Слайд 2Одной из форм реагирования иммунной системы в ответ на внедрение
в организм антигена является биосинтез антител — белков, специфически реагирующих
с антигенами. Антитела, также как и фагоцитоз, — это одна из наиболее филогенетически древних форм иммунной защиты. Антительный ответ обнаруживается уже у некоторых видов рыб
Слайд 3Антитела относятся к γ-глобулиновой фракции белков сыворотки крови. На
долю γ-глобулинов приходится 15-25 % белкового содержания сыворотки крови, что
составляет примерно 10-20 г/л. Поэтому антитела получили название иммуноглобулинов, и их обозначают символом Ig.
Слайд 4Антитела – это γ-глобулины, вырабатываемые в ответ на введение антигена,
способные специфически связываться с антигеном и участвовать во многих иммунологических
реакциях.
Антитела синтезируются В-лимфоцитами и их потомками – плазматическими клетками.
Слайд 5Иммуноглобулины существуют
в циркулирующей форме,
в виде рецепторных молекул на
иммунокомпетентных клетках
миеломных белков.
Циркулирующие антитела подразделяются на сывороточные и
секреторные.
К антителам могут быть также отнесены белки Бенс-Джонса, которые являются фрагментами молекулы Ig (его легкая цепь) и синтезируются в избытке при миеломной болезни.
Слайд 6Иммуноглобулины являются гликопротеидами.
Мономеры иммуноглобулинов состоят из двух тяжелых (Н-цепи) и
двух легких (L-цепи) полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью.
Между тяжелыми
цепями также есть дисульфидная связь. Это так называемый «шарнирный участок». Такой тип межпептидного соединения придает структуре молекулы динамичность — он позволяет легко менять конформацию в зависимости от окружающих условий и состояния.
Слайд 7Легкие цепи бывают 2 типов: κ и λ (каппа и
лямбда).
Тяжелых цепей известно 5 типов: α, γ, μ, ε
и δ (альфа, гамма, мю, эпсилон и дельта), — которые имеют также и внутреннее подразделение. Среди многообразия цепей α-типа выделяют αl- и α2- подтипы, а μ-цепей— μ1- и μ2-. Для γ-цепи известны 4 подтипа: γl-, γ2-, γ3- и γ4-.
Слайд 8Папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента— Fab
(Fragment antigen binding) и Fc (Fragment cristallizable).
Антигенсвязывающий участок (активный
центр антител) Fab-фрагмента иммуноглобулина, образован гипервариабельными участками Н- и L-цепей; он связывает эпитопы антигена. В активном центре имеются специфичные комплементарные участки к определенным антигенным эпитопам. Fc-фрагмент связывает комплемент (при образовании комплекса антиген-антитело), взаимодействует с мембранами клеток и участвует в переносе IgG через плаценту.
Слайд 9Компактные структуры антител, скрепленные дисульфидной связью называются доменами. Так, в
IgG различают:
вариабельные V-домены легких (VL) и тяжелых (VH) цепей,
расположенные в N-концевой части Fab-фрагмента;
С-домены константных участков легких цепей (CL);
С-домены константных участков тяжелых цепей (CHI, CH2, СНЗ).
В СН2-домене находится комплементсвязывающий участок.
Слайд 10В зависимости от особенностей молекулярного строения тяжелой цепи (т. е.
наличия изотопических, или групповых антигенных детерминант) различают 5 классов, или
изотипов Ig.
Молекулы, содержащие тяжелую цепь α-типа, относят к изотипу А (сокращенно IgA);
IgD обладает δ -цепью,
IgE— ε-цепью,
IgG— γ-цепью
IgM — μ-цепью.
Соответственно особенностям строения подтипов тяжелых цепей различают и подклассы Ig.
Слайд 12IgG обеспечивает
нейтрализацию,
опсонизацию и маркирование антигена
осуществляет запуск комплементопосредованного цитолиза
И
антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.
Слайд 14IgM не проходит через плаценту. Обнаружение специфических антител изотипа М
в сыворотке крови новорожденного указывает на бывшую внутриутробную инфекцию или
дефект плаценты.
IgM обеспечивает нейтрализацию, опсонизацию и маркирование антигена, осуществляет запуск комплемент-опосредованного цитолиза и антителозависимой клеточноопосредованной цитотоксичности.
Слайд 16Различают подтипы А1 и А2 IgA. Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами (Вα)
и плазматическими клетками. Хорошо определяется в сыворотке крови на пике
первичного и при вторичном иммунном ответе.
Обладает высокой аффинностью. Может быть неполным антителом. Не связывает комплемент. Не проходит через плацентарный барьер.
IgA обеспечивает нейтрализацию, опсонизацию и маркирование антигена, осуществляет запуск антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.
Слайд 18Секреторная форма IgA — основной фактор специфического гуморального местного иммунитета
слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы и респираторного тракта.
Благодаря
S-цепи он устойчив к действию протеаз. IgA не активирует комплемент, но эффективно связывается с антигенами и нейтрализует их. Он препятствует адгезии микробов на эпителиальных клетках и генерализации инфекции в пределах слизистых.
Слайд 20IgD не связывает комплемент. Не проходит через плацентарный барьер. Является
рецептором предшественников В-лимфоцитов.
Слайд 22IgЕ синтезируется зрелыми В-лимфоцитами (Вε) и плазматическими клетками преимущественно в
лимфоидной ткани бронхолегочного дерева и ЖКТ.
