Выделяют пять классов иммуноглобулинов — IgG, IgA, IgM, IgD, IgE,

Каждый моноклональный иммуноглобулин (Ig) продуцируется одним клоном плазматических клеток.

Мономерная молекула иммуноглобулина представлена симметричной четырехцепочечной структурой, которая состоит из двух вариантов полипептидных цепей:

-двух тяжелых (гамма — для IgG, альфа — для IgA, мю — для IgM, дельта — для IgD, эпсилон — для IgE)

-двух легких (каппа или лямбда).

Каждая молекула Ig имеет константную (постоянную - С) и вариабельную (V) области аминокислотных последовательностей.

Константная область тяжелых цепей Ig обусловливает их принадлежность к одному из известных изотиповIg (G, A, M, D,Е), а константная часть легких цепей — их тип (каппа или лямбда).

Антительная специфичность Ig зависит от последовательности аминокислот в V-регионах легких и тяжелых цепей.

Синтез каждого константного участка как тяжелых, так и легких цепей Ig кодируется своим геном.

Большое разнообразие генов, кодирующих вариабельные участки Ig, обеспечивает все разнообразие специфических антител.

Вариабельный участок Ig может быть определен иммунологически, так как имеет специфический идиотип или уникальный, структурный участок, который и позволяет отличить его от всех других иммуноглобулинов.

Эти свойства сохраняются и у парапротеина.

 

Функции Ig:

Иммуноглобулин G – составляет основную часть (до 80 %) иммуноглобулинов, обеспечивает все разнообразие антител против бактерий, их токсинов,вирусов и других антигенов.

Иммуноглобулин А содержится в сыворотке крови, в большом количестве в секретах (кишечного и респираторного трактов, слюне, слезной жидкости, молоке) и обеспечивает защиту слизистых оболочек от патогенных микроорганизмов.

Иммуноглобулин М появляется на первом этапе иммунного ответа и играет важную защитную роль при бактериемии и вирусемии в ранних стадиях инфекции.

Иммуноглобулин D содержится в сыворотке в очень малых количествах, и его функция остается не совсем ясной.

Иммуноглобулин E в сыворотке крови находится в малых количествах, уровень его возрастает при аллергических заболеваниях и глистных инвазиях.

 

Локализация в тканях различных классов иммуноглобулинов.

 

Электрофорез белковых фракций.

При электрофорезе нормальные иммуноглобулины, разнородные по свойствам, располагаются в зоне гамма, образуя полого поднимающееся плато или широкую полосу.

Моноклональные иммуноглобулины, однородные по всем физико-химическим и биологическим параметрам, мигрируют преимущественно в зону гамма, изредка в зону бета и даже в область альфа, где образуют высокий пик или четко отграниченную полосу.

Белковые фракции при электрофорезе

Нормальный лимфопоэз.

1. Первая фаза лимфопоэза происходит у взрослых в костном мозге и является антигеннезависимой - включает образование В-линейных клеток из стволовых клеток и их последовательную дифференцировку (видоизменение) в В-клетки-девственницы (virgin-клетки).

Видоизменения В-клеток сопровождаются перестройками сегментов генов иммуноглобулинов в форму экзонов, ответственных за синтез тяжелых и легких цепей.

Гены, кодирующие синтез тяжелых и легких цепей иммуноглобулинов, локализованы в хромосоме 2 (для каппа), 22 (для лямбда) и 14 (для тяжелых) цепей.

В-клетки-девственницы экспрессируют на своей поверхности поверхностные маркеры поверхностные slgM и slgD, а также CD19+ и CD20+.

На этом этапе В-клетки-девственницы покидают костный мозг и мигрируют в периферические лимфоидные органы.

2.Вторая фаза лимфопоэза осуществляется в периферических лимфоидных органах.

После взаимодействия с антигеном происходят активация и клональная пролиферация В-клеток-девственниц.

Часть клона В-клеток-девственниц дифференцируется в короткоживущие плазматические клетки, которые всегда локализованы в экстрафолликулярной области лимфатических узлов или красной пульпе селезенки и синтезируют в основном IgM.

Другая часть В-клеток-девственниц мигрирует в первичные фолликулы, а затем в герминальный центр лимфатического узла, где впоследствии дифференцируется в центробласты.

 

В генах иммуноглобулинов происходят соматическиегипермутации и переключение изотипа синтезируемых антител.

Соматические мутации происходят в гипервариабельных участках генов иммуноглобулинов.

Механизм соматических мутаций связан с переключением изотипа синтезируемых антител.

 

В-клетки переключаются с синтеза ранее продуцируемого IgM на синтез IgG, lgA или IgE.

Переключение происходит преимущественно с синтеза IgM на синтез IgG.

Этот класс иммуноглобулинов и является основным в нормальной сыворотке крови человека.

Синтез В-клетками IgG свидетельствует о том, что клетка подверглась антигенной стимуляции.

Процесс переключения может осуществиться только при наличии на поверхности В-клетки белка CD40 и лиганда к CD40 на активированной Т-клетке.

На В-клетках CD40 играет важную роль в процессах дифференцировки и пролиферации.

 

В зародышевом центре центробласты дифференцируются в центроциты.

Центроциты с поверхностными антителами, недостаточно соответствующими антигену (низкоаффинные антитела), подвергаются апоптозу.

Центроциты, экспрессирующиевысокоаффинные антитела, проходят следующий этап дифференцировки и превращаются в клетки памяти и плазмобласты.

Плазмобласты возвращаются в костный мозг и при взаимодействии с элементами костномозгового микроокружения созревают окончательно —дифференцируются в зрелые плазматические клетки.

Зрелые плазматические клетки продуцируют огромное количество иммуноглобулинов, которые и обеспечивают все разнообразие антител и гуморальную защиту организма.