Классификация иммунологических реакций. Иммунологические реакции в медицине. Проведение основного опыта

Страница 5 из 19

О специфичности иммунных реакций. Ответная реакция живых существ на различные, в том числе и патогенные, раздражители может носить специфический и неспецифический характер. Ответная реакция, свойственная только для данного раздражителя, называется специфической. А та или иная реакция, встречающаяся при воздействии самых различных раздражителей, называется неопецифической. Образование в организме антител в ответ на воздействие определенных антигенов считается строго специфической реакцией.

Исходя из того что термины «иммунный» или «иммунологический» означают высокоспецифическую способность организма реагировать на чужеродные молекулы, сегодня считается нецелесообразным говорить о специфической иммунологической реактивности или неспецифическом иммунном ответе. Следует обозначать их как неспецифические факторы защиты. Необходимо, однако, отметить, что специфичность, кроме иммунологических феноменов, свойственна и многим другим явлениям. Специфичность и неспецифичность как категории диалектического материализма должны рассматриваться в единстве и тесной взаимосвязи.

Суть специфичности всех иммунологических феноменов в конечном счете сводится к взаимодействию антигенов и антител но типу «ключ - замок». Именно сродственное соотношение позволяет каждому антигену взаимодействовать лишь с определенными чужеродными субстанциями, попадающими в организм и несущими потенциальную опасность для него. Связывание антигенов влечет за собой ряд реакций, направленных на удаление антигенов и освобождение организма от них. Для этого необходимо прежде всего образование специфических антител.

В здоровом организме в обычных условиях также постоянно содержатся (главным образом в сыворотке крови) антитела, но в таком незначительном количестве, что их явно недостаточно для эффективного связывания антигенов. Появившийся в организме антиген индуцирует антителообразование. Как говорил И. П. Павлов, здесь также патология (или патогенный фактор) создают условие для устранения последствий патологии или предупреждения воздействия патогенных факторов.

Специфическая защитная функция организма называется иммунным ответом. Условием устранения антигенов при их взаимодействии с антителами является гибель клеток, несущих эти антигены.

В основе иммунитета, повторяем, лежат антигены и антитела, а также их взаимоотношения. Антигены - макромолекулы, чужеродные для данного организма. Термин же «антитело» распространяется на группу белковых молекул известного типа, способных связать строго определенные участки и функциональные группы макромолекул антигенов. Эти белки получили название иммуноглобулинов, которые образуются из гамма-глобулинов при непосредственном участии лимфоидной ткани.

Высокая специфичность антител прежде всего заключается в том, что на антиген А вырабатываются только антитела (анти-А), которые больше ни с какими антигенами не взаимодействуют. На антиген Б тоже имеются не менее специфичные антитела - анти-Б. Таким образом, в ответ на вторжение любого чужеродного вещества в организме вырабатываются антитела именно против этого вещества.

Каждый организм располагает разнообразным набором различных антител и способен формировать антитела к антигенам практически любой специфичности. В настоящее время в иммунологии известны несколько форм специфических реакций, из которых и складывается иммунологическая реактивность: выработка антител, гиперчувствительность немедленного типа, гиперчувствительность замедленного типа, иммунологическая память, иммунологическая толерантность, идиотип - антиидиотипическое взаимодействие.

Своеобразное место занимают недавно открытые механизмы иммунологического надзора. Эти феномены относятся к категории первичного распознавания «своего» и «чужого», приводящего к торможению размножения генетически чужеродных клеток. Дальнейшие иммунологические реакции ведут к отторжению чужеродного.

Итак, антигенами называются вещества, которые стимулируют ту или иную форму специфического иммунного ответа. Исходя из формулировки иммунитета как способа защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетической чужеродности, понятие «антиген» может быть сформулировано так: антигены - все те вещества, которые несут признаки генетической чужеродности и при введении в организм вызывают развитие- специфических иммунологических реакций.

Антигенность присуща белкам, многим сложным полисахаридам, липополисахаридам, полипептидам, а также некоторым искусственным высокополимерным соединениям. Антиген характеризуют следующие черты: чужеродность, иммуногенность, специфичность. Чужеродность - неотделимое от антигена понятие. Антигены нередко бывают эндогенного происхождения и могут образоваться даже в здоровом организме. Так, например, в последнее время выявлено свыше 30 антигенов только в семенной жидкости, способных вызывать образование антител. Среди них имеются специфические и неспецифические антигены. Нередко появление антител против этих антигенов может вызвать серьезные осложнения.

Антиспермиальные антитела являются причиной нарушения сперматогенеза в любой его стадии. В обычных условиях эти клетки изолированы от иммуно-реагирующих систем человеческого организма гематотестикулярным барьером. Нарушение этого барьера вследствие травмы, хирургического вмешательства, инфекции может вызвать аутоиммунизацию с последующим бесплодием. Кстати, частота иммунологических форм бесплодия колеблется в очень широких пределах.

Патологическая специфичность - понятие, возникшее в связи с поисками антигенов, свойственных патологически измененным тканям. Сюда входят «ожоговые», «лучевые», «раковые» и другие антигены, обнаруженные при ожоговой, лучевой болезнях, раке и др.
В каждой молекуле иммуноглобулина имеется по меньшей мере 2 пары тяжелых и легких полипептидных цепей. Один конец из этих тяжелых и легких цепей является изменчивой частью, а остальная цепь - постоянная. Изменчивая часть для каждого вида антител - разная. Именно эта система соединяется с одним из антигенов специального вида. Постоянная часть антитела определяет его физико-химические свойства, подвижность в тканях, фиксацию в них, соединение с комплементом, проникновение антител через оболочку и другие биологические свойства.
У животных и, возможно, человека только около 1000 генов обладает секретом образования различных Т-лимфоцитов и антител. Антитела в основном образуются из гамма-глобулинов при непосредственном участии В-лимфоцитов. Считают, что имеется 3 вида антител: иммунные, или защитные, агрессивные и антитела-свидетели.

По современным представлениям, существует пять видов антител. Каждый из них имеет свои особенности. Среди них очень важное значение имеет иммуноглобулин Г, составляющий 75% всех антител здорового человека. Иммуноглобулин Е содержится в организме в небольшом количестве, но его значение особенно велико при аллергических реакциях. Большинство антител, которые образуются при первичной ответной реакции, относится к иммуноглобулинам М. Эти антитела имеют 10 рецепторов и потому весьма активны.

Когда-то иммунологи считали, что все проявления иммунитета связаны с антителами и поэтому необходимо было как можно больше знать о свойствах антител. Не случайно большинство теорий иммунитета было связано с изучением образования и природы антител. Да и по сегодняшним представлениям антитела играют крайне важную роль в иммунологических реакциях.
Дальнейшее развитие иммунологии показало, что многие ее аспекты не имеют непосредственного отношения к антителам и противомикробному иммунитету.

