Эффекторная функция антител различных классов. Функция антитело


Антитела эффекторные функции - Справочник химика 21

    Тяжелые цепи имеют большее число константных областей. Различные классы антител различаются константными районами тяжелых цепей, которых существует около восьми. Константные области тяжелых цепей образуют несколько индивидуальных доменов в молекуле иммуноглобулина. Первый домен формируется из константной области легкой цепи и СН1-участка тяжелой цепи. Структура остальной части тяжелой цепи у разных классов несколько различна. На рис. 39.1 изображен короткий шарнирный пептид, связывающий первую половину молекулы с двумя константными доменами, каждый из которых образован соответствующими областями (СН2 и СНЗ) тяжелой цепи. Константные домены выполняют эффекторные функции, необходимые для осуществления иммунного ответа. Эти области молекулы консервативны. Фактически разные классы иммуноглобулинов имеют родственные, но не обязательно идентичные эффекторные функции. В конечном счете характер эффек-торной функции определяется типом константной области тяжелой цепи. [c.503]     ЭФФЕКТОРНЫЕ ФУНКЦИИ АНТИТЕЛ [c.106]

    Одноцепочечные антитела могут найти широкое применение в клинике в тех случаях, когда проявление F -эффекторных функций не является необходимым, а малый размер молекулы (мол. масса одноцепочечного антитела составляет примерно 27 кДа, а иммуноглобулина G - 150 кДа) дает определенные преимущества. Кроме того, к одноцепочечному антителу можно присоединить последовательность, кодирующую тот или иной белок, получив бифункциональную молекулу, которая сможет связываться с определенной мишенью, проявляя при этом специфическую активность. [c.220]

    N-конце имеется вариабельный участок (Уц) длиной примерно 115 аминокислотных остатков. Соответственно и у L-цепей есть N-концевой вариабельный участок (Vl) длиной примерно ПО аминокислот. С-концевая половина L-цепей ( ПО аминокислот) называется константной областью (С ), поскольку независимо от последовательности она представлена последовательностью одного из двух типов X или X. Н-цепи также содержат N-концевые константные области, Сн, состоящие из 330 аминокислотных остатков. Они бывают нескольких типов и определяют класс и эффекторные функции соответствующих антител. [c.285]

    Один из наиболее интересных и сложных вопросов, вставших перед биологами в последние десятилетия, был связан с генетическими и молекулярными основами множественности антител (см. гл. 55). Кроме того, благодаря достижениям в области иммунологии было показано, что клетки иммунной системы человека, дифференцируясь, производят антитела с одной и той же специфичностью, но с различными эффекторными функциями. В последние несколько лет исследования ряда лабораторий внесли весомый вклад в понимание генетической основы множественности антител и регуляции экспрессии генов иммуноглобулинов в ходе развития и клеточной дифференцировки. [c.121]

    Изучение эффекторных функций РаЬ-фрагментов убедительно иллюстрирует возможности молекулярной иммунологии в расширении существующих представлений о гомеостатических механизмах регуляции биосинтеза белка у высших организмов. В самом деле, до выяснения функции промежуточных продуктов катаболизма иммуноглобулинов i биосинтезе иммуноглобулинов был экспериментально доказан только один механизм регуляции биосинтеза иммуноглобулинов по типу обратной связи подавления биосинтеза антител IgG-антителами той же специфичности (см. гл. 10). Описанный в этом разделе механизм усиления биосинтеза антител фрагментом (пептидом) из РаЬ-участка молекулы IgG также относится к механизмам регуляции биосинтеза белка по типу обратной связи. Ведь фрагменты типа РаЬ — промежуточные продукты катаболизма иммуноглобулинов, а по- [c.157]

    Эффекторная функция различных изотипов антител [c.253]

    Имеется два пути реализации эффекторной функции системы комплемента — классический путь активации, по которому цепь реакций инициируется комплексом антиген антитело, и альтернативный путь, т.е. активация системы только антигеном, без участия антител. Второй путь активации комплемента, зависящий от прямого действия патогена и не включающий специфические факторы гуморального иммунитета, кажется эволюционно более древним. Устоявшееся название для неспецифической активации системы комплемента связано лишь с более поздним открытием этого механизма включения в работу данной системы. [c.260]

    Таким образом, два симметричных участка молекулы IgG—РаЬ-участки принимают участие в формировании активных центров антитела F -участок отвечает за основные эффекторные функции антител (см. гл. 6). [c.60]

    Разработаны различные методы для определения эффекторных функций лимфоцитов, в частности продукции антител, цитотоксичности и опосредованной Т-клетками помощи и супрессии. [c.542]

    Интерференция эффекторных функций иммуноглобулинов. При изучении каждой в отдельности эффекторной функции иммуноглобулинов (антител) исследователь не всегда принимает во внимание, что реализация этих функций в организме будет происходить при одновременном присутствии в среде нескольких различных лигандов, причем в условиях, благоприятных для реакции одной и той же молекулы антитела с разными лигандами. Например, комплекс антигена с IgG-антителами способен связывать содержащийся в крови lq, а также фиксироваться на F -v-рецепторах макрофагов, нейтрофилов или лимфоцитов. Центры для lq и F -рецептора находятся, как известно, в F -участке молекулы IgG и пространственно разобщены. Но достаточно ли удалены эти центры друг от друга, чтобы исключить их взаимное стерическое экранирование Вопрос существен для оценки возможностей реализации эффекторных функций в условиях целого организма и, в частности, для оценки иммунопатологических свойств комплексов антиген-антитело. [c.151]

    Основная, первичная функция антител - связывание с антигеном. В некоторых случаях оно непосредственно ведет к достижению эффекта, например обеспечивая нейтрализацию бактериального токсина или предотвращая проникновение вируса в клетки. Однако чаще взаимодействие антител с антигеном остается безрезультатным, пока они не осуществят свои вторичные, эффекторные функции (см. рис. 6.17i 6.18). [c.106]

    Отдельные эффекторные функции антител человека, относящихся к разным изотипам [c.106]

    Осуществление эффекторных функций антител связано с различными участками F -области их молекул. В переносе IgG через плаценту у человека и через кишечный эпителий у грызунов участвует рецепторная молекула. подобная молекулам МНС класса I (см. рис. 6.23). [c.106]

    Клеточные рецепторы для IgG опосредуют ряд эффекторных функций антител. Перекрестная сшивка антигеном антител Ig, связанных с рецепторами, инициирует ту или иную биологическую активность клетки, причем разные рецепторы могут индуцировать одни и те же активности, среди которых главные - фагоцитоз, зависимая от антител клеточная цитотоксичность, высвобождение медиаторов и презентация антигена. [c.107]

    В структуре антител идентифицировано много участков, отвечающих за эффекторные функции [c.111]

    I Регуляцию иммунного ответа осуществляют хелперные Т-клетки (Тх). Отвечая на антиген, они выделяют различные наборы цитокинов и тем самым инициируют разные эффекторные функции. Так, Тх1-клетки активируют макрофаги, а Тх2-клетки способствуют образованию антител. Если активирована неадекватная эффек-торная функция, элиминации возбудителя не происходит и развивается хроническая иммунопатология. [c.168]

