Главная · Удаление зубов · Лекция: Иммуноглобулины, структура и их свойства. Классы иммуноглобулинов, их характеристика. Варианты иммуноглобулинов Иммуноглобулины во время беременности: резус-конфликт

Лекция: Иммуноглобулины, структура и их свойства. Классы иммуноглобулинов, их характеристика. Варианты иммуноглобулинов Иммуноглобулины во время беременности: резус-конфликт

Иммуноглобулины по структуре, антигенным и иммунобио­логическим свойствам разделяются на пять классов: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Иммуноглобулин класса G . Изотип G состав­ляет основную массу Ig сыворотки крови. На его долю приходится 70-80 % всех сывороточ­ных Ig, при этом 50 % содержится в тканевой жидкости. Среднее содержание IgG в сыворот­ке крови здорового взрослого человека 12 г/л. Период полураспада IgG - 21 день.

IgG - мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра (может одновременно свя­зать 2 молекулы антигена, следовательно, его валентность равна 2), молекулярную массу около 160 кДа и константу седиментации 7S. Различают подтипы Gl, G2, G3 и G4. Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами и плазматическими клетками. Хорошо опре­деляется в сыворотке крови на пике первич­ного и при вторичном иммунном ответе.

Обладает высокой аффинностью. IgGl и IgG3 связывают комплемент, причем G3 ак­тивнее, чем Gl. IgG4, подобно IgE, обладает цитофильностью (тропностью, или сродс­твом, к тучным клеткам и базофилам) и участ­вует в развитии аллергической реакции I типа. В иммунодиагностических реакциях IgG может проявлять себя как не­полное антитело.

Легко проходит через плацентарный барь­ер и обеспечивает гуморальный иммунитет новорожденного в первые 3-4 месяца жизни. Способен также выделяться в секрет слизис­тых, в том числе в молоко путем диффузии.

IgG обеспечивает нейтрализацию, опсонизацию и маркирование антигена, осуществля­ет запуск комплемент-опосредованного цито­лиза и антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.

Иммуноглобулин класса М. Наиболее круп­ная молекула из всех Ig. Это пентамер, кото­рый имеет 10 антигенсвязывающих центров, т. е. его валентность равна 10. Молекулярная масса его около 900 кДа, константа седи­ментации 19S. Различают подтипы Ml и М2. Тяжелые цепи молекулы IgM в отличие от других изотипов построены из 5 доменов. Период полураспада IgM - 5 дней.

На его долю приходится около 5-10 % всех сывороточных Ig. Среднее содержание IgM в сыворотке крови здорового взрослого человека составляет около 1 г/л. Этот уровень у человека достигается уже к 2-4-летнему возрасту.

IgM филогенетически - наиболее древний иммуноглобулин. Синтезируется предшест­венниками и зрелыми В-лимфоцитами. Образуется в начале первичного иммунного ответа, также первым начинает синтезиро­ваться в организме новорожденного - опре­деляется уже на 20-й неделе внутриутробного развития.

Обладает высокой авидностью, наиболее эффективный активатор комплемента по клас­сическому пути. Участвует в формировании сывороточного и секреторного гуморального иммунитета. Являясь полимерной молекулой, содержащей J-цепь, может образовывать сек­реторную форму и выделяться в секрет сли­зистых, в том числе в молоко. Большая часть нормальных антител и изоагглютининов относится к IgM.


Не проходит через плаценту. Обнаружение специфических антител изотипа М в сыво­ротке крови новорожденного указывает на бывшую внутриутробную инфекцию или де­фект плаценты.

IgM обеспечивает нейтрализацию, опсонизацию и маркирование антигена, осуществля­ет запуск комплемент-опосредованного цито­лиза и антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.

Иммуноглобулин класса А. Существует в сы­вороточной и секреторной формах. Около 60 % всех IgA содержится в секретах слизистых.

Сывороточный IgA: На его долю прихо­дится около 10-15% всех сывороточных Ig. В сыворотке крови здорового взрослого чело­века содержится около 2,5 г/л IgA, максимум достигается к 10-летнему возрасту. Период полураспада IgA - 6 дней.

IgA - мономер, имеет 2 антигенсвязывающих центра (т. е. 2-валентный), молекуляр­ную массу около 170 кДа и константу седи­ментации 7S. Различают подтипы А1 и А2. Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами и плазматическими клетками. Хорошо опре­деляется в сыворотке крови на пике первич­ного и при вторичном иммунном ответе.

Обладает высокой аффинностью. Может быть неполным антителом. Не связывает комплемент. Не проходит через плацентар­ный барьер.

IgA обеспечивает нейтрализацию, опсонизацию и маркирование антигена, осуществля­ет запуск антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.

Секреторный IgA: В отличие от сывороточ­ного, секреторный sIgA существует в полимерной форме в виде ди- или тримера (4- или 6-валентный) и содержит J- и S-пeптиды. Молекулярная масса 350 кДа и выше, константа седиментации 13S и выше.

Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами и их по­томками - плазматическими клетками со­ответствующей специализации только в пре­делах слизистых и выделяется в их секреты. Объем продукции может достигать 5 г в сутки. Пул slgA считается самым многочисленным в организме - его количество превышает суммарное содержание IgM и IgG. В сыворотке крови не обнаруживается.

Секреторная форма IgA - основной фак­тор специфического гуморального местного иммунитета слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы и респираторного тракта. Благодаря S-цепи он устойчив к действию протеаз. slgA не активи­рует комплемент, но эффективно связывается с антигенами и нейтрализует их. Он препятс­твует адгезии микробов на эпителиальных клетках и генерализации инфекции в преде­лах слизистых.

Иммуноглобулин класса Е. Называют так­же реагином. Содержание в сыворотке крови крайне невысоко - примерно 0,00025 г/л. Обнаружение требует применения специаль­ных высокочувствительных методов диагнос­тики. Молекулярная масса - около 190 кДа, константа седиментации - примерно 8S, мо­номер. На его долю приходится около 0,002 % всех циркулирующих Ig. Этот уровень дости­гается к 10-15 годам жизни.

Синтезируется зрелыми В-лимфоцитами и плазматическими клетками преиму­щественно в лимфоидной ткани бронхолегочного дерева и ЖКТ.

Не связывает комплемент. Не проходит че­рез плацентарный барьер. Обладает выражен­ной цитофильностью - тропностью к тучным клеткам и базофилам. Участвует в развитии гиперчувствительности немедленного типа - реакция I типа.

Иммуноглобулин класса D. Сведений об Ig данного изотипа не так много. Практически полностью содержится в сыворотке крови в концентрации около 0,03 г/л (около 0,2 % от общего числа циркулирующих Ig). IgD имеет молекулярную массу 160 кДа и константу се­диментации 7S, мономер.

Не связывает комплемент. Не проходит че­рез плацентарный барьер. Является рецепто­ром предшественников В-лимфоцитов.

Спасибо

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Иммуноглобулинами (антителами, гамма-глобулинами) называются особые соединения, вырабатываемые клетками иммунной системы, осуществляющие защиту человека от бактерий , вирусов и других чужеродных веществ (антигенов).

Свойства иммуноглобулинов

Иммуноглобулин не просто выполняет защитную функцию в организме, но и активно используется в медицине . Качественное и количественное определение антител различных классов применяется для выявления разнообразной патологии. Иммуноглобулины входят в состав препаратов для профилактики и лечения инфекционных заболеваний, и ряда других состояний.

Иммунная система человека и ее функции

В норме иммуноглобулины расположены на поверхности В-лимфоцитов , присутствуют в сыворотке крови, в тканевой жидкости, а также в секретах, вырабатываемых железами слизистых оболочек. Таким образом, различные классы антител обеспечивают всестороннюю защиту организма от заболеваний, представляя так называемый гуморальный иммунитет .

Гуморальным иммунитетом называется та часть иммунной системы, которая осуществляет свою функцию в жидких средах человеческого тела. Т.е. антитела выполняют свою работу в крови, межтканевых жидкостях и на поверхности слизистых оболочек.

Существует также клеточный иммунитет, осуществляемый рядом специализированных клеток (таких, как макрофаги). Однако к иммуноглобулинам он не имеет никакого отношения, и является отдельным звеном защиты.

Иммунный ответ может быть:
1. Специфическим.
2. Неспецифическим.

Иммуноглобулин осуществляет специфический иммунный ответ, находя и нейтрализуя чужеродные микроорганизмы и вещества. Против каждой бактерии, вируса или другого агента образуются свои, моноклональные антитела (т.е. способные взаимодействовать только с одним антигеном). Например, антистафилококковый иммуноглобулин не будет помогать при заболеваниях, вызванных другими микроорганизмами.

Приобретенный иммунитет может быть:
1. Активный:

  • формируется за счет антител, образовавшихся после перенесенного заболевания;
  • возникает после проведения профилактической вакцинации (введение ослабленных или убитых микроорганизмов, или их измененных токсинов, с целью формирования иммунного ответа).
2. Пассивный:
  • иммунитет у плода и новорожденного ребенка, которому были переданы материнские антитела внутриутробно, или при грудном вскармливании ;
  • возникает после того, как была сделана прививка готовых иммуноглобулинов против конкретного заболевания.
Иммунитет, формирующийся после введения сыворотки готовых иммуноглобулинов, или проведения профилактической прививки с помощью вакцины, называют также искусственным. А антитела, переданные ребенку от матери, или приобретенные после заболевания – естественным иммунитетом.

Иммуноглобулин человека и его функции

Человеческий иммуноглобулин выполняет следующие функции:
  • "узнает" чужеродное вещество (микроорганизм или его токсин);
  • связывается с антигеном, образуя иммунный комплекс;
  • участвует в удалении или уничтожении образовавшихся иммунных комплексов;
  • иммуноглобулин против перенесенных заболеваний длительно (иногда – пожизненно) сохраняется в организме, что защищает человека от повторного инфицирования.
Иммуноглобулины выполняют также большое количество других функций. Например, существуют антитела, обезвреживающие "лишние", избыточно образовавшиеся иммуноглобулины. Благодаря антителам происходит отторжение пересаженных органов. Поэтому пациентам, имеющим трансплантаты, необходимо пожизненно принимать лекарственные препараты, подавляющие иммунный ответ.

Антитела активно используются в лекарственных препаратах. В настоящее время купить иммуноглобулин можно практически в любой аптеке.

Иммунитет и иммуноглобулины у детей

Особенности иммунитета у плода и грудного ребенка:
  • внутриутробно ребенок не сталкивается с микроорганизмами, поэтому собственная иммунная система у него - практически неактивна;
  • во время беременности от матери к ребенку могут попадать только иммуноглобулины класса G, беспрепятственно проникающие через плаценту из-за своего маленького размера;
  • выявление в сыворотке крови плода или новорожденного ребенка иммуноглобулинов класса М свидетельствует о внутриутробной инфекции . Часто ее вызывает цитомегаловирус (симптомы заболевания: насморк , повышение температуры , увеличение лимфоузлов, поражение печени и селезенки, и другие);
  • приобретенные от матери иммуноглобулины в крови грудного ребенка сохраняются около 6 месяцев, защищая его от различных заболеваний, поэтому при отсутствии патологии иммунной системы в это время дети практически не болеют.
Во время естественного вскармливания ребенок получает от матери иммуноглобулины класса IgA с грудным молоком , обеспечивающие дополнительную защиту организма ребенка.

Окончательно формирование иммунной системы у ребенка заканчивается только к 7 годам. Отличительными особенностями иммунитета детей являются:
1. Недостаточная способность к фагоцитозу (поглощению и разрушению клеток болезнетворных микроорганизмов фагоцитами человека).
2. Низкая продукция интерферонов (белков, осуществляющих неспецифическую защиту против вирусов).
3. Снижение количества иммуноглобулинов всех классов (например, для иммуноглобулина Е норма у детей более низкая, чем у взрослых).

Поэтому естественно, что в процессе становления иммунной системы организма ребенок часто болеет. Чтобы помочь ему правильно сформировать иммунитет, повышение его должно достигаться такими средствами, как закаливание , плавание и другие спортивные мероприятия, пребывание на свежем воздухе.

Иммуноглобулины во время беременности: резус-конфликт

Отрицательный резус у матери при беременности , в сочетании с положительным резусом у плода могут приводить к такому состоянию, как резус-конфликт .

Механизм развития этой патологии связан с тем, что когда у беременной женщины отрицательный резус - иммуноглобулин может начать вырабатываться против эритроцитов плода. Обычно это происходит на поздних сроках беременности. Угроза возникновения резус-конфликта увеличивается при патологии беременности: воспалительных процессах, угрозе прерывания, повышенном тонусе матки и других.

Резус-конфликт может приводить к тяжелому гемолизу (разрушению эритроцитов) у плода и новорожденного ребенка. Последствиями этого состояния могут быть:

  • тяжелая гипоксия (кислородное голодание) плода;
  • нарушение обменных процессов, задержка внутриутробного развития;
  • появление отеков, водянки плода;
  • выкидыши и преждевременные роды , гибель плода.
Для профилактики подобных осложнений анти-иммуноглобулин против резус-фактора может быть назначен врачом во время беременности.

Антирезусный иммуноглобулин при беременности

Антирезус-иммуноглобулин Rho(D) применяется со следующей целью:
1. Предотвращение возникновения резус-конфликта у беременной с отрицательным резус-фактором.


2. Предупреждение образования "вредных" иммунноголобулинов при проведении абортов или других манипуляций, которые могут привести к попаданию сыворотки плода в кровь матери.

На антирезусный иммуноглобулин цена достаточно высокая, однако когда речь идет о здоровье беременной женщины и ее ребенка, экономить не следует. Более низкая стоимость отличает отечественные аналоги препаратов. Поэтому можно купить антирезусный иммуноглобулин российского производства, тем более что отличия в механизме действия средств отсутствуют.

Самолечение лекарствами, содержащими антитела - противопоказано. Во время беременности другие препараты, за исключением антирезусного иммуноглобулина, не применяются.

Определение уровня антител в крови

Для диагностики различных заболеваний разработаны методы качественного и количественного определения антител в сыворотке крови.

Заболевания крови и гиповитаминозы также могут быть причиной иммунодефицита. Самое распространенное из них – железодефицитная анемия , характеризующаяся низким содержанием гемоглобина в эритроцитах, и уменьшением количества железа в сыворотке крови. Это состояние приводит к кислородному голоданию тканей и, как следствие – снижению иммунитета. Поэтому, когда гемоглобин снижен, часто возникают инфекционные заболевания. Особенно это характерно для детей, беременных женщин или пожилых пациентов.

Аффинность и авидность антител

Очень часто в крови определяют не только общий иммуноглобулин и отдельные фракции антител. Обычно специалистов интересуют также такие показатели, как авидность и аффинность, определяемые для IgG и IgM.

Авидность антител позволяет выявить остроту заболевания. Например, острая или недавно перенесенная (1-1,5 месяца назад) цитомегаловирусная инфекция у детей подтверждается при выявлении высоко авидных антител IgM, тогда как небольшие их концентрации могут сохраняться до двух лет.

Аффинность говорит о силе взаимодействия антигенов с антителами. Чем выше показатель - тем лучше антигены связываются с антителами. Следовательно, высокая аффинность говорит о хорошем иммунном ответе при возникновении данного заболевания.

Когда назначают анализ на иммуноглобулины?

Анализ крови на иммуноглобулин Е показан при аллергических заболеваниях:
  • атопический дерматит;
  • пищевой, лекарственной аллергии ;
  • некоторых других состояниях.
В норме IgE в крови практически отсутствует. Если общий иммуноглобулин Е повышен - это может говорить об атопии – врожденной склонности организма к увеличенной продукции антител этого класса, и свидетельствует о возможности возникновения аллергических заболеваний. Увеличенный иммуноглобулин Е у детей или у взрослых – показание к консультации аллерголога-иммунолога.

Анализ крови на иммуноглобулин G показан в следующих случаях:

  • диагностика иммунодефицитных состояний;
  • определение наличия антител против конкретного заболевания;
  • контроль за эффективностью терапии лекарственными средствами, содержащими иммуноглобулин.
В норме содержание иммуноглобулина класса G – 70-57% от всех фракций антител.

