Логарифмическая (экспоненциальная) фаза продукции антител

25.10.2015

Логарифмическая (экспоненциальная) фаза — период времени от появления в периферической крови определимых количеств антител до достижения максимальных значений их продукции (фаза «плато»).
В этот период регистрируется быстрое и интенсивное накопление антител в периферической крови, достигающее максимальных значений в течение недели после поступления антигена в организм. Повторные введения антигена сопровождаются быстрой и интенсивной продукцией антител, существенно превышающей показатели первичного ответа (рис. 11.1). Сокращается и время достижения максимальных титров антител. При этом величины иммунного ответа (первичного, вторичного, третичного) и их отличия друг от друга определяются типом и дозой вводимого антигена, продукция антител находится под генетическим контролем. Эти положения могут быть проиллюстрированы следующими примерами. В серии исследований, выполненных RB. Петровым, В.М. Манько и соавт., было доказано, что в ответ на иммунизацию микробными антигенами (L. canicola) мыши инбредной линии C57BL вырабатывали в 15-20 раз больше антител по сравнению с мышами линии С3Н. При иммунизации животных другим антигеном — эритроцитами барана — мыши линии C57BL, обычно самые сильные продуценты антител против лептоспир, были самыми слабыми продуцентами антител против эритроцитарных антигенов. Оппозитной является линия мышей CBA (различия 8-10-кратные). Оказалось также, что повторное введение одной и той же дозы лептоспирозных антигенов мышам линии C57BL приводит к максимальному накоплению антител в периферической крови, третье введение антигена на величину иммунного ответа не влияло. В случае иммунизации мышей линии CBA эритроцитами барана для достижения максимального иммунного ответа требовались не две, а три инъекции антигена. Зависимость величины первичного ответа от дозы антигена демонстрирует табл. 11.2. С увеличением дозы иммунизирующего антигена возрастало число продуцентов антител, снижалось время удвоения их числа, уменьшалось время достижения максимальных величин продукции антител.

Логарифмическая (экспоненциальная) фаза продукции антител
Логарифмическая (экспоненциальная) фаза продукции антител

У млекопитающих различают 5 классов иммуноглобулинов (антител): IgM, IgG, IgA, IgE и IgD, у птиц, в т.ч. у кур, имеется иммуноглобулин класса IgY, являющийся гомологом IgG млекопитающих, вырабатываются также антитела классов IgM и IgA; гены, кодирующие выработку IgD у птиц не обнаружены. Иммуноглобулины класса IgM являются антителами первичного ответа, они первыми выявляются в периферической крови в ответ на поступление антигена в организм. Уровень продукции этих антител при вторичном ответе обычно не превышает величины их образования при первичном ответе. Антитела класса IgG составляют основную массу антител, продуцируемых при вторичном ответе (рис. 11.1).
Антитела этого класса вырабатываются и при первичном ответе, но в небольших количествах и на поздних его этапах (рис. 11.1). Третьим по уровню продукции является IgA, однако антитела этого класса обычно определяются в различных секретах — в слюне, молоке, в секретах кишечника. IgD обычно выступает в качестве первичного рецептора В-лимфоцитов, и растворимой форме редко выявляется в жидкостях тела. IgE в небольших концентрациях определяется в сыворотке крови, опосредует развитие аллергических реакций. Доказано, что одна клетка вырабатывает только один класс антител. В основе этого эффекта лежит механизм аллельного (изотипического) исключения, обеспечивающий гомогенность антител, секретируемых плазматической клеткой и единообразие антигенсвязывающего центра антигенраспознающих рецепторов лимфоцитов. Механизм создает условия, при которых в синтезе иммуноглобулинов в плазматической клетке участвует только один ген — материнский или отцовский. Результатом этого является синтез H- и L-цепей иммуноглобулинов только одного аллотипа.
Переключение продукции антител клетками В-ряда с одного класса на другой в течение иммунного ответа контролируется Т-лимфоцитами и индуцируется в процессе взаимодействия молекул CD154 (CD40L) с молекулами CD40 В-лимфоцитов, обеспечивающим синтез ряда цитокинов, ответственных за продукцию антител определенных изотипов. Так, переключение синтеза на продукцию IgG1 и IgE происходит под влиянием ИЛ-4, переключение на синтез IgG2a и IgG3 — иод влиянием интерферона у, переключение на синтез IgA и IgG2b — под влиянием трансформирующего фактора роста β. Эффект переключения происходит на уровне предшественников продуцентов антител. Изменяется как изотип мембранных иммуноглобулиновых молекул, так и изотип секретируемых антител. При переключении синтеза антител и изменении изотипа мембранного иммуноглобулина на секреторный, изотип секретируемых антител соответствует изотипу мембранного иммуноглобулина.
Характерной особенностью продуцируемых цитокинов является не только переключение с их помощью изотипа секретируемых антител, но и усиление их выработки. При этом наблюдается двоякое действие цитокинов. Одни из них, например ИЛ-6, усиливают продукцию любого изотипа антител, другие характеризуются избирательностью действия — не только стимулирующего, но и ингибирующего. Так, ИЛ-4 усиливает выработку антител класса IgE, тогда как ИЛ-12 ее подавляет. ИЛ-4 стимулирует также продукцию антител субкласса IgG1. ИЛ-5 активирует продукцию IgA и в меньшей степени секрецию IgM, IgG1 и IgE. Выработку IgM и IgA стимулирует ИЛ-10.
Уровень антител одного и того же класса колеблется в существенных пределах у животных одного и того же вида и различается у разных видов животных, уровень продуцируемых антител разных классов определяется видом иммунизируемых животных (табл. 11.3) и структурой используемого гена.
Несмотря на то, что в продуктивный период иммунного ответа функциональная активность лимфоцитов преимущественно определяется процессами размножения и дифференцировки В-лимфоцитов в плазматические клетки — продуценты антител, их способность к кооперации полностью сохраняется.
Логарифмическая (экспоненциальная) фаза продукции антител