Лекция обсуждена на
кафедральном совещании
«»____________ 2009 г
д.м.н. Таран Т.В.
Ставрополь, 2009 г
Механизм взаимодействия антитела с антигеном
В процессе взаимодействия с антигеном принимает участие не вся молекула Ig, а лишь ее ограниченный участок – антигенсвязывающий центр, или паратоп, который локализован в Fab -фрагменте молекулы Ig. Со своей стороны, антитело взаимодействует не со всей молекулой антигена сразу, а лишь с её антигенной детерминантой – эпитопом. Наиболее доступные для взаимодействия эпитопы располагаются на поверхности молекулы антигена.
Связь Аг-АТ в ИК осуществляется за счет слабых взаимодействий (ван-дер-ваальсовые силы, водородные связи, гидрофобность, электростатические взаимодействия) в пределах антигенсвязывающего центра. Такая связь отличается неустойчивостью – образовавшийся иммунный комплекс (ИК) может легко диссоциировать на составляющие его компоненты. Поэтому взаимодействие антигена и антитела может быть представлено в виде уравнения: [Aг] + [AT] <=> [ИК].
Продолжительность существования иммунного комплекса определяется целым рядом факторов. При этом большое значение имеют особенности антитела, антигена и условия, в которых происходит их взаимодействие.
К особенностям антитела следует отнести его аффинность и авидность.
Аффинность – сила специфического взаимодействия АТ с Аг (или энергия их связи). Эта характеристика зависит от степени стерического, или пространственного, соответствия (комплементарности) структуры антигенсвязывающего центра и антигенной детерминанты. Чем выше их комплементарность, т. е. чем больше они подходят друг другу, тем больше образуется межмолекулярных связей и тем выше будет устойчивость и продолжительность жизни образовавшегося ИК. Структурные несоответствия антигенсвязывающего центра и антигенной детерминанты существенно уменьшают число образующихся связей и прочность взаимодействия АТ с Аг. ИК, образованный низкоаффинными АТ, чрезвычайно неустойчив, имеет малую продолжительность существования и быстро распадается на исходные компоненты.
Установлено, что в условиях макроорганизма с одной и той же антигенной детерминантой способны одновременно прореагировать и образовать иммунный комплекс около 100 различных клонов антител. Все они будут отличаться структурой антигенсвязывающего центра и аффинностью. Аффинность антител существенно меняется в процессе иммунного ответа в связи с селекцией наиболее специфичных клонов В-лимфоцитов. Наименее аффинными считаются нормальные антитела. По расчетам, общее число различных антигенспецифических клонов В-лимфоцитов достигает 106–107.
Под термином «авидност ь» понимают прочность связывания антитела и Аг. Эта характеристика определяется аффинностью Ig и числом антигенсвязывающих центров. При равной степени аффинности наибольшей авидностью обладают антитела класса М, так как они имеют 10 антигенсвязывающих центров.
Особенности антигена также влияют на эффективность его взаимодействия с антителом. Так, большое значение имеют стерическая (пространственная) доступность антигенной детерминанты для антигенсвязывающего центра молекулы Ig и число эпитопов в составе молекулы антигена.
Эффективность взаимодействия АТ с Аг существенно зависит от условий, в которых происходит реакция, и прежде всего от рН среды, осмотической плотности, солевого состава и температуры среды. Оптимальными для реакции Аг-АТ являются физиологические условия внутренней среды макроорганизма: близкая к нейтральной реакция среды, присутствие фосфат-, карбонат-, хлорид- и ацетат-ионов, осмолярность раствора (концентрация раствора 0,15 М), а также температура (36–37 °С).
ИММУНОДИАГНОСТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
Иммунодиагностика инфекционных болезней