Иммунология. Том 2 - Дэвид Г.
ISBN 5-03-000497-1
Скачать (прямая ссылка):
Гетерогенность молекул Ig впервые обнаружили Гейдельбергер и Педерсен [1], исследовавшие сывороточные Ig методом седиментационного анализа. Используя этот метод, они обнаружили, что кроме обычных Ig (7S) в сыворотке имеется еще популяция макроглобулинов (19S). О гетерогенности Ig свидетельствует и тот факт, что в воде часть Ig выпадала в осадок (эуглобулины), тогда как другая оставалась в растворе (псевдоглобулины). Хотя в свое время предполагали, что каждый из этих сывороточных иммуноглобулинов функционирует как отдельная биологическая система, появившаяся позднее «унифицирующая» гипотеза предсказала, что все Ig представляют собой незначительно различающиеся варианты одной и той же молекулы.
Применение современных иммунохимических методов в конце 50-х — начале 60-х годов позволило значительно уточнить это давнее предположение. К тому времени в отношении четырех видов — сначала для морской свинки [2], а затем для человека [3], мыши [4] и лошади [5] — было показано, что антитела, специфичные к одной и той же детерминанте, могут принадлежать к различным классам Ig. Несмотря на одинаковую специфичность, антитела, принадлежащие к разным классам Ig, различались по своим функциональным свойствам. Например, 72-антитела морской свинки против ДНФ были способны связывать комплемент, а 71-антитела против ДНФ были способны вызывать пассивную кожную анафилаксию. Более того, среди антител против бета-лактозида у одной и той же лошади ^02-антитела были способны как к преципитации, так и к фиксации комплемента, в то время как IgGT-антитела, связывающие ту же анти-
генную детерминанту с тем же сродством, не были способны ни к связыванию антигена (непреципитирующие антитела), ни к фиксации комплемента, хотя и могли угнетать эти процессы при смешивании с IgG2. На основе этих данных было высказано предположение, что иммунная система может выполнять различные функции путем синтеза антител с одинаковой специфичностью, но принадлежащих к разным изотипам с разными биологическими свойствами.
За последние 20 лет было проведено большое количество исследований, позволивших изучить спектр изотипов Ig у некоторых видов на физическом, химическом, а в ряде случаев и на структурном уровнях (см. гл. 7). Чтобы выполнить задачу, стоящую перед настоящей главой, мы сосредоточимся в основном на изотипах мыши, так как работы на клеточном и генетическом уровнях достигли наибольшего успеха при использовании именно этого объекта.
Как сказано в гл. 7, существуют восемь генетически и структурно идентифицированных классов и подклассов Ig, выделяемых в соответствии с изотипом тяжелой цепи: IgM, IgG, IgG3, IgGl, IgG2a, IgG2b, IgE и IgA. Первоначально эти классы и подклассы были идентифицированы по различиям в их антигенных свойствах; в настоящее время обнаружены небольшие или значительные различия в последовательности аминокислот, а также выяснено, что они кодируются разными участками хромосомы мыши, несущей локус тяжелой цепи. Очевидная функциональная специализация антител, принадлежащих к этим изотипам, кажется достаточной причиной для существования большого количества изотипов. Например, IgM — обычный примордиальный иммуноглобулин; он появляется первым при развитии плода и клетки. IgM обладает широкими функциональными возможностями. Это первый иммуноглобулин, появляющийся при иммунном ответе и при многих вариантах иммунного ответа — единственный. Его приспособленность к роли антитела значительно увеличивается вследствие его полимеризационной структуры и множественности участков, связывающих антиген. Кроме того, он весьма эффективен в связывании комплемента и агглютинации антигенов. Наиболее важное значение имеет тот факт, что одна из молекулярных форм IgM служит основным пусковым рецептором для подавляющего большинства первичных В-клеток. IgD обнаруживается в основном в виде поверхностных рецепторов и, кроме того, играет, вероятно, определенную роль и при активации первичных В-клеток. IgG может служить рецептором вторичных В-клеток, а в качестве сывороточного антитела крови обеспечивать фиксацию комплемента; в особенности это относится к IgG2. Следует отметить, что IgG2 способны проходить через плацентарный барьер и служат главным средством защиты новорожденных до тех пор, пока они сами не приобретут иммунокомпетенцию. IgA не в состоянии эффективно связывать комплемент, но могут выступать в роли поверхностных рецепторов. Поскольку IgA способны проникать сквозь слизистую оболочку, они играют значительную роль в защитных механизмах легких, кишечника и синовиальной жидкости. Важное значение имеет тот факт, что IgA в больших количествах содержатся в секретах молочных желез и передаются новорожденным с молоком, выполняя защитную функцию в период постнатального развития. IgE обладают способностью к фиксированию тканями, в частности тучными клетками, о чем свидетельствуют их определяющая роль при немедленной гиперчувствительности и их предположительная роль при воспалении. Путем модуляции экспрессии Ig разных классов в различных тканях при многочисленных заболеваниях иммунная система, по-видимому, приобрела способность обеспечивать эффективную защиту как на уровне антител в сыворотке, так и на уровне защитных антител в тканях и секретируемых жидкостях.
