Иммуноглобулины

Иммуноглобулины (Ig) – это специфические белки, которые вырабатываются иммунной системой в результате реакции на чужеродные антигены и накапливаются в сыворотке крови и других биологических жидкостях. Образующиеся в организме Ig связываются с антигенами, которые индуцировали их образование. Все Ig представляют собой белки, имеющие глобулярную вторичную структуру и состоят из двух идентичных легких (L) и тяжелых (Н) цепей. В организме человека синтезируются два типа легких цепей - κ (каппа) и λ (лямбда) и пять типов тяжелых цепей, в соответствии с которыми выделяют классы Ig (M, G, A, E, D) и субклассы (G1, G2, G3, G4 и А1, А2). Классы и подклассы Ig, вместе взятые, называют изотипами.

Вторичная структура полипептидных цепей Ig представлена доменами – участками, связанными дисульфидными связями. Каждая L-цепь состоит из двух доменов – VL и CL. H – цепи молекул Ig состоят из четырех доменов: VH и СH1,CH2, CH3 (рис. 4, 5).

Рис. 4. Структура иммуноглобулина класса G.

Рис. 5. Схема строения секреторного иммуноглобулина А и иммуноглобулина М.

Антигенсвязывающие участки обеих цепей Ig имеют варьирующий аминокислотный состав, поэтому их называют вариабельными, образованы VHVL доменами и представляют собой активный центр антитела (паратоп). В его составе имеется гипервариабельная область, состоящая из 20-30 аминокислотных остатков, которая определяет специфичность антитела к антигену и формирует идиотип антитела. Сродство между антигенами и антителами характеризуется такими понятиями, как аффинность и авидность. Аффинность антитела определяется силой химической связи одного антигенного эпитопа с одним из активных центров молекулы Ig. Низкоаффинные антитела обладают пониженной способностью к опсонизации, менее активны в комплементзависимом лизисе, антителозависимой клеточной цитотоксичности. Иммунные комплексы, образованные такими антителами, плохо выводятся из организма и могут быть одной из причин аутоиммунных реакций. Силу связи целой молекулы антитела со всеми, которыми ей удалось связать антигенными эпитопами, называют авидностью. Авидность антител имеет значение при постановке серологических реакций in vitro, поскольку влияет на проявление видимых результатов реакции.

Участие антител в иммунном ответе проявляется в трех формах: нейтрализации, опсонизации и активации системы комплемента. При реакции нейтрализации антитела препятствуют проникновению патогена (вируса, бактериального токсина) в клетку, блокируя лиганды (антигены), которые взаимодействуют с рецепторами чувствительной клетки. Опсоно-фагоцитарная реакция реализуется фагоцитами, которые несут на своей поверхности рецепторы к Fc-фрагменту Ig. Антитела, взаимодействуя с антигенами патогена, обеспечивают более эффективный его захват и внутриклеточное переваривание фагоцитирующими клетками. Роль антител в активации системы комплемента двояка: с одной стороны, антитела, связывающиеся с бактериальной или любой другой клеткой, активируют систему комплемента с последующим лизисом клеточной мембраны и разрушением клетки. Кроме того, при образовании иммунных комплексов с растворимыми антигенами активация системы комплемента сопровождается накоплением компонентов комплемента, выступающих в качестве опсонинов и факторов хемотаксиса, стимулирующих реакцию фагоцитоза.

Иммуноглобулины имеют гетерогенный состав. Строение константных областей Ig определяют их физико-химические и биологические свойства (табл. 3).

Таблица 3