Иммуноглобулины¶
Иммуноглобулины — это класс гликопротеинов, продуцируемых плазматическими клетками (дифференцированными В-лимфоцитами), обеспечивающих гуморальный иммунный ответ. Молекулы иммуноглобулинов (сокращённо Ig) выполняют функцию антител: распознают и связывают специфические антигены (чужеродные молекулы — бактериальные, вирусные белки, полисахариды и другие), нейтрализуют их и запускают каскад иммунных реакций, приводящих к уничтожению возбудителя. Иммуноглобулины составляют основу гуморального иммунитета позвоночных и являются ключевым компонентом сыворотки крови.
¶Структура молекулы
Молекула иммуноглобулина имеет характерную Y-образную структуру и состоит из двух тяжёлых цепей (H, от англ. heavy) и двух лёгких цепей (L, от англ. light), соединённых дисульфидными связями и нековалентными взаимодействиями. Каждая цепь содержит вариабельный (V) и константный (C) домены. Вариабельные домены формируют антигенсвязывающий участок (Fab-фрагмент), определяющий специфичность антитела к конкретному антигену. Константные домены определяют биологические свойства молекулы — способность активировать комплемент, связываться с Fc-рецепторами иммунных клеток.
В зависимости от типа лёгкой цепи различают два её варианта: каппа (κ) и лямбда (λ). Тяжёлые цепи определяют класс (изотип) иммуноглобулина.
¶Классификация
У человека выделяют пять классов иммуноглобулинов, различающихся по структуре тяжёлой цепи, физико-химическим свойствам и функциям:
| Класс | Тяжёлые цепи | Молекулярная масса, кДа | Особенности |
|---|---|---|---|
| IgG | γ | ~150 | Наиболее распространённый класс (около 75–80 % сывороточных Ig); проникает через плацентарный барьер, обеспечивая пассивный иммунитет новорождённого |
| IgM | μ | ~900 (пентамер) | Первый класс антител в первичном иммунном ответе; пентамерная структура даёт 10 антигенсвязывающих сайтов |
| IgA | α | ~160 (димер) | Преобладает в секретах слизистых оболочек (слюна, молозиво, слёзы, бронхиальный секрет) |
| IgE | ε | ~190 | Участвует в аллергических реакциях и защите от гельминтов; связывается с тучными клетками |
| IgD | δ | ~185 | Присутствует на поверхности зрелых B-лимфоцитов в качестве рецептора; функции изучены частично |
¶Функции
Основные функции иммуноглобулинов:
- Нейтрализация. Антитела связывают токсины, вирусы и бактериальные компоненты, препятствуя их проникновению в клетки.
- Опсонизация. IgG и IgM, связанные с антигеном, облегчают фагоцитоз за счёт взаимодействия Fc-участка с рецепторами фагоцитов.
- Активация комплемента. IgM и IgG запускают классический путь активации комплемента, приводящий к лизису клеток-мишеней.
- Участие в аллергических реакциях. IgE опосредует реакции гиперчувствительности немедленного типа.
¶Метаболизм и синтез
Плазматические клетки секретируют иммуноглобулины в кровь и ткани. Период полужизни IgG в сыворотке составляет около 21–23 суток, IgM — около 5 суток. Синтез иммуноглобулинов стимулируется антигенной стимуляцией В-лимфоцитов при участии Т-хелперов и цитокинов. В процессе созревания иммунного ответа происходит переключение классов (изотипический сдвиг): В-клетка переходит от продукции IgM к синтезу IgG, IgA или IgE без изменения специфичности антигенсвязывающего сайта.
¶Клиническое значение
Определение уровня иммуноглобулинов в сыворотке крови имеет важное диагностическое значение. Гипергаммаглобулинемия (повышение уровня Ig) наблюдается при хронических инфекциях, некоторых аутоиммунных заболеваниях и миеломной болезни. Гипогаммаглобулинемия (снижение уровня Ig) характерна для первичных (врождённых) и вторичных иммунодефицитов.
В клинической практике применяют:
- Иммуноглобулины для инфузий — препараты донорской сыворотки, содержащие антитела к распространённым инфекциям (гепатит B, корь, столбняк, бешенство).
- Иммуноглобулины для внутривенного введения (ИВГ) — применяют при первичных иммунодефицитах, синдроме Кавасаки, некоторых аутоиммунных заболеваниях.
- Моноклональные антитела — лабораторно полученные иммуноглобулины, распознающие один антиген; используются в диагностике и как лекарственные средства (например, в онкологии и ревматологии).
¶Методы определения
В лабораторной диагностике уровень иммуноглобулинов определяют методами иммунотурбидиметрии, радиальной иммунодиффузии, иммуноферментного анализа (ИФА) и иммуноэлектрофореза. Для оценки специфических антител применяют реакции связывания антигена с антителом, включая ИФА и реакцию нейтрализации.
¶История
Термин «антитело» введён в начале XX века для обозначения факторов сыворотки крови, обусловливающих иммунитет. Иммуноглобулины как отдельный класс белков были выделены в 1930-е — 1950-е годы. В 1964 году на Международном симпозиуме по иммуноглобулинам (ВОЗ) была принята единая классификация Ig по классам. Структура IgG была полностью расшифрована Германом Эделманом и Родни Портером, удостоенными Нобелевской премии по физиологии или медицине в 1972 году.
Источники:
- Ройт И., Бростофф Дж., Мэйл Д. Иммунология. — М.: Мир, 2000.
- Пауль В. Иммунология: принципы и клиническое применение. — СПб.: БХВ-Петербург, 2012.
- Галкин Д. В., Летова А. Я. Иммунология: национальное руководство. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018.
- Abbas A. K., Lichtman A. H. Cellular and Molecular Immunology. — Elsevier, 2021.