Теперь мы знаем, что минимум около 1 млн. различных Т-лимфоцитов и в таком же количестве В-лимфоцитов заранее подготовлены и способны при их активизации соответствующими антигенами подготовить специализированные антитела. Каждый из этих лимфоцитов может приготовить одно антитело (или одного вида Т-клетки). Только тот особый антиген, который может войти в реакцию с данной клеткой, повышает ее активность. Но как только специальный лимфоцит подвергается активации специфическим антигеном, он начинает интенсивно размножаться и создает огромное количество подобных себе лимфоцитов.

Антитела, выделяемые В-лимфоцитами, с кровью разносятся по всему организму. Активизированные Т-лимфоцитами клетки высвобождаются сначала в лимфу, которая поставляет их в кровь, а затем циркулируют по всему организму. Потом они опять возвращаются в лимфу и таким путем могут циркулировать месяцами, а иногда и годами.

Распознав антиген, Т-лимфоциты включаются в реакции макрофагов. Макрофаги же после разделения антигенов на их коллоидные части инициативу отдают В-лимфоцитам. Сегодня установлено наличие особых рецепторов, распознающих антигены, выявлены механизмы активации Т- и В-лимфоцитов и их популяций. Со временем В-лимфоциты превращаются

в фабрику воспроизведения антител. Когда иммунная реакция доходит до своего апогея и выявляется опасность осложнений от ее развития, в работу включаются Т-лимфоциты - супрессоры, осуществляющие регуляцию (подавление иммунного ответа).

Для выполнения этих сложнейших функций антигены и антитела снабжены очень сложными механизмами.
Молекулы антигена поливалентны. Имеющиеся на их поверхности многочисленные рецепторы дают им возможность одновременно соединяться с некоторыми молекулами антител. Антитела же состоят из двух компонентов - нативного белка коллоидного типа и детерминантной группы. Специфичность антител определяется последовательностью перемещения на поверхности белка детерминантной группы (глобулина), аминокислот и полисахаридов. К настоящему времени в иммунологии накопилось достаточно фактического материала, свидетельствующего о возможности стимуляции антителообразования и иммуногенеза вообще целым рядом неспецифических веществ, объединяющихся под общим названием «адъюванты». На основании литературных и наших данных большое место среди них принадлежит солям и соединениям различных микроэлементов.

Взаимодействие антигена с антителом тоже имеет сложный механизм. Предполагают, что информация для образования антител генетически обусловлена, она содержится внутри клетки и связана с рибонуклеиновой кислотой. Однако взаимодействие антигенов с антителами не всегда заканчивается благополучно для организма и не всегда ведет к устранению действия антигена. В ряде случаев такое взаимодействие приводит к тяжелым осложнениям иммунитета в виде развития коллоидоклазического шока и др.

В механизме повреждения антител на клеточном уровне в последнее время особое место отводится нарушению проницаемости клеточной мембраны с образованием там так называемой функциональной дыры под воздействием антител и комплемента. Через эту «дыру» в клетку свободно поступают ионы Na+, K+, вследствие чего внутри клетки повышается осмотическое давление, привлекающее туда воду. Набухание клетки приводит к еще большему увеличению размера «дыры» в клеточной мембране. Через нее в клетку начинают проникать молекулы все больших размеров, что ведет к усугублению патологического процесса.

Теоретические основы иммунохимического анализа (ИХА) опираются на современную иммунохимию, знание физико-химических закономерностей иммунных реакций, а также основные принципы аналитической химии.
Иммунохимический анализ - метод определения веществ, основанный на использовании высокоспецифической и высокочувствительной реакции обратимого связывания антигена (Аг) со специфическими антителами (Ат):
(2.41)
(2.42)
где Ат (антитела) - защитные белки, вырабатываемые организмом в ответ на введение чужеродных веществ с характерными химическими группировками; Кхи Кл- константы скорости образования и диссоциации иммунного комплекса Аг-Ат состава 1:1.
Антитела - специфические белки крови (иммуноглобулины), вырабатываемые организмом позвоночного животного или человека в ответ на введение чужеродных веществ. Эта реакция является защитной реакцией организма (проявлением иммунитета). Ат - наиболее универсальные биологические реагенты, которые могут обеспечить высокую селективность действия. По своему составу антитела являются гликопротеинами. Организм вырабатывает антитела против чужеродных антигенов, которые связываются с Аг и выводятся из организма в виде иммунных комплексов.
Антигены - вещества, которые индуцируют образование антител. Таким образом, организм защищается от веществ, попадающих в организм и несущих признаки генетической чужеродности. К антигенам относятся как высокомолекулярные соединения, такие как белки, полисахариды, липосахарцды, нуклеиновые кислоты (и в очищенном виде, и в виде компонентов различных биологических структур - клеток, тканей, вирусов и т.д.), так и различные низкомолекулярные соединения, многие из которых как раз и относятся к токсичным соединениям (например, пестициды).

Антитела можно получить практически к любому веществу. Низкомолекулярные вещества (молекулярная масса менее 1000 Да) не обладают антигенными свойствами, т.е. при попадании в организм не вызывают иммунного ответа и образования Ат. Для того чтобы стимулировать иммунный отклик, такие соединения должны быть ковалентно соединены с крупными молекулами (обычно белками), при этом получаются конъюгаты, которые используются для иммунизации животных. Вещества, которые сами по себе не вызывают иммунного ответа, но будучи конъюгированы с носителем, обладают способностью стимулировать синтез Ат против них, называются гап- тенами.
В качестве гаптенов могут выступать самые разнообразные органические соединения. С практической точки зрения важными являются стероидные и пептидные гормоны, широкий круг лекарственных соединений, пестициды, продукты промышленного органического синтеза, обладающие токсичным и аллергенным действием.
В настоящее время синтезированы высокомолекулярные соединения, не имеющие аналогов в природе, которые обладают способностью вызывать образование Ат (например, полимеры поливинил- пиридина с боковыми функциональными группами). Такие вещества получили название искусственных антигенов.
В принципе, иммунная реакция является обратимой и описывается теми же кинетическими и термодинамическими параметрами, что и любой процесс комплексообразования, в частности соответствующей константой - константой образования комплекса (Кл):
(2.43)
Как в живом организме, так ивне его Ат способны образовывать иммунные комплексы Аг-Ат преимущественно с комплементарным Аг, несмотря на присутствие большого числа других компонентов анализируемой пробы.
Первая стадия [уравнение (2.41)] иммунной реакции характеризует взаимодействие активного центра антител с антигенной детерминантой - эпитопом (т.е. участком антигена с определенными функциональными группами), вторая [уравнение (2.42)] - образование комплексов сложного состава, состоящих из разного количества молекул Аг и Ат. Распознавание чужеродных субстанций и специфическое реагирование на них выражается в нейтрализации, разрушении и выведении антигенов за счет образования белковых комплексов - это сущность иммунологических реакций.
Первоначально методы иммунохимического анализа были основаны на использовании преимущественно второй стадии, связанной с образованием видимого преципитата (осадка) или, например, с аг-
глютинацией эритроцитов. Для визуальной регистрации процесса преципитации необходимы высокие концентрации компонентов и длительное время проведения реакции. Процесс носит качественный характер и не позволяет достичь необходимой чувствительности определений. Кроме того, преципитация непригодна для определения многих соединений (например, гормонов, лекарственных соединений, пестицидов).
Использовать первую стадию для анализа стало возможным тогда, когда в один из компонентов системы ввели маркер (метку), который легко детектируется каким-либо физическим методом. Тогда реакция описывается следующим образом:
(2.44а)
где Ат* - меченое антитело.
Отделив продукты реакции (2.44а) от исходных компонентов, можно найти концентрацию Аг-Ат* и по соответствующему градуировочному графику рассчитать содержание, например, Аг. При фиксированной концентрации антител равновесное отношение концентраций свободного и связанного антигена [Аг ]/ [Аг-Ат *] зависит от его общей концентрации ([Аг] + [Аг-Ат]). Это соотношение лежит в основе любого варианта иммунохимического анализа и позволяет определять неизвестную концентрацию антигена.
Весьма удобными для этих целей оказались такие «метящие» агенты, как радионуклиды, ферменты, флуоресцентные или хемилюминесцентные соединения, парамагнитные соединения, ионы металлов, бактериофаги, использование которых дало возможность увеличить чувствительность иммунохимияеских методов в миллионы раз, а время определения Аг уменьшить до нескольких часов.
Многообразие меток определило и различие методов детекции образующихся комплексов, а также способов разделения комплексов и исходных веществ. Для выявления и количественного определения различных по природе биологически активных веществ в рассматриваемых вариантах анализа используются иммунологические принципы.
Несомненными достоинствами иммунохимических методов анализа являются высокая чувствительность и селективность, простота и экспрессность проводимых определений, возможность использования их вне лабораторных условий, несложная пробоподготовка и возможность автоматизации используемых процессов. Большинство иммунохимических методов не требует дорогостоящей аппаратуры, поскольку контроль за процессом образования иммунных комплексов основан на фотометрическом, флуориметрическом, люминесцентном или электрохимическом детектировании. Полуколичес-
таенную оценку можно проводить визуально, что позволяет разрабатывать диагностические иммунные тест-системы для экспрессного определения биологически активных соединений.
Следует отметить, что узкая специфичность И ХА в отдельных случаях может быть недостатком таких методов. К недостаткам можно отнести и возможность влияния матричных компонентов в определенных случаях.
Иммунологическая специфичность. Антитела, образующиеся в ответ на введение в организмы высших животных и человека генетически чужеродных веществ - антигенов, специфически взаимодействуют именно с этими антигенами, несмотря на присутствие множества других молекул. Уникальная специфичность и высокая чувствительность иммунохимических взаимодействий реализуется не только в организме (in vivo), но и, например, в пробирке (in vitro). Это и явилось причиной использования антител в качестве селективных биореагентов. Даже простейшие их молекулы имеют сложное строение. Схематически структура антител представлена на рис. 2.12.
Общей структурной единицей всех антител является комплекс из четырех полипептидных цепей - двух идентичных между собой лег-


Рис. 2.12. Схематичное изображение строения антител:
V - вариабельный участок, находящийся в N-концевой области полипептидной цепи; С - постоянный участок, расположенный в С-концевой области

ких цепей с молекулярной массой 20-25 тыс. каждая и двух идентичных тяжелых с молекулярной массой 50-55 тыс. Легкие цепи содержат около 220 аминокислот, тяжелые - 440-700 аминокислотных остатков.
Каждая из легких цепей прочно соединена с участками тяжелых цепей благодаря межцепочечным дисульфидным связям и множеству слабых гидрофобных, электростатических и других межатомных взаимодействий. Аналогичные связи существуют и между свободными участками тяжелых цепей. Структура такого комплекса напоминает латинскую букву «Y». В любой молекуле Ат обе легкие цепи, как и тяжелые, всегда идентичны друг другу и состоят из двух участков: вариабельного (V), находящегося в N-конце вой области полипептидной цепи, и постоянного (С), расположенного в С-кон- цевой области. Тяжелые цепи разных классов Ат имеют существенные различия в строении, тогда как легкие, являются общими для всех антител. Отличительные особенности между специфическими молекулами Ат выявляются только в пределах вариабельной области. Это связано с тем, что именно здесь локализованы аминокислотные остатки, которые участвуют в формировании активного центра молекулы Ат (антидетерминанты).
Начиная с 1964 г. Ат принято называть иммуноглобулинами. Была выявлена неоднородность иммуноглобулинов, что позволило выделить пять их основных классов - иммуноглобулины G (IgG), М (IgM), A (IgA), D (IgD) и Е (IgE).
Основная часть Ат состоит из мономерных белков с молекулярной массой 150 тыс. Да, получивших название IgG. Они являются в настоящее время наиболее изученным классом Ат. Концентрация IgG по сравнению с другими классами Ат в сыворотке крови особенно высокая и может составлять в среднем 12 г/мл.
К классу IgM относятся Ат с высокой молекулярной массой (900 тыс. Да) и высоким содержанием углеводов. Макромолекулы IgM включают преимущественно 5 мономерных субъединиц, связанных друг с другом дисульфидными связями. Концентрация Ат этого класса составляет примерно 10% от общего количества иммуноглобулинов.
Следующий класс иммуноглобулинов (IgA) также характеризуется высоким содержанием углеводов и встречается в большом количестве в секреторных жидкостях (слюна, слезы, молоко и т.д.). Биологическая функция IgA заключается в основном в местной защите слизистых оболочек от различных инфекций.
Концентрация IgD, являющихся мономерами, в сыворотке крови достигает в среднем 30 мг/л, 75% присутствует в плазме крови. Биологическая роль IgD до конца не выяснена, но установлено, что они выполняют роль рецепторов В-лимфоцитов.
Имуноглобулины Е термолабильны, представлены мономерами и принимают участие в протекании аллергических реакций. В норме концентрация IgE в сыворотке крови составляет в среднем 0,25 мг/мл. При аллергических же заболеваниях их содержание возрастает до 1,6 мг/мл.
Валентность молекулы Ат определяется числом антидетерминант. В молекуле IgG находятся, например, два идентичных антигенсвя- зывающих участка, поэтому такие Ат являются бивалентными.
Образование специфического комплекса Аг-Ат обеспечивается следующими связями: неполярное (гидрофобное) связывание, которое возрастает с
повышением температуры; ионные (кулоновские) взаимодействия; ван-дер-ваальсовы взаимодействия, действующие на малом
расстоянии; водородные связи; стерические силы отталкивания.
Считают, что наиболее существенную роль играют силы гидрофобного взаимодействия. Неполярное связывание возникает в результате стремления гидрофобных групп в водном растворе к ассоциации друг с другом, что сопровождается стабилизацией всей системы (уменьшением ее свободной энергии при одновременном увеличении энтропии).
Меньший вклад в связывание Аг с активным центром Ат вносят водородные и ионные взаимодействия. Водородные связи образуются при взаимодействии атома водорода, ковалентно связанного с каким-либо отрицательно заряженным атомом, с неподеленной парой электронов другого отрицательно заряженного атома. В реакции Аг с Ат в качестве таких групп обычно выступают аминогруппы и гидроксильные группы. Электростатические силы возникают при взаимодействии сильно заряженных ионизированных групп, таких как ионизированная аминогруппа (-NH3+) и ионизированная карбоксильная группа (-СОО).
Важным моментом в образовании прочных специфических комплексов является наличие множественных контактов, позволяющих, несмотря на слабость отдельных единичных взаимодействий, прочно удерживать Аг в антигенсвязывающей области активного центра Ат. Один и тот же Аг могут узнавать антитела, имеющие комплементарные ему структуры, но несколько отличающиеся по составу аминокислотных остатков в антигенсвязывающем центре. Химическая и пространственная комплементарность Ат обусловлена, с одной стороны, взаимодействием электронных облаков реагирующих химических групп, а с другой стороны - стерическими силами отталкивания. Кроме того, антигенсвязывающий центр молекулы Ат обла

