Anticorpii și antitoxinele îndeplinesc următoarea funcție. Principalele funcții ale anticorpilor. Anticorpi, clasificare și funcții

Ca răspuns la prezența antigenelor. Pentru fiecare antigen se formează plasmocite specializate corespunzătoare acestuia, producând anticorpi specifici acestui antigen. Anticorpii recunosc antigenele prin legarea de un epitop specific - un fragment caracteristic al lanțului de aminoacizi de suprafață sau liniar al antigenului.

Anticorpii constau din două lanțuri ușoare și două lanțuri grele. La mamifere, există cinci clase de anticorpi (imunoglobuline) - IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, care diferă în structura și compoziția de aminoacizi a lanțurilor grele și în funcțiile efectoare îndeplinite.

Istoria studiului

Primul anticorp a fost descoperit de Behring și Kitazato în 1890, dar la acel moment nu se putea spune nimic cert despre natura antitoxinei tetanice descoperite, în afară de specificitatea și prezența sa în serul unui animal imunitar. Abia în 1937, odată cu cercetările lui Tiselius și Kabat, a început studiul naturii moleculare a anticorpilor. Autorii au folosit metoda electroforezei proteinelor și au demonstrat o creștere a fracției de gamma globulină din serul sanguin al animalelor imunizate. Adsorbția serului de către antigenul care a fost luat pentru imunizare a redus cantitatea de proteine din această fracție la nivelul animalelor intacte.

Structura anticorpilor

Anticorpii sunt glicoproteine relativ mari (~150 kDa - IgG) cu o structură complexă. Ele constau din două lanțuri grele identice (lanțuri H, constând la rândul lor din domeniile V H, C H1, balama, CH2 și CH3) și două lanțuri ușoare identice (lanțuri L, constând din domeniile V L și C L). Oligozaharidele sunt atașate covalent de lanțurile grele. Folosind papain proteaza, anticorpii pot fi scindați în două Fab. legarea fragmentului de antigen- fragment de legare a antigenului) și unul (ing. fragment cristalizabil- fragment capabil de cristalizare). În funcție de clasa și funcțiile îndeplinite, anticorpii pot exista atât sub formă monomerică (IgG, IgD, IgE, IgA seric), cât și sub formă oligomerică (IgA dimer-secretor, pentamer - IgM). În total, există cinci tipuri de lanțuri grele (lanțuri α-, γ-, δ-, ε- și μ) și două tipuri de lanțuri ușoare (lanț κ și lanț λ).

Clasificarea lanțului greu

Există cinci clase ( izotipuri) imunoglobuline, care diferă:

dimensiune
încărca
secvența de aminoacizi
continutul de carbohidrati

Clasa IgG este clasificată în patru subclase (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), clasa IgA în două subclase (IgA1, IgA2). Toate clasele și subclasele alcătuiesc nouă izotipuri care sunt prezente în mod normal la toți indivizii. Fiecare izotip este determinat de secvența de aminoacizi a regiunii constante a lanțului greu.

Funcțiile anticorpilor

Imunoglobulinele tuturor izotipurilor sunt bifuncționale. Aceasta înseamnă că imunoglobulina de orice tip

recunoaște și leagă antigenul și apoi
îmbunătățește distrugerea și/sau îndepărtarea complexelor imune formate ca rezultat al activării mecanismelor efectoare.

O regiune a moleculei de anticorp (Fab) determină specificitatea antigenului său, iar cealaltă (Fc) îndeplinește funcții efectoare: legarea la receptorii care sunt exprimați pe celulele corpului (de exemplu, fagocite); legarea la prima componentă (C1q) a sistemului complementului pentru a iniția calea clasică a cascadei complementului.

Aceasta înseamnă că fiecare limfocit sintetizează anticorpi cu o singură specificitate specifică. Și acești anticorpi sunt localizați pe suprafața acestui limfocite ca receptori.

După cum arată experimentele, toate imunoglobulinele de suprafață celulară au același idiotip: atunci când un antigen solubil, similar flagelinei polimerizate, se leagă de o anumită celulă, atunci toate imunoglobulinele de suprafață celulară se leagă de acest antigen și au aceeași specificitate, adică aceeași idiotip.

Antigenul se leagă de receptori, apoi activează selectiv celula pentru a produce cantități mari de anticorpi. Și deoarece celula sintetizează anticorpi cu o singură specificitate, această specificitate trebuie să coincidă cu specificitatea receptorului de suprafață inițial.

Specificitatea interacțiunii anticorpilor cu antigenele nu este absolută, aceștia pot reacționa încrucișat cu alți antigeni în diferite grade. Antiserul crescut la un antigen poate reacționa cu un antigen înrudit care poartă unul sau mai mulți determinanți aceiași sau similari. Prin urmare, fiecare anticorp poate reacționa nu numai cu antigenul care a determinat formarea lui, ci și cu alte molecule, uneori complet neînrudite. Specificitatea anticorpilor este determinată de secvența de aminoacizi a regiunilor lor variabile.

Teoria selecției clonale:

Anticorpii și limfocitele cu specificitatea necesară există deja în organism înainte de primul contact cu antigenul.
Limfocitele care participă la răspunsul imun au receptori specifici antigenului pe suprafața membranei lor. Limfocitele B au molecule receptor de aceeași specificitate ca și anticorpii pe care limfocitele îi produc și secretă ulterior.
Orice limfocit poartă receptori cu o singură specificitate pe suprafața sa.
Limfocitele care au antigenul trec printr-o etapă de proliferare și formează o clonă mare de plasmocite. Celulele plasmatice sintetizează anticorpi numai cu specificitatea pentru care a fost programat limfocitul precursor. Semnalele de proliferare sunt citokinele, care sunt eliberate de alte celule. Limfocitele pot secreta ele însele citokine.

