Типы антител

Антитела – это гликопротеины, называемые иммуноглобулинами (Ig), которые синтезируются в ответ на инфекционный агент иммунной системой.

Структура иммуноглобулинов

Антитела состоят из двух тяжелых цепей (50 кДа) и двух легких цепей (каждая по 25 кДа), которые соединены дисульфидными связями с образованием Y-образной структуры (150 кДа). Антитела также делятся на две области: вариабельная и константная.

Вариабельная область ответственная за антигенную специфику антител. Эта область включает фрагмент антигенсвязывающей части (Fab), которая с высокой специфичностью связывает антиген. У каждого антитела есть две антигенсвязывающих области, которые одновременно могут связать два идентичных эпитопа конкретного антигена.

Постоянная область антитела включает участок кристаллизации фрагмента (Fc), который связывает рецепторы клеточной поверхности с циркулирующими лейкоцитами, макрофагами и природными клетками-киллерами. Это связывание необходимо для инициации иммунной реакции. Также выделяют две области, которые связывают антигенсвязывающую область и участки кристаллизации фрагмента.

Типы антител

IgG

Эта изоформа антител составляет около 70-75% всех иммуноглобулинов циркулирующих в крови. В зависимости от связывающего региона, позиции дисульфидных связей и молекулярного веса антител, IgG могут быть разделены на следующие подгруппы: IgG1, IgG2, IgG3 и IgG4.

В целом, IgG1 и IgG3 ответственны за ответ на белки, а IgG2 и IgG4 реагируют на чужеродные полисахариды. IgG – главный компонент иммунного ответа, который инициируется макромолекулами во внеклеточной жидкости.

Ввиду своего небольшого размера (мономерный) и высокой диффузионной способности, IgG являются распространенным типом антител, представленных во внеклеточной жидкости. Они связывают Fc-рецепторы на фагоцитирующих клетках и инициируют ответ антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности. Это клеточно-опосредованный защитный механизм, при котором эффекторные клетки (фагоциты) разрушают клетку-мишень.

Кроме того, IgG запускают фагоцитоз, чтобы инициируют реакцию опсонизации - процесс, используемый для уничтожения посторонних частиц (например, бактерий) посредством фагоцитоза. Помимо этих функций, IgG являются единственным антителом, которое может проникать через плаценту и обеспечивает пассивный иммунитет плоду и детям в первые несколько месяцев жизни.

IgM

IgM – это самые большие антитела, которые синтезируются первыми в ответ на антигены микробов и составляют около 5% от всех иммуноглобулинов циркулирующих в крови.  IgM обычно существуют в виде полимеров с одинаковыми субъединицами и в пентамерной форме.

В пентамерной форме, пять базовых антител скреплены дисульфидными связями. Другие формы включают секреторные IgM, которые синтезируются В-клетками и мономерную форму, которая присутствует в мембране В-клеток и функционирует как рецептор антигена В-клеток.

В связи с тем, что IgM имеют большую форму и циркулируют в кровеносном русле, их сродство к антигенам ниже. Однако, поскольку пентамерный IgM имеет 10 сайтов связывания антигена, он обладает более высокой авидностью (общей силой связывания) для антигенов, чем IgG, и действует как отличный активатор системы комплемента и агглютинации.

IgA

IgA в среднем составляют 10-15% от всех иммуноглобулинов и представлены в сыворотке крови, слизи носа, слюне, грудном молоке и кишечнике. Они имеют две подгруппы IgA1 и IgA2, которые в основном отличаются областью прикрепления. На поверхности слизистых оболочек IgA обеспечивают первичную защиту от вдыхаемых и проглатываемых патогенов.

IgE

Данный вид иммуноглобулинов наименее распространен в организме, и их концентрация составляет в 10000 раз меньший объем по сравнению с IgG. Однако, концентрация IgE значительно возрастает при аллергических заболеваниях и паразитарных инвазиях.

В ответ на патогенны IgE через специфические рецепторы связываются с тучными клетками, которые через патоген-инициированную систему начинают дегрануляцию. Это вызывает скопление эозинофилов в месте заражения и уничтожение патогенных микроорганизмов через механизмы типа ADCC.

IgD

IgD функционируют как антигены В-клеток и принимают участие в их дифференцировке, активации и подавлении.  Хотя точная функция все еще неясна, IgD могут  участвовать в гуморальных иммунных реакциях, регулируя отбор B-клеток и гомеостаз.

Наноантитела

Однодоменные антитела, также известные как наноантитела, состоят только тяжелых цепей. Эти тела были открыты в 1989 году при исследовании фракций IgG в сыворотке крови верблюда. Поэтому их также называют Camelid antibodies (Верблюжьи антитела).

У наноантител область распознавания антигена состоит из одного вариабельного домена. Эти наноантитале являются потенциальными кандидатами для использования в терапии, основанной на применении антител. У этих антител малый размер, хорошая растворимость, высокая термостабильность, низкая иммуногенность и более высокая степень проникновения в ткани.