Главная

19. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АНТИГЕНА И АНТИТЕЛА И ИММУННЫЕ КОМПЛЕКСЫ

19.gif (18104 bytes)

Антиген стимулирует синтез антител, которые соединяются с этим антигеном. Оба процесса основаны на взаимной комплементарности конфигурации антигенной детерминанты и антигенсвязываюшего участка антитела, образованного гипервариабельными участками тяжёлой и лёгкой цепей (рис. 16). Чем ближе это соответствие, тем интенсивнее нековалентные силы между ними (гидрофобные, электростатические и т.д.; на рисунке слева внизу) и тем выше аффинитет (слева вверху). Связывание антигена двумя активными центрами антитела увеличивает прочность соединения и характеризуется авидностью.

Способность связываться только с определённой антигенной детерминантой характеризует специфичность антител. Специфичность основана на огромном числе различающихся по конфигурации активных участков, которое заложено в V-генах и ещё более увеличивается в результате соматических мутаций (рис. 15). В результате в организме образуются миллионы антител различной специфичности, что составляет антительный репертуар.

Последствия соединения антитела с антигеном могут быть различными. Иногда, как в случае тех микроорганизмов и токсинов, которым для проявления патогенного свойства необходимо прикрепиться к поверхностным рецепторам клетки,нейтрализующего действия антител, связывающих антигенные детерминанты, оказывается достаточно. Чаще всё-таки требуется взаимодействие антител с другими эффекторными агентами, такими, как комплемент или фагоциты. О значении этого вторичного взаимодействия говорит уже то, что проявления дефицита комплемента и миелоидных клеток приводят почти к таким же последствиям, как дефицит антител (рис. 39).

Соединение из антигена и антитела называют иммунным комплексом. В зависимости от природы и соотношения антигена и антител иммунные комплексы могут быть мелкими (растворимыми) или крупными (преципитирующими) (справа вверху). Обычно они удаляются фагоцитарными клетками в результате взаимодействия Fc-участка антитела с комплементом и поверхностными рецепторами фагоцитов (в центре внизу; см. также рис. 8). В некоторых случаях комплексы циркулируют в крови и вызывают воспалительное поражение органов (рис. 34) или подавляют иммунитет, например, к опухолям или паразитам. Обнаружение иммунных комплексов и идентификация входящих в их состав антигенов представляют большой практический интерес и проводятся с помощью многочисленных методик.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АНТИГЕНА И АНТИТЕЛА

Антигенсвязывающий участок антитела представляет собой щель размером примерно 3х1х1 ни (размер 5 или 6 углеводных единиц), но известно, что антигены способны связываться с большими или даже отдельными частями вариабельной области. Связывание основывается на тесном трехмерном контакте, так что слабые межмолекулярные силы преодолевают нормальное отталкивание.

Ван-дер-Ваальса силы притягивают все молекулы через облако электронов, но действуют только на очень коротких расстояниях.

Водородные связи (Н-связи) (например, между -NH2- и -ОН-группами) — другой вариант слабых сил.

Электростатическое притяжение молекул антигена и антитела, несущих оппозитные заряды, может быть достаточно сильным.

Гидрофобные области антигена и антитела притягиваются в жидкой среде. Возможно, это наиболее сильная связь в иммунном комплексе.

Аффинитет выражается константой равновесия (на рисунке слева вверху). Значение, например, 103 л/моль считается низким, а у высокоаффинных антител оно может достигать 1010 л/моль и выше, что на несколько порядков больше, чем в большинстве взаимодействий фермент-субстрат. На практике чаще измеряют авидность, поскольку антитела имеют как минимум 2 активных участка и с моновалентными антигенами антисыворотка может реагировать с аффиннитетом средней степени. После антигенной стимуляции аффиннитет антител постепенно повышается, особенно в результате клеточной селекции снижающимся количеством антигена и частично соматической мутации генов иммуноглобулинов. В большинстве случаев вы-сокоаффинные антитела гораздо эффективнее, но поскольку антитела с низким аффиннитетом тоже существуют, они могут иметь определённые преимущества (многоразовость, отсутствие толерантности).

ИММУННЫЕ КОМПЛЕКСЫ

При избытке антигена или антител образуются преимущественно мелкие (растворимые) комплексы. При почти одинаковых количествах антигена и антител (зона эквивалентности) формируются преципитаты (образования решётчатой структуры). В присутствии комплемента (т.е. в свежей сыворотке) образуются только растворимые комплексы; СЗ способен растворять крупные комплексы (рис. 34).

Блокирование киллерной активности, опосредованной Т-лим-фоцитами или антителами, иммунными комплексами при избытке антигена или антител (соответственно) может стать причиной неотвечаемости на опухоли или паразитарные заболевания.

C1q — первый компонент комплемента. Связывается с Fc-фрагментом антител в иммунном комплексе, и, возможно, это происходит после конформационных изменений в молекуле Ig, хотя некоторые исследователи считают достаточным условием на-груженность антигеном обоих активных участков (IgG). Связывание Clq с иммунным комплексом вызывает активацию комплемента по классическому пути.

Воспаление. Продукты расщепления СЗ и С5, воздействуя на тучные клетки, нейтрофилы и др., вызывают повреждение сосудов, характерное для болезней, связанных с иммунными комплексами (рис. 34).

Лизис (например, бактерий) требует полного каскада компонентов комплемента. Иногда комплекс С5,6,7 удаляется от первоначального участка связывания антитела, активирует С8 и С9 и вызывает лизис нормальных клеток (например, эритроцитов) — процесс, известный как реактивный лизис.

Фагоцитоз. Чаще всего иммунные комплексы фагоцитируются макрофагами, нейтрофилами, эозинофилами и др. Обычно классы и подклассы антител, соединяющиеся с Fc-рецепторами фагоцитов, связываются и с комплементом, давая более высокий эффект опсонизации. Действие через Fc- и СЗ-рецепторы происходит по разным механизмам. IgM, например, в большей степени связывает комплемент, чем взаимодействует с фагоцитарными клетками. Большинство иммунных комплексов, циркулирующих в крови, связывается через рецепторы комплемента с эритроцитами (рис. 5), попадает с ними в печень или селезёнку, где удаляется местными фагоцитарными клетками.

Цитотоксичность. Антитела, связанные с поверхностью клетки или микроорганизма, через Fc-рецепторы могут опосредовать киллинг, а не фагоцитоз. Макрофаги, моноциты, нейтрофилы, эозинофилы и лимфоцитоподобные К-клетки способны осуществлять антителозависимую клеточно опосредованную Цитотоксичность (рис. 9). Данные о значении этого типа цитотоксичности in vivo противоречивы.

В-клеточная память. Фолликулярные дендритные клетки имеют рецепторы к комплементу, которые позволяют им удерживать иммунные комплексы и представлять антиген В-лимфоци-там с высокоаффинными свойствами рецепторов, обеспечивая тем самым усиление антительного ответа.

Выявление растворимых комплексов

Иммунные комплексы осаждают ультрацентрифугированием или в градиентах плотности и преципитируют в полиэтиленгликоле (ПЭГ), а также на холоде (криопреципитация). Имея в своём составе иммуноглобулины, комплексы выявляются анти-Ig-антителами (например, ревматоидный фактор). Для обнаружения иммунных комплексов часто используют чувствительную реакцию их связывания с C1q. Выявление компонента СЗ основано на применении анти-СЗ-сывороток (иммуноконглютинин) и использовании клеток линии Raji с рецепторами комплемента. Некоторые комплексы не фиксируют комплемент, но преципитируются ПЭГ. Отдельные тесты могут выявлять также другие крупные молекулы. Поэтому для определения иммунных комплексов необходимо сочетание нескольких тестов.

 

 

 

AthleticMed магазин спортивной медицины по низким ценам!
2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования