Силу хімічного зв’язку одного антигенного епітопа з одним з активних центрів молекули імуноглобуліну називають афінністю зв’язку антитіла з антигеном.

Афінність кількісно прийнято оцінювати за константою дисоціації одного антигенного епітопа з одним активним центром в моль^-1. Оскільки у цілих молекулах антитіл класів IgG і IgE в нормі по два активних центри, а в молекулах IgA – 4, IgM – 10, швидкість дисоціації цілої молекули імуноглобуліну від цілої молекули антигена менша, ніж швидкість дисоціації одного з активних центрів.

Силу зв’язку цілої молекули антитіла зі всіма антигенними епітопами, які їй вдалось зв’язати, називають авідністю зв’язку антитіла з антигеном.

Авідність кількісно також вимірюють як константу дисоціації відповідно цілої молекули антитіла зі всіма зв’язаними епітопами.

 

Ізотипи, алотипи та ідіотипи імуноглобулінів

У класичній серології для характеристики Ig використовують не тільки поняття ізотипу,але й такі поняття, як алотипи та ідіотипи конкретних молекул Ig. Ці поняття зумовлені відмінностями між молекулами Ig, які можна виявити по реакції даних білків з антитілами до них. Для цього лабораторних тварин імунізують так чи інакше виділеними препаратами Ig і отримують антисироватки.

По-перше, існує спільність імуноглобулінів одного ізотипу у всіх особин даного виду тварин (яка легко виявляється за допомогою антисироваток), тобто ізотипами імуноглобулінів називають варіанти класів і підкласів (разом взятих) імуноглобулінів за важкими ланцюгами. У людини є 9 ізотипів: M, G1, G2, G3, G4, A1, A2, E, D. Але окремі особини одного виду продукують декілька варіантів імуноглобулінів в межах однойменного ізотипу – це алельні варіанти, або алотипи, імуноглобулінів. Факт існування алотипів свідчить про деякий генетичний поліморфізм всередині виду за локусами С-генів як легких, так і важких ланцюгів.

Антисироватки проти унікальних варіабельних ділянокмолекул імуноглобулінів називають антиідіотипічними, а відповідні епітопи в молекулі антитіл – ідіотипом антитіла – (idious – унікальний, не такий, як інші). Таким чином, ідіотип антитіла – це варіант унікальної антигензв’язуючої ділянки молекули імуноглобуліну.

Мікроглобуліни

Мікроглобулінами називають білки, які містяться в крові та інших рідинах організму, схожі з імуноглобулінами за хімічними та антигенними властивостями. Вони є продуктами незавершеного синтезу або катаболізму молекул імуноглобулінів.

b₂-мікроглобуліни в невеликих кількостях виявляються в сечі, сироватці крові, слині здорових людей і деяких тварин, а також в сечі при захворюваннях нирок. b₂-мікроглобуліни виявляються у вигляді вільних молекул на поверхні клітин, а також входять до складу молекул трансплантаційних антигенів. Синтез b₂-мікроглобулінів здійснюють мезенхімні, епітеліальні та лімфоїдні клітини.

Легкі ланцюги. Мономери та димери легких ланцюгів містяться в нормі у сироватці крові, а також у спинномозковій рідині людини і лабораторних тварин. За фізико-хімічними властивостями та антигенній будові вони ідентичні ланцюгам, що входять у структуру молекул імуноглобулінів, і є продуктами секреції клітин.

Fab-фрагменти. Мікроглобуліни, схожі на Fab-фрагменти, виявлені в сироватці та сечі кролика і людини. Вони є продуктами позаклітинного катаболізму молекул імуноглобуліну. Fab-фрагменти, що містяться в сироватці наділені серологічною активністю, однак вона у 10-50 разів нижча за активність молекул IgG.

Лейкоегрезин. Виявляється у вогнищах запалення та сироватці крові при реакції антиген-антитіло. За антигенною структурою та ММ (140 000) цей білок мало відрізняється від нормального IgG.

