Иммуноглобулин и иммунитет

Иммуноглобулин и иммунитет

Èììóíîãëîáóëèíû—ýòî ïðîäóêòû äèôôåðåíöèðîâàííûõ Â-êëåòîê, îñóùåñòâëÿþùèå ãóìîðàëüíîå çâåíî èììóííîãî îòâåòà. Èõ ïåðâîñòåïåííûå ôóíêöèè ñîñòîÿò â ïðèñîåäèíåíèè ê àíòèãåíó (òîêñèíó, ìèêðîáó, ïàðàçèòó èëè äðóãîìó ÷óæåðîäíîìó âåùåñòâó) è èíàêòèâàöèè èëè óäàëåíèè åãî èç îðãàíèçìà. Ñòðóêòóðíûå îñíîâû ôóíêöèé ìîëåêóë èììóíîãëîáóëèíîâ è îðãàíèçàöèè èììóíîãëîáóëèíîâûõ ãåíîâ äàëè âîçìîæíîñòü ïî-íîâîìó âçãëÿíóòü íà ðîëü àíòèòåë â íîðìàëüíîì ïðîòåêòèâíîì èììóíèòåòå, ïðè îïîñðåäîâàíèè èììóíîçàâèñèìûõ ïîâðåæäåíèé èììóííûìè êîìïëåêñàìè è îáðàçîâàíèè àóòîàíòèòåë ïðîòèâ äåòåðìèíàíò õîçÿèíà.

Áàçèñíàÿ ñòðóêòóðà âñåõ íììóíîãëîáóëèíîâ âêëþ÷àåò äâå òÿæåëûå è äâå ëåãêèå öåïè (ðèñ. 62-4). Èçîòèï èììóíîãëîáóëèíîâ îïðåäåëÿåòñÿ òèïîì èìåþùèõñÿ òÿæåëûõ è ëåãêèõ öåïåé. IgG è IgA ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà ñóáêëàññû (IgGI, IgG2, lgG3 è IgG4; IgAl è IgA2), ÷òî îñíîâàíî íà ñóùåñòâîâàíèè ñïåöèôè÷åñêèõ àíòèãåííûõ äåòåðìèíàíò â òÿæåëûõ öåïÿõ. Õàðàêòåðèñòèêè èììóíîãëîáóëèíîâ ÷åëîâåêà â îáùåì âèäå ïðèâåäåíû â òàáë. 62-3. ×åòûðå öåïè ñîåäèíåíû ìåæäó ñîáîé êîâàëåíòíûìè äèñóëüôèäíûìè ñâÿçÿìè. Êàæäàÿ öåïü âêëþ÷àåò â ñåáÿ âàðèàáåëüíóþ (V) è êîíñòàíòíóþ (Ñ) îáëàñòè (òàêæå íàçûâàåìûå äîìåíàìè), ñîñòîÿùèå èç ãîìîëîãè÷íûõ åäèíèö äëèíîé â 110 àìèíîêèñëîò. Ó ëåãêèõ öåïåé èìååòñÿ îäíà âàðèàáåëüíàÿ (VL) è îäíà êîíñòàíòíàÿ (CL) îáëàñòè; ó òÿæåëûõ æå öåïåé — îäíà âàðèàáåëüíàÿ îáëàñòü (VH) è òðè èëè ÷åòûðå êîíñòàíòíûå îáëàñòè (ÑÍ), ÷òî çàâèñèò îò èçîòèïà èììóíîãëîáóëèíà. Êàê ñëåäóåò èç íàçâàíèÿ, êîíñòàíòíûå îáëàñòè ïîñòðîåíû èç ãîìîëîãè÷íûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé è èìåþò îäíó è òó æå îáùóþ ñòðóêòóðó äëÿ âñåõ öåïåé îäíîãî è òîãî æå èçîòèïà è ñóáêëàññà. Êîíñòàíòíûå îáëàñòè âîâëå÷åíû â îñóùåñòâëåíèå ìîëåêóëàìè èììóíîãëîáóëèíîâ èõ áèîëîãè÷åñêèõ ôóíêöèé. ÑÍ2-äîìåí IgG è ÑÍ4-äîìåí IgM ïðèíèìàþò ó÷àñòèå â ôèêñàöèè êîìïîíåíòîâ êîìïëåìåíòà, ÑÍ-îáëàñòü êàðáîêñèëüíîãî êîíöà ìîëåêóëû IgG, Fc-ôðàãìåíò (ñì. ðèñ. 62-4), ïðèñîåäèíÿåòñÿ ê ïîâåðõíîñòíûì Fc-ðåöåïòîðàì ìàêðîôàãîâ, ÁÃË, Â-êëåòîê, íåéòðîôèëîâ è ýîçèíîôèëîâ.

