XII SKYRIUS Imuninės gynybos ląstelės ir molekulės Imunitetas aiškiausiai pasireiškia ir geriausiai ištirtas žinduoliuose, nors tam tikras jo apraiškas galima pastebėti ir tiesiog organizuotuose gyvūnuose. Stuburiniams, ypač šiltakraujams, imunitetas

8. Evoliucijos veiksniai Atsiminkite!Kokios populiacijos individų skaičiaus kitimo priežastys Kokį vaidmenį evoliucijos procese turi mutacijos?Paveldimas kintamumas. Veiksnys, užtikrinantis naujos genetinės medžiagos atsiradimą populiacijoje ir

22. Abiotiniai aplinkos veiksniai Atsiminkite!Kas yra buveinė?Kokie veiksniai priskiriami negyvosios gamtos veiksniams?Istorinės raidos procese organizmai prisitaiko prie tam tikro abiotinių veiksnių rinkinio, kuris tampa privalomas

23. Biotiniai aplinkos veiksniai Atsiminkite!Kas yra buveinė?Kokie veiksniai priskiriami laukinės gamtos faktoriams?Gamtoje kiekvieno gyvo organizmo egzistavimas priklauso ne tik nuo abiotinių veiksnių, bet ir nuo kitų šalia gyvenančių organizmų. Visas komplektas

Evoliuciniai veiksniai Procesai, keičiantys alelių dažnį populiacijose, vadinami elementariais evoliucijos veiksniais. Populiacijos genetikoje išskiriami keturi pagrindiniai evoliucijos veiksniai.Mutacijos procesas. Mutacijos yra vienintelis procesas, kurio metu naujas

11.3. Aplinkos veiksniai Veiksniai, lemiantys organizmų egzistavimą tam tikroje aplinkoje, vadinami aplinkos veiksniais. Jas lemia tiek išorinės tam tikros aplinkos sąlygos, tiek kitų aplinkoje egzistuojančių organizmų įtaka.

Makroorganizmo vaidmuo infekciniame procese

Makroorganizmas turi mechanizmus, kurie neleidžia prasiskverbti infekcinių ligų sukėlėjams, daugintis mikrobams audiniuose ir jiems formuotis patogeniškumo faktoriams. Pagrindinės makroorganizmo savybės, lemiančios infekcinio proceso atsiradimą, eigą ir baigtį, yra atsparumas ir jautrumas.

pasipriešinimas yra organizmo atsparumas įvairių žalingų veiksnių poveikiui.

Jautrumas infekcijai- tai makroorganizmo gebėjimas reaguoti į mikrobų patekimą vystant įvairias infekcinio proceso formas. Atskirkite rūšis ir individualų jautrumą. Rūšies jautrumas būdingas visiems konkrečios rūšies individams. Individualus jautrumas yra atskirų asmenų polinkis į įvairias infekcinio proceso formas juose, veikiant mikrobams.

Makroorganizmo atsparumas ir jautrumas infekciniam sukėlėjui labai priklauso nuo nespecifinių apsauginių veiksnių, kuriuos sąlygiškai galima suskirstyti į kelias grupes:

1. Fiziologinės kliūtys:

Mechaninis (epidermis ir gleivinės);

Cheminis (odos ir gleivinių paslaptys);

Biologinė (normali mikroflora).

2. Nespecifinės apsaugos ląstelių veiksniai:

Fagocitai (makrofagai, monocitai, dendritinės ląstelės, neutrofilai);

NK ląstelės (natūralios žudikų ląstelės).

3. Nespecifinės apsaugos humoraliniai veiksniai:

Papildymo sistema;

Medžiagos, turinčios tiesioginį antimikrobinį poveikį (lizocimas, alfa interferonas, defenzinai);

Medžiagos, turinčios tarpininkaujantį antimikrobinį poveikį (laktoferinas, manozę surišantis lektinas – MSL, opsoninai).

Fiziologiniai barjerai

epitelio audiniai yra galingas mechaninis barjeras mikroorganizmams, dėl sandaraus ląstelių prigludimo viena prie kitos ir reguliaraus atsinaujinimo, kartu su senų ląstelių deskvamacija ir prie jų prilipusiais mikroorganizmais. Oda yra ypač stiprus barjeras – daugiasluoksnis epidermis yra beveik neįveikiama kliūtis mikroorganizmams. Infekcija per odą dažniausiai atsiranda pažeidus jos vientisumą. Kvėpavimo takų epitelio blakstienų judėjimas ir žarnyno peristaltika taip pat pašalina mikroorganizmus. Nuo šlapimo takų gleivinės paviršiaus mikroorganizmai nuplaunami šlapimu – sutrikus šlapimo nutekėjimui gali išsivystyti infekciniai šios organų sistemos pažeidimai. Burnos ertmėje kai kurie mikroorganizmai nuplaunami seilėmis ir nuryjami. Kvėpavimo takų ir virškinamojo trakto gleivinių epitelio sluoksnyje rasta ląstelių, kurios gali endocituoti mikroorganizmus iš žarnyno ar kvėpavimo takų gleivių ir nepakitusius perkelti į poodinius audinius. Šios ląstelės vadinamos gleivinės M ląstelėmis (iš microfold – microbeaters). Pogleiviniuose sluoksniuose M ląstelės atstovauja perkeltus mikrobus į dendritines ląsteles ir makrofagus.

Prie cheminių barjerų apima įvairias pačios odos liaukų (prakaito ir riebalinių liaukų), gleivinių (skrandžio druskos rūgšties) ir didelių išorinių sekrecijos liaukų (kepenų, kasos) paslaptis. Prakaito liaukos odos paviršiuje išskiria didelį kiekį druskų, riebalinės liaukos – riebalų rūgščių, todėl didėja osmosinis slėgis ir sumažėja pH (abu veiksniai nepalankūs daugumos mikroorganizmų augimui). Parietalinės (parietalinės) skrandžio ląstelės gamina druskos rūgštį, taip smarkiai sumažindamos terpės pH – dauguma mikroorganizmų skrandyje miršta. Tulžies ir kasos sultyse yra fermentų ir tulžies rūgščių, kurios stabdo mikroorganizmų augimą. Šlapime yra rūgštinė aplinka, kuri taip pat neleidžia mikroorganizmams kolonizuoti šlapimo takų epitelio.

Įvairiuose žmogaus biotopuose gyvenančios normalios mikrofloros atstovai taip pat neleidžia patogeniniams mikrobams prasiskverbti į organizmą, todėl biologinis barjeras. Jie apsaugo makroorganizmą pasitelkdami daugybę mechanizmų (konkurencija su patogeniniais mikroorganizmais dėl sukibimo vietos ir maistinių medžiagų substrato, aplinkos rūgštėjimas, bakteriocinų gamyba ir kt.), kuriuos vienija kolonizacijos atsparumo terminas.

Ląsteliniai nespecifinės apsaugos veiksniai.

Pagrindinis nespecifinės apsaugos ląstelių veiksnys yra fagocitai. Fagocitozė išsivysto mikrobams prasiskverbus į audinius (jiems įveikus fiziologinius barjerus). Fagocitozė – tai patogeninių mikrobų ir kitų į jį patekusių pašalinių dalelių aktyvaus įsisavinimo procesas makroorganizmo ląstelėse, po kurio vyksta virškinimas naudojant tarpląstelinius fermentus.

