Антигендер 3.1. Негізгі түсінікгер мен үғымдар
Антигендер (лат. апіі-қарсы, £епш-түкым) деп иммундік жауапты тудыра алатын генетикалық болмысы жағынан организмге бөгде затгар мен құрылымдарды атайды. Антигендер қатарына белок тектес эртүрлі затгар, липидтермен жэне полисахаридтермен байланысқан белоктар, жануар жэне өсімдік тектес жасушалар, жыланның, шаянның, араның, сонымен қатар өсімдіктердің улары, вирустар, бактериялар, микроскопиялық саңырауқулактар, қарапайымдылар, микробтардың экзо- жэне эндотоксиндері жэне т.б. жатады.
Антигендердің үш негізгі қасиетгері бар:
1) антвденелер мен сенсибилизденген лимфоциттердің пайда болуьша себебін тигізу;
2) өздеріне қарсы түзілген иммундік жауаптың өнімдерімен эрекетгесе алу;
3) иммунитетгі қалыптастыра алу.
Бірінші қасиеіі олардың антигендігін, екіншісі - ерекшелігін немесе өзінділігін, ал үшіншісі - иммуногендігін айқындайды. Антигендердің бүл қасиетгері бір-біріне тәуелсіз болып келуі де Імүмкін. Мысалы, пневмококктардьщ тазартылған полисахаридтері үй қоянынъщ иммундік жауабьш тудырмайды, бірак капсуласы бар түтас микроб жасушалары антигенді болып келеді.^/Ал, организмде түзілген антиденелер пневмококктармен ғана емес, сонымен қатар олардың тазартылған полисахаридтерімен де эрекетгеседі. Антиген иммуногенді болуы үшін оның молекулярлық массасы 10000 Д кем [болмауы керек. Антигеннің молекулалық массасының улғаюы оньщ (Иммуногендігінщ өсуіне экеледі. Корпускулярлық антигендер (бактериялар, саңырауқулақгар, қарапайымдылар, эритроцитгер) ерігіш антигендермен салыстырғанда анағүрлым иммуногенді болып келеді.
Антигендср бір-бірінен өздерінің қурылымдары бойынша ерекшеленеді. Антигенге қарсы түзілген антвдене оның детерминанта деп аталатын белгілі бір бөлігімен ғана байланысқа түседі. Мүидай бөліктердің саны, қурылысы эр антигендерде эртүрлі болып келеді. Детерминанталардың саны антигенмен байланысқа түсе алатын антиденелердің санын анықтайды. Антигеннің бүл қасиеті оньщ валенттілігі деп белгіленеді. Антагеннің валентгілігі оньщ детерминанталарының санына бағынышты болып келеді, яғни молекула неғүрлым үлкен болса, оның валентгілігі соғүрлым жоғары болады.
Антигендердің толық жэне толымсыз түрлері болады. Толык антигендер иммундік жүйенін өздеріне қарсы антиденелердің немесе сенсибилизденген лимфоцитгердің түзілуіне түрткі болады жэне олармен іп уіуо немесе іп уііго жағдайларында эрекетгесе алады. Ал, толымсыз антигендер немесе гаптендер деп антвденелерді түзей алмайтьш, бірак олармен байланыса алатын күрделі көмірсуларды, липидтерді жэне басқа заттарды атайды. Гаптендерге белоктьщ азғана мөлшерін қосу арқылы оларды толык, антигевдерге айналдыруға болады.
3.2. Антигендердің жіктелуі
Табиғатга жануар, өсімдік, микроб тектес антигевдердің сан алуан түрлері кездеседі. Қазіргі кезде антигендердің жасанды түрлерін де қурастыруға мүмкіндік туьш отыр. Кейбір химиялық затгар, соның ішінде дәрі-дәрмектер, антибиотиктер, ароматикалық аминдер жэне т.б. организмнің белоктарымен косылып, антигендерге
тэн қасиетгерге ие болады. Антигендерді мына төменде көрсетілгсн топтарға жіктеуге болады.
Жануарлар____антигендері организмнің жасушаларынын
улпаларының жэне суйықгыктарының - плазманың, қан сарысуының, лимфаның, сүтгің жэне т.б. қурамында болады. Олар өздерінің ерекшеліктеріне қарай түр туқымдык, топтық, ақзалык немесе улпалық, гетерогендік, аутогендік, ұрықгық жэнс гистосәйкестілік антигевдеріне бөлінеді.
Түр-түқымдык антигешер. Әр түрге жататын жануарлардың осы түрге тэн антигендері болады. Антигендердің түр-туқымдык қасиетгері күдік туғызған ет немесе ет өнімдерінің қандай жануарлардан алынғандығын анықгауға мүмкіндік береді. Дэрігерлік сарапта бүл мақсатга түр-туқымдық антигендерге қарсы антвденелері бар кан сарысулары қолданылады.
Топтық антигендер немесе изоантигевдер деп бір түрге жататын жануарлардың өзара айырмашылықгарына жауапты генетикалык маркерлерін, айталық эритроцитгердің топтық антигендерін, трансплантациялык антигендерін жэне т.б. айтады. Қан қую жумысын, ақзалар мен ұлпаларды бір организмнен екіншісіне жамау операциясы екі индиввдуумның изоантигендерінің үқсатығын (сэйкестігін) кажет етеді.
Ақза немесе үлпа антигендері. Эр түрге жататьш жануарлардьщ аттас ақзаларьшың, мысалы, көз буршағының, гипофиздщ, бүйректің, бауырдың, шэуетгің жэне т.б. ортақ антигендері болады. Бүл мэселе атгас ақзалардың атқаратын қызметгерінің үқсастығымсн, жасушалардың химиялық курылымы жағынан сэйкестілігімен түсіндіріледі. Айталық, адамның үлпа антигендерімен үқсас антигендер макак-резустың, сиырдың, шошқаның, иттің, коянның, егеукуйрықгаң, теңіз шошқасының ақзаларынан орын тепкен. Ортақ антигсндер ешкінің, койдың, жылқының, теңіз шошқасының, тауыктың эритроцитгерінен табылған. Мүндай антигендср гетерогенді антигендер немесе Форсман антигендері деп аталады. Айта кететін бір мэселе ол кейбір микробтардың адам мен жануарлардың ақзаларымен ортақ антигевдбрінің болуы. Мысалы, адамның А қан тобының факторлары мен кейбір пневмококктардьвд капсулаларының өзара антигеңдік үқсастықтары дэлелденген, тырысқактьщ вибрионы мсн оба микробының кейбір антигендері адамның үлпаларынан табылған. Сүт қоректілердщ эритроцитгерінін антигендері көптеген туқымдастарға жататын бактериялардың қүрамывда аныкталып отыр. Үлпа мен микроб антигендерінің үқсатық мэселесі ғалымдарды үлкен ойға салып отыр. Өйткені микроорганизмнің жасушасында оған сезімтал жануарлардың
антигендерінің болуы, паразитгщ организмде кең таралып, кедергісіз
өсіп-өнуіне мүмкіндік береді. Эдетге гетерогенді антагендер липоидтар мен полисахаридтер болып келеді.
А утоантигендер. Кейбір жағдайларда организмнің ұлпаларынын белоктары денатурацияға үшырап, микробтың токсиндік заггарымен қоспа түзейді. Зақымдалған жасушалар өз организмі үшін антиген, яғни аутоантиген болып табылады. Мүндай антигендер иммундік жүйсні өз ақзаларына, үлпаларьша қарсы антвденелерді жасауға мэжбүр етіп, аутоиммунды аурулардың өршуіне экеледі.
Үрык шшгешері. Үрықгың қүрсақгағы дамуының эр түрлі сатыларында оның үлпершекті ақзаларының қалыптасуына [байланысты үнемі жаңа антигендер пайда болып отырады. Мүндай изоантигендер ене организмінде өздеріне қарсы бағытталған антвденелердің жасалуына себепкер болады. Изоантигендер акзалардың регенерациясы қезінде ересе^ организмдерде де пайда болады.
Трансплантапиялык антигендер немесе гистосойкестіліктш аншгендері. Ақзалар мен үлпаларды ауру адамға жамау оташылыкгың маңызды мәселесі болып отыр. Оташылықіъщ бүл түрі трансплантация, ал жамауға алынған акзалар немесе үлпалар трансплантат деп аталады. Егер донор мен реципиент лейкоцитгік антигендер жағынан бір-біріне сэйкес келмесе кейінгісі трансплантатш қабыл алмайды. Міне сондыктан трансплантация алдьшда үлпалар сәйкестігін аныктау мақсатында донор мен реципиенттің лейкоцит антигендерінің өзара үксастығының дэрежесі аныкталады. Осы себептен олар гистосэйкестіліктің антигендері немесе трансплантациялық антигевдер деп те аталып жүр.
Микробтык антигешеу. Микроорганизмдер түқым немесе түр шеңберіңде өздерінің антигендік қурылымы бойынша бір-бірінен ерекшеленеді. Микробтардың антигендік күрылысы оларды жіктеу немесе бір-бірінен ажырату жүмыстарында колданылады. Зардапты микроорганизмдердщ антигендік қүрылыс өте күрделі болып келеді. Олардың цитоплазмасынан, қабығынан, капсулаларынан, қылшаларынан көптеген антигендерді ажыратып алуға болады.
Бактериялардың үсііңгі күрылымдары антигендерге өте бай келеді. Жасушада орналасуына байланысты антигендер бірнеше топтарға бөлінеді.
Капсула антигендсрі немесс К-антигендеу - микроб жасушасының ең сыртқы түракты күрылымы. Химиялық қүрылысы жағьшан олар полисахаридтер немесе полипептидтер. Антигендік түрғыдан алғанда капсула полисахаридтері эрқашан біркелкі болып келмейді. Мысалы, пневмония стрептококгы тудыратын ауруды
аныктау тәсілдеріңде жэне оньщ алдын-алу шараларында кеңінсп қолданыльш жүрген осы қоздырғыштың 80-нен аса серологиялык вариантгары (сероварлары) бар. Біркелкі К-антигендер қатарына энтеробактериялардың, бруцеллалардьщ, франциселлалардын полисахаридті Уі антигендерін; ерсиниялардың белокты полисахаридті Ү-\У антигендерін; А-тобындағы стрептококктардын М-протеинін, стафилококктардың А-протеинін жэне ішек таякшасының К-88, К-99 белок тектес антигендерін жатқызуға болады. Микробтардың корд-факторын, топалаң қоздырғышынын полипсптидті капсуласьш да К- антигевдердің қатарына қосуға болады, бірақ бул антигендер белгілі бір жағдайларда ғана түзіледі.
Соматикалык аншгендср - грам-теріс бактериялардын қабырғасындағы липополисахаридтердің бүйірін бойлай орналасьш, жасушалардьщ беііне шығып тұратын полисахаридтердің тізбектері. Бул тізбектер іс жүзінде бактериялардың детерминанталары болып табылады. Кейінгілердін уксастыктарына қарай сальмонеллалар мен эшерихиялар О-топтарға біріктірілген. К-антигевдер эдетте соматикалық антигевдерді қалқандап тұрады, сондықган О-антигендерді аныкгау үшін зертгеуге алынған бактерияларды алдын ала температуралык өндеуден өткізу керек.
Н~антигендер. Жылжымалы қасиеті бар бактериялардың Н-антигендері немесе қылша антигендері болады. Қылшалар ыстыққа төзімсіз белокты кешеннен куралады. Грам-теріс бактериялардын толық антигендік формуласы О : Н : К тізбегі түрінде жазылады. Мысалы, Е. соіі 0111:Н2:К4; О55:Н1О:К5 және т.б.. Бүл өрнектер бслгілі бір қоздырғыштың туракты маркерлары болғавдыктан эпвдемиологиялық жэне эпизоотологиялык талдау кезінде лабораториялық жағдайда анықталады. Микроб өсіндісінін антигендік курылымын аныктау максатында агтлютинирлеуші монорецепторлы диагностикалық қан сарсысуларының жиынтығы қолданылады.
