Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.2 (947489), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Как уже указывалось, квкдая плазматическая клетка производит антитела, специфичные к одному антнгену. В то же время организм способен вырабатывать антитела к тысячам раэлнчньп антнгенов, н. кроме того. к одному и тому же антигеиу могут продуцироваться моноклональные антитела различных классов.
Существенный шаг вперед в объяснении этик фактов был сделан тогда, котла было обнаружено, что сегменты генов, ходируюших Н- и 3:Чили иммулоглобулииов, в предшественниках лимазоцитов влача»в «разбросаиы» ло хромосом«, т. е. пространст- венно разлелены. Ддя каждой 1'-области исходно сушествует очень много (по меньшей мере ! О') различных генных сегментов. Благодаря этому стволовая клетка облалает возможноств«и для сияю«за миаисества различи«ст антител. В ходе се дифференцировки в уиилотеитиую И-хлевыу один нз генных сегментов для Р.области случайным образом (т.е. без влияния антвтена на его отбор из ряда других) присоединяется к генному сепиенту для С-области.
Лишь восле со«диле«ил генных ком«о«готов Уи С клетка приобретает способность к продукции антител. Поскольку и Н-, н 1:цепи антител имеют свои Ч-области, участвуюшие в свазывании антигона, числом возможных комбинацвй обеспечивается синтез по меньшей мере 1О«спепнфичностей антител. При таком огромном разнообразии возможностей антител вызывает пролнферацию именно тех В-лимфоцитов, которые распознают данный антиген (рис. И.18). Поскольку образование набора специфических антител не зависит от антигена, некоторые ю этих антител исходно направлены против компонентов собственного организма. Однако в норме ~акис антитела не вызывают нн гуморзльных, ни клеточных аутоиммунных реакций; зто называется иммунологической тале)иивнлослвю.
Такая способносп отличать «свое» от «чужого» формируетса до рожденик. Очевидно, аятнвносп, аутоиммунных клеточных клонов подавляется Т-супрессорами. Тот факт, что В-клстка способна синтезировать антитела, атиослиагеся к различным классам иммуиаглобулииов, но обладающие одина«авва тгии(бичностью, обьясняется двойными комбинацнами генных сепнентов. Каждый 1'-сегмент, сп.вечаюший эа синтез вариабельного участка Н-пепи, вначале соединяется с сегментом С„-гена (синтез 18М), а затем с сегментом С„-гена (синтез!8О) или сегментом гена С«(синтез 18А). Реавзэая антяген — анти тело. Реакция между антигеном н антителом приводит к образоваюпо комплекса антнгеи-аятятело; в принципе эта реакция обратима.
В некоторых случаях связывания анти- гена антителом уже достаточно для обезвреживания антигена (нейтрализация; в качестве примера можно привести обезвреживание столбнячного анатоксина). Сродство антител к соответствующим им антигенам может быть различным; в антисыворотке ГЛАВА 18. ФУНКЦИЯ КРОВИ Ч ИИЮМу- С ,"!", „ ИИИИИИ ИИИИИИ ИИИИИИ Й / ~~ ~~~~ьь|,~-~~.~ Рис.
18.18. Схеыа дифференцировки стволоеой лимфоидной клетки (обладающей способностью вырабатывать различные антитела) для образования ллазматических клеток выделяющих лишь один тил специфических антител. В процессе дифференцировки стволовой клетки в В-клетку один из многих генных сегментов для ввривбпльной области (ч) переносится к определенному генному сегменту для константной области (с).
соответсльующее внтитело встраивается в мембрану кпммишироеанной В-клелги а качестве рецептора. Антиген стимулирует В-клетки, несущие соответствующий рецептор (алесь Кч 36З), вызывая их лралнферацию; так образуются В-клетки памяти и пневматические клетки. Если генный сегмент У в дальнейшем будет перенесен к другому генному сегменту С, то будут образовываться уже другие антитела (ло (ЗЦ с изменениями) против того или иного антигена всегда содержится смесь многих молекул антител с различным сродством к нему. Антнтены со сходными, но не идентичными детерминантами иногда реагируют с одними и теми же антптелами, но с различным сродством (перекрестные ревицан). Однако вгтлютинацию эритроцнтов, антигенные детерминанты которых заняты неполными внтителами, щж же можно вызвать, добавив к ннм гак называемые еетлерологичные шллигпела против иммуноглобулина человека.
Зги антитела могут реагировать с неполными внтителамн, связанными с эритроцитами, образуя мостики между эритроцитами и вызывая их агтлютинацню (рис. 18.19). Подобные реакции используют в серологической диагностике групп крови, например при постановке Если в молекуле антигона имеются несколько дстсрмннант с одинаковой антигенной специфичностью, та молекулярные агрегаты, образующиеся в присутствии спепнфнчсских антител, могут станоаиться настолько крупными, что комплексы антнген-антнтела уже не могут оставатьск в растворе и выпадают а осадок; происходит арешнштацва. В диагностике лрсцилитацню применяют ллл определения природы антигонов и специфичности антител, например прн нспальюванин методов диффузия в агаре и радиальной диффузии ихн нммуноэлектрофореэа. В реакплях антител с антнгенами, лрелставляилцвмн собой частицы или клетки (частицы крови, бактерии), также могут образовываться крупные агрегаты, иногда внлимыс невооруженным глазом.
Лолобныс реакции ытлшпишцвв («гик«и«ливия) эюполюуигг для определения групп крови, идентификации бактерий, а таю«е антител против бактернальных белков (например, туберкулезных бактерий) н гормонов в крови и моче (например, гормона роста). Лрн. згом на асновашш ссрологичсскнх свойств различают веляме н неполные яиппелв. Так. соответствующие полные антитела (обычно принадлежащие к классу 1ВМ) непосредственно вызывают агглютннацию эрнтропнтов, тогда как неполные антитела (преимущественно класса 1йО) реагируют с распаложеннымя иа вх поверхности антигенамн, но в силу свогп нсбальшвх размеров нс могут образовывать меэщу этими клетками мостики, обеспечивающие их.
агглютинацию. Антигены, соединенные со специфическими участками связывания неполных антител, уже не могут реагировать с полными аппп«лами, поэтому неполные антятела называют также блокирующими. ЧАСТЬ т'. КРОВЬ И СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ рацапторы антигон на повар«ности тритроцита Ой нвгепные в«тите»в Гипотвтнчвоннв ноно. ° евявнтныя участок овты. вопия т-гпоехпннв о нвпопныни внтнтвпвии у Вьаепвнтныя арфу т.гпоеупнн япьтарнвтнпньй нчть 1Ф сильв ~ ст Сзау се+се Литичаакия «о«пивка Рис. 1ВЛВ. Выявление неполных (неагглютинирую- щих) антител путем добавления антисыворотки, специ- фичной к у-глобулину человека (13) теста Кумбса для выявления иэоантлитнел, не обнаруживаемых иными способами (изоантнтела не реагируют с антигеном, присутствующим на клетках илн в жидких средах организма, где они вырабатываются, но связываются с аналогичными анти- генами других индивидов).
Неспецифические гуморвльные эинтитиые атехвниэьтьт Комплемент. Многие биологические эффекты, сопровожданкцие реакцию антиген-антитело, связаны с участием особой группы из деввти плазменных факторов (С1-С9), называемой комплементом. Эти вещества, подобно факторам свертывания крови, присутствуют в крови в виде неактивных проферментов„илн зимогеное, в определенной последовательности, преимущественно ферментативным путем, активирутоших друг друга (рис. 18.20). Кроме того, существуют по меньшей мере 11 регулягойяьтх белков, влияющих на активность этой системы колтлгмгнта.
Некоторые из факторов комплемента вырабатываются гепатоцитами, другие — клетками эпителия кишечника или макрофагами. В случае инфекции скорость их образования существенно возрастает за несколько дней. Начальную активацию системы комплемента вызывают комплексы антиген — антитело и бактериальныг агентны. Различают так называемый классический и альтернативный механизмы (пути) акнпкнщии колони мента (рис. 18.20), которые были открыты один за другим.
Первый фактор классического пути, С7, представляет собой сложную структуру, состоящую из трех белков (С1Ч, С1г н С1з). Другие факторы комплемента также обозначают буквами «С» и арабскими цифрами в порядке их активации (С1, С2, СЗ, С4, С5, Сб, С7„С8, С9). Актнвнрованный фактор обозначают с использованием горизонтальной черточки над цифрой (например, С1). Для активации комплемента по альтернативному пути требуется кроме прочих факторов плазменный белок пропердин. Прн активации факторы комплемента расщепляются на мелкие н крупные фрагменты. Крупные фрагменты, обычно обозначаемые буквой «Ь».
обладают двумя основными свойстаамя: они могут связываться с клеточными мембранами и активнровать следуинций фактор в каскадной реакции комплемента. Мелкие пептвды, обозначаемые обычно буквой «а», обладают хемотаксическим действием и способностью тюеыиивнь нронииаемосгяь мембран; кроме того, они активируют гранулоцнты и макрофагн и вызывают воспалительные реакции. При расщеплении промежуточных факторов комплемента высвобождаются вешества, вызываюшие иммунную адгеэию (агрегацню чужеродных Рнс.