Антитела как главные эффекторные молекулы гуморального звена адаптивного иммунитета

Хотя антитела синтезируются в ответ на любой антиген, они не всегда выполняют защитные функции, способствующие удалению или разрушению антигена. Например, антитела против опухолевых клеток при определенных условиях могут способствовать не разрушению опухоли, а ее росту, что носит название «иммунного усиления». Иммунное усиление обусловлено тем, что антитела, связывающие антигенные детерминанты на поверхности опухолевых клеток, закрывают последние, блокируя их распознавание Т-лимфоцитами, играющими ведущую роль в уничтожении опухолевых клеток. Это способствует росту опухоли.

Антитела наиболее эффективны против внеклеточных бактерий и вирусов, поэтому главной функцией системы гуморального адаптивного иммунитета является прежде всего формирование противоинфекционного иммунитета.

Выделяют несколько групп антител, отличающихся по механизму защитного действия в антиинфекционном иммунитете:

· антитела, нейтрализующие бактериальные токсины;

· вируснейтрализующие антитела, препятствующие прикреплению вируса к клетке;

· антитела, оказывающие цитотоксическое действие на вирусинфицированные клетки в присутствии комплемента;

· антитела, вызывающие гибель (лизис) бактерий с участием комплемента;

· антитела, опсонизирующие возбудитель и подавляющие его ферментную систему;

· антитела, опсонизирующие вирусы и бактерии и усиливающие их

фагоцитоз.

Кроме того, антитела иногда подразделяют по их способности вызывать другие биологические эффекты:

· антитела, образующие с растворимым антигеном комплексы, которые за счет активации комплемента вызывают повышение проницаемости сосудов и появление признаков острого воспаления;

· антитела, усиливающие цитотоксическое действие полиморфноядер-ных лейкоцитов по отношению к гельминтам;

· антирецепторные антитела, которые, связываясь с соответствующими рецепторами, блокируют их и подавляют функцию клетки;

· антитела, обладающие собственной ферментативной активностью и способные расщеплять некоторые субстраты (абзимная активность).

Антитела можно также классифицировать, в зависимости от антигенов, против которых они выработаны. Например, можно выделить:

· антиинфекционные или антипаразитарные антитела, вызывающие непосредственную гибель или нарушение жизнедеятельности возбудителя инфекции либо паразита;

· антитоксические антитела, не вызывающие гибели самого возбудителя или паразита, но обезвреживаюшие вырабатываемые им токсины;

· так называемые «антитела-свидетели заболевания», наличие которых в организме сигнализирует о знакомстве иммунной системы с данным возбудителем в прошлом или о текущем инфицировании этим возбудителем, которые, однако, не играют существенной роли в борьбе организма с возбудителем (не обезвреживают ни самого возбудителя, ни его токсины, а связываются со второстепенными белками возбудителя);

· аутоагрессивные антитела, или аутоантитела - антитела, вызывающие разрушение или повреждение нормальных, здоровых тканей самого организма хозяина и запускающие механизм развития аутоиммунных заболеваний;

· аллоантитела (аллореактивные, или гомологичные антитела) - антитела против антигенов тканей или клеток других организмов того же биологического вида; аллоантитела играют важную роль в процессах отторжения аллотрансплантантов, например, при пересадке почки, печени, костного мозга и в реакциях на переливание несовместимой крови;

· гетерологичные антитела (изоантитела) - антитела против антигенов тканей или клеток организмов других биологических видов;

· антиидиотипическиеантитела - антитела против антигенсвязывающих участков антител, вырабатываемых самим же организмом; антиидиотипические антитела играют важную роль в связывании и обезвреживании избытка антител и в иммунной регуляции выработки антител; кроме того, антиидиотипические «антитела против антител» зеркально повторяют пространственную конфигурацию исходных антигенов, против которых были выработаны исходные антитела, тем самым они служат для организма факторами иммунологической памяти, аналогами исходных антигенов, которые остаются в организме и после уничтожения этих исходных антигенов; в свою очередь, против антиидиотипических антител могут вырабатываться анти-антиидиотипические антитела и т. д.

В особые группы принято выделять:

· естественные ииммунные антитела. Естественные антитела находятся в организме без предварительного введения антигена (иммунизации). Примером таких антител являются α- и β-изогемагглютинины сыворотки крови человека I группы, направленные против А и В антигенов эритроцитов. Существуют также естественные антитела против распространенных инфекционных возбудителей, которые служат факторами естественного и видового иммунитета. Иммунные антитела накапливаются и выявляются в сыворотке крови после предварительной иммунизации антигенами.

· мембраносвязанные антитела выполняют функцию антигенраспознающих рецепторов В-лимфоцитов (ВКР); они отличаются от растворимых секретируемых антител наличием специального участка молекулы, обеспечивающего их связывание с клеточной мембраной.

Многие годы иммунологи не могли объяснить механизм В-клеточной активации в результате связывания мембранных иммуноглобулинов с антигенами. Все изотипы мембранных иммуноглобулинов имеют очень короткие цитоплазматические концы (от 3-х аминокислот у IgM до 28 – у IgG и IgE), которые не обеспечивают генерацию активационного сигнала путем ассоциации с внутриклеточными сигнальными молекулами, такими как тирозинкиназа и G-протеин. Проблему удалось разрешить благодаря открытию, что мембранные иммуноглобулины ассоциированы с гетеродимерами Ig-α/Ig-β, образуя собственно антигенраспознающие рецепторы В-клеток (ВКР). Таким образом, ВКР функционально подразделяется на эпитопсвязывающую молекулу (поверхностный Ig любого изотипа) и гетеродимер Ig-α/Ig-β, осуществляющий передачу активационного сигнала в цитоплазму за счет длинных цитоплазматических концов (у Ig-α – 61 аминокислота, у Ig-β – 48 аминокислот).

В передаче активационного сигнала в цитоплазму В-лимфоцита центральную роль играет фермент протеиновая тирозинкиназа (ПТК). Дефект сигнальной трансдукции, вызванный дефектом этого фермента (получившего название Брутоновской тирозинкиназы), является причиной возникновения болезни Брутона (Х-связанной агаммаглобулинемии) – первичного иммунодефицита В-системы иммунитета.

Аффинность и авидность антител.Сила связывания (сродство) одного активного центра AT с эпитопом антигена получила название аффинности. Прочность связывания всей иммуноглобулиновой молекулы с антигеном называется авидностью. Обычно она прогрессивно увеличивается с увеличением количества активных центров в иммуноглобулиновой молекуле. Отсюда наибольшей авидностью обладают молекулы IgM.

При иммунизации антигеном в сыворотке крови появляется широкий спектр AT с различной аффинностью. Это обусловлено тем, что антиген симулирует большое количество клонов В-клеток. Получаемые таким образом поликлональные иммунные антитела и сыворотки представляют смесь иммуноглобулиновых молекул различных классов.