Свойства антител.

Антитела, основные классы иммуноглобулинов, их структурные и функциональные особенности. Защитная роль антител в приобретенном антиинфекционном иммунитете

Свойства антител.

Антитела – специфические белки гамма- глобулиновой природы, образующиеся в организме в ответ на антигенную стимуляцию и способные специфически взаимодействовать с антигеном (in vivo, in vitro). В соответствии с международной классификацией совокупность сывороточных белков, обладающих свойствами антител, называют иммуноглобулинами.

Уникальность антител заключается в том, что они способны специфически взаимодействовать только с тем антигеном, который вызвал их образование.

Иммуноглобулины ( Ig ) разделены в зависимости от локализации на три группы:

– сывороточные (в крови);

– секреторные ( в секретах- содержимом желудочно- кишечного тракта, слезном секрете, слюне, особенно- в грудном молоке) обеспечивают местный иммунитет (иммунитет слизистых);

– поверхностные ( на поверхности иммунокомпетентных клеток, особенно В- лимфоцитов).

Любая молекула антител имеет сходное строение ( Y- образную форму) и состоит из двух тяжелых ( Н ) и двух легких ( L ) цепей, связанных дисульфидными мостиками.

Каждая молекула антител имеет два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab ( fragment antigen binding ), определяющих антительную специфичность, и один Fc ( fragment constant ) фрагмент, который не связывает антиген, но обладает эффекторными биологическими функциями.

Он взаимодействует со “своим” рецептором в мембране различных типов клеток ( макрофаг, тучная клетка, нейтрофил).

Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы иммуноглобулина вариабельны по составу ( аминокислотным последовательностям ) и обозначаются как VL и VH области. В их составе выделяют гипервариабельные участки, которые определяют структуру активного центра антител (антигенсвязывающий центр или паратоп).

Именно с ним взаимодействует антигенная детерминанта (эпитоп) антигена. Антигенсвязывающий центр антител комплементарен эпитопу антигена по принципу “ключ – замок” и образован гипервариабельными областями L- и Н- цепей.

Антитело свяжется антигеном (ключ попадет в замок) только в том случае, если детерминантная группа антигена полностью вместится в щель активного центра антител.

Легкие и тяжелые цепи состоят из отдельных блоков- доменов. В легких ( L ) цепях – два домена- один вариабельный ( V ) и один константный ( C ), в тяжелых ( H ) цепях- один V и 3 или 4 ( в зависимости от класса иммуноглобулина ) C домена.

Существуют легкие цепи двух типов- каппа и лямбда, они встречаются в различных пропорциях в составе различных (всех) классов иммуноглобулинов.

Выявлено пять классов тяжелых цепей- альфа ( с двумя подклассами), гамма ( с четырьмя подклассами), эксилон, мю и дельта. Соответственно обозначению тяжелой цепи обозначается и класс молекул иммуноглобулинов- А, G, E, M и D.

Именно константные области тяжелых цепей, различаясь по аминокислотному составу у различных классов иммуноглобулинов, в конечном результате и определяют специфические свойства иммуноглобулинов каждого класса.

Известно пять классов иммуноглобулинов, отличающихся по строению тяжелых цепей, молекулярной массе, физико- химическим и биологическим характеристикам: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. В составе IgG выделяют 4 подкласса ( IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 ), в составе IgA- два подкласса (IgA1, IgA2 ).

Структурной единицей антител является мономер, состоящий из двух легких и двух тяжелых цепей. Мономерами являются IgG, IgA ( сывороточный), IgD и IgE.

IgM- пентамер (полимерный Ig).

У полимерных иммуноглобулинов имеется дополнительная j ( joint) полипептидная цепь, которая объединяет ( полимеризует) отдельные субъединицы (в составе пентамера IgM, ди- и тримера секреторного IgA).

Основные биологические характеристики антител.

1. Специфичность – способность взаимодействия с определенным (своим) антигеном (соответствие эпитопа антигена и активного центра антител).

2. Валентность- количество способных реагировать с антигеном активных центров ( это связано с молекулярной организацией- моно- или полимер). Иммуноглобулины могут быть двухвалентными ( IgG ) или поливалентными (пентамер IgM имеет 10 активных центров).

Двух- и более валентные антитела навывают полными антителами. Неполные антитела имеют только один участвующий во взаимодействии с антигеном активный центр ( блокирующий эффект на иммунологические реакции, например, на агглютинационные тесты).

Их выявляют в антиглобулиновой пробе Кумбса, реакции угнетения связывания комплемента.

3. Афинность – прочность связи между эпитопом антигена и активным центром антител, зависит от их пространственного соответствия.

4. Авидность – интегральная характеристика силы связи между антигеном и антителами, с учетом взаимодействия всех активных центров антител с эпитопами. Поскольку антигены часто поливалентны, связь между отдельными молекулами антигена осуществляется с помощью нескольких антител.

5. Гетерогенность – обусловлена антигенными свойствами антител, наличием у них трех видов антигенных детерминант:

изотипические – принадлежность антител к определенному классу иммуноглобулинов;

аллотипические- обусловлены аллельными различиями иммуноглобулинов, кодируемых соответствующими аллелями Ig гена;

– идиотипические- отражают индивидуальные особенности иммуноглобулина, определяемые характеристиками активных центров молекул антител.

Даже тогда, когда антитела к конкретному антигену относятся к одному классу, субклассу и даже аллотипу, они характеризуются специфическими отличиями друг от друга (идиотипом).

Это зависит от особенностей строения V- участков H- и L- цепей, множества различных вариантов их аминокислотных последовательностей.

Понятие о поликлональных и моноклональных антителах будет дано в следующих разделах.

Характеристика основных классов иммуноглобулинов.

