Защитные титры антител при инфекционных заболеваниях

Титр антител - это максимальное разведение кровяной сыворотки, содержащее в своем составе специфические антитела. При изучении иммунного статуса делается одно разведение сыворотки, соответственно, прилагаемой к тест-системе (1:50, 1:100), после чего при необходимости рекомендуется ее титрование посредством последовательных двукратных разведений.

Установлено, что при наличии в анализе титров антител до обратного значения 1:600-1:800 существует прямо пропорциональная связь между показателем оптической плотности и значением титра антител данной сыворотки. Выше данной обратной величины подобная зависимость нарушается и при последующем двукратном титровании (1:1600, 1:3200, 1:6400 и т.д.) возникает ошибка, которая тем больше, чем больше разведение.

Рассмотрим подробнее, что это - титр антител.

Разновидности антител

Многим интересно, что значит титры антител. В иммунологических исследованиях выделяется несколько видов антител, действующих строго на конкретные антигены. Их определяют при помощи метода титрования и в их число входят:

1. IgM – первоначальный иммуноглобулин, который начинает продуцироваться при попадании инфекции в организм. Его роль заключается в стимуляции иммунитета на первичную борьбу с патологическим процессом. Наличие IgG в крови наблюдается через 3-5 суток после начала болезни. Эти антитела формируют устойчивый иммунитет к определенным инфекциям, отвечают за результативность вакцинации.
2. IgA – защищают пищеварительный тракт, дыхательные пути и мочевыделительную систему от вредоносных микробов. Они связывают патогенные объекты, не давая им закрепиться на слизистых покровах.
3. IgE – активизируются в целях защиты организма от грибков, паразитов и аллергенов, и локализуются, главным образом, в бронхах, желудке и кишечнике. Данные антитела принимают участие в процессах формирования вторичного иммунитета. В плазме крови в свободном виде их практически нет.
4. IgD – фракция, которая до сих пор недостаточно изучена. Считается, что эти агенты отвечают за местный иммунитет, начинают продуцироваться при обострении миеломной болезни или хронических инфекций. В сыворотке составляют меньше 1% фракции всех существующих иммуноглобулинов.

Все антитела могут свободно присутствовать в плазме крови либо прикрепляться к поверхностям инфицированных клеток. Узнав антиген, специфические белки начинают соединяться с ним с помощью хвоста. Он служит особым сигналом для иммунных клеток, отвечающих за процессы нейтрализации чужеродных объектов.

Типы в зависимости от взаимодействия

С учетом того, как взаимодействуют с антигенами белки, их также подразделяют на несколько типов:

1. Антиинфекционные – связываются с телом болезнетворных микроорганизмов, уничтожая их.
2. Антитоксические – не оказывают влияния на жизнедеятельность чужеродных тел, однако обезвреживают токсины, вырабатываемые ими.
3. Аутоантитела – вещества, которые запускают механизм возникновения аутоиммунных нарушений посредством атаки здоровых клеток организма.
4. Аллореактивные – это иммуноглобулины, выступающие против антигенов клеток и тканей иных организмов одного и того же биологического вида. Исследование на определение антител этой фракции проводится посредством титрования при трансплантации различных органов.
5. Изоантитела – белковые соединения, которые продуцируются против агентов клеток иных биологических видов.
6. Антиидиотипические – соединения, которые предназначены для нейтрализации переизбытка собственных антител.

Как проводится анализ на титры антител? Это очень распространенное исследование.

Исследование крови

Современным методом лабораторной диагностики различных заболеваний считается анализ крови ИФА (иммунофлюоресцентный анализ). Этот тест на антитела позволяет определить титр (функциональность) иммуноглобулинов, их разновидность и установить, на каком этапе развития находится конкретный патологический процесс.

Алгоритм проведения

Методика определения титра антител состоит из нескольких стадий: сначала лаборант получает у человека сыворотку крови. Полученный образец помещается на специализированную пластиковую планшетку с наличием лунок, в которых присутствуют очищенные антигены искомых возбудителей или белка (в случаях если необходимо определить антиген). В лунки добавляется специальное окрашивающее вещество, которое при возникновении положительной ферментной реакции меняет цвет иммунных комплексов. По плотности окрашивания делается вывод о результатах проведенного анализа крови на титр антител.

Сроки

Для проведения данного тестирования исследователям необходимо от одного до трех дней. Сам анализ бывает двух видов: качественный и количественный. В первом случае указывается, что в сыворотке крови будет найден или, наоборот, отсутствовать искомый антиген. Тест количественного типа проводится в соответствии с более сложной цепной реакцией и позволяет сделать вывод о концентрации антител, установить их разновидность, оценить с какой скоростью развивается патологический инфекционный процесс.