Fagocitozės stadijos (stadijos):

Chemotaksės stadija (trauka, priartėjimas prie objekto);

Sukibimo stadija (pritraukimas, prisirišimas, sukibimas);

Dalelių pagavimo (laipsniško absorbcijos, panardinimo) į ląstelę stadija;

Fagosomų formavimosi stadija;

Fagosomos susiliejimo su lizosomomis stadija, kad susidarytų fagolizosoma;

Sugautų dalelių fermentinis skaidymas;

Rezultato stadija (fagocituotų dalelių pašalinimas).

fagocitozė, kurios metu miršta fagocituotas mikrobas,

vadinamas baigtu. Fagocitozė, kai fagocitų viduje esantys mikrobai ne

miršta, vadinamas nepilnu (pavyzdžiui, sergant tuberkulioze, brucelioze). Tokiu atveju fagocituose esantys mikrobai gali daugintis ir sukelti jo mirtį.

Fagocitozę vykdo įvairios ląstelės, kurios gali būti sąlyginai

suskirstyti į 2 grupes: „neprofesionalūs“ fagocitai (neutrofilai,

eozinofilai, bazofilai) ir „profesionalūs“ fagocitai (monocitai, makrofagai, dendritinės ląstelės). „Profesionalūs“ fagocitai gali pateikti (pateikti) antigeną limfocitams.

Neutrofilai- labiausiai paplitę kraujo leukocitai, mobilūs,

pirmasis, kuris atsiranda uždegimo židinyje, fagocituoja ir virškina bakterijas.

Eozinofilai- didelės ląstelės, kuriose yra didelių granulių, kuriose

Bazofilai ir putliosios ląstelės turi didelių histamino granulių,

serotoninas, heparinas, tripsinas. Bazofilai cirkuliuoja kraujyje, o putliosios ląstelės yra sėslios, audinių ląstelės.

Monocitai/makrofagai. Monocitai gaminami raudonuosiuose kaulų čiulpuose

(hematopoezės monocitų daigai), iš kur jie patenka į kraują. Kraujyje monocitai cirkuliuoja 1-3 dienas, po to migruoja į įvairius audinius ir organus, kur tampa nusistovėjusiais makrofagais (kepenų Kupferio žvaigždžių ląstelėmis, plaučiuose alveolių makrofagais ir kt.).

Dendritinės ląstelės yra proceso ląstelių grupė, difuziškai

esantis limfoidiniuose organuose ir barjeriniuose audiniuose. Dendritinės ląstelės yra baltieji odos epidermocitai (Langerhanso ląstelės).

Natūralios arba natūralios žudikų ląstelės (NK ląstelės)- tai dideli

limfocitai, kurių citoplazminėse granulėse dideliais kiekiais

tikslinių ląstelių membranoje esančios poros, pro kurias patenka granzimai. Granzimai apima serino peptidų hidrolazes (per susidariusias poras prasiskverbia į tikslinę ląstelę ir sukelia apoptozę) ir chondroitino sulfatą A (apsaugo NK ląsteles nuo autolizės).

Mikrobų atpažinimo fagocitais mechanizmai

peptidoglikanas, lipopolisacharidas, flagelino baltymas, dvigrandė RNR virusuose ir kt. Visas šias medžiagas vienija su patogenu susijusių molekulinių modelių (iš anglų kalbos PAMP – patogenu asocijuotas molekulinis modelis) arba, paprasčiau tariant, su patogenu asocijuotų molekulinių modelių, samprata. molekuliniai modeliai. Fagocitai gali atpažinti šiuos vaizdus dėl modelio atpažinimo receptorių, esančių jų citoplazminių membranų paviršiuje (PRR – modelio atpažinimo receptorius). Taigi fagocitai skiria „savus“ nuo „svetimo“, kuriuos būtina sunaikinti (fagocituoti).

Humoraliniai nespecifinės apsaugos veiksniai .

Medžiagos, galinčios slopinti mikrobų dauginimąsi arba

neutralizuoti iš išorės patenkančius svetimkūnius, vadinami humoraliniais nespecifiniais organizmo gynybinės sistemos tarpininkais. Tokių medžiagų organizme yra daug, reikšmingiausios ir ištirtos iš jų bus išvardytos žemiau. Šios medžiagos turi tiesioginį antimikrobinį aktyvumą arba tarpininkaujantį antimikrobinį aktyvumą, stimuliuodamos kitus nespecifinius gynybos faktorius (fagocitus, komplemento sistemą) arba surišančius augimo faktorius, reikalingus bakterijoms (laktoferiną). Veiksmingiausias humoralinis nespecifinės apsaugos veiksnys yra komplemento sistema.

Papildyti yra daugiakomponentė kraujo serumo baltymų sistema.

Komplemento komponentus sintetina kepenų ląstelės ir monocitai.

Komplementas cirkuliuoja kraujyje neaktyvia forma. Komplementą aktyvuoja įvairūs specifiniai ir nespecifiniai veiksniai, kurie paverčia jį aktyvia forma. Komplemento sistemą sudaro devynios serumo baltymų frakcijos, žymimos C1-C9. Komplemento aktyvinimas vyksta kaskadiniu procesu, kai ankstesnės reakcijos produktas veikia kaip kitos reakcijos katalizatorius. Egzistuoja trys būdai aktyvuoti komplemento sistemą:

Klasikinis (su antikūnų dalyvavimu),

Alternatyva (atsakant į patogeno vaizdus be antikūnų)

Lektinas (dalyvaujant MSL, nedalyvaujant antikūnams).

Komplemento aktyvinimas veda prie membraną atakuojančios medžiagos susidarymo

kompleksas (MAK). MAC perforuoja ląstelių sieneles ir citoplazmą

bakterijų membranos, o tai lemia jų mirtį (lizę).

Lizocimas(muramidazė, muramilpeptidazė) – hidrolizinis fermentas,

yra ašarose, seilėse, nosies gleivėse, gleivinės sekrete,

kraujo serumas ir organų bei audinių ekstraktai piene. Lizocimą sintetina granulocitai, monocitai ir makrofagai. Lizocimas inaktyvuojamas verdant, turi savybę lizuoti bakterijas, sunaikindamas ląstelės sienelės peptidoglikano sluoksnį. Jis daugiausia paveikia gramteigiamas bakterijas, nes jų ląstelių sienelėse yra daug peptidoglikano.

Alfa interferonas- sintetinamas kaip atsakas į virusinę infekciją.

Alfa-interferonas, sintetinamas virusu užkrėstų ląstelių, slopina baltymų sintezę kaimyninėse sveikose ląstelėse. Baltymų sintezės slopinimas daugiausia susijęs su tarpląstelinių RNazių (fermentų, kurie naikina RNR) aktyvacija, dėl kurios suyra pasiuntinio, ribosomų ir pernešančioji RNR. Dėl to viruso baltymų transliacija tokiose ląstelėse tampa neįmanoma, o virusams, kurių sudėtyje yra RNR, nukleorūgščių replikacija.

Defensinai(iš anglų kalbos gynyba – apsauga) – ši grupė teigiamai

įkrauti baltymai, turintys antimikrobinį aktyvumą. Defenzinai yra susiję su

neigiamo krūvio mikroorganizmus ir suformuoja jų poras

citoplazminės membranos - to rezultatas yra mikrobų lizė

laktoferinas yra geležį jungiantis glikoproteinas

veikla. Jis sujungia du geležies geležies atomus, dėl to slopinamas mikroorganizmų augimas. Sintetina polimorfonuklearinių leukocitų ir liaukų epitelio ląstelių. Tai specifinis seilių, ašarų, pieno liaukų, kvėpavimo, virškinimo ir urogenitalinių takų sekrecijos komponentas.