Анализ фракций на определение антител класса М используется для выявления острых инфекционных заболеваний. Часто он назначается для определения цитомегаловирусной инфекции, вируса Эпштейн-Барра, бактерии Хеликобактер пилори, вызывающей гастрит и язву желудка , и других инфекций. В норме общее количество IgМ – до 10% от всех иммуноглобулинов.

Анализ крови на иммуноглобулин А показан при рецидивирующих инфекционных заболеваниях слизистых оболочек. Нормальное количество IgA – 10-15% от общего числа иммуноглобулинов.

Также кровь на иммуноглобулин сдается при различных аутоиммунных заболеваниях. Специфические антитела и их комплексы с антигенами определяются при такой патологии, как системная красная волчанка, ревматоидный артрит, аутоиммунный тиреоидит , миастения и другие.

Человеческий иммуноглобулин: применение

Иммуноглобулин человека назначается при следующих заболеваниях:
  • иммунодефицитные состояния;
  • аутоиммунные болезни;
  • тяжелые вирусные, бактериальные, грибковые инфекции;
  • профилактика заболеваний у лиц из группы риска (например, у детей, родившихся глубоко недоношенными).
Существуют также антитела против отдельных состояний. Например, купить антирезусный иммуноглобулин следует при резус-конфликте во время беременности.

При тяжелых аллергических заболеваниях врач может рекомендовать купить противоаллергический иммуноглобулин. Этот препарат является эффективным средством от атопических реакций. Показаниями к применению будут:

  • аллергический дерматит , нейродермит , крапивница , отек Квинке ;
  • атопическая бронхиальная астма;
  • поллиноз.
Когда аллергия у детей выражена, и проявления ее постоянно повторяются - использование противоаллергического иммуноглобулина способно существенно улучшить ситуацию.

Значение антител в прививках

Иммуноглобулины используются и в производстве препаратов для проведения профилактических прививок . Не стоит путать их с вакциной , которая представляет собой ослабленные или убитые микроорганизмы, или их измененные токсины. Иммуноглобулины вводятся в виде сывороток и служат для создания пассивного искусственного иммунитета.

Для производства препаратов для пассивной иммунизации могут использоваться антитела, полученные от животных, или человеческий иммуноглобулин.
Иммуноглобулин входит в состав профилактических прививок против следующих заболеваний:

  • эпидемический паротит (свинка);
  • другие.
Вводятся иммуноглобулины внутримышечно. Их также назначают пациентам, которые имели контакт с больным человеком и могли заразиться. Таким способом можно уменьшить тяжесть заболевания, сократить его длительность и предотвратить возникновение осложнений.

Отдельным вариантом иммуноглобулинов является анатоксин. Он представляет собой антитела, действие которых направлено не на возбудителя заболевания, а против токсических веществ, вырабатываемых им. Например, анатоксины используются против столбняка и дифтерии .

Существуют также средства для экстренной профилактики, содержащие человеческий иммуноглобулин. Цена их будет на порядок выше, но они являются незаменимыми при появлении необходимости выехать в другую страну, являющуюся эндемичной зоной какой-то опасной инфекции (например, желтой лихорадки). Иммунитет после введения этих средств будет менее длительным (до 1 месяца), но формируется уже спустя сутки.

Однако следует помнить, что введение иммуноглобулина не является альтернативой полноценной профилактической вакцинации в соответствии с календарем прививок, так как формирующийся иммунитет - менее длительный, и не такой сильный.

Препараты иммуноглобулина

Повышение иммунитета народными средствами возможно. Особенно хорошо помогают фрукты, овощи и ягоды с высокой концентрацией витамина С (натурального антиоксиданта) и других витаминов и микроэлементов. Но в некоторых случаях необходимо введение иммуноглобулина для лечения тяжелых заболеваний и восстановления защитных сил организма.

Иммуноглобулин человеческий нормальный выпускается во флаконах, содержащих порошок для приготовления раствора для инъекций или готовый раствор (Иммуноглобулин 25 мл). Он содержит антитела класса IgG, полученные из плазмы здоровых доноров, а также в небольших количествах IgM и IgA.

Нормальный человеческий иммуноглобулин содержится в следующих лекарственных препаратах: Октагам, Пентаглобин, Иммуноглобулин антиротавирусный, Иммуноглобулин антистафилококковый, Иммуноглобулин человека нормальный, Комплексный иммуноглобулиновый препарат (КИП), Антирезусный иммуноглобулин, Противоаллергический иммуноглобулин, Цитотект и многие другие.

Уколы иммуноглобулина назначаются внутримышечно или внутривенно только квалифицированным врачом. Доза препарата и длительность лечения подбираются индивидуально, с учетом возраста и веса пациента, а также тяжести заболевания.

Лечение иммуноглобулинами

Лечение иммуноглобулинами проводится только в стационаре, так как эти препараты могут обладать рядом побочных эффектов, таких как:
  • тяжелые аллергические реакции;
  • гриппоподобные симптомы (озноб

    Где купить?

    Приобрести препарат можно в любой крупной аптеке, или в интернете. К лекарственным средствам, содержащим иммуноглобулин, обязательно должна прилагаться инструкция. Однако использовать их без назначения врача категорически запрещено, так как препараты имеют большое количество противопоказаний. Например, при беременности и кормлении грудью иммуноглобулин вводить запрещено.

    Цена на препараты иммуноглобулина может сильно различаться, и зависит от специфичности антител, производителя лекарственного средства, формы выпуска и других характеристик.

    Любые лекарственные препараты, содержащие иммуноглобулин человека нормальный, обязательно должны храниться в холодильнике (при температуре +2 - +8 o С).

