Теория и практика иммуноферментного анализа - Егоров А.М.
ISBN 5-06-000644-1
Скачать (прямая ссылка):
Метод ИФА находится в постоянном развитии. С одной стороны, расширяется число объектов исследования, с другой — углубляются и совершенствуются методы самого анализа. Это приводит к тому, что упрощается схема анализа, сокращается время его проведения, уменьшается расход реагентов. Идет постоянный поиск все новых и новых ферментов, используемых в качестве маркеров. Все возрастающее влияние на ИФА оказывают химия высокомолекулярных соединений, клеточная и генная инженерия, под влиянием которых меняются технологии получения реагентов для ИФА.
Структура и свойства @ .] антигенов и антител
Иммунология развивается как комплексная медико-биологическая дисциплина. Одновременно ряд направлений исследований получил ярко выраженный прикладной характер и сформировался в самостоятельные научные направления. Одной из таких ветвей иммунологии является иммунохимиче-ский анализ, использующий иммунологические принципы для выявления и количественного определения различных веществ. В связи с комплексностью иммунологии как научной дисциплины многие термины и понятия стали настолько многозначны, что требуется дополнительное уточнение их смысла в зависимости от области исследований. В данной книге будут использованы такие значения терминов, которые максимально приближены к иммунохимическому анализу.
§ 1. Основные иммунохимические понятия
Генетически чужеродные вещества, попадая в организмы высших животных и человека, способны вызывать в них ряд специфических процессов, направленных на их удаление из организма. Система организма, выполняющая эту функцию, называется иммунной системой, а сами процессы — иммунологическими. К важнейшим из них следует отнести образование специфических белков крови — антител (иммуноглобулинов). Вещества,
способные вызвать специфические иммуно-
логические реакции в организме, в том числе биосинтез специфических антител, получили название антигенов (от латинского anti — против и genos — род). Способность антигенов вызывать иммунный ответ называется иммуногенностью, а способность образовывать комплексы с антителами — антигенностью. В иммунологии антигенность часто называют серологической активностью.
• К антигенам относятся белки, полисахариды, липополисахари-ды, нуклеиновые кислоты как в очищенном виде, так и в виде структурных компонентов различных биологических структур (клеток, тканей, вирусов и т. д.).
На поверхности молекулы сложного антигена можно выявить функциональные группы или остатки, обусловливающие антигенную специфичность, называемые антигенными детерминантами или эпитопами. Число эпитопов на поверхности молекулы определяет валентность антигена.
Низкомолекулярные вещества, не способные вызывать образование антител, но после конъюгирования с высокомолекулярными носителями приобретающие иммуногенные свойства, называются гаптенами. К гаптенам относится очень широкий круг природных соединений: пептидные и стероидные гормоны, различные лекарственные препараты, например антибиотики, барбитураты, а также олйгосахариды и олигонуклеотиды.
В настоящее время синтезирован ряд высокомолекулярных соединений, не имеющих аналогов в природе (например, полимеры поливинилпиридина с боковыми функциональными группами), которые обладают- способностью вызывать образование антител. Такие вещества получили название искусственных антигенов. К ним относятся также и другие синтетические вещества, которые являются либо аналогами природных соединений, либо состоят из сополимеризованных природных мономеров (аминокислоты, сахара, нуклеотиды).
Биологическая функция антител заключается в защите организма от чужеродных веществ путем образования прочных специфических иммунных комплексов с соответствующими антигенами и последующего удаления их из организма. Способность антител образовывать высокоспецифичные прочные комплексы с различными веществами и возможность получения антител в необходимых количествах являются основой иммунохимических методов анализа.
§ 2. Биосинтез антител
Иммунная система, ответственная за био« синтез антител, состоит из ряда органов, основными из которых являются тимус, селезенка и периферические лимфоидные струк-
турыj в которых формируются три основных типа клеток: Т- и В-лимфоциты и макрофаги.
Антитела вырабатываются В-лимфодитами, на поверхности которых уже имеются рецепторы, специфически связывающие антиген. В этот же комплекс включаются Т-лимфоциты и макрофаги. В результате межклеточной кооперации происходит активация В-лимфоцитов и их трансформация в плазматические клетки. Большая часть образовавшихся плазматических клеток синтезирует антитела, аналогичные по специфичности рецепторам на поверхности В-лимфоцитов, и секретирует их в кровь. Другая часть превращается в клетки «иммунологической памяти», способные выделять антитела при повторном введении антигена.
Каждый В-лимфоцит содержит на поверхности около 100 тыс. рецепторов одинаковой специфичности. Антиген, встречаясь в кровотоке с комплементарным рецептором, проводит отбор {селекцию) соответствующего В-лимфоцита, который затем, трансформируясь в плазматическую клетку и многократно делясь, образует клон клеток. Эта теория биосинтеза антител, впервые сформулированная П. Эрлихом (1897), а затем модифицированная в соответствии с уровнем развития науки Ф. Бернетом (1941), получила название клонально-селекционной. Важно отметить, что каждый клон плазматических клеток секретирует гомогенные по своей структуре антитела. Однако так как антиген активирует в крови сразу несколько типов В-лрмфоцитов, которые содержат рецепторы различной степени специфичности по отношению к исходному антигену,, такой иммунный ответ называется поликлональным, а антитела — поликлональными.