Manozę surišantis lektinas (MBL) susintetintas glikopeptidas

kepenys. MSL su angliavandenių (lektino) dalimi jungiasi su manoze,

fruktozė arba N-acetilgliukozaminas (patogenų vaizdai), o baltyminė dalis su komplemento arba fagocitų receptoriais. Taigi, prisijungęs prie bakterijų fragmentų, MSL aktyvuoja komplementą per lektino kelią ir pagreitina bakterijų fagocitozę (t. y. tai yra opsoninas).

Opsoninai– fagocitozę greitinančių medžiagų grupė. Opsoninai yra

savotiški fagocitų „žymekliai“. Šios medžiagos yra susijusios su

fagocitozės objektus ir palengvina fagocitų sukibimą (prisirišimą) prie jų.

Opsoninai yra atskiros komplemento frakcijos (pvz., C3b), MSL, C reaktyvusis baltymas, fibronektinas. Galingiausi opsoninai yra

G klasės imunoglobulinai.

Fiziologinis uždegimo vaidmuo.

Jei mikrobas ar kitas pašalinis veiksnys įveikia apsauginius barjerus

odą bei gleivines ir prasiskverbia į audinių gelmes, jo įvedimo vietoje išsivysto uždegiminis procesas. Uždegimas yra sudėtinga organizmo kraujagyslių ir audinių reakcija į įvairaus pobūdžio pažeidimus (taip pat ir mikrobinius). Uždegiminiam procesui būdinga edema, skausmas, hiperemija, vietinis ar sisteminis karščiavimas, pažeisto organo struktūros ir funkcijos pokyčiai. Fiziologinis uždegimo vaidmuo yra nespecifinių ir specifinių organizmo apsaugos faktorių mobilizavimas. Šie veiksniai migruoja į uždegimo židinį dėl sumažėjusios kraujotakos židinyje ir padidėjusio kraujagyslių sienelės pralaidumo.

mechaniniai veiksniai. Oda ir gleivinės mechaniškai neleidžia mikroorganizmams ir kitiems antigenams prasiskverbti į organizmą. Pastarieji vis tiek gali patekti į organizmą odos ligų ir traumų (sužalojimų, nudegimų, uždegiminių ligų, vabzdžių įkandimų, gyvūnų ir kt.) metu, o kai kuriais atvejais per normalią odą ir gleivines, prasiskverbdami tarp ląstelių arba per epitelio ląsteles (pvz., virusai). ). Mechaninę apsaugą taip pat užtikrina viršutinių kvėpavimo takų blakstieninis epitelis, nes judant blakstienoms nuolat pašalinamos gleivės kartu su į kvėpavimo takus patekusiomis pašalinėmis dalelėmis ir mikroorganizmais.

Fizikiniai-cheminiai veiksniai. Odos prakaito ir riebalinių liaukų išskiriamos acto, pieno, skruzdžių ir kitos rūgštys pasižymi antimikrobinėmis savybėmis; skrandžio sulčių druskos rūgštis, taip pat proteolitiniai ir kiti kūno skysčiuose ir audiniuose esantys fermentai. Ypatingas vaidmuo antimikrobiniame veikime priklauso fermentui lizocimui. Šis proteolitinis fermentas, kurį 1909 metais atrado P. L. Laščenka, o 1922 metais išskyrė A. Flemingas, buvo vadinamas „muramidaze“, nes ardo bakterijų ir kitų ląstelių sienelę, sukeldamas jų mirtį ir skatindamas fagocitozę. Lizocimą gamina makrofagai ir neutrofilai. Dideliais kiekiais jo yra visose kūno paslaptyse, skysčiuose ir audiniuose (kraujuje, seilėse, ašarose, piene, žarnyno gleivėse, smegenyse ir kt.). Sumažėjęs fermentų kiekis sukelia infekcines ir kitas uždegimines ligas. Šiuo metu vykdoma cheminė lizocimo sintezė, jis naudojamas kaip medicininis preparatas uždegiminėms ligoms gydyti.

imunobiologiniai veiksniai. Evoliucijos procese susidarė nespecifinio atsparumo humoralinių ir ląstelinių faktorių kompleksas, skirtas pašalinti į organizmą patekusias pašalines medžiagas ir daleles.

Humoralinio nespecifinio atsparumo faktoriai susideda iš įvairių baltymų, esančių kraujyje ir kūno skysčiuose. Tai yra komplemento sistemos baltymai, interferonas, transferinas, p-lizinai, proteinas propedinas, fibronektinas ir kt.

Komplemento sistemos baltymai dažniausiai yra neaktyvūs, bet tampa aktyvūs dėl komplemento komponentų nuoseklios aktyvacijos ir sąveikos. Interferonas turi imunomoduliacinį, proliferacinį poveikį ir sukelia viruso užkrėstoje ląstelėje antivirusinį atsparumą. p-Lizinus gamina trombocitai ir jie turi baktericidinį poveikį. Transferrinas konkuruoja su mikroorganizmais dėl jiems reikalingų metabolitų, be kurių patogenai negali daugintis. Prodidino baltymas dalyvauja komplemento aktyvavime ir kitose reakcijose. Serumo kraujo inhibitoriai, pavyzdžiui, p-inhibitoriai (s-lipoproteinai), inaktyvuoja daugelį virusų dėl nespecifinės jų paviršiaus blokados. Individualūs humoraliniai veiksniai (kai kurie komplemento komponentai, fibronektinas ir kt.) kartu su antikūnais sąveikauja su virusais. mikroorganizmų paviršių, skatina jų fagocitozę, atlieka opsoninų vaidmenį.

Didelę reikšmę nespecifiniam atsparumui turi fagocitozę galinčios ląstelės, taip pat citotoksinio aktyvumo ląstelės, vadinamos natūraliomis žudikėmis arba MK ląstelėmis. NK ląstelės yra speciali į limfocitus panašių ląstelių (stambių granuliuotų limfocitų) populiacija, kuri turi citotoksinį poveikį svetimoms ląstelėms (vėžio, pirmuonių ir virusų užkrėstoms ląstelėms). Matyt, NK ląstelės atlieka priešnavikinį organizmo stebėjimą. Palaikant organizmo atsparumą didelę reikšmę turi ir normali organizmo mikroflora (žr. 4.5 skyrių).

Fagocitozė

Fagocitozė (iš graikų kalbos phago – aš ryju ir cytos – ląstelė) yra antigeninių medžiagų, įskaitant mikroorganizmus, absorbcijos ir virškinimo procesas mezoderminės kilmės ląstelėmis – fagocitais. II Mechnikovas suskirstė fagocitus į makrofagus ir mikrofagus. Šiuo metu makrofagai ir mikrofagai yra sujungti į vieną makrofagų sistemą (MPS). Šią sistemą sudaro audinių makrofagai – epitelio ląstelės, žvaigždiniai retikuloendoteliocitai (Kupffer ląstelės), alveoliniai ir pilvaplėvės makrofagai, esantys alveolėse ir pilvaplėvės ertmėje, odos baltojo proceso epidermocitai (Langerhanso ląstelės) ir kt.

