Значение анализов на антитела IgG, IgM, IgA в диагностике инфекций. Смотреть что такое "Антитела" в других словарях

В ответ на присутствие антигенов. Для каждого антигена формируются соответствующие ему специализировавшиеся плазматические клетки, вырабатывающие специфичные для этого антигена антитела. Антитела распознают антигены, связываясь с определённым эпитопом - характерным фрагментом поверхности или линейной аминокислотной цепи антигена.

Антитела состоят из двух лёгких цепей и двух тяжелых цепей. У млекопитающих выделяют пять классов антител (иммуноглобулинов) - IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, различающихся между собой по строению и аминокислотному составу тяжёлых цепей и по выполняемым эффекторным функциям.

История изучения

Самое первое антитело было обнаружено Берингом и Китазато в 1890 году , однако в это время о природе обнаруженного столбнячного антитоксина, кроме его специфичности и его присутствия в сыворотке иммунного животного, ничего определенного сказать было нельзя. Только с 1937 года - исследований Тизелиуса и Кабата, начинается изучение молекулярной природы антител. Авторы использовали метод электрофореза белков и продемонстрировали увеличение гамма-глобулиновой фракции сыворотки крови иммунизированных животных. Адсорбция сыворотки антигеном , который был взят для иммунизации, снижала количество белка в данной фракции до уровня интактных животных.

Строение антител

Антитела являются относительно крупными (~150 кДа - IgG) гликопротеинами , имеющими сложное строение. Состоят из двух идентичных тяжелых цепей (H-цепи, в свою очередь состоящие из V H , C H1 , шарнира, C H2 и C H3 доменов) и из двух идентичных лёгких цепей (L-цепей, состоящих из V L и C L доменов). К тяжелым цепям ковалентно присоединены олигосахариды. При помощи протеазы папаина антитела можно расщепить на два Fab (англ. fragment antigen binding - антиген-связывающий фрагмент) и один (англ. fragment crystallizable - фрагмент, способный к кристаллизации). В зависимости от класса и исполняемых функций антитела могут существовать как в мономерной форме (IgG, IgD, IgE, сывороточный IgA) так и в олигомерной форме (димер-секреторный IgA, пентамер - IgM). Всего различают пять типов тяжелых цепей (α-, γ-, δ-, ε-и μ- цепи) и два типа легких цепей (κ-цепь и λ-цепь).

Классификация по тяжелым цепям

Различают пять классов (изотипов ) иммуноглобулинов, различающихся:

величиной
зарядом
последовательностью аминокислот
содержанием углеводов

Класс IgG классифицируют на четыре подкласса (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), класс IgA - на два подкласса (IgA1, IgA2). Все классы и подклассы составляют девять изотипов, которые присутствуют в норме у всех индивидов. Каждый изотип определяется последовательностью аминокислот константной области тяжелой цепи.

Функции антител

Иммуноглобулины всех изотипов бифункциональны. Это означает, что иммуноглобулин любого типа

распознает и связывает антиген, а затем
усиливает киллинг и/или удаление иммунных комплексов, сформированных в результате активации эффекторных механизмов.

Одна область молекулы антител (Fab) определяет ее антигенную специфичность, а другая (Fc) осуществляет эффекторные функции: связывание с рецепторами, которые экспрессированы на клетках организма (например, фагоцитах); связывание с первым компонентом (C1q) системы комплемента для инициации классического пути каскада комплемента.

Имеет в виду то, что каждый лимфоцит синтезирует антитела только одной определенной специфичности. И эти антитела располагаются на поверхности этого лимфоцита в качестве рецепторов.

Как показывают опыты, все поверхностные иммуноглобулины клетки имеют одинаковый идиотип: когда растворимый антиген , похожий на полимеризованный флагеллин , связывается со специфической клеткой, то все иммуноглобулины клеточной поверхности связываются с данным антигеном и они имеют одинаковую специфичность то есть одинаковый идиотип.

Антиген связывается с рецепторами, затем избирательно активирует клетку с образованием большого количества антител. И так как клетка синтезирует антитела только одной специфичности, то эта специфичность должна совпадать со специфичностью начального поверхностного рецептора.

Специфичность взаимодействия антител с антигенами не абсолютна, они могут в разной степени перекрестно реагировать с другими антигенами. Антисыворотка, полученная к одному антигену, может реагировать с родственным антигеном, несущим одну или несколько одинаковых или похожих детерминант . Поэтому каждое антитело может реагировать не только с антигеном, который вызвал его образование, но и с другими, иногда совершенно неродственными молекулами. Специфичность антител определяется аминокислотной последовательностью их вариабельных областей.

Клонально-селекционная теория :

Антитела и лимфоциты с нужной специфичностью уже существуют в организме до первого контакта с антигеном.
Лимфоциты, которые участвуют в иммунном ответе, имеют антигенспецифические рецепторы на поверхности своей мембраны. У B-лимфоцитов рецепторы- молекулы той же специфичности, что и антитела, которые лимфоциты впоследствии продуцируют и секретируют.
Любой лимфоцит несет на своей поверхности рецепторы только одной специфичности.
Лимфоциты, имеющие антиген , проходят стадию пролиферации и формируют большой клон плазматических клеток. Плазматические клетки синтезируют антитела только той специфичности, на которую был запрограммирован лимфоцит-предшественник. Сигналами к пролиферации служат цитокины , которые выделяются другими клетками. Лимфоциты могут сами выделять цитокины.