    N-концевые части легких и тяжелых цепей содержат вариабельные области, ответственные за связывание антигена. Различиями в последовательности аминокислот обусловлено формирование участков, связывания антигена, различающихся по специфичности. Остальная часть каждой из цепей - константная она осуществляет такие эффекторные функции, как связывание комплемента и перенос антител через плацентарную мембрану. Одни и те же эффекторные функции свойственны антителам [c.243]

    Антитела в организме выполняют две основные функции. Первая — это распознавание и специфическое связывание соответствующих антигенов, вторая — эффекторная, заключающаяся в индукции важнейших физиологических процессов, направленных на уничтожение антигена лизис чужеродных клеток через активацию системы комплемента, стимуляция специализированных иммунокомпетентных клеток, выделение фармакологически активных веществ и т. д. [c.17]

    Пройдя стадии узнавания чужого и формирования первичного сигнала, лимфоидная клетка как бы делает выбор между покоем и активной ответной реакцией. Выбрав второе, при условии, что она снабжена всеми необходимыми факторами помощи со стороны кле-ток-партнеров, она превращается в эффекторную клетку. Следовательно, появляется клетка, которая выполнит (или начнет выполнение) основную функцию иммунитета — уничтожение чужого . В-лимфоцит превращается в клетку, секретирующую миллиарды молекул антител, Т-лимфоцит — в клетку-убийцу. Рассмотрим подробнее, как эти эффекторные средства иммунитета выполняют свою функцию. [c.66]

    Таким образом, участие макрофагов в эффекторной фазе иммунной реакции определяется несколькими функциями этих клеток. Они осуществляют эндоцитоз комплексов антиген — антитело  [c.86]

    Антигенпрезентирующие клетки (АПК) представляют процессированный антиген Т-хелперным (Тх) клеткам, которым принадлежит центральная роль в развитии иммунного ответа. Распознавая определенные эпитопы антигена, эти клетки тем самым выбирают его в качестве своей мишени. Затем Тх-клетки выбирают и активируют соответствующие эффекторные механизмы иммунного ответа кроме того, они могут оказывать помощь В-клеткам в образовании антител и активировать или подавлять функции других эффекторных клеток (подробнее описанных ниже), к которым относятся цитотоксические Т-клетки (Тц), нормальные киллерные клетки (НК-клетки), макрофаги, гранулоциты и зависимые от антител цитотоксические (К) клетки. Эффекты Тх-клеток во многих случаях опосредованы их собственными цитокинами, но непрямое воздействие Тх-клеток через другие клетки, в частности макрофаги и их цитокины, также имеет значение. Как Т-, так и В-клетки, в свою очередь, находятся под контролем супрессорных (Тс), или регуляторных, клеток. [c.178]

    Нейтрофилы активируются фиксированными на клетках антителами (IgG или IgA) и активированными компонентами комплемента. Каждый из этих активаторов стимулирует определенные функции нейтрофилов. Обратите внимание, что активированный СЗ (включая СЗЬ, СЗЫ и 3d - в зависимости от зрелости участвующих в реакции клеток) и IgG усиливают эффекты друг друга. Действуя вместе, они формируют особенно сильный активационный сигнал для эффекторных клеток. [c.443]

    В книге обсуждаются основные вопросы клеточной иммунологии и многие иммунологические феномены, однако она не подменяет собой руководств по общей иммунологии. Именно молекулярные аспекты иммунологии являются ее основным содержанием. В пособии представлены прежде всего те разделы современной иммунологии (строение антигенов и антител, биосинтез антител, эффекторные функции иммуноглобулинов, система комплемента), где уже осуществлен глубокий анализ явлений на молекулярном уровне. Рассматриваются также молекулярные аспекты регуляции иммунного ответа и некоторые проблемы иммунопатологии. В книгу вошел также раздел, знакомящий читателя с методологией нм-мунохимического эксперимента, возможностями молекулярной иммунологии для решения ряда задач современной молекулярной биологии и биохимии. Последнее представляется необходимым, чтобы показать, сколь велики возможности молекулярной иммунологии в областях, во многом определяющих прогресс биологии. [c.4]

    Реализация иммуноглобулинами, продуктами их про-теолпза илн комплексами антиген-антитело биологических функций выражается в том пли ином эффекте, феномене, реакции. Вот почему биологические функции иммуноглобулинов, складывающиеся часто из нескольких более простых реакций, целесообразно обозначать как эффекторные, подразумевая под ними наиболее простые реакции. Что касается взаимодействия антител с антигеном (гаптеном), то если исключить биологические последствия этого взаимодействия, эту функцию иммуноглобулинов южно назвать афферентной. [c.123]

    Биологические реакции, возникающие в результате взаимодействия антител с антигеном как в биологических жидкостях, так и на поверхности клеток, лежат в основе многих явлений, которые наблюдаются при инфекционных и аллергических заболеваниях, осложнениях, возникающих при вакцинации, а также при аутоиммунном процессе. Их возникновение обусловлено реализацией антигенсвязывающих и эффекторных функций иммуноглобулинов. Рассмотрим основные эффекторные функции, характерные для комплекса антиген-антитело. [c.140]

    Агрегация антигена — это необходимый шаг в процессе его удаления из организма, полного уничтожения антигена. Здесь важно отметить, что для выполнения защитной функции антител важна их способность не столько преципитировать антиген, сколько образовывать мультимолекулярные комплексы. Зачастую эти комплексы сохраняют растворимость, но сам факт их образования уже включает механизм элиминации антигена. В этот механизм вовлечены нелимфоидные клетки, о чем пойдет речь в следующей главе. Здесь же проведем анализ эффекторной функции антител против антигенов, представленных на поверхности живых клеток. [c.74]

    I Все антитела несут две функции. Кроме связывания антигена, они осуществляют одну или несколько эффекторных функций. Структурные участки молекулы иммуноглобулина, ответственные за эффекторную активность (например, за активацию комплемента или связывание с клетками), пространственно удалены от антигенсвязывающих центров и находятся главным образом в Рс-области. [c.97]

    Если локализация антигенсвязывающих центров была установлена очень быстро, то последовательности, ответственные за большинство эффекторных функций, долгое время не удавалось точно локализовать. Некоторые предварительные данные были получены в опытах по ингибированию функциональной активности антител их субфрагментами, образующимися при ферментативном расщеплении, однако дело продвигалось медленно, пока не стало возможным применение метода сайт-направленного мутагенеза, который позволяет вызывать избирательно замену различных аминокислотных остатков в известной пептидной последовательности и таким образом определять значение различных остатков для осуществления функции. [c.111]

