Иммунитет, антигены, антитела и ВИЧ-инфекция

Сегодня 1 декабря — начало зимы и день борьбы со СПИДом. Отдельные читатели блога ждут злободневную статью на эту тему, о чем меня и предупредили. За один раз много не напишешь, поэтому сегодня предлагаю узнать, можно ли заразиться ВИЧ-инфекцией при переливании проверенной донорской крови? Однако сперва надо уяснить, как работает иммунная система, хотя о простых способах укрепления иммунитета я уже писал. Материал сложноват для понимания, но я постарался упростить его.

Как организм реагирует на инфекцию? Во внутреннюю среду попадают бактерии и вирусы. Те частички микроорганизмов, на которые организм способен реагировать в виде образования антител, называются антигенами.

Итак, у антигенов есть 2 главных свойства:

• иммуногенность — способность вызывать реакцию (ответ) иммунной системы.
• антигенность — способность избирательно взаимодействовать со специфичными антителами или антиген-распознающими рецепторами лимфоцитов.

Для справедливости надо сказать, что есть неполные антигены (по-научному, гаптены), которые обладают только антигенностью. Чтобы вызвать иммунный ответ, гаптены должны прикрепиться к какому-то носителю. Например, хром и никель после связывания с белками кожи могут вызвать аллергический контактный дерматит, развивающийся при повторных соприкосновениях кожи с хромированными или никелированными предметами.

Как выглядят антигены? Это могут быть белки (чаще всего!), полисахариды (углеводы), нуклеиновые кислоты в комбинации между собой или липидами (жирами). Антигены бывают внешние (попадают в организм извне, например, вирусные и бактериальные) и внутренние (продукты собственных клеток, например, аномальные белки опухолевых клеток и белки, образующиеся в вирусинфицированных клетках человека).

Теперь первые выводы:

1. по наличию онкоантигенов (измененных белков организма) на поверхности клеток иммунная система узнает опухолевые клетки и уничтожает их.
2. опухолевые антигены можно выявлять. Это один из способов диагностики онкозаболеваний. Примеры онкомаркеров:
   • простатаспецифический антиген (ПСА): при раке предстательной железы.
   • хорионический гонадотропин человека: рак яичка и плаценты (хорионэпителиома).
   • альфа-фетопротеин (АФП): рак печени, метастазы в печень, а также у беременной при синдроме Дауна у плода.
   • раково-эмбриональный антиген (РЭА): при раке нескольких локализаций, а также у курильщиков.

Выявление повышенного уровня любого онкомаркера требует дальнейшего обследования.

Вернемся к теории. От ВИЧ-инфекции никакой прививки так и не придумали, поэтому когда иммунная система встречается с незнакомым вирусом, она не может быстро дать ответ. Вирус некоторое время размножается в организме, и только потом (через 1-3 месяца) появляются антитела к вирусу.

Антитела (другое название — иммуноглобулины, Ig) образуются при стимуляции иммунной системы антигенами. Антигены поступают в организм извне (при инфекции, вакцинации) или образующимися внутри самого организма. Обычно антитела взаимодействуют (связываются, как ключ и замок) только с соответствующими антигенами.

В редких случаях антитело может связываться с несколькими видами антигенов, если эти антигены имеют общие участки (антигенные детерминанты). Такие антигены называются перекрестными, или групповыми. Знаете, как появилось название резус-фактор (Rh-фактор)? Антитела склеивали эритроциты обезьян Макака резус (Macacus rhesus) и эритроциты людей с положительным Rh-фактором. Rh-фактор — это перекрестный антиген в эритроцитах.

Как выглядит антитело? Оно похоже на букву Y и состоит из цепочки аминокислот (как любой белок). Нижняя часть (constant region) одинакова у всех антител и прикрепляется к рецепторам клеток иммунной системы. А раздвоенный вверх (variable region) очень вариабельный (очень разнообразный), потому что служит для связывания антигенов. Каждый конец может связать по антигену, таким образом, 1 антитело может взаимодействовать с 2 антигенами.

Строение антитела. На левом рисунке:
две легкие цепи (Light chain, зеленые) и две тяжелые цепи (Heavy chain, красные);

На правом рисунке:
constant region: постоянный участок (синий), variable region: изменчивый участок (красный).

Какие бывают антитела? Нескольких классов: IgM, IgG, IgA, IgE:

• IgM (иммунноглобулины класса M) — это самые первые антитела, которые образуются при появлении незнакомых антигенов. Поэтому это основные антитела, которые синтезируются у новорожденных и младенцев. Если хотите для себя запомнить этот класс, запомните: IgM: Максимум у Младенцев.

  Полезный вывод: если к антигенам конкретного микроба обнаружены IgM, то в организме идет острый инфекционный процесс.

• IgG — основной класс антител (до 75%). При первом контакте с антигеном образование IgM вскоре сменяется образованием большого количества IgG. Чтобы было проще запомнить: IgG — это Gлавные Ig. Обнаружение большого количества этих антител указывает на выздоровление или на то, что конкретное заболевание перенесено недавно. И еще. Из всех классов только IgG способны проникать через плаценту к плоду.
• IgA (до 15-20%) — секретируются на поверхность эпителия, находятся в слюне, слезах, молоке. Они защищают слизистые оболочки дыхательных, половых, мочевыводящих и других путей. Как запомнить: буква A первая в алфавите (т. е. на поверхности алфавита), как и IgA на поверхности слизистых.
• IgE (их мало, 1-2%) — участвуют в аллергических реакциях. Когда в организм попадает аллерген (тоже разновидность антигена), то некоторые разновидности лейкоцитов резко выделяют в кровь свои внутренние запасы, например, гистамин. Кровеносные сосуды расширяются, кожа краснеет, артериальное давление падает, человек может умереть. Это я кратко описал картину анафилактического шока. Нечто подобное происходит при крапивнице и аллергическом рините. А еще IgE участвуют в борьбе с гельминтами (глистами). Итак, IgE — для аллЕргии и гЕльминтов.

Антитело связало (соединило) два антигена.
Antigen binding sites — места связывания антигена.
Hinge — шарнир (место перегиба).

Когда организму нужны антитела, B-лимфоциты делятся, а их потомки (плазматические клетки) синтезируют большое количество антител. Потомки одной клетки образуют одинаковые антитела. Если иммунная система знакома с микробом, то антитела синтезируются быстро (остаются обученные клетки, их так и называют — клетки памяти). Если же микроорганизм неизвестен иммунной системе, то до появления первых антител может пройти 1-3 месяца.

Это теория, но она важна для понимания возможностей диагностики ВИЧ-инфекции. В следующий раз — о том, как диагностируют ВИЧ.