Makrofagų funkcijos yra labai įvairios. Jos pirmosios reaguoja į svetimą medžiagą, būdamos specializuotos ląstelės, kurios sugeria ir naikina organizme esančias svetimas medžiagas (mirštančias ląsteles, vėžines ląsteles, bakterijas, virusus ir kitus mikroorganizmus, antigenus, nemetabolizuojamas neorganines medžiagas). Be to, makrofagai gamina daug biologiškai aktyvių medžiagų – fermentų (įskaitant lizocimą, peroksidazę, esterazę), komplemento baltymus, imunomoduliatorius, tokius kaip interleukinai. Makrofagų paviršiuje esantys imunoglobulinų (antikūnų) ir komplemento receptoriai, taip pat tarpininkų sistema užtikrina jų sąveiką su T ir B limfocitais. Tuo pačiu metu makrofagai aktyvina apsaugines T-limfocitų funkcijas. Dėl komplemento ir imunoglobulinų receptorių, taip pat histokompatibilumo sistemos antigenų (HLA), makrofagai dalyvauja surišant ir atpažįstant antigenus.

Fagocitozės mechanizmas ir stadijos. Viena iš pagrindinių makrofagų funkcijų yra fagocitozė, tai yra endocitozė, atliekama keliais etapais.

Pirmasis etapas yra dalelių adsorbcija makrofagų paviršiuje dėl elektrostatinių van der Waals jėgų ir dalelių cheminio giminingumo fagocitų receptoriams. Antrasis etapas – ląstelės membranos invaginacija, dalelės paėmimas ir panardinimas į protoplazmą. Trečiasis etapas – fagosomos, t.y., vakuolės (pūslelės) susidarymas protoplazmoje aplink absorbuotą dalelę. Ketvirtasis etapas – fagosomos susiliejimas su fagocito lizosoma, kurioje yra dešimtys fermentų, ir fagolizosomos susidarymas. Fagolizosomoje fermentai suskaido (sunaikina) užfiksuotą dalelę. Kai organizmui priklausanti dalelė yra absorbuojama (pavyzdžiui, negyva ląstelė ar jos dalys, jos pačios baltymai ir kitos medžiagos), ji fagolizosomų fermentų suskaidoma į neantigenines medžiagas (aminorūgštis, riebalų rūgštis, nukleotidus, monocukrus). . Nurijus svetimą dalelę, fagolizosomų fermentai nesugeba suskaidyti medžiagos į neantigeninius komponentus. Tokiais atvejais fagolizosoma su likusia svetimumą išlaikiusia antigeno dalimi makrofagais perduodama T ir B limfocitams, t.y., įsijungia specifinė imuniteto grandis. Šis nesunaikintos antigeno dalies (determinanto) perkėlimas į T-limfocitą vykdomas determinantą surišant su atpažįstančiu histokompatibilumo komplekso antigenu, kuriam T-limfocituose yra specifiniai receptoriai. Aprašytas mechanizmas yra „savo“ ir „svetimo“ atpažinimas makrofagų lygmenyje ir fagocitozės reiškinys.

Fagocitozės vaidmuo. Fagocitozė yra svarbiausia apsauginė reakcija. Fagocitai sulaiko bakterijas, grybus, virusus ir juos inaktyvuoja per fermentų rinkinį ir gebėjimą išskirti H 2 O 2 ir kitus peroksido junginius, kurie sudaro aktyvųjį deguonį (užbaigta fagocitozė). Tačiau kai kuriais atvejais fagocito užfiksuoti mikroorganizmai išgyvena ir jame dauginasi (pavyzdžiui, gonokokai, tuberkuliozės bacila, ŽIV infekcijos sukėlėjas ir kt.). Tokiais atvejais fagocitozė vadinama nepilna.Fagocitozę sustiprina opsonino antikūnai, kadangi su jais susijęs antigenas lengviau adsorbuojasi fagocito paviršiuje, nes pastarajame yra šių antikūnų receptorių. Šis fagocitozės sustiprėjimas antikūnais vadinamas opsonizacija, t.y. mikroorganizmų paruošimas fagocitų gaudymui. Opsonizuotų antigenų fagocitozė vadinama imunine. Fagocitozės aktyvumui apibūdinti įvestas fagocitinis indeksas. Norint jį nustatyti, mikroskopu skaičiuojamas vieno fagocito absorbuotų bakterijų skaičius. Taip pat naudojamas opsonofagocitinis indeksas, kuris parodo fagocitinių rodiklių, gautų naudojant imuninį ir neimuninį serumą, santykį. Fagocitinis indeksas ir opsonofagocitinis indeksas yra naudojami klinikinėje imunologijoje imuniteto būklei ir imuninei būklei įvertinti. Fagocitozė atlieka svarbų vaidmenį antibakterinėje, priešgrybelinėje ir antivirusinėje apsaugoje, palaikant organizmo atsparumą pašalinėms medžiagoms.

Papildyti

Papildymo pobūdis. Komplementas yra sudėtingas kraujo serumo baltymų kompleksas, kuris tam tikra seka reaguoja vienas su kitu ir užtikrina antigenų ir antikūnų dalyvavimą ląsteliniame ir humoraliniame imuniniame atsake. Papildymą atrado prancūzų mokslininkas J. Borde, pavadinęs jį „Alexin“. P. Ehrlichas papildymui suteikė modernų pavadinimą.

Komplementas susideda iš 20 kraujo serumo baltymų, kurie skiriasi fizikinėmis ir cheminėmis savybėmis, žymimas simboliu „C“, o devyni pagrindiniai komplemento komponentai sunumeruoti: C1, C2, ... C9. Kiekvienas komponentas turi subvienetus, kurie susidaro skilimo metu; jie žymimi raidėmis: Clq, C3a, C3b ir kt. Komplementiniai baltymai yra globulinai arba glikoproteinai, kurių molekulinė masė yra nuo 80 (C9) iki 900 tūkstančių (C1). Juos gamina makrofagai, neutrofilai ir sudaro 5,10% visų kraujo serumo baltymų.

Veikimo mechanizmas ir funkcijos. Komplementas atlieka įvairias funkcijas ir yra vienas pagrindinių imuninės sistemos komponentų. Kūne komplementas yra neaktyvios būsenos ir paprastai aktyvuojamas tuo metu, kai susidaro antigeno-antikūno kompleksas. Po aktyvavimo jo veikimas yra pakopinis ir atspindi proteolitinių reakcijų seriją, skirtą sustiprinti imunines ir ląstelių reakcijas bei suaktyvinti antikūnų, pašalinančių antigenus, veikimą. Yra du komplemento aktyvinimo būdai: klasikinis ir alternatyvus. Klasikiniu aktyvinimo metodu antigeno-antikūno kompleksas (AG + AT) pirmiausia prijungiamas prie komplemento C1 komponento (jo trys subvienetai Clq, Clr, Cls), tada iš eilės pridedami „ankstyvieji“ komplemento komponentai C4, C2. prijungtas prie gauto komplekso AG + AT + CI , SZ. Šie „ankstyvieji“ komponentai suaktyvina C5 komponentą fermentų pagalba, o reakcija vyksta jau nedalyvaujant AG + AT kompleksui. C5 komponentas yra prijungtas prie ląstelės membranos, o ant jo susidaro lizinis kompleksas iš „vėlyvo“ 1 komplemento komponentų C5b, C6, C7, C8, C9. Šis lizinis kompleksas vadinamas membraną atakuojančiu kompleksu, nes jis atlieka ląstelių lizę.

