Знакомство с Иммунной системой часть 2

• АНТИТЕЛА. Строения и свойства.

Антитела- белковые соединения плазмы крови, выделяются плазматическими клетками приобретённой иммунной системы- В-лимфоцитами и предназначены для нейтрализации клеток патогенов (бактерий, грибов, многоклеточных паразитов) и вирусов, а также белковых ядов и некоторых других чужеродных веществ. Каждое антитело распознаёт уникальный элемент патогена (эпитоп).

Состоит из 2 одинаковых длинных/тяжёлых и 2 одинаковых коротких/лёгких белковых цепей.

Представлено в виде двузубой вилки (рогатки), у которой есть «ручка» и 2 «зубца», куда присоединяются антигены, и ямочка между зубцами куда входит Антиген.

-«Острия зубцов» вилки представляют собой высоковариабельные последовательности аминокислот. Они обеспечивают КОНТАКТ с антигенами, и их изменчивость лежит в основе способности иммунной системы реагировать на огромное разнообразие антиген.

– «Ручка вилки»- константна, её функция быть опознанной системой врождённого иммунитета (фагоцитами, комплементом, NK).

* Эпитопы- частицы антигенов (чужеродные молекулы).

* Паратопы- ямочка между зубцами вилок.

‘Паратопы антител соединяются с эпитопами антигенов (эпитопы одного антигена обычно отличаются от эпитопов другого. Некоторые антигены имеют повторяющиеся эпитопы)

* Ручка антитела образована 2 тяжёлыми цепями.

* Ямочка для связывания антигена (эпитопа) образуется тяжёлой и лёгкой цепью совместно.

#5 типов «ручек» у антитела.

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ разных классов, различающиеся по константным участкам тяжёлой цепи:

• IgD (мономер)- активация начинается с него, так как он выполняет рецептурную функцию, находясь на поверхностях мембран, на ещё неактивированных В-лимфоцитах. В последствии активируя В-клетки, за счёт антигенов.

<Далее выход антител идёт в двух вариантах- InG и InM.

• InM( пентамеры)- антитела первичного иммунного ответа. 5 антител сцепляются своими «ручками» и 10 зубцов в виде сферы образуются с наружной стороны, очень полезны на начальной фазе для первичной настройки на антиген. Пентаметры могут склеивать вирусы и бактерии,удерживая их- аглюкинация.

Активизируют систему комплемента.

Связываются с рецепторами макрофагов.

Способны выполнять рецепторную функцию.

• InG (мономер)- «стикер».

Маркирует чужеродные клетки; активирует систему комплемента, связывается с рецепторами макрофагов, гранулоцитов, натуральных киллеров (врождённая ИС);

проникает через плаценту (пассивная иммунизация новорожденных).

*Фагоциты реагируют на «ручку» антитела IgG, «вилками» он цепляется за чужеродные клетки.

Важно:

Иммуноонкологические препараты основаны на гуманизированном или человеческом моноклональном антителе иммуноглобулина G1 или G4- принцип действия основан на реактивации противоопухолевого иммунитета (Т-лимфоцитов).

Иммуноонкологические препараты:

<Пембролизумаб

(«Китруда»)- гуманизированное моноклональное антитело IgG4.

< Ниволумаб

(«Опдиво»)- человеческое моноклональное антитело IgG4.

<Ипилимумаб

(«Ервой»)-рекомбинантное человеческое моноклональное антитело IgG1.

<Пролголимаб

(«Фортека»)- человеческое моноклональное антитело IgG1.

<Атезолизумаб

(«Тецентрик»)- гуманизированное моноклональное антитело IgG1.

<Дурвалумаб

(«Имфинзи»)- человеческое моноклональное антитело IgG1.

• InA( диамер)- секреторный иммуноглобулин( слёзы, секрет клеток дыхательных путей, молоко, ЖКТ и гениталий).

Антитела, способные выходить из внутренней среды организма. Соответственно могут препятствовать бактериям и вирусам до того, как они проникли и атаковали организм.

• InE (мономер) – активирует тучные клетки, базофильные и эозинофильные гранолоциты; запускает аллергические реакции; основа защитных функций при инфицировании паразитарными червями.

И так, в нашем организме миллионы типов В-клеток, каждая делает свой вариант антитела, который изначально находится на мембране как рецептор, потом начинает секретироваться, если произошла активация.

‘У В-клетки, которая ещё не начала продуцировать антитела, есть все 5 типов «ручек». Когда начинается продуцирование антител, тогда происходит выбор иммуноглобулинов D, M, G, A, E.

‘Наша иммунная система сделана так, что ПРЕДСУЩЕСТВУЮТ антитела для самых разных антигенов.

ИСТОЧНИКИ РАЗНООБРАЗИЯ АНТИТЕЛ:

множественность аллелей генных фрагментов и соматическая рекомбинация:

[В ДЛИННОЙ/тяжелой белковой цепи антитела 3 вариабельных участка:

V- участок: в исходном ДНК клетки красного костного мозга (ККМ) присутствует в 100 вариантах;

D-участок: в 20 вариантах;

J- участок: в 4 вариантах.

[В КОРОТКОЙ/лёгкой белковой цепи антитела 2 вариабельных участка:

V-участок: 300 вариантов;

J- участок: 5 вариантов

* Когда из клетки ККМ возникает определённая В-клетка, случайным образом выдёргивается по одному участку в каждом и получается, что у длинной цепи 8000 вариантов:

100 V x 20 D x 4 J= 8000 вариантов.

У короткой цепи:

300 V x 5 J= 1500.

(тоже для лямбда цепи +1500) = 3000 вариантов у короткой цепи.

Итого: 8000×3000= 24 млн. число вариантов «собранного» паратопа (без учёта изменчивости соединений, соматического мутагенеза и конверсии).

Таким образом ясно, что не нужны миллионы генов, можно иметь несколько сотен «кусочков», которые случайно рекомбинируясь, дают миллионы вариантов, «перекрывающие» практически всё возможное разнообразие эпитопов антигенов.

Источники:

1)Центр Архэ «Иммунитет: общие принципы. (Часть l); Дубынин В.А.- профессор, доктор биологических наук, научный сотрудник кафедры физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова.

2)Учебник и практикум «Физиология человека и животных. Том 2. Кровь, иммунитет, гормоны, репродукция, кровообращение», Сергеев И.Ю., Дубынин В.А.,Каменский А.А.

3) «Яндекс.Здоровье» – инструкции к иммунопрепаратам.»

Статья: Светлана Неретина