Ig G. Мономеры, включают четыре субкласса. Концентрация в крови- от 8 до 17 г/л, период полураспада- около 3- 4 недель. Это основной класс иммуноглобулинов, защищающих организм от бактерий, токсинов и вирусов.

В наибольшем количестве IgG- антитела вырабатываются на стадии выздоровления после инфекционного заболевания (поздние или 7S антитела), при вторичном иммунном ответе.

IgG1 и IgG4 специфически (через Fab- фрагменты) связывают возбудителей (опсонизация), благодаря Fc- фрагментам IgG взаимодействуют с Fc- рецепторам фагоцитов, способствуя фагоцитозу и лизису микроорганизмов. IgG способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент.

Только IgG способны транспортироваться через плаценту от матери к плоду (проходить через плацентарный барьер) и обеспечивать защиту материнскими антителами плода и новорожденного. В отличие от IgM- антител, IgG- антитела относятся к категории поздних- появляются позже и более длительно выявляются в крови.

IgM.Молекула этого иммуноглобулина представляет собой полимерный Ig из пяти субъединиц, соединенных дисульфидными связями и дополнительной J- цепью, имеет 10 антиген- связывающих центров. Филогенетически это наиболее древний иммуноглобулин.

IgM- наиболее ранний класс антител, образующихся при первичном попадании антигена в организм. Наличие IgM- антител к соответствующему возбудителю свидетельствует о свежем инфицировании (текущем инфекционном процессе).

Антитела к антигенам грамотрицательных бактерий, жгутиковым антигенам- преимущественно IgM- антитела. IgM- основной класс иммуноглобулинов, синтезируемых у новорожденных и младенцев.

IgM у новорожденных- это показатель внутриутробного заражения (краснуха, ЦМВ, токсоплазмоз и другие внутриутробные инфекции), поскольку материнские IgM через плаценту не проходят. Концентрация IgM в крови ниже, чем IgG- 0,5- 2,0 г/л, период полураспада- около недели.

IgM способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент, активизировать фагоцитоз, связывать эндотоксины грамотрицательных бактерий. IgM обладают большей, чем IgG авидностью (10 активных центров), аффинность (сродство к антигену) меньше, чем у IgG.

IgA. Выделяют сывороточные IgA (мономер) и секреторные IgA (IgAs). Сывороточные IgA составляют 1,4- 4,2 г/л. Секреторные IgAs находятся в слюне, пищеварительных соках, секрете слизистой носа, в молозиве.

Они являются первой линией защиты слизистых, обеспечивая их местный иммунитет. IgAs состоят из Ig мономера, J-цепи и гликопротеина (секреторного компонента).

Выделяют два изотипа- IgA1 преобладает в сыворотке, субкласс IgA2 – в экстраваскулярных секретах.

Секреторный компонент вырабатывается эпителиальными клетками слизистых оболочек и присоединяется к молекуле IgA в момент прохождения последней через эпителиальные клетки.

Секреторный компонент повышает устойчивость молекул IgAs к действию протеолитических ферментов. Основная роль IgA- обеспечение местного иммунитета слизистых.

Они препятствуют прикреплению бактерий к слизистым, обеспечивают транспорт полимерных иммунных комплексов с IgA, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и систему комплемента.

IgE. Представляет мономер, в сыворотке крови находится в низких концентрациях. Основная роль- своими Fc- фрагментами прикрепляется к тучным клеткам (мастоцитам) и базофилам и опосредует реакции гиперчувствительности немедленного типа. К IgE относятся “антитела аллергии”- реагины. Уровень IgE повышается при аллергических состояниях, гельминтозах.

Антигенсвязывающие Fab- фрагменты молекулы IgE специфически взаимодействует с антигеном (аллергеном), сформировавшийся иммунный комплекс взаимодействует с рецепторами Fc- фрагментов IgE, встроенных в клеточную мембрану базофила или тучной клетки. Это является сигналом для выделения гистамина, других биологически активных веществ и развертывания острой аллергической реакции.

IgD.Мономеры IgD обнаруживают на поверхности развивающихся В- лимфоцитов, в сыворотке находятся в крайне низких концентрациях. Их биологическая роль точно не установлена. Полагают, что IgD участвуют в дифференциации В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвуют в аутоиммунных процессах.

С целью определения концентраций иммуноглобулинов отдельных классов применяют несколько методов, чаще используют метод радиальной иммунодиффузии в геле (по Манчини)- разновидность реакции преципитации и ИФА.

Определение антител различных классов имеет важное значение для диагностики инфекционных заболеваний. Обнаружение антител к антигенам микроорганизмов в сыворотках крови- важный критерий при постановке диагноза- серологический метод диагностики.

Антитела класса IgM появляются в остром периоде заболевания и относительно быстро исчезают, антитела класса IgG выявляются в более поздние сроки и более длительно (иногда- годами) сохраняются в сыворотках крови переболевших, их в этом случае называют анамнестическими антителами.

Выделяют понятия: титр антител, диагностический титр, исследования парных сывороток.

Наибольшее значение имеет выявление IgM- антител и четырехкратное повышение титров антител (или сероконверсия– антитела выявляют во второй пробе при отрицательных результатах с первой сывороткой крови) при исследовании парных– взятых в динамике инфекционного процесса с интервалом в несколько дней- недель проб.

Реакции взаимодействия антител с возбудителями и их антигенами (реакция “антиген- антитело”) проявляется в виде ряда феноменов- агглютинации, преципитации, нейтрализации, лизиса, связывания комплемента, опсонизации, цитотоксичности и могут быть выявлены различными серологическими реакциями.

Динамика выработки антител. Первичный и вторичный иммунный ответ.