    Второй вопрос, почему мутации ограничиваются V(D)J-y4a-стком, чрезвычайно важен для обсуждения обратной связи между сомой и зародышевой линией, которая составляет главную тему этой книги. Мы подробно расскажем об этом в следующей главе. Здесь подчеркнем лишь некоторые общие принципы. Если мутации в вариабельной области антитела могут оказаться полезными, то мутации в константной области, скорее всего, вредны, так как они могут нарушить эффекторные функции антитела, запуск лизиса бактериальных клеток или стимулирование фагоцитоза (рис. 3.1). Разделение V- и С-участков позволило эволюции создать механизм, который обеспечивает мутации в V-участке, но сохраняет С-участок неизменным. Вот что происходит в В-лимфоците на определенных стадиях его жизни. Перестроенный V(D)J-reH может подвергаться очень высокому уровню соматических мутаций, и новое антитело оценивается по способности связывать антиген (см. следующую главу). Антитела с самой высокой аффинностью к чужеродному антигену выигрывают в отборочных соревнованиях за связывание антигена, сохраняются и становятся долго живущими клетками памяти. В-лимфоцит проиграет соревнование, если мутация уменьшает или уничтожает аффинность такие клетки погибают. В-лимфоциты, кодирующие антитела, которые связывают собственные антигены, также уничтожаются, и, следовательно, сохраняется аутотолерантность. [c.110]

    Антитела состоят из легких (L) и тяжелых (П) цепей. Иммуноглобулин G, имеющий субьединичную структуру Е П , содержит два участка связывания антигена. При ферментативном расщеплении иммуноглобулина G образуются два F -фрагмента, которые связывают антиген, но не дают с ним осадка, а также один F -фрагмент, обладающий функцией эффектора (в частности, связывает комплемент). Сравнение последовательностей аминокислот в миеломных иммуноглобулинах показало, что L- и П-цепи состоят из вариабельной (V) области (N-концевая последовательность, обьгано из 108 остатков) и константной (С) области. Участки связывания антигена сформированы из остатков аминокислот, принадлежащих гипервариабельным участкам вариабельных областей как L-, так и П-цепей. Молекулы антител свертываются в компактные домены, содержащие примерно по 108 аминокислотных остатков в виде гомологичных последовательностей. Полагают, что домены константной области, выполняющие эффекторные функции, возникли в процессе эволюции путем удвоения и последующего расхождения гена, кодирующе- [c.258]

    Тх1-клетки действуют против печеночной стадии малярийного плазмодия введение ИФу (цитокина, продуцируемого Тх1-клетками) шимпанзе, инфицированным спорозоитами Р. vivax, снижает паразитемию. Кроме того, установлено, что устойчивость иммунных мышей к заражению спорозоитами Р. berghei может быть преодолена введением антител против ИФу. Лимфоциты Тх2 обычно способствуют продукции антител, усиливая специфичность иммунной реакции. Антителозависимой реакцией является, например, уничтожение эритроцитарной стадии малярийного паразита в селезенке активированными эффекторными клетками (антителозависимая цитотоксичность). Для поддержания иммунитета важна функция адаптированной селезенки. [c.345]

chem21.info

Эффекторная функция антител различных классов — Мегаобучалка

 

Антитела проявляют высокую специфичность в отношении определенных антигенов, вызвавших их образование, и обеспечивают изоляцию и уничтожение патогена 3 основными способами:

ü нейтрализацией

ü опсонизацией

ü активацией системы комплимента.

 

При этом независимо от принадлежности антител к тому или иному классу, все они характеризуются строгой специфичностью по отношению к антигену, вызвавшему их образование. Различия же по изотипам антител обусловлены особенностями строения константной части цепей их молекулы. Вместе с тем, именно константная область молекул антител в зависимости от конкретной иммунологической ситуации мобилизует комплекс реакций, направленных на завершение иммунного процесса – окончательную элиминацию патогена.

 

Распределение антител в организме.Местом продукции антител в организме является лимфоидная ткань, а основными воротами для проникновения инфекции – слизистые оболочки полых органов (дыхательной, мочеполовой, пищеварительной трубок) и кожа. Следовательно, места проникновения патогена в организм могут быть удалены от структур, продуцирующих антитела, в связи с чем антитела, для того чтобы попасть в очаг проникновения антигена, должны преодолеть эндотелиальные и эпителиальные барьеры. Способность проникать через такие барьеры является неодинаковой у антител различных классов, в связи с чем распределение различных классов антител в организме подчиняется определенной закономерности, и патоген в зависимости от места своего проникновения в организм сталкивается преимущественно с определенными изотипами антител.

При первичном попадании патогена в организм образуются IgМ (т.н. ранние антитела), которые характеризуются относительно низким сродством к антигенам в отличие от антител такой же специфичности, но других классов. Низкий аффинитет IgМ к антигенам обусловлен отсутствием их селекции в лимфоидной ткани, для осуществления которой требуется около 5-6 дней после вступления в реакцию активированных В-клеток. Между тем, низкая аффинность IgМ к антигенам компенсируется большим количеством (10 штук) и высокой подвижностью их антигенсвязывающих участков, что обеспечивает достаточно эффективное многоточечное взаимодействие IgМ с корпускулярными (в том числе с бактериальными) антигенами. Антитела класса М способны уничтожать антиген не только путем его нейтрализации, но и путем достаточно эффективной активации системы комплимента (всего один иммунный комплекс «IgМ-антиген» способен самостоятельно активировать фактор С1 системы комплемента, тогда как для активации одной молекулы данного фактора иммунными комплексами, образованными другими антителами, необходимо не менее 5-ти иммунных комплексов). Обычным «местом действия» IgМ является кровоток в связи с высокой молекулярной массой IgМ и обусловленными этим трудностями проникновения через эндотелий сосудов. Вместе с тем, при повышении проницаемости сосудов под влиянием вазоактивных веществ, образуемых в очаге воспаления, IgМ способен проникать в места локальной концентрации антигена.

Антитела других классов (G, А, Е) в связи с меньшими размерами и молекулярным весом в сравнении с IgМ, а также наличием специальных механизмов взаимодействия с эпителиальными клетками значительно легче преодолевают клеточные барьеры и достаточно широко распространяются по организму от мест синтеза. Кроме того, антитела этих классов проявляют гораздо более высокое сродство к антигену по сравнению с IgМ в связи с прохождением клонов плазматических клеток, их продуцирующих, селекции по наибольшему сродству к антигену. Эффективная продукция этих антител осуществляется с некоторой задержкой в сравнении с продукцией IgМ, поскольку переключение синтеза иммуноглобулинов с одного изотипа на другой и селекция клонов плазматических клеток по степени их сродства к антигену требует определенного времени. Вместе с тем, некоторая задержка в синтезе антител классов G, А, Е компенсируется их большей функциональной активностью, обусловленной повышением их аффинности и способности проникать через эпителиальные пласты.

Основным классом антител в крови и тканевой жидкости является IgG, который активно опсонизирует фагоцитоз корпускулярных антигенов и служит достаточно сильным активатором системы комплемента. IgG широко распространен в межклеточных щелях, где имеется доступ к вспомогательным клеткам и молекулам.

IgА преобладает на поверхности слизистых оболочек в связи с тем, что, являясь секреторным иммуноглобулином, секретируется в составе секретов большинства экзокринных желез. Вместе с тем, на поверхности слизистых оболочек вспомогательные клеточные и молекулярные элементы иммунной реактивности практически отсутствуют, и способность IgА обезвреживать патогенны обеспечивается их нейтрализацией.