Показания к назначению

Полный перечень показаний к проведению ИФА охватить невозможно, однако наиболее распространенными целями осуществления данного анализа является диагностика острых и хронических форм таких инфекционных патологий:

• IgG к ВИЧ;
• IgM и IgG к гепатитам вирусного происхождения А, B, C, E;
• IgM и IgG к цитомегаловирусу;
• IgM и IgG к герпесу;
• IgM и IgG к вирусу Эпштейна-Барр;
• IgG к паразитарным болезням;
• IgM и IgG к токсоплазмозу;
• IgM и IgG - титры антител к кори, краснухе, сальмонеллезу, клещевому энцефалиту, дизентерии и прочим заболеваниям;
• IgM и IgG к инфекциям, которые передаются через половые пути;
• IgG к хеликобактерной инфекции;
• в целях общей оценки показателей иммунитета и маркеров аутоиммунных заболеваний;
• определение онкологических маркеров (фактор некроза опухоли, простатспецифический антиген, раково-эмбриональный антиген и другие);
• определение уровня гормонов крови (прогестерон, пролактин, тестостерон, тиреотропный гормон и другие).

Расшифровка

Анализируемыми показателями при этом считаются:

1. IgM – присутствие данного класса иммуноглобулинов свидетельствует об остром течении инфекционного процесса в организме. Их отсутствие может свидетельствовать об отсутствии возбудителя либо о переходе патологического процесса в хроническую стадию.
2. IgA при отрицательном результате тестирования на IgM в большинстве случаев свидетельствует о скрыто протекающей либо хронической инфекции.
3. Совместное присутствие IgM и IgA - два положительных результата свидетельствуют о разгаре острой фазы имеющейся патологии.
4. IgG - хронизация заболевания либо выздоровление и формирование иммунитета к конкретному инфекционному агенту.

Еще одним важным количественным показателем является индекс авидности антител, который выражается в процентах. Он указывает на то, какой промежуток времени прошел от начала развития инфекционного процесса. Чем такой индекс выше, тем длиннее данный период.

Преимущества методики

Бесспорными преимуществами данной методики исследования считаются ее специфичность и высокая чувствительность. Чувствительность означает возможность распознать искомый элемент, даже если его содержание в образце невысокое. Специфичность подразумевает безошибочность диагностирования: если результаты положительные, значит, обнаружены именно те антитела или антигены, которые предполагались.

Высокая степень технологичности осуществления иммуноферментного анализа методом титрования минимизирует воздействие человеческого фактора, что существенно уменьшает вероятность ошибки. Основная масса используемых в современных клиниках реактивов и тест-систем для ИФА производятся в промышленных условиях, что гарантирует достоверный результат.

Основной недостаток

Основным недостатком данной диагностической методики является то, что для ее проведения необходимо знать, что именно нужно найти. Анализ подразумевает, что врач заранее предполагает, каким патологическим агентом вызвано то или иное заболевание.

Еще один недостаток данного исследования заключается в том, что ИФА на титры антител – это довольно дорогой метод анализа крови, что часто не по карману многим пациентам. А это означает, что к назначению такой диагностики врач должен подходить с умом.

Определение в крови антител к возбудителю коклюша и паракоклюша (Bordetella pertussis и Bordetella parapertussis), используемое для диагностики этих заболеваний, а также для оценки эффективности вакцинации АКДС (адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная прививка).

Антитела к палочке коклюша и паракоклюша, бактериям Борде – Жангу, иммуноглобулины к возбудителю коклюша и паракоклюша.

Синонимы английские

Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis Antibodies, Abs.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Bordetella pertussis – это грамотрицательная аэробная коккобацилла, являющаяся возбудителем коклюша. Ближайший родственник этого микроорганизма, бактерия Bordetella parapertussis, также способна вызывать схожее по клинической картине, но более мягкое по течению заболевание респираторного тракта, называемое паракоклюшем. Риску заболевания коклюшем и паракоклюшем подвержены все возрастные группы, и прививка АКДС не обеспечивает 100-процентную защиту от инфекции Bordetella.

Антитела к возбудителям коклюша и паракоклюша могут быть обнаружены через 1-2 недели после возникновения первых симптомов заболевания (эти сроки могут быть увеличены у новорождённых детей). Основными антигенами, взаимодействующими с anti-Bordetella pertussis и anti-Bordetella parapertussis, являются филаментозный гемагглютинин, коклюшный токсин, белок пертактин, липоолигосахарид и фимбриальные антигены. В ответ на инфекцию вырабатываются все классы иммуноглобулинов. Титр защитных антител постепенно снижается в течение первых 1-3 лет после заболевания или вакцинации.

