АНТИТЕЛА

АНТИТЕЛА — белки глобулиновой фракции сыворотки крови человека и теплокровных животных, образующиеся в ответ на введение в организм различных антигенов (бактерий, вирусов, белковых токсинов и др.) и специфически взаимодействующие с антигенами, вызвавшими их образование. Связываясь активными участками (центрами) с бактериями или вирусами, А. препятствуют их размножению или нейтрализуют выделяемые ими токсические вещества. Наличие в крови А. указывает на то, что организм вступал во взаимодействие с антигеном против вызываемой им болезни. В какой степени иммунитет зависит от А. и в какой степени А. только сопутствуют иммунитету, решается применительно к конкретной болезни. Определение уровня А. в сыворотке крови позволяет судить о напряженности иммунитета даже в тех случаях, когда А. не играют решающей защитной роли.

Защитное действие А., содержащихся в иммунных сыворотках, широко используется в терапии и профилактике инфекционных заболеваний (см. Серопрофилактика, Серотерапия). Реакции А. с антигенами (серологические реакции) применяют в диагностике различных заболеваний (см. Серологические исследования).

История

На протяжении длительного времени о хим. природе А. знали очень немного. Известно, что А. после введения антигена обнаруживаются в сыворотке крови, лимфе, экстрактах тканей и что они специфически реагируют со своим антигеном. О наличии А. судили на основании тех видимых агрегатов, которые образуются при взаимодействии с антигеном (агглютинация, преципитация) или по изменению свойств антигена (нейтрализация токсина, лизис клетки), но о том, с каким хим. субстратом А. связаны, почти ничего не было известно.

Благодаря применению методов ультрацентрифугирования, иммуно-электрофореза и подвижности белков в изоэлектрическом поле доказана принадлежность А. к классу гамма-глобулинов, или иммуноглобулинов.

А. представляют собой преформированные в процессе синтеза нормальные глобулины. Иммунные глобулины, полученные в результате иммунизации различных животных одним и тем же антигеном и при иммунизации одного и того же вида животного различными антигенами, обладают неодинаковыми свойствами, так же как неодинаковы сывороточные глобулины различных видов животных.

Классы иммуноглобулинов

Иммуноглобулины вырабатываются иммунокомпетентными клетками лимфоидных органов, различаются между собой по мол. весу, константе седиментации, электрофоретической подвижности, содержанию углеводов и иммунологической активности. Различают пять классов (или типов) иммуноглобулинов:

Иммуноглобулины М (IgM): мол. вес ок. 1 млн., имеют сложную молекулу; первыми появляются после иммунизации или антигенной стимуляции, оказывают губительное действие на микробы, которые попали в кровь, способствуют их фагоцитозу; слабее, чем иммуноглобулины G, связывают растворимые антигены, токсины бактерии; разрушаются в организме в 6 раз быстрее, чем иммуноглобулины G (напр., у крыс период полураспада иммуноглобулина М равен 18 часам, а иммуноглобулина G — 6 дням).

Иммуноглобулины G (IgG): мол. вес ок. 160 000, их считают стандартными, или классическими, А.: легко проходят через плаценту; образуются медленнее, чем IgM; наиболее эффективно связывают растворимые антигены, особенно экзотоксины, а также вирусы.

Иммуноглобулины А (IgA): мол. вес ок. 160 000 или больше, вырабатываются лимфоидной тканью слизистых оболочек, препятствуют деградации ферментов клеток организма и противостоят патогенному действию микробов кишечника, легко проникают через клеточные барьеры организма, содержатся в молозиве, слюне, слезах, слизи кишечника, поте, отделяемом носа, в крови находятся в меньшем количестве, легко соединяются с клетками организма; IgA возникли, по-видимому, в процессе эволюции для защиты слизистых оболочек от агрессии бактериями и передачи пассивного иммунитета потомству.

Иммуноглобулины Е (IgE): мол. вес ок. 190 000 (по Р. С. Незлину, 1972); по-видимому, ими являются аллергические А.—так наз. реагины (см. ниже).

Иммуноглобулины D (IgD): мол. вес ок. 180 000 (по Р. С. Незлину, 1972); в наст, время о них известно очень мало.

Структура антител

Молекула иммуноглобулина состоит из двух неидентичных полипептидных субъединиц — легких (L — от англ. light) цепей с мол. весом 20 000 и двух тяжелых (Н — от англ. heavy) цепей с мол. весом 60 000. Эти цепи, связанные дисульфидными мостиками, образуют основной мономер LH. Однако в свободном состоянии такие мономеры не встречаются. Большая часть молекул иммуноглобулинов состоит из димеров (LH)2, остальные — из полимеров (LH)2n. Основными N-концевыми аминокислотами человеческого гамма-глобулина являются аспарагиновая и глутаминовая, кроличьего — аланин и аспарагиновая к-та. Портер (R. R. Porter, 1959), воздействуя на иммуноглобулины папаином, нашел, что они распадаются на два (I и II) Fab-фрагмента и Fc-фрагмент (III) с константой седиментации 3,5S и мол. весом ок. 50 000. Основная масса углеводов связана с Fc-фрагментом. По предложению экспертов ВОЗ установлена следующая номенклатура фрагментов антител: Fab-фрагмент — одновалентный, активно соединяющийся с антигеном; Fc-фрагмент — не взаимодействует с антигеном и состоит из С-концевых половин тяжелых цепей; Fd-фраг-мент — участок тяжелой цепи, входящий в Fab-фрагмент. Фрагмент пепсинового гидролиза 5S предложено обозначать как F(ab)2, а одновалентный 3,5S-фрагмент — Fab.