    Перед применением необходимо проконсультироваться со специалистом.

Ответ: Иммуноглобулины:

Иммуноглобулинами называются белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют. При электрофорезе они локализуются в глобулиновых фракциях.

Иммуноглобулины состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры:

Первичная – это последовательность определенных аминокислот. Она строится из нуклеотидных триплетов, генетически детерминируется и определяет основные последующие структурные особенности.

Вторичная определяется конформацией полипептидных цепей.

Третичная определяет характер расположения отдельных участков цепи, создающих пространственную картину.

Четвертичная характерна для иммуноглобулинов. Из четырех полипептидных цепей возникает биологически активный комплекс. Цепи попарно имеют одинаковую структуру.

Любая молекула иммуноглобулина имеет Y-образную форму и состоит из 2 тяжелых (Н) и 2 легких (L) цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками. Каждая молекула ИГ имеет 2 одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab (англ. Fragment antigen binding) и один Fc-фрагмент (англ. Fragment cristalisable), с помощью которого ИГ комплементарно связываются с Fc-рецепторами клеточной мембраны.

Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы ИГ достаточно разнообразны (вариабельны), а отдельные области этих цепей отличаются особенно выраженным разнообразием (гипервариабельностью). Остальные участки молекулы ИГ относительно низменны (константны). В зависимости от строения констатных областей тяжелых цепей ИГ разделяются на классы (5 классов) и подвиды (8 подвидов). Именно эти константные области тяжелых цепей, существенно отличаясь по аминокислотному составу у различных классов ИГ, в конечном итоге определяют особые свойства каждого класса антител:

lgM активируют систему комплемента;

IgE связывается со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов с высвобождением из этих клеток медиаторов аллергии;

IgA секретируется в различные жидкости организма, обеспечивая секреторный иммунитет;

IgD функционирует в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена;

в IgG проявляет разнообразные виды активности, в том числе способность проникать через плаценту.

Классы иммуноглобулинов.

Иммуноглобулины G, IgG

Иммуноглобулины G – это мономеры, включающие 4 субкласса (IgGl – 77%; IgG2 – 11%; IgG3 – 9%; IgG4 – 3%), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. Их содержание в сыворотке крови колеблется от 8 до 16,8 мг/мл. период полураспада составляет 20-28 дней, а синтезируется в течение суток от 13 до 30 мг/кг. На их долю приходится 80% от общего содержания ИГ. Они защищают организм от инфекций. Антитела субклассов IgGl и IgG4 специфически связываются через Fc-фрагменты с возбудителем (иммунное опсонирование), а благодаря Fc- фрагментам взаимодействуют с Fc-рецепторами фагоцитов (макрофагов, полиморфноядерных лейкоцитов), способствуя тем самым фагоцитозу возбудителя. IgG4 участвует в аллергических реакциях и не способен фиксировать комплемент.

Антитела класса IgG играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях, вызывая гибель возбудителя с участием комплемента и опсонизируя фагоцитарные клетки. Они проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных. Они способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.

Иммуноглобулины М, IgM

Иммуноглобулины М – это наиболее «ранние» из всех классов ИГ, включающие 2 субкласса: IgMl (65%) и IgM2 (35%). Их концентрация в сыворотке крови колеблется от 0,5 до 1,9 г/л или 6% от общего содержания ИГ. За сутки синтезируется 3-17 мг/кг, а период их полураспада составляет 4-8 суток. Они не проникают через плаценту. IgM появляется у плода и участвует в антиинфекционной защите. Они способны агглютинировать бактерий, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент. IgM играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, в активации фагоцитоза. Значительное повышение концентрации IgM в крови наблюдается при ряде инфекций (малярия, трипаносомозе) как у взрослых, так и у новорожденных. Это показатель внутриутробного заражения возбудителя краснухи, сифилиса, токсоплазмоза, цитомегалии. IgM – это антитела, образующиеся на ранних сроках инфекционного процесса. Они отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.

Иммуноглобулины A, IgA

Иммуноглобулины А – это секреторные ИГ, включающие 2 субкласса: IgAl (90%) и IgA2 (10%). Содержание IgA в сыворотке крови колеблется от 1.4 до 4.2 г/л или 13% от общего количества ИГ; ежедневно синтезируется от 3 до 50 мкг/кг. Период полураспада антител составляет 4-5 суток. IgA содержится в молоке, молозиве, слюне, в слезном, бронхиальном и желудочно-кишечном секрете, желчи, моче. В состав IgA входит секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию ферментов. Это основной вид ИГ, участвующих в местном иммунитете. Они препятствуют прикреплению бактерий к слизистой, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент. IgA не определяется у новорожденных. В слюне он появляется у детей в возрасте 2 месяца., причем первым обнаруживается секреторный компонент SC. И только позднее полная молекула SigA. Возраст 3 мес. Многими авторами определяется как критический период; этот период особенно важен для диагностики врожденной или транзиторной недостаточности местного иммунитета.

Иммуноглобулины Е, IgE

Иммуноглобулины D, IgD

Иммуноглобулины D – это мономеры; их содержание в крови составляет 0,03-0.04 г/л или 1% от общего количества ИГ; в сутки их синтезируется от 1 до 5 мг/кг, а период полураспада колеблется в пределах 2-8 дней. IgD участвуют в развитии местного иммунитета, обладают антивирусной активностью, в редких случаях активируют комплемент. Плазматические клетки, секретирующие IgD, локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани. IgD выявляются на B-клетках и отсутствуют на моноцитах, нейтрофилах и Т-лимфоцитах. Полагают, что IgD участвуют в дифференцировке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвуют в аутоиммунных процессах.