Бактсриялардын экзоөнімдерінін ашшсндеріне олардың жасушаларының белокты метаболютері, оның ішінде ең жаксы зертгелген экзотоксиндер жатады. Формальдегидтің элсіз концентрациясымен өвдегевде экзотоксивдердің антигендік қасиетгері өзгеріске ушырамай, вакциндік препарат ретінде колданыла алатын анатоксин деп аталатын затқа айналады. Көптеген микробтардың экзотоксиндері антигенділігі жағынан біркелкі больга келмейді. Айталық, С1. регҒгіп§еП8, С1. ЪоШішшп, 5іарһ. аигеш микробтарыньщ экзотоксивдері бірнеше сероварианттарға бөлінген.
Бациллалардьщ споралары да антигендіх касиетгі иемденген. Олардың қурамында микробтың вегетативтік жасушаларында кездесетін жэне өзіне ғана тэн антигеңдер аныкталған. Қорыта
[айтқанда, микроб антигендерінің өзіндік касиетгері олардың Ігүқымын, түрін, ал кейде штаммын да анықгауға мүмкіндік береді. іАлайда, эр түрге, ііпті түқымдардарға жататын микробтардың, [айталык бруцеллалардың, ерсиниялардың, францисселардың, ортақ іантигендік детерминанталары болады.
Микробтардың протектавті немесе қорғаныс антигендері де зертгеушілердін назарьшан тыс қалмауда. Бүл антигендерге қарсы [түзілген антиденелер организмді накты бір қоздырғыішың | "шабуылынан" корғайды. Протективіі қасиетті пневмококктардың капсула антигендері, стрептококктардьщ М-протеині,
стафилококктардың А-протеині, топалаң бацилласының экзотоксинінің екінші фракциясының белогы, кейбір грам-теріс бактериялардың жасуша қабырғасының төменгі қабатында орналасқан белоктары иемденген. Тазартылған протективті антигендердің пирогенді, аллергизирлеуші қасиетгері болмайды, кақсы сақгалады, міне сондықган олар микробсыз вакциналар жасау жұмыстарында қолданыла бастады. Микроб антигендерінің иммуногенділігі осы протективті антигендермен байланысты болады. Бірақ, барлык микроорганизмдердің антигендері иммунитетті жеткілікті дэрежеде калыптастыра алмайды. Міне сондыктан антигеннің иммуногенділігін күшейту үшін оны адъюванттармен -органикалык немесе минералды затгардан құралған иммуногенездің күшейткшггерімен араластырады. Адъювантгар ретінде алюминийдің |гвдрототығы, алюминий-калий ашудасы, ланолин, вазелин майы, Ібактериялардъщ липополисахаридтері және басқалары қолданылып Іхүр. Зертгеушілердің көңілінен шығьш, кедінен колданылып жүрген [иммуногенездің күшейткіші - Фрейндтің адъюванты. Ол вазелин майынан, ланолиннен (толықпаған адъювант) немесе вазелин майьшан, ланолиннен жэне туберкулез микробтарынан (толык адъювант) қуралған. Адъювантгар антигендердің организмге сіңуін баяулатьш, олардын иммундік жүйеге тигізетін эсерін ұзарта түседі.
4. Организмнің иммундік жауабы
Бөгде антигевдерге қарсы қорғаныс фагоцитоз жасушаларының - макрофагтар мен полиморфты ядролы лейкоцитгердщ эрекетгерімен басталады. Антиген фагоцитоздың көмегімен жойылъш кетсе, имундік жауап пайда болмайды, ал егер ол толык залалсыздандырылмаса иммундік жүйе оған қарсы баштталған антвденелерді (иммуноглобулиндерді) немесе сенсибилизденген лимфодиттерді түзей бастайды. Иммуноглобулиндер гуморальдік
иммунитеттің, ал сенсибилизденген лимфоцитгер жасушальіһ иммунитетгің негізін курайды. Иммунитеттің бірінші түрін қаи сарысуы (антиденелер) арқылы, ал екінші түрін тек кдна сенсибилиздснген лимфоцитгердің көмегімен басқа организмгс енжарлы жолмен көшіруге болады. Жасушалык иммунитеггін эсерлері трансплантация кезінде, аутоиммунды жэне созылмалы аурулардың барысывда байкалынса, гуморальдіх иммунитет организмнін жііі өтеіін инфекцияларға карсы қорғанысының негізір. құрайды.
Гуморальдік жэне жасушалық иммунитетгің қалыптасуы нэтижесінде лимфоцитгердің "жады жасушалары" деп аталатын ерекше субпопуляциясы пайда болады. Осы еске сақгағыш лимфоцитгердің арқасында организм екінші рет кездескен антигсніне шашпан жэне күшейтілген иммунды жауап қайтара алады. Кейде антиген организмнін иммунологиялык толеранттылык
(бейтараптылық) деп аталатын ареактавті күйін де тудыра алады. Иммунитстгің бұл феномені иммундік жүйенің өз антигендеріне карсы жауабының өрістеуіне жол бермейді. Ал, организмнің өз антигендеріне бейтараптылығынын жоғалуы аутоиммунды аурулардың пайда болуына экеледі. Антидснелер мен сенсибилизденген лимфоцитгер кейбір жағдайларда белгілі бір антигенмен екінші рет кездескенде ете жоғарғы сезімталдыкгы -аллергияны тудыру мүмкін.
Қорыта айтқанда, казіргі кезде иммундік жауаптың алты түрі белгілі болып отыр: 1) антвдене түзу; 2) сезімталдыктың жедел турі; 3) сезімталдыктың баяу түрі; 4) иммунологиялық жады; 5) иммунологиялық толеранттылық; 6) идиотип-антиидиотаптік қарым-қатынас. Иммундік жауаптьщ бұл түрлері организмнін иммунологиялық икемділігін немесе реактивтілігін сипаттайды.