Вариабельность антител

Антитела являются чрезвычайно вариабельными (в организме одного человека может существовать до 10 8 вариантов антител). Все разнообразие антител проистекает из вариабельности как тяжёлых цепей, так и лёгких цепей. У антител, вырабатываемых тем или иным организмом в ответ на те или иные антигены, выделяют:

Изотипическая вариабельность - проявляется в наличии классов антител (изотипов), различающихся по строению тяжёлых цепей и олигомерностью, вырабатываемых всеми организмами данного вида;
Аллотипическая вариабельность - проявляется на индивидуальном уровне в пределах данного вида в виде вариабельности аллелей иммуноглобулинов - является генетически детерминированным отличием данного организма от другого;
Идиотипическая вариабельность - проявляется в различии аминокислотного состава антиген-связывающего участка. Это касается вариабельных и гипервариабельных доменов тяжёлой и лёгкой цепей, непосредственно контактирующих с антигеном.

Контроль пролиферации

Наиболее эффективный контролирующий механизм заключается в том, что продукт реакции одновременно служит ее ингибитором . Этот тип отрицательной обратной связи имеет место при образовании антител. Действие антител нельзя объяснить просто нейтрализацией антигена, потому что целые молекулы IgG подавляют синтез антител намного эффективнее, чем F(ab")2 -фрагменты. Предполагают, что блокада продуктивной фазы T-зависимого B-клеточного ответа возникает в результате образования перекрестных связей между антигеном, IgG и Fc - рецепторами на поверхности B-клеток. Инъекция IgM, усиливает иммунный ответ . Так как антитела именно этого изотипа появляются первыми после введения антигена, то на ранней стадии иммунного ответа им приписывается усиливающая роль.

А. Ройт, Дж. Брюсстофф, Д. Мейл. Иммунология- М.: Мир, 2000 - ISBN 5-03-003362-9
Иммунология в 3 томах / Под. ред. У. Пола.- М.:Мир, 1988
В. Г. Галактионов. Иммунология- М.: Изд. МГУ, 1998 - ISBN 5-211-03717-0

См. также

Абзимы - каталитически активные антитела
Авидность , аффинность - характеристики связывания антигена и антитела

Иммунная система / Иммунология
Системы	Адаптивная иммунная система и Врожденная иммунная система · Гуморальная иммунная система и Клеточная иммунная система · Система комплемента (Анафилотоксины) · Intrinsic immunity
Антигены и антитела

Иммунитет, который ответственен за процесс биосинтеза антител, складывается из числа систем органов, которые включают в себя селезенку, тимус и структуры, в которых происходит формирование трех основных типов клеток, называющиеся Т и В лимфоцитами и макрофагами.

Выработка антител происходит благодаря работе В – лимфоцитов, которые на своей поверхностной части имеют рецепторы, которые связывают антиген. Сюда же относят лимфоциты группы Т и макрофаги. Активация В – лимфоцитов происходит в результате межклеточной кооперации, а также последующем преобразовании их в клетки плазмы.

Огромное число плазматических клеток, которые только образовались, синтезирует антитела, которые находятся на поверхностной части В – лимфоцитов, однотипные рецепторам, а после секретирует эти клетки в кровь. Остальные клетки становятся клетками памяти иммунитета, что дает возможность им выделять антитела при последующей ситуации, когда в кровь попадет антиген.

На поверхности каждого лимфоцита группы В содержится примерно 100 000 одинаковых по специфике рецепторов. Когда антиген попадает в кровоток, он встречается с рецептором, называемым комплементарным. Далее происходит процесс отбора подходящего лимфоцита группы В, который, в свою очередь, трансформируется в клетку плазмы и подвергается многократному делению, образуя совокупность клеток.

Такой процесс впервые подвергся качественной формулировке П. Эрлиха, а после модифицирован согласно уровню научного прогресса Ф. Бернетом, получив название «клонально – селекционная теория». Стоит сказать, что любой из клонов клеток плазмы способен секретировать антитела, имеющие гомогенную структуру. Но, в связи с активацией в кровотоке одновременно нескольких типов лимфоцитов группы В, содержащих в соответствии исходному антигену, такая ответная реакция имеет название «поликлональной», антитела стали называться поликлональными.

Сыворотка животного, которая содержит особенные этому антигену антитела, называется антисоворотка. Зачастую имеется указание, на какой именно антиген выработана данная сыворотка. К примеру, говоря о сыворотке, которая содержит антитела по отношению к эритроцитам человеческого организма, имеется в виду, что ответная реакция человеческой крови на введение эритроцитов кролика выражается в выработке специфическим антител.

Если клетки антигена поливалентны, говоря о белке, к примеру, то в кровотоке происходит образование антител, которые предназначены отдельно для конкретной детерминанты. Это значительно осложняет процесс образования антител. Состав каждого антитела зависим от видовой принадлежности животных, включая стадию процесса в иммунной системе.

Все описанное выше оказывает влияние на процесс гетерогенности антител, что обуславливается определенными трудностями в ходе изучения их строения, в том числе и получении производимых универсальных составов антисыворотки. Изучение гибридизации Келером и Мильштейном открыло новые пути, которые позволяли получать антитела. Суть такого подхода ученых заключается в выделении организмом иммунизированного животного лимфоцитов, сливающиеся в последующем с клетками, название которых «миеломные». Клетки, которые образовались, имеют название гибридов.

Гибридные клетки особенны тем, что они могут размножиться и вырабатывать антитела в искусственно созданных условиях за пределами человеческого организма. Благодаря специальным методам, выделяют одну клетку – гибрид, которая будет способна к секреции огромного количества антител лишь конкретной видовой принадлежности – моноклональных антител.