Неповні антитіла

Неповними називають антитіла, здатні утворювати комплекс антиген-антитіло без появи in vitro видимого феномену аглютинації, преципітації та лізису. Неповні антитіла утворюються у людини при захворюваннях, що супроводжуються підвищеним розпадом формених елементів крові, при інфекційних захворюваннях та алергічних станах. Вони характеризуються, на відміну від повних антитіл, наступними особливостями: вищою термостабільністю; більш ранньою появою та більш пізнім зникненням; кращою прохідністю через плаценту.

Для виявлення неповних антитіл, застосовують пробу Кумбса, яка базується на використанні антиглобулінових сироваток. Імунізуючи кроликів гамаглобулінами людини, отримують антиглобулінову сироватку. Додавання такої сироватки до сенсибілізованих неповними антитілами еритроцитів, викликає їх аглютинацію – пряма проба Кумбса. Більш чутливим методом є непряма проба Кумбса. До сироватки, яка досліджується, суспензують Rh-позитивні еритроцити для адсорбції неповних антитіл, а потім до них додають антиглобулінову сироватку. В позитивних випадках настає аглютинація. У зв’язку з високою чутливістю, непряма проба Кумбса застосовується для діагностики бруцельозу, черевного тифу, отруєння свинцем, а також алергічних захворювань екзогенної природи. Неповні антитіла є серед усіх класів імуноглобулінів. Гемаглютинуючі неповні антитіла належать до IgG.

 

Нормальні антитіла

В організмі неімунізованих тварин у невеликій кількості містяться неспецифічні гамаглобуліни та нормальні, або природні, антитіла до різноманітних мікробних антигенів. У 1894 році Абель показав, що в ряді випадків у сироватці людей, які не хворіли дифтерією, міститься дифтерійний антитоксин. Пізніше було встановлено, що в сироватці людей та тварин виявляються нормальні антитіла проти різних мікробних антигенів. Вони наділені аглютинуючим, комплементзв’язуючим, літичним, нейтралізуючим та опсонізуючим впливом на мікробні антигени.

Питання про походження нормальних антитіл до кінця не вирішене. Частина з них, мабуть, утворюється у відповідь на антигени сапрофітної мікрофлори кишок та дихального апарату, а також в результаті проникнення в організм патогенних мікробів у кількості, що є недостатньою для розвитку захворювання. Нормальні антитіла можуть виникати у відповідь на антигени мікробного та немікробного походження.

У собак, імунізованих тифозною вакциною, під впливом антилімфоцитарної сироватки пригнічується специфічна імунна відповідь, однак титри нормальних антитіл проти дизентерійної палички не змінюються. Це свідчить про певну автономність механізмів, що регулюють продукцію нормальних антитіл.

Нормальні антитіла беруть участь в забезпеченні антигенного гомеостазу. Вони мають спорідненість з клітинними рецепторами, що полегшує фагоцитоз утвореного ними комплексу антиген-антитіло.

У тварин, вирощених в стерильних умовах (гнотобіонтів), в момент народження в сироватці крові відсутні як нормальні, так і імунні антитіла.

Питання для самоконтролю

1. Дайте визначення термінам „імуноглобуліни”, „антитіла”. 2. Назвіть основні біологічні функції імуноглобулінів. 3. У яких фізичних станах та формах присутні імуноглобуліни в організмі? 4. Опишіть молекулярну структуру антитіл. 5. Які категорії дисульфідних зв’язків ви знаєте? 6. Назвіть функції доменів імуноглобулінів. 7. Дайте визначення поняттю „активний центр антитіла”. 8. Як відбувається синтез імуноглобулінів у клітині? 9. Опишіть феномен генетичного програмування величезної кількості варіантів імуноглобулінів протягом індивідуального життя організму. 10. Охарактеризуйте динаміку утворення антитіл при первинній та вторинній імунізації. 11. Дайте визначення поняттям „афінність” та „авідність антитіл”. 12. Охарактеризуйте ізотопи, алотипи та ідіотипи імуноглобулінів. 13. Які речовини називають мікроглобулінами? Наведіть приклади мікроглобулінів. 14. Які антитіла називають неповними? Особливості виявлення неповних антитіл. 15. Поясніть механізм утворення нормальних антитіл у неімунізованих тварин.