 |
|
Строение и функции основных классов иммуноглобулинов
Блок2 Классификация антигенов
Антиген – это биополимеры, способные вызывать иммуннологические реакции: синтез АТ, р-ции клеточного иммунитете, повышенную чувствительность, иммунологическую толерантность, иммунологическую память.
Классификация антигенов.
-Полные: белки, полисахариды, гликопротоины, липополисахариды, нуклеопротеины, полипептиды.
Неполные(гаптены)-субстанции, которые не вызывают иммунный ответ самостоятельно, но приобретают эту способность будучи конъюгированными с высокомолекулрными белковыми носителями. Они сами делятся на простые(низкомолекулярные простых хим.в-ва как никель, хром, бериллий, эфирные масла и др.) и сложные(липиды, НК, олигопептилы, стероиды, лек.прпараты).
I. По происхождению: 1)естественные – белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, бактериальные экзо- и эндотоксины, антигены клеток тканей и крови;2)искусственные;3)синтетические – вещества, полученные в процессе синтеза из низкомолекулярных соединений (например поли-a-аминокислоты)4)гаптены – неполные антигены
II. По химической природе:
1) белки – гормоны, ферменты и т.д.;
2) углеводы – декстран, леван и т.д.;
3) нуклеиновые кислоты – ДНК, РНК;
4) полипептиды – полимеры;
5) липиды – холестерин, лецитин, которые могут выступать в роли гаптена;
6) конъюгированные АГ;
III. По генетическому отношению “донор-реципиент”:
А. аутоАГ – происходят из тканей собственного организма;
Б. изоАГ – происходят из генетически идентичного донора;
В. аллоАГ – происходят из неродственного донора того же вида;
Г. ксеноАГ – происходят из донора другого вида;
Свойства антигенов.
1.Иммуногенность – способность вызывать иммунный ответ. Иммунность АГ зависит от:
а)молекулярной массы
б)химической неоднородности
в)генетической чужеродности
г)дозы антигена
2.Чужеродность – т.е. несвойственность данному организму;
3.Специфичность - способность к специфическому взаимодействию с различными молекулами и клетками;
4.Валентность – количество активных центров в молекуле антигена, т.н. антигенных детерминант (эпитопы). Число их зависит от размера и химической структуры АГ. Так, яичный альбумин имеет минимум 5 детерминант, дифтерийный токсин – 8, тиреоглобулин – более 40. о структуре детерминант известно пока немного, но есть сведения о размерах. Так, у полисахаридных АГ величина молекулы составляет 3-6 гексозных остатка, у белковых АГ – 4-8 аминокислот.
Строение и функции основных классов иммуноглобулинов
Для иммунного ответа гуморального типа характерна выработка антител
Антитела- это белки , которые синтезируются под влиянием антигенов.
Это белки гаммаглобулиновой фракции, поэтому они называются иммуноглобулинами(Ig)
Иммуноглобулинами называются белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют.
Ig синтезируются В-лимфоцитами, точнее плазматическими клетками.
Любая молекула иммуноглобулина состоит из 2 тяжелых (Н) и 2 легких (L) цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками.
Домены- это фрагменты цепей Ig , стабилизированный дисульфидными мостиками, состоящие приблизительно из 100 аминокислот.
Каждая молекула иммуноглобулина имеет 2 одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab и один Fc-фрагмент , с помощью которого ИГ комплементарно связываются с Fc-рецепторами клеточной мембраны.
Активный центр антител - антигенсвязывающий участок Fab-фрагмента иммуноглобулина, образованный гипервариабельными участками Н- и L-цепей, связывает эпитопы антигена.
Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы иммуноглобулина достаточно разнообразны (вариабельны), а отдельные области этих цепей отличаются особенно выраженным разнообразием (гипервариабельностью). Остальные участки молекулы ИГ относительно низменны (константны).
В зависимости от строения констатных областей тяжелых цепей иммуноглобулина разделяются на классы (5 классов) и подвиды (8 подвидов).
Именно эти константные области тяжелых цепей, существенно отличаясь по аминокислотному составу у различных классов иммуноглобулинов, в конечном итоге определяют особые свойства каждого класса антител:
IgM активируют систему комплемента;
IgE связывается со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов с высвобождением из этих клеток медиаторов аллергии;
IgD функционирует в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена;
Антигенсвязывающий участок отдельной молекулы антитела образуют специализированные сегменты V-областей как Н-, так и L-цепей.
Уникальность структуры V-областей (и Н-, и L-цепей) обусловливает наличие у них особых антигенных детерминант, называемых идиотопами.
Молекулы антител имеют участки, связывающие антигенные детерминанты (эпитопы). Различные антитела отличаются друг от друга своими вариабельными областями и сами могут иметь антигенные свойства и вызывать образование антител.
Антигенные детерминанты вариабельных областей антител называются идиотопами. Они могут относиться к антигенсвязывающему участку (сайт-ассоциированные идиотопы) или не иметь к нему отношения (неассоциированные идиотопы).
Иммуноглобулины G(70%)
это мономеры, 4 субкласса.
появлются на более поздних сроках после первичной антигенной стмуляции.
На их долю приходится 80% от общего содержания иммуноглобулинов.
1) играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях;
2) проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных;
3) способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.
Иммуноглобулины М(10%)
Пентамеры, в молекуле 5 структурных молекул, расп-х радиально, Fc-фрагменты направлены в центр, соединенных J-цепью, Fab-фрагменты наружу.
это наиболее "ранние" из всех классов иммуноглобулинов, включающие 2 субкласса: IgM1 и IgM2
1) не проникают через плаценту;
2) появляются у плода и участвуют в антиинфекционной защите;
3) способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент;
4) играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, активации фагоцитоза;
5) образуются на ранних сроках инфекционного процесса;
6) отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.
Иммуноглобулины А(10-15%)
это секреторные ИГ, включающие 2 субкласса: IgA1 и IgA2
1) содержатся в молоке, молозиве, слюне, слезном, бронхиальном и желудочно-кишечном секрете, желчи, моче;
2) участвуют в местном иммунитете;
3) препятствуют прикреплению бактерий к слизистой;
4) нейтрализуют энтеротоксин
5) не активируют комплемент
Иммуноглобулины Е
это мономеры, содержание которых в сыворотке крови ничтожно мало
К классу IgE относится основная масса аллергических антител – реагинов.
Уровень IgE значительно повышается у людей, страдающих аллергией и зараженных гельминтами.
IgE связывается со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов с высвобождением из этих клеток медиаторов аллергии;
Иммуноглобулины D
это мономеры; их содержание в крови 1% от общего количества иммуноглобулинов;
1) участвуют в развитии местного иммунитета;
2) обладают антивирусной активностью;
3) активируют комплемент (в редких случаях);
4) участвуют в дифференцировке В-клеток
5) участвуют в аутоиммунных процессах.
IgD функционирует в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена;
Свойства антител.
А. специфичность – это способность Ig реагировать толькос определенным антигеном. Феномен специфичности основан на наличии активных центров в молекуле антител – антидетерминант (паратоп), вступающими в контакт с соответствующими активными центрами антигена (детерминантами или эпитопами).
Б. валентность – количество антидетерминант в молекуле АТ.
В. афинность (сродство) – выражает прочность связи “детерминанта АГ (эпитоп) + антидетерминанта АТ (паратоп)”.
Г. авидность – характеризует прочность связи “АГ + АТ”.