Существует несколько лабораторных методов диагностики Bordetella-ассоциированной инфекции. Обнаружение специфических антител к Bordetella составляет основу серологических методов диагностики. Одним из используемых методов является реакция непрямой гемагглютинации (РНГА). При выборе РНГА в качестве диагностического теста при подозрении на коклюш и паракоклюш следует учитывать клиническую стадию заболевания, возраст пациента и наличие вакцинации в прошлом.

В течении коклюша можно выделить 4 стадии: инкубационный период, катаральную, пароксизмальную стадию и стадию выздоровления. Чаще всего пациент обращается за медицинской помощью при явных клинических признаках заболевания (спастическом кашле, рвоте, цианозе), характерных для пароксизмальной стадии. Серологическим методам принадлежит ведущая роль в выявлении коклюша в пароксизмальной стадии. Точность диагностики коклюша с помощью серологии в этой стадии значительно превосходит точность бактериологического метода.

РНГА – реакция непрямой гемагглютинации – это непрямой метод диагностики, результаты которого зависят от особенностей иммунной системы пациента. Она может быть с успехом применена при подозрении на коклюш и паракоклюш у детей и взрослых. РНГА не используется для диагностики коклюша у младенцев – это связано с некоторыми сложностями при интерпретации результатов, возникающими в результате незрелости иммунной системы новорождённых и влияния материнских антител. Также с особой осторожностью следует трактовать результаты РНГА у пожилых пациентов, а также пациентов с иммуносупрессией (ВИЧ-инфекция, прием глюкокортикостероидов).

Следует отметить, что РНГА не может быть использована в качестве диагностического теста в течение года после прививки АКДС, так как не позволяет различить иммунологический ответ, вызванный текущей инфекцией и вакцинацией.

Для доказательства текущей инфекции сравнивают титр антител в парных сыворотках, полученных с промежутком примерно в 1 месяц. В отличие от большинства других методов диагностики, чувствительность РНГА не зависит от назначения антибактериальных препаратов. Диагностически значимым является 50-100-процентное нарастание титра антител в парных сыворотках. Постепенное нарастание концентрации антител наблюдается при инфекции ранее не вакцинированных пациентов, и наоборот, при повторном заражении пациентов, получивших в течение предшествующих 3 лет вакцину АКДС, титр антител нарастает не постепенно, а стремительно. Отсутствие нарастания титра в парных сыворотках также менее характерно для взрослых пациентов. В такой ситуации обнаружение высокого титра антител при однократном исследовании сыворотки в сочетании с клиническими признаками коклюша может оказаться достаточным критерием для постановки диагноза.

РНГА является дополнительным методом диагностики коклюша и паракоклюша. Для получения максимально полной диагностической информации рекомендуется провести некоторые дополнительные лабораторные тесты (ПЦР, посев на среду).

Эффективность стандартного протокола вакцинации ребенка с помощью вакцины АКДС составляет 80-85 %. Титр антител к Bordetella pertussis может быть определен для оценки эффективности прививки АКДС у детей.

Для чего используется исследование?

• Для диагностики коклюша и паракоклюша у детей и взрослых, особенно в пароксизмальную стадию заболевания.
• Для оценки эффективности вакцинации АКДС.

Когда назначается исследование?

• При симптомах коклюша (пароксизмальная фаза): интенсивном кашле, сопровождающемся глубоким свистящим вдохом, рвоте, синюшней коже на лице.
• При оценке эффективности вакцинации АКДС.

Что означают результаты?

1. anti-Bordetella pertussis

Титр: после вакцинации: 1:160.

2. anti-Bordetella parapertussis

Титр: Положительный результат:

• коклюш или паракоклюш;
• иммунный ответ после вакцинации АКДС.

• отсутствие инфекции Bordetella pertussis и Bordetella parapertussis;
• неэффективная вакцинация АКДС;
• угасание иммунологического ответа после вакцинации АКДС.

Что может влиять на результат?

• Особенности иммунного ответа: РНГА не используется для диагностики коклюша или паракоклюша у младенцев, результаты исследования у пожилых пациентов и пациентов с иммуносупрессией следует интерпретировать с особой осторожностью.
• Вакцинация АКДС в предшествующие 1-3 года: результат РНГА будет положительным даже при отсутствии текущей инфекции.



• При интерпретации результатов анализа необходимо учитывать клиническую стадию заболевания, возраст пациента и наличие вакцинации в прошлом.
• Исследование имеет наибольшее значение при диагностике коклюша и паракоклюша в пароксизмальной стадии заболевания.

Кто назначает исследование?

Инфекционист, педиатр, пульмонолог, врач общей практики.

Литература

• Laboratory manual for the diagnosis of whooping cough caused by Bordetella pertussis / Bordetella parapertussis. World Health Organization. Dept. of Immunization, Vaccines and Biologicals. WHO/IVB/04.14, 2004.
• Müller FM, Hoppe JE, Wirsing von König CH. Laboratory diagnosis of pertussis: state of the art in 1997. J Clin Microbiol. 1997 Oct;35(10):2435-43.
• Fauci et al. Harrison's Principles of Internal Medicine/A. Fauci, D. Kasper, D. Longo, E. Braunwald, S. Hauser, J. L. Jameson, J. Loscalzo; 17 ed. - The McGraw-Hill Companies, 2008.

Антитела как показатель состояния иммунной системы

В организме человека присутствует пять классов иммуноглобулинов: IgA, IgD, IgG, IgE, IgM. Они отличаются по массе, по составу, и, что самое главное, по свойствам.

IgE и IgD содержатся в сыворотке крови в малом количестве и не имеют диагностической ценности. Наиболее значимыми для анализа состояния иммунной системы и постановки диагноза являются IgM, IgA и IgG.

IgM — первый иммуноглобулин, который начинает вырабатывать организм в ответ на инфекцию. Он обладает высокой активностью, стимулирует различные звенья иммунитета. Составляет 10% от всех фракций иммуноглобулинов.

Примерно через пять суток после попадания антигена в организм начинает вырабатываться IgG (70–75% от всех иммуноглобулинов). Он обеспечивает основной иммунный ответ. Более половины всех выделяемых во время болезни иммуноглобулинов относятся именно к этому классу.

IgA в основном локализуется в слизистых оболочках дыхательных путей, желудка, кишечника и мочеполовой системы. То есть там, где болезнетворные микроорганизмы чаще всего проникают в наш организм. Этот класс иммуноглобулинов как бы связывает чужеродные вещества и не дает им прикрепиться к поверхности слизистых оболочек. Доля IgA 15–20% от всего числа присутствующих в организме иммуноглобулинов.

Концентрация антител к определенной инфекции помогает поставить диагноз, определить уровень иммунитета после вакцинации, выявить скрытые заболевания. Чаще всего анализы на антитела назначают при подозрении на такие заболевания (или для контроля их лечения), как:

• корь;
• гепатит;
• ветрянка (ветряная оспа);
• краснуха;
• гельминтоз;
• хеликобактер пилори;
• лямблиоз;
• вирус Эпштейна — Барр;
• полиомиелит;
• герпес.

Анализ на иммуноглобулины определенного класса могут также назначить также при:

• сепсисе;
• ревматоидном артрите;
• циррозе печени;
• онкологии;
• хронических гнойных отитах, менингитах, пневмониях, синуситах;
• нарушении работы иммунной системы;
• миеломной болезни;
• ВИЧ-инфекции.

При выявлении причин бесплодия могут назначить анализ на антитела к ХГЧ или на антиспермальные антитела. При беременности проводится исследование на антитела к резус-фактору.

Анализы на антитела к вирусам и другим инфекционным агентам проводятся исключительно по назначению врача.

Кровь на анализы на антитела сдается натощак. Забор биоматериала осуществляется из вены. Перед проведением исследования пациенту желательно избегать эмоциональных перегрузок, не заниматься тяжелой физической работой, не посещать спортзал и не принимать алкоголь.

Метод ИФА чувствителен даже к небольшому количеству иммуноглобулинов и обладает высокой специфичностью. Это значит, что результаты исследования будут достоверными и точными.

Обычно исследование занимает 1–2 рабочих дня. Некоторые лаборатории готовы выдать срочный результат уже через 2–3 часа, но стоимость будет примерно вдвое выше.

Правильно интерпретировать результаты анализа на иммуноглобулины может только врач. Он учитывает не только показатели в бланке исследования, но и состояние пациента, симптомы заболевания или их отсутствие, данные других исследований.

Каждая лаборатория использует свои тест-системы, потому результаты анализов, проведенных в разных диагностических центрах, могут отличаться. Указанные в статье границы являются ориентировочными.

Нормы общего IgA для детей:

• до 3 месяцев — от 0,01 до 0,34 г/л;
• от 3 месяцев до 1 года – от 0,08 до 0,91 г/л;
• от 1 года до 12 лет:
  • девочки: от 0,21 до 2,82 г/л;
  • мальчики: от 0,21 до 2,91 г/л;

• 12–60 лет — от 0,65 до 4,21 г/л;
• После 60 лет — от 0,69 до 5,17 г/л.

• 12–60 лет — от 0,63 до 4,84 г/л;
• после 60 лет — от 1,01 до 6,45 г/л.

Иммуноглобулин класса А повышается при хронических инфекциях, при муковисцидозе, при поражении печени. Также антитела этого типа могут активно вырабатываться при аутоиммунных болезнях. Снижение титра антител происходит при атопическом дерматите, некоторых заболеваниях крови и лимфатической системы. А также при нарушении синтеза белковых молекул и приеме некоторых лекарств.