4.1. Антидене гүзу
Антиденелер немесе иммуноглобулиндер организмнің жүқпалы аурулардын коздырғыштарына жэне генетикалық болмысы бөлек бөгде затгарға - антигендерге қарсы бағытгалған маңызды корғаныс факторлары. Иммуноглобулиндер микробтарды немесе бөгде жасушаларды тумшалап, оларды фагоцитозға дайындайды, вирустар мен токсиндерді залалсыздандырады, антигенмен жабысқаннан сон комплемент жүйесін іске қосады. Антиденелер қорғаныс механизмінің тиімді факторлары бола тура, кейде аутоиммувды аурулардың, анафилаксияның, атопиялық қүбылыстардың нсгізгі
себебі болып табылады. Әуелі баста антиденелер өздерінің атқаратын Ікызметгеріне байланысты шартга түрде бейтараптаушы, ерітуші жэне ' уйытушы больш үш топқа жіктелген болатын. Бейтараптаушьшарға -' антитоксиндер, антиферменттер жэне вирусбейтараптаушы Іантиденелер, ерітушілерге - бактериолизиндер, гемолизиндер жэне Іцитолизиндер, ал үютушыларға - агглютинирлеуші және преципитирлеуші антвденелер жатқызылған. Комплемент Ібайланыстырушы антиденелер өз алдына бір топқа бөлінеді. ■Антиденелердщ кабілетіне қарай серологиялық сыналымдар [агглютинация, гемолиз, лизис, прещшитация реакциялары деген Іатауларға ие болды. Сонымен қатар иммуноглобулиндер |"жылусүйгіш" жэне "суықсүйгіш" антвденелер деп те бөлінген Іболатын. Олардың біріншілері антигендермен 37°С, ал екіншілері 4°С жақсы эрекетгесе алатын. Кейіннен оларды физикалық кдсиеттері Ібойынша жіктеу үысьпшлды. Айталық, кан сарысуыньщ белогы Іэлектр өрісінде альбуминдер жэне альфа-, бета-, гамма-тлобулиндер | атгы төрт белдеуге бөлінеді. Электрофорез көмегімен антидснелердің Ітек бета- жэне гамма-глобуливдер фракцияларында ғана Іболатындығы дэлелденді. Бертін келе антиденелерді ажырату ' мақсатывда жоғары жылдамдыклы центрифугалау эдісі қолданылады. ■ Бүл тэсіл бойынша белоктардың седиминтация (шөгу) жылдамдығы ІСведберггің (8) бірлігімен өлшенеді. Центрифугалау нэтижесінде іантиденелер екі негізгі топқа бөлінеді: шағьш молекулалы Іантиденелер - 75 жэне үлкен молекулалы антиденелер - 195. Бірінші Ітоптың антиденелері электроффеграмманың гамма-глобулиндік, ал Іекінші топтағылар бета-глобулиндік фракцияларында болатындығы I анықгалды.
Бастапқы кезде зертгеушілер нақгн бір антвдене молекуласы
Ітек бір ғана функцияны атқарады деген жорамал айткан еді. Мысалы,
I бактериолизиндер тек қана микробтарды ерітеді, ал агглютининдер
I тек қана оларды бір-біріне желімдейді деген тужырым болған. Бірақ
I кейінгі жүргізілген жан-жақш зертгеулердің нэтижесінде
[ антвдененің өзіне тэн антигеніне эртүрлі эсер ете алатындығы айкьш
• бодды. Нақты бір антигенмен иммунденген жануар эркилы
Т эрекетгері бар антиденелерді бір мезгідде түзей алатындығы да белгілі
болды. Мүндай бір-біріне үқсас, тақьшетгес антиденелер
иммунологиялық реакциялардың түрлеріне, қойылу шартгарына
байланысты эртүрлі эрекет көрсете алады. Айталық, бруцеллездің
микробына қарсы түзілген антиденелерді агглютинация,
преципитация, комплементгі байланыстыру реакцияларында
аныктауға болады.
Антиденелердін молекуласында антигендермен байланысқа түіч* алатын белсенді орталыкгары орналаскан. Олардың саны антвдененіи валентгілігін сипатгайды. Осыған байланысты антиденелердің толык жэне толымсыз түрлері белгілі болып отыр. Екі немесе он валентп толык антиденелер өз антигендерімен эрекетгескенде аспапсы > көзбен көрінетін агглютинация, лизис, преципитация феномевдеріи тудыра алады, ал толымсыз моноваленггі немесе блокирлеуші антиденелер өздерінін пайда болуына себепкер болған антигевдермен эрекетгескенде көзге ілінер ешбір нышан байкалтпайды. Муныи себсбі - тольшсыз антвденелер антигеңдік бөлшектерді ірі конгломератгарға біріктірс алмайды. Толымсыз антиденелерді аныкгау үшін арнайы серологиялык реакциялар үсынылған.
Бурын гамма-глобулиндер деп аталып келген антиденелік белсенділігі бар қан сарысуының белоктары бүгінгі күні иммуноглобулиндер деген атауға жэне І§ символына ие болды. Иммуноглобулиңдердің бөгде заттармен байланыса алу кабілетінен басқа антигендік қасиеттері де болады. Міне сондыктан ксеногенді иммуноглобуливдерге қарсы антиденелерді алуға болады. Иммуноэлектрофорез тәсілінде осы антиденелерді колдану иммуноглобуливдерді кластарға жіктеуге мүмкіңдік туғызды. Қазіргі кезде иммуноглобулиндердің 5 класы белгілі болып отыр: І§О, іщМ, ІёА, ІёЭ, ІйЕ.
Ік күрылысы. Иммуноглобулиндердің молекуласынъщ қурылысы Г.Портер мен Дж.Эдельманньщ жүргізген ғылыми жумыстарының арқасывда анықгалды. Оларға осы еңбектері үшін 1972ж. Нобель сыйылықгары берілген болатын.