IgЕ представлен в очень небольшим количестве в крови и внеклеточной жидкости. Его хвостовой (Fc-фрагмент) характеризуется цитофильностью по отношению к тучным клеткам и базофилам. Основным же местом локализации тучных клеток в организме является соединительная ткань кожи, слизистых оболочек и периваскулярная соединительная ткань. Способность IgЕ уничтожать патогены достигается благодаря активации иммунными комплексами IgЕ-антиген тучных клеток и базофилов, дегрануляция которых сопровождается выбросом медиаторов воспаления, запускающих воспалительную реакции и провоцирующих повышенную чувствительность аллергического типа к антигену в месте его проникновения в организм. Кроме того, медиаторы воспаления, высвобождаемые из тучных клеток, могут провоцировать кашель, рвоту и чихание, что дополнительно освобождает организм от патогена.

 

Транспорт антител через эпителиальные барьеры. Наиболее приспособлен для транспорта через эпителиальные барьеры слизистых оболочек IgА в связи с наличием специального механизма его секреции в составе секретов экзокринных желез. В частности, димер IgА, продуцируемый плазматическими клетками соединительной ткани слизистых оболочек, вступает в контакт со специальным рецептором, расположенным на базальной поверхности эпителиальных клеток, после чего такой комплекс фагоцитируется клеткой и в составе фагоцитарной вакуоли транспортируется к апикальной ее поверхности и путем экзоцитоза выводится за пределы секреторных клеток на поверхность эпителиальных пластов или в состав секретов экзокринных желез. За пределами секреторной клетки под действием определенных ферментов часть рецептора, ассоциированного с димерным IgА отщепляется, тогда как другая его часть (т.н. секреторный компонент) остается связанной с IgА и защищает его от разрушающего действия ферментов слизистой. Комплекс IgА-секреторный компонент осуществляет свою нейтрализующую функцию по отношению к антигенам непосредственно на поверхности слизистых оболочек.

Особую защитную функцию IgА материнского происхождения, поступающий с молоком при грудном вскармливании, выполняет у новорожденных, не имеющих еще собственных развитых механизмов гуморального иммунитета. При этом IgА, поступающий с материнским молоком оседает на внешних слизистых покровах преимущественно пищеварительной и отчасти дыхательной трубок и защищает их от антигенов, проникающих из внешней среды.

Другим важным классом антител, обеспечивающих пассивный иммунитет новорожденного, является IgG, который в период внутриутробного развития транспортируется в организм эмбриона через плаценту и попадает непосредственно в кровоток плода, откуда может диффундировать в соединительную ткань органов. При рождении ребенок имеет тот же набор специфических молекул IgG, что и его мать, который защищает его от патогенов, проникающих во внутреннее межклеточное пространство.

 

Способы уничтожения патогена антителами. Уничтожение антигенов иммуноглобулинами осуществляется 3 основными путями: нейтрализацией, опсонизацией и в результате активации системы комплемента.

Нейтрализация патогена антителом. Патогенез большинства инфекционных бактериальных заболеваний связан с активностью бактериальных токсинов, повреждающих и дезорганизующих функции соматических клеток. Например, дифтерийный токсин, подавляя синтез белка, приводит к гибели эпителиальных клеток и развитию миокардита. Холерный токсин активирует аденилатциклазу в эпителиальных клетках кишечника, что приводит к повышению уровня цАМФ и является причиной изменений в кишечном эпителии, влекущих за собой нарушение водно-солевого обмена. При этом начало процесса интоксикации связано со способностью токсинов взаимодействовать с соответствующими рецепторами на поверхности клеток-мишеней макроорганизма. Специфические же антитела, способные взаимодействовать с такими токсинами, связывая их, препятствуют их действию на определенные соматические клетки-мишени организма и развитию процесса интоксикации.

Для большинства токсинов способность адсорбироваться на соматических клетках организма и оказывать патологическое действие обусловлена определенными участками пептидного токсина. Это свойство токсинов используют для приготовления вакцин. Обработка нативного токсина тем или иным способом, при котором разрушается его участок, способный взаимодействовать с соматическими клетками организма-реципиента, приводит к уничтожению его патологического действия, но при этом сохранению антигенной активности, что обеспечивает получение безвредного иммунного материала.

Наряду с нейтрализующим влиянием антител на бактериальные токсины, они способны оказывать и нейтрализующее действии непосредственно на бактерии, их продуцирующие. При этом нейтрализующее действие антител на бактерии достигается благодаря их способности препятствовать продвижению возбудителей к местам своего оптимального существования. Так, многие возбудители инфекционных заболеваний (туберкулеза, лепры, чумы, туляремии) являются внутриклеточными патогенами, а других (например, гонореи) – локализуются на поверхности эпителиальных клеток. При проникновении таких возбудителей в организм они могут нейтролизоваться антителами еще до проникновения в поражаемые ими соматические клетки, что будет препятствовать развитию заболевания.

Нейтрализующее действие оказывают антитела и в отношении некоторых вирусов, связываясь с ними и препятствуя проникновению в поражаемые клетки. Например, вирус гриппа имеет поверхностный белок гемагглютин, который взаимодействуя с сиаловыми кислотами гликопротеинов, экспрессирующихся на поверхности эпителиальных клеток дыхательных путей, проникает в них. Препятствием к вирусному заражению эпителиальных клеток является секреторный IgА.

 

Опсонизация и разрушение антигенов антителами. Нейтрализация антигенов представляет лишь начальный этап освобождения организма от патогенов. Следующий, наиболее результат уничтожения антигенов связан с опсонизацией растворимых и корпускулярных антигенов, их захватом фагоцитирующими или иными иммунологически активными клетками и последующим внутриклеточным разрушением патогенов.

Процесс опсонизации осуществляется благодаря взаимодействию Fc-фрагментов антител, нагруженных антигенами (бактериями, вирусами, токсинами), с определенными рецепторами иммунологически активных клеток. Fc-рецепторы фагоцитов представляют собой семейство молекул, относящихся к суперсемейству иммуноглобулинов, каждый член которого распознает иммуноглобулин одного или нескольких родственных изотипов.

Участие фагоцитов в уничтожении иммунных комплексов. В организме даже при условии очень напряженного гуморального иммунного ответа количество специфических антител к тому или иному антигену всегда значительно меньше общего количества иммуноглобулинов, постоянно циркулирующих в крови и тканевой жидкости. В связи с этим должны существовать механизмы, дифференцирующие свободные иммуноглобулины от иммуноглобулинов, связавших антиген. При агрегировании нескольких антител на одном корпускулярном антигене на нем появляется несколько Fc-валентностей для взаимодействия с Fc-рецепторами фагоцитирующих клеток. При этом каждая отдельная связь Fc-фрагмента антител с соответствующим рецептором фагоцита, характеризующаяся низкоаффинным взаимодействием, неэффективна для провокации фагоцитарного захвата антигена. Вместе с тем, на бактериальных антигенах агрегирует значительное количество антител, в результате чего формируется много точек взаимодействия Fc-фрагментов иммуноглобулинов с Fc-рецепторами на поверхности фагоцитирующей клетки, что повышает авидность взаимодействия и, как следствие, предопределяет успешное прохождение фагоцитоза.

