Иммуноглобулины: строение и функции¶
Иммуноглобулин — это группа белков (глобулинов) крови и тканевой жидкости, вырабатываемых В-лимфоцитами (плазматическими клетками) и обеспечивающих иммунный ответ организма путём связывания с антигенами. Иммуноглобулины (сокращённо Ig) являются основными эффекторными молекулами гуморального иммунитета и составляют основную часть антител сыворотки крови млекопитающих, включая человека.
¶Строение молекулы
Молекула иммуноглобулина имеет форму Y-образной структуры, состоящей из двух тяжёлых и двух лёгких полипептидных цепей, соединённых дисульфидными связями. Каждая цепь содержит вариабельный (V) и константный (C) домены. Вариабельные домены формируют антигенсвязывающий участок (Fab-фрагмент), определяющий специфичность антитела к конкретному антигену. Константная область тяжёлых цепей (Fc-фрагмент) отвечает за взаимодействие с компонентами иммунной системы — рецепторами клеток, комплементом и другими молекулами.
¶Классы иммуноглобулинов
У человека выделяют пять классов иммуноглобулинов, различающихся по структуре тяжёлых цепей и выполняемым функциям:
| Класс | Тип тяжёлой цепи | Основные свойства |
|---|---|---|
| IgG | γ | Наиболее распространённый класс (около 75–80 % сывороточных Ig); проникает через плаценту, обеспечивая пассивный иммунитет новорождённого; основной класс при вторичном иммунном ответе |
| IgM | μ | Первый класс, синтезируемый при первичном иммунном ответе; существует преимущественно в пентамерной форме; обладает высокой avidностью |
| IgA | α | Преобладает в секретах слизистых оболочек (слюна, слёзы, грудное молоко, секреты дыхательных и кишечного трактов); защищает слизистые от проникновения патогенов |
| IgE | ε | Участвует в аллергических реакциях и защите от паразитарных инвазий; связывается с тучными клетками и базофилами |
| IgD | δ | Присутствует на поверхности зрелых B-лимфоцитов в составе BCR; функции изучены не полностью |
¶Функции
Основные функции иммуноглобулинов включают:
- Нейтрализация антигенов — связывание вирусов, бактерий и их токсинов, что препятствует их проникновению в клетки.
- Активация комплемента — по классическому пути через связывание с компонентом C1q (основной для IgM и IgG).
- Опсонизация — покрытие патогенов антителами, что облегчает их распознавание и фагоцитоз клетками иммунной системы.
- Антителозависимая клеточная цитотоксичность (ADCC) — привлечение естественных киллеров (NK-клеток) для разрушения клеток-мишеней.
- Участие в аллергических реакциях — через IgE, связывающийся с рецепторами тучных клеток.
¶Образование и метаболизм
Синтез иммуноглобулинов осуществляется плазматическими клетками — дифференцированными потомками В-лимфоцитов. После встречи с антигеном и активации при участии Т-хелперов В-клетки проходят клональный отбор, соматический гипермутагенез и изотипный класс-свитчинг, что позволяет вырабатывать антитела с повышенным сродством и менять класс Ig в зависимости от типа инфекции. Период полужизни IgG в сыворотке составляет около 21–23 дней, тогда как IgE имеет самый короткий период полужизни (около 2 суток).
¶Клиническое значение
Определение уровня иммуноглобулинов в сыворотке крови имеет важное диагностическое значение. Гипергаммаглобулинемия (повышенный уровень Ig) наблюдается при хронических инфекциях, некоторых аутоиммунных заболеваниях и лимфопролиферативных расстройствах. Гипогаммаглобулинемия (пониженный уровень Ig) характерна для первичных (например, агаммаглобулинемия Брутона) и вторичных иммунодефицитов.
В клинической практике применяют:
- Внутривенный иммуноглобулин (ВВИГ) — препарат, содержащий поликлональные IgG донорской сыворотки; используется для лечения первичных иммунодефицитов, некоторых аутоиммунных и воспалительных заболеваний.
- Антитела к различным антигенам — определение специфических Ig (например, IgM и IgG к возбудителям инфекций) для диагностики инфекционных заболеваний и оценки вакцинального иммунитета.
- Моноклональные антитела — лабораторно полученные иммуноглобулины, направленные против одного антигена; применяются в диагностике и как лекарственные средства (в том числе в онкологии и ревматологии).
¶История
Термин «антитело» (anticorps) был введён в 1891 году Паулем Эрлихом, который предложил гуморальную теорию иммунитета. Сами иммуноглобулины были выделены из сыворотки крови в 1930-х годах, а их Y-образная структура была установлена в 1960-е годы Роджером Портером и Джеральдом Эдельманом, удостоенными за эти работы Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1972 году.
Источники:
- «Иммунология» / Под ред. И. С. Гейвца, Р. В. Петрова. — М.: ГЭОТАР-Медиа.
- «Лафферти К., Клаузен Х. Иммунология для студентов-медиков».
- Abbas A. K., Lichtman A. H. Cellular and Molecular Immunology.
- Murphy K., Weaver C. Janeway's Immunobiology.