Иммуноглобулиндер екі ауыр және екі жеңіл полипеіггад тізбектерінен куралған (8 сурет). Ауыр немесе Н-іібезбегінің (ағыл. һеауу сһаіпк) молскулалық салмағы орта есеппен алғавда 50 000 Д, ал жеңіл немесе Ь-тізбегінікі (ағыл. Іщһі сһаіпк) - 25 000 Д тең. Сонымен түтас иммуноглобулиннің молекулалық салмага 150 000 Д қурайды.
Иммунохимиялық зертгеулердін көмегімен Н-тізбегінің 5 түрі ажыратылды: гамма, мю, альфа, дельта жэне эпсилон (у, \х, а, д, е). Осы ауыр тібектершің қүрылысына қарай иммуноглобуливдер жоғарыда көрстеліген 5 класқа бөлінеді. Олардың әрқайсысының өзіндік физикалық, химиялык, жэне биологиялық қасиеттері болады. І^О класына жататын иммуноглобулиндердің Н-тізбегі шеңберіңде бір-бірінен антигендік айырмашылықгары болады. Адамда бүл иммуноглобулиннің төрт, ал жануарларда екі класс тармақтары бар (ІёСі, І£С2, жэне т.б.)
Иммуноглобулиндердің жеңіл тізбектері барлық кластар мен класс тармақатыры үшін біртектес болып келіп, тек аминқышкылдарының алмасу тэртібі бойынша ғана каппа (к) жэне
лямбда (А.) таптеріне ажыратылады. Жалпы алғавда, Ь-тізбектері 210-230, ал Н-іізбектері 420-440 аминқышқылдарынан қүралған. Иммуноглобулиндердің ауыр тізбектері өзара жэне жеңіл Візбектермен дисульфидтік байланыста болады. І§С молекуласы Папаинмен өңцеген кезде екі ҒаЪ-фрагменттеріне (ағыл. ҒгаітеШ апіщеп Ьіікііпё - антигенді байланыстыратын фрагаент) жэне бір Ғс-Іфрагментіне ( ағыл. Ғгаётепі сгізіаШпе - кристадданатын фрагмент) Көлінеді. ҒаЬ-фрагментгер антигенмен байланыса алады, бірақ агглютинация немесе прецигаітация күбылыстарын тудырмайды. Ғс-фрагменті комплементгі өзіне жабыстырады жэне І§С молекуласын жасуша мембранасындағы Ғс-рецепторларына бекуіне жағдай вуғзады. Ал, иммуноглобулиңдерді пепсинмен ыдырату кезінде екі валентгі Ғ(аЬ)2-фрагмент пайда болады. Ол өзінің екі валентгілігінің аркасында толық антвденелер сияқга антигендерді агглютинация Цемесе преципитацияға ушырата алады.
8 сурст. Шшуноглобулин молеЕуласынын кұрылысы. ЯЦ-взриабельтцаймақ; | і-константіы аймақ.
Иммуноглобулиндердің Ь- жэне Н-іізбектерінің амин ■қышқылдарының түракхы тізбектерінен түратын константіы С-аймағы жэне амин кышқылдарыньщ жүйелігі өзгеріске үшырап отыратын вариабелвді немесе өзгермелі Ү-аймағы болады. Вариабельді аймақгаң барлык полипептидтік тізбектері бір бағытқа
бағытгалып, бір деңгейге жинакгальш, амидтітоптармен аякталады (иммуноглобулиннін М-шеті). С-аймақгың жеңіл және ауыр тізбектері амин қышқылдарынын карбоксил қалдыктарымен эр деңгейде аяқгалады (иммуноглобулиннің С-шеті). Антиденелердін белсенді орталығын һ- және Н-тізбектерінің вариабельді аймақгарының ]Ч-шетітеріндегі амин қышқылдары қалыптастырады. Иммуноглобулин молекуласы осы орталығы арқылы антигеннін детерминанталарымен байланысқа түседі.
Дисулъфидтік байланыстар иммуноглобулин молекуласынын тізбектерінің арасьшда ғана емес, сонымен қатар тізбектерінің ішінде де болып, полипептидтердің жекеленген бөлімдерін бір-бірімен жалғастырады. Айталык, І§С Ь-тізбегінде екі, ал Н-тізбегшде төрт дисульфидтік байланыстар аныкталған. Тізбек ішінде орналасқан дисульфидті байланыстардың орыны домендер деген атаумен белгіленіп жүр. Жеңіл жэне ауыр тізбектердің вариабельді бөлігінің домендері Уь жэне Ун, ал константгы бөлігінің домендері С^ жоне СНЬ СН2, СН3 деп аталады. Антвденелердің белсенді орталықгарын өзгермелі беліктерінің домевдері қальштастырады. Жеңіл полипептидтердің константш бөліктерінің домендері Ь-тізбектерінің антигендік айырмашылықгарьш аныктайды, ал ауыр полипептидтердің бастапқы бөлігі класс тармакдгарына жататын иммуноглобулиндердің антигендік өзгешеліктерін айқындайды. Н-тізбегінің келесі екі домені иммуноглобулин молекуласынын комплементаен жэне ақзалармен байланысуына жауагаы. І§С молекуласының Ні-жэне Н2-домендерінің ортасында олардың өз белдігі бойынша айналуына мүмкіндік беретін иммуноглобулиннің топсалы бөлігі орналасқан. Ауыр полипептидтердін К-шеііндегі антигенді байланыстыра алатын орталығындағы амин қышқылдарының жылжымалылығы осы топсалы бөліктің көмегімен іске асады.
Эр кластың иммуноглобулиңдерінің өзіндік антигендік ерекшеліктері болады. Нақгы бір түрге жататын ивдивидуумдардың иммуноглобулиндерінін үқсас антигендік бөліктері изотаптік детерминанталар деп аталады, ал өзара айырмашылыктары бар тізбектері аллотип деп белгіленеді. Ауыр тізбектердід 20-дан астам аллотиптері белгілі болып отыр. Бір класқа, класс тармағына, тіпті аллотипке жататын иммуноглобулиндердің арасында да антигендік айырмашылыкгар байқалады. Мүвдай өзгешеліктерді идиотип деп атайды. Басқаша айтқанда, вдиотиптер - иммуноглобулиннін бір V-домененін басқа У-домендсрден айыра алатын дегерминанталар. Көрсетілген антигендік айырмашылықгарды арнайы антиденелері бар қан сарысуларының көмегімен аныктауға болады.
І§С шшіні эдетге Т эріпіне үқсас келеді. Антигенмен орекетескеннен соң, ол Ү-әріпінің пішініне ие болады. Мүндай өзгеріс комшгементгі байланыстыруға жауапты Ғс-фрагментінің шомендерінің белсенділігін артгара түседі.
(Антиденелердін касиетгері. Белгілі бір иммунноглобулиндердщ класына біріктіріжен антвденелер эртүрлі физикалық, химиялық, Ібиологиялық жэне антигендік касиеттерді иемденген.
М-иммуноглобулині Бүл класқа енетін иммуноглобулиндердің үлесіне І§ молекулаларының жалпы мөлшерінің 10% тиеді. Оның Молекулалык массасы 900ҚД, седиментациясы 195 тең. І§М жүлдыз Тәріздес бес жаққа тарамдалған иммуноглобулиндердің бес Ііолекуласынан қүралған (9 сурет). Бүл иммуноглобулиндердің Ғс-Фрагментгерінің бос шетгері ігүйықгалған шеңбер тэріздес |іисульфидті байланыстардың - і-іізбсгінің көмегімен түйістірілген. М-қласынын антвденелерінің 10 белсен-ді орталыктары болғандыкган, олар ргглютанация, преципитация, опсо-низация жэне лизис реакцияларында Кақсы белсенділік көрсетеді. І^М рдетгө жүқгарылған немесе иммун-делген организмде ең бірінші пайда ролатын антиденелер. М- иммуно-глобулиндерінің сарысулык жэне рекреторлық түрлері бар. Секреторлық
иммуноглобулинінің ]-тізбегі өзін протеолитгік ферментгердін ^серінен қорғай алатын 3-фрагментпен қоршалған. Бүл күрылым Ішек-карын, тыныс алу, несеп-жыныс жолдарыньщ, көздің, буынның эпителиальді жасушаларынан бөлініп, кан ағымынан гысқары шыкқан иммуноглобулиндермен қосылады. Қан І§М мөлшері орта есппен алғанда 1,0 г/л шамасында болады. Иммуноглобулиндердің бүл тобы қанға енген микробтарға, эсіресе Грам-теріс бактерияларға күпггі эсер етіп, фагоцитоз процесін жандандыра түседі.
- иммуноглобулині - антиденелердщ ең жақсы зерттелген [класы. Оньщ молекулалық салмағы 160КД, седиментация {константасы 78, ең көп мөлшері қан сарысуында болады (12г/л).
ы алғанда І§С үлесіне иммуноглобулиндердің 70%-85%-і тиеді. Екі валентті болғандыктан ол поливалентгі антигендермен торшалық қүрылымды түзейді, ерігіш антигендермен прециіштация феномснін калыптастырады. Корпускулярлық антигендерді агглютанациялау (желімдеу) жэне опсонизациялау реакциялары осы антвденелердің
көмегімен іске асады. Комплементгі өз молекуласын.і байланыстырған иммуноглобулин антигенді еріту қабілетіне ис болады. ІяС организмнің көптеген вирустық және бактериялык инфекциялардан қорғанысы кезінде маңызды рөл атқарады токсиндерді жаксы бейтараптай алады. Басқа иммуноглобулиндергс қарағанда ол ыстыкқа біршама төзімді болып келеді. Айталық, онын молекуласы 75°С температурада 30 минут өзінің белсенділігін сактайды. Адамда бұл иммуноглобулиннің 4 (Сь О2, О3 жэне О4), ал сиырда екі (Сі жэне С2) класс тармактары болады. І^С улпалардын жасушаларымен байланысқа түсіп, олардың белгілі бір антигенгс сезімталдыилн артыра алады. Мінс сондыктан олар сезімталдыкхын баяу түрінің өрістеуіне өз ықпалын тигізеді.
А иммуноглобулинінін де сарысулық жэне секреторлык түрлері болады. Сарысулық иммуноглобулиннін молекулалык салмағы 170КД, седиментация константасы 75. Оның үлесінс иммуноглобулиндердін 15-20% тисді. І§А предипитация жэнс токсігадерді бейтараптау реакцияларында белсенділік көрсетпейді, комплементгі өзіне байланыстыра алмайды, ыстыққа төзімді болып келеді. Иммуноглобулиндер көкбауырда, лимфа бездерінде жэне кілегейлі қабыкгарда пайда болып, сілекейдің, көз жасының, ауатамырларының секреттерімен қосылады жэне уыз сүтгің құрамына да енеді.
Секреторлык І&А тыныс алу, іпіек-қарын жэне несеп-жыныс жолдарының кілегбйлі қабыкгарының лимфоидты ұлпасы түзейді. Оның седиментация константасы 115 жэне 155, ал молекулалык салмағы 380 ҚД тең. І&А полимерлі, көбінесе димерлі молекула. А иммуноглобулинінін биологиялық қызметі - ішек-қарын жэне тыныс алу жолдарының кілегейлі кабықгарын корғау. Ішекте секреторлык антиденслср бактериялардың адгезиясын тежейді, вирустарды залалсыздандырады.
Сиырдын уыз сүтівде І§А мөлшері (50мг/100мл) І§С концентрациясымен салыстырғанда анағурлым төмен больш келеді. Кэдімгі сүтге І§А концентрациясы небэрі 14 мг/ЮОмл шамасында болады. Ғылыми деректерге қарағанда пероральді жэне аэрогенді иммундеу кезінде бул иммуноглобулин жергілікті иммунитетті қалыптастыруда аса маңызды рөл атқарады.
О иммуноглобушні. Қан сарысуындағы бул класқа жататын антиденелердің үлесіне иммуноглобулиндердің жалпы мөлшерінің 1% ғана тиеді. І§О молекулалык массасы 160 КД, ал седиментация константасы 75. Оның биологиялык функциясы элі толық зертгелмегсн. Б иммуноглобулинінің В-лимфоцитгері
рецепторларыньщ қурамына енетіні казіргі кезде дэлелденіп отыр. І§0 - ыстыкка төзімді, комплементгің белсенділігін альтернативті
Жолмен күшейте алатын, антивирустық қасиеті бар және улпалармен байланыса алмайтьш антиденслер. Иммуноглобулин мөлшерінің Ідамның миелома ауруы кезівде көбеюі байқалған.
Е-иммуноглобулинінің молекулалық салмағы 190КД, ал Іедиментация константасы 8,53, кан сарысуындағы концентрациясы ірта есеппен алғаңда 0,25 мг/мл мөлшерінде болады. Ол ыстыкқа Ьзімсіз, комплементгі байланыстыра алмайтын, бірак улпа ■асушаларымен берік байланысқа түсіп, сезшталдыкгың шашпаң ■урінің қалыптасуына қатынасатьш иммуноглобулин. І§Е адамның ІКишік реакцияларын, атап айтқанда пішен қызбасын, есекжемін ІГерінщ қолбырап қабынуын), демікпесін тудырады. Аллергиялык ррулар кезінде оның қан сарсысуындағы концентрациясы күрт өсіп, Ірта есешіен алғанда 1,6 мг/л мөлшеріне дейін жетеді. Ғылыми |еректерге карағавда бул кластың антиденелері қурттар мен Іарапайымдылар қоздыратын аурулар кезінде макрофагтар мен ■озинофильдердің фагоцитарлық эрекетінің күшеюіне жағдай касайды.
Антиденелердін курастьгоылуы. Антиденелерді көкбауырдағы, ■имфа бездеріндегі, сүйек майындағы, Пейер түйіндактарындағы ілазматикалық жасушалар жасап шығарады. Кейінгілер антигенмен рйісксн В-лимфоциггерінің ізашарларьшан, яғни бастапкы шементгерінен пайда болады. Бул лимфоіштгердің I Іифференциациясы, пролиферациясы жэне жетілуі иммундік кауаптың өрбу барысымен байланысты болып келеді.
Иммуноглобулиндер м- РНҚ көмегімен плазмоциттердің митоплазматикалык торымен байланысқан полирибосомаларьшда іолипептидтердің жеке тізбектері түрінде синтезделеді. ■лазматикалык жасушалар иммуноглобулиндерді жеке ■олипеіггидтердщ тізбегі түрінде немесе тутас молекула түрівде бөліл ■іығарады. Иммуноглобулиндердің курастырылуы цитоплазматика-|іык тордың цистерналарында өтеді (антвдененің Ь- жэне Н-Ьзбектері бір-бірімен қосылып, оның тутас молекуласын қурайды). Эр плазматикалык жасуша секундына 50 дсн 700-ге дейін ішмуноглобулин молекуласын жасап шығарады. Антидененің ор ролипептидінің өзгермелі жэне тұрақгы бөлшектері эртүрлі Існдермен жасалынады.
Антиденелер мен антигендердін бір-бірімен әрекетгесуі. Антвдененщ белсенді орталығьш антигеннің детерминантасының Кеңістік конфигурациясьша сәйкес келетін қуыс немесе саңылау ретінде қарастыруға болады. Зерттеушілердің болжамы бойьшша антиген мен антиденені өте жақын қашықгықга эрекет көрсете алатын күшгер, мысалы, Кулон және Вандервальс күпггері жэне т.б.
көмегімен іске асады. Комплементгі өз молекуласына байланыстырған иммуноглобулин антигенді еріту қабілетіне ие болады. І&О организмнің көптеген вирустық жэнс бактериялык инфекциялардан корғанысы кезінде маңызды рөл атқарады, токсиндерді жақсы бейтараптай алады. Басқа иммуноглобулиндерге карағанда ол ыстыкка біршама төзімді болып келеді. Айталық, оньщ молекуласы 75°С темпбратурада 30 минут өзінің белсенділігін сакгайды. Адамда бүл иммуноглобулиннің 4 (Оь О2, С3 жэне С4), ал сиырда екі (Сі жэне С2) класс тармакгары болады. І&О ұлпалардың жасушаларымен байланысқа түсіп, олардың белгілі бір антигенге сезімталдығын артыра алады. Мінс сондыктан олар сезімталдыкхың баяу түрінің өрістеуіне өз ықпалын тигізеді.
А иммуноглобутнінің де сарысулық жэне секреторлык түрлері болады. Сарысулық иммуноглобулиннің молекулалык салмағы 170КД, седиментация константасы 78. Оның үлесіне иммуноглобулиндердің 15-20% тиеді. І§А прецшштация жэнс токсиндерді бейтараптау реакцияларында белсенділік көрсетпейді, комплементгі өзіне байланыстыра алмайды, ыстықка төзшді болып келеді. Иммуноглобулиндер көкбауырда, лимфа бездерінде жэне кілегейлі кабықгарда паңда болып, сілекейдің, көз жасының, ауатамырларының секреттерімен косылады жэне уыз сүтгін қурамына да енеді.
Секреторлык І&А тыныс алу, ішек-қарын жэне несеп-жыныс жолдарының кілегейлі қабықгарының лимфоидты үлпасы түзейді. Оның седиментация константасы 115 жэне 155, ал молекулалык салмағы 380 КД тең. І£А полимерлі, көбінесе димерлі молекула. А иммуноглобулинінін биологиялык қызметі - ішек-қарын жэне тыныс алу жоддарының кілегейлі қабыктарьш корғау. Ішекте секреторлык антиденелер бактериялардың адгезиясын тежейді, вирустарды залалсыздандырады.
Сиырдың уыз сүтінде І§А мөлшері (50мг/100мл) І^С концентрациясымен салыстырғавда анағурлым төмен болып келеді. Кэдімгі сүтге І&А концентрациясы небэрі 14 мг/ЮОмл шамасывда болады. Ғылыми деректерге қарағавда пероральді жэне аэрогенді иммувдеу кезінде бул иммуноглобулин жергілікті иммунитетті қалыптастыруда аса маңызды рөл атқарады.
V пммуноглобулииі. Қан сарысуындағы бүл класка жататын антиденелердің үлесіне иммуноглобулиндердің жалпы мөлшерінің 1% ғана таеді. І§О молекулалық массасы 160 КД, ал седиментация константасы 75. Оның биологиялык функциясы элі толык зертгелмеген. Б иммуноглобулинінің В-лимфоцитгері
рецепторларының қүрамына енетіні казіргі кезде дэлелденіп отыр. ІО - ыстықка төзімді, комплементгің белсенділігін альтернатавті
Холмен күшейте алатын, антивирустық касиеті бар жэне үлпалармен байланыса алмайтын антвденелер. Иммуноглобулин мөлшерінің адамның миелома ауруы кезівде көбеюі байқалған.
Е-иммуноглобулинінің молекулалық салмағы 190КД, ал ссдиментация константасы 8,55, қан сарысуындағы концентрациясы орта есеппен алғаңда 0,25 мг/мл мелшерінде болады. Ол ыстыққа Гөзімсіз, комплементгі байланыстыра алмайтын, бірақ улпа жасушаларымен берік байланысқа түсіп, сезімталдықгың шапшаң түрінің калыптасуьша катынасатьш иммуноглобулин. І§Е адамның іітиптік реаышяларын, атап айтқанда пішен қызбасын, есекжемін (терінің қолбырап кабынуын), демікпесін тудырады. Аллергиялык аурулар кезінде оның қан сарсысуындағы концентрациясы күрт өсіп, орта есеішен алғаңда 1,6 мг/л мөлшеріне дейін жетеді. Ғылыми деректерге карағанда бүл кластың антиденелері курттар мен қарапайымдылар қоздыратын аурулар кезінде макрофаггар мен эозинофильдердің фагоцитарлық эрекетінің күшеюіне жағдай касайды.
Антиденелердін курастырылуц. Антаденелерді көкбауырдағы, лимфа бездеріңдегі, сүйек майыңдағы, Пейер түйщцакгарьіндағы Плазматюсалық жасушалар жасап шығарады. Кейінгілер антигенмен түйіскен В-лимфоцитгерінің ізашарларьшан, яғни бастапқы Элементтерінен пайда болады. Бул лимфоцитгердің дифференциациясы, пролиферациясы жэне жеіілуі иммундік кауаптың өрбу барысымен байланысты болып келеді.
Иммуноглобулиндер м- РНҚ көмегімен плазмоциттердің цитоплазматикалык торымен байланысқан полирибосомаларында полипептидтердің жеке тізбектері түрінде синтезделеді. Плазматикалық жасушалар иммуноглобуливдерді жеке Полипептидтердің тізбегі түрінде немесе тутас молекула түріңде бөліп шығарады. Иммуноглобулиндердің құрастырылуы цитоплазматика-и ык тордың цистерналарында өтеді (антидененің һ- жэне Н-гізбектері бір-бірімен қосылып, оньщ тутас молекуласын құрайды). Эр плазматикалық жасуша секундына 50 ден 700-ге дейін иммуноглобулин молекуласьш жасап шығарады. Антидененің эр почиііептидінщ өзгермелі жэне турақгы бөлшектері эртүрлі Гсндсрмен жасалынады.
Антиденелер мен антигендердін бір-бірімен арекеттесуі. Лмпідсненің белсенді орталығьш антигеннің детерминантасының кеціетік конфигурациясына сэйкес келетін қуыс немесе саңылау і>. ИНДе қарастыруға болады. Зерттеушілердің болжамы бойьшша
и.....ін мен антиденені өте жақын қашықгыкта эрекет көрсете
і мм.ііі күпітер, мысалы, Кулон жэне Вандервальс күштері жэне т.б.
факторлар, бір-бірімен байланыстырады. Антидене мен антигендердің өзара байланыстарыньщ беріктігін сипатгау үшін авидтік және аффинитет деген ұғымдар қолданылады. Аффинитет антвдененің антигенге уқсастық деңгейін, басқаша айтқанда антидененің белсенді орталығьшың конфигурациясы мен антигсндік детерминантаның өзара үйлесімділігінің, сэйкестілігінің дэрежесін сипатгайды. Антидененің авидіігі иммуноглобулиннің белсснді орталыкгарының антигенмен байланысу "қумарлығын" сипаттайтын өлшем. Бул көрсеткіш антидененің тұтас молекуласының антигенмен байланысуынын беріктілігін айқындайды. Иммунды қан сарысуынын авидтігі неғұрлым жоғары болса, иммундік агрегатгардын диссоциацияға, яғни ыдырауға бейімділігі соғұрлым элсіз болады. Накты бір антагенгс аффинитеті мен авидтігі бойынша біркелкі емес антиденелердің түзілуі мүмкін. Аффинитеті жоғары антиденелер, аффинитеті элсіз иммуноглобулиндермен салыстырғанда антигендермен берігірек кешендерді қурайды. Сонымен, аффинитет жекеленген антиденелердің белсенді орталықгары мен антиген детерминанталарының арасындағы байланыстың беріктігін сипатгайды. Міне сондыктан антиденелердің гетерогенді популяцияларының аффиндігі эртүрлі иммуноглобулиндердін антидетерминанталарының авидтігінің жиынтығы болып табылады. Осы себептен авидтігті аныкгай отыра, біз антиденелердің орташа аффиндігін шығара аламыз. Демек, антвденснің авидтігі тек онын аффиндігіне ғана емес, сонымен қатар орта есешіен оның бір молекуласына келетін валентгілігіне, белсенді орталығыньщ санына да байланысты. Айталык, иммуноглобулиндердің бірдсй аффиндігі кезінде І&М авидтігі І§С авидтагіне қарағанда эддеқайда жоғары, өйткені олардын біріншісі бес, ал екіншісі екі валентгі.