дает в определенной степени способностью связывать антигены, отличные по структуре от основного. В этом случае в связывании принимает участие и часть общих аминокислотных остатков в анти- генсвязывающих центрах, отличающихся по своей локализации и природе. Совокупность указанных взаимодействий, накладывающихся друг на друга, определяет чрезвычайно сложный характер процессов, протекающих в комплексе Аг-Ат.
С количественной стороны прочность взаимодействия Аг-Ат характеризуется аффинностью, которая обусловлена связями между отдельными антидетерминантами и комплементарными детерминантами антигенов (или гаптенов).
Равновесная константа образования иммунокомплекса (Ка) также отражает специфичность и прочность связывания Аг-Ат (изменение свободной энергии системы при комплексообразовании):
(2.446)
(2.45)
Величина константы образования иммунных комплексов обычно составляет 106-1011 М*1, что соответствует изменению свободной энергии связывания в области -(24+52) кДж/моль. Если константа равновесия процесса комплексообразования больше 108, то антитела считаются высокоаффинными.
Если одна и та же популяция антител взаимодействует с двумя различными антигенами Аг, и Аг2 с константами комплексообразования Кх и К2, причем Кх » Kv то говорят, что данные антитела являются высокоспецифичными по отношению к Аг, и менее специфичными - к Аг2.
Совокупность всех этих факторов обеспечивает высокую устойчивость образующихся комплексов Аг-Ат и обусловливает способность Ат избирательно взаимодействовать только с определенным видом Аг (авидность). Именно эти свойства позволяют антителам участвовать лишь в определенных реакциях и выступать в этих случаях в роли аналитических реагентов. Их связывание с соответствующими антигенами прочнее и специфичнее, чем связывание большинства ферментов с субстратами. Часто они настолько селективны, что по-разному реагируют на два штамма одного и того же микроорганизма.
Поли- и моноклональные антитела. Поликлональными Ат являются антитела, вырабатываемые В-лимфоцитами животных в ответ на введение в организм чужеродных веществ. Такие Ат выделяют из сыворотки крови иммунизированных животных (антисыворотки),
и они представляют собой белки класса иммуноглобулинов, которые гетерогенны по своим физико-химическим свойствам - специфичности и аффинности. Поликлональные антисыворотки получают при иммунизации кроликов или овец. Антисыворотка, полученная таким образом, представляет собой смесь разных Ат в произвольных соотношениях. Это не позволяет в больших количествах нарабатывать стандартный препарат Ат.
Моноклональные Ат получают с помощью иммунной системы мышей и дальнейшего применения гибридомных технологий. Моноклональные Ат одинаковы по физико-химическим свойствам и специфичности. Такие Ат обеспечивают очень высокую специфичность и чувствительность, обусловленные тем, что клоны, дающие перекрестные реакции, отбрасывают на ранних стадиях скрининга. Моноклональные Ат могут быть наработаны гибридомными клетками в неограниченном количестве, что зависит лишь от времени жизни клетки.
Получение поликлональных Ат проще, быстрее и дешевле, поэтому на первом этапе исследования обычно используют поликлональные Ат. Полученные антисыворотки характеризуются концентрацией Ат, титром, эффективностью и специфичностью связывания с Аг.
Титр поликлональных Ат определяют как конечное разведение антисыворотки, которое еще позволяет связываться с Ат определенному количеству меченого Аг (обычно это 50%). Титр может достигать значений 1/10 000-1/100 000. Чем больше титр, тем меньшее количество антисыворотки необходимо для проведения ИХА.
В последнее десятилетие проявляется все больший интерес к новому классу материалов - полимерам с молекулярными отпечатками, что связано с наличием в их составе высокоспецифичных центров связывания, комплементарных по размеру, форме, структуре и физико-химическим свойствам определенным органическим молекулам. Такие полимеры получают полимеризацией специальных мономеров в присутствии определяемого вещества. Затем это соединение удаляют. Получающиеся полимеры содержат полости, способные специфически включать в себя именно то вещество, которое использовали для получения полимера с молекулярными отпечатками. Такие полимеры называют иногда синтетическими антителами.
Как следует из вышесказанного, Ат достаточно доступны, могут выступать как природный инструмент распознавания и выделения анализируемого соединения. Для проведения иммуноанализа требуются такие малые количества Ат, что антисыворотки, полученной от одного кролика, достаточно для проведения более чем 5 млн проб.
Антигены и гаптены. Антигены - это чужеродные агенты (клетки, вещества), которые при попадании в организм высших животных и человека способны, с одной стороны, вызывать иммунный ответ за счет образования специфичных Ат, а с другой стороны, образовывать иммунный комплекс и выводиться из организма.
Молекулы антигена имеют многочисленные детерминанты-эпитопы, именно к ним и вырабатываются специфические Ат. Антигены также характеризуются определенным строением активного центра. Способность избирательно реагировать с Ат определяет специфичность антигена, а способность вызывать иммунный ответ - характеризует его иммуногенность. Специфичность Аг выражается в том, насколько точно антигенная детерминанта вписывается в активный антигенсвязывающий центр антитела (антидетерминанты) и определяется набором детерминант, от числа которых зависит валентность Аг. Обычно, чем больше молекула Аг, тем выше его валентность. Характер связей зависит от количества детерминант (активных центров), которые имеет каждый конкретный антиген - их может быть две, три или шесть. Как правило, антигены, имеющие большую молекулярную массу, обладают большим количеством детерминант, поэтому они поливалентны.
Низкомолекулярные вещества (с молекулярной массой менее 1000), как правило, не обладают антигенными свойствами. Они могут проявлять специфичность, так как способны представлять собой отдельную антигенную детерминанту, но не обладают иммуно- генностью. Однако к этому классу веществ относится большинство лекарственных препаратов, гормонов, олигосахариды и олигонуклеотиды, а также различные экотоксиканты), поэтому необходимость их определения очевидна. Для того чтобы стимулировать иммунный ответ, такие вещества - гаптены - ковалентно связывают с молекулами белка (альбумином сыворотки крови человека, овальбумином, тироглобулином, бычьим сывороточным альбумином или синтетическим пептидом типа полилизина) и полученным конъюгатом иммунизируют животных. Такие соединения (конъюгаты) уже обладают способностью вызывать иммунный ответ.
В основе взаимодействия Аг (и гаптенов), перекрестно реагирующих с Ат, лежит структурное подобие или полное сходство с детерминантами специфического Аг. Комплементарная специфичность Аг обычно выше, чем перекрестно реагирующего структурного аналога.
Многие гаптены, входящие в состав модифицированных Аг, даже меньше отдельной детерминанты, но представляют собой иммуно- доминантную часть целой детерминанты, которая может включать также участок белковой молекулы-носителя или фрагмент химического вещества, с помощью которого осуществляется превращение гаптена в Аг (например, прикрепление гаптена к белку).

Основой любого иммунологического метода является искусственное воспроизведение реакции Аг-Ат в исследуемой пробе. При этом возможны два способа выполнения реакции: в пробу предположительно содержащую Ат, вводят искусственно полученные специфичные к ним Аг и затем определяют наличие иммунного комплекса; в пробу предположительно содержащую Аг, вводят искусственно полученные специфичные к ним Ат и затем определяют наличие иммунного комплекса.
При проведении таких реакций осуществляется принцип взаимодействия «ключ-замок», тогда можно определить тот или другой компонент соответствующих иммунологических реакций (рис. 2.13). Таким образом, можно выявить наличие, например, антигенов в объектах окружающей среды.

Рис. 2.13. Принцип взаимодействия компонентов иммунологических
реакций «ключ-замок»

Существующие методы иммунохимического анализа (ИХА) можно разделить на несколько групп.
К первой группе относятся методы анализа, основанные на взаимодействии Аг и Ат, результаты которого определяются непосредственно - визуально или с помощью приборной регистрации. Это методы преципитации и агглютинации в различных вариантах.
Ко второй группе относятся индикаторные методы с использованием специально приготовленных меченых молекул Ат или Аг, которые являются индикаторами (маркерами) образующихся иммунных комплексов.
Третью группу методов составляют методы, основанные на использовании иммуносенсоров, являющихся разновидностью биосенсоров.

1.1. ФОРМЫ ИММУНИТЕТА

Специфический иммунный ответ развивается в организме параллельно с развитием инфекции или после вакцинации и приводит к формированию ряда специфических эффекторных механизмов противоинфекционной защиты:

1. Гуморальный иммунный ответ (В–лимфоцит);
2. Клеточный иммунный ответ (Т–лимфоцит);
3. Иммунологическая память (Т– и В–лимфоциты);
4. Иммунологическая толерантность.

К этим механизмам относятся эффекторные молекулы (антитела) и эффекторные клетки (Т–лимфоциты и макрофаги) иммунной системы.

Гуморальные иммунные реакции

В гуморальных иммунных реакциях участвуют три клеточных типа: макрофаги (Аг–представляющие клетки), Т–хелперы и В–лимфоциты.

Аг–представляющие клетки фагоцитируют микроорганизм и перерабатывают его, расщепляя на фрагменты (процессинг Аг). Фрагменты Аг выставляются на поверхности Аг–представляющей клетки вместе с молекулой МНС. Комплекс «Аг–молекула МНС класса II» предъявляется Т–хелперу. Распознавание комплекса Т–хелпером стимулирует секрецию ИЛ–1 макрофагами.

Т–хелпер под действием ИЛ–1 синтезирует ИЛ–2 и рецепторы к ИЛ–2; последний стимулирует пролиферацию Т–хелперов, а также ЦТЛ. Таким образом, после взаимодействия с Аг–представляющей клеткой Т–хелпер приобретает способность отвечать на действие ИЛ–2 бурным размножением. Биологический смысл этого явления состоит в накоплении Т–хелперов, обеспечивающих образование в лимфоидных органах необходимого пула плазматических клеток, вырабатывающих АТ к данному Аг.

В–лимфоцит. Активация В–лимфоцита предполагает прямое взаимодействие Аг с молекулой Ig на поверхности В–клетки. В этом случае сам В–лимфоцит перерабатывает Аг и представляет его фрагмент в связи с молекулой МНС II на своей поверхности. Этот комплекс распознает Т–хелпер, отобранный при помощи того же Аг. Узнавание рецептором Т–хелпера комплекса Аг–молекула МНС класса II на поверхности В–лимфоцита приводит к секреции Т–хелпером ИЛ–2, ИЛ–4, ИЛ–5, ИЛ–6, под действием которых В–клетка размножается, образуя клон плазматических клеток (плазмоцитов). Плазмоциты синтезируют антитела. Часть зрелых В–лимфоцитов после антигензависимой дифференцировки циркулируют в организме в виде клеток памяти.

Антитела, специфически взаимодействуя с антигенными детерминантами (эпитопами) на поверхности микроорганизмов, образуют с ними иммунные комплексы, что ведет к активации мембраноатакующего комплекса системы комплемента и лизису микробных клеток. Кроме того, иммунные комплексы, включающие микроорганизмы и специфические антитела, быстрее и легче захватываются фагоцитирующими клетками организма при участии Fc–рецепторов. При этом ускоряется и облегчается внутриклеточная гибель и переваривание. Защитная роль антител в антитоксическом иммунитете определяется также их способностью нейтрализовать токсины. Секреторные иммуноглобулины класса А обеспечивают местный специфический иммунитет слизистых оболочек, препятствуя прикреплению и проникновению патогенных микроорганизмов.