Микробиология: конспект лекций Ткаченко Ксения Викторовна

2. Классы иммуноглобулинов и их свойства

Существует пять классов иммуноглобулинов у человека.

1. Иммуноглобулины G – это мономеры, включающие в себя четыре субкласса (IgG1; IgG2; IgG3; IgG4), которые отличаются друг от друга по аминокислотному составу и антигенным свойствам. Антитела субклассов IgG1 и IgG4 специфически связываются через Fc-фрагменты с возбудителем (иммунное опсонирование), а благодаря Fc-фрагментам взаимодействуют с Fc-рецепторами фагоцитов, способствуя фагоцитозу возбудителя. IgG4 участвует в аллергических реакциях и неспособен фиксировать комплемент.

Свойства иммуноглобулинов G:

1) играют основополагающую роль в гуморальном иммунитете при инфекционных заболеваниях;

2) проникают через плаценту и формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных;

3) способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент, участвовать в реакции преципитации.

2. Иммуноглобулины М включают в себя два субкласса: IgM1 и IgM2.

Свойства иммуноглобулинов М:

1) не проникают через плаценту;

2) появляются у плода и участвуют в антиинфекционной защите;

3) способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент;

4) играют важную роль в элиминации возбудителя из кровеносного русла, активации фагоцитоза;

5) образуются на ранних сроках инфекционного процесса;

6) отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий.

3. Иммуноглобулины А – это секреторные иммуноглобулины, включающие в себя два субкласса: IgA1 и IgA2. В состав IgA входит секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию ферментов.

Свойства иммуноглобулинов А:

2) участвуют в местном иммунитете;

3) препятствуют прикреплению бактерий к слизистой;

4) нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и комплемент.

4. Иммуноглобулины Е – это мономеры, содержание которых в сыворотке крови ничтожно мало. К этому классу относится основная масса аллергических антител – реагинов. Уровень IgE значительно повышается у людей, страдающих аллергией и зараженных гельминтами. IgE связывается с Fc-рецепторами тучных клеток и базофилов.

Свойства иммуноглобулинов Е: при контакте с аллергеном образуются мостики, что сопровождается выделением БАВ, вызывающих аллергические реакции немедленного типа.

5. Иммуноглобулины D – это мономеры. Функционируют в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена. Плазматические клетки, секретирующие IgD, локализуются преимущественно в миндалинах и аденоидной ткани.

Свойства иммуноглобулинов D:

1) участвуют в развитии местного иммунитета;

2) обладают антивирусной активностью;

3) активируют комплемент (в редких случаях);

4) участвуют в дифференцировке В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа;

5) участвуют в аутоиммунных процессах.

Из книги Оперантное поведение автора Скиннер Беррес Фредерик

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ СВОЙСТВА Совсем не просто получить кривую научения. Мы не можем полностью изолировать оперант и устранить все случайные помехи. Можно было бы построить кривую и показать, как частота поднятия головы на определенную высоту изменяется в зависимости от

Из книги Ступени эволюции интеллекта автора Сергеев Борис Федорович

Старшие классы Почемучки Тех, кому посчастливилось близко познакомиться с человекообразными обезьянами у нас на Севере, где они, помещенные за решетку и тщательно опекаемые человеком, освобождены от всех забот (добывания пищи, необходимости всегда быть начеку,

Из книги Поводыри. Типологические свойства автора Кожевников В А

Типологические свойства ВНД Что такое типологические свойства ВНД?За основу взята концепция Теплова М.Б. (1896-1965 гг.) о четырёх основных типологических свойств ВНД.Выносливость - неизменяемость текущих нервных процессов даже под действием длительных дискомфортных

Из книги Микробиология: конспект лекций автора Ткаченко Ксения Викторовна

3. Возбудители инфекций и их свойства Среди бактерий по способности вызывать заболевание выделяют:1) патогенные;2) условно-патогенные;3) сапрофитные.Патогенные виды потенциально способны вызывать инфекционное заболевание.Патогенность – это способность

Из книги Микробиология автора Ткаченко Ксения Викторовна

1. Свойства и типы антигенов Антигены – это высокомолекулярные соединения. При попадании в организм вызывают иммунную реакцию и взаимодействуют с продуктами этой реакции: антителами и активированными лимфоцитами.Классификация антигенов.1. По

Из книги Болезни собак (незаразные) автора Панышева Лидия Васильевна

1. Структура иммуноглобулинов Антитела (иммуноглобулины) – это белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют.Они состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры:1) первичную – это

Из книги Нерешенные проблемы теории эволюции автора Красилов Валентин Абрамович

1. Морфология и культуральные свойства Возбудитель относится к роду Carinobakterium, виду C. difteria.Это тонкие палочки, прямые или слегка изогнутые, грамположительные. Для них характерен выраженный полиморфизм. На концах булавовидные утолщения – метахроматические зерна волютина.

