Типы гуморального иммунного ответа при вирусной инфекции. Иммуноглобулин A.
Иммунная система организма на вирусные инфекции или иммунизацию вирусными вакцинами отвечает выработкой антител, обладающих специфичностью к различным вирусным компонентам и принадлежащих к разным классам иммуноглобулинов.
Важнейшая биологическая функция иммуноглобулинов - специфическое связывание с антигеном. Антитела против некоторых эпитопов на поверхности вирионов нейтрализуют инфекционность, они могут также действовать как опсонины, облегчая поглощение и разрушение макрофагами. Кроме того, антитела могут прикрепляться к вирусным антигенам на поверхности инфицированных клеток, вызывая их разрушение вследствие активации классического или альтернативного действия комплемента или с помощью активации Fc-рецепторсвязывающих клеток, таких как NK-клетки, полиморфноядерные лейкоциты и макрофаги (антителозависимая цитотоксичность).
Различают четыре основных класса антител: два мономера IgG и IgE и два полимера IgM и IgA. Все иммуноглобулины имеют подобную структуру, но широко варьируют по аминокислотной последовательности антигенсвязывающего сайта, который определяет их специфичность для данной антигенной детерминанты. N-концевая последовательность L- и Н-цепей образует антигенсвязывающий центр, то есть антидетерминанту. Чем больше антидетерминант на поверхности иммуноглобулина, тем выше его активность.
Авидность характеризует прочность связи антитела с соответствующим антигеном. Афинность - прочность связи между отдельными антидетерминантами и детерминантами.
IgG является основным классом антител в крови. Он состоит из двух Н- и L-цепей, каждая из которых содержит постоянные и вариабельные участки. Молекулы IgG содержат два идентичных антигенсвязывающих Fab-фрагмента и Fc-фрагмент, выполняющий эффекторные функции (связывание комплемента, прикрепление к фагоцитам и плацентарному или колостральному трансферу).
В результате системной вирусной инфекции IgG синтезируется в течение длительного периода и является главным фактором защиты от реинфекции. Субклассы IgG отличаются константной областью их V-цепей и, соответственно, биологическими свойствами, такими как фиксация комплемента и прикрепление к фагоцитам.
Первоначально антитела относятся к классу IgM, но соматические рекомбинации (транслокации) затем рождают класс, обусловленный связыванием V-генных сегментов различными постоянными участками Н-цепей. В изменении изотипов (переход изотипов на другой путь) важная роль принадлежит различным цитокинам. Таким образом, через несколько дней IgG , IgA и иногда IgE-антите-ла той же самой специфичности становятся доминантными в иммунном ответе.
Тц-клетки достигают своего пика обычно через неделю после инфекции, а антитела — через 2—3 недели. NK-клетки максимально активируются через два дня, а активность интерферона совпадает с пиком концентрации вируса.
Динамика гуморального иммунного ответа проявляется, в первую очередь, в смене синтеза антител различных классов. В начальной фазе иммунного ответа синтезируется преимущественно IgM с относительно слабым сродством к антигену (авидный класс антител). IgM является пентамером с 10 Fab-фрагментами. Синтез IgM сменяется синтезом IgG, а затем IgA. IgM-антитела находятся в большинстве случаев в плазме крови и лимфе, обладая способностью преципитировать, агглютинировать и лизировать антигены.
Они очень активно связываются с комплементом, не проходят через плаценту, поэтому обнаружение IgM-антител у плода свидетельствует о внутриматочной инфекции (например, при краснухе, цитомегаловирусной инфекции, парвовирусной болезни свиней и др.). Они обычно находятся в крови недолго, период полураспада их - 8-10 дней. Выработка IgM-антител обычно сменяется синтезом IgG-антител через 3-4 недели после заражения или иммунизации. Выработка IgG-антител носит длительный характер, особенно после естественной инфекции или иммунизации живой вирусной вакциной (оспа, полиомиелит, чума крупного рогатого скота, классическая чума свиней и др.)
Устойчиво высокие титры антител могут отражать также персистенцию вирусной инфекции (например, вирусов герпеса, кори) или повторную стимуляцию вирусным антигеном, однако антитела к некоторым вирусам могут персистировать и без явных признаков заболевания. IgG -антитела содержатся в сыворотке крови в наиболее высокой концентрации (~12г/л), откуда они поступают в тканевую жидкость. В отличие от других иммуноглобулинов, у человека и приматов они способны проникать через плаценту и снабжать плод материнскими антителами. Период полураспада их равен 10-35 дням.
Иммуноглобулин A (IgA) является димером с 4 Fab-фрагментами. Проходя через эпителиальные клетки, IgA приобретает J-фрагмент (секреторный фрагмент), становясь секреторным slgA, который секретируется через эпителий респираторного, кишечного и урогенитального трактов. Секреторный IgA более устойчив к протеазам, чем другие иммуноглобулины, и является основным иммуноглобулином на слизистых поверхностях, в молозиве и молоке многих видов млекопитающих. Поэтому IgA-антитела играют важную роль в защите от инфекции респираторного, кишечного и урогенитального трактов. Иммунизация через слизистые при некоторых инфекциях является более эффективной, чем системное введение вакцины.
Секреторные антитела появляются на 4-7-й день после инфицирования и представлены в основном IgA, IgG и IgM. Они считаются менее специфичными, чем сывороточные. Динамика накопления антител в сыворотке крови и секретах практически одинакова.
В отличие от сывороточного IgA, большая часть которого является мономером, молекула секреторного IgA представляет собой димер. Мономерный IgA синтезируется плазматическими клетками костного мозга, периферических лимфатических узлов, селезенки и других органов. Димерные формы sIgA с соединительной j-цепью синтезируются лимфоидной тканью желудочно-кишечного, респираторного и урогенитального трактов.
Добавочный структурный компонент секреторного IgA, вероятно, функционирует как поверхностный рецептор клеток секреторного эпителия и придает устойчивость sIgA к действию протеаз. Биологическая функция sIgA состоит в основном в местной защите слизистых оболочек от инфекции. Формирование местных секреторных IgA на поверхности слизистых оболочек имеет особое значение для формирования устойчивости организма к вирусам, обычно проникающим через дыхательный, кишечный или урогенитальный эпителий. Для индукции секреторных IgA в кишечнике вирус должен вступить в контакт с лимфоидной тканью кишечника. После формирования местного ответа В-клетки памяти, образующие IgA, мигрируют в другие участки кишечника. Аналогичный механизм индукции IgA функционирует в респираторном тракте.
Система секреторного иммунитета функционирует и регулируется иначе, чем иммунная система в целом. Она может коррелировать с общей иммунной реакцией или быть независимой от нее. Кроме секреторного IgA, существенное значение для иммунитета слизистых оболочек имеют содержащиеся в секретах у человека IgM и IgG. IgM также представляет секреторный иммуноглобулин, однако он не так прочно, как sIgA, связывает секреторный компонент. В пищеварительном тракте IgM играет более важную роль, чем IgG, а в носоглотке - наоборот.