Variabilitatea anticorpilor

Anticorpii sunt extrem de variabili (în corpul unei persoane pot exista până la 108 variante de anticorpi). Toată diversitatea anticorpilor provine din variabilitatea atât a lanțurilor grele, cât și a lanțurilor uşoare. Anticorpii produși de unul sau altul organism ca răspuns la anumiți antigeni se disting:

izotipic variabilitate - manifestată în prezența unor clase de anticorpi (izotipuri), care diferă în structura lanțurilor grele și oligomeritate, produse de toate organismele unei specii date;
alotipic variabilitatea - se manifestă la nivel individual în cadrul unei specii date sub forma variabilității alelelor de imunoglobuline - este o diferență determinată genetic între un organism dat și altul;
Idiotipic variabilitate - se manifestă prin diferențe în compoziția de aminoacizi a situsului de legare a antigenului. Acest lucru se aplică domeniilor variabile și hipervariabile ale lanțurilor grele și ușoare care sunt în contact direct cu antigenul.

Controlul proliferării

Cel mai eficient mecanism de control este că produsul de reacție servește simultan ca inhibitor al acestuia. Acest tip de feedback negativ apare în timpul formării anticorpilor. Efectul anticorpilor nu poate fi explicat pur și simplu prin neutralizarea antigenului, deoarece moleculele întregi de IgG suprimă sinteza anticorpilor mult mai eficient decât fragmentele F(ab")2. Se presupune că blocarea fazei productive a B- dependentă de T. Răspunsul celular are loc ca rezultat al formării de legături încrucișate între receptorii antigen, IgG și Fc de pe suprafața celulelor B. Injectarea de IgM sporește răspunsul imun, deoarece anticorpii acestui izotip particular apar mai întâi după introducerea unui antigen , ei sunt creditați cu un rol de îmbunătățire în stadiul incipient al răspunsului imun.

A. Reuth, J. Brustoff, D. Meil. Imunologie - M.: Mir, 2000 - ISBN 5-03-003362-9
Imunologie în 3 volume / Sub. ed. U. Paul - M.: Mir, 1988
V. G. Galaktionov. Imunologie - M.: Editura. MSU, 1998 - ISBN 5-211-03717-0

Vezi de asemenea

Abzimele sunt anticorpi activi catalitic
Aviditate, afinitate - caracteristici ale legării antigenului și anticorpilor

Sistem imunitar / Imunologie
Sisteme	Sistemul imunitar adaptiv și sistemul imunitar înnăscut Sistemul imunitar umoral și sistemul imunitar celular Sistemul complementar (anafilotoxine) Imunitate intrinsecă
Antigeni și anticorpi

Anticorpi: sunt proteine produse de celulele organelor limfoide (limfocite B) sub influența unui antigen și capabile să intre într-o relație specifică cu acestea. În acest caz, anticorpii pot neutraliza toxinele bacteriilor și virușilor se numesc antitoxine și anticorpi neutralizanți.

Ele pot precipita antigene solubile - precipitine, și lipici antigene corpusculare - aglutinine.

Natura anticorpilor: anticorpii aparțin gamaglobulinelor. În organism, gamaglobulinele sunt produse de celulele plasmatice și reprezintă 30% din toate proteinele din serul sanguin.

Gamaglobulinele care poartă funcția de anticorpi se numesc imunoglobuline și sunt denumite Ig. Proteinele Ig sunt clasificate chimic ca glicoproteine, adică constau din proteine, zaharuri și 17 aminoacizi.

Molecula Ig:

La microscopie electronică, molecula de Ig are forma unui joc cu un unghi diferit.

Unitatea structurală a Ig este un monomer.

Monomerul constă din 4 lanțuri polipeptidice legate între ele prin legături disulfurice. Dintre cele 4 lanțuri, două lanțuri sunt lungi și curbate la mijloc. Greutatea moleculară de la 50-70 kDa sunt așa-numitele lanțuri H grele, iar două lanțuri scurte sunt adiacente secțiunilor superioare ale lanțurilor H, greutatea moleculară 24 kDa sunt lanțuri L ușoare.

Lanțurile ușoare și grele variabile formează împreună un situs care se leagă în mod specific la antigen - fragmentul Fab centrului de legare a antigenului, fragmentul Fc responsabil pentru activarea complementului.

Fab (Englez fragment antigen binding - antigen-binding fragment) și un Fc (English fragment crystallizable - fragment capabil of crystallization).

Clase de imunoglobuline:

Ig M - constituie 5-10% din imunoglobulinele serice. Este cea mai mare moleculă dintre toate cele cinci clase de imunoglobuline. Greutate moleculară 900 mii kDa. Primul care apare în serul sanguin atunci când este introdus antigenul. Prezența Ig M indică un proces acut. Ig M aglutinează și lizează antigenul și, de asemenea, activează complementul. Atașat la fluxul sanguin.

Ig G - constituie 70-80% din imunoglobulinele serice. Greutate moleculară 160 mii kDa. Se sintetizează în timpul răspunsului imun secundar, este capabil să depășească bariera placentară și să ofere protecție imunitară nou-născuților în primele 3-4 luni, apoi este distrus. La începutul bolii, cantitatea de Ig G este nesemnificativă, dar pe măsură ce boala progresează, cantitatea acestora crește. Joacă un rol major în protejarea împotriva infecțiilor. Titrurile ridicate de Ig G indică faptul că organismul este în stadiul de recuperare sau a suferit recent o infecție. Se găsește în serul de sânge și se distribuie prin mucoasa intestinală în lichidul tisular.

