Антитело

Антитело - белковая молекула (иммуноглобулин), специфичная к определённому антигену; главный фактор гуморального иммунитета. Различают естественные и иммунные антитела. Естественные антитела спонтанно образуются В1-лимфоцитами, локализующимися преимущественно в брюшной полости; эти антитела имеют низкое сродство к антигенам, в том числе к некоторым собственным белкам организма. Они выполняют транспортную функцию, но, связываясь с патогенами, могут обеспечить некоторый уровень защиты в начальный период после инфицирования. Иммунные антитела, специфичные к антигенам, поступившим в организм, образуются в ходе гуморального иммунного ответа. Они вырабатываются плазматическими клетками, которые дифференцируются из В2-лимфоцитов в ходе иммунного ответа и практически идентичны мембранным антигенраспознающим рецепторам этих клеток (они лишены только трансмембранного участка, свойственного рецепторам). Антитела присутствуют во фракции иммуноглобулинов сыворотки крови, лимфы, а также в молозиве и слюне позвоночных.

Антитела – это функциональное обозначение белковых молекул, которые структурно-химически классифицируются как иммуноглобулины. «Мономерная» молекула иммуноглобулина содержит две легкие (L) и две тяжелые (H) полипептидные цепи, связанные между собой дисульфидными связями. В каждой цепи выделяют вариабельный (V) и константный (С) участки, образованные соответственно одним и 3-4 доменами. V-домены Н- и L-цепей формируют активный центр или антигенсвязывающий участок, который отвечает за специфическое взаимодействие с эпитопами антигенов. По структуре С-участков иммуноглобулины разделяют на классы, или изотипы – IgМ, IgG, IgA, IgD и IgE; IgG и IgА дополнительно разделяется на субтипы. IgM представляет собой пентамер, IgA - димер, иммуноглобулины остальные классов – мономеры. С-участок и особенно два его хвостовые домена, образующие Fc-регион, ответственны за биологическое действие антител (связывание с рецепторами клеток, активацию комплемента и т.д.). Наивные (не контактировавшие с антигеном) В-лимфоциты несут на своей поверхности мембранные антитела классов IgM и IgD. В ходе иммунного ответа наряду с переходам к секреции антител происходит переключение изотипов антител на IgG, IgA и IgE.

Под специфичностью антитела подразумевают способность активного центра антитела избирательно взаимодействовать с особыми участками антигена – эпитопами. Специфичность антител идентична специфичности антигенсвязывающего рецептора тех В-лимфоцитов, которые дифференцируются в плазматические клетки. Антитела, синтезируемые разными клонами В-лимфоцитов, отличаются структурой антигенсвязывающего участка и специфичностью - способностью дифференцированно связывать разные эпитопы. Разнообразие антигенраспознающей способности антител детерминируется вариабельными (V) генами. Число их в геноме исчисляется несколькими сотнями. Однако при дифференцировке В-лимфоцитов включается процесс перестройки V-генов, что приводит к увеличению числа их вариантов на много порядков. В процессе этой перестройки формируются многочисленные клоны В-лимфоцитов, отличающиеся по структуре V-генов, их продуктов - V-доменов и по специфичности к антигенным эпитопам. Сумма этих клонов обеспечивает способность организма вырабатывать антитела к любым антигенам, в том числе искусственно синтезированным. Реакция антител с антигеном обеспечивается нековалентным взаимодействием этих молекул, которое обусловлено взаимным сродством эпитопов и активных центров антител. Основой реакции служат электростатические, гидрофобные, водородные и ван-дер-ваальсовы взаимодействия между названными участками молекул. Мерой сродства служит аффинность (константа связывания). В ходе иммунного ответа повышается сродство антител к антигену (аффинность), что обозначается как созревание аффинитета.

Защитное действие антител реализуется в результате их взаимодействия с антигенами внеклеточных патогенов. Связывание антител с антигеном, как таковое, обеспечивает нейтрализацию токсинов белковой природы, обездвиживание микроорганизмов и блокаду их адгезии на поверхности клеток. Однако благодаря взаимодействию Fc-рецепторов фагоцитирующих клеток с Fc-участками антител, открывающимися при связывании с микробами или иными чужеродными клетками, происходит их опсонизация, существенно облегчающая фагоцитоз этих клеток нейтрофилами и макрофагами. Взаимодействие C1q-компонента комплемента с фиксированными на клетках антителами, приводит к активации комплемента, результатом которой является лизис клеток или усиление их фагоцитоза. Таким образом, благодаря взаимодействию демаскированных участков Fс-региона антител с рецепторами клеток врожденного иммунитета защитное действие антител существенно расширяется и усиливается. При аутоиммунных заболеваниях в организме появляются высокоаффинные антитела к собственным антигенам, которые вызывают повреждение тканей. Иммунные комплексы, формирующиеся при взаимодействии антител с растворимыми антигенами, могут откладываться в тканях и вызывать их повреждение.

Высокая специфичность антител позволяет использовать их для количественного определения и локализации множества разнообразных веществ. В конце 70-х гг ХХ в разработана гибридомная технология, позволяющая получать антитела, продуцируемые одним клоном антителообразующих клеток – моноклональные антитела. Их достоинством является стандартность и однородность по всем показателям, включая специфичность и аффинность в отношении конкретных эпитопов. Моноклональные антитела широко используются с диагностической и лечебной целью, а также в научных исследованиях.