Специфичность антител

Одним из важнейших свойств А. является их специфичность, к-рая выражается в том, что А. активнее и полнее взаимодействует с тем антигеном, к-рым организм был стимулирован. Комплекс антиген — антитело в этом случае обладает наибольшей прочностью. А. способны различать в антигенах незначительные изменения в структуре. При использовании конъюгированных антигенов, состоящих из белка и включенного простого хим. вещества — гаптена, образующиеся А. специфичны к гаптену, белку и комплексу белок — гаптен. Специфичность обусловлена хим. структурой и пространственным рисунком антидетерминант А. (активных центров, реактивных групп), т. е. участков А., к-рыми они соединяются с детерминантами антигена. Число антидетерминант А. часто называют их валентностью. Так, молекула IgM-антитела может иметь до 10 валентностей, молекулы IgG- и IgA-антител двухвалентны.

По данным Караша (F. Karush, 1962), активные центры IgG состоят из 10—20 аминокислотных остатков, что составляет примерно 1 % всех аминокислот молекулы А., а, по представлениям Уинклера (М. Н. Winkler, 1963), активные центры состоят из 3—4 аминокислотных остатков. В их составе найдены тирозин, лизин, триптофан и др. Антидетерминанты расположены, очевидно, в аминоконцевых половинах Fab-фрагментов. В образовании активного центра участвуют вариабельные отрезки легких и тяжелых цепей, причем последним принадлежит основная роль. Возможно, легкая цепь лишь частично участвует в формировании активного центра или стабилизирует структуру тяжелых цепей. Наиболее полноценная антидетерминанта создается лишь комбинацией легких и тяжелых цепей. Чем больше точек совпадения связи между антидетерминантами А. и детерминантами антигена, тем выше специфичность. Разная специфичность зависит от последовательности аминокислотных остатков в активном центре А. Кодирование огромного разнообразия А. по их специфичности неясно. Портер допускает три возможности специфичности.

1. Образование стабильной части молекулы иммуноглобулина контролируется одним геном, а вариабельной части — тысячами генов. Синтезированные пептидные цепи соединяются в молекулу иммуноглобулина под влиянием особого клеточного фактора. Антиген в этом случае выступает в качестве фактора, запускающего синтез антител.

2. Молекула иммуноглобулина кодируется стабильными и изменчивыми генами. В период клеточного деления происходит рекомбинация изменчивых генов, что и обусловливает разнообразие их и вариабельность участков молекул глобулинов.

3. Ген, кодирующий вариабельную часть молекулы иммуноглобулинов, повреждается особым ферментом. Другие ферменты восстанавливают повреждение, но вследствие ошибок допускают различную последовательность нуклеотидов в пределах данного гена. Этим и обусловлена различная последовательность аминокислот в вариабельной части молекулы иммуноглобулина. Имеются и другие гипотезы, напр. Бернета (F. М. Burnet, 1971).

Гетерогенность (неоднородность) А. проявляется по многим признакам. В ответ на введение одного антигена образуются А., различающиеся по сродству к антигену, антигенным детерминантам, мол. весу, электрофоретической подвижности, N-концевым аминокислотам. Групповые А. к различным микробам обусловливают перекрестные реакции к разным видам и типам сальмонелл, шигелл, эшерихий, животных белков, полисахаридов. Продуцируемые А. неоднородны по своей специфичности относительно гомогенного антигена или одной антигенной детерминанты. Гетерогенность А. отмечена не только против белковых и полисахаридных антигенов, но и против комплексных, в т. ч. конъюгированных, антигенов и против гаптенов. Полагают, что гетерогенность А. определяется известной микрогетерогенностью детерминант антигена. Гетерогенность может быть вызвана образованием А. на комплекс антиген — антитело, что наблюдается при многократной иммунизации, различием клеток, образующих А., а также принадлежностью А. к разным классам иммуноглобулинов, которые, как и другие белки, обладают сложной антигенной структурой, контролируемой генетически.

Виды антител

Полные антитела имеют не менее двух активных центров и при соединении с антигенами in vitro обусловливают видимые реакции: агглютинацию, преципитацию, связывание комплемента; нейтрализуют токсины, вирусы, опсонизируют бактерии, обусловливают визуальный феномен иммунного прилипания, иммобилизации, набухания капсул, нагрузки тромбоцитов. Реакции протекают в две фазы: специфическая (взаимодействие антитела с антигеном) и неспецифическая (тот или иной из вышеуказанных феноменов). Общепризнано, что различные серологические реакции обусловливаются одним, а не множеством А. и зависят от методики постановки. Различают тепловые полные А., реагирующие с антигеном при t° 37°, и холодовые (криофильные), проявляющие эффект при t° ниже 37°. Имеются также А., реагирующие с антигеном при низкой температуре, а видимый эффект проявляется при t° 37°; это двухфазные, биотермические А., к к-рым отнесены гемолизины Доната — Ландштейнера. Все известные классы иммуноглобулинов содержат полные А. Активность и специфичность их определяются титром, авидностью (см. Авидитет), числом антидетерминант. IgM-антитела более активны, чем IgG-антитела, в реакциях гемолиза и агглютинации.

Неполные антитела (непреципитирующие, блокирующие, агглютиноиды), как и полные А., способны соединяться с соответствующими антигенами, но реакция при этом не сопровождается видимым in vitro феноменом преципитации, агглютинации и др.

Неполные А. обнаружены у человека в 1944 г. к резус-антигену, их находили при вирусных, риккетсиозных и бактериальных инфекциях по отношению к токсинам при различных патологических состояниях. Существует ряд доказательств двухвалентности неполных А. Бактериальные неполные А. обладают защитными свойствами: антитоксическими, опсонизирующими, бактериологическими; вместе с тем неполные А. обнаружены при ряде аутоиммунных процессов — при заболеваниях крови, особенно гемолитических анемиях.

Неполные гетеро-, изо- и аутоантитела способны вызвать повреждение клеток, а также играть определенную роль в возникновении медикаментозных лейко- и тромбоцитопении

Нормальными (естественными) принято считать А., обычно встречающиеся в сыворотке крови животных и человека при отсутствии явной инфекции или иммунизации. Происхождение антибактериальных нормальных А. может быть связано, в частности, с антигенной стимуляцией нормальной микрофлорой организма. Эти взгляды теоретически и экспериментально обоснованы исследованиями на животных-гнотобионтах и новорожденных в обычных условиях обитания. Вопрос о функциях нормальных А. связан непосредственно со специфичностью их действия. Л. А. Зильбер (1958) полагал, что индивидуальная устойчивость к инфекциям и, кроме того, «иммуногенная готовность организма» определяются их наличием. Показана роль нормальных А. в бактерицидности крови, в опсонизации при фагоцитозе. Работами многих исследователей было показано, что нормальные А. в основном являются макроглобулина-ми — IgM. Некоторые исследователи находили нормальные антитела в IgA- и IgG-классах иммуноглобулинов. В их составе могут быть как неполные, так и полные А. (нормальные антитела к эритроцитам — см. Группы крови).

Синтез антител

Синтез антител протекает в две фазы. Первая фаза индуктивная, латентная (1—4 дня), при к-рой А. и антителообразующие клетки не обнаруживаются; вторая фаза — продуктивная (начинается после индуктивной фазы), А. обнаруживаются в плазматических клетках и оттекающей от лимфоидных органов жидкости. После первой фазы антителообразования начинается очень быстрый темп нарастания А., нередко их содержание может удваиваться каждые 8 часов и даже быстрее. Максимальная концентрация различных А. в сыворотке крови после однократной иммунизации регистрируется на 5, 7,10 или 15-й день; после инъекции депонированных антигенов — на 21— 30-й или 45-й день. Далее через 1—3 или более месяцев титры А. резко падают. Однако иногда низкий уровень А. после иммунизации регистрируется в крови в течение ряда лет. Установлено, что первичная иммунизация большим числом различных антигенов сопровождается появлением вначале тяжелых IgM (19S)-антител, затем в течение короткого срока — IgM и IgG(7S)-антител и, наконец, одних легких 7S-антител. Повторная стимуляция сенсибилизированного организма антигеном вызывает ускорение образования обоих классов А., укорочение латентной фазы антителообразования, срока синтеза 19S-антител и способствует преимущественному синтезу 7S-антител. Нередко 19S-антитела вовсе не появляются.

Выраженные различия между индуктивной и продуктивной фазой антителообразования обнаруживаются при исследовании их чувствительности к ряду воздействий, что имеет принципиальное значение для понимания природы специфической профилактики. Напр., известно, что облучение до иммунизации задерживает или полностью угнетает антителообразование. Облучение в репродуктивную фазу антителообразования не влияет на содержание А. в крови.

Выделение и очистка антител

В целях усовершенствования метода выделения и очистки А. были предложены иммуносорбенты. В основе метода лежит перевод растворимых антигенов в нерастворимые путем присоединения их посредством ковалентных связей к нерастворимой основе из целлюлозы, сефадекса или другого полимера. Метод позволяет получить в высокой степени очищенные А. в больших количествах. Процесс выделения А. с помощью иммуносорбентов включает три этапа:

1) извлечение А. из иммунной сыворотки;

2) отмывание иммуносорбента от неспецифических белков;

3) отщепление А. от отмытого иммуносорбента (обычно буферными растворами с низкими значениями pH). Кроме этого метода, известны и другие методы очистки А. Их можно разделить на две группы: специфические и неспецифические. В основе первых лежит диссоциация А. из комплекса нерастворимый антиген — антитело (преципитат, агглютинат). Она осуществляется различными веществами; широко распространен метод ферментативного переваривания антигена или флоккулята токсин — антитоксин амилазой, трипсином, пепсином. Используется также тепловая элюция при t° 37—56°.

Неспецифические методы очистки А. основаны на выделении гамма-глобулинов: электрофорез в геле, хроматография на ионообменных смолах, фракционирование гель-фильтрацией через сефадексы. Широко известен метод осаждения сернокислым натрием или аммонием. Эти методы применимы в случаях высокой концентрации А. в сыворотке, напр, при гипериммунизации.