Как работает наша иммунная система

Самыми первыми клетками, которые встретит попавший в организм вирус, будут макрофаги. Эти клетки постоянно готовы к защите нашего организма, и действуют как чистильщики в крови. Они находятся в постоянной динамике и готовы отразить любую атаку вирусов на организм. Особенность макрофагов заключается в распознании микробов и вирусов, которые отличаются от клеток нашего организма. Строение и функциональные особенности позволяют этим клеткам мгновенно уничтожать чужеродные агенты, а после продолжить движение по организму.

Но не всегда количество макрофагов способно победить огромное число вредоносных агентов, о чем свидетельствует резкое повышение температуры тела. Это объясняется производством специального вещества – пирогена, которое достигает клеток мозга, а после стимулирует терморегуляционный центр. Как только пироген достигает этого центра, организм начинает страдать от повышения температуры, слабости, недомогания. В такой период рекомендуется находиться в постельном режиме, так как иммунные силы должны приумножиться и восстановиться.

В процессе борьбы макрофагов с вражескими чужеродными клетками, к процессу присоединяются лимфоциты группы Т и В. Как только макрофаг словил и уничтожил вирус, он становится точкой прицеливания для клеток разведки, которые называются информационными Т – клетками. Это достаточно активная совокупность клеток, которая считывает и распознает все данные, которые несут в себе вирусы, а после посылает сигналы по всему организму о необходимости активизации иммунной защиты.

Как только клетки иммунной системы получили сигнал от Т – клеток, предупреждение разносится к каждой клетке систем и органов всего организма. В результате такого процесса выделяется биологически активная молекула, называемая лимфокином, координирующая готовность клеток иммунитета. Таким образом, начинается выработка лимфоцитами группы В антител, что обезвредит и уничтожит чужеродные организмы.

Лимфоциты группы В и Т – клетки осуществляют свою деятельность сообща, о чем свидетельствует молниеносное производство антител, которых за 1 секунду Т – клетки могут выработать около нескольких тысяч. Таким образом, Т и В клетки находятся в тесной информационной связи, что благотворно сказывается на в борьбе с посторонними вирусами.

Антитела имеют трехмерное белковое строение, что дает возможность точно распознать, какая часть бактерии должна быть заблокирована, а в последующем и сломана. Это позволяет обезвредить антитела, которые производятся клетками группы В, и без ошибок выявить слабые места бактерий, что становится известно благодаря работе Т – клеток.

Как только наш организм сталкивается с новым заболеванием, а именно клетки группы В начинают вырабатывать смертельные для вируса данной болезни, антитела. Процесс выработки антител нашим организмом не имеет ошибок. Информация, которая доставлена клетками – хелперами, не ограничивает функции данных клеток. Также имеет место процесс вовлечения в борьбу с вирусами Т – киллеров. Попадание бактерий и вирусов – серьезный процесс, который предполагает, что вредоносные клетки будут скрываться от антител в здоровых ячейках, что усложняет задачу, так как антитела не могут попасть во внутреннюю часть здоровой клетки.

Случается, что антитела не могут распознать наличие вируса в здоровой клетке, так как на это не указывает ни . В таком случае на помощь приходят клетки Т. Их возможности позволяют распознать наличие патологического процесса в клетке, которая по внешним параметрам выглядит здоровой. Т – клетки способны обнаружить вирус в здоровой ячейке и уничтожить здоровую клетку вместе с посторонним в ней агентом. Наряду с этим, действуют и макрофаги, которые отвечают за процесс уничтожения вредоносных клеток и очищение организма в целом. Как только вирус побежден, начинают свою работу клетки успокоительного действия, которые называются Т – супрессорами. Они успокаивают организм, что приводит к нормализации всех его процессов.

База данных нашего организма

Некоторые клетки группы В предопределены на долгое существование и они же предназначены для хранения записей о структурах вирусов, когда – либо попавших и свирепствующих в организме. Такая особенность клеток в организме необходима, ведь в случае повторного поражения организма вирусом, клетки иммунной системы достаточно быстро распознают вредоносный агент, и уничтожает его максимально быстро.

Повторное попадание в организм одного и того же вируса дают сигнал клеткам иммунитета о необходимости начать выработку антител против этого вируса, чтобы его ликвидировать. Кроме того, в такой ситуации человек не страдает от проявившихся симптомов заболевания. Клетки иммунной памяти существуют значительно дольше других.

Как только наступает момент окончания их существования, они подвергаются делению. При этом, очень интересная особенность есть у этих клеток – они весь объем информации, которая на протяжении существования накопилась о заболеваниях, которые когда – либо поражали организм, передают вновь образовавшимся клеткам. Такое преимущество клеток иммунитета инфекционное заболевание, которое было перенесено человеком в раннем возрасте, не сможет поразить организм, так как он имеет иммунитет конкретно на данное заболевание.

Способности борьбы нашего организма с вредоносными бактериями поразительны. Ведь маленькие клетки способны противостоять серьезным возбудителям, которые могут разрушить наш иммунитет и привести к серьезным последствиям заболевания. Работа иммунных клеток колоссальна, так как если бы функция защиты находилась под контролем человека, наверняка мы допустили бы множество ошибок, что последствием для иммунитета, и всего организма в целом.

Антитела - белки сыворотки крови и других биологических жидкостей, которые синтезируются в ответ на введение антигена и обладают способностью специфически взаимодействовать с антигеном, вызвавшим их образование, или с изолированной детерминантной группой этого антигена (гаптеном) .

Защитная роль антител как факторов гуморального иммунитета обусловлена их антигенраспознающей и антигенсвязывающей активностью и рядом эффекторных функций: способностью активировать систему комплемента, взаимодействовать с различными клетками, усиливать фагоцитоз. Эффекторные функции антител реализуются, как правило, после их соединения с антигеном, вслед за которым происходит удаление чужеродного агента из организма. При инфекциях появление в крови больного антител против возбудителя инфекции свидетельствует о сопротивлении организма данной инфекции, а уровень антител служит мерой напряженности иммунитета.