Содержание IgM в сыворотке крови у новорожденных должно быть в пределах 0,06-0,21 г/л.

• старше 3 месяцев и до 1 года:
  • девочки: от 0,17 до 1,50 г/л;
  • мальчики: от 0,17 до 1,43 г/л;
• от 1 года до 12 лет:
  • девочки: от 0,47 до 2,40 г/л;
  • мальчики: от 0,41 до 1,83 г/л;

Для женщин: от 0,33 до 2,93 г/л.

Для мужчин: от 0,22 до 2,40 г/л.

IgM повышается при остром воспалении, пневмонии, синуситах, бронхите, болезнях кишечника и желудка. Выход концентрации за верхнюю границу нормы может говорить о поражении печени, паразитарных заболеваниях, а также о миеломной болезни. Понижение уровня IgM наблюдается при нарушениях синтеза белка или поражениях иммунной системы. Это может происходить после удаления селезенки, при большой потере белка, при лечении цитостатиками и другими препаратами, которые подавляют иммунитет, при лимфоме, а также при некоторых врожденных состояниях.

В отличие от предыдущих иммуноглобулинов, уровень IgG отличается у мужчин и женщин с самого рождения.

У представительниц женского пола его нормы составляют:

• до 1 месяца — от 3,91 до 17,37 г/л;
• от 1 месяца до 1 года — от 2,03 до 9,34 г/л;
• в 1–2 года — от 4,83 до 12,26 г/л;
• старше 2 лет — от 5,52 до 16,31 г/л.

У сильной половины человечества:

• до 1 месяца — от 3,97 до 17,65 г/л;
• от 1 месяца до 1 года — от 2,05 до 9,48 г/л;
• 1–2 года — от 4,75 до 12,10 г/л;
• старше 2 лет — от 5,40 до 16,31 г/л.

IgG может повыситься при хронических инфекциях, при аутоиммунных заболеваниях, при паразитарных заболеваниях, саркоидозе, муковисцидозе, при поражении печени, миеломе и гранулематозе.

Понижение уровня IgG может наблюдаться при онкологии кроветворной и лимфатической системы, при мышечной дистрофии и некоторых других заболеваниях.

При ВИЧ-инфекции уровень IgG может быть как крайне высоким, так и крайне низким, в зависимости от стадии заболевания и состояния иммунной системы.

С антителами к резус-фактору все немного проще. В норме их не должно быть. Если антитела обнаружены, значит, произошла иммунизация во время предыдущей беременности или при переливании донорской крови.

Аутоантитела в норме также должны отсутствовать. Их наличие говорит о развитии аутоиммунных заболеваний.

Существует огромное количество видов исследований на обнаружение антител. Например, комплексный анализ на TORCH-инфекции (токсоплазма, краснуха, цитомегаловирус, герпес), который необходимо сдавать при планировании беременности, будет стоить 2000–3000 рублей. Анализ на антитела к резус-фактору обойдется примерно в 450–600 рублей.

Анализ на антитела к определенным инфекциям стоит от 350 до 550 рублей. При этом стоит учитывать, что определение, например, IgG и IgM — это два разных исследования, каждое из которых нужно будет оплачивать отдельно.

Определение антиядерных (антинуклеарных) антител обойдется примерно в 500–750 рублей, антиспермальных — 700–1250 рублей, анализ на антитела к тиреоглобулину и тиреопероксидазе стоит примерно 400–550 рублей.

Нужно также заложить в расходы около 120–180 рублей за взятие крови.

Анализ крови для определения уровня иммуноглобулинов проводят многие лаборатории. Но как выбрать ту, где его проведут одновременно быстро, качественно и недорого?

Выбирая лабораторию, обратите внимание на перечень анализов. Чем больше этот список, тем более широкими возможностями для диагностики обладает лаборатория.

Еще один фактор — время, через которое вам обещают результат. Большинство лабораторий отводят на это исследование 2–3 дня, некоторые предоставляют услуги срочного анализа — 1 день.

При заборе крови обратите внимание на процедурный кабинет, его оснащение, используемые расходные материалы. Все должно быть стерильным: обычно прямо при вас медсестра протирает стол, подушечку и т.д. дезинфицирующим средством. Это гарантия вашей безопасности.

Еще один фактор — удобство. Не стоит ехать через весь город, чтобы сдать анализ на антитела на 20–30 рублей дешевле. За время дороги вы можете испытать физические или эмоциональные перегрузки, из-за которых результаты будут искажены.

Итак, выбирайте лабораторию или медицинский центр с современным медицинским оснащением, широким перечнем анализов, находящийся недалеко от вашего дома либо по пути на работу или учебу. Если эта лаборатория работает много лет и успела набрать определенный авторитет среди врачей и пациентов — это дополнительный плюс.

Анализ крови на выявление антител — высокоточный и информативный метод исследования. Его используют как для уточнения диагноза при определенных инфекциях, так и для определения общего состояния иммунной системы или выявления некоторых соматических заболеваний. Но интерпретировать результаты анализа должен врач с учетом всех клинических данных, возраста, пола и состояния пациента.

Под­го­тов­ка к ана­ли­зу на ан­ти­те­ла не от­ли­ча­ет­ся слож­ностью, но все же не­ко­то­рые пра­ви­ла со­блю­дать сто­ит: во-пер­вых, ис­клю­чи­те фи­зи­чес­кие на­груз­ки, в том чис­ле и фи­зио­те­ра­пию, за па­ру дней до ис­сле­до­ва­ния, во-вто­рых, воз­дер­жи­тесь от жир­ной, со­ле­ной и ост­рой пи­щи, ал­ко­го­ля и ко­фе. Если вы при­ни­ма­е­те ка­кие-ли­бо пре­па­ра­ты или не­дав­но пе­ре­нес­ли ка­кое-ли­бо за­бо­ле­ва­ние — со­об­щи­те об этом вра­чу.

Антитела - специфические белки гамма- глобулиновой природы, образующиеся в организме в ответ на антигенную стимуляцию и способные специфически взаимодействовать с антигеном (in vivo, in vitro). В соответствии с международной классификацией совокупность сывороточных белков, обладающих свойствами антител, называют иммуноглобулинами.

Уникальность антител заключается в том, что они способны специфически взаимодействовать только с тем антигеном, который вызвал их образование.

Иммуноглобулины ( Ig ) разделены в зависимости от локализации на три группы:

- сывороточные (в крови);

- секреторные ( в секретах- содержимом желудочно- кишечного тракта, слезном секрете, слюне, особенно- в грудном молоке) обеспечивают местный иммунитет (иммунитет слизистых);

- поверхностные ( на поверхности иммунокомпетентных клеток, особенно В- лимфоцитов).

Любая молекула антител имеет сходное строение ( Y- образную форму) и состоит из двух тяжелых ( Н ) и двух легких ( L ) цепей, связанных дисульфидными мостиками. Каждая молекула антител имеет два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab ( fragment antigen binding ), определяющих антительную специфичность, и один Fc ( fragment constant ) фрагмент, который не связывает антиген, но обладает эффекторными биологическими функциями. Он взаимодействует со “своим” рецептором в мембране различных типов клеток ( макрофаг, тучная клетка, нейтрофил).

Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы иммуноглобулина вариабельны по составу ( аминокислотным последовательностям ) и обозначаются как VL и VH области. В их составе выделяют гипервариабельные участки, которые определяют структуру активного центра антител (антигенсвязывающий центр или паратоп). Именно с ним взаимодействует антигенная детерминанта (эпитоп) антигена. Антигенсвязывающий центр антител комплементарен эпитопу антигена по принципу “ключ - замок” и образован гипервариабельными областями L- и Н- цепей. Антитело свяжется антигеном (ключ попадет в замок) только в том случае, если детерминантная группа антигена полностью вместится в щель активного центра антител.

Легкие и тяжелые цепи состоят из отдельных блоков- доменов. В легких ( L ) цепях - два домена- один вариабельный ( V ) и один константный ( C ), в тяжелых ( H ) цепях- один V и 3 или 4 ( в зависимости от класса иммуноглобулина ) C домена.

Существуют легкие цепи двух типов- каппа и лямбда, они встречаются в различных пропорциях в составе различных (всех) классов иммуноглобулинов.

Выявлено пять классов тяжелых цепей- альфа ( с двумя подклассами), гамма ( с четырьмя подклассами), эксилон, мю и дельта. Соответственно обозначению тяжелой цепи обозначается и класс молекул иммуноглобулинов- А, G, E, M и D.

Именно константные области тяжелых цепей, различаясь по аминокислотному составу у различных классов иммуноглобулинов, в конечном результате и определяют специфические свойства иммуноглобулинов каждого класса.

Известно пять классов иммуноглобулинов, отличающихся по строению тяжелых цепей, молекулярной массе, физико- химическим и биологическим характеристикам: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. В составе IgG выделяют 4 подкласса ( IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 ), в составе IgA- два подкласса (IgA1, IgA2 ).

Структурной единицей антител является мономер, состоящий из двух легких и двух тяжелых цепей. Мономерами являются IgG, IgA ( сывороточный), IgD и IgE. IgM- пентамер (полимерный Ig). У полимерных иммуноглобулинов имеется дополнительная j ( joint) полипептидная цепь, которая объединяет ( полимеризует) отдельные субъединицы (в составе пентамера IgM, ди- и тримера секреторного IgA).

Основные биологические характеристики антител.

1. Специфичность - способность взаимодействия с определенным (своим) антигеном (соответствие эпитопа антигена и активного центра антител).

2. Валентность- количество способных реагировать с антигеном активных центров ( это связано с молекулярной организацией- моно- или полимер). Иммуноглобулины могут быть двухвалентными ( IgG ) или поливалентными (пентамер IgM имеет 10 активных центров). Двух- и более валентные антитела навывают полными антителами. Неполные антитела имеют только один участвующий во взаимодействии с антигеном активный центр ( блокирующий эффект на иммунологические реакции, например, на агглютинационные тесты). Их выявляют в антиглобулиновой пробе Кумбса, реакции угнетения связывания комплемента.

3. Афинность - прочность связи между эпитопом антигена и активным центром антител, зависит от их пространственного соответствия.

4. Авидность - интегральная характеристика силы связи между антигеном и антителами, с учетом взаимодействия всех активных центров антител с эпитопами. Поскольку антигены часто поливалентны, связь между отдельными молекулами антигена осуществляется с помощью нескольких антител.

5. Гетерогенность - обусловлена антигенными свойствами антител, наличием у них трех видов антигенных детерминант:

- изотипические - принадлежность антител к определенному классу иммуноглобулинов;

- аллотипические- обусловлены аллельными различиями иммуноглобулинов, кодируемых соответствующими аллелями Ig гена;

- идиотипические- отражают индивидуальные особенности иммуноглобулина, определяемые характеристиками активных центров молекул антител. Даже тогда, когда антитела к конкретному антигену относятся к одному классу, субклассу и даже аллотипу, они характеризуются специфическими отличиями друг от друга (идиотипом). Это зависит от особенностей строения V- участков H- и L- цепей, множества различных вариантов их аминокислотных последовательностей.

Понятие о поликлональных и моноклональных антителах будет дано в следующих разделах.

Характеристика основных классов иммуноглобулинов.

Ig G. Мономеры, включают четыре субкласса. Концентрация в крови- от 8 до 17 г/л, период полураспада- около 3- 4 недель. Это основной класс иммуноглобулинов, защищающих организм от бактерий, токсинов и вирусов. В наибольшем количестве IgG- антитела вырабатываются на стадии выздоровления после инфекционного заболевания (поздние или 7S антитела), при вторичном иммунном ответе. IgG1 и IgG4 специфически (через Fab- фрагменты) связывают возбудителей (опсонизация), благодаря Fc- фрагментам IgG взаимодействуют с Fc- рецепторам фагоцитов, способствуя фагоцитозу и лизису микроорганизмов. IgG способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент. Только IgG способны транспортироваться через плаценту от матери к плоду (проходить через плацентарный барьер) и обеспечивать защиту материнскими антителами плода и новорожденного. В отличие от IgM- антител, IgG- антитела относятся к категории поздних- появляются позже и более длительно выявляются в крови.

IgM.Молекула этого иммуноглобулина представляет собой полимерный Ig из пяти субъединиц, соединенных дисульфидными связями и дополнительной J- цепью, имеет 10 антиген- связывающих центров. Филогенетически это наиболее древний иммуноглобулин. IgM- наиболее ранний класс антител, образующихся при первичном попадании антигена в организм. Наличие IgM- антител к соответствующему возбудителю свидетельствует о свежем инфицировании (текущем инфекционном процессе). Антитела к антигенам грамотрицательных бактерий, жгутиковым антигенам- преимущественно IgM- антитела. IgM- основной класс иммуноглобулинов, синтезируемых у новорожденных и младенцев. IgM у новорожденных- это показатель внутриутробного заражения (краснуха, ЦМВ, токсоплазмоз и другие внутриутробные инфекции), поскольку материнские IgM через плаценту не проходят. Концентрация IgM в крови ниже, чем IgG- 0,5- 2,0 г/л, период полураспада- около недели. IgM способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент, активизировать фагоцитоз, связывать эндотоксины грамотрицательных бактерий. IgM обладают большей, чем IgG авидностью (10 активных центров), аффинность (сродство к антигену) меньше, чем у IgG.

IgA. Выделяют сывороточные IgA (мономер) и секреторные IgA (IgAs). Сывороточные IgA составляют 1,4- 4,2 г/л. Секреторные IgAs находятся в слюне, пищеварительных соках, секрете слизистой носа, в молозиве. Они являются первой линией защиты слизистых, обеспечивая их местный иммунитет. IgAs состоят из Ig мономера, J-цепи и гликопротеина (секреторного компонента). Выделяют два изотипа- IgA1 преобладает в сыворотке, субкласс IgA2 - в экстраваскулярных секретах.

