Классы и типы иммуноглобулинов
Иммуноглобулины подразделяют на классы в зависимости от структуры, свойств и антигенных особенностей их тяжелых цепей. Легкие цепи в молекулах иммуноглобулинов представлены двумя изотипами — лямбда (λ) и каппа (κ), которые различаются по химическому составу как вариабельных, так и константных участков, в частности наличием модифицированной аминогруппы на М-конце к-цепи. Они одинаковы у всех классов. Тяжелые цепи иммуноглобулинов подразделены на 5 изотипов (γ, μ, α, δ, ε), которые определяют их принадлежность к одному из пяти классов иммуноглобулинов: G, М, A, D, Е соответственно. Они отличаются друг от друга по структуре, антигенным и другим свойствам.
Таким образом, в состав молекул разных классов иммуноглобулинов входят легкие и тяжелые цепи, которые относятся к разным изотипическим вариантам иммуноглобулинов.
Наряду с ними имеются аллотипические варианты (аллотипы) иммуноглобулинов, несущие индивидуальные антигенные генетические маркеры, которые служат для их дифференцировки.
Наличием специфического для каждого иммуноглобулина антигенсвязывающего участка, образованного гипервариабельными доменами легкой и тяжелой цепи, обусловлены их различные антигенные свойства. Эти различия положены в основу деления иммуноглобулинов на идиотипы. Накопление любых антител, несущих в структуре своих активных центров новые для организма антигенные эпитопы (идиотипы), приводит к индукции иммунного ответа на них с образованием антител, получивших название антиидиотипических.
Свойства иммуноглобулинов
Молекулы иммуноглобулинов разных классов построены из одних и тех же мономеров, имеющих по две тяжелых и по две легких цепи, которые способны соединяться в ди- и полимеры.
К мономерам относятся иммуноглобулины G и Е, к пентамерам — IgM, a IgA могут быть представлены мономерами, димерами и тетра-мерами. Мономеры соединены между собой так называемой соединительной цепью, или j-цепью (англ. joining — соединительный).
Иммуноглобулины разных классов отличаются друг от друга биологическими свойствами. Прежде всего это относится к их способности связывать антигены. В данной реакции у мономеров IgG и IgE участвуют два антигенсвязывающих участка (активных центра), обусловливающих бивалентность антител. При этом каждый активный центр связывается с одним из эпитопов поливалентного антигена, образуя сетевую структуру, которая выпадает в осадок. Наряду с би- и поливалентными существуют моновалентные антитела, у которых функционирует лишь один из двух активных центров, способный связаться лишь с единичной антигенной детерминантой без последующего образования сетевой структуры иммунных комплексов. Такие антитела называются неполными, они выявляются в сыворотке крови с помощью реакции Кумбса.
Иммуноглобулины характеризуются различной авидностъю, под которой понимают скорость и прочность связывания с молекулой антигена. Авидность зависит от класса иммуноглобулинов. В этой связи наиболее выраженной авидностью обладают пентамеры иммуноглобулинов класса М. Авидность антител меняется в процессе иммунного ответа в связи с переходом от синтеза IgM к преимущественному синтезу IgG.
Разные классы иммуноглобулинов отличаются друг от друга по способности проходить через плаценту, связывать и активировать комплемент. За эти свойства отвечают отдельные домены Fc-фрагмента иммуноглобулина, образованные его тяжелой цепью. Так, например, цитотропность IgG определяется СγЗ-доменом, связывание комплемента — Сγ2-доменом и т.д.
Иммуноглобулины класса G (IgG) составляют около 80% сывороточных иммуноглобулинов (в среднем 12 г/л), с молекулярной массой 160000 и скоростью седиментации 7S. Они образуются на высоте первичного иммунного ответа и при повторном введении антигена (вторичный ответ). IgG обладают достаточно высокой авидностью, т.е. сравнительно высокой скоростью связывания с антигеном, особенно бактериальной природы. При связывании активных центров IgG с эпитопами антигена в области его Fc-фрагмента обнажается участок, ответственный за фиксацию первой фракции системы комплемента, с последующей активацией системы комплемента по классическому пути. Этим обусловливается способность IgG участвовать в защитных реакциях бактериолиза. IgG является единственным классом антител, проникающим через плаценту в организм плода. Через некоторое время после рождения ребенка содержание его в сыворотке крови падает и достигает минимальной концентрации к 3-4 мес, после чего начинает возрастать за счет накопления собственных IgG, достигая нормы к 7-летнему возрасту. Около 48% IgG содержится в тканевой жидкости, в которую он диффундирует из крови. IgG, так же как и иммуноглобулины других классов, подвергается катаболи-ческому распаду, который происходит в печени, макрофагах, воспалительном очаге под действием протеиназ.