Alternatyvus komplemento aktyvinimo būdas vyksta nedalyvaujant antikūnams ir atsiranda prieš antikūnų gamybą organizme. Alternatyvus kelias taip pat baigiasi C5 komponento aktyvavimu ir membranos atakos komplekso susidarymu, tačiau nedalyvaujant C1, C2, C4 komponentams. Visas procesas prasideda nuo C3 komponento aktyvavimo, kuris gali įvykti tiesiogiai dėl tiesioginio antigeno (pavyzdžiui, mikrobinės ląstelės polisacharido) veikimo. Aktyvuotas C3 komponentas sąveikauja su komplemento sistemos faktoriais B ir D (fermentais) ir baltymu propidinu (P). Gautame komplekse yra C5 komponentas, ant kurio susidaro membranos atakos kompleksas, kaip ir klasikiniame komplemento aktyvacijos kelyje, todėl klasikiniai ir alternatyvūs komplemento aktyvacijos keliai baigiasi susidarant membranos atakos liziniam kompleksui. Šio komplekso veikimo mechanizmas ląstelėje nebuvo iki galo išaiškintas. Tačiau žinoma, kad šis kompleksas įvedamas į membraną, sudarydamas tam tikrą piltuvą, pažeidžiantį membranos vientisumą. Dėl to iš ląstelės išsiskiria mažos molekulinės masės citoplazmos komponentai, taip pat baltymai, vanduo patenka į ląstelę, o tai galiausiai lemia ląstelės mirtį.

Kaip jau minėta, komplemento aktyvinimo procesas yra kaskadinė fermentinė reakcija, kurioje dalyvauja proteazės ir esterazės, dėl kurių susidaro komponentų C4, C2, C3, C5, fragmentų C4b, C2b, C3b, C5b, taip pat fragmentų C3a proteolizės produktai. ir C5a. Jei fragmentai C4b, C2b, C3b, C5b dalyvauja komplemento sistemos aktyvavime, tai fragmentai C3a ir C5a turi ypatingą biologinį aktyvumą. Jie iš putliųjų ląstelių atpalaiduoja histaminą, sukelia lygiųjų raumenų susitraukimą, t.y., sukelia anafilaksinę reakciją, todėl ir vadinami anafilotoksinais.

Komplemento sistema suteikia:

§ citolitinis ir citotoksinis antikūnų poveikis tikslinėms ląstelėms dėl membranos atakos komplekso susidarymo;

§ fagocitozės aktyvinimas dėl prisijungimo prie imuninių kompleksų ir jų adsorbcijos makrofagų receptoriais;

§ dalyvavimas imuninio atsako indukcijoje dėl makrofagų antigeno tiekimo proceso;

§ dalyvavimas anafilaksijos reakcijoje, taip pat vystantis uždegimui dėl to, kad kai kurie komplemento fragmentai turi chemotaksinį aktyvumą. Todėl komplementas turi daugiašalį imunologinį aktyvumą, dalyvauja organizmo atpalaidavime iš mikroorganizmų ir kitų antigenų, naikinant naviko ląsteles, atmetant transplantacijas, sukeliant alerginius audinių pažeidimus, sukeliant imuninį atsaką.

Interferonas

interferono prigimtis. Interferonas yra baltymas, turintis antivirusinių, priešnavikinių ir imunomoduliuojančių savybių, kurį gamina daugelis ląstelių, reaguodamos į viruso ar kompleksinių biopolimerų patekimą. Interferonas yra nevienalytės sudėties, jo molekulinė masė svyruoja nuo 15 iki 70 kD. 1957 metais atrado A. Isaacs ir J. Lindemann, tirdami virusų trukdžių fenomeną.Interferonų šeimai priklauso daugiau nei 20 baltymų, kurie skiriasi savo fizikinėmis ir cheminėmis savybėmis. Visi jie pagal kilmės šaltinį sujungiami į tris grupes: a, p, y. a-interferoną gamina B limfocitai; jis gaunamas iš kraujo leukocitų, todėl vadinamas leukocitais. p-interferonas gaunamas užkrečiant žmogaus fibroblastų ląstelių kultūras virusais; jis vadinamas fibroblastiniu. γ-interferonas gaunamas iš imuninių T limfocitų, įjautrintų antigenais, todėl jis vadinamas imuniniu. Interferonai yra specifiniai rūšiai, t.y. žmogaus interferonas yra mažiau veiksmingas gyvūnams ir atvirkščiai.

Veiksmo mechanizmas. Antivirusinis, antiproliferacinis ir imunomoduliacinis interferonų poveikis nėra susijęs su tiesioginiu poveikiu virusams ar ląstelėms, t.y. interferonas neveikia už ląstelės ribų. Būdamas absorbuojamas ląstelės paviršiuje arba prasiskverbdamas į ląstelės vidų, jis veikia viruso dauginimosi ar ląstelių dauginimosi procesus per ląstelės genomą. Todėl interferono veikimas daugiausia yra prevencinis, tačiau jis taip pat naudojamas gydymo tikslais. Interferonų vertė. Interferonas vaidina svarbų vaidmenį palaikant atsparumą virusams, todėl jis naudojamas daugelio virusinių infekcijų (gripo, adenovirusų, herpeso, virusinio hepatito ir kt.) profilaktikai ir gydymui. Antiproliferacinis poveikis, ypač γ-interferonas, naudojamas piktybiniams navikams gydyti, o imunomoduliacinė savybė – imuninės sistemos funkcionavimui koreguoti, siekiant normalizuoti ją esant įvairiems imunodeficitams. Šiuolaikiniai vaistai gaunami biotechnologiniais metodais, paremtais genų inžinerijos principais (žr. 6 skyrių).

Antigenai

Antigenai yra bet kokios tam tikram organizmui genetiškai svetimos medžiagos (dažniausiai biopolimerai), kurios, patekusios į vidinę organizmo aplinką arba susidarančios organizme, sukelia atsaką specifinę imunologinę reakciją: antikūnų sintezę, antikūnų atsiradimą. jautrūs limfocitai arba tolerancijos šiai medžiagai atsiradimas, greito ir uždelsto padidėjusio jautrumo imunologinės atminties tipai.

Antikūnai, pagaminti reaguojant į antigeno įvedimą, specifiškai sąveikauja su šiuo antigenu in vitro ir in vivo, sudarydami antigeno-antikūno kompleksą.

Antigenai, sukeliantys visišką imuninį atsaką, vadinami visaverčiais antigenais. Tai yra mikrobinės, augalinės ir gyvūninės kilmės organinės medžiagos. Cheminiai elementai, paprasti ir sudėtingi neorganiniai junginiai neturi antigeniškumo. Antigenai gali būti kenksmingi ir nekenksmingi organizmo medžiagoms. Antigenai taip pat yra bakterijos, grybai, pirmuonys, virusai, gyvūnų ląstelės ir audiniai, patekę į vidinę makroorganizmo aplinką, taip pat ląstelių sieneles, citoplazmines membranas, ribosomas, mitochondrijas, mikrobų toksinus, helmintų ekstraktus, daugelio gyvačių ir bičių nuodus. , natūralios baltyminės medžiagos, kai kurios mikrobinės kilmės polisacharidinės medžiagos, augalų toksinai ir kt.. Antigeniškumą lemia genetiškai organizmui svetimų biopolimerų struktūrinės ypatybės. Daugumoje jų yra kelių tipų antigenų. Antigenų skaičius gamtoje didėja dėl daugelio neantigeninių medžiagų antigeninių savybių atsiradimo, kai jie derinami su kitomis medžiagomis. Kai kurios medžiagos pačios nesukelia imuninio atsako, bet įgyja šį gebėjimą konjuguotos su didelės molekulinės masės baltymų nešikliais arba sumaišytos su jais. Tokios medžiagos vadinamos nepilnais antigenais arba haptenais. Haptenai gali būti mažos molekulinės masės cheminės medžiagos arba sudėtingesnės cheminės medžiagos, kurios neturi pilno antigeno savybių: kai kurie bakteriniai polisacharidai, tuberkuliozės bacilos polipeptidas (PPD), DNR, RNR, lipidai, peptidai. Haptenas yra pilno arba konjuguoto antigeno dalis. Antikūnai, susidarę prieš baltymo ir hapteno konjugatą, taip pat gali reaguoti su laisvu haptenu. Haptenai nesukelia imuninio atsako, bet reaguoja su serumais, kuriuose yra jiems specifinių antikūnų.

Antigenai turi specifiškumą, susijusį su tam tikra chemine molekulės grupe, vadinama determinantu arba epitopu. Antigeno determinantai yra tos jo dalys, kurias atpažįsta antikūnai ir imunokompetentingos ląstelės. Visuose antigenuose gali būti dvi ar daugiau vienareikšmių determinantų grupių, todėl jie yra dvivalenčiai arba daugiavalenčiai. Neužbaigti antigenai (haptenai) turi tik vieną determinantų grupę, t.y. yra vienalytės.

Baltymai kaip biopolimerai, turintys ryškų genetinį svetimumą, turi ryškiausias antigenines savybes. Kuo toliau filogenetinio vystymosi metu gyvūnai yra vienas nuo kito, tuo didesnį antigeniškumą vienas kito atžvilgiu turės jų baltymai. Ši baltymų savybė naudojama įvairių rūšių gyvūnų filogenetiniam ryšiui nustatyti, taip pat teismo medicinos (kraujo dėmių rūšiai nustatyti) ir maisto pramonėje (mėsos produktų falsifikavimui nustatyti).

Didelę reikšmę turi antigeno molekulinė masė. Biopolimerai, kurių molekulinė masė ne mažesnė kaip 5-10 kDa, turi antigeniškumą. Yra šios taisyklės išimčių: nukleino rūgštys turi didelę molekulinę masę, tačiau, palyginti su baltymais, jų antigeninės savybės yra daug silpnesnės. Serumo albumino ir hemoglobino molekulinė masė yra vienoda (~70 000), tačiau albuminas yra stipresnis antigenas nei hemoglobinas. Taip yra dėl šių baltymų valentingumo skirtumo, t.y. juose esančių determinantų grupių skaičius.

Antigeniškumas yra susijęs su determinantų kieto paviršiaus struktūra, aminorūgščių, sudarančių polipeptidines grandines, ypač jų galines dalis, išsidėstymu. Pavyzdžiui, želatina daugelį metų nebuvo laikoma antigenu, nes molekulės paviršiuje trūko standžių struktūrų, nors tai yra didelės molekulinės masės baltymas. Želatinos molekulė gali "įgauti antigeno savybes, jei į jos struktūrą įvedama tirozino ar kitos cheminės medžiagos, kuri suteikia paviršiaus struktūroms standumo. Antigeninį polisacharidų determinantą sudaro keletas heksozės likučių. Želatinos, hemoglobino ir kitų silpnų antigeninių savybių antigenus galima sustiprinti juos adsorbuojant ant įvairių nešėjų (kaolino, aktyvintos anglies, cheminių polimerų, aliuminio hidroksido ir kt.) Šios medžiagos padidina antigeno imunogeniškumą.Jos vadinamos adjuvantais (žr. 9 skyrių).Įeinančio antigeno kiekis. veikia imuninį atsaką: kuo jo daugiau, tuo ryškesnis imuninis atsakas. Tačiau esant per didelei antigeno dozei, imunologinė tolerancija, t.y. organizmo atsako į antigeninį dirginimą stoka. Šį reiškinį galima paaiškinti stimuliacija supresorių T-limfocitų subpopuliacija antigenu.

Svarbi antigeniškumo sąlyga yra antigeno tirpumas. Keratinas yra didelės molekulinės masės baltymas, tačiau jis negali būti pateiktas koloidinio tirpalo pavidalu ir nėra antigenas. Dėl mažos molekulinės masės haptenai nėra fiksuojami imunokompetentingų makroorganizmo ląstelių ir negali sukelti imunologinio atsako. Dirbtinai padidinus hapteno molekulę, konjuguojant ją su didele baltymo molekule, bus gautas visavertis antigenas, kurio specifiškumą lems haptenas. Tokiu atveju baltymas-nešiklis gali prarasti savo rūšies specifiškumą, nes hapteno determinantai yra jo paviršiuje ir sutampa su savo determinantais. Pusiau haptenai – prie baltymo molekulės prisijungę neorganiniai radikalai (jodas, bromas, nitrofupas, azotas ir kt.), gali pakeisti imunologinį baltymo specifiškumą.

Tokie joduoti arba brominti baltymai sukelia antikūnų, būdingų atitinkamai jodui ir bromui, susidarymą, t.y. tiems determinantams, kurie yra viso antigeno paviršiuje.

Proantigenai yra haptenai, kurie gali prisijungti prie paties organizmo baltymų ir jautrinti juos kaip savo antigenus. Pavyzdžiui, penicilino skilimo produktai kartu su kūno baltymais gali būti antigenai. Heteroantigenai yra įprasti antigenai, randami įvairiose gyvūnų rūšyse. Šis reiškinys pirmą kartą buvo pastebėtas J. Forsmano (1911 m.), kuris imunizavo triušį jūrų kiaulytės organų suspensija, eksperimentuose. Iš triušio gautame serume buvo antikūnų, kurie sąveikavo ne tik su jūrų kiaulytės baltymais, bet ir su avinų eritrocitais. Paaiškėjo, kad jūrų kiaulytės polisacharidai antigeniškai yra tokie patys kaip avies eritrocitų polisacharidai.

Heteroantigenai buvo rasti žmonėms ir kai kurioms bakterijų rūšims. Pavyzdžiui, maro sukėlėjas ir žmogaus eritrocitai, turintys 0 kraujo grupę, turi bendrų antigenų. Dėl to šių žmonių imunokompetentingos ląstelės į maro sukėlėją nereaguoja kaip į svetimą antigeną ir nesukuria visavertės imunologinės reakcijos, kuri dažnai baigiasi mirtimi.

Alloantigenai (izoantigenai) yra skirtingi tos pačios rūšies antigenai. Šiuo metu žmogaus eritrocituose rasta daugiau nei 70 antigenų, kurie duoda apie 200 000 derinių. Praktinei sveikatos priežiūrai lemiamą reikšmę turi kraujo grupės ABO sistemoje ir Rh antigenas. Be eritrocitų antigenų, žmonėms yra ir kitų aloantigenų, pavyzdžiui, pagrindinio histokompatibilumo komplekso - MHC (Major Histocompatibility Complex) antigenų. 6-oje žmogaus chromosomų poroje yra transplantacijos antigenai HLA (Human Leucocyte Antigens), kurie lemia audinių suderinamumą audinių ir organų transplantacijos metu. Žmogaus audiniams būdingas absoliutus individualumas, todėl beveik neįmanoma pasirinkti donoro ir recipiento, turinčio tą patį audinių antigenų rinkinį (išskyrus identiškus dvynius). Vėžio ląstelėse taip pat yra antigenų, kurie skiriasi nuo normalių ląstelių antigenų, kurie naudojami naviko imuninei diagnostikai (žr. 9 skyrių).

Bakterijų, virusų, grybelių, pirmuonių antigenai yra pilni antigenai. Atsižvelgiant į baltymų, lipidų, jų kompleksų cheminę sudėtį, kiekį ir kokybę, antigeniškumas skirtingų tipų mikroorganizmuose skiriasi. Todėl kiekviena rūšis yra antigeninė mozaika (žr. 2 skyrių). Mikroorganizmų antigenai naudojami vakcinoms gauti ir diagnostikai, taip pat mikroorganizmams identifikuoti ir nurodyti.

Evoliucijos procese kai kurių mikroorganizmų antigeninė struktūra gali pakisti. Virusai (gripas, ŽIV) pasižymi ypač dideliu antigeninės struktūros kintamumu. Taigi antigenai, kaip genetiškai svetimos medžiagos, paleidžia imuninę sistemą, sukeldami ją į funkciškai aktyvią būseną, išreikštą tam tikromis imunologinėmis reakcijomis, kuriomis siekiama pašalinti neigiamą antigeno poveikį.

9.9. Antikūnų susidarymas

Antikūnų prigimtis. Reaguodama į antigeno įvedimą, imuninė sistema gamina antikūnus – baltymus, kurie gali specifiškai prisijungti prie jų susidarymą sukėlusio antigeno ir taip dalyvauti imunologinėse reakcijose. Antikūnai priklauso γ-globulinams, ty mažiausiai judriai kraujo serumo baltymų frakcijai elektriniame lauke. Organizme γ-globulinus gamina specialios ląstelės – plazmocitai. γ-globulino kiekis kraujo serume yra maždaug 30% visų kraujo baltymų (albumino, a-, b-globulinų ir kt.). Pagal tarptautinę klasifikaciją γ-globulinai, atliekantys antikūnų funkcijas, vadinami imunoglobulinais ir žymimi simboliu Ig. Todėl antikūnai yra imunoglobulinai, gaminami reaguojant į antigeno įvedimą ir galintys specifiškai sąveikauti su tuo pačiu antigenu.

Antikūnų funkcijos. Pagrindinė antikūnų funkcija yra jų aktyvių centrų sąveika su papildomais antigenų determinantais. Antrinė antikūnų funkcija yra jų gebėjimas:

§ surišti antigeną, siekiant jį neutralizuoti ir pašalinti iš organizmo, t.y. dalyvauti formuojant apsaugą nuo antigeno;

§ dalyvauti atpažįstant „svetimą“ antigeną;

§ užtikrinti imunokompetentingų ląstelių (makrofagų, T ir B limfocitų) bendradarbiavimą;

§ dalyvauja įvairiose imuninio atsako formose (fagocitozė, žudikų funkcija, GNT, PHT, imunologinė tolerancija, imunologinė atmintis).

Antikūnų naudojimas medicinoje. Dėl didelio specifiškumo ir svarbaus vaidmens apsauginiuose imuniniuose atsakuose antikūnai naudojami infekcinėms ir neinfekcinėms ligoms diagnozuoti, organizmo imuninei būklei nustatyti, daugelio infekcinių ir neinfekcinių ligų profilaktikai ir gydymui. Tam yra tinkami imunobiologiniai preparatai, sukurti antikūnų pagrindu ir turintys specifinę paskirtį (žr. 10 skyrių).

Antikūnų struktūra. Pagal cheminę sudėtį imunoglobulino baltymai priklauso glikoproteinams, nes jie susideda iš baltymų ir cukrų; pagamintas iš 18 aminorūgščių. Jie turi rūšių skirtumų, daugiausia susijusių su aminorūgščių rinkiniu. Imunoglobulinų molekulinė masė yra 150 900 kD. Jų molekulės yra cilindrinės formos, matomos elektroniniu mikroskopu. Iki 80 % imunoglobulinų nusėdimo konstanta yra 7S; atsparus silpnoms rūgštims, šarmams, kaitinant iki 60ºС. Imunoglobulinus iš kraujo serumo galima išskirti fizikiniais ir cheminiais metodais (elektroforeze, izoelektriniu nusodinimu alkoholiu ir rūgštimis, išsūdymu, afinine chromatografija ir kt.). Šie metodai naudojami gamyboje ruošiant imunobiologinius preparatus. Imunoglobulinai pagal struktūrą, antigenines ir imunobiologines savybes skirstomi į penkias klases: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Imunoglobulinai M, G, A turi poklasius. Pavyzdžiui, IgG turi keturis poklasius (IgG, IgG2, IgGj, IgG4). Visos klasės ir poklasiai skiriasi aminorūgščių seka. Žmogaus ir gyvūnų imunoglobulinai yra panašios struktūros.

R. Porteris ir D. Edelmanas nustatė imunoglobulino molekulės struktūrą. Anot jų, visų penkių klasių imunoglobulino molekulės susideda iš polipeptidinių grandinių: dviejų identiškų sunkiųjų grandinių H (iš anglų kalbos, sunkiosios – sunkiosios) ir dviejų identiškų lengvųjų grandinių – L (iš anglų kalbos, lengvoji – lengvoji), tarpusavyje sujungtų disulfidiniais tilteliais. Pagal kiekvieną imunoglobulinų klasę, t.y. M, G, A, E, D išskiria penkis sunkiųjų grandinių tipus: c (mu), y (gama), a (alfa), e (epsilonas) ir 5 (delta), kurių molekulinė masė yra maždaug 50,70 kDa (sudėtyje yra 420-700 aminorūgščių liekanų) ir skiriasi antigeniškumu. Visų penkių klasių šviesos grandinės yra paplitusios ir būna dviejų tipų: k (kappa) ir x (lambda); kurių molekulinė masė yra 23 kD (214 219 aminorūgščių liekanų). Įvairių klasių imunoglobulinų L grandinės gali jungtis (rekombinuotis) tiek su homologinėmis, tiek su heterologinėmis H grandinėmis. Tačiau toje pačioje molekulėje gali būti tik identiškos L grandinės (į arba A.). Tiek H, tiek L grandinėse yra kintamasis - V (iš anglų kalbos - įvairūs - skirtingi) regionas, kuriame aminorūgščių seka yra nestabili, ir konstanta - C (iš anglų kalbos, konstanta - pastovi) sritis su konstanta. aminorūgščių rinkinys. Lengvosiose ir sunkiosiose grandinėse išskiriamos NH2- ir COOH-galinės grupės, γ-globuliną paveikus merkaptoetanoliu, sunaikinamos disulfidinės jungtys ir imunoglobulino molekulė suyra į atskiras polipeptidų grandines. Veikiamas proteolitinio fermento papaino, imunoglobulinas suskaidomas į tris fragmentus: du nesikristalizuojančius fragmentus, kuriuose yra antigeną lemiančių grupių ir vadinami Fab I ir II fragmentais (iš anglų kalbos fragmentai antigeno rišimas – fragmentai, kurie suriša antigeną) ir vienas kristalizuojantis Fc fragmentas (iš anglų k. fragment crystal!izable). FabI ir FabII fragmentai yra panašūs savo savybėmis ir aminorūgščių sudėtimi ir skiriasi nuo Fc fragmento; Fab ir Fc fragmentai yra kompaktiški dariniai, sujungti lanksčiomis H grandinės atkarpomis, dėl kurių imunoglobulino molekulės turi lanksčią struktūrą. Tiek H grandinės, tiek L grandinės turi atskirus, tiesiškai sujungtus kompaktiškus regionus, vadinamus domenais; H grandinėje jų yra 4, o L grandinėje - po 2. Aktyvūs centrai, arba determinantai, kurie susidaro V regionuose, užima maždaug 2% imunoglobulino molekulės paviršiaus. Kiekviena molekulė turi du determinantus, susijusius su hiperkintamomis H ir L grandinių sritimis, ty kiekviena imunoglobulino molekulė gali susieti dvi antigeno molekules. Todėl antikūnai yra dvivalenčiai.