Секреторный компонент вырабатывается эпителиальными клетками слизистых оболочек и присоединяется к молекуле IgA в момент прохождения последней через эпителиальные клетки. Секреторный компонент повышает устойчивость молекул IgAs к действию протеолитических ферментов. Основная роль IgA- обеспечение местного иммунитета слизистых. Они препятствуют прикреплению бактерий к слизистым, обеспечивают транспорт полимерных иммунных комплексов с IgA, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и систему комплемента.

IgE. Представляет мономер, в сыворотке крови находится в низких концентрациях. Основная роль- своими Fc- фрагментами прикрепляется к тучным клеткам (мастоцитам) и базофилам и опосредует реакции гиперчувствительности немедленного типа. К IgE относятся “антитела аллергии”- реагины. Уровень IgE повышается при аллергических состояниях, гельминтозах. Антигенсвязывающие Fab- фрагменты молекулы IgE специфически взаимодействует с антигеном (аллергеном), сформировавшийся иммунный комплекс взаимодействует с рецепторами Fc- фрагментов IgE, встроенных в клеточную мембрану базофила или тучной клетки. Это является сигналом для выделения гистамина, других биологически активных веществ и развертывания острой аллергической реакции.

IgD.Мономеры IgD обнаруживают на поверхности развивающихся В- лимфоцитов, в сыворотке находятся в крайне низких концентрациях. Их биологическая роль точно не установлена. Полагают, что IgD участвуют в дифференциации В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвуют в аутоиммунных процессах.

С целью определения концентраций иммуноглобулинов отдельных классов применяют несколько методов, чаще используют метод радиальной иммунодиффузии в геле (по Манчини)- разновидность реакции преципитации и ИФА.

Определение антител различных классов имеет важное значение для диагностики инфекционных заболеваний. Обнаружение антител к антигенам микроорганизмов в сыворотках крови- важный критерий при постановке диагноза- серологический метод диагностики. Антитела класса IgM появляются в остром периоде заболевания и относительно быстро исчезают, антитела класса IgG выявляются в более поздние сроки и более длительно (иногда- годами) сохраняются в сыворотках крови переболевших, их в этом случае называют анамнестическими антителами.

Выделяют понятия: титр антител, диагностический титр, исследования парных сывороток. Наибольшее значение имеет выявление IgM- антител и четырехкратное повышение титров антител (или сероконверсия- антитела выявляют во второй пробе при отрицательных результатах с первой сывороткой крови) при исследовании парных- взятых в динамике инфекционного процесса с интервалом в несколько дней- недель проб.

Реакции взаимодействия антител с возбудителями и их антигенами (реакция “антиген- антитело”) проявляется в виде ряда феноменов- агглютинации, преципитации, нейтрализации, лизиса, связывания комплемента, опсонизации, цитотоксичности и могут быть выявлены различными серологическими реакциями.

Динамика выработки антител. Первичный и вторичный иммунный ответ.

Первичный ответ- при первичном контакте с возбудителем (антигеном), вторичный- при повторном контакте. Основные отличия:

- продолжительность скрытого периода (больше- при первичном);

- скорость нарастания антител (быстрее- при вторичном);

- количество синтезируемых антител (больше- при повторном контакте);

- последовательность синтеза антител различных классов (при первичном более длительно преобладают IgM, при вторичном- быстро синтезируются и преобладают IgG- антитела).

Вторичный иммунный ответ обусловлен формированием клеток иммунной памяти. Пример вторичного иммунного ответа- встреча с возбудителем после вакцинации.

Роль антител в формировании иммунитета.

Антитела имеют важное значение в формировании приобретенного постинфекционного и поствакцинального иммунитета.

1. Связываясь с токсинами, антитела нейтрализуют их, обеспечивая антитоксический иммунитет.

2. Блокируя рецепторы вирусов, антитела препятствуют адсорбции вирусов на клетках, участвуют в противовирусном иммунитете.

3. Комплекс антиген- антитело запускает классический путь активации комплемента с его эффекторными функциями (лизис бактерий, опсонизация, воспаление, стимуляция макрофагов).

4. Антитела принимают участие в опсонизации бактерий, способствуя более эффективному фагоцитозу.

5. Антитела способствуют выведению из организма (с мочой, желчью) растворимых антигенов в виде циркулирующих иммунных комплексов.

IgG принадлежит наибольшая роль в антитоксическом иммунитете, IgM- в антимикробном иммунитете (фагоцитоз корпускулярных антигенов), особенно в отношении грамотрицательных бактерий, IgA- в противовирусном иммунитете (нейтрализация вирусов), IgAs- в местном иммунитете слизистых оболочек, IgE- в реакциях гиперчувствительности немедленного типа.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском: