Імуноглобуліни, їх будова, види та функції

Молекула імуноглобуліну складається з двох фрагментів: Fab (F antigen binding) – будуючого (взаємодіє з антигеном) та Fc- кристалічного (взаємодіє з компонентами комплементу та відповідними рецепторами). Кожний з цих фрагментів складаються з двох ідентичних важких ланцюгів (Н - heavy) та двох ідентичних легких ланцюгів (L - light). Легкі ланцюги можуть бути двох типів: лямбда (λ) та каппа (κ), а важкі –5 типів: альфа (α), мю (μ), гама (γ), дельта (δ), епсилон (ε). Важкі ланцюги визначають клас імуноглобулінів (IgА, IgМ, IgG, IgЕ, IgD). Легкі і важкі ланцюги зв’язані між собою дисульфідними (ковалентними) і нековалентними зв’язками. Кожна молекула імуноглобуліну має варіабельну зону, яка змінюється відповідно до структури антигену та константну зону, яка стабільна протягом життя і характерна для кожної особи. Відповідно до кількості та структури важких ланцюгів імуноглобуліни поділяються на підкласи: IgG – IgG1, IgG2, IgG3, IgG4; IgM – IgM1, IgM2; IgA – IgA1, IgA2. Найбільш специфічні антитіла – це антитіла класу IgG, найменш специфічні – IgM.

Ig М – вміст у сироватці крові коливається в межах 0, 4-2, 2 г/л, що дорівнює 10% від загального об’єму всіх імуноглобулінів; фетальний IgM починає утворюватися на 22-й день гестації; період напіврозпаду 4-5 днів; час дозрівання – до 1-го року життя дитини; пентамер; мало специфічний; утворює великі імунні комплекси; володіє високою аглютинуючою і комплементарною активністю; приймає участь у формуванні первинної імунної відповіді (при першому контакті антигену з В-лімфоцитами); не проникає через судинну стінку та плаценту; активує систему комплементу за класичним шляхом. Ig М входить до складу бактеріолізинів, цитолізинів, резус-фактору, ревматоїдного фактору, ізогемаглютинінів, антитіл проти грамнегативних бактерій, шигел тощо.

Ig G – вміст у сироватці крові коливається в межах 5-18 г/л, що дорівнює 75% від загального об’єму всіх імуноглобулінів; період напіврозпаду 21-28 днів; час дозрівання – до 4-5-го року життя дитини; мономер з різними конформаціями важких ланцюгів; проникає через плаценту та судинну стінку в тканини; функціонує у вигляді 4 ізотипів (IgG1- 60% - 5, 0-12, 0 г/л; IgG2 – 30% - 2, 0-6, 0 г/л; IgG3 - 7% - 0, 5-4, 0 г/л; IgG4 – 3% - 0, 1-1, 0 г/л); IgG1 і IgG4 – опсоніни, IgG2 – антитіла до ліпополісахаридів, IgG4 – антитіла до факторів зсідання крові, блокують рецептори для IgE на тучних клітинах); 35% IgG знаходиться в крові, 65% - в тканинах; високо специфічний; приймає участь у формуванні вторинної імунної відповіді (при повторному контакті антигену з В-лімфоцитом); активує систему комплементу за класичним шляхом; викликає активну аглютинацію та преципітацію білків; забезпечує пасивний специфічний імунітет дитини протягом перших 8-ми місяців життя; ізотопи IgG1 та IgG3 приймають участь у антитілозалежній цитотоксичності та в процесах нейтралізації різних токсинів; активує фагоцитоз як опсонін (IgG1 та IgG3); входить до складу імунних комплексів. До класу IgG відносяться: антитіла проти вірусів, нейротоксинів, правця, грампозитивних бактерій, малярійного плазмодія, автоантитіла тощо.

Ig А – вміст у сироватці крові коливається в межах 0, 5-3 г/л, що дорівнює 15% від загального об’єму всіх імуноглобулінів; період напіврозпаду 5-6 днів; час дозрівання – до 10-13 років життя дитини; сироватковий IgА - мономер; функціонує у вигляді 2 ізотипів (IgА1 – 0, 5-3, 0 г/л; IgA2 – до 0, 5 г/л); активує систему комплементу за альтернативним шляхом, руйнує мікроорганізми і токсини; формує секреторний sIgА, який функціонально більш активний. Секреторний sIgА – це димер; він приєднує секреторний компонент «s», який синтезується епітеліальними клітинами слизових оболонок і захищає білкову молекулу імуноглобуліну від впливу протеолітичних ферментів; основний фактор місцевого гуморального набутого імунітету слизових оболонок; не проникає через плаценту. Найбільша концентрація sIgА виявлена в сльозах, слині, грудному молоці, молозиві, інших секретах. Основні функції sIgА: формування протиінфекційного імунітету; попереджує розвиток автоімунних і алергічних хвороб; посилює неспецифічні гуморальні антибактеріальні фактори захисту; володіє протизапальною активністю (не активізує систему комплементу, знижує здатність IgG активізувати компоненти комплементу та активність опсонінів щодо фагоцитозу).

IgЕ – концентрація в крові становить 0, 001-0, 004 г/л; період напіврозпаду 2-3 дні; час дозрівання – до 15 років життя дитини; мономер. Це антитіла вогнища альтерації, які активують макрофаги, тучні клітини та еозинофіли, посилюють фагоцитоз та активність нейтрофілів; забезпечують антигельмінтний та антипаразитарний захист; не активують систему комплементу, не проникають через плаценту; міцно зв’язуються з відповідними рецепторами на базофілах/тучних клітинах, викликаючи їх дегрануляцію з виділенням біологічно активних речовин алергії (гістамін, гепарин, серотонін тощо). ІgЕ разом з sIgА формують місцевий захист слизових оболонок.

IgD – концентрація в крові становить 0-0, 5 г/л; період напіврозпаду 3 дні; мономер; функція повністю не досліджена, володіє антивірусною активністю, впливає на диференціацію В-лімфоцитів, рівень його зростає при вагітності та при онкопатології; виявляється в тканині мигдаликів та аденоїдів; не активує систему комплементу; є маркером зрілих В-лімфоцитів. Деякі дослідники стверджують, що IgD приймає участь у формуванні місцевого захисту та формуванні автоімунних процесів.

Імуноглобуліни виконують в організмі функцію антитіл, синтезуються плазматичними клітинами, які є кінцевим етапом диференціювання В-лімфоцитів внаслідок антигенного стимулу та хелперного сигналу. Імуноглобуліни відносяться до поліфункціональних білків та реалізують наступні основні функції: