IgM у новорожденных — это показатель внутриутробного заражения (краснуха, ЦМВ, токсоплазмоз и другие внутриутробные инфекции), поскольку материнские IgM через плаценту не проходят. Концентрация IgM в крови ниже, чем IgG- 0,5- 2,0 г/л, период полураспада — около недели. IgM способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент, активизировать фагоцитоз, связывать эндотоксины грамотрицательных бактерий. IgM обладают большей, чем IgG авидностью (10 активных центров), аффинность (сродство к антигену) меньше, чем у IgG.
IgA. Выделяют сывороточные IgA (мономер) и секреторные IgA (IgAs). Сывороточные IgA составляют 1,4- 4,2 г/л. Секреторные IgAs находятся в слюне, пищеварительных соках, секрете слизистой носа, в молозиве. Они являются первой линией защиты слизистых, обеспечивая их местный иммунитет. IgAs состоят из Ig мономера, J-цепи и гликопротеина (секреторного компонента). Выделяют два изотипа- IgA1 преобладает в сыворотке, субкласс IgA2 — в экстраваскулярных секретах.
Секреторный компонент вырабатывается эпителиальными клетками слизистых оболочек и присоединяется к молекуле IgA в момент прохождения последней через эпителиальные клетки. Секреторный компонент повышает устойчивость молекул IgAs к действию протеолитических ферментов. Основная роль IgA- обеспечение местного иммунитета слизистых. Они препятствуют прикреплению бактерий к слизистым, обеспечивают транспорт полимерных иммунных комплексов с IgA, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и систему комплемента.
IgE. Представляет мономер, в сыворотке крови находится в низких концентрациях. Основная роль — своими Fc- фрагментами прикрепляется к тучным клеткам (мастоцитам) и базофилам и опосредует реакции гиперчувствительности немедленного типа. К IgE относятся “антитела аллергии”- реагины. Уровень IgE повышается при аллергических состояниях, гельминтозах. Антигенсвязывающие Fab — фрагменты молекулы IgE специфически взаимодействует с антигеном (аллергеном), сформировавшийся иммунный комплекс взаимодействует с рецепторами Fc- фрагментов IgE, встроенных в клеточную мембрану базофила или тучной клетки. Это является сигналом для выделения гистамина, других биологически активных веществ и развертывания острой аллергической реакции.
IgD.Мономеры IgD обнаруживают на поверхности развивающихся В — лимфоцитов, в сыворотке находятся в крайне низких концентрациях. Их биологическая роль точно не установлена. Полагают, что IgD участвуют в дифференциации В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвуют в аутоиммунных процессах.
С целью определения концентраций иммуноглобулинов отдельных классов применяют несколько методов, чаще используют метод радиальной иммунодиффузии в геле (по Манчини) — разновидность реакции преципитации и ИФА.
Определение антител различных классов имеет важное значение для диагностики инфекционных заболеваний. Обнаружение антител к антигенам микроорганизмов в сыворотках крови — важный критерий при постановке диагноза- серологический метод диагностики. Антитела класса IgM появляются в остром периоде заболевания и относительно быстро исчезают, антитела класса IgG выявляются в более поздние сроки и более длительно (иногда — годами) сохраняются в сыворотках крови переболевших, их в этом случае называют анамнестическими антителами.
Выделяют понятия: титр антител, диагностический титр, исследования парных сывороток. Наибольшее значение имеет выявление IgM — антител и четырехкратное повышение титров антител (или сероконверсия— антитела выявляют во второй пробе при отрицательных результатах с первой сывороткой крови) при исследовании парных— взятых в динамике инфекционного процесса с интервалом в несколько дней- недель проб.
Реакции взаимодействия антител с возбудителями и их антигенами (реакция “антиген- антитело”) проявляется в виде ряда феноменов — агглютинации, преципитации, нейтрализации, лизиса, связывания комплемента, опсонизации, цитотоксичности и могут быть выявлены различными серологическими реакциями.
6. Динамика выработки антител. Первичный и вторичный иммунный ответ.
Первичный ответ — при первичном контакте с возбудителем (антигеном), вторичный — при повторном контакте. Основные отличия:
— продолжительность скрытого периода (больше — при первичном);
— скорость нарастания антител (быстрее — при вторичном);
— количество синтезируемых антител (больше — при повторном контакте);
— последовательность синтеза антител различных классов (при первичном более длительно преобладают IgM, при вторичном — быстро синтезируются и преобладают IgG- антитела).
Вторичный иммунный ответ обусловлен формированием клеток иммунной памяти. Пример вторичного иммунного ответа — встреча с возбудителем после вакцинации.
7. Роль антител в формировании иммунитета.
Антитела имеют важное значение в формировании приобретенного постинфекционного и поствакцинального иммунитета.
1. Связываясь с токсинами, антитела нейтрализуют их, обеспечивая антитоксический иммунитет.
2. Блокируя рецепторы вирусов, антитела препятствуют адсорбции вирусов на клетках, участвуют в противовирусном иммунитете.
3. Комплекс антиген — антитело запускает классический путь активации комплемента с его эффекторными функциями (лизис бактерий, опсонизация, воспаление, стимуляция макрофагов).
4. Антитела принимают участие в опсонизации бактерий, способствуя более эффективному фагоцитозу.
5. Антитела способствуют выведению из организма (с мочой, желчью) растворимых антигенов в виде циркулирующих иммунных комплексов.
IgG принадлежит наибольшая роль в антитоксическом иммунитете, IgM- в антимикробном иммунитете (фагоцитоз корпускулярных антигенов), особенно в отношении грамотрицательных бактерий, IgA- в противовирусном иммунитете (нейтрализация вирусов), в местном иммунитете слизистых оболочек, IgE- в реакциях гиперчувствительности немедленного типа.
Лекция № 5
Тема лекции: Т — и В — лимфоциты. Рецепторы, субпопуляций. Кооперация клеток в иммунном ответе.
План лекции:
Date: 2015-07-02; view: 1227; Нарушение авторских прав
Источник