Гельфильтрация через сефадексы, а также использование ионообменных смол позволяют разделить А. по величине их молекул.

Применение антител

А., особенно гамма-глобулины, применяются для терапии и профилактики дифтерии, кори, столбняка, газовой гангрены, сибирской язвы, лептоспирозов, против стафилококков, возбудителей бешенства, гриппа и др. Специально приготовленные и очищенные диагностические сыворотки применяются в серологической идентификации возбудителей инфекций (см. Идентификация микробов). Было установлено, что пневмококки, стафилококки, сальмонеллы, бактериофаги и др., адсорбируя соответствующие А., · прилипают к тромбоцитам, эритроцитам и другим чужеродным частицам. Этот феномен назван иммунным прилипанием. Было показано, что в механизме этого феномена играют роль белковые рецепторы тромбоцитов и эритроцитов, которые разрушаются трипсином, папаином и формалином. Реакция иммунного прилипания зависит от температуры. Ее учитывают по прилипанию корпускулярного антигена или по гемагглютинации, обусловленной растворимым антигеном в присутствии А. и комплемента. Реакция высокочувствительна и может быть использована как для определения комплемента, так и очень небольших (0,005—0,01 мкг азота) количеств А. Иммунное прилипание усиливает фагоцитоз лейкоцитами.

Современные теории образования антител

Различают инструктивные теории антителообразования, согласно к-рым антиген прямо или косвенно участвует в формировании специфических иммуноглобулинов, и теории, предполагающие образование генетически предсуществующих А. ко всем возможным антигенам или клеток, синтезирующих эти А. К ним относятся селекционные теории и теория репрессии — дерепрессии, допускающая возможность синтеза одной клеткой любых А. Предложены также теории, стремящиеся осмыслить процессы иммунологического ответа на уровне целостного организма с учетом взаимодействия различных клеток и общепринятых представлений о синтезе белка в организме.

Теория прямой матрицы Гауровитца-Полинга сводится к тому, что антиген, поступив внутрь клеток, вырабатывающих А., играет роль матрицы, оказывающей влияние на образование молекулы иммуноглобулина из пептидных цепей, синтез которых протекает без участия антигена. «Вмешательство» антигена наступает лишь во второй фазе формирования белковой молекулы — фазе скручивания пептидных цепей. Антиген так изменяет концевые N-ами-нокислоты будущего антитела (иммуноглобулина или его отдельных пептидных цепей), что они становятся комплементарными к детерминантам антигена и легко вступают с ним в связь. Образовавшееся таким образом А. отщепляется от антигена, поступает в кровь, а освободившийся антиген принимает участие в формировании новых молекул А. Эта теория вызвала ряд серьезных возражений. Она не может объяснить образования иммунологической толерантности; превосходящего количества вырабатываемых клеткой А. в единицу времени на имеющееся в ней во много раз меньшее число молекул антигена; продолжительности выработки А. организмом, исчисляемой годами или всей жизнью, по сравнению со значительно меньшим сроком сохранения антигена в клетках и т. д. Следует также учесть, что клетки плазматического или лимфоидного ряда, вырабатывающие А., не ассимилируют антиген, хотя присутствие нативного антигена или его фрагментов в антителосинтезирующих клетках полностью исключить нельзя. В последнее время Гауровитцем (F. Haurowitz, 1965) предложена новая концепция, по к-рой антиген изменяет не только вторичную, но и первичную структуру иммуноглобулина.

Теория непрямой матрицы Бернета — Феннера получила известность в 1949 г. Ее авторы считали, что макромолекулы антигена и скорее всего его детерминанты проникают в ядра клеток зародышевого типа и вызывают наследственно закрепленные изменения в них, следствием которых является образование А. к данному антигену. Допускается аналогия между описываемым процессом и трансдукцией у бактерий. Приобретенное клетками новое качество образования иммунных глобулинов передается потомству клеток в бесчисленных поколениях. Однако вопрос о роли антигена в описываемом процессе оказался спорным.

Именно это обстоятельство явилось причиной возникновения теории естественной селекции Ерне (K. Jerne, 1955).

Теория естественной селекции Ерне. Согласно этой теории антиген не является матрицей для синтеза антител и не вызывает генетических изменений в клетках-продуцентах А. Его роль сводится к селекции имеющихся «нормальных» А., спонтанно возникающих к различным антигенам. Происходит это будто бы так: антиген, попав в организм, находит соответствующее А., соединяется с ним; образовавшийся комплекс антиген — антитело поглощается клетками, вырабатывающими А., и последние получают стимул производить А. именно такого рода.

