Антитела: что это такое и немного про IgM

Фото автора

Арсенал врожденного иммунитета, это как МВД/полиция в стране. Он у всех одинаковый, он НЕ специфичен в привычном нам смысле – то есть распознаёт и обезвреживает все, что попадает в организм, в умеренной степени.

Врождённый иммунитет- это первая линия защиты от всего, а также генератор воспаления в организме.

Без активации клеток врожденного иммунитета невозможна активация ни Т ни В лимфоцитов (адаптивный иммунитет).

То есть звено – макрофаги-свахи-фагоциты – чрезвычайно важное в защите нашего организма.

• Клетки врожденного иммунитета имеют множество рецепторов/датчиков на своей поверхности или внутри себя (да да, они такие, датчики везде, очень подготовлены). Их называют PRR- паттерн рекогнишн рецепторз- (фром май харт, ага).
• PRR узнают 2 типа антигенов: DAMP и PAMP.

•DAMP- это фрагменты молекул нашего же организма, что у иммунной системы ассоциируется с повреждениями. Как только такая молекула присоединилась к фагоциту/макрофагу/свахе - иммунная система сразу понимает, что где то случилась катастрофа.

•PAMP- это фрагмент  патогена, иммунная система даёт ответ на инфекционный возбудитель. Например LPS, липополисахарид (например, из кишечной палочки) – самый настоящий PAMP.

• PRR рецепторы- это прежде всего большая группа Toll-like рецепторов. (Опять же LPS имеет свой самый верный Toll Рецептор- номер 4- TLR4).

Кстати эти рецепторы были открыты благодаря мухе дрозофиле. Представляете- у нее такие же! То есть пользуясь арсеналом спец курса логики от антипрививочников- можно сказать, что вы немного МУХА.

Когда иммунная система понимает, что не справляется с инфекцией своим министерством внутренних дел (врождённым звеном иммунной системы), она вызывает на помощь армию – основные спец подразделения- адаптивное звено системы, Т и В лимфоциты.

У нас идет нон стоп контакт с инфекционными агентами- 24 на 24, с огромным множеством разных. При этом болезни относительно редки: вы контактируете с миллионом каждый день, а заболеваете раз в год, условно. Почему?

❗️потому что работники врождённой иммунной системы не позволяют патогену проникнуть дальше слизистой и организовать заварушку.

• Болезнь развивается тогда, когда патоген настолько умён, что обходит защиту/ловушки, расставленные иммунной системой. И таких, к нашему сожалению, очень достаточно. В этот момент включается адаптативная иммунная система (армия, не полиция), а именно Т и В лимфоциты.

В и Т лимфоциты

• В и Т лимфоцит имеют также на поверхности множество рецепторов. Один из них – важный – он распознаёт антиген, что ему представляет клетка сваха на крючке HLA (крючок гистосовместимости).
• У Т-лимфоцита- это спец рецептор TCR, Т-клеточный рецептор. У В-лимфоцита- это само антитело, что закреплено на поверхности, что мы называем BCR.
• Рецептор лимфоцита В обладает той же специфичностью, направлен против того же антигена, что и антитела, что данный В-лимфоцит, став бабушкой (плазмоцитом), будет производить. Особенность в том, что Т-лимфоцит может считать антиген только на клетке свахе, на крючке HLA. А вот B-лимфоцит может с помощью рецептора BCR на своей поверхности распознать антиген без участия клетки свахи, но несмотря на этот козырь, без помощи Т-лимфоцита он потом далеко не уедет. (об этом как-нибудь потом).
• Наинвые, не нюхавшие пороху, В лимфоциты, распознают антиген с помощью BCR и начинают активно размножаться клонированием. Часть из них становится плазмоцитами, и начинают активно производить антитела. Один активированный В-лимфоцит способен произвести порядка 4000 плазмоцитов, которые способны произвести 10 в 12 степени антител В ДЕНЬ. По мере течения инфекции, В-лимфоциты проходят этапы вызревания, что делает антитела еще более специфичными, а также появляются разные классы антител одной специфиности. Но это сложный процесс, о нем отдельно как-нибудь.
• Есть Т-зависимый иммунный ответ, то есть созревание антител и В-лимфоцитов с помощью Т лимфоцитов, это реакция на белковые молекулы. А есть Т-независимый ответ, котоорый не требует помощи Т-лимфоцитов, это реакция на не белковые антигены. Такой иммунный ответ важный, но он гораздо менее продолжительный и менее сильный, люббовь к антигену менее сильная, вызревание крайне частичное, смена класса затруднена.
• Как правило это разные В-лимфоциты, что отвечают на белковые и не белковые антигены. Но это уже сложная информация, ни к чему она тут. МОжет как-нибудь отдельно напишу про разные типы. Тип, что реагирует на не белковые антигены, Т-независимый ответ, как правило производит в основном IgM.
• Продукция антител на первичный контакт с антигеном и на вторичный и последующий – разная и качественно и количественно. На повторный контакт реакция шире и глубже и лучше качеством. Привет повторные дозы вакцины, иногда и не одна.

Антитела, ЧТо это?

Далее речь пойдет об антителах, что В лимфоцит вырабатывает для защиты, о тех, которые вы измеряете в анализах. Не о тех, что закреплены на поверхности В-лимфоцита (в противном случае я это уточню в тексте).

• Антитела могут присоединятся как к патогену, так и к токсину, что он производит (привет дифтерия). И еще к куче других структур (держим в уме аутоиммунные антитела, но тут говорим конкретно об инфекции).
• Присоединившись к патогену, свободное антитело другим концом притягивает другие иммунные подразделения, активирует механизмы уничтожения патогена. То есть антитело- как проводник между разными подразделениями. Ведь фагоцитоз- это опять врождённый иммунитет.

Антитело, его Ещё называют иммуноглобулин.

• это белок, один большой, состоящий из нескольких маленьких белков/цепей/частей. По форме- рогатка.
• завод по производству держит бабуля В-лимфоцит, у которой прозвище плазмоцит.
• любое антитело имеет 2 главные различные функции:

•одним концом распознаёт антиген(частичку вируса/бактерии/организма)

•другим концом активирует другие иммунные клетки/механизмы (фагоцитоз/комплемент и тд). 

Например: антитело присоединяется к вирусной частице, распознаёт ее. На другом конце антитела (на ножке рогатки) загорается 💡 сигнальная лампочка- на этот зов тут же прибегают другие клетки, либо комплемент и пожирают врага.

биологическая роль антител- присоединяться к патогенам и помогать их уничтожению другими клетками.

Есть 5 изотипов антител, это все знают: Ig А,М,G,E,D.  

Эти буквы- это разные сигнальные лампочки на конце рогатки (это метафора). Каждая буква-тип механизма иммунной защиты, в активации которого этот класс антител профи. То есть один тип будет лучше активировать фагоцитоз, другой комплемент и тд и тп.

• некоторые бактерии образуют сахарную капсулу вокруг себя (пневмо, менингитная нейсерия, гемофильная палочка). В данном случае наличие антител, способных распознавать данные сахарные мотивы – критично. Ибо больше никто не умеет- все спецы по распознаванию белковых структур, сахара никто не любит. У ребёнка до 1,5-2 лет данный отряд антител НЕ развит. Если что, бактерии будут наслаждаться вседозволенностью. Так что привет вакцинация ХиБ/менингококк, особенно сейчас, когда у нас тот тут тот там вспышки локальные.
• каждое антитело способно распознавать только один маленький кусочек/мотив из большой молекулы (белка или полисахарида) на поверхности патогена. (но тут держим в уме, что есть перекрестное распознавание, если мотивы похожи, то они могут быть распознаны одним и тем же антителом, мимикрия).
• у каждого человека миллиарды различных лимфоцитов В, способных произвести миллиарды разных антител.

Особенности антител, разнообразие

Разнообразие антител достигается за счёт различной последовательности аминокислот в части контакта с антигеном. Антитело как бусы. Аминокислоты- разноцветных камни в этих бусах. Один антиген- один набор камней для бус, а камни местами поменяете- уже другие бусы, но "к тому же антигену".

Отсюда качество-  может быть много разных антител разной степени любви к одному антигену (у всех камни в бусах в разной последовательности, но набор цветов один, к одному антигену). Кто-то крепко накрепко связывает антиген, а кто-то этот же антиген свяжет слабенько, дунешь и компоекс антиген-антитело рассыпется.

При этом одно антитело специфично строго к одному антигену (нам так проще, из большего вычитаем меньшее, потом будет разбираться, что можно и наоборот, держим в голове мимикрию).