Рис. 1. Гуморальный иммунный ответ.
В результате кооперации макрофагов, Т–хелперов и В–лимфоцитов и дальнейшей дифференцировки
В–лимфоцитов в плазматические клетки, последние продуцируют антитела, которые нейтрализуют антиген.

Клеточные иммунные реакции

В очаге иммунного воспаления Т–эффекторы ГЗТ, активированные при контакте с микробными антигенами, продуцируют лимфокины, индуцирующие микробоцидные механизмы фагоцитов. В результате усиливается внутриклеточная гибель захваченных фагоцитами возбудителей.

Другой механизм гибели зараженных клеток носит название антителозависимой цитотоксичности (АЗЦТ). Он заключается в распознавании микробных антигенов на мембране зараженной клетки–»мишени» антителами, адсорбированными на Fc–рецепторах NK–клеток или макрофагов. При этом цитотоксичность является результатом действия лизосомных ферментов и других продуктов секреции данных клеток.

Рис. 2. Клеточный иммунный ответ опосредован активированными
Т–хелперами макрофагами и другими фагоцитирующими клетками, а также цитотоксическими Т–лимфацитами.

Иммунологическая память

Иммунологическая память – способность организма отвечать на повторное введение антигена иммунной реакцией, характеризующейся большей силой и более быстрым развитием.

Клетки иммунологической памяти – долгоживущие Т– и В–лимфоциты, сохраняющие многие годы способность реагировать на повторное введение антигена, так как вырабатываются рецепторы к этому антигену. Иммунологическая память проявляется как ускоренный специфический ответ на повторное введение антигена.

Иммунологическая память к антигенным компонентам окружающей среды лежит в основе аллергических заболеваний, а к резус–антигену (возникает при резус–несовместимости беременности) – в основе гемолитической болезни новорожденных. Феномен иммунологической памяти используется в практике вакцинации людей.

Иммунологическая толерантность

Иммунологическая толерантность – явление, противоположное иммунному ответу и иммунологической памяти, проявляющееся в том, что на введение антигена вместо выработки иммунитета в организме развивается ареактивность, инертность, отсутствие ответа на антиген.

Иммунный ответ против собственных тканей организма в нормальных условиях не развивается, т.е. иммунная система толерантна к подавляющему большинству Аг тканей организма (аутоантигены). Искусственная толерантность к чужеродным Аг может быть вызвана иммунизацией по определенной схеме (например, толерантность «низкой дозы» – дробное введение Аг в возрастающих количествах или толерантность «высокой дозы» – однократное введение Аг в высокой дозе).

1.2. ВИДЫ ИММУНИТЕТА

Многообразие систем защиты организма позволяют человеку оставаться невосприимчивым к действию инфекционных агентов.

Видовой иммунитет (врожденный) – генетически закрепленная невосприимчивость присущая каждому виду. Например, человек никогда не заболевает чумой крупного рогатого скота. Крысы резистентны к дифтерийному токсину.

Приобретенный иммунитет формируется в течение жизни индивидуума и не передается по наследству; может быть естественным и искусственным, активным и пассивным.

Естественно приобретенный иммунитет (активный) развивается после перенесенного инфекционного заболевания, протекавшего в клинически выраженной форме, либо после скрытых контактов с микробными Аг (так называемая бытовая иммунизация). В зависимости от свойств возбудителя и состояния иммунной системы организма невосприимчивость может быть пожизненной (например, после кори), длительной (после брюшного тифа) или сравнительно кратковременной (после гриппа).

Инфекционный (нестерильный) иммунитет – особая форма приобретенной невосприимчивости; не является следствием перенесенной инфекции, обусловлен наличием инфекционного агента в организме. Невосприимчивость исчезает сразу после элиминации возбудителя из организма (например, туберкулез; вероятно, малярия).

Естественный пассивный иммунитет связан с переносом IgG от матери к плоду через плаценту (передача по вертикали) или с грудным молоком (SIgA) новорожденному. Это обеспечивает устойчивость новорожденного ко многим возбудителям в течение некоторого, обычно индивидуально варьирующего срока.

Искусственно приобретенный иммунитет. Состояние невосприимчивости развивается в результате вакцинации, серопрофилактики (введение сыворотки) и других манипуляций.

Активно приобретенный иммунитет развивается после иммунизации ослабленными или убитыми микроорганизмами либо их антигенами. В обоих случаях организм активно участвует в создании невосприимчивости, отвечая развитием иммунного ответа и формированием пула клеток памяти.

Пассивно приобретенный иммунитет достигается введением готовых АТ или, реже, сенсибилизированных лимфоцитов. В таких ситуациях иммунная система реагирует пассивно, не участвуя в своевременном развитии соответствующих иммунных реакций.

Иммунитет может формироваться против микроорганизмов, их токсинов, вирусов, антигенов опухолей. В этих случаях иммунитет называют антимикробным, антитоксическим, антивирусным, противоопухолевым соответственно. При трансплантации несовместимых тканей возникает трансплантационный иммунитет (реакция отторжения трансплантата).

Поступление в организм антигена через дыхательные пути, пищеварительный тракт и другие участки слизистых поверхностей и кожи нередко обуславливает развитие выраженной локальной иммунной реакции. В таких случаях речь идет о местном иммунитете.

1.3. РЕГУЛЯЦИЯ ИММУННОГО ОТВЕТА

Интенсивность и продолжительность иммунного ответа контролируется и регулируется при участии ряда механизмов обратной связи на генетическом, клеточном и организменном уровнях.

Генетический контроль иммунного ответа связан с наличием конкретных генов, контролирующих синтез и выход специфических рецепторов на поверхность иммунокомпетентных клеток, что непосредственно влияет на уровень представления и распознавания антигена.

Иммунная система представляет собой комплекс взаимодействующих клеток, связанных между собой внутренними регуляторными связями посредством цитокинов.

На уровне организма осуществляется взаимодействие нервной, эндокринной и иммунной систем, иммунный ответ контролируется и регулируется нейрогуморальными механизмами, среди которых ведущую роль играют кортикостероидные гормоны, подавляющие процессы пролиферации, дифференцировки и миграции лимфоидных клеток и ингибирующие биосинтез интерлейкинов.

Воспаление – сумма защитно–адаптивных реакций, развивающихся в тканях при их повреждении; впоследствии они могут полностью восстанавливать свою структуру и функции либо в них формируются стойкие дефекты. Хорошо известны классические признаки, характеризующие острое воспаление: покраснение, отек, боль, локальное повышение температуры и нарушение функций органа или ткани. Если интенсивность острой реакции оказывается недостаточной для элиминации возбудителя, то она меняет свои характеристики и принимает хроническое течение.

