Специфічність реакції антиген-антитіло

Імуноглобуліни образно порівнюють зі шматком воску, що набув форми предмета, з яким він стикається, або, кажуть, що антитіла підходять до антигена, як ключ до замка. Ці порівняння наочно ілюструють принцип комплементарності антигенів і антитіл, хоча і не відповідають сучасним уявленням про механізми її формування. Специфічність антитіл визначається за їх дією на антиген. Наприклад, антидифтерійний та правцевий антитоксини нейтралізують лише гомологічні токсини і не впливають на токсини стафілокока, а антитіла проти еритроцитів барана викликають лізис еритроцитів барана, але не лізують еритроцити інших тварин.

Якщо до бактеріальної суспензії, що складається з паличок черевного тифу і туляремії, додати специфічну аглютинуючу сироватку проти паличок черевного тифу, то відбудеться аглютинація лише паличок черевного тифу. Демонстративні у цьому відношенні досліди зі сперматозоонами. Якщо до їх суспензії додати аглютинуючу сироватку проти голівок, то вони склеюються голівками, якщо додати сироватку проти хвостів, то вони склеюються хвостами (рис.10).

Рис. 10. Специфічність зв’язку з’єднання антигенів з антитілами. 1 – суміш паличок А і В; 2 – аглютинація паличок в результаті додавання до суміші анти-В-сироватки; 3 – сперматозоони; 4 – реакція суспензії сперматозоонів із сироваткою проти хвостів сперматозоонів; 5 – реакція із сироваткою проти голівок сперматозоонів.

 

Тим не менше, специфічність антитіл не абсолютна, оскільки значна частина рецепторних груп антитіл не повністю відповідає детермінантним групам антигенів. Так, антитіла кроля проти очищеного альбуміну курячих яєць реагують з альбумінами яєць інших птахів. Така реакція антитіл з іншим, але родинним, антигеном називається перехресною. Зазвичай, реакція з родинним антигеном менш інтенсивна, ніж з гомологічним, і міра її вираження корелює з мірою родинності використаного для серологічної реакції антигена до антигена, яким проводилась імунізація. Лише деякі з утворених антитіл такою мірою адекватні детермінантній групі антигена, що вступають в реакцію лише зі специфічним антигеном. Крім того, більшість природних антигенів містить декілька неоднозначних антигенних детермінант, антитіла до яких відрізняються між собою за специфічністю.

 

3. Концентрація реагентів

Антигени з’єднуються з антитілами у будь-яких пропорціях, однак існують оптимальні кількісні відношення (точка еквівалентності), при яких реакція більш виражена. Це можна проілюструвати наступним дослідом. В кілька пробірок наливають послідовні розчини сироваток і додають до них специфічний антиген в однаковій кількості. У пробірках з надлишком антигену або антитіл реакція виражена слабо. В пробірці, де є оптимальне співвідношення між ними, реакція найбільш сильна.

Важливою є наступна характерна особливість реакції між антигеном та антитілом. Якщо змішати з антисироваткою відразу еквівалентну кількість токсину, то настає повна його нейтралізація. Якщо ж токсин додавати частинами, то суміш залишається токсичною, що пояснюється здатністю антигена з’єднуватися зі специфічними антитілами в будь-яких пропорціях. Механізм цього явища, названого феноменом Даніша, за іменем автора, який вперше його описав, наступний: при змішуванні з антитілами першої порції антигену (токсину) він зв’язує всі активні центри, а при додаванні наступних порцій його нейтралізація не відбувається, так як вільних антитіл уже немає (рис. 11).

Рис. 11. Феномен Даніша. а – антиген і антитіло змішані в еквівалентних кількостях (результат – нейтралізація); б – та ж кількість антитіл, до яких поступово примішують антиген (результат – токсин у надлишку).