Первичный ответ- при первичном контакте с возбудителем (антигеном), вторичный- при повторном контакте. Основные отличия:

– продолжительность скрытого периода (больше- при первичном);

– скорость нарастания антител (быстрее- при вторичном);

– количество синтезируемых антител (больше- при повторном контакте);

– последовательность синтеза антител различных классов (при первичном более длительно преобладают IgM, при вторичном- быстро синтезируются и преобладают IgG- антитела).

Вторичный иммунный ответ обусловлен формированием клеток иммунной памяти. Пример вторичного иммунного ответа- встреча с возбудителем после вакцинации.

Роль антител в формировании иммунитета.

Антитела имеют важное значение в формировании приобретенного постинфекционного и поствакцинального иммунитета.

1. Связываясь с токсинами, антитела нейтрализуют их, обеспечивая антитоксический иммунитет.

2. Блокируя рецепторы вирусов, антитела препятствуют адсорбции вирусов на клетках, участвуют в противовирусном иммунитете.

3. Комплекс антиген- антитело запускает классический путь активации комплемента с его эффекторными функциями (лизис бактерий, опсонизация, воспаление, стимуляция макрофагов).

4. Антитела принимают участие в опсонизации бактерий, способствуя более эффективному фагоцитозу.

5. Антитела способствуют выведению из организма (с мочой, желчью) растворимых антигенов в виде циркулирующих иммунных комплексов.

IgG принадлежит наибольшая роль в антитоксическом иммунитете, IgM- в антимикробном иммунитете (фагоцитоз корпускулярных антигенов), особенно в отношении грамотрицательных бактерий, IgA- в противовирусном иммунитете (нейтрализация вирусов), IgAs- в местном иммунитете слизистых оболочек, IgE- в реакциях гиперчувствительности немедленного типа.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/12_118562_antitela-osnovnie-klassi-immunoglobulinov-ih-strukturnie-i-funktsionalnie-osobennosti-zashchitnaya-rol-antitel-v-priobretennom-antiinfektsionnom-immunitete.html

Свойства антител

Свойства антител.

Благодаряуникальной способности спе­цифическисвязываться с антигенными де­терминантами,антитела выполняют в орга­низмеряд важнейших функций, как форма иммунногореагирования и фактор регуляциииммунореактивности.При этом необходимо дифференцироватьэффекты специфическо­го, высокоаффинноговзаимодействия и не­специфического,низкоаффинного.

Врезультате специфическоговзаимодейс­твияэпитопа молекулы антигена с паратопоммолекулы антитела может образоватьсяустойчивыйиммунный комплекс с продол­жительностьюжизни, достаточной для проявленияэффекторныхсвойств молекулы им­муноглобулина.

Этоозначает, что благодаря своимуникальным способностям антитела могутоказывать прямое или опосредованноевоздействие на молекулы антигена:

  1. нейтрали­зовать или маркировать антиген,

  2. вызвать его деструкцию или элиминацию.

Кпрямым эффектам антител относитсянейтрализация.Онадостигается путем связы­ванияи блокирования паратопом иммуног­лобулинаактивного центра биологически ак­тивноймолекулы, например, токсина, рецеп­тора,лекарственного препарата и пр.

Эффектимеет обратимыйхарактерв случае распада иммунногокомплекса и требует подключения другихмеханизмов иммунной защиты (фаго­цитоз,лизис).

На принципе нейтрализации основанмеханизм действия антитоксических,противовирусныхи многих других лечебных иммунныхсывороток.

Энзиматическоедействие антител также относитсяк прямым эффектам. Они связаны состабильной областью V-доменаL-цепи.Благодаряреликтовой протеазной или нуклеазной,имму­ноглобулиныспособны вызывать деструкцию молекулыантигена (например, расщепление отдельныхпептидов или ДНК).

Вбольшинстве случаев взаимодействиеан­тителс антигеном в организме не влечет засобойнепосредственно нейтрализациюбио­логическогодействия последнего, а также егоразрушениеили утилизацию. Прочно связы­ваясьс эпиопом, антитела «маркируют» моле­кулуантигена — обозначают его как мишеньдляфакторов элиминации или деструкции(фагоцитоз,лизис).

К непрямымэффектам относятся:

  • активация комплемента по классическо­му пути и индукция комплемент-опосредо­ванного лизиса чужеродных клеток; наилучшими свойствами обладает IgM(IgM>IgG3>IgGl);
  • запуск антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности
  • опосредование гиперчувствительности не­медленного типа, или I типа
  • индукция иммунного фагоцитоза, приво­дящая к элиминации любых форм антигена из организма.

Клеточно-опосредованныеэффекты имму­ноглобулиновреализуются благодаря экспрес­сиина мембране иммунокомпетентных клетокрецепторовк Fc-фрагментумолекулы имму­ноглобулина (FcR).Эти рецепторы являются трансмембраннымибелковыми молекулами и различаютсяпо специфичности и аффинности.

FcRвсегда специализирован к определенномуизотипутяжелой цепи молекулы Ig.Различают высокоаффинныеи низкоаффинные FcR.Первыемогут взаимодействовать с интакт-ноймолекулой иммуноглобулина, используяеев дальнейшем как ко-рецепторный фактор(базофилы,тучные клетки); вторые — связы­ваютсяс молекулой Igв составе иммунного комплекса.

Поэтому FcRназываютнепрямымииммунорецепторами.

Помимообладания эффекторными свойс­тва,антитела являются активными регуля­торамииммунореактивности. Так, Igслу­жатантигенспецифическими рецепторамиВ-лимфоцитов.Благодаря выраженной цито-фильности,они также выполняют функцию специфическихко-рецепторных факторов ба-зофилови тучных клеток (см. выше).

Согласнотеории «идиотип-антиидиотипи-ческоговзаимодействия», антитела, специ­фичныек идиотипическим антигенным де­терминантамIg,могут управлять силой анти­тельногоиммунного реагирования.