Клонально-селекционная теория Бернета (F. Burnet) явилась дальнейшим развитием идеи Ерне о селекции, но не антител, а клеток, производящих А. Бернет полагает, что в результате общего процесса дифференциации в эмбриональном и постнатальном периодах из мезенхимальных клеток образуется множество клонов лимфоидных или иммунологически компетентных клеток, способных реагировать с различными антигенами или их детерминантами и вырабатывать антитела — иммуноглобулины. Характер реагирования лимфоидных клеток на антиген в эмбриональном и постнатальном периодах различен. Зародыш либо совсем не вырабатывает глобулинов, либо синтезирует их немного. Однако допускается, что те его клоны клеток, которые способны вступить в реакцию с антигенными детерминантами собственных белков, реагируют с ними и в результате этой реакции уничтожаются. Так, вероятно, погибают клетки, образующие анти-А-агглютинины у лиц с группой крови А и анти-В-агглютинины — у лиц с группой крови В. Если эмбриону ввести какой-либо антиген, то аналогичным образом он уничтожит соответствующий клон клеток, и новорожденный в течение всей последующей жизни теоретически будет толерантным к данному антигену. Процесс уничтожения всех клонов клеток к собственным белкам зародыша заканчивается к моменту его рождения или выхода из яйца. Теперь у новорожденного осталось только «свое», и любое «чужое», попавшее в его организм, он распознает. Бернет допускает также сохранение «запретных» клонов клеток, способных реагировать с аутоантигенами органов, которые в процессе развития были изолированы от клеток, вырабатывающих А. Распознавание «чужого» обеспечивается оставшимися клонами мезенхимальных клеток, на поверхности которых имеются соответствующие антидетерминанты (рецепторы, клеточные А.), комплементарные к детерминантам «чужого» антигена. Природа рецепторов детерминирована генетически, т. е. закодирована в хромосомах и не привносится в клетку вместе с антигеном. Наличие готовых рецепторов неизбежно ведет к реакции данного клона клеток с данным антигеном, следствием к-рой теперь являются два процесса: образование специфических антител — иммуноглобулинов и размножение клеток данного клона. Бернет допускает, что мезенхимальная клетка, получившая антигенное раздражение, в порядке митоза дает начало популяции дочерних клеток. Если такая клетка осела в мозговом веществе лимф, узла, она дает начало образованию плазматических клеток, при оседании в лимфатических фолликулах — лимфоцитам, в костном мозге — эозинофилам. Дочерние клетки склонны к соматическим необратимым мутациям. При расчете на весь организм число мутирующих клеток за сутки может составить 100 ООО или 10 млн., и, следовательно, мутации обеспечат клоны клеток к любому антигену. Теория Бернета вызвала огромный интерес исследователей и большое число проверочных экспериментов. Важнейшими подтверждениями теории явились доказательства присутствия на предшественниках антителопродуцирующих клеток (лимфоцитах костномозгового происхождения) антителоподобных рецепторов иммуноглобулиновой природы и наличия в антителопродуцирующих клетках механизма интерцистронного исключения в отношении антител различной специфичности.

Теория репрессии и дерепрессии сформулирована Силардом (L. Szilard) в 1960 г. Согласно этой теории каждая клетка, вырабатывающая А., потенциально может синтезировать любое А. к любому антигену, но этот процесс у нее заторможен репрессором фермента, участвующего в синтезе иммуноглобулина. В свою очередь образование репрессора может затормозиться влиянием антигена. Силард считает, что образование А. контролируется особыми неудваивающимися генами. Число их достигает 10 000 на каждый одинарный (гаплоидный) набор хромосом.

Ледерберг (J. Lederberg) считает, что в генах, ответственных за синтез глобулинов, имеются участки, контролирующие образование активных центров А. В норме функция названных участков заторможена, и поэтому идет синтез нормальных глобулинов. Под влиянием антигена, а также, возможно, под действием некоторых гормонов происходит растормаживание и стимулирование деятельности участков гена, ответственных за образование активных центров А., и клетка начинает синтезировать иммунные глобулины.

По мнению H. Н. Жукова-Вережникова (1972), эволюционными предшественниками А. были защитные ферменты, аналогичные появляющимся у бактерий с приобретенной антибиотикорезистентностью. Как и А., ферменты состоят из активной (по отношению к субстрату) и пассивной частей молекулы. В силу экономичности механизм «один фермент — один субстрат» сменился механизмом «единых молекул с варьирующей частью», т. е. антител с вариабельными активными центрами. Информация об антителообразовании реализуется в зоне «резервных генов», или в «зоне избыточности» на ДНК. Такая избыточность, видимо, может локализоваться в ядерной или плазмидной ДНК, к-рая хранит «эволюционную информацию..., игравшую роль внутреннего механизма, „начерно“ контролирующего наследственную изменчивость». Эта гипотеза содержит инструктивный компонент, но не является полностью инструктивной.

П. Ф. Здродовский отводит антигену роль дерепрессора определенных генов, контролирующих синтез комплементарных А. Одновременно антиген, как допускает Здродовский в соответствии с теорией Селье, раздражает аденогипофиз, в результате чего происходит выработка соматотропное (СТГ) и адренокортикотропного (АКТГ) гормонов. СТГ стимулирует плазмоцитарную и антителообразующую реакцию лимфоидных органов, в свою очередь стимулированных антигеном, а АКТГ, воздействуя на кору надпочечников, вызывает выделение ею кортизона. Этот последний в иммунном организме угнетает плазмоцитарную реакцию лимфоидных органов и синтез клетками А. Все эти положения были подтверждены экспериментально.

Действие системы гипофиз — надпочечники на продукцию А. может выявляться лишь в предварительно иммунизированном организме. Именно эта система организует анамнестические серологические реакции в ответ на введение в организм различных неспецифических раздражителей.

