Иммунология и биохимия

Иммуноглобулины

Это  общая структура иммуноглобулинов

Иммуноглобулины - это молекулы гликопротеинов, которые продуцируют плазматические клетки в ответ на иммуноген-антиген (чужеродная молекула, включающая иммунный ответ - молекулы поверхности бактерий, вирусов, грибов). Иммуноглобулины  выполняют функцию антител.

Общие функции иммуноглобулинов:

  • Специфическое связывание антигена - защитная функция 
  • Активация  комплемента,
  •   Связь с различными клетками  иммунной системы

Общая структура иммуноглобулинов (рис.1).

Иммуноглобулины (Igs) - гликопротеины, состоят из легких  (L)  и тяжелых (Н) полипептидных цепей.
Простейшая  молекулу антитела имеет форму Y и состоит из четырех полипептидных цепей: двух  Н-цепей и двух цепей L. Четыре цепи связаны дисульфидными мостиками. В молекуле антител различают вариабельные  (VL и  VH) и константные (CL и  CH) области и шарнирный участок.

Н-цепи  различны для  каждого из пяти классов (изотипов) иммуноглобулинов и обозначаются γ, α, μ, δ и ε, Тип тяжелой цепи  определяет название класса, а именно
IgA, IgG,  IgM, IgD, IgE. Легких цепей только два вида κ и λ.  В структуре молекулы иммуноглобулинов содержатся только один  из двух видов легких цепей.

L и Н-цепи  подразделяются на вариабельные и константные области. Области состоят из трехмерно уложенных, повторяющихся сегментов, называемых   доменами. L цепь состоит из одного  переменного (VL) и одного постоянного (CL) домена. Большая часть  H цепей  состоят из одного  переменного (VH) и трёх  постоянных (CH) доменов  (IgG и IgA имеют три Cдоменов, в то время как IgM и IgE - четыре. 

Вариабельные  области несут ответственность за связывание антигенов, тогда как константные - ответственны за различные биологические функции, например, активацию комплемента, связывание с рецепторами клеточной поверхности, перенос через плаценту..

Обе вариабельные области L и Н-цепей имеют три чрезвычайно переменных («гипервариабельных") аминокислотных  последовательности  на N  конце. Они формируют  сайт связывания антигена. 

Под действием  протеолитического фермента пепсина  молекулы иммуноглобулинов расщепляются на два фрагмента: F(ab)2  - связывающий антиген, и Fc -  кристаллизующийся. Домены Fc выполняют биологические, эффекторные функции иммуноглобулинов.

При электрофорезе сыворотки крови иммуноглобулины мигрируют во фракции гамма-глобулинов. Тест на гамма-глобулины используется для оценки количества иммуноглобулинов в крови. Иммуноглобулины  вырабатываются организмом в ответ на чужеродные вещества, такие как бактерии, вирусы и раковые клетки.

В сыворотке крови содержжатся в разных концентрациях 5 классов антител: IgA, IgG, IgM, IgE и IgD. Каждый из этих антител помогает в защите организма от конкретных инфекций и заболеваний.  При низком  уровне антител организм восприимчив к заболеваниям.

  • IgA антитела помогают в защите  тех частей тела, которые подвергаются воздействию окружающей среды. Они находятся на слизистых   носа, ушей,  желудочно-кишечного тракта и влагалища, мочеполового тракта.
  • IgG антитела обеспечивают борьбу с бактериальными и вирусными инфекциями. Вырабатыватся при повторной встрече с антигеном. Эти антитела находятся во всех жидких средах организма.
  • IgM антитела циркулируют в крови и лимфатической жидкости. Они первыми вырабатываются организмом в ответ на инфекцию и помогают иммунной системе бороться с инфекцией.
  • IgE антитела помогают в борьбе паразитами, в отсутствие  паразитов, они ответственны за аллергические реакции на пыльцу, споры, укусы насекомых. Их очень мало в сыворотке крови, все они содержатся на тучных клетках и базофилах  в легких, кожи и слизистых оболочек.
  • IgD антитела в сыворотке находится в очень небольшом проценте и точная  функция этих антител непонятна.

Тест на гамма-глобулины является диагностической процедурой, которая может помочь врачам определить проблему с тем, чтобы начать лечение. Следует отметить, что этот тест выполняется только в случае серьезных заболеваний.

Результаты определения  иммуноглобулинов выдаются через несколько дней,  нормальными значениями являются следующие: 

  • IgA : 85 - 385 мг / дл
  • IgG : 565 - 1765 мг / дл
  • IgM : 55 - 375 мг / дл
  • IgD : 8 мг / дл или меньшей
  • IgE : 4,2 - 592 мг / дл

Оценка  результатов анализа на иммуноглобулины (антитела)

Высокие и низкие значения не являются нормальными и могут быть признаком основного заболевания.

Высокие значения IgA могут быть признаком множественной миеломы, цирроза печени, хронического гепатита, ревматоидного артрита и системной красной волчанки или СКВ.

Низкие значения IgA могут быть признаком повреждения почек, некоторых  видов  лейкемии и энтеропатии.

Высокие значения IgG могут быть признаком СПИДа, рассеянного склероза и хронического гепатита. 

Низкие значения IgG могут быть признаком макроглобулинемии, нефротического синдрома  и некоторых видов  лейкемии.

Высокие значения IgM могут быть симптомом макроглобулинемии, вирусного гепатита, повреждения почек, мононуклеоза, паразитарных  инфекций и повреждения почек. 

Низкие значения IgM могут указывать на множественную  миелому, некоторые виды лейкемии и наследственные иммунные заболевания.

Высокие значения IgE могут  быть признаком астмы, паразитарных инфекций и атопического дерматита. 

Низкие значения IgE являются показателем болезни, называемой атаксия-телеангиэктазия. Это редкое заболевание, при котором нарушена функция мышц. 

Терапия гамма-глобулином

При электрофорезе белков сыворотки крови на бумаге или агаре   из-за разного соотношения молекулярная масса/заряд  белки перемещаются  с разной скоростью. Как следствие образуются фракции  альбумина, альфа - , бета- и гамма-глобулинов.   Гамма-глобулиновая фракция представлена антителами, совокупность которых называют гамма-глобулин.

Доказано, что гамма-глобулин из крови человека может использоваться   для лечения инфекций. Этот метод называется терапия гамма-глобулином. Процедура включает  введение препарата гамма-глобулина в вену или мышцу.

 

Поиск по сайту

Иммунная система, структура