Другой механизм опсонизации фагоцитоза антителами связан с изменением конформации Fc-фрагмента антитела после взаимодействия его антигенсвязывающих центров с антигеном. Конформационная модификация Fc-фрагмента антитела приводит к повышению аффинности взаимодействия с фагоцитом, что облегчает фагоцитоз иммунных комплексов. Этот механизм особенно важен при фагоцитозе молекулярных антигенов (таких, как токсины бактерий).

Процесс поглощения антигена фагоцитами сопряжен с активацией внутриклеточных молекулярных механизмов разрушения нафагоцитированного материала, который происходит в фаголизосомах ферментативным и кислородзависимым путем. Кроме того, повреждающее действие на антигены оказывает само кислое содержимое фаголизосом (рН 3,5-4). Несмотря на эффективность фагоцитоза как комплексной реакции на антиген, в организме имеются дополнительные клеточные механизмы, также направленные на элиминацию чужеродных агентов.

Роль натуральных киллеров в уничтожении иммунных комплексов. При вирусной инфекции помимо Т-киллеров в реакцию уничтожения вирусинфицированных клеток могут вступать натуральные киллеры, на поверхности которых имеются Fc-рецепторы для антител класса G (G1, G3). Естественные киллеры своими Fc-рецепторами вступают во взаимодействие с иммунными комплексами "IgG-антиген", в качестве антигена в которых выступает вирусзараженная клетка. После взаимодействия с имунными комплексами естественные киллеры активируются и выделяют содержимое своих гранул, связанных с плазматической мембраной, на поверхность. В составе гранул естественных киллеров содержатся вещества, подобные таковым в гранулах Т-киллера, в частности, перфорин и гранзимы. Перфорин встравивается в мембрану антигена (вирусинфицированной клетки), образует в ней поры, предопределяя дальнейшее насасывание клеткой воды и ее гибель.

Роль тучных клеток в обезвреживании антигенов. Тучные клетки (аналоги базофилов крови) концентрируются главным образом в местах наиболее вероятной встречи с патогенами внешней среды (в соединительной ткани кожи, подслизистой дыхательной, пищеварительной и мочеполовой трубок, в периваскулярной соединительной ткани) и обеспечивают борьбу с патогенами, проникшими из окружающей среды через эпителиальные пласты внутрь организма. На поверхности тучных клеток содержаться Fc-рецепторы для IgЕ, проявляющие высокую аффинность к иммунноглобулинам этого класса. Между тем, высокая аффинность рецепторного взаимодействия Fc-рецепторов тучных клеток с IgЕ не является гарантией активации тучных клеток. Для активации тучных клеток необходимо еще и чтобы антиген за счет перекрестного сцепления с соседними IgЕ образовал агрегаты на поверхности тучной клетки. Только после образования антигенных агрегатов на поверхности тучных клеток происходит их активация, сопровождающаяся первоначальным выделением гистамина и гепарина. Данные медиаторы воспаления характеризуются кратковременным периодом жизни, но за время своего существования обуславливают локальное увеличение кровотока и проницаемости сосудов в месте активации тучных клеток проникшим патогеном, выявившим сродство к иммунноглобулинам класса Е. Возникающая реакция под действием гистамина и гепарина развивается очень быстро и проявляется в образованиии отека (вследствие усиленной эксудации плазмы), миграции лейкоцитов (прежде всего, нейтрофилов) в очаг инфицирования, развитии покраснения и зуда (в случае развертывания этих процессов в соединительной ткани кожи). Иными словами в очаге проникновения патогена благодаря активации тучных клеток имунными комплексами "IgЕ-антиген" инициируется острая воспалительная реакция, сама по себе носящая защитный характер и обеспечивающая локализацию и последующее уничтожение патогена.

Гистамин и гепарин характризуются небольшой продолжительностью жизни, и их количество в очаге проникновения патогена начинает снижаться сразу после дегрануляции тучных клеток. Между тем, за сравнительно короткий промежуток своего существования гистамин и гепарин успевают инициировать продукцию других медиаторов, в частности, лейкотриенов. Лейкотриены, подобно гистамину и гепарину, также проявляют вазоактивность, но при этом оказывают более выраженное влияние на сосудистый тонус и проницаемость. Кроме того, активированные тучные клетки синтезируют и секретируют ряд цитокинов, оказывающих влияние не только на течение воспалительной реакции, но и способствующих осуществлению антигензависимого лимфоцитопоэза. Так, тучные клетки вырабатывают ФНО-α и интерлейкин-4. ФНО-α обуславливает пролонгирование воспалительной реакции, что способствует локализации патогена в местах его проникновения в организм. Интерлейкин-4, необходим для завершения антигензависимой дифференцировки Т-хелперов, способствует повышению продукции IgE плазматическими клетками (что делает возможным поддержание активности тучных клеток в очаге воспаления благодаря дальнейшей их активации комплексами "IgЕ-антиген"), выступает в роли ростового фактора и для предшественников Т-киллеров (CD8 Т-клеток), способен активировать экспрессию молекул II класса в макрофагах (что способствует усилению их антигенпредставляющей функции), усиливает экспрессию рецепторов к Fc-фрагментам IgG в макрофагах, тем самым улучшая условия для фиксации иммунных комплексов на поверхности макрофагов и последующего их фагоцитоза.

Первоначально воспалительная реакция с участием IgE и тучных клеток рассматривалась как реакция аллергического типа, но в настоящее время становится понятным ее более широкое значение как фактора ограничения распространения патогена по организму и инициации его уничтожения.

Роль антител в активации системы комплимента для уничтожения антигенов. Одним из способов уничтожения антигенов антителами является активация системы комплемента. Иммунные комплексы, состоящие из антител, ассоциированных с определенными специфическими для них антигенами, способны активировать систему комплемента по классическому пути (активируя фактор С1). В результате активации системы комплемента образуются:

ü опсонизирующий фагоцитоз фактор С3b, соединенный с патогеном и обладающий способность взаимодействовать с рецепторами фагоцитов (нейтрофилов и макрофагов). Данный фактор выступает в качестве связующего мостика между антигеном и фагоцитом, облегчая фиксацию антигена на поверхности фагоцита, что само по себе путем активации помембранного актомиозинового комплекса фагоцитов инициирует фагоцитоз

ü медиаторы воспаления (короткие фрагменты системы комплемента, возникающие в результате ограниченного фагоцитоза копонентов этой системы, они проявляют вазоактивное и хемотаксическое действие, облегчая течение воспалительной реакции в месте проникновения патогена и соотвественно активации системы комплемента)

ü мембранноатакующий комплекс, представленный несколькими молекулами фактора С9, встраивающимися в мембрану патогена и образующими поры, через которые происходит насасывание патогеном воды и вызванный этим его лизис.

 

Таким образом, активация иммунными комплексами (комплексами "антиген-антитело") системы комплемента предопределяет образование целого ряда защитных факторов, одни из которых (фактор С3b) увеличивают вероятность и эффективность фагоцитоза патогена, другие (короткие фрагменты компонентов системы комплимента) – способствуют развертыванию местной воспалительной реакции в очаге проникновения патогена, что обеспечивает его локализацию и последующее уничтожение, а третьи (встроенный в мембрану патогена фактор С9) – непосредственно уничтожают патоген.

 

Подводя итог клеточным механизмам специфического иммунного реагирования организма, необходимо отметить, что Т- и В-системы иммунитета, представленные в организме человека и животных, выполняют одну общую функцию – элиминацию чужеродных в антигенном отношении биологических структур, но реагируют главным образом на разные по своей природе антигены. Так, фунукция Т-системы направлена преимущественно на уничтожение клеточного антигенного материала (чужеродных трансплантатов, раковых и вирустрансформированных клеток), тогда как В-система действует по отношению к бактериальным антигенам (самим бактериям и молекулярным продуктам их жизнедеятельности). При этом подобная функциональная градация Т-и В-систем на основании природы обезвреживаемого антигенного материала является несколько условной. Ни одна из этих специфических систем иммунного реагирования не работает полностью автономно, доказывая относительность принципа "все или ничего" в живом организме. Так, в случае реакции макроорганизма против клеток трансплантата задействованы как определенные специфичные в отношении антигенов этих коеток Т-киллеры, так и специфические антитела. С другой стороны, антибактериальная активность В-системы реализуется в польной мере только при подключении к ответу Т-хелперов и Т-клеток воспаления.

В целом имунная форма защиты организма во всем многообразии клеточных и молекулярных "участников" иммунных реакций создает мощный заслон от любого чужеродного в антигенном отношении материала, с которым может столкнуться организм в процессе индивидуальной жизни.

megaobuchalka.ru

3.3. Эффекторная функция антител различных классов

Антитела проявляют высокую специфичность в отношении определенных антигенов, вызвавших их образование, и обеспечивают изоляцию и уничтожение патогена 3 основными способами:

При этом независимо от принадлежности антител к тому или иному классу, все они характеризуются строгой специфичностью по отношению к антигену, вызвавшему их образование. Различия же по изотипам антител обусловлены особенностями строения константной части цепей их молекулы. Вместе с тем, именно константная область молекул антител в зависимости от конкретной иммунологической ситуации мобилизует комплекс реакций, направленных на завершение иммунного процесса – окончательную элиминацию патогена.

Распределение антител в организме. Местом продукции антител в организме является лимфоидная ткань, а основными воротами для проникновения инфекции – слизистые оболочки полых органов (дыхательной, мочеполовой, пищеварительной трубок) и кожа. Следовательно, места проникновения патогена в организм могут быть удалены от структур, продуцирующих антитела, в связи с чем антитела, для того чтобы попасть в очаг проникновения антигена, должны преодолеть эндотелиальные и эпителиальные барьеры. Способность проникать через такие барьеры является неодинаковой у антител различных классов, в связи с чем распределение различных классов антител в организме подчиняется определенной закономерности, и патоген в зависимости от места своего проникновения в организм сталкивается преимущественно с определенными изотипами антител.

При первичном попадании патогена в организм образуются IgМ(т.н. ранние антитела), которые характеризуются относительно низким сродством к антигенам в отличие от антител такой же специфичности, но других классов. Низкий аффинитетIgМ к антигенам обусловлен отсутствием их селекции в лимфоидной ткани, для осуществления которой требуетсяоколо 5-6 дней после вступления в реакцию активированных В-клеток. Между тем, низкая аффинностьIgМ к антигенам компенсируется большим количеством (10 штук) и высокой подвижностью их антигенсвязывающих участков, что обеспечивает достаточно эффективное многоточечное взаимодействиеIgМ с корпускулярными (в том числе с бактериальными) антигенами. Антитела класса М способны уничтожать антиген не только путем его нейтрализации, но и путем достаточно эффективной активации системы комплимента (всего один иммунный комплекс «IgМ-антиген» способен самостоятельно активировать фактор С1 системы комплемента, тогда как для активации одной молекулы данного фактора иммунными комплексами, образованными другими антителами, необходимо не менее 5-ти иммунных комплексов). Обычным «местом действия»IgМ являетсякровотокв связи с высокой молекулярной массойIgМ и обусловленными этим трудностями проникновения через эндотелий сосудов. Вместе с тем, при повышении проницаемости сосудов под влиянием вазоактивных веществ, образуемых в очаге воспаления,IgМ способен проникать в места локальной концентрации антигена.

Антитела других классов (G, А, Е) в связи с меньшими размерами и молекулярным весом в сравнении сIgМ, а также наличием специальных механизмов взаимодействия с эпителиальными клетками значительно легче преодолевают клеточные барьеры и достаточно широко распространяются по организму от мест синтеза. Кроме того, антитела этих классов проявляют гораздо более высокое сродство к антигену по сравнению сIgМ в связи с прохождением клонов плазматических клеток, их продуцирующих, селекции по наибольшему сродству к антигену. Эффективная продукция этих антител осуществляется с некоторой задержкой в сравнении с продукциейIgМ, поскольку переключение синтеза иммуноглобулинов с одного изотипа на другой и селекция клонов плазматических клеток по степени их сродства к антигену требует определенного времени. Вместе с тем, некоторая задержка в синтезе антител классовG, А, Е компенсируется их большей функциональной активностью, обусловленной повышением их аффинности и способности проникать через эпителиальные пласты.

Основным классом антител в кровиитканевой жидкостиявляетсяIgG, который активно опсонизирует фагоцитоз корпускулярных антигенов и служит достаточно сильным активатором системы комплемента.IgGшироко распространен в межклеточных щелях, где имеется доступ к вспомогательным клеткам и молекулам.

IgА преобладает на поверхности слизистых оболочек в связи с тем, что, являясь секреторным иммуноглобулином, секретируется в составе секретов большинства экзокринных желез. Вместе с тем, на поверхности слизистых оболочек вспомогательные клеточные и молекулярные элементы иммунной реактивности практически отсутствуют, и способностьIgА обезвреживать патогенны обеспечивается их нейтрализацией.

IgЕ представлен в очень небольшим количестве в крови и внеклеточной жидкости. Его хвостовой (Fc-фрагмент) характеризуется цитофильностью по отношению к тучным клеткам и базофилам. Основным же местом локализации тучных клеток в организме является соединительная ткань кожи, слизистых оболочек и периваскулярная соединительная ткань. СпособностьIgЕ уничтожать патогены достигается благодаря активации иммунными комплексамиIgЕ-антиген тучных клеток и базофилов, дегрануляция которых сопровождается выбросом медиаторов воспаления, запускающих воспалительную реакции и провоцирующих повышенную чувствительность аллергического типа к антигену в месте его проникновения в организм. Кроме того, медиаторы воспаления, высвобождаемые из тучных клеток, могут провоцировать кашель, рвоту и чихание, что дополнительно освобождает организм от патогена.

Транспорт антител через эпителиальные барьеры.Наиболее приспособлен для транспорта через эпителиальные барьеры слизистых оболочекIgА в связи с наличием специального механизма его секреции в составе секретов экзокринных желез. В частности, димерIgА, продуцируемый плазматическими клетками соединительной ткани слизистых оболочек, вступает в контакт со специальным рецептором, расположенным на базальной поверхности эпителиальных клеток, после чего такой комплекс фагоцитируется клеткой и в составе фагоцитарной вакуоли транспортируется к апикальной ее поверхности и путем экзоцитоза выводится за пределы секреторных клеток на поверхность эпителиальных пластов или в состав секретов экзокринных желез. За пределами секреторной клетки под действием определенных ферментов часть рецептора, ассоциированного с димернымIgА отщепляется, тогда как другая его часть (т.н. секреторный компонент) остается связанной сIgА и защищает его от разрушающего действия ферментов слизистой. КомплексIgА-секреторный компонент осуществляет свою нейтрализующую функцию по отношению к антигенам непосредственно на поверхности слизистых оболочек.

Особую защитную функцию IgА материнского происхождения, поступающий с молоком при грудном вскармливании, выполняет у новорожденных, не имеющих еще собственных развитых механизмов гуморального иммунитета. При этомIgА, поступающий с материнским молоком оседает на внешних слизистых покровах преимущественно пищеварительной и отчасти дыхательной трубок и защищает их от антигенов, проникающих из внешней среды.

Другим важным классом антител, обеспечивающих пассивный иммунитет новорожденного, является IgG, который в период внутриутробного развития транспортируется в организм эмбриона через плаценту и попадает непосредственно в кровоток плода, откуда может диффундировать в соединительную ткань органов. При рождении ребенок имеет тот же набор специфических молекулIgG, что и его мать, который защищает его от патогенов, проникающих во внутреннее межклеточное пространство.

Способы уничтожения патогена антителами.Уничтожение антигенов иммуноглобулинами осуществляется 3 основными путями:нейтрализацией, опсонизацией и в результате активации системы комплемента.

Нейтрализация патогена антителом. Патогенез большинства инфекционных бактериальных заболеваний связан с активностью бактериальных токсинов, повреждающих и дезорганизующих функции соматических клеток. Например, дифтерийный токсин, подавляя синтез белка, приводит к гибели эпителиальных клеток и развитию миокардита. Холерный токсин активирует аденилатциклазу в эпителиальных клетках кишечника, что приводит к повышению уровня цАМФ и является причиной изменений в кишечном эпителии, влекущих за собой нарушение водно-солевого обмена. При этом начало процесса интоксикации связано со способностью токсинов взаимодействовать с соответствующими рецепторами на поверхности клеток-мишеней макроорганизма. Специфические же антитела, способные взаимодействовать с такими токсинами, связывая их, препятствуют их действию на определенные соматические клетки-мишени организма и развитию процесса интоксикации.

Для большинства токсинов способность адсорбироваться на соматических клетках организма и оказывать патологическое действие обусловлена определенными участками пептидного токсина. Это свойство токсинов используют для приготовления вакцин. Обработка нативного токсина тем или иным способом, при котором разрушается его участок, способный взаимодействовать с соматическими клетками организма-реципиента, приводит к уничтожению его патологического действия, но при этом сохранению антигенной активности, что обеспечивает получение безвредного иммунного материала.

Наряду с нейтрализующим влиянием антител на бактериальные токсины, они способны оказывать и нейтрализующее действии непосредственно на бактерии, их продуцирующие. При этом нейтрализующее действие антител на бактерии достигается благодаря их способности препятствовать продвижению возбудителей к местам своего оптимального существования. Так, многие возбудители инфекционных заболеваний (туберкулеза, лепры, чумы, туляремии) являются внутриклеточными патогенами, а других (например, гонореи) – локализуются на поверхности эпителиальных клеток. При проникновении таких возбудителей в организм они могут нейтролизоваться антителами еще до проникновения в поражаемые ими соматические клетки, что будет препятствовать развитию заболевания.

Нейтрализующее действие оказывают антитела и в отношении некоторых вирусов, связываясь с ними и препятствуя проникновению в поражаемые клетки. Например, вирус гриппа имеет поверхностный белок гемагглютин, который взаимодействуя с сиаловыми кислотами гликопротеинов, экспрессирующихся на поверхности эпителиальных клеток дыхательных путей, проникает в них. Препятствием к вирусному заражению эпителиальных клеток является секреторныйIgА.

Опсонизация и разрушение антигенов антителами. Нейтрализация антигенов представляет лишь начальный этап освобождения организма от патогенов. Следующий, наиболее результат уничтожения антигенов связан с опсонизацией растворимых и корпускулярных антигенов, их захватом фагоцитирующими или иными иммунологически активными клетками и последующим внутриклеточным разрушением патогенов.

Процесс опсонизации осуществляется благодаря взаимодействию Fc-фрагментов антител, нагруженных антигенами (бактериями, вирусами, токсинами), с определенными рецепторами иммунологически активных клеток.Fc-рецепторы фагоцитов представляют собой семейство молекул, относящихся к суперсемейству иммуноглобулинов, каждый член которого распознает иммуноглобулин одного или нескольких родственных изотипов.

Участие фагоцитов в уничтожении иммунных комплексов. В организме даже при условии очень напряженного гуморального иммунного ответа количество специфических антител к тому или иному антигену всегда значительно меньше общего количества иммуноглобулинов, постоянно циркулирующих в крови и тканевой жидкости. В связи с этим должны существовать механизмы, дифференцирующие свободные иммуноглобулины от иммуноглобулинов, связавших антиген. При агрегировании нескольких антител на одном корпускулярном антигене на нем появляется несколькоFc-валентностей для взаимодействия сFc-рецепторами фагоцитирующих клеток. При этом каждая отдельная связьFc-фрагмента антител с соответствующим рецептором фагоцита, характеризующаяся низкоаффинным взаимодействием, неэффективна для провокации фагоцитарного захвата антигена. Вместе с тем, на бактериальных антигенах агрегирует значительное количество антител, в результате чего формируется много точек взаимодействияFc-фрагментов иммуноглобулинов сFc-рецепторами на поверхности фагоцитирующей клетки, что повышает авидность взаимодействия и, как следствие, предопределяет успешное прохождение фагоцитоза.

Другой механизм опсонизации фагоцитоза антителами связан с изменением конформации Fc-фрагмента антитела после взаимодействия его антигенсвязывающих центров с антигеном. Конформационная модификацияFc-фрагмента антитела приводит к повышению аффинности взаимодействия с фагоцитом, что облегчает фагоцитоз иммунных комплексов. Этот механизм особенно важен при фагоцитозе молекулярных антигенов (таких, как токсины бактерий).

Процесс поглощения антигена фагоцитами сопряжен с активацией внутриклеточных молекулярных механизмов разрушения нафагоцитированного материала, который происходит в фаголизосомах ферментативным и кислородзависимым путем. Кроме того, повреждающее действие на антигены оказывает само кислое содержимое фаголизосом (рН 3,5-4). Несмотря на эффективность фагоцитоза как комплексной реакции на антиген, в организме имеются дополнительные клеточные механизмы, также направленные на элиминацию чужеродных агентов.

Роль натуральных киллеров в уничтожении иммунных комплексов. При вирусной инфекции помимо Т-киллеров в реакцию уничтожения вирусинфицированных клеток могут вступать натуральные киллеры, на поверхности которых имеютсяFc-рецепторы для антител классаG(G1,G3). Естественные киллеры своимиFc-рецепторами вступают во взаимодействие с иммунными комплексами "IgG-антиген", в качестве антигена в которых выступаетвирусзараженная клетка. После взаимодействия с имунными комплексами естественные киллеры активируются и выделяют содержимое своих гранул, связанных с плазматической мембраной, на поверхность. В составе гранул естественных киллеров содержатся вещества, подобные таковым в гранулахТ-киллера, в частности,перфоринигранзимы. Перфорин встравивается в мембрану антигена (вирусинфицированной клетки), образует в ней поры, предопределяя дальнейшее насасывание клеткой воды и ее гибель.

Роль тучных клеток в обезвреживании антигенов. Тучные клетки (аналоги базофилов крови) концентрируются главным образом в местах наиболее вероятной встречи спатогенами внешней среды (в соединительной ткани кожи, подслизистой дыхательной, пищеварительной и мочеполовой трубок, в периваскулярной соединительной ткани) и обеспечивают борьбу с патогенами, проникшими из окружающей среды через эпителиальные пласты внутрь организма. На поверхности тучных клеток содержатьсяFc-рецепторы дляIgЕ, проявляющие высокую аффинность к иммунноглобулинам этого класса. Между тем, высокая аффинность рецепторного взаимодействияFc-рецепторов тучных клеток сIgЕ не является гарантией активации тучных клеток. Для активации тучных клеток необходимо еще и чтобы антиген за счет перекрестного сцепления с соседнимиIgЕ образовал агрегаты на поверхности тучной клетки. Только после образования антигенных агрегатов на поверхности тучных клеток происходит их активация, сопровождающаяся первоначальным выделением гистамина и гепарина. Данные медиаторы воспаления характеризуются кратковременным периодом жизни, но за время своего существования обуславливают локальное увеличение кровотока и проницаемости сосудов в месте активации тучных клеток проникшим патогеном, выявившим сродство к иммунноглобулинам класса Е. Возникающая реакция под действием гистамина и гепарина развивается очень быстро и проявляется в образованиии отека (вследствие усиленной эксудации плазмы), миграции лейкоцитов (прежде всего, нейтрофилов) в очаг инфицирования, развитии покраснения и зуда (в случае развертывания этих процессов в соединительной ткани кожи). Иными словами в очаге проникновения патогена благодаря активации тучных клеток имунными комплексами "IgЕ-антиген" инициируется острая воспалительная реакция, сама по себе носящая защитный характер и обеспечивающая локализацию и последующее уничтожение патогена.

Гистаминигепаринхарактризуются небольшой продолжительностью жизни, и их количество в очаге проникновения патогена начинает снижаться сразу после дегрануляции тучных клеток. Между тем, за сравнительно короткий промежуток своего существования гистамин и гепарин успевают инициировать продукцию других медиаторов, в частности,лейкотриенов. Лейкотриены, подобно гистамину и гепарину, также проявляют вазоактивность, но при этом оказывают более выраженное влияние на сосудистый тонус и проницаемость. Кроме того, активированные тучные клетки синтезируют и секретируют ряд цитокинов, оказывающих влияние не только на течение воспалительной реакции, но и способствующих осуществлению антигензависимого лимфоцитопоэза. Так, тучные клетки вырабатываютФНО-αиинтерлейкин-4. ФНО-α обуславливает пролонгирование воспалительной реакции, что способствует локализации патогена в местах его проникновения в организм. Интерлейкин-4, необходим для завершения антигензависимой дифференцировки Т-хелперов, способствует повышению продукции IgE плазматическими клетками (что делает возможным поддержание активности тучных клеток в очаге воспаления благодаря дальнейшей их активации комплексами "IgЕ-антиген"), выступает в роли ростового фактора и для предшественников Т-киллеров (CD8 Т-клеток), способен активировать экспрессию молекул II класса в макрофагах (что способствует усилению их антигенпредставляющей функции), усиливает экспрессию рецепторов к Fc-фрагментам IgG в макрофагах, тем самым улучшая условия для фиксации иммунных комплексов на поверхности макрофагов и последующего их фагоцитоза.

Первоначально воспалительная реакция с участием IgE и тучных клеток рассматривалась как реакция аллергического типа, но в настоящее время становится понятным ее более широкое значение как фактора ограничения распространения патогена по организму и инициации его уничтожения.

Роль антител в активации системы комплимента для уничтожения антигенов. Одним из способов уничтожения антигенов антителами является активация системы комплемента. Иммунные комплексы, состоящие из антител, ассоциированных с определенными специфическими для них антигенами, способны активировать систему комплемента поклассическому пути(активируя фактор С1). В результате активации системы комплемента образуются:

  • опсонизирующий фагоцитоз фактор С3b, соединенный с патогеном и обладающий способность взаимодействовать с рецепторами фагоцитов (нейтрофилов и макрофагов). Данный фактор выступает в качестве связующего мостика между антигеном и фагоцитом, облегчая фиксацию антигена на поверхности фагоцита, что само по себе путем активации помембранного актомиозинового комплекса фагоцитов инициирует фагоцитоз

  • медиаторы воспаления (короткие фрагменты системы комплемента, возникающие в результате ограниченного фагоцитоза копонентов этой системы, они проявляют вазоактивное и хемотаксическое действие, облегчая течение воспалительной реакции в месте проникновения патогена и соотвественно активации системы комплемента)

  • мембранноатакующий комплекс, представленный несколькими молекулами фактора С9, встраивающимися в мембрану патогена и образующими поры, через которые происходит насасывание патогеном воды и вызванный этим его лизис.

Таким образом, активация иммунными комплексами (комплексами "антиген-антитело") системы комплемента предопределяет образование целого ряда защитных факторов, одни из которых (фактор С3b) увеличивают вероятность и эффективность фагоцитоза патогена, другие (короткие фрагменты компонентов системы комплимента) – способствуют развертыванию местной воспалительной реакции в очаге проникновения патогена, что обеспечивает его локализацию и последующее уничтожение, а третьи (встроенный в мембрану патогена фактор С9) – непосредственно уничтожают патоген.

Подводя итог клеточным механизмам специфического иммунного реагирования организма, необходимо отметить, что Т- и В-системы иммунитета, представленные в организме человека и животных, выполняют одну общую функцию – элиминацию чужеродных в антигенном отношении биологических структур, но реагируют главным образом на разные по своей природе антигены. Так, фунукция Т-системы направлена преимущественно на уничтожение клеточного антигенного материала (чужеродных трансплантатов, раковых и вирустрансформированных клеток), тогда как В-система действует по отношению к бактериальным антигенам (самим бактериям и молекулярным продуктам их жизнедеятельности). При этом подобная функциональная градация Т-и В-систем на основании природы обезвреживаемого антигенного материала является несколько условной. Ни одна из этих специфических систем иммунного реагирования не работает полностью автономно, доказывая относительность принципа "все или ничего" в живом организме. Так, в случае реакции макроорганизма против клеток трансплантата задействованы как определенные специфичные в отношении антигенов этих коеток Т-киллеры, так и специфические антитела. С другой стороны, антибактериальная активность В-системы реализуется в польной мере только при подключении к ответу Т-хелперов и Т-клеток воспаления.

В целом имунная форма защиты организма во всем многообразии клеточных и молекулярных "участников" иммунных реакций создает мощный заслон от любого чужеродного в антигенном отношении материала, с которым может столкнуться организм в процессе индивидуальной жизни.

studfiles.net


Смотрите также