Гуморальний імунітет - Довідник - Лікар Комаровський
Антигенрозпізнавальні рецептори B-лімфоцитів є молекулами імуноглобулінів. При зв'язуванні антигену з відповідним рецептором та під впливом цитокінів, що виробляються моноцитами, макрофагами та T-лімфоцитами, відбувається активація B-лімфоцитів, які починають ділитися та диференціюватися у плазматичні клітини. Частина активованих B-лімфоцитів перетворюються на клітини пам'яті, які забезпечують більш швидку та ефективну імунну відповідь при повторному контакті з антигеном. Виділяють 4 стадії первинної імунної відповіді. На першій стадії, яка займає 3-4 доби, антитіла до відповідного антигену у сироватці відсутні. На другій стадії з'являються IgM і через 10-14 діб після контакту з антигеном - IgG. На третій стадії рівень антитіл залишається незмінним. Четверта стадія первинної імунної відповіді зазвичай розтягується на місяці. Вона характеризується поступовим зниженням рівня антитіл. Вторинна імунна відповідь розвивається при повторному контакті з антигеном. Антитіла, головним чином IgG, з'являються швидше і у вищому титрі, ніж при первинній імунній відповіді. Слід зазначити, що IgG розпадаються повільніше, ніж IgM.
1. Структура імуноглобулінів. Молекула імуноглобуліну складається з 4 глікозильованих поліпептидних ланцюгів — 2 легких та 2 важких, з'єднаних дисульфідними містками у симетричну структуру. Існує 5 класів імуноглобулінів – IgA, IgG, IgM, IgD та IgE. Вони різняться на кшталт важких ланцюгів. Легкі ланцюги можуть лише двох типів — каппа і лямбда. Кожна молекула імуноглобуліну складається з важких кіл одного типу, з'єднаних з легкими ланцюгами також лише одного типу. Імуноглобуліни одного класу можуть містити як каппа-, так і лямбда-ланцюги. Мономірніімуноглобуліни, наприклад IgG, складаються з однієї молекули, полімерні – IgM та IgA – з декількох. Так, IgM складається з 10 мю-ланцюгів і 10 каппа-або лямбда-ланцюгів. Крім легких і важких ланцюгів, молекули полімерних імуноглобулінів включають J-ланцюг, а молекули IgA - секреторний компонент.
2. Різноманітність антитіл. Для розпізнавання всього різноманіття антигенів навколишнього середовища імунна система має виробляти не менше 108 антитіл різної специфічності. Специфічність антитіл, тобто здатність розпізнавати якийсь один антиген, визначається амінокислотною послідовністю варіабельних областей легких та важких ланцюгів. Різноманітність антитіл забезпечується унікальною будовою ділянок ДНК, що кодують варіабельні ділянки. У зрілому B-лімфоциті ділянка ДНК, що кодує варіабельну область важкого ланцюга, складається з трьох генів, які позначаються V, D і J, а варіабельна область легкого ланцюга - з двох генів - V і J. Костномозковий попередник B-лімфоциту містить безліч варіантів цих генів. У процесі дозрівання B-лімфоциту вони випадково комбінуються один з одним, утворюючи єдиний комплекс, що складається з одного гена V, одного гена D і одного гена J. Збільшенню різноманітності антитіл сприяють також мутації цих генів.
3. Функції окремих ділянок молекули імуноглобуліну можна вивчати, розщеплюючи її на фрагменти. Для розщеплення молекули імуноглобуліну використовуються ферменти (папаїн та пепсин), кислоти та сечовина. При обробці папаїном молекула імуноглобуліну розпадається на три частини - два Fab-фрагменти і один Fc-фрагмент, тоді як пепсин розщеплює молекулу на один F(ab')2-фрагмент і два Fc-фрагменти.
а. Fab-фрагмент представлений N-кінцевою ділянкою важкого ланцюга та легким ланцюгом молекули імуноглобуліну, кожен ланцюг Fab-фрагментумістить одну варіабельну та одну константну область. Специфіка антитіл визначається амінокислотною послідовністю варіабельних областей.
б. Fc-фрагмент є C-кінцевими ділянками важких ланцюгів і складається тільки з константних областей. Від будови Fc-фрагменту залежить здатність імуноглобуліну проникати через плаценту, зв'язувати комплемент і приєднуватися до різних типів клітин – макрофагів, тромбоцитів, опасистих клітин. Крім того, від будови цього фрагмента залежить швидкість синтезу та розпаду молекули імуноглобуліну. У розпізнаванні антигену Fc-фрагмент участі не бере.
4. Класи імуноглобулінів.
а. IgG виробляються як з первинному, і при вторинному імунному відповіді. IgG мають максимальну здатність проникати в тканини, тому вони найбільш ефективно зв'язують і видаляють антигени. На підставі структурних відмінностей важких ланцюгів можна виділити 4 підкласи IgG, які позначаються IgG1, IgG2, IgG3 та IgG4. Підкласи IgG відрізняються за здатністю пов'язувати комплемент і активувати його альтернативним шляхом, зв'язуватися з рецептором до Fc-фрагменту IgG на різних типах клітин і проникати через плаценту.
б. IgM виробляються при первинній імунній відповіді. Пентамерна молекула IgM складається з 5 мономерних молекул, подібних до молекули IgG, пов'язаних дисульфідними містками і J-ланцюгом. Ці антитіла не проникають через плаценту. IgM ефективно пов'язують комплемент і активують його класичним шляхом, забезпечуючи руйнування клітин, наприклад бактерій. Саме до цього класу імуноглобулінів відносяться ізогемагглютинін - природні антитіла до еритроцитарних антигенів A і B.
в. IgA – основний імуноглобулін слизових, міститься також у крові. У слизових IgA присутні у вигляді димерів, у сироватці- У вигляді мономерів, димерів та тримерів. Димерний IgA містить секреторний компонент, який забезпечує проникнення молекул через епітелій. Ізольований дефіцит IgA – найчастіша форма первинного імунодефіциту.
г. IgD є у сироватці в дуже низькій концентрації, функції його невідомі. IgD на поверхні B-лімфоцитів виконують функції антиген-розпізнаючих рецепторів.
д. IgE. У нормі концентрація IgE у сироватці невелика, проте вона зростає при алергічних реакціях негайного типу. Високоафінні рецептори до Fc-фрагменту IgE знаходяться на гладких клітинах та базофілах. При зв'язуванні IgE, фіксованих на мембранах опасистих клітин чи базофілів, з антигеном відбувається вивільнення медіаторів запалення. Саме цей механізм є основою патогенезу анафілактичних реакцій.
Г. Лолор-молодший, Т. Фішер, Д. Адельман (ред.). "Клінічна імунологія та алергологія", переклад з англ., Москва, «Практика», 2000