Òàáëèöà 62-2. Ìåäèàòîðû, îñâîáîæäàåìûå èç òó÷íûõ êëåòîê è áàçîôèëîâ

Ìåäèàòîð

Äåéñòâèÿ

Ãèñòàìèí

Ñîêðàùåíèÿ ãëàäêèõ ìûøö, ïîâûøåííàÿ ïðîíèöàåìîñòü ñîñóäîâ

Ìåäëåííî ðåàãèðóþùàÿ ñóáñòàíöèÿ àíàôèëàêñèè (SRSA) ëåéêîòðèåí D4

Ñîêðàùåíèÿ ãëàäêèõ ìûøö

Ýîçèíîôèëüíûé õåìîòàêñè÷åñêèé ôàêòîð àíàôèëàêñèè (ECF-A)

Õåìîàòòðàêöèÿ ýîçèíîôèëîâ

Òðîìáîöèòàêòèâèðóþùèé ôàêòîð

Àêòèâàöèÿ òðîìáîöèòîâ ê ñåêðåöèè ñåðîòîíèíà è äðóãèõ ìåäèàòîðîâ

Íåéòðîôèëüíûé õåìîòàêñè÷åñêèé ôàêòîð (NCF)

Õåìîàòòðàêöèÿ íåéòðîôèëîâ

Ëåéêîòàêñè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü (ëåéêîòðèåí  4 )

Õåìîàòòðàêöèÿ íåéòðîôèëîâ

Ãåïàðèí

Àíòèêîàãóëÿíò

Áàçîôèëüíûé êàëëèêðåèí àíàôèëàêñèè (ÂÊ-À)

Ðàñùåïëåíèå êèíèíîãåíà äëÿ îáðàçîâàíèÿ áðàäèêèíèíà

Òàáëèöà 62-3. Õàðàêòåðèñòèêè èììóíîãëîáóëèíîâ ÷åëîâåêà

 Èçîòîï

Ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà

Òÿæåëàÿ öåïü

Ëåãêàÿ öåïü

Ñðåäíèé óðîâåíü â ñûâîðîòêå ó âçðîñëûõ. (ì ã/äë)

Ïåðèîä ïîëóæèçíè (äíè)

Àêòèâàöèÿ êîìïëåìåíòà

Ïðèñîåäèíåíèå ê êëåòêàì ÷åðåç Fc-ôðàãìåíò

Äðóãèå áèîëîãè÷åñêèå ñâîéñòâà

êëàññè÷åñêèé ïóòü

àëüòåðíàòèâíûé ïóòü

IgG

150000

g1, g2, g3, g4

Ê èëè g

1 250±300

23,0

IgGI, IgG2, IgG3 —äà; lgG4 — íåò

IgGI, IgG2, IgG3 — äà; lgG4 — íåò

Ìàêðîôàãè, íåéòðîôèëû, ýîçèíîôèëû, áîëüøèå ãðàíóëÿðíûå ëèìôîöèòû

Ïåðåõîä ÷åðåç ïëàöåíòó

IgM

190000 (950000)

m

Ê èëè l

125±50

5,1

Äà

Íåò

Ëèìôîöèòû

Ïåðâè÷íûé èììóííûé îòâåò, ðåâìàòîèäíûé ôàêòîð

IgA

160000 (385 000)2

a1 , a2

Ê èëè l

210±50

5,8

Íåò

Äà

Ëèìôîöèòû

Àíòèòåëà â ñåêðåòàõ ñëèçèñòûõ îáîëî÷åê

 

IgD

175000

d

Ê èëè l

4

2,8

Íåò

Äà

Íå èìååòñÿ

Ïåðâè÷íàÿ ïîâåðõíîñòíàÿ ìîëåêóëà ëèìôîöèòîâ

IgE

190000

e

Ê èëè l

0,03

2,5

Íåò

Äà

Òó÷íûå êëåòêè, áàçîôèëû

Îïîñðåäóåò àíàôèëàêñèþ, àëëåðãèþ

IgM íàõîäèòñÿ â öèðêóëÿöèè â âèäå ïåíòàìåðíîé ìîëåêóëû. 2 Ñåêðåòîðíûé IgA ÿâëÿåòñÿ äèìåðîì.

Èç: D. J. Jeske, J. D. Capra. Immunoglobulin: Structure and Function. — In: Fiindumental

Ðèñ. 62-4. Ñõåìàòè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà ìîëåêóëû èììóíîãëîáóëèíà G (IgG)

Àíòèòåëîñâÿçûâàþùàÿ îáëàñòü (Fab) ìîëåêóëû ïðåäñòàâëåíà âàðèàáåëüíûìè îáëàñòÿìè (VL è VH) ñ ðàñïîëîæåííûìè â íèõ ãèïåðâàðèàáåëüíûìí ó÷àñòêàìè ñ ÷ðåçìåðíî âûñîêèì ðàçíîîáðàçèåì ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, áëàãîäàðÿ ÷åìó àíòèãåíñâÿçûâàþùèé ó÷àñòîê ÿâëÿåòñÿ óíèêàëüíûì äëÿ êàæäîé èììóíîãëîáóëèíîâîé ìîëåêóëû. Èäèîòèï—ýòî ñïåöèôè÷åñêèé ðåãèîí Fab—÷àñòü ìîëåêóëû èììóíîãëîáóëèíà, ê êîòîðîìó ïðîèñõîäèò ïðèñîåäèíåíèå àíòèãåíà. Àíòèòåëà ïðîòèâ èäèîïàòè÷åñêîãî ó÷àñòêà àíòèòåëüíîé ìîëåêóëû íàçûâàþòñÿ àíòèèäèîòèïè÷åñêèìè. Ïðè îáðàçîâàíèé àíòèèäèîòèïè÷åñêèõ àíòèòåë in vivo â òå÷åíèå ðàçâèòèÿ íîðìàëüíîãî Â-êëåòî÷íîãî èììóííîãî îòâåòà ìîæåò ãåíåðèðîâàòüñÿ îòðèöàòåëüíûé (èëè âûêëþ÷àþùèé) ñèãíàë, çàñòàâëÿþùèé Â-êëåòêè ïðåêðàùàòü èõ ïðîäóêöèþ (ñì. íèæå).

IgG ñîñòàâëÿþò îêîëî 75% âñåõ èììóíîãëîáóëèíîâ ñûâîðîòêè. ×åòûðå IgG-ñóáêëàññà íóìåðóþòñÿ â çàâèñèìîñòè îò èõ ñîäåðæàíèÿ â ñûâîðîòêå: IgG1 îáíàðóæèâàåòñÿ â íàèáîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ, a IgG4 — â íàèìåíüøèõ. Êëèíè÷åñêàÿ çíà÷èìîñòü ðàçíûõ ñóáêëàññîâ IgG ñîñòîèò â èõ ðàçëè÷íîé ñïîñîáíîñòè ïðèñîåäèíÿòüñÿ ê ìàêðîôàãàëüíûì è íåéòðîôèëüíûì ðåöåïòîðàì è àêòèâèðîâàòü êîìïëåìåíò (òàáë. 62-3). Êàê ïðàâèëî, IgG-àíòèòåëà âûðàáàòûâàþòñÿ ïîñëå ïîâòîðíîé âñòðå÷è îðãàíèçìà ñ àíòèãåíîì (âòîðè÷íûé èììóííûé îòâåò). Èç âñåõ èçîòèïîâ èììóíîãëîáóëèíîâ òîëüêî IgG ñïîñîáåí ïðîõîäèòü ÷åðåç ïëàöåíòó.  íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ IgM íàõîäèòñÿ â öèðêóëÿöèè â âèäå öåíòàìåðà (ìîë. ì àññà 950000), ñîñòîÿùåãî èç ìîíîìåðîâ ñ ìîë. ìàññîé 160000, ñîåäèíåííûõ ìåæäó ñîáîé òàê íàçûâàåìûìè j-öåïÿìè, íåèììóíîãëîáóëèíîâûìè ìîëåêóëàìè ñ ìîë. ìàññîé 15000, êîòîðûå òàêæå îêàçûâàþò âîçäåéñòâèå íà ïîëèìåðèçàöèþ ìîëåêóë IgA. IgM — ýòî ïåðâûé èììóíîãëîáóëèí, ïîÿâëÿþùèéñÿ ïðè èììóííîì îòâåòå (ïåðâè÷íûé àíòèòåëüíûé îòâåò), è ÿâëÿåòñÿ ïåðâîíà÷àëüíûì òèïîì àíòèòåë, âûðàáàòûâàåìûõ íîâîðîæäåííûìè. Ìåìáðàííûé IgM â ìîíîìåðíîé ôîðìå òàêæå ôóíêöèîíèðóåò â âèäå ãëàâíîãî ðåöåïòîðà äëÿ àíòèãåíà íà ïîâåðõíîñòè çðåëîé Â-êëåòêè. IgM — âàæíûé êîìïîíåíò èììóííûõ êîìïëåêñîâ ïðè àóòîèììóííûõ çàáîëåâàíèÿõ. Íàïðèìåð, IgM-àíòèòåëà ïðîòèâ IgG-ìîëåêóë (ðåâìàòîèäíûå ôàêòîðû) âûÿâëÿþòñÿ â âûñîêèõ òèòðàõ ïðè ðåâìàòîèäíîì àðòðèòå, äðóãèõ êîëëàãåíîâûõ çàáîëåâàíèÿõ è íåêîòîðûõ èíôåêöèîííûõ áîëåçíÿõ (ïîäîñòðûé áàêòåðèàëüíûé ýíäîêàðäèò). IgM-àíòèòåëà ïðèñîåäèíÿþò Ñ 1-êîìïîíåíò êîìïëåìåíòà ÷åðåç ÑÍ4-äîìåí è, òàêèì îáðàçîì, ïðåäñòàâëÿþò ìîùíûé àêòèâàòîð êîìïëåìåíòà. IgA ñîñòàâëÿþò òîëüêî 10—15% îò îáùåãî ñîäåðæàíèÿ ñûâîðîòî÷íûõ èììóíîãëîáóëèíîâ, îäíàêî ýòî ïðåîáëàäàþùèé êëàññ èììóíîãëîáóëèíîâ â ñåêðåòàõ ýêçîêðèííûõ æåëåç (ñëåçû, ñëþíà, íîñîâûå ñåêðåòû, æèäêîñòü æåëóäî÷íî-êèøå÷íîãî òðàêòà è æåíñêîå ìîëîêî). Òàì îí íàõîäèòñÿ â âèäå ñåêðåòîðíîãî IgA (sIgA), ïîëèìåðà, ñîñòîÿùåãî èç äâóõ IgA-ìîíîìåðîâ, ñîåäèíåííûõ J-öåïüþ, è ãëèêîïðîòåèíà, îáîçíà÷àåìîãî êàê ñåêðåòîðíûé êîìïîíåíò.

 ñûâîðîòêå èç äâóõ IgA-ñóáêëàññîâ (IgAl è IgA2) îáíàðóæèâàåòñÿ â îñíîâíîì IgAl, à äëÿ ñåêðåòîâ õàðàêòåðíî ïðåîáëàäàíèå IgA2. IgA ôèêñèðóåò êîìïëåìåíò ÷åðåç àëüòåðíàòèâíûé ïóòü è ó ÷åëîâåêà îáëàäàåò âûðàæåííîé ïðîòèâîâèðóñíîé àêòèâíîñòüþ, ïðåïÿòñòâóÿ ïðèêðåïëåíèþ âèðóñà ê ýïèòåëèàëüíûì êëåòêàì äûõàòåëüíîãî è æåëóäî÷íî-êèøå÷íîãî òðàêòîâ. IgD îáíàðóæèâàåòñÿ â ñûâîðîòêå â ñëåäîâûõ êîëè÷åñòâàõ (ñì. òàáë. 62-3) è íàðÿäó ñ IgM ÿâëÿåòñÿ ãëàâíûì ðåöåïòîðîì äëÿ àíòèãåíà íà ïîâåðõíîñòè Â-êëåòîê. Èìåþùèéñÿ â ñûâîðîòêå â î÷åíü íèçêèõ êîíöåíòðàöèÿõ (ñì. òàáë. 62-3) IgE ïðåäñòàâëÿåòñÿ îñíîâíûì êëàññîì èììóíîãëîáóëèíîâ, êîòîðûé ñïîñîáñòâóåò àðìèðîâàíèþ òó÷íûõ êëåòîê è áàçîôèëîâ ïóòåì ïðèñîåäèíåíèÿ ê ýòèì êëåòêàì ÷åðåç IgE-Fc-îáëàñòü. Âûçûâàåìîå àíòèãåíîì ïåðåêðåñòíîå ñâÿçûâàíèå IgE-ìîëåêóë íà ïîâåðõíîñòè áàçîôèëîâ è òó÷íûõ êëåòîê ïðèâîäèò ê îñâîáîæäåíèþ ìåäèàòîðîâ ðåàêöèé íåìåäëåííîé ãèïåð÷óâñòâèòåëüíîñòè (òàáë. 62-2).