Активноеспецифическое связывание высо-коиммуногенныхэпитопов специфическими антителамиможет блокировать развитие какгуморального, так и клеточного иммунногоответа.Этот эффект используется в клиничес­койпрактике, например, для профилактикигемолитическойболезни новорожденных в результатерезус-конфликта.

Вместес тем антитела могут неспецифи­ческивзаимодействовать с молекулой анти­геназа счет неспецифической адсорбции илинизкоаффинногосвязывания. Это позволя­етантителам наряду с другими веществамиучаствовать в опсонизации антигена итаким образомнеспецифически ингибировать егобиологическоедействие.

Кнеспецифическим свойствам антителот­носитсятакже их способность захватывать ионынекоторых металлов — микроэлемен­товили тяжелых металлов, таких как ртутьи др.

Источник: https://studfile.net/preview/1575407/page:5/

АТ: определение, физико-химические свойства АТ. Аффинность, авидность АТ — FINDOUT.SU

Свойства антител.

Антитела – это белки животного происхождения, образуемые лимфоидными органами позвоночных при внедрении антигенов и способные вступать с ними в специфическое взаимодействие. Они отличаются особым строением и свойствами, входят в состав гамма-глобулиновой фрак­ции сыворотки крови и поэтому их называют иммуноглобулинами.  

Свойства антител: специфичность и ряд физико-химических особенностей.

Специфичность – способность вступать в реакцию только с тем антигеном, который вызвал их образование.

Физико-химические свойства; а) относительная термостабильность, б) относительная устой­чивость к действию протеаз, в) устойчивость к денатурации этанолом при 0-4°С, г) осаждаются без денатурации нейтральными солями (сульфатом аммония и др.). Эти свойства используются при получении иммуноглобулиновых препаратов.

Функциональная структура молекулы ИГ. Классы ИГ: основные характеристики, особенности строения. Функции в иммунном ответе. Секреторные ИГ.

АТ (иммуноглобулины) — специфические белки, которые образуются клетками лимфоидных органов и способны вступать в специфическую связь с АГ.

Структура АТ: состоит из четырех полипептидных цепей, связанных друг с другом дисульфидными мостиками. Две — длинные, посередине изогнутые (шарнир) — H-цепи, две — короткие – L-цепи.

Н-цепь у человека подразделяется на 5 типов: мю, гамма, альфа, дельта, ипсилон

L-цепь: каппа и лямбда.

Иммуноглобулины различных цепей содержат различный состав аминокислот, поэтому отличаются друг от друга.

YgG — составляет основнцю массу Иг. Легко проходит через плаценту, активно связывает растворимые АГ бактерий, экзотоксины и вирусы

YgM — появляется после иммунизации или антигенной стимуляции. Активирует фагоцитоз

YgA — два вида: сывороточный и секреторный. Отличаются друг от друга хим составом, выполняют различные функции

YgE — кожные чувствительные АТ, не проходят через плаценту, способны фиксироваться на различных органах и тканях. Играют важную роль в развитии ГНТ.

YgD — функция до конца не выяснена. Вызывает ряд аутоаллергенных поражений при заболевании щитовидной железы

Природа иммуноглобулинов. В ответ на введение антигена иммунная систе­ма вырабатывает антитела — белки, способные специфически со­единяться с антигеном, вызвавшим их образование, и таким образом участвовать в иммунологических реакциях. Относятся ан­титела к γ-глобулинам, т. е.

наименее подвижной в электричес­ком поле фракции белков сыворотки крови. В организме γ-глобулины вырабатываются особыми клетками — плазмоцитами. γ-глобулины, несущие функции антител, получили название иммуноглобули­нов и обозначаются символом Ig.

Следовательно, антитела — это иммуноглобулины, вырабатываемые в ответ на введение анти­гена и способные специфически взаимодействовать с этим же антигеном.

Функции. Первичная функция состоит во взаимодействии их активных центров с комплементарными им де­терминантами антигенов. Вторичная функция состоит в их способности:

• связывать антиген с целью его нейтрализации и элиминации из организма, т. е. принимать участие в формировании защи­ты от антигена;

• участвовать в распознавании «чужого» антигена;

• обеспечивать кооперацию иммунокомпетентных клеток (мак­рофагов, Т- и В-лимфоцитов);

• участвовать в различных формах иммунного ответа (фагоци­тоз, киллерная функция, ГНТ, ГЗТ, иммунологическая то­лерантность, иммунологическая память).

Структура антител.

Иммуноглобулины по структуре, антигенным и иммунобио­логическим свойствам разделяются на пять классов: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Иммуноглобулины М, G, А имеют под­классы. Например, IgG имеет четыре подкласса (IgG,, IgG2, IgG3, IgG4). Все классы и подклассы различаются по аминокис­лотной последовательности.

Молекулы иммуноглобулинов всех пяти классов состоят из полипептидных цепей: двух одинаковых тяжелых цепей Н и двух одинаковых легких цепей — L, соединенных между собой дисульфидными мостиками. Соответственно каждому классу иммуноглобулинов, т.е.

М, G, A, E, D, разли­чают пять типов тяжелых цепей: μ (мю), γ (гамма), α (альфа), ε (эпсилон) и Δ (дельта), различающихся по антигенности.

Легкие цепи всех пяти классов являются общими и бывают двух типов: κ (каппа) и λ (ламбда); L-цепи иммуноглобулинов различных классов могут вступать в соединение (рекомбинироваться) как с гомологичны­ми, так и с гетерологичными Н-цепями.

Однако в одной и той же молекуле могут быть только идентичные L-цепи (κ или λ). Как в Н-, так и в L-цепях имеется вариабельная — V область, в которой последовательность амино­кислот непостоянна, и константная — С область с постоянным набором аминокислот. В легких и тяжелых цепях различают NH2- и СООН-концевые группы.