Из книги Основы психофизиологии автора Александров Юрий

1. Морфология и культуральные свойства Возбудитель относится к роду Mycobakterium, вид M. tuberculesis.Это тонкие палочки, слегка изогнутые, спор и капсул не образуют. Клеточная стенка окружена слоем гликопептидов, которые называются микозидами (микрокапсулами).Туберкулезная палочка

Из книги Гены и развитие организма автора Нейфах Александр Александрович

13. Возбудители инфекций и их свойства Среди бактерий по способности вызывать заболевание выделяют:1) патогенные виды потенциально способны вызывать инфекционное заболевание;Патогенность – это способность микроорганизмов, попадая в организм, вызывать в его тканях и

Из книги Биология. Общая биология. 10 класс. Базовый уровень автора Сивоглазов Владислав Иванович

Свойства рентгеновских лучей Рентгеновские лучи проходят через непрозрачные тела и предметы, такие как, например, бумага, материя, дерево, ткани человеческого и животного организма и даже через определенной толщины металлы. Причем, чем короче длина волны излучения, тем

Из книги Антропология и концепции биологии автора Курчанов Николай Анатольевич

ВИДЫ И КЛАССЫ Прежде чем перейти от сообществ к видам, мы должны обсудить некоторые проблемы классификации: трудно говорить о происхождении видов, не решив, что такое вид. Еще Дарвин призывал прекратить надоевшие споры о виде, но не указал, как это сделать, поскольку его

Из книги автора

5.2. Свойства тактильного восприятия Ощущение прикосновения и давления на кожу довольно точно локализуется человеком на определённом участке кожной поверхности. Эта локализация вырабатывается и закрепляется в онтогенезе при участии зрения и проприорецепции.

Из книги автора

3. Молекулы иммуноглобулинов Молекула антитела - иммуноглобулина (ИГ) состоит из четырех полипептидных цепей - двух одинаковых больших (тяжелых) и двух одинаковых меньших (легких), связанных друг с другом S - S-мостиками. Специфичность взаимодействия молекулы ИГ с

Из книги автора

4. Гены иммуноглобулинов Прежде всего мы должны рассмотреть, как организованы гены ИГ у будущих лимфоцитов до того, как эти клетки стали отличаться друг от друга, т. е. до того, как образовались разные их клоны. Очевидно, что так же организованы гены ИГ и у всех других

Из книги автора

Таблица 4. Морфологические классы вирусов (по Г. Шлегелю,

Из книги автора

3.3. Свойства генетической информации Одним из основателей современной генетики, выдающимся датским ученым В. Иоганнсеном были предложены базовые генетические термины: ген, аллель, генотип, фенотип. Введение термина «аллель» позволяет определить генотип как

Лимфатическая система человека выполняет ряд важных защитных функций, которые предупреждают развитие патогенных микроорганизмов или вирусов в жидких средах, клетках и тканях. За гуморальный иммунитет отвечают В-лимфоциты, которые при дальнейшем созревании синтезируют иммуноглобулины (Ig). Строение этих веществ позволяет находить, помечать и уничтожать пришедшие в организм антигены. В чем заключаются

Плазматические клетки

Все лимфатические клетки организма человека делятся на две большие группы: Т-лимфоциты и В-лимфоциты. Первые отвечают за клеточный иммунитет, поглощая антигены в процессе фагоцитоза. Задача вторых заключается в синтезе специфических антител - гуморальный иммунитет.

В-лимфоциты детерминируются во вторичных лимфоидных органах (лимфатические узлы, селезенка), а затем формируют популяцию плазмоцитов, которые также называются плазматическими клетками. Они в дальнейшем мигрируют в красный костный мозг, слизистые оболочки и ткани.

Плазмоциты достигают больших размеров (до 20 мкм), окрашиваются базофильно, т. е. в фиолетовый цвет с помощью красителей. В центре этих клеток находится крупное ядро с характерными глыбками гетерохроматина, которые напоминают спицы колеса.

Цитоплазма окрашивается светлее, чем ядро. В ней располагается мощный транспортный центр, состоящий из эндоплазматической сети и аппарата Гольджи. АГ развит достаточно сильно, формируя так называемый светлый дворик клетки.

Все перечисленные структуры направлены на синтез антител, которые отвечают за гуморальный иммунитет. Строение молекулы иммуноглобулина имеет свои особенности, поэтому важно постепенное и качественное созревание этих структур в процессе синтеза.

Собственно, для этого и развита такая густая сеть ЭПС и аппарата Гольджи. Также плазмоцитов, заключенный в ядре, направлен преимущественно на синтез белков антител. Зрелые являются примером высокой степени детерминации, поэтому редко делятся.

Строение антител иммуноглобулина

Эти высоко специализированные молекулы являются гликопротеидами, т. к. имеют белковую и углеводную части. Нас интересует скелет иммуноглобулинов.

Молекула состоит из 4 пептидных цепей: две тяжелые (Н-цепи) и две легкие (L-цепи). Они соединяются друг с другом с помощью дисульфидных связей, и в результате мы можем наблюдать форму молекулы, напоминающую рогатку.

Строение иммуноглобулинов направлено на соединение с антигенами с помощью специфических Fab-фрагментов. На свободных концах “рогатки” каждый такой участок образован двумя вариабельными доменами: одним от тяжелой и одним от легкой цепи. Каркасом служат постоянные домены (по 3 на каждой тяжелой и по одному на легких цепях).

Подвижность вариабельных концов иммуноглобулина обеспечивается наличием шарнирного участка в месте, где формируется дисульфидная связь между двумя Н-цепями. Так намного упрощается процесс взаимодействия антиген-антитело.

Остается нерассмотренным третий конец молекулы, который не взаимодействует с чужеродными молекулами. Он называется Fc-участком и отвечает за прикрепление иммуноглобулина к мембранам плазмоцитов и других клеток. Кстати, легкие цепи могут быть двух видов: каппа (κ) и лямбда (λ). Они соединены между собой дисульфидными связями.Также имеется пять видов тяжелых цепей, по которым классифицируют различные типы иммуноглобулинов. Это α-(альфа), δ-(дельта), ε-(эпсилон), γ-(гамма) μ- (мю) цепи.