• Сигнальные лампочки на конце антител- их класс( А,G,M,D,E). Механизм сложный: при встрече с антигеном, В лимф меняет настройки в ДНК и переключает синтез антител с одного класса на другой, если ему помогает Т-лимфоцит – ну как вы меняете насадки на миксере- миксер все один (антитело все специфично к антигену), а насадки разные (сигнальные лампочки меняются в зависимости какая нужнее).

💣Антитела имеют 5 способов борьбы с преступником:

1️⃣нейтрализация (в этом специалисты IgG и IgA классы, одинаково посредственно). Антитело прицепилось к вирусу и дальше вирус ничего поделать не может.

2️⃣обволакивание/фагоцитоз (тут единоличное первенство у IgG, совсем чуть чуть IgM и А).

3️⃣активация уничтожения патогена клетками киллерами NK. (Так же единолично IgG1 и IgG3).

4️⃣активация мастоцитов (те самые, что за аллергию вечно выступают, - тут конечно единолично IgE специалисты).

5️⃣активация системы уничтожения "комплемент" (тут специалисты IgM и IgG3 классы, очень редко IgA).

Так же интересно знать, кто на что способен:

• через плаценту проникают только IgG!!! (Вам на ум сейчас должна прийти вакцинация матери перед беременностью).
• способны на проникновение через эпителий/слизистую-только IgA димеры!!! (Тут вам на ум должна придти вакцинация новорождённого, ибо мать своим грудным молоком ему НЕ ПЕРЕДАЁТ никаких антител IgG к большим инфекциям. Передаёт только IgA, данные антитела не защитят от детских болезней).
• могут путешествовать в ткани/выходить за пределы сосуда- IgG (да, в ткани может, а через слизистую не может, такая замысловатая система🤷🏻‍♀️. Нужно принять, смириться и пойти вакцинировать ребёнка).

Так же из сосуда у нас выходят  IgA мономеры, IgE только по оочень большим праздникам.

• IgM тусят только в крови и в полостях плевральной/брюшной (они большие, пентаметры, не проходят в дверные проемы).

Антитела класса IgM

• Первые антитела, что производит плазмоцит в ответ на Любой патоген- это IgM. Всегда только они, ибо это базовая настройка В лимфоцита/плазмоцита. Для того, чтобы Класс антител сменился – нужно, чтобы произошли перестройки в ДНК. Потому пока они происходят, клетка производит базу – IgM. Но эти антитела "на скорую руку" – они очень ленивые, очень низкий аффинитет/любовь к антигену (опять же, для увеличения влечения антитела к антигену – должны так же произойти точечные мутации в ДНК И-лимфоцита/плазмоцита, корректировки).
• но! Они, этот тип антител – это пентаметр, то есть 5 рогаток вместе, соответственно 10 мест для крепления антигена. Таким образом данный тип может фиксировать объёмные/длинные цепочечные повторяющиеся антигены, типа сахарных цепочек с капсул бактерий, фиксировать плотно за счёт "множественной сцепки".
• В виду Того, что это пентаметр- то есть большая/объёмная структура – основное место обитания  IgM – это кровеносное русло и полости тела (брюшная/плевральная).
• Благодаря пентамеру, IgM оочень успешен в активации системы комплемента, что и будет растворять бактерии, попавшие в кровь. Антитело тут проводник между антигеном и комплементом. НО, эта система очень эффективна и мгновенного реагирования.

❗️два последних пункта имеют огромное значение- не зря природа задумала, чтобы М класс циркулировал постоянно в крови и не уходил из сосудов, при этом очень быстро производился—в случае инфекции кровяного русла (например, менингококковая инфекция) и отсутствии целенаправленного подразделения супер быстрого реагирования, заточенного на кровь,- последствия были бы плачевны для нас.(здравствуй, вакцина #менактра в случае вспышки менингита: антитела класса М, те самые пентаметры,-появляются уже на 5 день. Вакцина Уже начинает реально помогать организму в защите от патогена).

• IgM продолжают производится и после "переключения тумблера" на IgG и прочие классы, но в меньшем количестве и пальма первенства в поздней стадии инфекции всегда у IgG.
• Помимо кровяного русла, они так же вырабатываются спец В-лимф, что находятся в брюшной  или плевральной полости. Эти тоже производят IgM, чтобы они охраняли данные полости в случае какой либо инфекции  в данных очагах.