Антителами называют особые специфические глобулины, которые образуются в организме под влиянием антигена. Основным свойством антител является способность специфически соединяться с антигеном, который вызвал их образование, и защищать организм от действия инфекционных агентов. Антитела либо нейтрализуют, обезвреживают возбудителей инфекционных заболеваний, либо делают их чувствительными к действию других факторов, например фагоцитов или комплемента.
 
Различают полные, или преципитирующие, антитела, которые при взаимодействии с антигеном дают видимые иммунологические реакции (агглютинации, преципитации и др.), и неполные, непреципитирующие, или блокирующие антитела, не дающие видимых реакций при соединении с антигеном. По характеру действия на микроорганизмы антитела могут быть антимикробные, антитоксические, антиклеточные. Антимикробные антитела могут склеивать микробы — агглютинины, осаждать белковые молекулы или частички микробов — преципитины, растворять бактерии — лизины, убивать бактерии без заметного изменения их формы — бактерицидные антитела. Антитела, усиливающие фагоцитоз, называют опсонинами, или бактериотропинами.
 
Существуют также вирус- нейтрализующие антитела и иммобилизующие антитела, обездвиживающие спирохет. Антитоксические антитела обезвреживают экзотоксины бактерий.

Антиклеточные антитела дифференцируют на гемагглютинины (склеивают эритроциты), гемолизины (растворяют, лизируют эритроциты) и цитотоксины (умерщвляют клетки животных).

Аутоантитела вырабатываются организмом против собственных белков и клеток тканей и органов при изменении химической структуры последних или при освобождении антигенов из разрушившихся органов и тканей. 

Циркулирующие антитела обнаруживают в сыворотке крови и различных жидкостях организма с помощью иммунологических реакций: агглютинации, преципитации, связывания комплемента, иммунофлюоресценции и др. По-видимому, существуют антитела, связанные с поверхностью клеток (наклеточные), и даже внутриклеточные.

Естественные, или нормальные, антитела обнаруживают у человека, не болевшего данной инфекцией и не иммунизированного соответствующим антигеном. Известны три возможных механизма их образования.

Первый — наличие некоторого количества естественных антител в организме является генетически обусловленным, без всякого антигенного раздражения. Второй — нормальные антитела являются обычными иммунными антителами, образовавшимися в ответ на попадание незначительных доз микроорганизма, которые не в состоянии были вызвать заболевание. Третий — выработка нормальных антител происходит в ответ на имеющиеся общие групповые антигены пищи и микроорганизма.

Химическая природа антител. Антитела связаны с глобулиновой фракцией сывороточных белков. В альбуминах их нет. Нормальные глобулины сыворотки по степени подвижности в геле при прохождении электрического тока (электрофоретическая подвижность) делятся на три фракции: а, в, у. Антитела в значительной части связаны с у-глобулиновой фракцией, которая увеличивается при заболевании или иммунизации. При отсутствии у человека у-глобулинов (заболевание — агаммаглобулинемия) антитела не вырабатываются. Активность антител выявляется также в а- и в-глобулиновых фракциях. В настоящее время иммуноглобулины делят на 5 классов: М, G, А, Е, D, отличающихся между собой по химической структуре и биологической функции.

Иммуноглобулины G (IgG) являются самыми активными и, возможно, наиболее важными в развитии иммунитета при заболевании. Они имеют молекулярную массу 160 000, скорость осаждения 7S и содержат до 3% углеводов. В начале заболевания IgG мало, но по мере его развития количество их значительно увеличивается и они выполняют основную защитную функцию.

Иммуноглобулины М (IgM) первыми появляются при развитии плода и после начала заболевания. Молекулярная масса их 900 000. Они содержат до 10% углеводов, имеют скорость осаждения 19S. Их называют также макроглобулинами. Естественные, или нормальные, антитела являются макроглобулинами.

Иммуноглобулины A (IgA) играют важную роль в защите слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов от проникновения микробов. Они вырабатываются в плазматических клетках, расположенных преимущественно в подслизистом слое этих органов. IgA легко прикрепляются к клеткам и выделяются на поверхность слизистых оболочек.

Иммуноглобулины Е (IgE), или реагиновые антитела, описаны недавно. Реагины являются причиной возникновения многих аллергических заболеваний, в том числе сенной лихорадки и астмы.

Иммуноглобулины D (IgD) обнаружены в небольших количествах в сыворотке крови. Биологические функции их еще недостаточно ясны.

Структура иммуноглобулинов. Молекула иммуноглобулина (мономер) состоит из четырех полипептидных цепей белка: двух тяжелых с относительной молекулярной массой 60 000 и двух легких с молекулярной массой 20 000. Они составляют две пары, в каждую из которых входят одна легкая и одна тяжелая цепи (рис. 29). 
 