Tipiška imunoglobulino molekulės struktūra yra IgG. Kitos imunoglobulinų klasės skiriasi nuo IgG papildomais jų molekulių organizavimo elementais. Taigi IgM yra pentameras, t.y. penkios IgG molekulės, sujungtos polipeptidine grandine, žymimos raide J (iš anglų k. joining chain – molekulės sandara). IgA yra normalus, ty monomerinis, taip pat di- ir trimerinis. Atskirkite serumą ir sekrecinį IgA. Pastarojoje molekulė yra susieta su sekreciniu komponentu (SC), kurį išskiria epitelio ląstelės ir kuris apsaugo IgA nuo skilimo fermentais. IgE yra labai citofiliškas, t.y. gebėjimas prisijungti prie putliųjų ląstelių ir bazofilų, dėl to ląstelės išskiria histaminą ir į histaminą panašias medžiagas, sukeliančias GNT. IgD yra linkęs į agregaciją, turi papildomų disulfidinių jungčių.

Reaguojant į bet kurio antigeno įvedimą, gali būti gaminami visų penkių klasių antikūnai. Paprastai pirmiausia gaminamas IgM, po to IgG, likusi dalis – kiek vėliau. Didžioji dalis serumo imunoglobulinų (70,80 %) yra IgG; IgA sudaro 10-15%, IgM - 5,10%, IgE - 0,002% ir IgD - apie 0,2%. Imunoglobulinų kiekis kinta su amžiumi. Esant kai kuriems patologiniams sutrikimams, pastebimi jų kiekio kraujyje nukrypimai. Pavyzdžiui, IgG koncentracija didėja sergant infekcinėmis ligomis, autoimuniniais sutrikimais, mažėja sergant kai kuriais navikais, agamaglobulinemija. IgM kiekis padidėja sergant daugeliu infekcinių ligų, sumažėja kai kurių imunodeficito būsenų.

Antikūnų sintezė. Kaip jau minėta, imunoglobulinus sintetina plazmos ląstelės, kurios susidaro dėl pluripotentinės kamieninės ląstelės diferenciacijos. Plazmos ląstelė sintetina ir neimuninį, ir imuninį γ-globuliną. Plazmos ląstelės informaciją apie susintetinto imunoglobulino specifiškumą gauna iš B limfocitų; L- ir H-grandinės sintezuojamos atskirai plazmacitų poliribosomose ir sujungiamos į vieną molekulę prieš išleidžiant iš ląstelės. Imunoglobulino molekulės surinkimas iš H ir L grandinių vyksta labai greitai, per 1 min. Imunoglobulino išskyrimas iš plazmos ląstelės atliekamas egzocitozės arba klazmatozės būdu, ty kai kurios citoplazmos pumpurus imunoglobulinu. Kiekviena plazmos ląstelė sintetina iki 2000 molekulių per sekundę. Susintetinti antikūnai patenka į limfą, kraują, audinių skystį.

Antikūnų genetika. Imunoglobulinas, kaip ir bet kuris baltymas, yra antigeninis. Imunoglobulino molekulėje yra trijų tipų antigeniniai determinantai: izotipiniai, allotipiniai ir idiotipiniai. Izotipiniai determinantai (izotipai) yra specifiniai, t.y. yra identiški visiems tam tikros rūšies individams (pavyzdžiui, žmonėms, triušiams, šunims). Alotipiniai determinantai (alotipai) yra kai kuriuose tam tikros rūšies individuose, o kitų nėra, t.y. jie yra individualūs. Galiausiai, idiotipiniai determinantai (idiotipai) būdingi tik antikūnų molekulėms, kurios turi tam tikrą specifiškumą. Šie determinantiniai skirtumai atsiranda dėl aminorūgščių skaičiaus ir sekos aktyviajame imunoglobulino molekulės centre.

Izotipiniai determinantai yra H ir L grandinių C dalyje ir padeda diferencijuoti imunoglobulinus į klases ir poklasius. Allotipiniai determinantai atspindi intraspecifinius antigeninius imunoglobulinų skirtumus, o idiotipiniai determinantai – individualius aktyvaus centro struktūros skirtumus. Vadinasi, yra daugybė imunoglobulinų, kurie skiriasi antigeninių determinantų tipu. Priklausomai nuo izotipų, yra 5 klasės ir daug poklasių; iš allotipų - tik H grandinėse žinoma iki 20 veislių; atsižvelgiant į idiotipus, t.y., aktyvaus centro struktūrą, antikūnai skiriasi ne tik klasėmis ir poklasiais, bet net ir alotipais. Tai lemia antikūnų daugumą ir jų specifiškumą, palyginti su visa gamtoje egzistuojančių antigenų įvairove. Antikūnų aktyviųjų centrų variacijų skaičius yra milžiniškas, praktiškai neribotas, nes jį lemia H ir L grandinių skaičius, jų variantai (alotipai), ypač idiotipinė aktyvių centrų įvairovė. Šis skirtumas fiksuojamas genetiškai ir vyksta aktyvių centrų formavimosi procese, priklausomai nuo antigeno aktyvaus centro specifiškumo. Imunoglobulino molekulę koduoja trys genų grupės. Viena grupė koduoja bet kurios klasės H grandinę, kita - k tipo L grandinę, o trečioji - R tipo L grandinę. Dėl nuolatinių genų mutacijų, imunokompetentingų ląstelių, daugiausia limfocitų, klonų mutacijų, praktiškai po bet kurio antigeno įvedimo gali susidaryti specifinis antikūnas ir atgaminti limfocitų klonas, sintetinantis antigenui papildančius antikūnus. Reikia pabrėžti, kad viena plazmos ląstelė gamina tik vieno specifiškumo antikūnus. Todėl organizme turi būti daug imunokompetentingų ląstelių klonų. Galiausiai, sintezės mechanizmas ir gebėjimo gaminti daug specifinių antikūnų prieš bet kurį iš daugelio antigenų paveldėjimo mechanizmas yra neaiškus. Šį mechanizmą geriausiai paaiškina F. Burnet kloninės atrankos teorija ir S. Tonegawa teorija.