Иммуноглобулины: описание фармакологической группы в Энциклопедии РЛС.

ЗАГРУЗКА

Иммуноглобулины представляют собой белки человека (животных), являющиеся носителями активности антител и присутствующие в крови, цереброспинальной жидкости, лимфоузлах, селезенке, слюне и других тканях. Синтезируются они в лимфоидных клетках, содержат углеводные группировки и могут рассматриваться как гликопротеины. По электрофоретической подвижности иммуноглобулины относятся в основном к гамма-глобулинам и бета₂-глобулинам. Биологическая роль иммуноглобулинов в организме связана с участием в процессах иммунитета. Их защитная функция обусловлена способностью специфически взаимодействовать с антигенами.

Иммуноглобулинами (гамма-глобулинами) называют очищенные и концентрированные препараты гамма-глобулиновой фракции сывороточных белков, содержащие высокие титры антител. Освобождение от балластных сывороточных белков способствует снижению токсичности и обеспечивает быстрое реагирование и прочное связывание с антигенами. Применение гамма-глобулинов снижает количество аллергических реакций и осложнений, возникающих при введении гетерологичных сывороток. Современная технология получения человеческого иммуноглобулина гарантирует гибель вируса инфекционного гепатита. Основным иммуноглобулином в препаратах гамма-глобулина является IgG. Сыворотки и гамма-глобулины вводят в организм различными путями: подкожно, внутримышечно, внутривенно. Возможно также введение в спинномозговой канал. Пассивный иммунитет возникает через несколько часов и длится до двух недель.

Гомологичные сыворотки или гамма-глобулины человека не вызывают анафилактических реакций и вводятся однократно. Человеческий гамма-глобулин для профилактики кори вводят внутримышечно в количестве 1,5–3 мл.

Важным условием эффективного использования сывороток и гамма-глобулинов для лечения и профилактики инфекционных заболеваний является как можно более раннее их назначение с момента заболевания или заражения.

Иммуноглобулины (Ig), выполняющие в организме функцию
антител, синтезируются плазматическими клетками, которые являются конечным
этапом дифференцировки В-лимфоцита, наступившей в результате антигенного
стимула и хелперного сигнала.

Иммуноглобулины представляют собой белки плазмы, которые при
электрофорезе мигрируют как гамма-глобулины и образуют диффузную полосу в
гамма-области электрофореграм-мы, что подтверждает их гетерогенность.
Иммуноглобулины относятся к полифункциональным белкам и реализуют следующие
основные функции: 

• специфически распознают самые разнообразные антигены и
  гаптены (неполные антигены): 
• взаимодействуют с другими иммуноком-петентными
  клетками, имеющими к ним соответствующие рецепторы; 
• активируют систему
  комплемента. Структуры, ответственные за различные функции иммуноглобулинов,
  находятся на разных участках молекул этих белков. В настоящее время известно
  пять основных классов иммуноглобулинов человека: IgA, IgM, IgG, IgE и IgD.

 Легкие цепи (L-цепи) представлены двумя типами: лямбда (К) и каппа (к), а
тяжелые (Н-цепи) – пятью: альфа (а), мю (μ), гамма (у), дельта (8) и эпсилон
(е). Тяжелые цепи определяют класс иммуноглобулинов – А, М, G, D, и Е.

Fab – специфический участок, антигенсвязывающий фрагмент; Fc
– неспецифический участок, функционально активная часть молекулы Ig: фиксация
на мембранах клеток, связывание комплемента, проникновение через мембраны.

Легкие цепи имеют молекулярную массу приблизительно 2,3*104
D и состоят примерно из 200 аминокислотных остатков. Отдельно взятая молекула
иммуноглобулина любого класса может содержать идентичные либо каппа-, либо
лямбда- цепи, но никогда – обе. Тяжелые цепи имеют молекулярную массу приблизительно вдвое
большую (0,005 – 7*104 D) и состоят примерно из 400 аминокислотных остатков.

Как видно из рис. 5, молекулы иммуноглобулинов состоят из
двух видов фрагментов: Fab (fragment antigen binding, англ.) –
антигенсвязывающего и Fc (fragment crystalline, англ.) – кристаллизующегося.
Если на молекулу IgG воздействовать папаином, она распадется на три фрагмента:
два Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент. Область, в которой соединяются Fab- и
Fc-фрагменты молекул иммуноглобулинов, называется шарнирной. За счет шарнирной
области субъединицы молекул иммуноглобулинов (цепи) обладают способностью к
вращению по отношению друг к другу, что обусловливает гибкость молекул
иммуноглобулинов.