Впервые появление в крови у животных веществ, которые специфически взаимодействовали с введенными ранее токсинами бактерий, обнаружили в 1890 г. Беринг и Китасато (Е. Behring, S. Kitasato). Вещество вызывало обезвреживание токсина и было названо антитоксином. Более общий термин «антитела » был предложен, когда выявили возникновение подобных веществ при введении в организм любых чужеродных агентов. Первоначально о появлении и накоплении антител судили по способности исследуемых сывороток давать при соединении с антигенами видимые серологические реакции или по их биологической активности - способности нейтрализовать токсин, вирус, лизировать бактерии и чужеродные клетки. Предполагали, что каждому феномену соответствуют особые антитела . Однако впоследствии оказалось, что тип антиген - антитело реакции определяется физическими свойствами антигена - его растворимостью, а антитела разной специфичности и видового происхождения принадлежат к гамма-глобулиновой фракции крови или, по номенклатуре ВОЗ, к иммуноглобулинам (lg). Иммуноглобулины - это совокупность сывороточных белков, несущих активность антител. Позже была обнаружена гетерогенность по физико-химическим свойствам и сродству к антигену антител одной специфичности, выделенных от одного индивида, и показано, что они синтезируются в организме разными клонами плазматических клеток. Важным шагом в изучении строения антител стало использование с этой целью миеломных белков - гомогенных иммуноглобулинов, синтезируемых одним клоном плазматических клеток, подвергшихся малигнизации.

Классы иммуноглобулинов и их физико-химические свойства. Иммуноглобулины составляют около 30% всех белков сыворотки крови. Их количество значительно возрастает после антигенной стимуляции. Антитела могут принадлежать к любому из пяти классов иммуноглобулинов (lgA, lgG, lgM, lgD, lgE). Молекулы иммуноглобулинов всех классов построены из полипептидных цепей двух видов: легких (L) с молекулярной массой около 22000, одинаковых для всех классов иммуноглобулинов, и тяжелых (Н) с молекулярной массой от 50000 до 70000 в зависимости от класса иммуноглобулина. Структурные и биологические особенности каждого класса иммуноглобулинов обусловлены особенностями строения их тяжелых цепей. Основной структурной единицей иммуноглобулинов всех классов является димер двух идентичных пар легкой и тяжелой цепей (L-Н) 2 .

Иммуноглобулин G (lgG) имеет молекулярную массу около 160000, молекула состоит из одной (L-Н) 2 -субъединицы и содержит два антигенсвязывающих центра. Это основной класс антител, составляющий до 70-80% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови. Концентрация lgG в сыворотке крови 6-16 г/л . В процессе первичного иммунного ответа (после первичного введения антигена) он появляется позднее lgM-антител, но образуется раньше при вторичном иммунном ответе (после повторного введения антигена). lgG - единственный класс антител, которые проникают через плаценту и обеспечивают иммунологическую защиту плода, активируют систему комплемента, обладают цитофильной активностью. Благодаря высокому содержанию в сыворотке крови lgG имеет наибольшее значение в противоинфекционном иммунитете. Поэтому об эффективности вакцинации судят по наличию его в сыворотке крови.

Иммуноглобулин М (lgM) имеет молекулярную массу 900000. молекула состоит из 5 (L-Н) 2 -субъединиц, скрепленных дисульфидными связями и дополнительной пептидной цепью (J-цепь). lgM составляет 5-10% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови; концентрация его в сыворотке крови 0,5-1,8 г/л . Антитела этого класса образуются при первичном иммунном ответе, Молекула lgM содержит 10 активных центров, поэтому lgM особенно эффективен против микроорганизмов, содержащих в мембране повторяющиеся антигенные детерминанты. lgM обладает высокой агглютинирующей активностью, сильным опсонизирующим эффектом, активирует систему комплемента. В виде мономера является антигенсвязывающим рецептором В-лимфоцитов.

Иммуноглобулин A (lgA) составляет 10-15% от сывороточных иммуноглобулинов; концентрация его в сыворотке 1-5 г/л крови. lgA существует в виде мономера, димера, тримера (L-Н) 2 -субъединицы. В виде секреторного lgA (slgA), устойчивого к протеазам, является основным глобулином экстраваскулярных секретов (слюны, слезной жидкости, носового и бронхиального секретов, поверхности слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта). lgA-антитела обладают цитофильной активностью, агглютинируют бактерии, активируют систему комплемента, нейтрализуют токсины, создают защитный барьер в местах наиболее вероятного проникновения инфекционных агентов. Уровень lgA в сыворотке крови возрастает при перинатальных инфекциях, заболеваниях дыхательных путей.

Иммуноглобулин Е (lgE) имеет вид мономера (L-Н) 2 -субъединицы и молекулярную массу около 190000. В сыворотке крови содержится в следовых количествах. Обладает высокой гомоцитотропной активностью, т.е. прочно связывается с тучными клетками соединительной ткани и базофилами крови. Взаимодействие связанных с клетками lgE с родственным антигеном вызывает дегрануляцию тучных клеток, высвобождение гистамина и других вазоактивных субстанций, что приводит к развитию гиперчувствительности немедленного типа. Ранее антитела lgE-класса назывались реагинами.

Иммуноглобулин D (lgD) существует в виде мономерного антитела с молекулярной массой около 180000. Концентрация его в сыворотке крови 0,03-0,04 г/л . lgD в качестве рецептора присутствует на поверхности В-лимфоцитов.

Структура антител и их специфичность . Общий план строения макромолекулы обычно рассматривают в отношении lgG-антател. включающих одну (L-Н) 2 -субъединицу. При ограниченном протеолизе папаином молекулы А этого класса распадаются на два идентичных Fab-фрагмента и Fc-фрагмент. Каждый Fab-фрагмент содержит по одному активному центру, или антидетерминанте, т.к. соединяется с антигеном, но не может его преципитировать. В организации активного центра принимают участие вариабельные участки легкой и тяжелой цепей.

Fc-фрагмент не связывает антиген. В его состав входят константные участки тяжелых цепей. В Fc-фрагменте расположены центры, ответственные за эффекислоторные функции, общие для всех антител одного класса. Схематически молекулу lgG-антител можно представить в виде буквы Y, верхние плечи которой составляют идентичные Fab-фрагменты, а нижний отросток является Fc-фрагментом.

Иммунная система позвоночных способна синтезировать 10 5 - 10 8 молекул антител разной специфичности. Специфичность - важнейшее свойство антител , позволяющее им избирательно реагировать с тем антигеном, которым был стимулирован организм. Специфичность антител определяется уникальностью строения антидетерминанты и является результатом пространственного соответствия (комплементарности) между детерминантой антигена и аминокислотными остатками, выстилающими полость анти-детерминанты. Чем выше комплементарность, тем большее число нековалентных связей возникает между детерминантой антигена и аминокислотными остатками антидетерминанты и тем прочнее, стабильнее образующийся иммунный комплекс. Различают аффинность антител, которая является мерой прочности связывания одной антидетерминанты с детерминантой, и авидность антител - суммарную силу взаимодействия поливалентного антитела с полидетерминантным антигеном. Хотя антитела способны различать незначительные изменения в структуре антигена, известно, что они могут реагировать и с детерминантами сходной структуры. Антитела одной специфичности представлены пулом молекул с разной молекулярной массой, электрофоретической подвижностью и разным сродством к антигену.

Для получения однородных по специфичности и сродству к антигену антител применяют гибридому - гибрид моноклона антителопродуцирующей клетки с клеткой миеломы. Гибридома приобретает способность продуцировать в неограниченном количестве моноклональные антитела , абсолютно идентичные по классу и типу молекул, по специфичности и сродству к антигену. Моноклональные антитела - наиболее перспективное диагностическое и лечебное средство.

Виды антител и их синтез. Различают полные и неполные антител . Полные антитела имеют в молекуле не менее двух активных центров и при соединении с антигенами дают видимые серологические реакции. Могут быть тепловые и холодовые полные антитела , которые реагируют с антигеном соответственно при t° 37° или при 4°. Известны двухфазные, биотермические антитела . Они соединяются с антигеном при низких температурах, а видимый эффект соединения проявляется при 37°. Полные антитела могут принадлежать ко всем классам иммуноглобулинов. Неполные антитела (моновалентные, непреципитирующие, блокирующие, агглютиноиды) содержат в молекуле одну антидетерминанту вторая антидетерминанта или замаскирована, или обладает низкой аффинностью. Неполные антитела не дают при соединении с антигеном видимых серологических реакций. Их выявляют по способности блокировать реакцию специфического антигена с полными антителами той же специфичности либо с помощью антиглобулинового теста - так называемые пробы Кумбса. К неполным антителам относятся антитела к резус-фактору.

Нормальные (естественные) антитела обнаруживают в крови животных и человека при отсутствии явной инфекции или иммунизации. Антибактериальные нормальные антитела возникают, вероятно, в результате постоянного, незаметного контакта с данными бактериями. Предполагают, что они могут определять индивидуальную устойчивость организма к инфекциям. К нормальным антителам относят изоантитела, или алло-антитела (см. Группы крови ). Нормальные Антитела , как правило, представлены lgM.

Синтез молекул иммуноглобулинов осуществляется в плазматических клетках. Тяжелые и легкие цепи молекулы синтезируются на разных хромосомах и кодируются разными наборами генов.

Динамика выработки антител в ответ на антигенный стимул зависит от того, впервые или повторно организм сталкивается с данным антигеном. При первичном иммунном ответе появлению антител в крови предшествует латентный период продолжительностью 3-4 дня. Первые образующиеся антитела принадлежат к lgM. Затем количество антител резко возрастает и происходит переключение синтеза с lgM- на lgG-антитела . Максимум содержания антител в крови приходится на 7-11-е сутки, после чего их количество постепенно снижается. Для вторичного иммунного ответа характерны укороченный латентный период, более быстрое нарастание титров антител и большее их максимальное значение. Характерно образование сразу lgG-антител. Способность к иммунному ответу по вторичному типу сохраняется в течение многих лет и представляет собой проявление иммунологической памяти, примерами которой может служить противокоревой и противооспенный иммунитет.

Современные теории образования антител . Образование антител является результатом межклеточного взаимодействия, возникающего под влиянием иммуногенного стимула. В клеточной кооперации участвуют три типа клеток: макрофаги (А-клетки). лимфоциты тимусного происхождения (Т-лимфоциты) и лимфоциты костномозгового происхождения (В-лимфоциты). Т- и В-лимфоциты имеют на своей поверхности генетически детерминированные рецепторы для антигенов самой разнообразной специфичности. Т о., распознавание антигена сводится к отбору (селекции) клонов Т- и В-лимфоцитов, несущих рецепторы данной специфичности. Иммунный ответ осуществляется по следующей схеме. Антиген, попадая в организм, поглощается макрофагами и перерабатывается ими в иммуногенную форму, которая распознается иммуноглобулиноподобными рецепторами Т-лимфоцитов (помощников), специфичными к данному антигену. Молекулы антигена, связанные с иммуноглобулиновыми рецепторами, отрываются от Т-лимфоцитов и присоединяются к макрофагам через Fc-рецепторы иммуноглобулинов. На макрофагах образуется таким способом «обойма» антигенных молекул, которая распознается специфическими рецепторами В-лимфоцитов. Только такой массированный сигнал может вызвать пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцита (предшественника) в плазматическую клетку. Следовательно, Т- и В-лимфоциты распомают различные детерминанты на одной молекуле антигена. Клеточная кооперация возможна лишь при наличии двойного распознавания. Феномен двойного распознавания заключается в том, что Т- и В-лимфоциты распознают чужеродную антигенную детерминанту только в комплексе с продуктами генов основного комплекса гистосовместимости своего организма. Известно, что клеточной кооперации между аллогенными клетками не происходит. Вероятно, ассоциация антигенной детерминанты со своими поверхностными структурами осуществляется на поверхности макрофагов в процессе переработки антигена в иммуногенную форму, а также на поверхности лимфоцитов.

Выделение антител и их очистка . Различают неспецифические и специфические методы выделения антител К неспецифическим относят методы фракционирования иммунных сывороток, в результате которых получают фракции, обогащенные антитела , чаще всего фракцию lgG-антител. К ним относятся высаливание иммуноглобулинов сернокислым аммонием или сернокислым натрием, осаждение иммуноглобулинов спиртом, методы препаративного электрофореза и ионообменной хроматографии и гель-хроматографии. Специфическая очистка основана на выделении антител из комплекса с антигеном и приводит к получению антител одной специфичности, но гетерогенных по физико-химическим свойствам. Процедура состоит из следующих этапов: получение специфического преципитата (комплекса антиген - антитело) и отмывка его от остальных компонентов сыворотки; диссоциация преципитата; отделение антител от антигена на основе различий в их молекулярной массе, заряде и других физико-химических свойств. Для специфического выделения антител широко используют иммуносорбенты - нерастворимые носители, на которых фиксирован антиген. В этом случае процедура получения антител значительно упрощается и включает пропускание иммунной сыворотки через колонку с иммуносорбентом, отмывку иммуносорбента от несвязавшихся белков сыворотки, элюцию фиксированного на иммуносорбенте А. при низких значениях рН и удаление диссоциирующего агента путем диализа.

Библиогр.: Вейсман И.Л., Худ Л.Е. и Вуд У.Б. Введение в иммунологию, пер. с англ., с. 13, М., 1983; Иммунология, под ред. У. Пола, пер. с англ., с. 204, М., 1987; Кульберг А.Я. Молекулярная иммунология, М., 1985; Образование антител, под ред. Л. Глинна и М. Стьюарда, пер. с англ., с. 10, М., 1983, Петров Р.В. Иммунология, с. 35, М., 1987.

Антитела (иммуноглобулины, ИГ, Ig) - это растворимые гликопротеины, присутствующие в сыворотке крови, тканевой жидкости или на клеточной мембране, которые распознают и связывают антигены. Иммуноглобулины синтезируются В-лимфоцитами (плазматическими клетками) в ответ на чужеродные вещества определенной структуры - антигены. Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов - например, бактерий и вирусов.

Антитела выполняют две функции: антиген-связывающую функцию и эффекторную (например запуск классической схемы активации комплемента и связывание с клетками), являются важнейшим фактором специфического гуморального иммунитета, состоят из двух лёгких цепей и двух тяжелых цепей. У млекопитающих выделяют пять классов иммуноглобулинов - IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, различающиеся между собой по строению и аминокислотному составу тяжелых цепей. Иммуноглобулины экспрессируются в виде мембраносвязанных рецепторов на поверхности В-клеток и в виде растворимых молекул, присутствующих в сыворотке и тканевой жидкости.

Строение антител

Антитела являются относительно крупными (~150 кДа - IgG) гликопротеидами, имеющими сложное строение. Состоят из двух идентичных тяжелых цепей (H-цепи, в свою очередь состоящие из VH, CH1, шарнира, CH2 and CH3 доменов) и из двух идентичных лёгких цепей (L-цепей, состоящих из VL и CL доменов). К тяжелым цепям ковалентно присоединены олигосахариды. При помощи протеазы папаина антитела можно расщепить на два Fab (англ. fragment antigen binding - антиген-связывающий фрагмент) и один Fc (англ. fragment crystallizable - фрагмент, способный к кристаллизации). В зависимости от класса и исполняемых функций антитела могут существовать как в мономерной форме (IgG, IgD, IgE, сывороточный IgA) так и в олигомерной форме (димер-секреторный IgA, пентамер - IgM). Всего различают пять типов тяжелых цепей (α-, γ-, δ-, ε-и μ- цепи) и два типа легких цепей (κ-цепь и λ-цепь).

Виды антител:

IgG является основным иммуноглобулином сыворотки здорового человека (составляет 70-75 % всей фракции иммуноглобулинов), наиболее активен во вторичном иммунном ответе и антитоксическом иммунитете. Благодаря малым размерам (коэффициент седиментации 7S, молекулярная масса 146 кДа) является единственной фракцией иммуноглобулинов, способной к транспорту через плацентарный барьер и тем самым обеспечивая иммунитет плода и новорожденного.
IgM представляют собой пентамер основной четырехцепочечной единицы, содержащей две μ- цепи. Появляются при первичном иммунном ответе на неизвестный антиген, составляют до 10 % фракции иммуноглобулинов. Являются наиболее крупными иммуноглобулинами (970 кДа).
IgA сывороточный IgA составляет 15-20 % всей фракции иммуноглобулинов, при этом 80 % молекул IgA представлено в мономерной форме у человека. Секреторный IgA представлен в димерной форме в комплексе секреторным компонентом, содержится в серозно-слизистых секретах (например, в слюне, молозиве, молоке, отделяемом слизистой оболочки мочеполовой и респираторной системы).
IgD составляет менее одного процента фракции иммуноглобулинов плазмы, содержится в основном на мембране некоторых В-лимфоцитов. Функции до конца не выяснены, предположительно является антигенным рецептором для В-лимфоцитов, еще не представлявшихся антигену.
IgE связан с мембранами базофилов и тучных клеток, в свободном виде в плазме почти отсутствует. Связан с аллергическими реакциями.

Функции антител

Иммуноглобулины всех изотипов бифункциональны. Это означает, что иммуноглобулин любого типа - распознает и связывает антиген, а затем - усиливает киллинг и/или удаление иммунных комплексов, сформированных в результате активации эффекторных механизмов. Одна область молекулы антител (Fab) определяет ее антигенную специфичность, а другая (Fc) осуществляет эффекторные функции: связывание с рецепторами, которые экспрессированы на клетках организма (например, фагоцитах); связывание с первым компонентом (C1q) системы комплемента для инициации классического пути каскада комплемента.

Как вырабатываются антитела

Выработка антител в ответ на поступление в организм антигенов зависит от того, впервые или повторно организм сталкивается с данным антигеном. При первичной встрече антитела появляются не сразу, а через несколько дней, при этом сначала образуются IgМ- антитела, а затем начинают преобладать IgG-антитела. Своего пика количество антител в крови достигает приблизительно за неделю, затем их количество медленно снижается. При повторном поступлении антигена в организм выработка антител происходит быстрее и в большем объеме, при этом образуются сразу IgG- антитела. Иммунная система способна запоминать свои встречи с некоторыми антигенами очень надолго, этим объясняется, например, пожизненный иммунитет к натуральной оспе или к детским инфекциям.

Реакция антиген-антитело

В результате реакции антиген-антитело в геле образуются линии преципитации, по которым можно судить о числе реагирующих компонентов, иммунологическом родстве антигенов и их электрофоретической подвижности. Антитела могут быть обнаружены в макроскопической реакции агглютинации с помощью частиц, нагруженных антигеном. Разработаны многочисленные варианты иммунологического анализа, основанные на взаимодействии меченых антигенов и антител. В качестве меток используют радиоактивные изотопы и ферменты.

Как антитела нейтрализуют токсины?

Молекула антитела, присоединившись вблизи активного центра токсина, может стереохимически блокировать его взаимодействие с субстратом, особенно с макромолекулярным. В комплексе с антителами токсин теряет способность к диффузии в тканях и может стать объектом фагоцитоза, особенно если размер комплекса увеличивается в результате связывания с нормальными аутоантителами.

Защитное действие сывороточных антител

Антитела нейтрализуют вирусы разными способами - например, стереохимически ингибируя связывание вируса с клеточным рецептором и предотвращая тем самым его проникновение в клетку и последующую репликацию. Иллюстрация этого механизма - протективный эффект, которым обладают антитела, специфичные к гемагглютинину вируса гриппа. Антитела к гемагглютинину вируса кори тоже препятствуют его проникновению в клетку, но межклеточное распространение вируса блокируется антителами к белку слияния цитоплазматических мембран соседних клеток.

Антитела могут непосредственно разрушать вирусные частицы, активируя комплемент по классическому пути или вызывая агрегацию вирусов с последующим фагоцитозом и внутриклеточной гибелью. Эффективными могут быть даже относительно низкие концентрации антител в крови: например, можно защитить реципиентов от заражения полиомиелитом, вводя противовирусные антитела, или предотвратить заболевание корью детей, контактировавших с больными, вводя профилактически нормальный гамма-глобулин человека.

Материнские антитела

В первые несколько месяцев жизни, когда собственная лимфоидная система ребенка еще недостаточно развита, защиту от инфекций обеспечивают материнские антитела, проникающие через плаценту или поступающие с молозивом и всасывающиеся в кишечнике. Основной класс иммуноглобулинов молока - это секреторный иммуноглобулин А. Он не всасывается в кишечнике, а остается здесь, защищая слизистую оболочку. Поразительно, что эти антитела направлены к бактериальным и вирусным антигенам, часто попадающим в кишечник. Кроме того, полагают, что клетки, продуцирующие иммуноглобулин А к таким антигенам, мигрируют в ткань молочной железы, откуда продуцируемые ими антитела попадают молоко.

К каким докторам обращаться для обследования Антителов:

Иммунолог

Какие заболевания связаны с Антителами:

Какие анализы и диагностики нужно проходить для Антителов:

Вас что-то беспокоит? Вы хотите узнать более детальную информацию о Антителах или же Вам необходим осмотр? Вы можете записаться на прием к доктору – клиника Euro lab всегда к Вашим услугам! Лучшие врачи осмотрят Вас, проконсультируют, окажут необходимую помощь и поставят диагноз. Вы также можете вызвать врача на дом . Клиника Euro lab открыта для Вас круглосуточно.

Как обратиться в клинику:
Телефон нашей клиники в Киеве: (+38 044) 206-20-00 (многоканальный). Секретарь клиники подберет Вам удобный день и час визита к врачу. Наши координаты и схема проезда указаны . Посмотрите детальнее о всех услугах клиники на ее .

(+38 044) 206-20-00

Если Вами ранее были выполнены какие-либо исследования, обязательно возьмите их результаты на консультацию к врачу. Если исследования выполнены не были, мы сделаем все необходимое в нашей клинике или у наших коллег в других клиниках.

Серологические исследования для обнаружения антигенов возбудителя и специфических антител к ним – самый точный метод диагностики инфекционных заболеваний. "Зачем надо сдавать анализ на антитела для диагностики инфекций ?" - такой вопрос может возникнуть после направления врача в лабораторию - попробуем на него ответить.

Что значит антитела? И как расшифровать результаты анализа?

Антитела - это белки, которые иммунная система вырабатывает в ответ на проникновение инфекции. В лабораторной диагностике именно антитела служат маркером проникновения инфекции. Общим правилом подготовки к анализу на антитела является сдавать кровь из вены натощак (после приема пищи должно пройти не менее четырех часов). В современной лаборатории сыворотку крови исследуют на автоматическом анализаторе с использованием соответствующих реагентов. Иногда серологический анализ на антитела является единственным способом диагностики инфекционных заболеваний.

могут быть качественными (дают ответ, есть ли инфекция в крови) и количественный (показывают уровень содержания антител в крови). Норма антител для каждой инфекции своя (для некоторых их не должно быть совсем). Обычно референсные значения (показатели нормы) антител можно получить с результатом анализа.

Различные классы антител IgG, IgM, IgA

Иммуноферментный анализ определяет антитела инфекций относящиеся к различным классам Ig (G, A, M). Антитела к вирусу, при наличии инфекции, определяются на очень ранней стадии, что обеспечивает эффективную диагностику и контроль течения заболеваний. Самые распространенные методы диагностики инфекций – это тесты на антитела класса IgM (острая фаза течения инфекции) и антитела класса IgG (устойчивый иммунитет к инфекции). Эти антитела определяют для большинства инфекций.

Однако, один из самых распространенных анализов – не дифференцирует тип антител, поскольку наличие антител к вирусам данных инфекций автоматически предполагает хроническое течение заболеваний и является противопоказанием, например, для серьезных хирургических вмешательств. Поэтому важно опровергнуть или подтвердить диагноз.

Детальную диагностику типа и количества антител при диагностированном заболевании можно сделать, сдав анализ на каждую конкретную инфекцию и тип антител. Первичная инфекция выявляется при обнаружении диагностически значимого уровня антител IgM в образце крови или значимым ростом числа антител IgA или IgG в парных сыворотках, взятых с интервалом 1-4 недели.

Реинфекция, или повторная инфекция, выявляется быстрым подъемом уровня антител IgA или IgG. Антитела IgA имеют более высокую концентрацию у пациентов старшего возраста и более точно диагностируют текущую инфекцию у взрослых.

Перенесенная инфекция в крови определяется как повышенные антитела IgG без роста их концентрации в парных образцах, взятых с интервалом 2 недели. При этом отсутствуют антитела классов IgM и А.

Антитела IgM

Их концентрация повышается вскоре после заболевания. Антитела IgM определяются уже через 5 дней после его начала и достигают пика в промежутке от одной до четырех недель, затем снижаются до диагностически незначительных уровней в течение нескольких месяцев даже без проведенного лечения. Однако, для полной диагностики недостаточно определения только антител класса М: отсутствие этого класса антител еще не говорит об отсутствии заболевания. Острой формы заболевания нет, но может быть хроническая.

Антитела IgM имеют большое значение в диагностике и детских инфекций (краснуха, коклюш, ветрянка), легко передающихся воздушно-капельным путем, так как важно как можно раньше выявить заболевание и изолировать заболевшего.

Антитела IgG

Основная роль антител IgG - это длительная защита организма от большинства бактерий и вирусов - хотя их выработка происходит более медленно, но ответ на антигенный раздражитель сохраняется более устойчивым, чем у антител класса IgM.

Уровни антител IgG повышаются медленнее (через 15-20 дней после начала заболевания), чем IgM, но остаются повышенными дольше, поэтому могут показывать давно текущую инфекцию при отсутствии IgM АТ. IgG могут находиться на низком уровне в течение многих лет, но, при повторном воздействии того же антигена, уровень антител IgG быстро повышается.

Для полной диагностической картины необходимо определить антитела IgA и IgG одновременно. При неясном результате IgA, подтверждение осуществляется определением IgM. В случае положительного результата и для точной диагностики второй анализ, сделанный через 8-14 дней после первого, должен быть проверен параллельно для определения роста концентрации IgG. Результаты анализа должны интерпретироваться в комплексе с информацией, полученной в других диагностических процедурах.

Антитела IgG, в частности, используются для диагностики - одной из причин язвы и гастрита.

Антитела IgA

В сыворотке появляются через 10-14 дней после начала заболевания, и вначале их даже можно обнаружить в семенной и вагинальной жидкостях. Уровень антител IgA обычно снижается к 2-4 месяцу после инфицирования в случае успешного лечения. При повторном инфицировании уровень антител IgA вновь возрастает. Если уровень IgA не падает после проведенного лечения, то это - признак хронической формы инфекции.

Анализ на антитела в диагностике TORCH-инфекций

Аббревиатура TORCH появилась в 70-х годах прошлого столетия, и состоит из заглавных букв латинских названий группы инфекций, отличительной особенностью которых является то, что при относительной безопасности для детей и взрослых, TORCH инфекции при беременности представляют чрезвычайную опасность.

является комплексным исследованием, в его состав входит 8 тестов:

В заключение

Иногда, обнаружив в результатах анализа антитела IgG, например, токсоплазмоза или герпеса, пациенты приходят в панику, не посмотрев на то, что антитела IgM, которые показывают наличие текущей инфекции, могут отсутствовать вовсе. В этом случае анализ говорит о перенесенной ранее инфекции, к которой выработался иммунитет.

В любом случае, интерпретацию результатов анализа лучше доверить врачу, и с ним же в случае необходимости определиться с тактикой лечения.