Тяжелая цепь

VH

VL

Вариабельные области

Легкая цепь (L)

Fab-фрагмент

шарнир

CH2

постоянные области тяжелой цепи

CH3

Fc-фрагмент

IgG

Рис. 1.4. Структура молекулы иммуноглобулина G

Различают естественные и иммунные антитела. Естественные АТ находятся в организме без предварительного введения антигена (иммунизации). Примером таких АТ являются - и -изогемагглютинины сыворотки крови человека I группы, направленные против А и В антигенов эритроцитов людей других групп крови (II-IV) – это чаще антитела класса IgM. Встречаются естественные антитела против микробов.

Иммунные АТ накапливаются и выявляются в сыворотке крови после предварительной иммунизации антигенами.

Механизм действия антител:

• нейтрализация активных центров токсинов (токсиннейтрализующий эффект);

• образование комплекса антиген-антитело, который активирует комплемент с последующим лизисом клетки (литический эффект при участии комплемента);

• опсонизация объектов фагоцитоза (усиление фагоцитоза);

• связывание с Fc-рецепторами лейкоцитов, которые приобретают способность специфично взаимодействовать с антигенами ("вооружающий" эффект антител);

• антирецепторные антитела, связываясь с соответствующим рецептором, блокируют его или стимулируют функцию клетки (блокирующие и стимулирующие эффекты);

• антитела обладают собственной медленной ферментативной активностью и могут расщеплять некоторые субстраты (абзимная активность).

Бивалентные АТ (обычно класса G), имеющие 2 активных центра, получили название полных АТ. Наряду с ними существуют моновалентные неполные АТ, у которых действует один связывающий активный центр из-за пространственной блокировки второго центра.

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

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

Иммунные комплексы образуются при взаимодействии активных центров (паратопов) антител и детерминант (эпитопов) антигенов в нейтральной среде (рН 7,2-7,3) за счет связей Ван-дер-Ваальса (нековалентная связь – наименьший энергетически выгодный радиус между атомами), водородных (атомы водорода в составе функциональных групп), электростатических и гидрофобных.

Взаимодействия антител и антигенов вызывают феномены агглютинации, преципитации и лизиса. Иммунные комплексы активируют комплемент по классическому пути, связывая его С1q компонент СН₂ доменом Fc-фрагмента IgG или IgM. Если эти Ig-антитела направлены против антигенов мембраны клетки, то она при этом лизируется (см. «комплемент»).

Моноклональные антитела

Моноклональные антитела разработаны на основе соматической гибридомной технологии. Такие АТ моноспецифичны, направлены к одному эпитопу АГ.

Для их получения мышей иммунизируют изучаемым антигеном (в клеточной или растворимой форме). Из селезенки иммунизированных животных получают суспензию клеток, среди которых есть антителообразующие. Затем проводят слияние этих антителообразующих В-клеток, срок жизни которых невелик, с В-клетками мышиной опухоли – плазмоцитомы (делятся непрерывно, «бессмертные» клетки). Сама плазмоцитома к синтезу АТ не способна. Слияние геномов этих клеток под одной клеточной мембраной (с помощью полиэтиленгликоля) приводит к появлению гибридных клеток. Они приобретают способность к синтезу специфических антител (от иммунных В-лимфоцитов) и становятся долгоживущими, непрерывно делящимися (как плазмоцитома). Чтобы их выявить, взвесь клеток культивируют в специальной среде, в которой не растут обычные негибридные клетки.

Из выращенной смеси гибридных клеток выделяют по 1 клетке и помещают в одну лунку с жидкой питательной средой и размножают (клонируют). После роста клонов в их надосадочной жидкости ищут антитела к изучаемому антигену. После их обнаружения, в одной из лунок, соответствующий клон отбирают и размножают. Накопившийся клон клеток продуцирует моноклональные АТ специфичные к единственному эпитопу изучаемого антигена.

Моноклональные АТ оказались исключительно удобным диагностическим средством. С их помощью выявляют антигены бактерии и вирусов, маркеры клеточных популяций, гормоны, медиаторы и т.д.

В настоящее время их все шире используют для лечения (пример – препарат инфликсимаб – моноклональные АТ, блокирующие действие ФНО и тем самым подавляющие местное и системное воспаление).