Активные центры, или детерминанты, которые формиру­ются в V-областях, занимают примерно 2 % поверхности мо­лекулы иммуноглобулина. В каждой молекуле имеются две де­терминанты, относящиеся к гипервариабельным участкам Н-и L-цепей, т. е. каждая молекула иммуноглобулина может свя­зать две молекулы антигена. Поэтому антитела являются двух­валентными.

Типовой структурой молекулы иммуноглобулина является IgG. Остальные классы иммуноглобулинов отличаются от IgG дополнительными элементами организации их молеку­лы.

В ответ на введение любого антигена могут вырабатываться антитела всех пяти классов. Обычно вначале вырабатывается IgM, затем IgG, остальные — несколько позже.

Источник: https://findout.su/2x7220.html

51 – микробиология экзамен

Свойства антител.

Механизм взаимодействия антител с антигенами.Афинность и авидность. Нормальные, моноклональные, полные и неполные антитела.Свойства антител. Динамика антителообразования при первичном и вторичномответе.

Антиген — антитело реакция — специфическоевзаимодействие антител с соответствующими антигенами, в результате которогообразуются комплексы антиген — антитело (иммунные комплексы). Частоконечным результатом этой реакции является связывание токсинов, обездвиживаниевирулентных бактерий, нейтрализация вирусов.

 Реакция антиген — антитело протекает в две фазы, которыеразличаются между собой по механизму и скорости. Первая фаза —специфическое соединение активного центра антитела с соответствующими группамиантигена или гаптена.  Вторая —неспецифическая фаза, следующая за первой, — визуально наблюдаемаяреакция.

При взаимодействии антител с простыми гаптенами вторая фаза, какправило, отсутствует. При некоторых условиях, например в отсутствие солей,первая фаза может осуществиться, а вторая — нет. Первая фаза протекаетвсегда быстро, а вторая иногда очень медленно.

Соединение антигена с антителомобратимо; прочность соединения, называемая аффинитетом, может бытьколичественно измерена с помощью определения константы ассоциации. Существуеттакже термин авидности антител, который употребляется для описания суммарнойсилы взаимодействия поливалентного антитела с полидетерминантным антигеном.

Впроцессе взаимодействия с АГ участвует антигенсвязывающий центр -паратоп, которыйлокализован в Fab-фрэгменте. AT взаимодействует не со всей молекулой АГ сразу, а с ееантигенной детерминантом -эпитопом. AT отличает специфичность взаимодействия-способность связываться со строго определенной антигенной детерминантой.

Важное значение имеют особенностиAT и АГ и условия, в которых происходит ихвзаиютмодействие АГ+АТ=ИК . Силы удерживающие ИК- водородные связи,электро-статическое и гидрофобное взаимодействие, Ван-дервальсовы силы.

Посравнению с ковалентными связями сипы нековалентного межмолекупярноговзаимодействия по отдельности весьма слабы, но при большом числе слабыхвзаимодействий суммарная энергия связывания получается значительной. Силанековалентной связи зависит прежде всего от расстояния между взаимодействующимихимическими группами.

 Взаимодействие антитела с молекулой антигенасопровождается, в свою очередь, изменениями пространственной структурыантигена.

Так, метмиоглобин превращается в апомиоглобин в результатекомплексообразования с антителом, направленным к апомиоглобину, а лишеннаяактивности b-галактозидаза — в активный фермент в результате реакции сантителами к активной форме b-галактозидазы. Таким образом, при взаимодействииантигена с антителом оба соединения оказывают взаимное влияние на собственнуюпространственную конформацию. Возникающие конформационные изменения имеютобратимый характер.

Извлеченные из иммунныхкомплексов антитела сохраняют антигенсвязывающую активность и не отличаются похимическим и физическим свойствам от нативных антител.  Характер реакций,протекающих во второй фазе А. — а. р.

, определяется в значительной мерефизическими свойствами антигена и проявляется в виде нескольких основныхфеноменов (агглютинации, нейтрализации токсинов и преципитации).  Феномен агглютинации заключается в том, чтомикроорганизмы, животные клетки или другие корпускулярные антигенные частицы,находящиеся во взвеси, под влиянием антител склеиваются между собой.

Реакцияагглютинации нашла широкое применение для определения групп крови человека,резус-фактора, количественного определения антител и антигенов.   Реакциянейтрализации токсинов основана на свойствах антитоксинов (антител противтоксинов), которые, соединяясь с соответствующими токсическими веществами,нейтрализуют их.

Феномен преципитации заключается в образовании нерастворимыхкомплексов антиген — антитело в результате соединения растворимогоантигена со специфическими антителами и выпадании этого комплекса в осадок.

.Свойства AT

•  Аффинность AT – прочность связи одного антигенсвязывающвгоцентра с индивидуальным эпитюпом АГ. Зависит от степени пространственногосоответствия (комплементарности) структуры антигеисвязывающего центра иэпитопа.

Наибольшим аффинитетом обладают моноклональные AT, наименьшим — нормальные AT. Аффинность антител существенно меняется в процессеиммунного ответа в связи с селекцией наиболее специфичных клонов В- лимфоцитов.

•     Авидность AT-прочность связывания AT и АГ-суммарная сила.Определяется аффинностью и числом антигенсвязывающих центров. При равнойаффинности наибольшей авидностью обладают антитела класса М, тк они имеют 10антигенсвязывающих центров

ПоливалентностьАГ и AT существенна усиливает прочость их соединения,поскольку для диссоциации ИК необходим разрыв сразу всех связей Применительно кфизиологическим условиям более адекватно рассматривать авидность а неаффитность AT, тк природные АГ поливалентны

  – специфичность, т. е. способность вступатьво взаимодействие с антигеном, аналогичным тому, который индуцировал (вызвал)их образование;

Моноклональныеантитела — антитела, вырабатываемые иммунными клетками, принадлежащими к одномуклеточному клону, то есть произошедшими из одной плазматической клетки-предшественницы.

Моноклональныеантитела могут быть выработаны на почти любое вещество (в основном белкии полисахариды), которое антитело будет специфическисвязывать. Они могут быть далее использованы для детекции(обнаружения) этоговещества или его очистки. Моноклональные антитела широко используются в биохимии, молекулярной биологии и медицине.

В случае их использования в качестве лекарства егоназвание оканчивается на -mab (от английского «monoclonal antibody»).

Антитела неполные

Ат, реагирующие с Аг однимпаратопом, в результате чего образования преципитата не происходит (исходя изэтого, их еще называют непреципитирующими). По структуре не отличаютсяот полных Ат. Предварительная инкубация Аг с Ат. н. приводит к потереспособности Аг взаимодействовать с полными Ат, в том числе давать обычныесерол.

реакции. Поэтому Ат н. называют еще блокирующими. В частности, Атн. могут блокировать соединение аллергена с адсорбированными на тучных клеткахIgE и тем самым предупреждать развитие анафилаксии или атопии. Выявляют Ат н. спомощью прямой или непрямой реакции Кумбса (см.), блокирующей пробы ииммуноферментным методом.

антитела полные- Антитела, обусловливающие при взаимодействии с антигеном in vitro видимые серологические реакцииагглютинации, преципитации, связывания комплемента.

Антитела нормальные (естественные) – Ат против Аг, попадание к-рых в организм невероятноили не отмечено. Первая группа Ат н. – это изоантитела, напр., изогемагглютинины,присутствие к-рых легко объяснимо. Вторая группа – это Ат н. против бактер. Аги Аг различных животных и растений.

Механизм синтеза Ат н. рассматриваемоготипа не ясен. Предполагается, что они могут быть результатом бытовойиммунизации, иммунизации гетерофильными Аг, спонтанного синтеза. Обнаруживаютсяне у всех людей, в низком титре, относятся к классу IgG. Антимикробные Ат н.

выполняют защитную функцию

Если организм впервые встречается с Аг, то развиваетсяпервичный иммунный ответ, а при повторном контакте — вторичный ответ 

Первичный иммунныйответ. Появлению антител ( АТ )предшествует латентный период продолжительностью 3~5 сут. В это времяпроисходит распознавание Аг и образование клонов плазматических клеток. Затемнаступает логарифмическая фаза, соответствующая поступлению антител ( АТ) в кровь; её продолжительность — 7-15 сут.

Постепенно титры антител ( АТ) достигают пика и наступает стационарная фаза, продолжительностью 15-30 сут.Её сменяет фаза снижения титров AT, длящаяся 1-6 мес. В основу пролиферацииклеток-продуцентов AT заложен принцип селекции.

В динамике антителообразованиятитры высокоаффинных AT постепенно нарастают: после иммунизации аффинность AT кАг постоянно увеличивается. Первоначально образуются IgM, но постепенно их образованиеуменьшается и начинает преобладать синтез IgG.

Так как переключение синтезов отIgM к IgG не меняет идиотипа AT (то есть его специфичность по отношению кконкретному Аг), то оно не связано с клональной селекцией. Особенностипервичного ответа — низкая скорость антитело -образования и появлениесравнительно невысоких титров AT.

Вторичный иммунныйответ. После антигенной стимуляциичасть В- и Т-лимфоцитов циркулирует в виде клеток памяти. Особенностивторичного иммунного ответа — высокая скорость антителообразования, появлениемаксимальных титров антител ( АТ ) и длительное (иногдамноголетнее) их циркулирование.

Основные характеристики вторичного имунного ответа:
образование антител ( АТ ) индуцируется значительно меньшими дозамиАг;
индуктивная фаза сокращается до 5-6 ч;
среди антител ( АТ ) доминируют IgG с большой аффинностью, пик ихобразования наступает раньше (3-5 сут);
Антитела ( АТ ) образуются в более высоких титрах и циркулируют ворганизме длительное время. 

Источник: https://www.sites.google.com/site/mikrobiologiaekzamen/51

Виды антител и их функции в организме

Свойства антител.

Антителами, или иммуноглобулинами называется особые вид белков, которые продуцируются плазматическими клетками иммунной системы, В, Т и NK-лимфоцитами. Эти белки обеспечивают клеточно-гуморальный иммунитет, защищая клетки и межклеточное пространство от повреждения чужеродными микроорганизмами или токсинами, поступившими из окружающей среды или образовавшимися внутри организма.

В теле человека иммуноглобулины присутствуют в крови, лимфе, вырабатываемых железами секретах. Общая численность антител ― от 1 до 100 миллиардов. Такое огромное количество является необходимостью. Ведь бактерии и вирусы размножаются с огромной скоростью, а разновидностей вредных факторов, ежедневно атакующих организм человека, существует множество.

Строение и функции иммуноглобулинов

Молекула АТ состоит из двух частей ― пептидной и полисахаридной. Они соединены ковалентной связью, то есть имеют в «общем пользовании» несколько электронов.

Антитело имеет открытые для контакта с другими молекулами, так называемые активные, участки.

Связываясь с вирусом или бактерией, эта белковая частица блокирует микроорганизм, препятствует размножению, нейтрализует токсические продукты его жизнедеятельности.

Немного истории

Особый вид пептидных соединений, который получил название иммуноглобулинов, был открыт в конце 19 века учеными Берингом и Кисато. Эти вещества были обнаружены в крови животных после заражения их дифтерийной палочкой, и обладали способностью уничтожать сам вирус, а также нейтрализовать выделенные им токсины.

