Некоторые общие закономерности образования антител

Образование антител происходит в органах, вырабатывающих белки крови: печени, селезенке, костном мозгу, лимфатических узлах, местах скопления макрофагов. В образовании антител принимают участие лимфоциты и особенно родственные им плазматические клетки (в селезенке, костном мозгу и лимфатических узлах).

Значение плазматических клеток доказывает тем, что при иммунизации животных (например, при вакцинации кроликов пневмококками) селезенка обогащается плазматическими клетками. Кроме того, установлен параллелизм между пролиферацией плазматических клеток и образованием антител.

Антитела вырабатываются не сразу после попадания антигенов в организм. Должен пройти некоторый скрытый период (3 - 5 суток), пока проявится действие антигенов. Содержание (титр) антител обычно нарастает в течение 1 - 2 недель, а затем постепенно падает, достигая уровня иммунных тел у неиммунизированных животных. При повторном введении антигена титр антител возрастает сильнее, чем после первого введения. Поэтому для успешной стойкой иммунизации животных и человека применяются неоднократные введения антигена через строго определенные промежутки времени. При этом периоду нарастания содержания антител в крови нередко предшествует некоторое его уменьшение как следствие связывания в крови антител антигеном (отрицательная фаза иммунитета).

Механизм образования антител

Согласно одной из гипотез, любой антиген включает по меньшей мере два компонента: высокомолекулярное вещество коллоидальной природы - нативный белок и так называемую детерминантную группу, определяющую его специфичность. Детерминантной группой являются расположенные на поверхности коллоидного белка (глобулы) аминокислоты и полисахариды. Специфичность антигенов определяется не только качеством и количеством детерминантных групп, но и пространственным их расположением. Попадая в организм, антиген играет роль матрицы, которая служит для образования многочисленных "негативных отпечатков" на образующихся молекулах глобулина - антител. Антитела появляются как своеобразные продукты синтеза глобулинов, видоизмененных под влиянием антигена. Молекула такого глобулина отличается от молекулы нормального особой конфигурацией некоторых участков своей поверхности.

Физико-химическое обоснование этого взгляда на образование антител дано в исследованиях Полинга. Согласно его гипотезе, глобулины сыворотки, из которых образуются антитела, состоят из основной устойчивой цепи полипептидов с полуустойчивыми концами из аминокислот. В присутствии антигена эти концы под влиянием полярных групп его детерминанты меняют свою конфигурацию в соответствии с пространственным расположением этих групп на поверхности антигена и являются как бы его стереохимическим отображением. Соединение антигена с антителом происходит вследствие взаимного притяжения их полярных групп, несущих противоположные заряды (рис. 13).

Рис. 13. Схематическое изображение формирования молекулы антитела. АС и А₁С₁ - полуустойчивые концы из аминокислот; В - устойчивая полипептидная цепь

Основная идея этой гипотезы признается многими учеными. Она объясняет специфичность антигенов и антител и возможный механизм их взаимодействия, хотя и не в состоянии объяснить многообразие совершающихся при этом процессов, в частности быстроту нарастания титра антител после инъекции антигена.

Согласно другой, клонально-селективной гипотезе образования антител (Бэрнет), информация для образования антител находится внутри клеток и является частью их генетической структуры. Клетки, продуцирующие антитела, входят в клоны, возникающие в эмбриональном периоде в результате частых соматических мутаций. Воздействуя на клетки подходящего клона, антиген не только вызывает выработку ими антител, но и стимулирует размножение клеток данного клона, осуществляя таким образом отбор специфически реагирующих клеток. В таком случае легче понять образование антител и после исчезновения из организма антигена, а также быстрое и усиленное образование антител при вторичном введении антигена, так как в организме становится больше клеток, способных продуцировать специфические антитела. Однако прямых доказательств в пользу этого взгляда на механизм образования антител пока еще нет.