Ig A - variază de la 10-15%, greutate moleculară 160 mii kDa. Joacă un rol important în protejarea membranelor mucoase ale tractului respirator și digestiv și a sistemului genito-urinar. Există ser și Ig A secretoare. Serul neutralizează microorganismele și toxinele acestora, nu leagă complementul și nu trece prin bariera placentară.

Ig A secretorii activeaza complementul si stimuleaza activitatea fagocitara la nivelul mucoaselor, care se gaseste in principal in secretiile mucoaselor, saliva, lichid lacrimal, transpiratie, scurgeri nazale, unde asigura protectia suprafetelor care comunica cu mediul extern de microorganisme. Sintetizată de celulele plasmatice. În serul uman, se prezintă sub formă monomerică. Oferă imunitate locală.

Ig E - cantitatea sa din ser este mică și doar o mică parte din plasmocite sintetizează Ig E. Acestea se formează ca răspuns la alergeni și interacționând cu aceștia provoacă o reacție HNT. Sintetizată de limfocitele B și plasmocite. Nu trece prin bariera placentară.

Ig D - participarea sa nu a fost suficient studiată. Aproape toate se află pe suprafața limfocitelor. Produs de celulele amigdalelor și adenoidelor. IgD nu leagă complementul și nu traversează bariera placentară. Ig D și Ig A sunt interconectate și activează limfocitele. Concentrația de Ig D crește în timpul sarcinii, cu astmul bronșic și cu lupusul eritematos sistemic.

Anticorpi normali (naturali)

Organismul conține un anumit nivel din ele, se formează fără fenomene de stimulare antigenică. Acestea includ anticorpi împotriva antigenelor eritrocitare, grupelor de sânge și împotriva grupurilor intestinale de bacterii.

Procesul de producere a anticorpilor, acumularea și dispariția lor au anumite caracteristici care sunt diferite în răspunsul imun primar (acesta este răspunsul la întâlnirea inițială cu antigenul) și răspunsul imun secundar (acesta este răspunsul la contactul repetat cu același antigen). antigen după 2-4 săptămâni).

Sinteza anticorpilor în orice răspuns imun are loc în mai multe etape - acestea sunt stadiul latent, stadiul logaritmic, stadiul staționar și faza de declin al anticorpilor.

Răspunsul imun primar:

Faza latentă: în această perioadă are loc procesul de recunoaștere a antigenului și formarea de celule capabile să sintetizeze anticorpi împotriva acestuia. Durata acestei perioade este de 3-5 zile.

Faza logaritmică: rata de sinteză a anticorpilor este scăzută. (durata 15-20 zile).

Faza staționară: titrurile de anticorpi sintetizați ating valorile maxime. Se sintetizează mai întâi anticorpii care aparțin imunoglobulinelor din clasa M, apoi G. Mai târziu pot apărea Ig A și Ig E.

Faza de scădere: nivelurile de anticorpi scad. Durata de la 1-6 luni.

Răspunsul imun secundar.

Proprietățile biologice ale anticorpilor

Anticorpii sunt glicoproteine antimicrobiene specifice, care sunt factori umorali ai imunității dobândite, aparțin fracției γ-globulină a plasmei sanguine și sunt produse ale activității secretorii a celulelor plasmatice (etapa finală a diferențierii limfocitelor B).

O micrografie a unei celule plasmatice este prezentată în Fig. 11.

Anticorpii se caracterizează prin următoarele proprietăți fundamentale: specificitate, valență, aviditate și afinitate.

Specificitatea – capacitatea de a recunoaște un singur antigen din mai multe;

Valenta este capacitatea de a interactiona simultan cu un anumit numar de antigeni identici;

Afinitate – gradul de afinitate a situsului de legare a antigenului al unui anticorp cu determinantul antigenic al agentului patogen;

Aviditatea este puterea de legare între un anticorp și antigeni recunoscuți.

1. Neutralizarea virusurilor.

Se leagă de viruși, împiedicând pătrunderea lor în celulă și replicarea ulterioară.

Ele provoacă agregarea virusurilor cu absorbție ulterioară de către celulele fagocitare.

Interacționează cu receptorii celulari ai virușilor, inhibând legarea virusurilor la suprafața celulei.

Blocați pătrunderea intercelulară a virușilor.

Au proprietăți enzimatice.

Anticorpii sunt mai ales eficienți atunci când virusul trebuie să călătorească prin fluxul sanguin pentru a ajunge la celulele țintă. Apoi, chiar și concentrațiile relativ scăzute de anticorpi în sânge pot fi eficiente. Prin urmare, cel mai evident efect protector al anticorpilor se observă în infecțiile cu perioadă lungă de incubație, când virusul, înainte de a ajunge la celulele țintă, trebuie să treacă prin fluxul sanguin, unde poate fi neutralizat chiar și cu o cantitate foarte mică de anticorpi specifici.

2. Neutralizarea toxinelor.

Produsele de origine bacteriană care circulă în sânge și alte exotoxine (de exemplu, fosfolipaza veninului de albine) sunt legate de anticorpi direcționați împotriva lor. Anticorpul, care s-a atașat în apropierea centrului activ al toxinei, poate bloca interacțiunea acestuia cu substratul. Chiar și prin legarea de o toxină la o oarecare distanță de locul său activ, anticorpii pot suprima toxicitatea ca urmare a modificărilor conformaționale alosterice. În combinație cu anticorpii, toxina își pierde capacitatea de a difuza în țesuturi și poate deveni obiectul fagocitozei.

3. Opsonizarea bacteriilor.

Opsonizarea este legarea anticorpilor de antigenele bacteriene de suprafață. Ca urmare a opsonizării, bacteriile devin obiectul unei absorbții intensive de către celulele fagocitare. Efectul anticorpilor este sporit de proteinele sistemului complement, care se leagă și de suprafața bacteriană. (Proteinele sistemului complementar pot opsoniza bacteriile singure.) Celulele fagocitare au receptori pentru regiunile Fc ale imunoglobulinelor și receptori pentru proteinele complementului.

4. Activarea sistemului complementului.

Prin legarea de suprafața celulei, anticorpii din clasele IgM și IgG dobândesc capacitatea de a iniția calea clasică de activare a complementului. Activarea duce la depunerea proteinelor sistemului complement pe suprafața celulelor bacteriene, formarea de pori în membrană și moartea celulelor, urmată de atragerea fagocitelor către locul evenimentelor și absorbția celulelor de către fagocite.

5. Citotoxicitate celulară dependentă de anticorpi.

Anticorpii care se leagă de antigeni străini de pe suprafața celulelor dobândesc capacitatea de a interacționa cu receptorii Fc de pe membrana celulelor citotoxice (celule natural killer, limfocite T citotoxice). Exemplele de antigene străine membranare includ proteine virale care apar pe suprafața celulelor infectate cu virus. Ca rezultat al interacțiunii antigenului cu anticorpul și receptorul Fc, se formează o punte care apropie celula țintă și celula citotoxică. După ce se apropie de celula citotoxică, ucide celula țintă.

7. Funcția imunoregulatorie.

Anticorpii anti-idiotipici interacționează cu centrii activi ai altor anticorpi (idiotipuri) și reglează răspunsul imun umoral, suprimându-le activitatea.

8. Pătrunderea prin placentă.

În perioada embrionară și în primele luni de viață, când propriul sistem imunitar al copilului nu este încă suficient de dezvoltat, protecția împotriva infecțiilor este asigurată de anticorpii materni care pătrund în placentă sau vin cu colostru și sunt absorbiți în intestine. Anticorpii IgG intră în sângele fetal prin placentă.

Principalele clase de imunoglobuline din laptele matern sunt IgG și IgA secretoare. Ele nu sunt absorbite în intestine, dar rămân în el, protejând mucoasele. Acești anticorpi sunt direcționați către antigenele bacteriene și virale care se găsesc adesea în intestine.

Întrebarea 7. Imunoglobuline . Structura antigenică a imunoglobulinelor Caracteristicile structurale ale diferitelor secțiuni ale moleculei de imunoglobuline, precum și imunoglobulinele din diferite clase (subclase), sunt reflectate în structura lor antigenică. Pe lângă rolul important al analizei antigenice a imunoglobulinelor pentru studiul comparativ al structurii lor și înțelegerea bazei structurale a eterogenității determinate genetic, analiza antigenică a imunoglobulinelor a făcut posibilă dezvăluirea principiilor importante de diferențiere a celulelor B și de reglare a răspunsului imun. . În cele din urmă, pe baza datelor privind structura antigenică a imunoglobulinelor, au fost create metode pentru determinarea lor calitativă și cantitativă, precum și multe așa-numite metode imunologice (serologice) indirecte. Toți determinanții antigenici ai imunoglobulinelor sunt împărțiți în patru tipuri. Unele dintre ele sunt caracteristice izotipului imunoglobulinei. Ele reflectă în structura lor trăsăturile specifice clasei ale imunoglobulinei unei specii biologice date. Altele depind de caracteristicile structurale ale acelor secțiuni ale moleculei de imunoglobulină dintr-o anumită clasă (subclasă), în care această proteină de la un individ dintr-o anumită specie biologică diferă de proteina sintetizată de un alt individ din aceeași specie. Astfel, acești determinanți antigenici caracterizează alotipul imunoglobulinei. Cei trei determinanți antigenici reflectă acele caracteristici structurale ale imunoglobulinei prin care o proteină produsă de o clonă celulară diferă de o proteină din aceeași clasă (subclasă) produsă de o altă clonă celulară a aceluiași individ. Acești determinanți determină idiotipul imunoglobulinei. În fine, al patrulea tip de determinanți antigenici caracterizează proprietățile cele mai generale ale imunoglobulinelor de un anumit tip, independent de apartenența individuală sau clonală, aparținând oricărei clase (subclase). Acești determinanți caracterizează variotipul imunoglobulinelor. Metodele de identificare, localizare și structura determinanților antigenici enumerați sunt discutate mai jos. Determinanți izotipici. Pentru a identifica acești determinanți, anticorpii sunt obținuți prin imunizarea indivizilor unei alte specii biologice cu imunoglobulinele corespunzătoare ale unei specii date. Acest lucru dezvăluie diferențe în structura imunoglobulinelor corespunzătoare ale donatorului și primitorului. Rezultă de aici că, cu cât donatorul și primitorul sunt mai îndepărtați unul de celălalt pe scara evolutivă, cu atât numărul de determinanți izotipici poate fi identificat în imunoglobulina donatorului. Astfel, pentru cea mai completă analiză a imunoglobulinelor de mamifere, anticorpii împotriva acestora ar trebui obținute prin imunizarea păsărilor. În practică, totuși, serurile antiizotip de mamifere sunt mai des folosite. În acest caz, pentru a analiza o anumită imunoglobulină, este recomandabil să folosiți antiseruri de la receptori de diferite specii. Diferențele dintre specii în răspunsul la determinanții izotipici sunt clar vizibile din următorul exemplu: la imunizarea unei capre cu IgG de iepure, se formează aproape exclusiv anticorpi împotriva determinanților regiunii Fc a moleculei; Când este imunizat cu aceeași proteină de măgar, se formează cantități aproximativ egale de anticorpi împotriva regiunilor Fab și Fc ale moleculei.

Întrebarea 8. Anticorpi completi. Anticorpi incompleti. Fragment Fc de anticorp.

Fragmentele Fab de anticorpi interacționează cu determinanții antigenici. Centrul de legare a Ag este complementar epitopului Ag (principiul de blocare a tastelor). Legarea Ag de AT este necovalentă și reversibilă. O

Anticorpii completi (în special, IgM, IgG) provoacă agregarea Ag, vizibilă cu ochiul liber (de exemplu, bacteriile RA).

Anticorpii parțiali conțin un centru de legare Ag și sunt, prin urmare, monovalenți (de exemplu, anticorpi produși în bruceloză). Al doilea centru de legare a Ag al unor astfel de Ig este protejat de diferite structuri sau are aviditate scăzută.

Anticorpii incompleti sunt defecte din punct de vedere funcțional, deoarece nu sunt capabili să agrega Ag. AT incomplete pot lega epitopii Ag, prevenind contactul cu anticorpii completi; de aceea se mai numesc si anticorpi blocanti.

Regiunile constante ale lanțurilor grele determină natura interacțiunilor anticorpului cu celulele și moleculele sistemului imunitar, în special specificitatea legării moleculei de Ig la celulele efectoare (de exemplu, fagocite, mastocite) care poartă receptori pentru Fragmentul Fc pe suprafața lor.

Fragmentul Fc determină, de asemenea, funcțiile efectoare ale anticorpului (de exemplu, activarea complementului). Pentru a realiza aceste proprietăți, imediat după legarea Ag de fragmentele Fab, apar modificări conformaționale în structura fragmentelor Fc. Fragmentele Fc modificate spațial sunt recunoscute de fagocite, ele contribuie la fixarea componentei C1a a complementului și la lansarea cascadei complementare de-a lungul căii clasice. În caz contrar, nici celulele, nici moleculele efectoare nu ar fi capabile să distingă între AT intact și anticorpii care s-au legat Ag.

Întrebări 9. Fazele formării anticorpilor

Formarea anticorpilor are loc după prima intrare a unui antigen în organism.

Faza de inducție, 7-10 zile. În acest moment, există interacțiune cu antigenul macrofagelor, limfocitele T-ajutoare, cooperarea lor cu limfocitele B, proliferarea acestora din urmă cu transformare în celule plasmatice care sintetizează anticorpi. Faza de producție, 7-10 zile (producție de anticorpi).

Particularitatea activității celulelor B (sau, mai degrabă, a celulelor plasmatice) este că anticorpii pe care îi produc, chiar și împotriva aceluiași antigen, aparțin unor clase diferite de imunoglobuline. În același timp, se știe că o celulă produce anticorpi dintr-o clasă. Dar programul de biosinteză poate trece la o altă proteină - un alt anticorp, sub influența unui antigen.

Toți anticorpii sunt anticorpi circulanți care provoacă o reacție hiperergică a imunității umorale. Alergia HCT (reacție hiperergică a imunității celulare) implică limfocite T sensibilizate care secretă factori activi - limfokine.

Anticorpi (imunoglobuline, IG, Ig) sunt o clasă specială de glicoproteine prezente pe suprafața celulelor B sub formă de receptori legați de membrană și în serul sanguin și lichidul tisular sub formă de molecule solubile. Sunt cel mai important factor în imunitatea umorală specifică. Anticorpii sunt folosiți de sistemul imunitar pentru a identifica și neutraliza obiectele străine - cum ar fi bacteriile și virușii. Anticorpii îndeplinesc două funcții: antigen-legareși efector (determină unul sau altul răspuns imun, de exemplu, declanșează schema clasică de activare a complementului).

Anticorpii sunt sintetizați de celulele plasmatice, care devin limfocite B ca răspuns la prezența antigenelor. Pentru fiecare antigen se formează plasmocite specializate corespunzătoare acestuia, producând anticorpi specifici acestui antigen. Anticorpii recunosc antigenele prin legarea de un epitop specific - un fragment caracteristic al lanțului de aminoacizi de suprafață sau liniar al antigenului.

Istoria studiului

Primul anticorp a fost descoperit de Behring și Kitazato în 1890, cu toate acestea, în acest moment despre natura a ceea ce a fost descoperit antitoxina tetanica, pe langa specificul si prezenta sa in ser animal imunitar, nu s-a putut spune nimic cert. Doar cu 1937- cercetarea lui Tiselius si Kabat, incepe studiul naturii moleculare a anticorpilor. Autorii au folosit metoda electroforeză proteine și a demonstrat o creștere a fracției gamma globuline din serul sanguin al animalelor imunizate. Adsorbţie ser antigen, care a fost luat pentru imunizare, a redus cantitatea de proteine din această fracție la nivelul animalelor intacte.

Structura anticorpilor

Planul general al structurii imunoglobulinelor: 1) Fab; 2) Fc; 3) lanț greu; 4) lanț ușor; 5) situsul de legare a antigenului; 6) secțiunea balamalei

Anticorpii sunt relativ mari (~150 k Da- IgG) glicoproteine, având o structură complexă. Constă din două identice lanțuri grele(lanțuri H, constând la rândul lor din domenii V H, CH H1, balama, CH2 și CH3) și două identice lanturi usoare(Lanțuri L constând din domenii V L și C L). Oligozaharidele sunt atașate covalent de lanțurile grele. Folosind protează papaina anticorpii pot fi împărțiți în două Fab (engleză legarea fragmentului de antigen- fragment de legare a antigenului) și unul Fc (engleză fragment cristalizabil- fragment capabil de cristalizare). În funcție de clasa și funcțiile îndeplinite, anticorpii pot exista în ambele monomerică forma (IgG, IgD, IgE, IgA serică) și în oligomerice forma (IgA dimer-secretoare, pentamer - IgM). În total, există cinci tipuri de lanțuri grele (lanțuri α-, γ-, δ-, ε- și μ) și două tipuri de lanțuri ușoare (lanț κ și lanț λ).

