Классы антител. 
Физиология человека и животных

Необходимость решения «узких» иммунологических задач, специфических для определенных тканей и органов, провела к появлению у В-клеток способности переключать класс продуцируемых антител. При этом вариабельные участки («острия зубцов вилки») уже не затрагиваются, и заменяется лишь константная область («ручка вилки»). В итоге антитело оказывается более приспособленным для выполнения локальных защитных и опсонизирующих функций. Здесь следует заметить, что в отношении антител, находящихся в плазме крови, используют также термины «у-глобулины» и «иммуноглобулины».

Всего выделяют пять типов иммуноглобулинов, которые обозначают как IgA, IgD, IgE, IgG и IgM, соответственно.

Напомним, что исходно антитело расположено на поверхности В-лимфоцита в качестве рецептора, реагирующего на антиген. В этом случае его константная область кодируется 8-участком гена тяжелой цепи, и говорят об иммуноглобулинах D. Константная область IgD выполняет, прежде всего, функцию закрепления антитела в мембране В-клетки (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Типы антител — D, М, Е, G, А:

КМ — клеточная мембрана; Fez — рецептор тучной клетки; более подробные пояснения см. в тексте В случае превращения В-лимфоцита в плазматическую клетку выброс антител в кровь происходит, в первую очередь, в форме мономера IgG либо пентамера IgM (константные области кодируются уи p-участками гена тяжелой цепи, соответственно).

IgM более характерен для первичной реакции иммунной системы на антиген. Его иентамерная структура позволяет эффективно склеивать вместе отдельные вирусные частицы и даже бактерии, облегчая их последующий захват фагоцитами. Доля IgM среди всех антител плазмы крови составляет около 6%. Иммуноглобулины М в мономерной форме присутствуют (в дополнение к IgD) на мембране S-клеток, выполняя рецепторную функцию.

IgG — основной класс антител, продуцируемых при вторичной реакции на антиген (после повторного инфицирования). Именно на константную область IgG наиболее активно реагируют составляющие врожденного иммунитета (фагоциты, комплемент, натуральные киллеры). Фагоциты и киллеры обладают для этого особыми Fc-рецепторами. IgG — основной класс антител плазмы крови (около 80%). Существует специальный механизм переноса IgG через плацентарный барьер, в результате чего они формируют естественный пассивный иммунитет ребенка (см. параграф 5.10). IgG «ответственны» также за развитие резус-конфликта матери и эмбриона.

Константная область IgA кодируется a-участком гена тяжелой цепи. Этот класс антител выполняет секреторную функцию. Он в форме димера выделяется иммунной системой в полости организма и на его поверхность (в составе слез, слюны, слизи ЖКТ и дыхательных путей, а также материнского молока). Иммуноглобулины А — важнейший компонент «первой линии обороны» от инфекционных агентов. В крови мономерная форма IgA составляет около 13%.

Константная область IgE кодируется s-участком гена тяжелой цепи. Функция антител этого класса связана, прежде всего, с присоединением к тучным клеткам. Тучные клетки — особый элемент иммунной системы. Они образуются в красном костном мозге и затем расселяются, но всей соединительной ткани (основные скопления образуются под кожей и вокруг сосудов). Тучные клетки содержат большое количество веществ — медиаторов воспаления; на их поверхности находятся Fce-рецепторы, обеспечивающие фиксацию константной области IgE. Если такая фиксация произошла, то присоединение специфических антигенов к вариабельной области IgE вызывает секрецию тучной клеткой медиаторов воспаления (см. параграф 5.9). Эта реакция является важнейшей составляющей ответа иммунной системы на антиген.

Именно с избыточной активностью тучных клеток связаны многие случаи аллергии. Первопричиной при этом может являться резкое увеличение синтеза IgE (в десятки и сотни раз).

Переключение класса антител с IgD и IgM на IgG и IgE происходит под влиянием уже знакомого нам интерлейкина-4, а также интерлейкина-13 (его источником служат Тх-2 и тучные клетки). Синтез иммуноглобулинов G усиливает также интерферон-у.

Для образования IgA особое значение имеет интерлейкин-5 (источник — также Тх-2 и тучные клетки) и ТФР-р (трансформирующий фактор роста р, источник которого — S-клетки, макрофаги, тучные клетки).

В целом процесс переключения следует воспринимать, с одной стороны, как конкуренцию альтернативных путей формирования антител, с другои — как механизм, создающий в организме оптимальное соотношение концентраций иммуноглобулинов разных классов, поскольку для эффективной защиты от инфекции важны они все.

После транскрипции информационная (матричная) РНК тяжелой цепи антитела содержит все пять участков, кодирующих константную область (а, у, 8, 8 и р). Выбор класса антитела происходит за счет того, что «на пути к рибосоме» остается только один из этих участков, а четыре удаляются.