Иммуноглобулины наделены способностью:

  • распознавать чужеродные для организма вещества;
  • образовывать с ними комплексы;
  • разрушать связанные агенты и эвакуировать их остатки;
  • обеспечивать стойкую, часто пожизненную защиту от повторного инфицирования: при попадании внутрь организма «знакомого» возбудителя инфекции, иммунная система уже имеет наготове сформированную при его прошлом нашествии специализированную «бригаду ликвидаторов».

Виды иммуноглобулина

Антитела действуют строго избирательно, против каждого вредоносного фактора ― токсина, бактерии, вируса или глистой инвазии вырабатываются отдельный вид защитного белка. Это уникальное качество очень важно, поскольку некоторые микроорганизмы, к примеру, папилломавирус или вирус гриппа, способны к мутациям.

Прицельно поражая только инфекционного агрессора, антитела не повреждают нормальные клетки организма, в отличие от антибиотиков, которые уничтожают также полезную микрофлору, оказывая общее токсическое действие на организм и вызывая резкое падение иммунитета. Все иммуноглобулины подразделяют на несколько классов, которые отличаются набором аминокислот, строением и функциями.

G (Ig G)

АТ класса G содержатся в тканях большинства органов, вырабатываясь при повторном вторжении возбудителя в организм. Количество этих специфических белков составляет почти ¾ всех иммуноглобулинов. К функциям IgG относятся:

  • способность проникать сквозь плаценту, обеспечивая организму плода иммунитет;
  • участие в иммунном ответе и его регулировке;
  • участие в активации так называемого комплемента ― каскадного вида иммунной реакции, когда защитные белки вырабатываются последовательными сериями;
  • обеспечение процессов фагоцитоза ― разрушения патогенов и их эвакуации из организма.

IgA

Эта группа АТ составляет около 15% от общего количества. Иммуноглобулины А блокируют бактерии и вирусы, а также нейтрализуют выделяемые патогенными микроорганизмами токсины. Они действуют против первичных патогенных факторов, то есть «воюют» с новыми, ранее незнакомыми, возбудителями.

Антитела А находятся на слизистых оболочках мочеполовых путей, системы пищеварения, органов дыхания, содержатся в жидких средах ― слюне, желудочном соке, слезах, вагинальных выделениях, и поэтому эффективно работают против возбудителей ЗППП. Особенно ценным источником иммуноглобулинов IgA служит материнское молоко, обеспечивающее защиту организма ребенка от инфекций в первые месяцы жизни.

IgЕ

Численность этих иммуноглобулинов составляет около 2% от общего количества, основное место локализации ― открытые для внешнего воздействия слизистые оболочки. АТ группы Е служат медиатором (посредником) процессов быстрых иммунных реакций при повторном контакте с внешними или внутренними аллергенами.

При наличии в организме большого количества возбудителя именно иммуноглобулины Е способствуют развитию анафилактического шока ― неадекватной иммунной реакции на внешний или внутренний раздражитель.

IgD

Количество антител этого типа в организме человека невелико, не больше 0,2%. Они играют важную роль в формировании специализированных лимфоцитов: иммуноглобулины D первыми распознают антигены, и передают сигнал об их наличии иммунной системе.

IgM

Антитела М содержатся в крови, образуются при первичном попадании в организм возбудителя, отвечают за включение механизма противомикробной защиты. Комплементарность (способность связывать антигены) у иммуноглобулинов М намного выше, чем у антител других типов.

К этому типу принадлежат:

  • холодовые агглютинины, вызывающие агрегацию (слипание) эритроцитов под воздействием низких температур;
  • агглютинины крови, вызывающие ее сворачивание при попадании клеток несовместимой группы крови;
  • антитела против пиогенных (гноеродных) бактерий ― стрептококка, стафилококка, гонококка.

О чем говорит уровень антител, нормы

Количество образовавшихся в организме защитных белков того или иного вида может служить показателем состояния здоровья: уровня иммунитета, наличия инфекционного заболевания. Анализ на АТ позволяет выявить:

  • столбняк;
  • сифилис;
  • гепатит;
  • дифтерию;
  • лептоспироз;
  • хламидиоз;
  • уреаплазмоз;
  • микоплазмоз;
  • вирус иммунодефицита человека;
  • вирус Эпштейна-Барр;
  • вирус герпеса (в том числе самую опасную его разновидность цитомегаловирус);
  • глистные инвазии.

Наиболее значимыми для диагностики являются иммуноглобулины IgA, IgG и IgM, количество которых при заболеваниях резко изменяется.

  • Уровень иммуноглобулина А превышает норму при хронических вирусных или бактериальных инфекциях, а также заболеваниях аутоиммунной природы. Снижение количества антител А наблюдается при заболеваниях лимфатической и кровеносной системы, атопическом дерматите. В норме содержание IgA должно составлять: у детей до 12 лет 0,15÷2,5 г/л, у взрослых – 0,4÷3,5 г/л. Уровень IgA после успешно проведенного лечения обычно снижается до нормального, если этого не случилось, говорят о хронической форме заболевания или реинфекции (повторном заражении).
  • Его показатель может быть повышен при хронических инфекционных, аутоиммунных и паразитарных заболеваниях, печеночных патологиях. Рост количества иммуноглобулинов G происходит через 2-3 недели после начала заболевания. Норма IgG составляет: для детей до года 3,91÷17,37 г/л; для взрослых 5,52 ÷16,31 г/л. Низкий уровень IgG может быть также следствием мышечной дистрофии или злокачественного заболевания крови.

Уровень иммуноглобулинов G остается повышенным и после выздоровления. Если, к примеру, результат анализа показал наличие антител IgG к вирусам герпеса, трихомониаза или уреаплазмоза, но антитела IgM, которые служат признаком текущей инфекции, не обнаружены, это говорит о ранее перенесенном заболевании, к возбудителю которого уже выработан иммунитет.

  • Уровень антител M превышает норму при острых воспалительных заболеваниях, в том числе ЗППП, негенитальных паразитарных инфекциях, пневмонии, бронхите, болезнях ЖКТ, некоторых патологиях кроветворной системы (лейкозе, геморрагическом диатезе, миеломной болезни). Норма IgM в сыворотке крови у детей до года 0,06÷0,21 г/л, у взрослых женщин 0,33÷2,93 г/л, у мужчин 0,22÷2,40 г/л. Концентрация защитных белков М возрастает вскоре после начала заболевания, достигая пиковой величины примерно через 1 – 4 недели.

Анализы на антитела

Биоматериалом для анализа могут быть:

  • Мазок. Это безболезненная атравматичная процедура. Ватным тампоном снимается часть эпителия слизистой оболочки ротовой полости, горла, уретры, влагалища, цервикального канала матки или заднепроходного канала.
  • Кровь. Для проведения большинства анализов на антитела используется кровь из вены, так как ее насыщенность форменными элементами и антигенами больше, чем в крови, взятой из капилляра при заборе из пальца. Кровь берут с помощью иглы, из локтевой вены.
  • Моча или сперма. Могут служить материалом при проведении анализа по методике ПЦР. Чтобы обеспечить достоверность результата, сбор мочи или семенной жидкости следует проводить в стерильную емкость непосредственно перед сдачей на анализ.
  • Другие варианты. Иногда для проведения исследования используют спинномозговую жидкость, биопаты желудка или кишечника, ткань стекловидного тела глаза, плодные воды.

При проведении дифференциальной диагностики анализ на АТ проводится для каждой из предполагаемых инфекций.

Так, при обследовании репродуктивной функции могут назначить анализ на антитела к женскому гормону хорионическому гонадотропину или на антиспермальные АТ, блокирующие способность сперматозоидов к оплодотворению.

При беременности также обязательно проводится исследование на АТ к резус-фактору, этот вид иммуноглобулинов вырабатывается в организме матери в случае несовместимости ее крови с кровью плода.

Существуют качественные и количественные методы анализов на антитела. Первые называются тестами и дают информацию о наличии в организме инфекции, вторые определяют уровень иммуноглобулинов. В настоящее время применяются три основные методики определения иммуноглобулинов, для получения наиболее достоверной и полной информации они могут использоваться комплексно.

ПЦР

С помощью метода полимеразной цепной реакции можно обнаружить наличие единичных экземпляров бактерий или вирусов, определить их вид и количество. В основе метода ПЦР лежит поэтапное клонирование возбудителя, количество микроорганизмов возрастает в геометрической прогрессии, после чего они идентифицируются.

Результаты анализа будут готовы через 5 часов, его точность в обнаружении возбудителя почти стопроцентна. Недостатком методики служит возможность получения ложноположительного результата. Это может случиться, если заболевание уже вылечено, но в организме остались клетки необновленного эпителия, которые система и будет клонировать .

ИФА (иммуноферментный анализ)

Иммуноферментный анализ позволяет выявить антитела различных видов и определить их титр, на основании чего делается вывод о заболевании, а также о форме его протекания.

  • Высокий уровень IgM и отсутствие IgG, IgA говорят об острой фазе заболевания инфекционной природы.
  • Положительные результаты на антитела A, M, G указывают на рецидив хронической инфекции.
  • Для периода ремиссии хронического заболевания характерны высокий титр иммуноглобулинов G и А при отсутствии IgM.
  • Об иммунитете, сформировавшемся после заболевания или прививки, может свидетельствовать отсутствие иммуноглобулинов вида A, M при положительной реакции на антитела G.

РИФ

Серологический метод экспресс-диагностики, основанный на явлении флюоресценции, считается наиболее информативным для обнаружения антител, поскольку он обладает высокой чувствительностью и не дает ложноположительных или ложноотрицательных результатов.

Для идентификации комплекса антиген–антитело используется реакция непрямой иммунофлюоресценции ― РНИФ. При проведении качественного анализа используют диагностический комплекс антиген-антитело, полученный из обработанной флюорохромом сыворотки крови животных.

Источник:

Антитела (иммуноглобулины)

Антитела или иммуноглобулины – это растворимые гликопротеины человека и теплокровных животных, присутствующие в сыворотке крови (составляют около 30% всех белков сыворотки крови), тканевой и других жидкостях или на мембране некоторых типов клеток (В-лимфоциты) и участвующие в распознавании и нейтрализации чужеродных объектов (антигенов), например, бактерий и вирусов. Иммуноглобулины специфично распознают антигены, связываясь с определённым эпитопом – характерным фрагментом поверхности или линейной аминокислотной последовательностью антигена. Впервые они были обнаружены в 1890 г. Берингом и Китасато. Различают поликлональные (производятся разными клетками) и моноклональные (потомки одной клетки) антитела.

К свойствам антител относят:

  • аффинность – сродство к антигену, сила взаимодействия антитела с антигеном. Определяется через KA или KD. Высокоаффинные антитела имеют KD ≈ 109-1011 M-1
  • специфичность – взаимодействие антитела с определенным эпитопом антигена
  • бифункциональность – распознавание и связывание антигена, и выполнение эффекторных функций

В связи с этим, антитела, выполняющие антиген-распознающую, антиген-связывающую и ряд эффекторных функций, являются важнейшим фактором специфического гуморального иммунитета (Табл.1).

Табл.1. Классификация антител млекопитающих в зависимости от выполняемых эффекторных функций, строения и аминокислотного состава тяжёлых цепей.

Виды антител и их синтез

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.

Источник: https://dp3.ru/serdtse/vidy-antitel-i-ih-funktsii-v-organizme.html

Books-med
Добавить комментарий