 
Как легкие, так и тяжелые цепи имеют постоянные участки, которые устанавливаются генотипическим наследованием. На концах каждая пара имеет переменные участки, которые меняются специфически в зависимости от антигена. Эти так называемые активные центры (группы) вступают в специфическую связь с антигеном, вызвавшим выработку антител. Активные центры антител очень малы, они занимают лишь 2% поверхности антитела. Количество таких активных центров в молекуле антител определяют обычно как их валентность. IgG имеют два активных центра, т. е. они двухвалентны. Молекула их может присоединить к себе две молекулы антигена. IgA также двухвалентны, но активные центры их расположены так близко друг к другу, что не могут соединиться с двумя молекулами антигена и поэтому лишь блокируют антиген, не давая видимого осадка (преципитата).

Форма и размеры молекул IgG и IgM были изучены в электронном микроскопе. IgG имеют форму вытянутых эллипсов с тупыми концами, IgM — форму паучка с 5 ножками.

Специфичность и многообразие антител. Эти свойства определяются последовательностью расположения аминокислот в концевых участках тяжелых и легких цепей, составляющих молекулу антитела. Пространственная конфигурация активного участка молекулы антитела похожа на мелкую полость, которая соответствует антигенной детерминанте, как ключ — отверстию замка.

Динамика образования антител. Количество и длительность сохранения антител в организме зависят от дозы, кратности и способа введения антигена. При первичном попадании антигена в организм различают две фазы: индуктивную — от момента введения антигена до появления антителообразующих клеток, и продуктивную, которая наступает к концу 1-х суток и характеризуется появлением антител. Количество антител быстро нарастает к 4-му дню и достигает максимального уровня в крови на 7—8-й день. Это количество обычно сохраняется в течение 10—15 дней, а затем, к 2—3 мес, постепенно уменьшается.
 
При повторном введении в организм того же антигена индуктивная фаза бывает короче, а продукция антител — интенсивнее.


Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины.

Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован...


Практические занятия вирусы

Занятие 1-е. Методы вирусологических исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Особенности биологии вирусов. 2. Принципы классификации вирусов. 3. Вирион, его строение, размеры и химический состав. 4. Микроскопические методы изучения морфологии вирусов. 5. Методы культивирования вирусов на культурах клеток, куриных эмбрионах, лаб...


Препараты для профилактики и лечения вирусных заболеваний

Препараты для профилактики и лечения оспы. Оспенная вакцина сухая — Vaccinum variolae siccum является живой вакциной. В зависимости от субстрата, на котором культивируют вирус, различают дермальную (культивирование на коже животных), тканевую (культивирование в клеточных культурах) и яичную или ововакцину (культивирование на куриных эмбрионах).

Возбудители основных вирусных заболеваний

Возбудитель оспы. Возбудитель оспы является одним из самых крупных вирусов (200—350 нм). Этот вирус может быть обнаружен в оптическом микроскопе при применении специальных методов окраски (тельца Пашена).

При натуральной оспе в эпителиальных клетках обнаруживаются внутриклеточные включения — тельца Гуарниери.



Приспособления для поддержания численности вида

Все обитающие на земле виды животных и растений истребляются в огромном количестве. Вследствие этого естественный отбор должен был создать и создал многочисленные приспособления для защиты видов от полного истребления.

Одним из основных способов защиты вида от истребления является большая прогрессия размножения. Чем в большей степени подвергается истреблению тот...


Природа препятствий, задерживающих размножение по Дарвину

Дарвин подробно останавливается на природе препятствий, задерживающих размножение. При объективном рассмотрении его данных видно, что истребление организмов так велико, что перенаселенности внутри вида в природе, как правило, не бывает.


Взаимоотношения, определяющие отбор по Дарвину

Естественный отбор способен творить новые формы только при условии размножения. Дарвин говорит, что все существующие на земле виды растений и животных обладают геометрической прогрессией размножения, тем не менее большинство видов в течение длительного времени сохраняет свою среднюю численность.

Следовательно, огромное количество особей погибает, не достигнув п...


Естественный и половой отбор по Дарвину

По аналогии с образованием пород домашних животных Дарвин считает, что в естественных условиях должно существовать какое-то начало, управляющее накоплением изменений в последующем ряду поколений, приводящее к расхождению признаков и образованию новых форм. Естественный отбор был открыт Дарвином и обоснован на принципах искусственного отбора. Открытию Дарвином в природе процесса, аналогичного селекционной практике человека, способствов...