С позиции защиты от патогенов большинство системных реакций острого воспаления резко изменяет лимфо– и кровообращение в очаге. Вазодилатация и повышение проницаемости капилляров облегчает выход из просвета капилляров больших молекул (например, компонентов комплемента) и полиморфонуклеаров. Весьма важным фактором является снижение рН в воспаленных тканях, обусловленное преимущественно секрецией молочной кислоты фагоцитами. Снижение рН оказывает губительное действие на бактерии, повышает микробицидную активность низкомолекулярных органических кислот и снижает резистентность к действию антимикробных химиопрепаратов.

Любое инфекционное воспаление начинается с запуска комплементарного каскада и активации свертывающей системы, многие компоненты которых известны как медиаторы воспалительных реакций.

Реакции агглютинации
В этих реакциях принимают участие антигены в виде частиц (микробные клетки, эритроциты и другие корпускулярные антигены), которые склеиваются антителами и выпадают в осадок.
Для постановки реакции агглютинации (РА) необходимы три компонента: 1) антиген (агглютиноген); 2) антитело (агглютинин) и 3) электролит (изотонический раствор натрия хлорида).
Аг + АТ + электролит = агглютинат

1. Постановка ориентировочной реакции агглютинации (РА ) на стекле с целью идентификации бактерий кишечной группы.

Рис. 2. РА на стекле.

На предметное стекло наносят каплями:

1 -ая капля: - агглютинирующая сыворотка к возбудителям дизентерии;
2 -ая капля: - агглютинирующая сыворотка к возбудителям брюшного тифа;
3 -ья капля: - физиологический раствор (контроль).
Добавляют в каждую каплю исследуемую чистую культуру бактерий . Перемешивают.

Примечание : положительный результат - наличие хлопьев агглютината,
отрицательный - отсутствие хлопьев агглютината
Заключение: Исследуемые бактерии являются возбудителями брюшного тифа.

2. Учет результатов РНГА , поставленной с целью обнаружения ботулотоксина.

Возбудитель ботулизма - Clostridium botulinum вырабатывает токсины семи сероваров (А, B, C, D, E, F, G), однако чаще других встречаются серовары А, В, Е. Все токсины отличаются по антигенным свойствам и могут быть дифференцированы в реакциях типоспецифическими сыворотками . Для этой цели можно поставить реакцию пассивной (непрямой) гемагглютинации с сывороткой больного, в которой предполагается наличие токсина, и эритроцитами, нагруженными антителами антитоксических противоботулинических сывороток типов А, В, Е. Контролем служит нормальная сыворотка.

Рис. 3. Постановка и результат РНГА.

Учет зонтик пуговки или колечка.

Вывод: В сыворотке больного обнаружен ботулотоксин тип Е.

Реакция преципитации – это формированиеи осаждение комплекса растворимого молекулярного антигена с антителами в виде помутнения, называемого преципитатом. Он образуется при смешивании антигенов и антител в эквивалентных количествах. Реакцию преципитации ставят в пробирках (реакция кольцепреципитации), в гелях, питательных средах и др.

3. Постановка и учет реакции кольцепреципитации для определения видовой принадлежности кровяного пятна.

Постановка . В узкую пробирку №1 диаметром 0,5 см с неразведенной преципитирующей сывороткой против белков крови человека в количестве 0,3-0,5 мл, держа ее в наклонном положении, пастеровской пипеткой медленно по стенке наслаивается такой же объем антигена (экстракт кровяного пятна ). В пробирку №2 приливают преципитационную сыворотку против белков барана, в пробирку №3 - физиологический раствор (контроль) и добавляют также, как в первую пробирку антиген. Пробирки осторожно, чтобы не смешать жидкости, ставят вертикально. При правильном наслоении преципитиногена на сыворотку четко обозначается граница между двумя слоями жидкости. Постановка реакции обязательно сопровождается контролями сыворотки и антигена.
Учет . Результаты реакции учитывают в зависимости от вида антигена и антител через 5-10 мин, 1-2 ч или через 20-24 ч. В случае положительной реакции в пробирке на границе между сывороткой и исследуемым экстрактом появляется преципитат в виде кольца белого цвета.

Рис. 4. Реакция кольцепреципитации.

4. Определение токсигенности коринебактерий дифтерии в реакции преципитации в агаре .

Эта издавна используемая реакция преципитации, предложенная для определения токсичности коринебактерий дифтерии, ставится на фосфатно-пептонном агаре в чашке Петри. Вдоль ее посередине помещают полоску стерильной фильтровальной бумаги, смоченной антитоксической сывороткой . После подсушивания на расстоянии 1 см от края полоски бляшками диаметром 10 мм подсевают выделенные культуры. В одной чашке можно сеять от 3 до 10 культур, одна из которых, контрольная, должна быть заведомо токсигенной. Посевы помещают в термостат.

Учет реакций проводят через 24-48-72 ч. Если культура токсигенная, на некотором расстоянии от полоски бумаги возникают линии преципитата, совпадающие с линиями преципитата контрольной культуры. Они имеют вид «стрел-усиков », которые хорошо видны в проходящем свете.

Рис. 5. Реакция преципитации в агаре.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ВЫЯВЛЕНИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ АНТИТЕЛ

5. Постановка непрямой реакции гемагглютинации (РНГА ) выявления титра специфических антител у больного.

В реакции пассивной гемагглютинации (РПГА) в качестве носителя используют эритроциты. Нагруженные антигеном эритроциты склеиваются в присутствии специфических антител к данному антигену и выпадают в осадок. Сенсибилизированные антигеном эритроциты используют в РПГА как эритроцитарный диагностикум для обнаружения антител (серодиагностика).
Постановка . В лунках полистироловых планшетов готовят ряд последовательных разведений сыворотки. В предпоследнюю лунку вносят - 0,5 мл заведомо положительной сыворотки и в последнюю 0,5 мл физиологического раствора (контроли). Затем во все лунки добавляют по 0,1 мл разведенного эритроцитарного диагностикума, встряхивают и помещают в термостат на 2 ч.
Учет . В положительном случае эритроциты оседают на дне лунки в виде ровного слоя клеток со складчатым или зазубренным краем (перевернутый зонтик ), в отрицательном - оседают в виде пуговки или колечка.

Рис. 6. Результат РНГА. Титр антител - 1:100.

6. Постановка развернутой реакции агглютинации с целью выявления титра специфических антител у больного.