Не связывает комплемент.
Не проходит
через плацентарный барьер.
Обладает выраженной цитофильностью — тропностью к тучным клеткам и базофилам. Участвует в развитии гиперчувствительности немедленного типа — реакция I типа
Слайд 23Рецепторные иммуноглобулины.
Рецепторные, или мембраные Ig, локализуются на цитоплазматической мембране В-лимфоцитов.
Выполняют функции антигенспецифических рецепторов.
Рецепторные Ig имеют те же изотип
и специфичность, что и синтезируемые в межклеточную среду антитела.
Структурное отличие от секретируемых антител заключается в особом, дополнительном М-пептиде, благодаря которому молекула рецепторного Ig фиксируется в цитоплазматической мембране иммунокомпетентной клетки.
Слайд 24Антигенность антител
Иммуноглобулин, как и всякий белок, обладает антигеностью и выраженной
иммуногенностью.
В молекуле Ig различают 4 типа атигенных детерминант:
видовые,
изотипические,
идиотипические,
аллотипические.
Слайд 25Видовые антигенные детерминанты характерны для Ig всех особей данного вида
(например, кролика, собаки, человека). Они определяются строением легкой и тяжелой
цепи. По этим детерминантам можно идентифицировать видовую принадлежность антител.
Слайд 26Изотипические антигенные детерминанты являются групповыми.
Они локализуются в тяжелой цепи
и служат для дифференцировки семейства Ig на 5 изотипов (классов)
и множество подклассов
Слайд 27Аллотипические антигенные детерминанты являются индивидуальными, т. е. присущими конкретному организму.
Они располагаются в легкой и тяжелой полипептидных цепях.
На основании
строения аллотипических детерминант можно различать особи внутри одного вида.
Слайд 28Идиотипические антигеннные детерминанты отражают особенности строения антигенсвязывающего центра самой молекулы
Ig. Они образованы V-доменами легкой и тяжелой цепи молекулы Ig.
Обнаружение идиотипических антигенных детерминант послужило основанием для создания теории «идиотип-антиидиотипической» регуляции биосинтеза антител.
Слайд 29Механизм взаимодействия антитела с антигеном
В процессе взаимодействия с антигеном принимает
участие не вся молекула Ig, а лишь ее ограниченный участок
— антигенсвязывающий центр, или паратоп, который локализован в Fab-фрагменте молекулы Ig.
Co своей стороны, антитело взаимодействует не со всей молекулой антигена сразу, а лишь с ее антигенной детерминантой.
Слайд 30Антитела отличает специфичность взаимодействия, т. е. способность связываться со строго
определенной антигенной детерминантой.
Наиболее доступные для взаимодействия эпитопы располагаются на
поверхности молекулы антигена.
Слайд 31Связь антигена с антителом осуществляется за счет слабых взаимодействий (Ван-дер-ваальсовы
силы, водородные связи, электростатические взаимодействия) в пределах антигенсвязывающего центра.
Такая
связь отличается неустойчивостью — образовавшийся иммунный комплекс (ИК) может легко диссоциировать на составляющие его компоненты.
Поэтому взаимодействие антигена и антитела может быть представлено в виде уравнения:
[AГ] + [AT] [ИК].
Слайд 32Продолжительность существования иммунного комплекса определяется целым рядом факторов. При этом
важное значение имеют особенности антитела, антигена и условия, в которых
происходит их взаимодействие.
К особенностям антитела следует отнести его аффинность и авидность.
Слайд 33Аффинность — сила специфического взаимодействия антитела с антигеном (или энергия
их связи). Эта характеристика зависит от степени стерического, или пространственного,
соответствия (комплементарности) структуры антигенсвязывающего центра и антигенной детерминанты.
Чем выше их комплементарность, т. е. чем больше они подходят друг другу, тем больше образуется межмолекулярных связей и тем выше будет устойчивость и продолжительность жизни образовавшегося иммунного комплекса.
Слайд 34Структурные несоответствия антигенсвязывающего центра и антигенной детерминанты существенно снижают число
образующихся связей и прочность взаимодействия антитела с антигеном.
Иммунный комплекс,
образованный низкоаффинными антителами, чрезвычайно неустойчив, имеет малую продолжительность существования и быстро распадается на исходные компоненты.
Слайд 35Под термином «авидность» понимают прочность связывания антитела и антигена. Эта
характеристика определяется аффинностью Ig и числом антигенсвязывающих центров.
При равной
степени аффинности наибольшей авидностью обладают антитела класса М, так как они имеют 10 антигенсвязывающих центров.
Слайд 36Особенности антигена также влияют на эффективность его взаимодействия с антителом.
Важное значение имеют стерическая (пространственная) доступность антигенной детерминанты для антигенсвязывающего
центра молекулы Ig и число эпитопов в составе молекулы антигена.
Слайд 37Эффективность взаимодействия антитела с антигеном существенно зависит от условий, в
которых происходит реакция, и прежде всего от рН среды, осмотической
плотности, солевого состава и температуры среды. Оптимальными для реакции антиген—антитело являются физиологические условия внутренней среды макроорганизма: близкая к нейтральной реакция среды, присутствие фосфат-, карбонат-, хлорид- и ацетат-ионов, осмолярность физиологического раствора (концентрация раствора 0,15 М), а также температура (36—37 °С).