Антитела

Как известно, в плазме крови много у-глобулинов. Среди этих белков — громадное разнообразие иммунных молекул, каждая из которых опознает свою «мишень»- (конкретный белок, углевод и т. д.). В старой химической литературе был термин «белковые тела», та есть белки. Поэтому загадочные иммунные факторы стали называть антителами. Первые антитела были открыты 100 лет назад в крови у животных, которым за недели и месяцы до этого вводили дифтерийный токсин. Их сыворотка склеивала и убивала свежие дифтерийные микробы. Так была открыта высокоспецифическая система защиты организма от самых различных инфекций. Ныне в лабораториях получают тысячи антисывороток к огромному числу белков и других молекул. Вещества, способные вызвать продукцию антител, стали именовать антигенами. Множество антигенов вокруг нас порождает столь же большой спектр антител в нашей крови.

На исходе 50-х годов стало общепринятым, что различные антитела — носители иммунологической «памяти» нашего организма — являются генетическими вариантами одного и того же белка-иммуноглобулина. Биохимики доказали, что бывает несколько типов иммуноглобулинов, несколько различных по своему строению и химическому составу. Их назвали по буквам латинского алфавита: IgM, IgG, IgA, IgE. При ответе на введение антигена они в этом порядке появляются в крови и тканях организма.Но каким образом возникает эта мозаика антител в организме? Ответ был получен уже в 50—60-х годах, когда выяснилось, что среди лимфоцитов много В-клеток и что именно они «помнят», какие иммуноглобулины следует вырабатывать после стимуляции. Вопрос о том, как гены в ядрах В-лимфоцитов могут кодировать все разнообразие антител, был в основном выяснен английскими и американскими учеными.

Решение этой проблемы стоило Шведской Академии наук трех Нобелевских премий. В результате оказалось, что сборкой иммуноглобулинов управляют несколько генов в ядрах клеток. Но «репертуар» В-лимфоцитов зависит не только от их совместной работы, но и от многочисленных перестроек в самих этих генах.
В-лимфоциты составляют меньшую часть (20—30 %) лимфоцитов нашей крови. Их можно узнать, в частности, по наличию иммуноглобулинов на поверхности. Под микроскопом видно, как эти молекулы скапливаются в виде пятен или «шапочек» на В-клетках. Если в окружающей среде появляются комплексы антител с белками, покрытые комплементом, то В-клетки также их связывают. По э»гим «маркерам» подсчитывают долю В-лимфоцитов в крови, лимфоузлах и т. д.

В принципе переход В-клеток в активное состояние вызывается многими веществами. Напомним, что их созревание неразрывно связано с пищеварительной системой. Поэтому естественно, что В-лимфоциты стимулируются при добавлении кишечных токсинов. Под их влиянием идет размножение большинства В-лимфоцитов. Если «тронуть» поверхностные иммуноглобулины В-клеток антителами к этим белкам, то тут также запускается процесс активации. Но в этих случаях «включается» большинство В-клеток, а не только те из них, которые должны отвечать на конкретный антиген.

В чем же состоит стимуляция Т- и В-лимфоцитов? К чему она ведет? Как иммунная память реализуется в массивном ответе на определенные белки-антигены? Ответы не столь просты, как кажется. Если мы вспомним о кроветворении в костном мозге, то окажется, что размножение и созревание клеток здесь идут одновременно. То же самое мы видим в организме, когда «чужой» белок-антиген попадает под кожу, вводится в вену или проникает в кровь через слизистую оболочку. Ведь лимфоциты, мчащиеся по кровеносным сосудам, еще нельзя считать созревшими. По высокой чувствительности к рентгеновскому или у-излучению они похожи на клетки-«полу-фабрикаты» в кроветворных органах. Синтез антител в В-лимфоцитах минимален. Итак, большинство лимфоцитов в нашем теле — лишь носители иммунологической памяти, где заложены тысячи вариантов разных антител, способных реагировать с тысячами возможных белков-антигенов. При введении же конкретного антигена начинает усиливаться синтез в организме столь же специфических антител.

Согласно гипотезе (удостоенной Нобелевской премии) дополнительная дифференцировка лимфоцитов происходит, когда в организм попадает чуждый 6eлок. Он стимулирует лишь отдельные лимфоциты — те, которые «настроены» на его химическую структуру. Эти избранные клетки дают начало целым клонам — мириадам лимфоцитов, которые по мере деления начинают интенсивный синтез специфических антител. В ходе созреванья лимфоциты превращаются в большие плазматические клетки, которые сидят главным образом в местах попадания антигена и вовсю выделяют антитела против него. Эти клетки заполнены рибосомами — частицами, где идет сборка иммуноглобулина. Таким образом, свежий антиген является лишь сигналом к отбору, делению и созреванию «своих» лимфоцитов, к наработке ими массы антител. Другие же белки-антигены, очевидно, вызывают созревание других лимфоцитов и выработку антител иной специфичности…

Итак, в отборе нужных в данный момент лимфоидных клонов, возможно, заключена суть ответа! Во многих случаях повышенная выработка специфических антител на микробные, вирусные и грибковые белки сохраняется на длительный срок. Например, переболев детскими болезнями (корью, коклюшем, ветряной оспой и т. д.), мы не восприимчивы к ним в течение жизни. В этом состоит и ценность прививок, когда ребенку вводят вакцины — ослабленные или убитые возбудители заболеваний. Через несколько недель (время размножения В-клеточных клонов) в крови уже накапливается достаточная концентрация антител, нейтрализующих инфекционный агент, например, при бытовом контакте с больными. По количеству специфических антител в сыворотке крови можно сказать о том, не заболеет ли человек во время вспышки или эпидемии данной инфекции.

Коль скоро антитела растворены в крови и постоянно готовы к атаке против «своего» антигена, то такой иммунитет издавна называют гуморальным, то есть связанным с антителами в плазме крови («humor» — жидкость). Такой ответ, конечно, во многом отличен от фагоцитоза или «убийства», осуществляемого Т-лимфоцитами. Однако разделение защитных реакций на клеточные и гуморальные довольно условно. В зависимости от того, чье вторжение нужно отразить, на первый план выходит захват чужеродных клеток, их разрушение или же нейтрализация антителами. Скажем, при микробных инфекциях на главных ролях — В-лимфоциты и макрофаги. При вирусных заболеваниях и иммунологических конфликтах внутри организма, если «мишенями» оказываются собственные клетки, то ведущие позиции здесь занимают В-лимфоциты со своими антителами и Т-клетки с обязательным участием макрофагов.