Иммуноглобулин

Иммуноглобулины, также их называют антитела, это вещества белковой природы, вырабатываемые иммунной системой в ответ на внедрение чужеродного антигена. В роли антигена может выступать бактерия, вирус, грибок, аллерген, химическое вещество, биологический токсин, или любое вещество, которое организм воспринимает как потенциально опасное.

Антитела защищают организм, препятствуя размножению антигена.

По физико-химическим свойствам иммуноглобулины представляют собой особые гликопротеины, находящиеся на поверхности В-лимфоцитов в мембранной форме В-клеточных рецепторов, предназначенных для распознавания антигена.  Также какое-то количество антител циркулирует в составе плазмы крови. В-лимфоциты представляются основной субпопуляцией, отвечающей за гуморальный иммунитет, то есть иммунитет, осуществляемый посредством иммуноглобулинов и биологически активных веществ.

Иммуноглобулины используются иммунной системой для распознавания и связывания антигена.

Синтез осуществляется плазмоцитами, это активированные при встрече с антигеном В-лимфоциты, продуцирующие подходящие для этого вида антигена иммуноглобулины. Они распознают чужеродный агент, соединяясь с эпитопом, антигенной детерминантой.

Классификация

Существует пять классов иммуноглобулинов: Ig А, Ig M, Ig G, Ig E, Ig D, отличающихся по предназначению, организации первичной структуре. По форме тяжелой полипептидной цепи класс иммуноглобулинов G разделяют на четыре подкласса, класс иммуноглобулинов A — на два подкласса.

Каждый класс и подкласс устанавливается упорядоченностью аминокислот постоянной области тяжелой цепи.

Строение

Различают четыре типа структуры:

• Первичная – это упорядоченность аминокислот в полипептидной цепи;
• Вторичная – конформация главной цепи, обусловленная ковалентными и водородными связями;
• Третичная – трехмерная конформация, характер укладывания отдельных участков цепи;
• Четвертичная – взаиморасположение отдельных полипептидных цепей относительно друг друга.

Молекула иммуноглобулина представлена двумя аналогичными тяжелыми (Н) и легкими (L) полипептидными цепями, соединенными дисульфидными мостиками.

Отдельная цепь вмещает константный и вариабельный участок. Константный участок отличается постоянством последовательности аминокислот, а  вариабельный непостоянен, он связывается с антигеном. При ферментативном расщеплении молекулы иммуноглобулина можно получить два Fab-фрагмента (антигенсвязывающий фрагмент) и один Fc-фрагмент (кристаллизующийся фрагмент). Такое строение имеют практически все классы антител, однако иммуноглобулин класса M является пентамером, а иммуноглобулин класса А димером.

Функции

• Распознавание и связывание антигена;
• Эффекторная функция, обеспечивает элиминацию иммунных комплексов, образованных в результате инициации эффекторных механизмов;
• Неспецифические функции: опсонизация объектов фагоцитоза, активация комплемента, фиксация на клетках, прохождение через плаценту IgG.

Fab-участок молекулы Ig определяет ее антигенную специфичность, а Fc-участок обеспечивает эффекторные функции: сопряжение с рецепторами фагоцитов, способствуя фагоцитозу возбудителя; соединение с первым звеном системы комплемента для классического пути активации комплемента.

Свойства

• специфичность, каждый класс антител определяется своей спецификой;
• аффинность, основная характеристика специфичности антитела, мера прочности связывания активных центров антитела с антигенными детерминантами;
• атомность, способность образовывать определенное число химических связей;
• авидность, прочность связывания с соответствующим антигеном;
• растворимость, способность образовывать с другими веществами однородные смеси;
• цитофильность, способность связываться с клетками, обусловлена функцией Fc-фрагмента;
• термостабильность, способность сохранять неизменными свои физические и химические свойства при нагревании, однако это свойство не у всех классов.

Характеристика отдельных классов

Иммуноглобулин G

Основные антитела сыворотки крови, принимающие участие в иммунном ответе. Ig G представляется основным иммуноглобулином, составляет большую часть (около 80%) от всей массы антител. Синтезируется зрелыми B-лимфоцитами. По строению представляет мономер, то есть имеет два Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент, имеет относительно малый молекулярный размер, поэтому легко проходит через плацентарный барьер и обеспечивает антиинфекционный иммунитет у новорожденных, в крови у новорожденного находятся только антитела матери первые девять месяцев. Самой важной функцией иммуноглобулинов G является формирование комплексов «антиген-антитело», они играют роль в осуществлении длительного гуморального иммунитета при инфекциях, обезвреживании бактериальных токсинов и связывании комплемента. Антитела этого класса появляются в крови не сразу, а только через некоторое время после контакта с антигеном.

Повышенный уровень в крови свидетельствует о хронической, рецидивирующей или аутоиммунной инфекции.

Иммуноглобулин M

Антитела, первыми реагирующие на чужеродный агент и инициирующие иммунный ответ. По строению IgM является пентамером, имеет большую молекулярную массу, поэтому не проникают через плаценту, но у новорожденных в крови существуют и обеспечивают пассивную защиту иммунитета. Также они играют важную роль в уничтожении возбудителя, активации комплемента и фагоцитоза. IgM cинтезируется в начале иммунного ответа, только через пять суток появляются иммуноглобулины класса G.

Повышенный уровень иммуноглобулина М в крови пуповины свидетельствует о наличии внутриутробной инфекции (TORCH-комплекс: токсоплазмоз, краснуха, цитомегаловирус, вирус простого герпеса 1 и 2 типа).

Иммуноглобулин E

Антитела, отвечающие за развитие аллергических реакций. В лабораторной практике различают общий и специфический иммуноглобулин Е. Он продуцируется в подслизистом слое контактирующих с внешней средой тканей, и концентрация иммуноглобулина Е в сыворотке небольшая. Основной особенностью антигена является его способность связываться с рецепторами тучных клеток и базофилов. При попадании в организм аллергена он соединяется с антигеном чужеродного вещества, образуя комплексы, запускается выброс гистамина и прочих биохимически активных веществ, обеспечивающих местные или общие проявления аллергической реакции. IgE начинает продуцироваться на одиннадцатой неделе эмбриогенеза, через плаценту не проходит.

Повышенная концентрация данного иммуноглобулина коррелирует с реакциями гиперчувствительности первого типа, аллергическими заболеваниями, анафилактическими реакциями и некоторыми иммунопатологическими состояниями.

Иммуноглобулин А

Антитела, участвующие в локальном иммунитете, относятся к гамма-глобулинам. Большая часть иммуноглобулина А находится в слизистых оболочках и секретах (слюна, моча, желчь и другие), он не проникает через плацентарный барьер, защита слизистых новорожденных происходит за счет антител матери. Главная функция IgA – это предохранение слизистых дыхательной, мочеполовой и желудочно-кишечной системы от инфекции.

Их отличительной особенностью представляется антиадгезионная способность, то есть предотвращение прикрепления к слизистым бактерий и вирусов.

Иммуноглобулин D, биологическая активность достаточно не изучена.

Поэтому он не используется в клинической медицинской практике.

Для чего сдают анализ?

Показанием к анализу на антитела является диагностика различных инфекционных заболеваний, состояний, связанных с внедрением чужеродного антигена в организм. Иммуноглобулин А назначают при инфекциях желудочно-кишечного тракта (инфекция хеликобактер пилори), дыхательных путей (синуситы, пневмонии), иммуноглобулин Е – при диагностике на атопические заболевания, аллергические реакции, иммуноглобулин M и G используют для установления стадии заболевания (IgM начинает циркулировать в острую фазу, IgG свидетельствует о хронической фазе заболевания) и срока инфицирования (по причине их отличия во времени появления).

Также иммуноглобулин M используют при подозрении на внутриутробные инфекции, при пренатальной диагностике герпесвирусной, цитомегаловирусной инфекции, краснухи и токсоплазмоза.

Определение антител

Для анализа берется венозная кровь, в вакуумную пробирку с гелем, содержащим активатор свертывания. В лаборатории пробирка центрифугируется и отбирается сыворотка. Это плазма крови, лишенная фибриногена. Методика измерения концентрации антител представлена иммуноферментным анализом. Данный метод базируется на способности антител сцепляться с антигеном. Образец сыворотки закапывают в лунки планшета, содержащие очищенный антиген, формируются иммунные комплексы, далее производится отмывка неконъюгированных антител и закапывается хромогенное вещество для окрашивания комплексов. Затем проводится подсчет концентрации на специальном оборудовании.

Первичную интерпретацию проводит врач клинико-лабораторной диагностики, который подписывает их и направляет лечащему врачу.

Нормы

Нормальные значения иммуноглобулинов различаются по возрастным характеристикам.

Возраст — нормы:

• новорожденные — Ig G: 3,91-17,37; Ig M: 0,06-0,21; Ig A: 0,01-0,34; Ig E: Менее 15
• 1 месяц – 1 год — Ig G: 2,05-9,48; Ig M: 0,17-0,43; Ig A: 0,08-0,91; Ig E: Менее 15
• 1 год – 12 лет — Ig G: 4,75-12,10; Ig M: 0,41-1,83; Ig A: 0,21-2,91; Ig E: Менее 90
• >12 лет — Ig G: 5,40-18,22; Ig M: 0,22-2,40; Ig A: 0,63-4,84; Ig E: До 16 лет-менее 200; взрослые-менее 100

Следует помнить, что каждая лаборатория имеет «свои» нормы, установленные для своего типа оборудования и используемых реагентов.

Интерпретацию ваших результатов должен проводить только квалифицированный специалист. Он с учетом вашего анамнеза и сопутствующих результатов исследований поставит правильный диагноз и составит рациональную схему лечения. Причины отклонения иммуноглобулина от нормы зависят от вида определяемого антитела. В большинстве случаев высокий иммуноглобулин свидетельствует о наличии инфекционной патологии, но могут быть и другие причины, поэтому не нужно заниматься самодиагностикой, а лучше обратиться к врачу.