Òàê æå êàê ãåíû äëÿ Ò-êëåòî÷íîãî àíòèãåíñïåöèôè÷åñêîãî ðåöåïòîðà, òÿæåëûå è ëåãêèå öåïè èììóíîãëîáóëèíîâ êîäèðóþòñÿ ìíîãèìè ãåíåòè÷åñêèìè ýëåìåíòàìè, êîòîðûå óäàëåíû äðóã îò äðóãà â çàðîäûøåâîé ÄÍÊ, íî ñîáèðàþòñÿ âìåñòå äëÿ ñîçäàíèÿ åäèíè÷íîãî àêòèâíîãî ãåíà â Â-êëåòêàõ.

Ïîñòðîåíèå âàðèàáåëüíûõ îáëàñòåé ëåãêèõ öåïåé (íàïðèìåð, ëåãêèõ öåïåé òèïà k) îñóùåñòâëÿåòñÿ çà ñ÷åò äâóõ ãåíîâ, íàçûâàåìûõ Vk è Jk. Ýòè ãåíû, õîòÿ è ðàñïîëîæåíû íà îäíîé õðîìîñîìå, â çàðîäûøåâîì ñîñòîÿíèè íàõîäÿòñÿ íà çíà÷èòåëüíîì óäàëåíèè äðóã îò äðóãà, îäíàêî â ïðîöåññå ñîçðåâàíèÿ Â-ëèìôîöèòîâ ñïîñîáíû îáúåäèíÿòüñÿ ïîñðåäñòâîì âûðåçàíèÿ ìåøàþùèõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ÄÍÊ (ïåðåãðóïïèðîâêà ãåíîâ). Ñóùåñòâóåò ïðèìåðíî 300 Vk-ãåíîâ è 5 Jk-ãåíîâ, áëàãîäàðÿ ÷åìó â ðåçóëüòàòå èõ îáúåäèíåíèÿ îáðàçóåòñÿ 1500 ðàçëè÷íûõ êîìáèíàöèé ëåãêèõ öåïåé. Êîëè÷åñòâî ãåíåðèðîâàííûõ ëåãêèõ öåïåé òèïà k çíà÷èòåëüíî âîçðàñòàåò ïðè ñîìàòè÷åñêèõ ìóòàöèÿõ, ïðîèñõîäÿùèõ âíóòðè Vk- è Jk-ãåíîâ, ÷òî ñîçäàåò óñëîâèÿ äëÿ îáðàçîâàíèÿ îãðîìíîãî ÷èñëà ñïåöèôè÷íîñòåé èç îãðàíè÷åííîãî íàáîðà çàðîäûøåâîé ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè.

Áîëåå ñëîæíîé ïî ñðàâíåíèþ ñ ëåãêèìè öåïÿìè ÿâëÿåòñÿ ïåðåãðóïïèðîâêà ãåíîâ òÿæåëûõ öåïåé. Êàê èçâåñòíî, ñîçäàíèå V Í-äîìåíà ïðîèñõîäèò â ðåçóëüòàòå ñîåäèíåíèÿ òðåõ òèïîâ çàðîäûøåâûõ ãåíîâ — VÍ, dh è jh. Êàê ñëåäñòâèå ýòîãî äîñòèãàåòñÿ çíà÷èòåëüíî áîëüøåå ðàçíîîáðàçèå â âàðèàáåëüíîé îáëàñòè òÿæåëûõ öåïåé.

Ðèñ. 62-5. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå êëåòî÷íûõ âçàèìîäåéñòâèé, âîâëå÷åííûõ â ãåíåðàöèþ êëåòî÷íî-îïîñðåäîâàííîãî è ãóìîðàëüíîãî èììóíèòåòà [èç W. N. Êå1ly et at. (Eds.)].

×èòàòü äàëåå: Êëåòî÷íûå âçàèìîäåéñòâèÿ ïðè ðåãóëÿöèè íîðìàëüíîãî èììóííîãî îòâåòà.

Source: www.rusmedserver.ru


Добавить комментарий