Некоторые антитела способны образовывать полимерные структуры, которые стабилизируются за счет дополнительных J-пептидов. Так образуются димеры, тримеры, тетрамеры или пентомеры Ig определенного типа.

Еще одна дополнительная S-цепь характерна для секреторных иммуноглобулинов, строение и биохимия которых позволяют им функционировать в слизистых оболочках полости рта или кишечника. Эта дополнительная цепь предотвращает разрушение молекул антител природными ферментами.

Строение и классы иммуноглобулинов

Разнообразие антител в нашем организме предопределяет вариабельность функций гуморального иммунитета. Каждый класс Ig имеет свои отличительные характеристики, по которым нетрудно догадаться об их роли в иммунной системе.

Строение и функции иммуноглобулинов напрямую зависят друг от друга. На молекулярном уровне они отличаются аминокислотной последовательностью тяжелой цепи, типы которой мы уже упомянули. Следовательно, выделяют 5 видов иммуноглобулинов: IgG, IgA, IgE, IgM и IgD.

Особенности иммуноглобулина G

IgG не образует полимеры и не встраивается в мембраны клеток. В составе молекул выявлено присутствие гамма-тяжелой цепи.

Отличительной чертой этого класса является тот факт, что только данные антитела способны проникать через и формировать иммунную защиту зародыша.

IgG составляет 70-80 % всех сывороточных антител, поэтому молекулы легко обнаруживаются лабораторными методами. В крови 12 г/л - среднее содержание этого класса, и такой показатель обычно достигается уже к 12 годам.

Строение иммуноглобулина G позволяет выполнять следующие функции:

Иммуноглобулин А: особенности и функции

Этот класс антител встречается в двух формах: сывороточной и секреторной.

В сыворотке крови IgA составляет 10-15 % всех антител, а его среднее количество составляет 2,5 г/л к 10-летнему возрасту.

Больше нас интересует секреторная форма иммуноглобулина А, т. к. около 60 % молекул данного класса антител сосредоточены в слизистых оболочках организма.

Строение иммуноглобулина А также отличается своей вариативностью за счет наличия J-пептида, который может участвовать в образовании димеров, тримеров или тетрамеров. За счет этого один такой комплекс антител способен связывать большое количество антигенов.

Во время образования IgA к молекуле присоединяется еще один компонент - S-белок. Его главной задачей является защита всего комплекса от разрушительного действия ферментов и других клеток лимфатической системы человека.

Иммуноглобулин А содержится в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы и дыхательных путей. Молекулы IgA обволакивают антигенные частицы, тем самым препятствуя их адгезии на стенках полых органов.

Функции этого класса антител следующие:

  1. Нейтрализация антигенов.
  2. Являются первым барьером среди всех молекул гуморального иммунитета.
  3. Опсонируют и маркируют антигены.

Иммуноглобулин М

Представители класса IgM выделяются большими размерами молекулы, т. к. их комплексы являются пентамерами. Всю конструкцию поддерживает J-белок, а каркасом молекулы являются тяжелые цепи ню-типа.

Пентамерная структура характерна для секреторной формы этого иммуноглобулина, однако существуют и мономеры. Последние крепятся к мембранам В-лимфоцитов, тем самым помогая клеткам обнаруживать патогенные элементы в жидкостях организма.

Всего 5-10 % составляет IgM в сыворотке крови, а его содержание в среднем не превышает 1 г/л. Антитела данного класса являются самыми древними в эволюционном плане, а синтезируются они только В-лимфоцитами и их предшественниками (плазмоциты на это не способны).

Количество антител М повышается у новорожденных, т.к. это является фактором интенсивной секреции IgG. Такая стимуляция положительно влияет на развитие иммунитета младенца.

Строение иммуноглобулина М не позволяет проникать через плацентарные барьеры, поэтому обнаружение этих антител в жидкостях плода становится сигналом о нарушении обменных механизмов, инфекции или дефекте плаценты.

Функции IgM:


Особенности иммуноглобулина D

Данный вид антител изучен достаточно мало, поэтому их роль в организме до конца не выяснена. Встречаются IgD только в виде мономеров, в сыворотке крови эти молекулы составляют не больше 0,2 % от всех антител (0,03 г/л).

Основная функция иммуноглобулина D - это рецепция в составе мембраны В-лимфоцитов, однако только 15 % всей популяции этих клеток имеют IgD. Прикрепляются антитела с помощью Fc-конца молекулы, а тяжелые цепи относятся к дельта-классу.

Строение и функции иммуноглобулина Е

Этот класс составляет незначительную долю всех антител сыворотки крови (0,00025 %). IgE, он же реагин, обладают высокой цитофильностью: мономеры этих иммуноглобулинов прикрепляются к мембранам тучных клеток и базофилов. В результате IgE влияет на выработку гистамина, который приводит к развитию воспалительных реакций.

В строении иммуноглобулина Е присутствуют тяжелые цепи эпсилон-типа.

Из-за малого количества эти антитела очень сложно обнаруживаются лабораторными методами в сыворотке крови. Повышенное содержание IgE является важным диагностическим признаком возникновения аллергических реакций.

Выводы

Строение иммуноглобулинов напрямую влияет на их функции в организме. Гуморальный иммунитет играет большую роль в поддержании гомеостаза, поэтому все антитела должны работать четко и слаженно.