По первичной структуре тяжелых цепей Ig делятся на
подклассы. У человека обнаружено четыре подкласса IgG и два подкласса IgM и
IgA. У каждого человека одновременно могут присутствовать все классы и
подклассы Ig, что само по себе уже обусловливает гетерогенность всей популяции
Ig, не касающейся, однако, их специфичности к антигенам.

В то же время между L- и Н-цепями есть определенное
сходство, очень важное для всего комплекса иммунологических реакций: обе они
имеют вариабельную и константную область. Вариабельная область Ig состоит из легких и
тяжелых цепей, различна для разных Ig, и именно она отвечает за специфичность
Ig в отношении определенного антигена. Принадлежность Ig к тому или иному
классу не влияет на их специфичность к антигенам, но степень специфичности
различна у разных классов Ig: наиболее специфичны IgG, менее IgA и еще меньше
IgM.

После соединения с антигеном и образования иммунного комплекса
(ИК) молекула Ig со-храняет достаточно выраженную активность за счет второго,
неспецифического, участка молекулы – Fc. Fc-константная область молекулы Ig
состоит только из тяжелых цепей, не имеет отношения к специфичности, но
обусловливает ряд важных биологических свойств Ig, получивших название
эффекторных.

Сложная и многогранная роль Ig, их функциональная
неоднозначность еще раз заставляют обратить внимание на особенности их синтеза.
Как указывалось выше, синтез иммуноглобулинов, осуществляемый В-лимфоцитами,
напрямую с действием какого-либо антигена не связан. Так, в организме еще до
появления того или иного антигена существуют клоны В-лимфоцитов, которые
способны продуцировать разнообразные по специфичности Ig. Синтез Ig происходит
постоянно и в определенной степени не зависит от действия конкретного антигена.

При расщеплении молекул иммуноглобулина пепсином образуются
два фрагмента: F(ab)2 и Fc. Двухвалентный F(аb)2-фрагмент вследствие своей двухковалентности
действует как полное антитело и обладает способностью преципитировать или
агглютинировать специфические антигены.

Специфичность антител обусловлена первичной последовательностью
расположения аминокислот в вариабельной области Fab-фрагмента, которая,
собственно, и обеспечивает связь с антигеном и поэтому считается активным
центром молекулы Ig. Зоны повышенной изменчивости аминокислот в вариабельных
областях тяжелых и легких цепей названы гипервариабельными участками (“горячие
точки”) (см. рис. 5). Считается, что этим обеспечивается разнообразие спектра
специфичности антител.

В Fc-фрагменте молекул Ig расположены центры, ответственные
за их разнообразные биологические функции: 

• фиксацию на лимфоцитах и фагоцитах; 
•  связывание первого компонента системы комплемента; 
• транспорт через
  плаценту и другие биологические мембраны. Способность Ig связываться с антигенами характеризуется
  следующими их свойствами: авидностью и афинностью (или аффинитетом).

Прочность связи антитела с соответствующим антигеном
называется авидностью. Авидность (жадность) антител в процессе иммунного ответа
меняется и зависит от их валентности. В свою очередь, валентность антител
зависит от числа их активных центров. Так, например, молекула IgG двухвалентна,
a IgM – десятивалентна. Антитела с двумя валентностями более полноценно
связывают антиген, в отличие от моновалентных антител (неполных или
блокирующих), которые не способны самостоятельно вызвать агглютинацию или
преципитацию антигенов.

Точность совпадения (сродства) пространственной конфигурации
активного центра иммуноглобулина с конфигурацией антигенной детерминанты
обозначается термином “аффинитет”, или “аффинность антитела”. Ее определяют как
сумму межмолекулярных сил притяжения и отталкивания, возникающих при
взаимодействии антигенсвязывающего центра антител и антигенной детерминанты.
Аффинность антител в процессе иммунизации нарастает и обеспечивает более полную
связь с антигеном.

Таким образом, прочность связи антител зависит как от
аффинности, так и от валентности, приходящейся в среднем на од н у молекулу имм
уноглобул инов. При равной аффинности ави дность IgM будет больше, чем IgG,
поскольку молекула IgM десятивалентна, a IgG – двухвалентна. Разнообразие иммуноглобулинов вытекает из особенности их
структуры. Иммуноглобулины имеют изотипические, аллотипические и
идиотипические характеристики.

Изотипы отражают классоспецифические особенности иммуноглобулина
данного биологического вида. Изотипические различия иммуноглобулинов
обусловлены структурой тяжелых цепей, что как уже говорилось, позволяет
выделить пять классов иммуноглобулинов разных изотипов: М, G, А, Е и D.