Clasificarea lanțului greu

Există cinci clase ( izotipuri) imunoglobuline, care diferă:

dimensiune

secvența de aminoacizi

Funcțiile anticorpilor

Imunoglobulinele tuturor izotipurilor sunt bifuncționale. Aceasta înseamnă că imunoglobulina de orice tip

recunoaște și leagă antigenul și apoi

îmbunătățește distrugerea și/sau îndepărtarea complexelor imune formate ca rezultat al activării mecanismelor efectoare.

IgG este principala imunoglobulina ser persoană sănătoasă (reprezintă 70-75% din fracția totală a imunoglobulinelor), cea mai activă în secundar răspunsul imunși imunitate antitoxică. Datorită dimensiunilor sale mici ( coeficientul de sedimentare 7S, greutate moleculară 146 kDa) este singura fracțiune de imunoglobuline capabilă să se transporte prin bariera placentară și, prin urmare, să ofere imunitate fătului și nou-născutului. Contine IgG 2-3% carbohidrați; două fragmente F ab de legare la antigen și un fragment F C. Fragmentul F ab (50-52 kDa) este format din întreg lanțul L și jumătatea N-terminală a lanțului H, conectate între ele legătură disulfurică, în timp ce fragmentul FC (48 kDa) este format din jumătățile C-terminale ale lanțurilor H. Există un total de 12 domenii în molecula IgG (regiuni formate din β-structuriŞi

α-helices sunt un pentamer al unei unități de bază cu patru lanțuri care conține două lanțuri μ. În acest caz, fiecare pentamer conține o copie a unei polipeptide cu un lanț J (20 kDa), care este sintetizată de o celulă producătoare de anticorpi și se leagă covalent între două fragmente F C adiacente de imunoglobulină. Ele apar în timpul răspunsului imun primar al limfocitelor B la un antigen necunoscut și constituie până la 10% din fracția de imunoglobuline. Sunt cele mai mari imunoglobuline (970 kDa). Conține 10-12% carbohidrați.

Formarea IgM are loc și în limfocitele pre-B, în care sunt sintetizate în primul rând din lanțul μ; sinteza lanțurilor ușoare în celulele pre-B asigură legarea acestora de lanțurile μ, rezultând formarea de IgM active funcțional, care sunt integrate în structurile de suprafață ale membranei plasmatice, acționând ca un receptor de recunoaștere a antigenului; din acest moment, celulele limfocitelor pre-B devin mature și sunt capabile să participe la răspunsul imun. IgA IgA serică reprezintă 15-20% din fracția totală de imunoglobuline, cu 80% din moleculele de IgA prezente sub formă monomerică la om. IgA secretorie se prezintă sub formă dimerică într-un complex componenta secretorie , conținute în secrețiile sero-mucoase (de exemplu, în salivă , lacrimi,, colostrul lapte

, separat de membrana mucoasă a sistemului genito-urinar și respirator). Conține 10-12% carbohidrați, greutate moleculară 500 kDa. IgD alcătuiește mai puțin de unu la sută din fracția de imunoglobuline plasmatice și se găsește în principal pe membrana unor limfocite B. Funcții nu sunt pe deplin înțelese, probabil un receptor antigen cu un conținut ridicat de carbohidrați legați de proteine pentru limfocitele B, încă nu prezentat antigenului

Greutate moleculară 175 kDa. Clasificarea după antigene așa-zis

„anticorpi care sunt dovezi ale bolii” , a căror prezență în organism semnalează familiaritatea sistemului imunitar cu acest agent patogen în trecut sau infecția actuală cu acest agent patogen, dar care nu joacă un rol semnificativ în lupta organismului împotriva agentului patogen (nu neutralizează nici agentul patogen în sine sau toxinele sale, dar se leagă de proteine minore ale agentului patogen). auto-agresiv anticorpi, sau autolog anticorpi, autoanticorpi- anticorpi care provoacă distrugerea sau deteriorarea țesuturilor normale, sănătoase ale corp.

gazdă și declanșarea mecanismului de dezvoltare boli autoimune aloreactiv, sau anticorpi, sau- anticorpi împotriva antigenelor țesuturilor sau celulelor altor organisme din aceeași specie biologică. Aloanticorpii joacă un rol important în procesele de respingere a alogrefei, de exemplu, în timpul transplantului rinichii, ficat, măduva osoasă, și în reacțiile la transfuzia de sânge incompatibil.

heterologă boli autoimune izoanticorpi- anticorpi împotriva antigenelor țesuturilor sau celulelor organismelor din alte specii biologice. Izoanticorpii sunt motivul imposibilității xenotransplantului chiar și între specii apropiate din punct de vedere evolutiv (de exemplu, un transplant de ficat de cimpanzeu la om este imposibil) sau specii care au caracteristici imunologice și antigenice similare (transplantul de organ de porc la un om este imposibil).

anti-idiotipic Anticorpii sunt anticorpi împotriva anticorpilor produși de organismul însuși. Mai mult, acești anticorpi nu sunt „în general” împotriva moleculei unui anumit anticorp, ci în mod specific împotriva regiunii de lucru, „recunoaștere” a anticorpului, așa-numitul idiotip. Anticorpii anti-idiotipici joacă un rol important în legarea și neutralizarea excesului de anticorpi și în reglarea imună a producției de anticorpi. În plus, „anticorpul împotriva anticorpului” anti-idiotipic oglindește configurația spațială a antigenului original împotriva căruia a fost dezvoltat anticorpul original. Și astfel, anticorpul anti-idiotipic servește ca un factor de memorie imunologic pentru organism, un analog al antigenului original, care rămâne în organism chiar și după distrugerea antigenelor originale. La rândul lor, se pot produce anticorpi anti-idiotipici anti-anti-idiotipic

anticorpi etc.

Specificitatea anticorpilor Înseamnă că toată lumea limfocit

sintetizează anticorpi cu o singură specificitate specifică. Și acești anticorpi sunt localizați pe suprafața acestui limfocite ca receptori. antigen După cum arată experimentele, toate imunoglobulinele de suprafață ale celulelor au același idiotip: atunci când sunt solubile similar cu polimerizat flagelină

se leagă de o anumită celulă, apoi toate imunoglobulinele de suprafață celulară se leagă de acest antigen și au aceeași specificitate, adică același idiotip. Antigenul se leagă de receptori, apoi activează selectiv celula pentru a produce cantități mari de anticorpi. Și de când celulă sintetizează anticorpi cu o singură specificitate, apoi aceasta specificitate

Specificitatea interacțiunii anticorpilor cu antigenele nu este absolută, aceștia pot reacționa încrucișat cu alți antigeni în diferite grade. Antiser primit pentru un antigen poate reacționa cu un antigen înrudit purtând unul sau mai multe identice sau similare determinant. Prin urmare, fiecare anticorp poate reacționa nu numai cu antigenul care a determinat formarea lui, ci și cu alte molecule, uneori complet neînrudite. Specificitatea anticorpilor este determinată de secvența de aminoacizi a regiunilor lor variabile.

Teoria selecției clonale:

Anticorpii și limfocitele cu specificitatea necesară există deja în organism înainte de primul contact cu antigenul.

Limfocitele care participă la răspunsul imun au receptori specifici antigenului pe suprafața membranei lor. U limfocitele B

receptorii sunt molecule cu aceeași specificitate ca și anticorpii pe care limfocitele îi produc și secretă ulterior.

Orice limfocit poartă receptori cu o singură specificitate pe suprafața sa. antigen Limfocitele având , trec printr-o etapă proliferare și formează o clonă mare de plasmocite. Celule plasmatice sintetizează anticorpi numai cu specificitatea pentru care a fost programat limfocitul precursor. Semnalele pentru proliferare sunt citokine

care sunt secretate de alte celule.

Limfocitele pot secreta ele însele citokine.

izotipic Variabilitatea anticorpilor

alotipic Anticorpii sunt extrem de variabili (în corpul unei persoane pot exista până la 108 variante de anticorpi). Toată diversitatea anticorpilor provine din variabilitatea atât a lanțurilor grele, cât și a lanțurilor uşoare. Anticorpii produși de unul sau altul organism ca răspuns la anumiți antigeni se disting:

Idiotipic variabilitate - manifestată în prezența unor clase de anticorpi (izotipuri), care diferă în structura lanțurilor grele și oligomeritate, produse de toate organismele unei specii date;

variabilitatea - se manifestă la nivel individual în cadrul unei specii date sub forma variabilității alelelor de imunoglobuline - este o diferență determinată genetic între un organism dat și altul;

variabilitate - se manifestă prin diferențe în compoziția de aminoacizi a situsului de legare a antigenului. Acest lucru se aplică domeniilor variabile și hipervariabile ale lanțurilor grele și ușoare care sunt în contact direct cu antigenul.. Acest tip de feedback negativ apare în timpul formării anticorpilor. Efectul anticorpilor nu poate fi explicat pur și simplu prin neutralizarea antigenului, deoarece moleculele întregi de IgG suprimă sinteza anticorpilor mult mai eficient decât fragmentele F(ab")2. Se presupune că blocarea fazei productive a B- dependentă de T. răspunsul celular are loc ca urmare a formării de legături încrucișate între receptorii antigen, IgG și Fc de pe suprafața celulelor B. Injectare IgM, îmbunătățește răspunsul imun. Deoarece anticorpii acestui izotip particular apar mai întâi după introducerea unui antigen, li se atribuie un rol de amplificare în stadiul incipient al răspunsului imun.

Legare și efector (care provoacă unul sau altul răspuns imun, de exemplu, declanșând schema clasică de activare a complementului).

Anticorpii sunt sintetizați de celulele plasmatice, pe care unele limfocite B devin, ca răspuns la prezența antigenelor. Pentru fiecare antigen se formează plasmocite specializate corespunzătoare acestuia, producând anticorpi specifici acestui antigen. Anticorpii recunosc antigenele prin legarea de un epitop specific - un fragment caracteristic al lanțului de aminoacizi de suprafață sau liniar al antigenului.

Anticorpii constau din două lanțuri ușoare și două grele. La mamifere, există cinci clase de anticorpi (imunoglobuline) - IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, care diferă în structura și compoziția de aminoacizi a lanțurilor grele și în funcțiile efectoare îndeplinite.

YouTube enciclopedic

1 / 5
Primul anticorp a fost descoperit de Behring și Kitazato în 1890, dar la acel moment nu se putea spune nimic cert despre natura antitoxinei tetanice descoperite, în afară de specificitatea și prezența sa în serul unui animal imunitar. Abia în 1937, odată cu cercetările lui Tiselius și Kabat, a început studiul naturii moleculare a anticorpilor. Autorii au folosit metoda electroforezei proteinelor și au demonstrat o creștere a fracției de gamma globulină din serul sanguin al animalelor imunizate. Adsorbția serului de către antigenul care a fost luat pentru imunizare a redus cantitatea de proteine din această fracție la nivelul animalelor intacte.

Structura anticorpilor

Anticorpii sunt glicoproteine relativ mari (~150 kDa - IgG) cu o structură complexă. Constă din două lanțuri grele identice (lanțuri H, constând la rândul lor din V H, CH 1, balama, domenii CH 2 și CH 3) și două lanțuri ușoare identice (lanțuri L, constând din domenii V L - și C L -). Oligozaharidele sunt atașate covalent de lanțurile grele. Cu ajutorul papain proteazei, anticorpii pot fi scindați în două Fab (fragment englez de legare la antigen - fragment de legare la antigen) și unul (fragment englezesc cristalizable - fragment capabil de cristalizare). În funcție de clasa și funcțiile îndeplinite, anticorpii pot exista atât sub formă monomerică (IgG, IgD, IgE, IgA seric), cât și sub formă oligomerică (IgA dimer-secretor, pentamer - IgM). În total, există cinci tipuri de lanțuri grele (lanțuri α-, γ-, δ-, ε- și μ) și două tipuri de lanțuri ușoare (lanț κ și lanț λ).

Clasificarea lanțului greu

Există cinci clase ( izotipuri) imunoglobuline, care diferă:
- secvența de aminoacizi
- greutate moleculară
- încărca
Clasa IgG este clasificată în patru subclase (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), clasa IgA în două subclase (IgA1, IgA2). Toate clasele și subclasele alcătuiesc nouă izotipuri care sunt prezente în mod normal la toți indivizii. Fiecare izotip este determinat de secvența de aminoacizi a regiunii constante a lanțului greu.

Funcțiile anticorpilor

Imunoglobulinele tuturor izotipurilor sunt bifuncționale. Aceasta înseamnă că imunoglobulina de orice tip
- recunoaște și leagă antigenul și apoi
- intensifică distrugerea și/sau îndepărtarea complexelor imune formate ca urmare a activării mecanismelor efectoare.
O regiune a moleculei de anticorp (Fab) determină specificitatea antigenului său, iar cealaltă (Fc) îndeplinește funcții efectoare: legarea la receptorii care sunt exprimați pe celulele corpului (de exemplu, fagocite); legarea la prima componentă (C1q) a sistemului complementului pentru a iniția calea clasică a cascadei complementului.
Aceasta înseamnă că fiecare limfocit sintetizează anticorpi cu o singură specificitate specifică. Și acești anticorpi sunt localizați pe suprafața acestui limfocite ca receptori.
După cum arată experimentele, toate imunoglobulinele de suprafață celulară au același idiotip: atunci când un antigen solubil, similar flagelinei polimerizate, se leagă de o anumită celulă, atunci toate imunoglobulinele de suprafață celulară se leagă de acest antigen și au aceeași specificitate, adică aceeași idiotip.
Antigenul se leagă de receptori, apoi activează selectiv celula pentru a produce cantități mari de anticorpi. Și deoarece celula sintetizează anticorpi cu o singură specificitate, această specificitate trebuie să coincidă cu specificitatea receptorului de suprafață inițial.
Specificitatea interacțiunii anticorpilor cu antigenele nu este absolută, aceștia pot reacționa încrucișat cu alți antigeni în diferite grade. Antiserul crescut la un antigen poate reacționa cu un antigen înrudit care poartă unul sau mai mulți determinanți aceiași sau similari. Prin urmare, fiecare anticorp poate reacționa nu numai cu antigenul care a determinat formarea lui, ci și cu alte molecule, uneori complet neînrudite. Specificitatea anticorpilor este determinată de secvența de aminoacizi a regiunilor lor variabile.
Teoria selecției clonale:
1. Anticorpii și limfocitele cu specificitatea necesară există deja în organism înainte de primul contact cu antigenul.
2. Limfocitele care participă la răspunsul imun au receptori specifici antigenului pe suprafața membranei lor. Limfocitele B au molecule receptor de aceeași specificitate ca și anticorpii pe care limfocitele îi produc și secretă ulterior.
3. Orice limfocit poartă receptori cu o singură specificitate pe suprafața sa.
4. Limfocitele care au antigenul trec printr-o etapă de proliferare și formează o clonă mare de plasmocite. Celulele plasmatice sintetizează anticorpi numai cu specificitatea pentru care a fost programat limfocitul precursor. Semnalele de proliferare sunt citokinele, care sunt eliberate de alte celule. Limfocitele pot secreta ele însele citokine.
Variabilitatea anticorpilor

Anticorpii sunt extrem de variabili (în corpul unei persoane pot exista până la 108 variante de anticorpi). Toată diversitatea anticorpilor provine din variabilitatea atât a lanțurilor grele, cât și a lanțurilor uşoare. Anticorpii produși de unul sau altul organism ca răspuns la anumiți antigeni se disting:
- izotipic variabilitate - manifestată în prezența unor clase de anticorpi (izotipuri), care diferă în structura lanțurilor grele și oligomeritate, produse de toate organismele unei specii date;
- alotipic variabilitatea - se manifestă la nivel individual în cadrul unei specii date sub forma variabilității alelelor de imunoglobuline - este o diferență determinată genetic între un organism dat și altul;
- Idiotipic variabilitate - se manifestă prin diferențe în compoziția de aminoacizi a situsului de legare a antigenului. Acest lucru se aplică domeniilor variabile și hipervariabile ale lanțurilor grele și ușoare care sunt în contact direct cu antigenul.
Controlul proliferării

Cel mai eficient mecanism de control este că produsul de reacție servește simultan ca inhibitor al acestuia. Acest tip de feedback negativ apare în timpul formării anticorpilor. Efectul anticorpilor nu poate fi explicat pur și simplu prin neutralizarea antigenului, deoarece moleculele întregi de IgG suprimă sinteza anticorpilor mult mai eficient decât fragmentele F(ab")2. Se presupune că blocarea fazei productive a B- dependentă de T. Răspunsul celular are loc ca rezultat al formării de legături încrucișate între receptorii antigen, IgG și Fc de pe suprafața celulelor B. Injectarea de IgM sporește răspunsul imun, deoarece anticorpii acestui izotip particular apar mai întâi după introducerea unui antigen , ei sunt creditați cu un rol de îmbunătățire în stadiul incipient al răspunsului imun.