Углубленное изучение клеточных изменений в процессе иммунологического ответа и накопление большого количества новых фактов обосновали положение, согласно к-рому иммунологический ответ осуществляется лишь в результате кооперированного взаимодействия определенных клеток. В соответствии с этим предложено несколько гипотез.

1. Теория кооперации двух клеток. Накоплено много фактов, свидетельствующих о том, что иммунологический ответ в организме осуществляется в условиях взаимодействия различных типов клеток. Имеются подтверждения того, что макрофаги первыми ассимилируют и модифицируют антиген, но в последующем «инструктируют» лимфоидные клетки о синтезе А. Одновременно показано, что происходит кооперация и между лимфоцитами, относящимися к различным субпопуляциям: между Т-лимфоцитами (тимусзависимые, антнгенреактивные, происходящие из вилочковой железы) и В-клетками (тимуснезависимые, предшественники антителообразующих клеток, костномозговые лимфоциты).

2. Теории кооперации трех клеток. Согласно взглядам Ройтта (I. Roitt) и др. (1969) антиген захватывается и перерабатывается макрофагами. Такой антиген стимулирует антигенреактивные лимфоциты, подвергающиеся трансформации в бластоидные клетки, обеспечивающие гиперчувствительность замедленного типа и превращающиеся в долгоживущие клетки иммунологической памяти. Эти клетки вступают в кооперацию с антителообразующими клетками-предшественниками, которые в свою очередь дифференцируются, пролиферируя в антителопродуцирующие клетки. По мнению Рихтера (М. Richter, 1969), большинство антигенов обладает слабым сродством для антителообразующих клеток, поэтому для выработки А. необходимо следующее взаимодействие процессов: антиген+макрофаг — переработанный антиген+антигенреактивная клетка — активированный антиген+предшественник антителообразующей клетки — антитела. В случае высокого сродства антигена процесс будет выглядеть так: антиген+предшественник антителообразующих клеток — антитела. Предполагается, что в условиях повторного стимулирования антигеном последний непосредственно вступает в контакт с антителообразующей клеткой или клеткой иммунологической памяти. Это положение подтверждается большей радиорезистентностью повторного иммунологического ответа, чем первичного, что объясняется различной устойчивостью клеток, участвующих в иммунологическом ответе. Постулируя необходимость трехклеточного кооперирования в антителогенезе, Р. В. Петров (1969, 1970) считает, что синтез А. произойдет лишь в том случае, если стволовая клетка (предшественник антителообразующей клетки) одновременно получит из макрофага переработанный антиген, а из антигенреактивной клетки индуктор иммунопоэза, образуемый после ее (антигенреактивной клетки) стимуляции антигеном. Если происходит контакт стволовой клетки только с переработанным макрофагом антигеном, то создается иммунологическая толерантность (см. Толерантность иммунологическая). Если же налицо контакт стволовой клетки только с антигенреактивной клеткой, то происходит синтез неспецифического иммуноглобулина. Предполагается, что эти механизмы лежат в основе инактивации несингенных стволовых клеток лимфоцитами, т. к. индуктор иммунопоэза, попадая в аллогенную стволовую клетку, является для нее антиметаболитом (сингенные — клетки с идентичным геномом, аллогенные — клетки того же вида, по с иным генетическим составом).

Аллергические антитела

Аллергические антитела — специфические иммуноглобулины, образующиеся под действием аллергенов у человека и животных. При этом имеются в виду циркулирующие в крови А. при аллергических реакциях немедленного типа. Различают три основных вида аллергических А.: кожно-сенсибилизирующие, или реагины; блокирующие и гемагглютинирующие. Биол., хим. и физ.-хим. свойства аллергических А. человека своеобразны (табл.).

Эти свойства резко отличаются от свойств преципитирующих, комплементсвязывающих А., агглютининов и других, описываемых в иммунологии.

Реагинами принято обозначать гомологические кожно-сенсибилизирующие А. человека. Это важнейший вид аллергических А. человека, основным свойством которых является способность осуществлять реакцию пассивного переноса повышенной чувствительности на кожу здорового реципиента (см. Прауснитца-Кюстнера реакция). Реагины обладают целым рядом характерных свойств, отличающих их от сравнительно хорошо изученных иммунных А. Многие вопросы, касающиеся свойств реагинов и их иммунологической природы, остаются, однако, нерешенными. В частности, нерешенным является вопрос о гомогенности или гетерогенности реагинов в смысле их принадлежности к определенному классу иммуноглобулинов.

Блокирующие А. возникают у больных поллинозами в процессе специфической гипосенсибилизирующей терапии к тому антигену, которым производится гипосенсибилизация. Свойства этого вида А. напоминают свойства преципитирующих А.

Под гемагглютинирующими А. обычно подразумевают А. сыворотки крови человека и животных, способные специфически агглютинировать эритроциты, соединенные с пыльцевым аллергеном (реакция непрямой, или пассивной, гемагглютинации). Связывание поверхности эритроцита с аллергеном пыльцы достигается разнообразными методами, напр, с помощью танина, формалина, дважды диазотированного бензидина. Гемагглютинирующие антитела удается обнаружить у людей, имеющих повышенную чувствительность к пыльце растений, как до, так и после специфической гипосенсибилизирующей терапии. В процессе этой терапии происходит трансформация отрицательных реакций в положительные или повышение титров реакции гемагглютинации. Гемагглютинирующие А. обладают свойством довольно быстро адсорбироваться на эритроцитах, обработанных пыльцевым аллергеном, особенно нек-рыми его фракциями. Иммуносорбенты удаляют гемагглютинирующие А. быстрее, чем реагины. Гемагглютинирующая активность связана в нек-рой степени и с кожно-сенсибилизирующими А., однако роль кожно-сенсибилизирующих А. в гемагглютинации, по-видимому, невелика, т. к. не существует никакой корреляции между кожно-сенсибилизирующими и гемагглютинирующими А. С другой стороны, существует корреляция между гемагглютинирующими и блокирующими А. как у лиц с аллергией к пыльце растений, так и у здоровых лиц, иммунизированных растительной пыльцой. Эти два вида А. обладают многими сходными свойствами. В процессе специфической гипосенсибилизирующей терапии происходит повышение уровня как того, так и другого вида А. Гемагглютинирующие А. к пенициллину не идентичны кожно-сенсибилизирующим А. Основной причиной образования гемагглютинирующих А. явилась пенициллинотерапия. По-видимому, гемагглютинирующие А. следует отнести к группе антител, именуемых рядом авторов «антитела ми-свидетелями».

В 1962 г. Шелли (W. Shelley) предложил специальный диагностический тест, основанный на так наз. дегрануляции базофильных лейкоцитов крови кролика под действием реакции аллергена со специфическим А. Однако характер А., которые принимают участие в данной реакции, и связь их с циркулирующими реагинами недостаточно выяснены, хотя имеются данные о корреляции этого вида А. с уровнем реагинов у больных поллинозом.

Установление оптимальных соотношений аллергена и исследуемой сыворотки является чрезвычайно важным в практическом отношении, особенно при исследованиях с видами аллергенов, сведения о которых еще не содержатся в соответствующей литературе.

К аллергическим А. животных можно отнести следующие виды А.: 1) А. при экспериментальной анафилаксии; 2) А. при спонтанных аллергических заболеваниях животных; 3) А., играющие роль при развитии реакции Артюса (типа преципитирующих). При экспериментальной анафилаксии, как общей, так и местной, в крови животных обнаруживают специальные виды анафилактических А., обладающих свойством пассивно сенсибилизировать кожу животных того же вида.

Было показано, что анафилактическая сенсибилизация морских свинок аллергенами пыльцы тимофеевки луговой сопровождается циркуляцией в крови кожно-сенсибилизирующих А. Эти кожно-сенсибилизирующие А. обладают свойством осуществлять гомологическую пассивную сенсибилизацию кожи in vivo. Наряду с этими гомологическими кожно-сенсибилизирующими А. при общей сенсибилизации морских свинок аллергенами пыльцы тимофеевки луговой в крови циркулируют А., выявляемые реакцией пассивной гемагглютинации с бис-диазотированным бензидином. Кожно-сенсибилизирующие А., осуществляющие гомологичный пассивный перенос и имеющие положительную корреляцию с показателем анафилаксии, относят к группе гомологических анафилактических антител, или гомоцитотропных А. Употребляя термин «анафилактические антитела», авторы приписывают им ведущую роль в реакции анафилаксии. Стали появляться исследования, подтверждающие существование гомоцитотропных А. к белковым антигенам и конъюгатам у различных видов экспериментальных животных. Ряд авторов выделяет три вида А., участвующих в аллергических реакциях немедленного типа. Это А., связанные с новым типом иммуноглобулинов (IgE) у человека и аналогичные А. у обезьян, собак, кроликов, крыс, мышей. Второй вид А.— антитела типа морской свинки, способные фиксироваться на тучных клетках и изологичных тканях. Они отличаются рядом свойств, в частности, они более термостабильны. Считают, что антитела типа IgG могут быть и у человека вторым видом анафилактических антител. Третий вид — А., сенсибилизирующие гетерологичные ткани, принадлежащие, напр., у морских свинок к классу γ2. У человека только А. типа IgG обладают способностью сенсибилизировать кожу морской свинки.

При заболеваниях животных описаны аллергические А., образующиеся при спонтанных аллергических реакциях. Эти А. термолабильны, обладают кожно-сенсибилизирующими свойствами.

Неполные антитела в судебно-медицинском отношении применяются при определении антигенов ряда изосерологических систем (см. Группы крови) для установления принадлежности крови определенному лицу в случаях уголовных преступлений (убийства, половые преступления, транспортные происшествия, нанесение телесных повреждений и др.), а также при экспертизе спорного отцовства и материнства. В отличие от полных А., они не вызывают агглютинации эритроцитов в солевой среде. Среди них различают А. двух видов. Первый из них — агглютиноиды. Эти А. способны вызвать склеивание эритроцитов в белковой или макромолекулярной среде. Второй вид А.— криптагглютиноиды, которые реагируют в непрямой пробе Кумбса с антигаммаглобулиновой сывороткой.

Для работы с неполными А. предложен ряд методов, подразделяющихся на три основные группы.

1. Методы конглютинации. Отмечено, что неполные А. способны вызывать агглютинацию эритроцитов в белковой или макромолекулярной среде. В качестве таких сред используют сыворотку крови группы AB (не содержащую антител), бычий альбумин, декстран, биогель — особо очищенную желатину, приведенную буферным раствором к нейтральному pH, и др. (см. Конглютинация).