Развернутая РА для серодиагностики ставится в сыворотке больных. Ее разводят и изотоническом растворе натрия хлорида от 1:50 - 1:100 до 1:800 или 1: 1600. Так как в более низких титрах сыворотки могут находиться нормальные агглютинины, имеющиеся у здоровых людей или больных с другим диагнозом (диагностический титр ). В качестве антигена в этой реакции используют диагностикумы - заведомо известные взвеси, как правило, убитых бактерий, с которыми безопасно работать.
Ставят реакцию следующим образом. В агглютинационные пробирки предварительно разливают по 1 мл изотонического раствора натрия хлорида. В первую из них доливают 1 мл сыворотки, разведенной 1:100, и, смешав ее, 1 мл переносят во вторую, из второй - в третью и т.д. В полученные двухкратные разведения сывороток (от 1:100 до 1:1600 и более) вносят по 1-2 капли взвеси бактерий, содержащей 3 млрд микробных тел в 1 мл. Пробирки встряхивают и помещают в термостат при 37°С на 2 часа, затем сутки выдерживают при комнатной температуре.

Учет реакции развернутой агглютинации производят, оценивая последовательно каждую пробирку, начиная с контрольных, при осторожном встряхивании. В контрольных пробирках агглютинации не должно быть. Интенсивность реакции агглютинации отмечают следующими знаками:++++ - полная агглютинация (хлопья агглютината в абсолютной прозрачной жидкости); +++ - неполная агглютинация (хлопья в слабоопалесцирующей жидкости); ++ - частичная агглютинация (хлопья четко различимы, жидкость слегка мутная); + - слабая, сомнительная агглютинация - жидкость очень мутная, хлопья в ней плохо различимы; - - отсутствие агглютинации (жидкость равномерно мутная).
За титр сыворотки принимают последнее ее разведение , в котором интенсивность агглютинации оценивается не менее чем два плюса (++)

Рис. 7. Развернутая реакция агглютинации.

Как известно, в ходе иммунной ответной реакции между чужеродным антигеном и реагирующим только с ним (специфическим) антителом возникает физико-химическая связь, которая способствует нейтрализации, расщеплению антигенов. Возникает вопрос: каким путем может организм образовывать специфическое антитело на каждый из сотен тысяч антигенов, происходящих из внешней среды. Недавно еще пытались объяснить иммунную ответную реакцию двумя противоречащими друг другу теориями: инструктивной и избирательной теорией.

I. Инструктивная теория : антиген, дав образец, вызывает образование специфического, реагирующего только с ним антитела (эта теория в такой форме может считаться опровергнутой.)

II. Избирательная теория : в результате проведенных генетических исследований и выяснения химической структуры иммуноглобулина избирательная теория может считаться доказанной. На поверхности антигенов имеются детерминантные группы (боковые цепи); организм обладает унаследованной способностью, заложенной в ДНК клеточного ядра, образовывать реагирующие с антигенами специфические антитела. Если организм встречается с определенным антигеном, в результате стимуляции обладающие реактивным белком лимфоциты селективно размножаются; лимфоцитарная популяция, способная к образованию такого специфического антитела, называется клоном.

Образовавшееся антитело, по имеющемуся опыту, только отчасти специфично, ибо близкие виды или белки с подобной функцией дают перекрестную реакцию, ив отдельных случаях даже системно далекие антигены могут давать реакцию (например, антиген Форсмана). Это обусловлено тем, что в ходе иммунизации в организм почти всегда вводится одна или несколько комплексных белковых молекул, обладающих многочисленными характерными группами (детерминантами). При исследовании кристаллических и синтетических белков было, однако, установлено, что одна молекула иммуноглобулина может реагировать не более чем с двумя детерминантами.

В отношении антигенового детерминанта, согласно исследованиям Левина, в результате генетического регулирования к иммунной ответной реакции относится закон: "все или ничего". Согласно нашим исследованиям, это же правило относится и к аллергенам: чувствительный к синтетическому лизину-вазопрессину ребенок не дает никакой аллергической реакции на окситоцин, хотя последний только одной циклической аминокислотой отличается от вазопрессина, помимо лизина, представляющего биологическую эффективность.

Иммунотолерантность . Это состояние противоположно иммунитету: организм на введение чужеродного антигена не дает иммунного ответа, что, как вытекает из вышесказанного, может возникать в результате генетической особенности: у данного лица отсутствует способный к образованию соответствующего антитела лимфоцитарный клон. Под влиянием очень большого количества (насыщающего) антигена или часто повторяемой малой дозы антигена уже существующая иммунная ответная реакция может прекратиться и может возникнуть толерантность по отношению к определенному антигену, т. е. организм временно или окончательно потеряет способность синтезировать или отдавать иммунные вещества по отношению к данному антигену. Толерантность является такой же специфической, как и иммунная ответная реакция: она относится только к определенному антигену.

Механизм приобретенной толерантности:

1. Перевес антигенов блокирует антитела, находящиеся на поверхности лимфоцитов В, и препятствует размножению соответствующих клеточных клонов. Торможение клеточных функций с помощью цитотоксических средств способствует возникновению толерантности.

2. Антитело при введении его в большой концентрации также может привести к возникновению толерантности, связывая антиген еще до того, как он попадает к специфическим реактивным лимфоцитам.

3. Согласно большинству новых исследований, в деле возникновения толерантности весьма важной является стимуляция ингибирующих (супрес-сорных) клеток Т.

Гибридизация . По данным новейших исследований, совместным выращиванием двух видов лимфоцитов, способных к различным иммунным ответам, в тканевой культуре можно получить моноклональные (образующие один вид антител) клетки. Это открывает новую возможность пассивной защиты, и в будущем можно будет получать человеческие антитела в больших количествах.

Химическая структура молекулы иммуноглобулина известна по исследованиям Эдельмана. Уже раньше было выяснено, что молекула иммуноглобулина путем расщепления дисульфидных мостов может быть расщеплена на две цепи Н (heavy - тяжелая) и две цепи L (light - легкая). Папаиновым перевариванием молекула может быть фрагментирована и иначе: тогда отщепляются две части, называемые Fab, и одна часть, называемая Fc.

Фрагмент Fab . Он образует место связывания специфического антигена. Фрагмент содержит полную цепь L и часть цепи Н. Наружной (аминотерминальной) частью или отрезком N двух цепей является вариабельная - V - область. Она содержит 111 аминокислот, специфическое связывание которых обуславливается меняющейся по отдельным антителам очередностью, стерео конфигурацией. Очередность аминокислот (секвентность) другой части независима от способности к реакции со специфическим антигеном: это отрезок С (константный). Последний индивидуально различен, и, таким образом, по качеству ИгГ описано много вариантов.

Молекулярный вес цепей L:20000 . С точки зрения антигенности имеется два вида легких цепей: каппа и ламбда (но в одной молекуле имеется только один вид).

Фрагмент Fc . Он представляет часть цепи Н. Сам по себе не связывается к антигену, а в случае физико-химической реакции между Fab и антигеном индуцирует цепь биологических реакций.

Классификация иммуноглобулинов возможна на основании различной антигенности цепей Н; в настоящее время различаются пять видов иммуноглобулинов. Цепь L в каждом случае может быть двоякой: каппа и ламбда.