Антитела в крови: что это значит, для чего сдают анализ их содержание?

3.1 Антитела

Антитела
— иммуноглобулины, продуцируемые
В-лимфоцитами (плазматическими клетками).
Мономеры иммуноглобулинов состоят из
двух тяжелых (Н-цепи) и двух легких
(L-цепи) полипептидных цепей, связанных
дисульфидной связью. Эти цепи имеют
константные (С) и вариабельные (V) участки.
Папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина
на два одинаковых антигенсвязывающих
фрагмента — Fab
(Fragment anligen binding) и Fc
(Fragmenl crislalhzable). По типу тяжелой цепи
различают 5 классов иммуноглобулинов
IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.

Они
состоят из полипептидных цепей. В
молекуле иммуноглобулина различают
четыре структуры:

1) первичную
– это последовательность определенных
аминокислот. Она строится из нуклеотидных
триплетов, генетически детерминируется
и определяет основные последующие
структурные особенности;

2) вторичную
(определяется конформацией полипептидных
цепей);

3) третичную
(определяет характер расположения
отдельных участков цепи, создающих
пространственную картину);

4) четвертичную.
Из четырех полипептидных цепей возникает
биологически активный комплекс. Цепи
попарно имеют одинаковую структуру.

Большинство
молекул иммуноглобулинов составлено
из двух тяжелых (H) цепей и двух легких
(L) цепей, соединенных дисульфидными
связями. Легкие цепи состоят или из двух
k-цепей, или из двух l-цепей. Тяжелые цепи
могут быть одного из пяти классов (IgA,
IgG, IgM, IgD и IgE).

Каждая
цепь имеет два участка:

1) постоянный.
Остается постоянным в последовательности
аминокислот и антигенности в пределах
данного класса иммуноглобулинов;

2) вариабельный.
Характеризуется большой непостоянностью
последовательности аминокислот; в этой
части цепи происходит реакция соединения
с антигеном.

Каждая
молекула IgG состоит из двух соединенных
цепей, концы которых формируют два
антигенсвязывающих участка. На
вариабельном участке каждой цепи имеются
гипервариабельные участки: три в легких
цепях и четыре в тяжелых. Разновидности
последовательности аминокислот в этих
гипервариабельных участках определяют
специфичность антитела. При определенных
условиях эти гипервариабельные области
могут также выступать в роли антигенов
(идиотипов).

В
молекуле иммуноглобулина меньше двух
антигенсвязывающих центров быть не
может, но один может быть завернут внутрь
молекулы – это неполное антитело. Оно
блокирует антиген, и тот не может
связаться с полными антителами.

При
энзиматическом расщеплении иммуноглобулинов
образуются следующие фрагменты:

1) Fc-фрагмент
содержит участки обеих постоянных
частей; не обладает свойством антитела,
но имеет сродство с комплементом;

2) Fab-фрагмент
содержит легкую и часть тяжелой цепи с
одним антигенсвязывающим участком;
обладает свойством антитела;

3) F(ab)Т2-фрагмент
состоит из двух связанных между собой
Fab-фрагментов.

Другие
классы иммуноглобулинов имеют такую
же основную структуру. Исключение –
IgM: является пентамером (состоит из пяти
основных единиц, связанных в области
Fc-концов), а IgA – димер.

Антитела при беременности

При обращении женщины в женскую консультацию при становлении на учет по беременности ей обязательно назначают прохождение анализа крови на антитела. При этом изучается не только наличие у нее в крови антител к разного рода вирусным заболеваниям, но также и уточняется резус-фактор
.

Такая процедура особенно важная для женщин, имеющих резус-отрицательный фактор крови. Если у отца ребенка резус положительный, то при наследовании плодом генов отца может произойти резус-конфликт. Это состояние при котором антитела в крови матери начинают отторгать плод, как чужеродный организм
. При этом может наступить выкидыш и отслоение плаценты.

И также обязательно проводится проверка беременной женщины на антитела к краснухе
. Это заболевание крайне опасно для плода и для самой беременной. Вирус краснухи способен внедряться в ткани плода и вызывать пороки развития и нарушения в формировании внутренних органов. Поэтому если женщина планирует беременность, то врачи рекомендуют ей заблаговременно сделать прививку от краснухи.

Если же беременность уже наступила, то по анализу крови на антитела врач выявляет вероятность заражения будущей матери краснухой. Для этого проводится проверка антител IgM и IgG
.

Если результаты показывают «IgM –, IgG +», то значит, что женщина уже переболела краснухой и у нее в крови присутствуют антитела, способные противостоять заболеванию, следовательно, ребенку ничто не угрожает.

Если же результаты анализа указывают на положительный IgM, то отсюда следует что беременная женщина уже больна как минимум в течение двух месяцев. В этом случае врачи предлагают ей провести аборт по медицинским показаниям
.

Специфичность антител

Клонально-селекционная теория имеет в виду то, что каждый лимфоцит синтезирует антитела только одной определённой специфичности. И эти антитела располагаются на поверхности этого лимфоцита в качестве рецепторов.

Как показывают опыты, все поверхностные иммуноглобулины клетки имеют одинаковый идиотип: когда растворимый антиген, похожий на полимеризованный флагеллин, связывается со специфической клеткой, то все иммуноглобулины клеточной поверхности связываются с данным антигеном и они имеют одинаковую специфичность то есть одинаковый идиотип.

Антиген связывается с рецепторами, затем избирательно активирует клетку с образованием большого количества антител. И так как клетка синтезирует антитела только одной специфичности, то эта специфичность должна совпадать со специфичностью начального поверхностного рецептора.

Специфичность взаимодействия антител с антигенами не абсолютна, они могут в разной степени перекрестно реагировать с другими антигенами. Антисыворотка, полученная к одному антигену, может реагировать с родственным антигеном, несущим одну или несколько одинаковых или похожих детерминант. Поэтому каждое антитело может реагировать не только с антигеном, который вызвал его образование, но и с другими, иногда совершенно неродственными молекулами. Специфичность антител определяется аминокислотной последовательностью их вариабельных областей.

Клонально-селекционная теория:

1. Антитела и лимфоциты с нужной специфичностью уже существуют в организме до первого контакта с антигеном.
2. Лимфоциты, которые участвуют в иммунном ответе, имеют антигенспецифические рецепторы на поверхности своей мембраны. У B-лимфоцитов рецепторы- молекулы той же специфичности, что и антитела, которые лимфоциты впоследствии продуцируют и секретируют.
3. Любой лимфоцит несёт на своей поверхности рецепторы только одной специфичности.
4. Лимфоциты, имеющие антиген, проходят стадию пролиферации и формируют большой клон плазматических клеток . Плазматические клетки синтезируют антитела только той специфичности, на которую был запрограммирован лимфоцит-предшественник. Сигналами к пролиферации служат цитокины, которые выделяются другими клетками. Лимфоциты могут сами выделять цитокины.

Какую роль в иммунитете играют Т-клетки?

В-клетки и антитела это только часть иммунного ответа. Т-клетки помогают В-клеткам вырабатывать антитела белки, которые могут связываться с определенным патогеном и разрушать его.

Это происходит так. Сначала В-клетки «проглатывают» вирус и начинают вырабатывать антитела. Т-клетки не могут проглотить вирус. Но тип белых кровяных телец, называемый антигенпрезентирующей клеткой, может. После этого он «показывает» различные части вируса Т-клеткам. Затем Т-клетки узнают о вирусе, который они теперь могут искать и уничтожать.

Т-клетки также прилипают к В-клеткам и посылают им сигналы активации, которые помогают В-клеткам наращивать выработку антител.

Фото vzsar.ru

Какие бывают тесты

Есть два вида анализов на иммуноглобулины М и Джи – «быстрые» и «медленные». К первым относятся экспресс-тесты, выдающие результаты за 10 мин, а время готовности вторых составляет 1-2 дня или больше в зависимости от лаборатории.

Чувствительность и специфичность экспресс-тестов приближается к 90%, поэтому они считаются довольно точными и позволяют выявить антитела именно к Covid-19. Однако в случае отсутствия иммуноглобулинов, то есть при отрицательном результате, нет стопроцентной гарантии того, что человек здоров. Антител может не быть, если с момента заражения не прошло пяти дней. Для подтверждения диагноза проводится определение коронавируса методом ПЦР – в мазках из носоглотки.

Иммуноглобулины присутствуют в свободном виде в кровяном русле и других жидкостных средах организма, а также в виде рецепторов на поверхности мембран клеток. У каждого человека есть огромное разнообразие частиц иммуноглобулинов, отличных по специфичности

Максимально достоверную информацию можно получить, если сдать анализ дважды. Первый раз – при первичном обращении к врачу, второй – спустя 2 недели. Если уровень антител при повторной сдаче повышен как минимум вдвое, то можно с уверенностью говорить о коронавирусном заражении.

Вариабельность антител [ править | править код ]

Антитела являются чрезвычайно вариабельными (в организме одного человека может существовать до 10 8 вариантов антител). Всё разнообразие антител проистекает из вариабельности как тяжёлых цепей, так и лёгких цепей. У антител, вырабатываемых тем или иным организмом в ответ на те или иные антигены, выделяют:

• Изотипическая вариабельность — проявляется в наличии классов антител (изотипов), различающихся по строению тяжёлых цепей и олигомерностью, вырабатываемых всеми организмами данного вида;
• Аллотипическая вариабельность — проявляется на индивидуальном уровне в пределах данного вида в виде вариабельности аллелей иммуноглобулинов — является генетически детерминированным отличием данного организма от другого;
• Идиотипическая вариабельность — проявляется в различии аминокислотного состава антиген-связывающего участка. Это касается вариабельных и гипервариабельных доменов тяжёлой и лёгкой цепей, непосредственно контактирующих с антигеном.

Антитела к бактерии Helicobacter pylori

Хеликобактер содержится «на правах постоянного проживания» в желудке и двенадцатиперстной кишке у 70% взрослого населения. Как только появляются нарушения в питании, учащаются стрессовые ситуации, происходит прием алкоголя, инфекция активизируется и становится возбудителем воспалительного процесса от простого гастрита до язвенной болезни. Длительное поражающее действие бактерии провоцирует развитие раковой опухоли.

Хеликобактерии за работой: уничтожают клетки эпителия

Анализ проводят при наличии симптомов нарушения пищеварения (боли, непереносимость пищи, тошнота, изжога), для оценки эффективности проведенного лечения, в качестве профилактики язвенной болезни.

О наличии Хеликобактер говорит сочетание трех классов антител:

• IgA и IgM обнаруживается уже в ранних стадиях заражения;
• IgG появляется только через месяц, поэтому, если в первых анализах результат отрицательный, то это пока ни о чем не говорит, следует повторить его через четыре недели.

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.
Co
своей стороны,
антитело взаимодействует не со всей
молекулой
антигена сразу, а лишь с
ее анти­генной детерминантой.

Антитела
отличает специфичность взаимо­действия,
т. е. способность связываться со
строго
определенной антигенной детерминантой.
Наиболее доступные для взаимодейс­твия
эпитопы располагаются на поверхности
молекулы
антигена.

Связь
антигена с антителом осуществляет­ся
за счет слабых взаимодействий
(ван-дерваальсовы силы, водородные
связи, 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:

+ [AT]
« .

Продолжительность
существования иммун­ного
комплекса определяется целым рядом
факторов.
При этом важное значение имеют особенности
антитела, антигена и условия, в которых
происходит их взаимодействие. К особенностям
антитела следует отнести его аффинность
и авидность

К особенностям
антитела следует отнести его аффинность
и авидность.

Аффинность
— сила
специфического взаи­модействия
антитела с антигеном (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
иммунного комплекса. Структурные
несоответствия
антигенсвязывающего цен­тра
и антигенной детерминанты существен­но
снижают число образующихся связей и
прочность
взаимодействия антитела с анти­геном.
Иммунный комплекс, образованный
низкоаффинными
антителами, 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 «авидность»понимают
про­чность
связывания антитела и антигена. Эта
характеристика определяется аффинностью
Ig
и
числом антигенсвязывающих центров. При
равной
степени аффинности наибольшей авид-ностью
обладают антитела класса М, так как они
имеют 10 антигенсвязывающих центров.

Особенности
антигена также влияют на эф­фективность
его взаимодействия с антите­лом.
Так, важное значение имеют стерическая
(пространственная)
доступность антигенной детерминанты
для антигенсвязывающего центра
молекулы Ig
и число эпитопов в соста­ве
молекулы антигена. Эффективность
взаимодействия
антитела с
антигеном существенно зависит
от усло­вий,
в которых происходит реакция, и прежде
всего
от рН среды, осмотической плотности,
солевого состава и температуры среды.
Оптимальными
для реакции антиген—ан­титело
являются физиологические условия
внутренней среды макроорганизма: близкая
к
нейтральной реакция среды, присутствие
фосфат-, карбонат-, хлорид- и ацетат-ионов,
осмолярность
физиологического раствора (концентрация
раствора 0,15 М), а также тем­пература
(36—37 °С)

Эффективность
взаимодействия
антитела с
антигеном существенно зависит
от усло­вий,
в которых происходит реакция, и прежде
всего
от рН среды, осмотической плотности,
солевого состава и температуры среды.
Оптимальными
для реакции антиген—ан­титело
являются физиологические условия
внутренней среды макроорганизма: близкая
к
нейтральной реакция среды, присутствие
фосфат-, карбонат-, хлорид- и ацетат-ионов,
осмолярность
физиологического раствора (концентрация
раствора 0,15 М), а также тем­пература
(36—37 °С).

Почему антиспермальные антитела образуются у женщин

Такие белковые соединения могут образовываться и у женщины. При этом никаких неприятных проявлений не наблюдается. Единственная жалоба, которую предъявляют пациентки, – бесплодие.

Это нарушение возникает из-за изменения свойств слизистой репродуктивного аппарата. В норме она должна защищать семенную жидкость от женского иммунитета. Однако при наличии воспалительных процессов или индивидуальных особенностей иммунитета свойства слизистой меняются. В организме образуются антитела, которые обездвиживают и даже уничтожают мужские клетки.

Иногда спермии остаются живыми, но не могут проникнуть внутрь матки, поскольку слизь цервикального канала содержит АСАТ. Живчики «дрожат» на входе, но дальше пройти не могут.

Антиспермальные антитела также нарушают оплодотворение. Из-за их присутствия спермии не могут проникнуть внутрь яйцеклетки, поэтому забеременеть при таком нарушении крайне сложно.

Выработку АСАТ провоцируют:

• Патологии иммунной системы.
• Инфекционные и воспалительные заболевания репродуктивной сферы, в том числе вызванные ЗППП.
• Применение химических лекарственных препаратов, меняющих свойства слизистой оболочки половых путей.
• Изменение свойств семенной жидкости партнера, особенно увеличение количества лейкоцитов, вызванное воспалительными процессами мочеполовой системы мужчины.
• Воспаление цервикального канала шейки матки – цервицит.
• Гормональные нарушения.
• При проведении ЭКО такая реакция может возникнуть из-за многочисленных попыток забеременеть, между которыми организм не успевает отдохнуть.

Выработка антител – индивидуальный процесс. Поэтому у женщины, которая до этого без проблем беременела от одного партнера, с другим может ничего не получиться. К сожалению, спрогнозировать такую ситуацию невозможно. Защитная система организма – тонкая сфера, поэтому ее реакции сложно предсказать.

Иногда антиспермальные антитела возникают у женщины и у мужчины. В этом случае удается забеременеть только после длительного лечения у репродуктолога, во время которого обоим партнерам будут назначены препараты, снижающие активность иммунитета в отношении сперматозоидов.

❗ Зачем нужен тест на антитела к коронавирусу

Этот тест позволяет получить ответ на три главных вопроса, которые волнуют большинство населения страны, в первую очередь, находящихся в группе риска для заболеваемости по различным основаниям:

• было ли инфицирование коронавирусом у человека, а также заболевание в бессимптомной форме или с какой-либо симптоматикой;
• сформировался ли у человека иммунитет к данной инфекции;
• есть ли у человека в настоящий момент данная инфекция в организме и на какой стадии (если есть).

Еще одна важная роль данного тестирования заключается в возможности определения наличия антител в крови пациента и формирования представления о количестве таковых. На основании этих показателей, если человек переносит инфекцию в тяжелой форме, можно будет определить, есть ли необходимость в дополнительной иммунизации его с помощью специальных препаратов (например, сыворотки крови тех, кто уже переболел), или он сможет побороть инфекцию самостоятельно.

Электронная система учета туристов в Крыму
Читать

Как можно будет безопасно путешествовать после пандемии
Подробнее

Что делать, если ваш отдых был испорчен по вине туристической компании
Смотреть

Контроль пролиферации

Наиболее эффективный контролирующий механизм заключается в том, что продукт реакции одновременно служит её ингибитором. Этот тип отрицательной обратной связи имеет место при образовании антител. Действие антител нельзя объяснить просто нейтрализацией антигена, потому что целые молекулы IgG подавляют синтез антител намного эффективнее, чем F(ab’)2 -фрагменты. Предполагают, что блокада продуктивной фазы T-зависимого B-клеточного ответа возникает в результате образования перекрестных связей между антигеном, IgG и Fc — рецепторами на поверхности B-клеток.
Инъекция IgM усиливает иммунный ответ. Так как антитела именно этого изотипа появляются первыми после введения антигена, то на ранней стадии иммунного ответа им приписывается усиливающая роль.

Когда число антител сокращается, то иммунитет исчезает?

В общем, ответа нет. Если вирус попытается вызвать вторую инфекцию, то В- и Т-клетки памяти способны распознать ее, размножиться миллионами раз и защитить организм от вируса, не давая ему спровоцировать еще одну полномасштабную инфекцию.

Защита, обеспечиваемая Т- и В-клетками памяти, является причиной того, что защита, приобретенная на основе вакцины, работает.

Однако есть и исключения. Пожизненная вакцина против гриппа не работает, потому что генетический код гриппа быстро меняется, изменяя внешний вид гриппа, и поэтому каждый сезон требуется новая вакцина.

Но с SARS-CoV-2 проблема, как я ее вижу, заключается в том, что эти Т-клетки памяти и В-клетки, похоже, стерты.

Антитела представляют собой белки и сохраняются в кровообращении всего от трех до четырех недель. Чтобы поддерживать высокий уровень антител, В-клетки должны пополнять их свежим запасом. Но в случае COVID-19 снижение уровня антител свидетельствует о том, что клетки, продуцирующие эти антитела, не присутствуют в достаточном количестве, что объясняет падение уровня антител. Исследование того, как долго длится иммунитет от COVID-19, могут пролить больше света на этот вопрос, пока же о причинах снижения числа антител в организме можно только догадываться.

Александр Полторак, перевела Анна Николаева

ОбществоМедицина

Какой анализ назначают?

Чтобы выявить наличие или отсутствие вирусного микроорганизма вида covid-19, требуется применять метод ПЦР. Полимеразная цепная реакция обнаруживает даже малейшую концентрацию вируса в любых выделениях, которые взял для анализа врач. Для этого берут 2 вида биологического материала:

• кровь, в которой выявляют наличие иммуноглобулинов разных видов;
• мокрота из носоглотки, в ней активно развивается вирус при наличии острой фазы.

Если тест положительный, это указывает не только на наличие болезни, но и концентрацию определенного количества вируса в организме. Чем она больше, тем выше риск осложнений, дальнейшего прогрессирования болезни. Если пациент начал лечение, тест можно проходить повторно, выявляя концентрацию микроорганизма в период употребления назначенных лекарственных средств.

Бывают случаи, когда коронавирусная инфекция сопровождается осложнениями. Патогенные бактерии начинают активно размножаться, вызывая нагноение. То есть может образоваться ангина, гнойный бронхит или пневмония.

Реже развивается гнойный отит и гайморит. Тогда требуется проведение бактериологического посева. Берут небольшое количество выделений, засевая их на питательную среду. Определяют не только вид инфекции, но и антибиотики, которым у нее есть чувствительность. Одновременно проводят противовирусную и антибактериальную терапию.

Вариабельность антител

Антитела являются чрезвычайно вариабельными (в организме одного человека может существовать до 108 вариантов антител). Всё разнообразие антител проистекает из вариабельности как тяжёлых цепей, так и лёгких цепей.
У антител, вырабатываемых тем или иным организмом в ответ на те или иные антигены, выделяют:

• Изотипическая вариабельность — проявляется в наличии классов антител (изотипов), различающихся по строению тяжёлых цепей и олигомерностью, вырабатываемых всеми организмами данного вида;
• Аллотипическая вариабельность — проявляется на индивидуальном уровне в пределах данного вида в виде вариабельности аллелей иммуноглобулинов — является генетически детерминированным отличием данного организма от другого;
• Идиотипическая вариабельность — проявляется в различии аминокислотного состава антиген-связывающего участка. Это касается вариабельных и гипервариабельных доменов тяжёлой и лёгкой цепей, непосредственно контактирующих с антигеном.

Как проводят анализ?

Когда есть подозрение на заражение человека коронавирусной инфекцией, назначают анализ. Для этого нужно взять небольшое количество выделений из носоглотки или крови. Используют следующие методы:

• взятие мазка из носоглотки с помощью стерильного ватного тампона, который вводят в полость носа;
• забор венозной крови из локтевой ямки с помощью стерильного одноразового шприца.

Специальной подготовки к тесту не требуется. Если вирус находится в организме человека, он будет концентрироваться там в любое время суток, при разных состояниях. После взятия биологического материала его незамедлительно отправляют в лабораторию. Чем раньше начнется анализ, тем ниже риск разложений полученных веществ с определением ложноположительного результата.

Полученные жидкости вводят в аппарат для проведения полимеразной цепной реакции. Он автоматически подсчитывает количество иммуноглобулинов, выдавая результат на бланке исследования. Снижается риск врачебной ошибки, так как врач не самостоятельно определяет данные. Это делает только машина. В зависимости от качества применяемого аппарата, результат выдают пациенту на руки в течение нескольких часов или суток.

Группы риска

Для некоторых людей цитомегаловирус очень опасен. Это:

• граждане с приобретенным или врожденным иммунодефицитом;
• пациенты, пережившие пересадку органов и лечащиеся от рака: у них искусственно подавляют иммунные реакции организма, чтобы исключить осложнения;
• женщины, вынашивающие беременность: первичное заражение ЦМВ может спровоцировать выкидыш;
• младенцы, зараженные в утробе матери или в момент прохождения через родовые пути.

У этих наиболее уязвимых групп при отрицательном значении IgM и IgG к цитомегаловирусу в организме от инфекции нет никакой защиты. Следовательно, она, не встретив противодействия, может стать причиной тяжелых заболеваний.