Особенности формирования иммунитета
В общих чертах схему развития иммунитета можно представить следующим образом (рисунок).
При попадании в организм антиген (вирус, бактерия и др.) поглощается макрофагами (элемент врождённого клеточного иммунитета). В процессе фагоцитоза макрофаги расщепляют антиген на фрагменты и презентируют их на поверхности своих мембран. Антиген, связанный с различными фракциями макрофагов (мембраны, лизосомы), является значительно более иммуногенным, чем нативный антиген. Также макрофаги образуют цитокины – сигнальные молекулы, активирующие другие элементы иммунной системы.
На основе фрагментов антигена (аналогичная реакция происходит под влиянием самого антигена), расположенных на поверхности макрофага, из T-лимфоцитов образуются специфические T-хелперы (взаимодействуют с B-лимфоцитами), T-супрессоры (регулируют активность иммунной системы), T-киллеры (выделяют цитотоксины, специфически распознают определённый антиген и убивают только клетки с этим антигеном).
При участи T-хелперов B-лимфоциты преобразуются в клетки памяти (хранят данные о структуре антител, специфичных к конкретному антигену), которые под воздействием антигена превращаются в плазматические клетки, секретирующие антитела.
Антитела, связываясь с антигеном (со специфическим участком антигена, на который в результате описанной выше цепочки взаимодействий антитела образовались) подавляют его активность и помогают макрофагам и другим фагоцитам поглощать антиген.
Рисунок. Схема развития иммунного ответа
Антитела – крупные глобулярные белки, выделяющиеся плазматическими клетками, предназначены для нейтрализации патогенов. Каждое антитело распознаёт уникальный элемент патогена (антиген), отсутствующий в самом организме, и нейтрализует его самостоятельно либо с привлечением фагоцитов.
Антитела – иммуноглобулины, имеют Y-образную форму (рисунок). В состав одного антитела в большинстве случаев входят две тяжёлые цепи и две лёгкие цепи. У млекопитающих различают пять классов антител — IgA, IgG, IgD, IgE и IgM.
Рисунок. Схема строения антитела (субъединицы антитела)
Особенности и функции антител представлены в таблице.
Таблица. Особенности и функции антител.
IgM | IgG | IgA | IgD | IgE | |
Молекулярная масса, кДа | 950 | 150; субтип IgG3 – 165 | 150; димер – 300 | 185 | 190 |
Количество мономеров | 5 | 1 | 1 или 2 | 1 | 1 |
Валентность | 5 | 2 | 2 или 4 | 2 | 2 |
Изотип H-цепи | μ | γ | α | δ | ε |
Количество C-доменов в H-цепи | 5 | 4 | 4 | 4 | 5 |
Количество S-S связей между H-цепями | 4 | 3–12 | 4 или 5 | 1 | 3 |
Содержание в сыворотке, мг/мл | 1,5 | 13-14 | 3,5 | 0,03 | 0,00002–0,0005 |
Время полужизни, сут | 5-10 | 23 (IgG3 – 7) | 6 | 3 | 2 |
Клетки, связывающие антитело через Fc-рецепторы | – | Макрофаги, моноциты, нейтрофилы | Макрофаги, моноциты, нейтрофилы (слабо) | – | Тучные клетки, базофилы |
Функции | Мембранный рецептор, первичный иммунный ответ (в крови) | Вторичный иммунный ответ, защита от бактерий и вирусов (в крови, в тканях) | Преобладают в секретах слизистых оболочек (слюна, кишечник) | Мембранный рецептор | Реагины, защита от паразитов |
На первой неделе заболевания начинают синтезироваться иммуноглобулины М (IgM). Данные антитела локализуются в крови, обладают низкой специфичностью. Часто тесты на определение антител класса М может давать неспецифическую реакцию – ложноположительный результату. Воспалительные процессы, аутоиммунные заболевания, патологии щитовидной железы, беременность (и другие процессы) могут привести к ошибкам при тестировании. Обычно IgM исчезают через месяц, при COVID-19 IgM могут сохраняться до 3 месяцев от появления симптомов.
Иммуноглобулины А (IgA) также вырабатываются в острый период инфекции. Они локализуются в слизистых оболочках (кишечник, слюна). IgA более специфичны. Их уровень снижается через 1,5- 2 месяца после инфицирования.
Иммуноглобулины G (IgG) синтезируются через 5-6 недель с момента попадания вируса в организм. Иногда IgG сохраняются в организме на несколько лет или на всю жизнь. В случае с COVID-19 данных об IgG на данный момент недостаточно.