2. Ферментные методы. Неполные А. способны вызвать агглютинацию эритроцитов, предварительно подвергнутых обработке нек-рыми ферментами. Для такой обработки применяют трипсин, фицин, папаин, экстракты из хлебных дрожжей, протелин, бромелин и др.

3. Проба Кумбса с антиглобулиновой сывороткой (см. Кумбса реакция).

Неполные А., относящиеся к агглютиноидам, могут проявить свое действие во всех трех группах методов. А., относящиеся к криптагглютиноидам, не способны агглютинировать эритроциты не только в солевом растворе, но и в макромолекулярной среде, а также блокировать их в последней. Эти А. открываются только в непрямой пробе Кумбса, с помощью к-рой открываются не только А., относящиеся к криптагглютиноидам, но и А., являющиеся агглютиноидами.

См. также Антиген-антитело реакция, Аутоантитела, Иммунитет, Иммуноглобулины.

СВОЙСТВА РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ АНТИТЕЛ ПРИ РЕАКЦИЯХ НЕМЕДЛЕННОГО ТИПА [по данным Сихона (A. Sehon), 1965; Стануорта (D. Stanworth), 1963, 1965]

Исследуемые параметры

Виды антител

кожно-сенсибилизирующие (реагины)

блокирующие

гемагглютинирующие

Принцип определения антител

Реакция с аллергеном в коже

Блокирование реакции аллерген— реагин в коже

Реакция непрямой гемагглютинации в пробирке

Устойчивость при t° 50°

Термолабильные

Термостабильные

Термостабильные

Способность проходить через плаценту

Отсутствует

Имеется

Нет данных

Способность осаждаться 30% сернокислым аммонием

Не осаждаются

Осаждаются

Частично осаждаются, частично остаются в растворе

Хроматография на ДЕАЕ -Целлюлозе

Рассеяны в нескольких фракциях

В 1-й фракции

В 1-й фракции

Абсорбция иммуно-сорбентами

Медленная

Нет данных

Быстрая

Преципитация с пыльцевыми аллергенами

Нет, даже после концентрации антител

Есть, после концентрации антител

Преципитирующая активность не совпадает с гемагглютинирующей

Инактивация меркаптанами

Происходит

Не происходит

Нет данных

Расщепление папаином

Медленное

Быстрое

Нет данных

Константа седиментации

Больше 7(8—11 )S

7S

7S

Электрофоретические свойства

Преимущественно γ1-глобулины

γ2-глобулины

Большая часть связана с γ2-глобулинами

Класс иммуноглобулинов

IgE, IgA, IgG

IgG

IgG



Библиография

Бернет Ф. Клеточная иммунология, пер. с англ., М., 1971; Г а γ-ρο в и ц Ф. Иммунохимия и биосинтез антител, пер. с англ., М., 1969, библиогр.; Доссе Ж. Иммуногематология, пер. с франц., М., 1959; Здродовский П. Ф. Проблемы инфекции, иммунитета и аллергии, М., 1969, библиогр.; Иммунохи-мический анализ, под ред. JI. А. Зильбера, с. 21, М., 1968; Кэбот Е. и Мейер М. Экспериментальная иммунохимия, пер. с англ., М., 1968, библиогр.; Н е з л и н Р. С. Строение биосинтеза антител. М., 1972, библиогр.; Н о с с е л Г. Антитела и иммунитет, пер. с англ., М., 1973, библиогр.; Петров Р. В. Формы взаимодействия генетически различающихся клеток лимфоидных тканей (трехклеточная система иммуногенеза), Усп. совр. биол., т. 69, в. 2, с. 261, 1970; Утешев Б. С. и Бабичев В. А. Ингибиторы биосинтеза антител. М., 1974; Эфроимсон В. П. Иммуногенетика, М., 1971, библиогр.

Аллергические А. — Адо А. Д. Аллергия, Многотомн. руководство по пат. физиол., под ред. H. Н. Сиротинина, т. 1, с. 374, М., 1966, библиогр.; Адо А. Д. Общая аллергология, с. 127, М., 1970; Польнер А. А., Вермонт И. Е. иСерова Т. И. К вопросу об иммунологической природе реагинов при полли-нозах, в кн.: Пробл. аллергол., под ред. А. Д. Адо и А. А. Подколзина, с. 157, М., 1971; Bloch К. J. The anaphylactic antibodies of mammals including man, Progr. Allergy, v. 10, p. 84, 1967, bibliogr.; Ishizaka K. a. Ishizaka T. The significance of immunoglobulin E in reaginic hypersensitivity, Ann. Allergy, v. 28, p. 189, 1970, bibliogr.; Lichtenstein L. М., Levy D. A. a. Ishizaka K. In vitro reversed anaphylaxis, characteristics of anti-IgE mediated histamine release, Immunology, v. 19, p. 831, 1970; Sehon A. H. Heterogeneity of antibodies in allergic sera, в кн.: Molec. a. celL basis of antibody formation, ed. by J. Sterzl, p. 227, Prague, 1965, bibliogr.; Stanworth D. R. Immunochemical mechanisms of immediate-type hypersensitivity reactions, Clin. exp. Immunol., У. 6, p. 1, 1970, bibliogr.


Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: