Антитела (иммуноглобулины). Функции антител. Классификации антител

Антитела (иммуноглобулины): структура

Иммуноглобулины относятся к фракции гамма-глобулинов плазмы крови, а по структурному принципу их включают в состав суперсемейства иммуноглобулинов (к нему, например, относятся рецепторы CD4 и CD8, молекулы ГКГС I и II класса).

Мономер любого иммуноглобулина состоит из 4 полипептидных цепей: двух «легких» L-цепей и двух «тяжелых» H-цепей, связанных между собой дисульфидными связями.

Каждая из L-цепей имеет 2 домена: один вариабельный (V) и один константный (С). Каждая из H-цепей имеет 4 домена: один вариабельный и три константных (за исключением IgE, мономер которого имеет 5 доменов за счет еще одного константного).

Обе L-цепи мономера любого Ig могут принадлежать к одному из двух типов: каппа (κ) или лямбда (λ), причем функционально они совершенно не отличаются.

Обе H-цепи мономера определенного Ig могут принадлежать к одному из пяти типов, причем именно тип H-цепей определяет тип иммуноглобулина и его биологические свойства:

1. гамма (γ) – IgG;

2. мю (μ) – IgM;

3. альфа (α) – IgA;

4. дельта (δ) – IgD;

5. эпсилон (ε) – IgE.

Весь мономер иммуноглобулина разделяют на три фрагмента: два Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент. Химически этого можно добиться при помощи фермента папаина. Эти фрагменты имеют различное функциональное значение:

• Fab-фрагменты на концах имеют гипервариабельные участки, которые образуют активный центр молекулы, отвечающий за связывание с эпитопами антигенов – антиген-связывающий участок, или паратоп;

• Fс-фрагменты:

  • взаимодействуют со специальными Fc-рецепторами, которые имеются на мембране многих иммунных клеток (макрофагов, NK-клеток, дендритных клеток, нейтрофилов, базофилов, тучных клеток, В- и Т-лимфоцитов);

  • обеспечивают транспорта IgG через плаценту;

  • связывают комплемент (IgG и IgM).

Также выделяют особую область на стыке Fab- и Fc-фрагментов – шарнирный участок. Он обеспечивает подвижность молекулы, благодаря чему оба активных центра могут взаимодействовать с эпитопами антигена на разных расстояниях и под разными углами.

Антитела (иммуноглобулины): классы и субклассы, функции

Классификация антител

1. По причине, вызвавшей образование:

   • нормальные – факторы врожденного иммунитета (система АВО, к некоторым м/о);

   • иммунные – в ответ на внедрение чужеродного антигена.

2. По происхождению:

   • аутоантитела – собственного организма к собственным антигенам;

   • изоантитела – у генетически идентичных особей (однояйцевые близнецы, клоны);

   • гомо(алло)антитела – у других особей своего же вида;

   • гетеро(ксено)антитела – у особей разных видов.

3. По функциональной активности:

   • полные – у мономеров действуют оба активных центра;

   • неполные – один из активных центров мономеров пространственно блокирован.

4. По специфичности:

   • полиспецифичные – специфичны к нескольким антигенным детерминантам;

   • моноспецифичные – специфичны только к одной антигенной детерминанте, получаются методом гибридомной биотехнологии.

Механизмы действия антител

Антитела участвуют в реализации иммунной защиты прямо, т.е. действуя непосредственно на антиген, и косвенно, привлекая другие эффекторные механизмы.

Прямое действие антител заключается в нейтрализации антигена, то есть прекращении его биологической активности при связывании с ним (например, блокирование адгезии микроорганизма).

Примерами косвенного действия являются:

1. связывание с клеточными рецепторами к Fc-фрагменту:

   • опсонизация чужеродных частиц, стимулирующая и облегчающая фагоцитоз;

   • антителозависимая клеточная цитотоксичность NK-клеток;

   • дегрануляция тучных клеток при связывании с IgE;

2. активация комплексом антиген-антитело комплемента по классическому пути.