Известны 4 подкласса IgG, различающиеся по структуре тяжелой цепи. Они обладают разной способностью взаимодействовать с комплементом и проходить через плаценту.
Иммуноглобулины класса М (IgM) первыми начинают синтезироваться в организме плода и первыми появляются в сыворотке крови после иммунизации людей большинством антигенов. Они составляют около 13% сывороточных иммуноглобулинов при средней концентрации 1 г/л. По молекулярной массе они значительно превосходят все другие классы иммуноглобулинов. Это связано с тем, что IgM являются пентамерами, т.е. состоят из 5 субъединиц, каждая из которых имеет молекулярную массу, близкую к IgG. IgM принадлежит большая часть нормальных антител — изогемагглютининов, которые присутствуют в сыворотке крови в соответствии с принадлежностью людей к определенным группам крови. Эти аллотипические варианты IgM играют важную роль при переливании крови. Они не проходят через плаценту и обладают наиболее высокой авидностью. При взаимодействии с антигенами in vitro вызывают их агглютинацию, преципитацию или связывание комплемента. В последнем случае активация системы комплемента ведет к лизису корпускулярных антигенов.
Иммуноглобулины класса A (IgA) встречаются в сыворотке крови и в секретах на поверхности слизистых оболочек. В сыворотке крови присутствуют мономеры IgA с константой седиментации 7S в концентрации 2,5 г/л. Данный уровень достигается к 10 годам жизни ребенки. Сывороточный IgA синтезируется в плазматических клетках селезенки, лимфатических узлов и слизистых оболочек. Они не агглютинируют и не преципитируют антигены, не способны активировать комплемент по классическому пути, вследствие чего не лизи-руют антигены.
Секреторные иммуноглобулины класса IgA (SIgA) отличаются от сывороточных наличием секреторного компонента, связанного с 2 или 3 мономерами иммуноглобулина А. Секреторный компонент является β-глобулином с молекулярной массой 71 KD. Он синтезируется клетками секреторного эпителия и может функционировать в качестве их рецептора, а к IgA присоединяется при прохождении последнего через эпителиальные клетки.
Секреторные IgA играют существенную роль в местном иммунитете, поскольку препятствуют адгезии микроорганизмов на эпителиальных клетках слизистых оболочек рта, кишечника, респираторных и мочевыводящих путей. Вместе с тем SIgA в агрегированной форме активирует комплемент по альтернативному пути, что приводит к стимуляции местной фагоцитарной защиты.
Секреторные IgA препятствуют адсорбции и репродукции вирусов в эпителиальных клетках слизистой оболочки, например при аденовируспой инфекции, полиомиелите, кори. Около 40% общего IgA содержится в крови.
Иммуноглобулины класса D (lgD). До 75% IgD содержится в крови, достигая концентрации 0,03 г/л. Он имеет молекулярную массу 180 000 D и скорость седиментации около 7S. IgD не проходит через плаценту и не связывает комплемент. До сих пор неясно, какие функции выполняет IgD. Полагают, что он является одним из рецепторов В-лимфоцитов.
Иммуноглобулины класса Е (lgE). В норме содержатся в крови в концентрации 0,00025 г/л. Они синтезируются плазматическими клетками в бронхиальных и перитонеальных лимфатических узлах, в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта со скоростью 0,02 мг/кг массы в сутки. Иммуноглобулины класса Е называют также реагинами, поскольку они принимают участие в анафилактических реакциях, обладая выраженной цитофильностью.
Иммуноглобулины классификация
Есть пять классов этих белков — IgG, IgM, IgA, IgD и IgE, которые различаются по структуре. Рассмотрим все виды иммуноглобулинов по отдельности.
Иммуноглобулин G. Данный компонент причисляют к основному типу белков, что преобладают в сыворотке крови. Существует четыре подвида, которые могут функционировать по отдельности. Элемент указывает на различные проблемы в организме. О наличии данных нарушений можно узнать благодаря анализу крови. Такое исследование позволяет судить о возможном наличии или отсутствии воспаления, интоксикации организма. Производство протеина совершается спустя пару суток после появления глобулярного белка класса М.
Популярно Выявление проблем и диагностика болезни пробой Реберга
Потом продолжительное время белок сохраняется, не позволяя повторного возникновения инфекции, истребляя вредные токсические компоненты. Благодаря не очень большим масштабам белок свободно просачивается в плод в организме беременной женщины и защищает ребенка от вредоносного влияния разных инфекций. Признаком нормы этого иммуноглобулина G считается его содержимое — 75% от общего количества антител, пребывающих в теле человека.
Глобулярный белок G
Рассмотрим функциональные характеристики глобулярного белка G:
- просачиваются через плаценту, тем самым защищая малыша от болезней, и действует как природный иммунитет;
- интенсивно участвуют в образовании иммунной реакции;
- увеличивают поглощение вредных чужеродных частиц.
Иммуноглобулины G формируются при неотъемлемом участии Т-лимфоцитов. По этой причине влияния в иммунную концепцию, подобные, равно как кварцевание. Если использовать класс лекарственных препаратов, применяемых для искусственной иммуносупрессии, то уничтожается сочетание глобулярного белка G.
Иммуноглобулин М. Этот тип — главный защитник, что сразу вырабатывается при проникновении в организм небезопасных микроорганизмов. По размеру этот иммуноглобулин намного больше предыдущего типа. В организме женщины в положении они не могут просачиваться через плацентарный барьер, а выявляются исключительно потоке крови. Показатель нормы не выше 10%.
Глобулярный белок М
Функциональные характеристики глобулярного белка М:
- первыми соединяются в организм ребенка;
- считаются ранними антителами, которые вырабатываются при вирусах;
- увеличивают процесс, при котором клетки (фагоциты) захватывают и переваривают твердые частицы.
Иммуноглобулин E. Элементы этого вида довольно сложно повстречать в крови. Глобулярные белки возникают при формировании аллергической реакции организма. Кроме того белок может оберегать организм от отдельных инфекций. Когда обычный уровень иммуноглобулина E завышен, то значит, что есть предрасположенность больного к аллергии, в особенности хронический дерматит.
Глобулярный белок Е
- индуцируют аллергический отклик и анафилактический шок;
- оберегают от паразитов;
- активизируют тканевые базофилы.
Иммуноглобулин A. Главное качество этого класса – защита слизистой от влияния микроорганизмов, чужеродных элементов. Иммуноглобулин А присутствует в секретах слез и слюны, а кроме того, в слизистой органов репродуктивной и мочевыделительной систем. Также в органах, обеспечивающих функцию внешнего дыхания. Сосредоточение белка A составляет 20%.
Глобулярный белок А
Функциональные характеристики глобулярного белка А:
- оберегают слизистые слоя;
- нейтрализуют вирусы и бактериальные токсины.
Иммуноглобулин D. Этот компонент располагается в крови в наименьшем числе – 1%. В главном IgD используется во врачебных составах, продающихся в аптеках.
Какая же главная функция глобулярного белка D? Иммуноглобулин действуют практически только в качестве мембранных рецепторов для антигенов.
Классы иммуноглобулинов помогают установить присутствие нарушений в организме и для назначения местной терапии. Непосредственно по этой причине анализ крови на определение антител применяется для обследования иммунитета, чтобы дать оценку положению здоровья и выявить уровень серьезности болезни.
Популярно Укрепляем иммунитет матери ГиперРОУ без риска выкидыша
Расшифровка иммуноферментного рассмотрения
Исследование крови на белок глобулярного характера можно сдать в любой лаборатории. По анализу можно узнать общее количество и единичные белковые фракции. Какой результат может получить каждый из пациентов, зависит от способов изучения в лабораториях. Так, в разных лабораториях можно получить не одинаковые результаты. Результат анализа и норму можно увидеть на бланке, однако после извлечения итогов рассмотрения точно также нужна консультация врача. Положительное исследование на белок группы G против определенного заболевания инфекционной природы считается нормальным показателем. И свидетельствует о присутствии иммунитета, образовавшегося после болезни либо выполнения предупредительной прививки.
