Иммуноглобулины

Иммуноглобулины — класс структурно связанных белков надсемейства иммуноглобулинов, содержащих 2 вида парных полипептидных цепей: легкие (L), с низкой молекулярной массой, и тяжелые (H), с высокой молекулярной массой. Все 4 цепи соединены вместе дисульфидными связями. Константные участки легких цепей бывают двух типов — каппа (κ) и лямбда (λ); константные участки тяжелых цепей представлены пятью основными формами — мю (μ), гамма (γ), дельта (δ), альфа (α) и эпсилон (ε). Каждая из них ассоциирована с отдельным классом иммуноглобулинов. На основании структурных и антигенных признаков H-цепей иммуноглобулины (антитела) подразделяют (в порядке относительного содержания в сыворотке) на IgG (80%), IgA (15%), IgM (10%), IgD (менее 0,1%), IgE (менее 0,01%). Молекулы IgG, IgD и IgE представлены мономерами, IgM — пентамерами; молекулы IgA в сыворотке крови — мономеры, а в экскретируемых жидкостях (слюна, секреты слизистых оболочек, слезная жидкость) — димеры. Большое количество возможных комбинаций L- и H-цепей создает многообразие антител каждого индивидуума.

IgM синтезируются при первичном попадании антигена в организм. Пик образования IgM приходится на 4–5-е сутки ответа; далее происходит снижение титра. Образование IgM к некоторым антигенам (например, антигенам жгутиков бактерий) происходит постоянно. К IgM относят значительную часть антител, специфичных к антигенам грамотрицательных бактерий. Наличие в сыворотке крови IgM к антигенам конкретного возбудителя указывает на острый инфекционный процесс. Молекула IgM — пентамер; 5 субъединиц соединены J-цепью (от англ. Joining — связывающий), благодаря чему молекула IgM имеет 10 антиген-связывающих участков. Молекулы IgM находятся в сыворотке крови и опсонизируют, агглютинируют, преципитируют и лизируют содержащие антигены структуры, а также активируют систему комплемента по классическому пути (для комплементзависимого лизиса бактерии достаточно одной молекулы IgM). На поверхности В-лимфоцитов мономерный IgM выполняет функцию рецептора к антигену.

IgG — основной класс антител (до 75% всех иммуноглобулинов сыворотки крови), защищающий организм от бактерий, вирусов и токсинов. После первичного контакта с антигеном синтез IgM обычно сменяется образованием IgG. Максимальные титры IgG при первичном ответе выявляют на 6–8-е сутки. Обнаружение высоких титров IgG к антигенам конкретного возбудителя указывает на то, что организм находится в стадии реконвалесценции (выздоровления) или конкретное заболевание перенесено недавно. В особо больших количествах IgG синтезируется при вторичном ответе. Выделяют 4 подкласса IgG: IgG1, IgG2, IgG3 и IgG4. Их относительное содержание составляет: IgG1 — 66–70%, IgG2 — 23%, IgG3 — 7–8% и IgG4 — 2–4%. IgG непосредственно участвуют в реакциях иммунного цитолиза, реакциях нейтрализации, а также усиливают фагоцитоз, действуя как опсонины и связываясь с рецепторами Fc-фрагмента на мембране фагоцитирующих клеток (в результате этого фагоциты эффективнее поглощают и лизируют микроорганизмы). Молекулы IgG выявляют как в сыворотке крови, так и в тканях. Только IgG способны проникать через плаценту, что обеспечивает формирование у плода и новорожденного пассивного иммунитета.

IgA циркулируют в сыворотке крови (составляет 15–20% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови), а также присутствует в секреторной форме в слюне, слезной жидкости, молоке и на поверхности слизистых оболочек. Антитела класса IgA усиливают защитные свойства слизистых оболочек пищеварительного тракта, дыхательных, половых и мочевыделительных путей. В сыворотке крови IgA циркулируют в основном в виде двухвалентных мономеров; в секретируемых жидкостях преобладают четырехвалентные димеры, содержащие одну J-цепь и дополнительную полипептидную молекулу (синтезируемый эпителиальными клетками секреторный компонент). Эта молекула присоединяется к мономерам IgA в ходе их транспорта через эпителиальные клетки на поверхность слизистых оболочек. Секреторный компонент не только участвует в связывании молекул IgA, но и обеспечивает их внутриклеточный транспорт и выделение на поверхность слизистых оболочек, а также защищает IgA от переваривания протеолитическими ферментами. Молекулы IgA участвуют в реакциях нейтрализации и агглютинации возбудителей и могут связываться с IgA-специфичными Fc-рецепторами. Кроме того, после образования комплекса антиген–антитело они участвуют в активации комплемента (по альтернативному или лектиновому пути).

IgE связывается с тучными клетками и базофильными лейкоцитами, содержащими многочисленные гранулы с биологически активными веществами. Их выделение из клетки (дегрануляция) вызывает резкое расширение просвета венул и увеличение проницаемости их стенки. Подобную картину можно наблюдать при аллергических реакциях (например, БА, АР, крапивнице). Концентрация IgE в сыворотке крови очень мала, и большинство молекул IgE захвачены высокоаффинными Fc-рецепторами, встроенными в клеточную мембрану базофилов или тучных клеток. Это единственный класс антител, способный взаимодействовать с Fc-рецепторами, еще не связав антиген. После того как антиген-связывающие Fab-фрагменты молекулы IgE специфически взаимодействуют с антигеном, попавшим в организм, происходит «перекрестная сшивка» Fc-рецепторов. Это и служит сигналом для дегрануляции с высвобождением гистамина и других веществ и развертыванием острой аллергической реакции. Защитные свойства IgE направлены также против гельминтов (нематод). Синтез IgE усиливается при паразитарных инвазиях, IgE-моноклональной миеломе, а также первичных иммунодефицитах (атаксия–телеангиэктазия, синдромы Вискотта–Олдрича, Незелофа, ДиДжорджи).