Взаимодействие антиген-антитело

25.10.2015

Взаимодействие антиген-антитело сопровождается формированием иммунологических реакций, проявление которых (форма, выраженность) зависит от ряда факторов — среды, в которой происходят такие взаимодействия (температура, pH, концентрация соли), количественного соотношения молекул антигена и антител в растворе, природы антигена и количественного состава его детерминант, целостности молекул антител, присутствия в реакционной среде сывороточных компонентов (комплемент) и др. При оптимальных условиях проведения такие реакции протекают в форме агглютинации антигена, его преципитации (в растворе или в геле), лизиса или опсонизации.
Множество существующих способов определения реакции антиген-антитело являются модификациями этих реакций — радиоиммунологический анализ (PHA), иммуноферментный анализ (ИФА), радиальная иммунодиффузия в геле (метод Манчини), двойная радиальная иммунодиффузия (метод Оухтерлоню), ракетный иммуноэлектрофорез, фотоэлектронефелометрия оптической плотности сыворотки после добавления антигена (метод Уанье) и др. Мечение взаимодействующих компонентов в простых или сложных смесях флуорохромами (например изотиоцианатом флуоресцеина или фикоэритрином), различного рода красителями, ферментами, изотопами дает возможность количественноточного определения малых концентраций анализируемых молекул в смеси взаимодействующих компонентов. Для этих целей разработана множественная лабораторная технология с применением высокочувствительных многофункциональных приборов, таких, например, как лазерный проточный цитометр.
Иммуногистологическое окрашивание тканевых срезов с применением моноклональных антител, открываемых специфическими к ним мечеными вторичными иммуноглобулинами, обеспечивает необходимые условия для анализа распределения искомого антигена в образце ткани.
На взаимодействии антиген-антитело базируются основные тесты определения гиперчувствительности in vivo и in vitro (классификация реакций по P.G.H. Gell и P.R.A. Coombs), демонстрирующие формирование аллергического процесса.
В табл. 11.10 показана чувствительность разных иммунологических методов определения белка антител in vivo и in vitro.

Взаимодействие антиген-антитело

Реакция агглютинации характеризует видимое на глаз склеивание (агглютинацию) корпускулярных частиц (бактерии, животные клетки и др.) в изотоническом растворе под влиянием антител, осаждающихся в виде агглютината на дно пробирки. В случае растворимых антигенов используют их конъюгат с таннированными эритроцитами, частицами латекса или с другими пассивными носителями антигена. Добавление антител к растворимому антигену, соединенному с пассивным носителем, сопровождается агглютинацией конъюгированных частиц. Такая реакция характеризуется высокой чувствительностью, ее называют реакцией пассивной агглютинации.
Следует отметить, что помимо антител, обычно определяемых в сыворотке после иммунизации животных антигеном, имеются сывороточные антитела, их называют нормальными или естественными, которые выявляются у животных без видимой иммунизации. Например, изоантитела к антигенам эритроцитов. Такие антитела обладают выраженной агглютинирующей активностью, их называют полными. Наряду с этим имеются неполные или блокирующие антитела. Соединяясь, например, с изоантигенами клеток они клетки не агглютинируют, но блокируют их агглютинацию иммунными антителами. Неполные антитела определяют в реакции Кумбса (антиглобулиновый тест), обрабатывая комплекс неполное антитело-антиген полными иммуноглобулинами против блокирующих антител. Такая обработка приводит к агглютинации эритроцитов, нагруженных неполными антителами. Примером такой реакции является агглютинация эритроцитов при использовании полных антител, специфических к блокирующим антителам, соединенным с эритроцитарными изоантигенами Резус (Rh).
Реакция преципитации проявляется в виде помутнения прозрачного раствора или выпадения осадка (преципитата) вследствие агрегации частиц растворимого антигена, взаимодействующего с антителами. Эффект преципитации проявляется только в случае эквивалентных концентраций антигена и антител (рис. 11.22). При избытке одного или другого компонента, несмотря на взаимодействия отдельных молекул и образование единичных комплексов антиген-антитело, реакция с образованием преципитата не развивается. Аналогичные эффекты проявляются и при постановке реакции агглютинации. Как в реакции агглютинации, так и в реакции преципитации обычно антитела в разных разведениях добавляют к известным концентрациям антигена, что дает возможность определения количества иммуноглобулинов, содержащихся в используемой сыворотке (источник антител).
Взаимодействие антиген-антитело

Количественное содержание антител в сыворотке отражают в виде титра антител, т.е, наибольшего разведения сыворотки, при котором учет реакции еще возможен. Обычно используют двукратные разведения каждого из последующих разведений сыворотки (1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32 и т.д.). Для количественного обсчета результатов, статистического анализа и построения кривых титры антител логарифмируют: при log, разведение сыворотки 1:2 составляет 1, 1:4 — 2, 1:8 — 3, 1:16 — 4, 1:32 — 5 и т.д. Логарифмирование дает возможность математического обсчета получаемых данных (средняя величина, ошибка средней арифметической, доверительный интервал и др.) Возможна и обратная постановка реакции, когда к сыворотке добавляют антиген в разных разведениях.
Модификации реакции преципитации являются основой многих иммунологических методов, включая иммуноэлектрофорез и варианты методов диффузии в агаровом геле.
В ряде случаев применяют методические приемы качественного характера для подтверждения результатов, полученных иными методами. Так, при использовании метода иммуноблоттинга антигены сначала подвергают электрофоретическому разделению в полиакриламидном геле. Затем их переносят на нитроцеллюлозную мембрану, которую инкубируют с антителами, а затем с мечеными иммуноглобулинами против антител. Этот прием широко используется, например, при диагностике ВИЧ-инфекции для подтверждения результатов, полученных с применением твердофазного ИФА.
Реакция нейтрализации применяется для определения способности специфических антител нейтрализовать связываемые ими бактериальные или иные токсины (например змеиный яд). Степень нейтрализации токсина может быть определена в простейшей системе с введением восприимчивым животным смеси токсин-антитоксин. Учитывается количество минимальных смертельных доз токсина, нейтрализуемых определенным количеством антитоксической сыворотки в сравнении со стандартным, ранее оттитрованным образцом.
Методы, основанные на феномене цитолиза, используются для определения антител, специфических к отдельным субпопуляциям клеток, для определения наличия клеточных элементов изучаемого фенотипа в смешанном пуле клеток или для фракционирования смеси клеток путем элиминации тех или иных клеточных субпопуляций. Цитолитическое действие антител в присутствии комплемента на тестируемые клетки характеризуется увеличением про ницаемости клеточной мембраны к некоторым красителям (эозин, трипановый синий и др.) или высвобождением в инкубационную среду изотопа (например Cr51), который использовали для мечения клеток. Проявление реакции оценивают по изменению числа окрашенных и некрашеных клеток красителем, числа импульсов в надосадочной жидкости или по элиминации искомой клеточной субпопуляции из клеточной смеси.
Реакция опсонизации проявляется в повышенной способности фагоцитов эндоцитировать антиген в присутствии специфических к данному антигену антител. Так, Р.В. Петров приводит пример значительного усиления поглотительной активности лейкоцитов в отношении стафилококков при обработке лейкоцитов или донора лейкоцитов антистафилококковой антисывороткой.