При алергічних реакціях негайного типу обов'язково наявність гуморальних антитіл, які представляють собою білки типу гамма-глобулінів і з'єднуються тільки зі специфічними антигенами. Комплекс антиген - антитіло викликає різні ушкодження в організмі. Розчинні антигени найчастіше викликають реакцію преципітації; антигени у вигляді еритроцитів, бактерій, вірусів, колоїдальних частинок при з'єднанні зі специфічними антитілами - реакцію аглютинації. Для виявлення антитіл в імунології використовують різні реакції.
Антитіла виробляються лімфоїдними клітинами лімфатичних вузлів, селезінки, кісткового мозку, мигдаликів. Їх можна виявити в крові через 7-15 днів після введення алергену. Максимальний рівень антитіл наголошується в крові протягом декількох тижнів і більше, потім продукція антитіл знижується і їх можна виявити в крові в мінімальних кількостях протягом декількох місяців. Тривалість життя антитіл, циркулюючих в крові, становить 20 днів; це свідчить про тривалому синтезі їх імунокомпетентними клітинами.
Антитіла відносяться до глобулінів сироватки крові. У більшості новонароджених ссавців глобулінів дуже мало - у них відзначено відсутність антитіл. Протягом декількох тижнів після народження спостерігається наростання глобулінів крові і паралельно наростання рівня антитіл.
У новонародженої дитини рівень гамма-глобулінів близький до норми, проте більшість цих гамма-глобулінів материнські. Вміст гамма-глобулінів знижується протягом перших двох місяців життя, тому що власна продукція глобулінів надзвичайно слабка. Тільки на третьому місяці життя продукція гамма-глобулінів досягає певного рівня.
За допомогою методу електрофорезу можна розділити різні білкові фракції сироватки крові та визначити, до яких фракцій глобулінів належать антитіла.
Таким чином встановлено, що антитіла відносяться до різних фракцій глобулінів - від гамма до альфа (це імуноглобуліни) (рис.5).
Рис. 5. Иммуноэлектрофорез нормальної сироватки крові.
Антитіла, які утворюються в організмі при різних інфекціях, вакцинації, в більшості випадків належать до гамма-глобулінів з молекулярною вагою до 180 000. У першій фазі продукції антитіл виявляють макроглобулины з молекулярною вагою до 900 000. Основною властивістю антитіл є їх здатність з'єднуватися з антигенами або, точніше, з певними угрупованнями їх молекули, які викликали утворення антитіл. Хімічна будова цих угруповань, що володіють антигенною специфічністю, ще невідомо. Припускають, що специфічність антитіл визначається поруч поліпептидів або трьома - чотирма молекулами Цукрів.
«Ділянка» молекули антитіла, який грає роль в реакції антиген - антитіло, дуже малий. Сучасні імунологічні методи дослідження (дифузія, електрофорез, ультрацентрифугування) дозволили встановити, що більшість імунних антитіл має два специфічних «ділянки» на кожній молекулі, з допомогою яких антитіло з'єднується зі специфічним антигеном,- це валентності антитіл. Ступінь тяжіння антигену та антитіла обумовлена електростатичними і міжмолекулярними силами, якими володіють макромолекули, а також іншими: силами Кулона, силами Ван-дер-Ваальса, а також водневими зв'язками і ковалентностью. Все це визначає характерне будова білкової молекули.
Реакція антиген - антитіло протікає дуже швидко. Підраховано, що повне з'єднання протеїну і антипротеина відбувається протягом кількох секунд при температурі 0°.
Утворення комплексу антиген-антитіло відбувається завдяки подвійній валентності антитіл і полівалентності антигенів. За Marrack, реакція між бивалентными та полівалентними молекулами призводить до утворення з'єднання, розміри якого постійно збільшуються по мірі приєднання нових молекул утворюються конгломерати, кількість гідрофільних угруповань яких зменшується, формуються, таким чином, нерозчинні преципітати.
Реакція преципітації дуже специфічна, і з допомогою багатьох методів можна не тільки виявити преципітуючу антитіла в сироватці крові, але і визначити їх рівень.
Механізм реакції аглютинації має багато спільного з механізмом реакції преципітації. Антигеном в цих реакціях є бактерії, формені елементи крові, а також інертні частинки, вкриті розчинним антигеном зверху. При цій реакції антитіла з'єднуються з антигенами, які знаходяться на поверхні клітин і частинок.
 |
Рис. 6. Схема комплексу антиген - антитіло. А - зона надлишку антигену; Б - точка еквівалентності; В - зона надлишку антитіл. |
Внаслідок бівалентності антитіл кожна молекула антитіла з'єднується з двома частинками антигену, утворюючи як би міст між ними (рис. 6), при цьому клітини або частинки агглютинируются. Реакція аглютинації строго специфічна.
Існує багато методик реакції аглютинації, з допомогою яких можна визначити рівень агглютинирующих антитіл у сироватці крові. Ці реакції володіють високою чутливістю і достатньою точністю. При серологічних реакціях застосовують найбільше розведення імунної сироватки, яка дає аглютинацію з мікробними тілами або клітинами крові, зваженими в сольовому розчині. В імунології ставлять непряму реакцію, при цьому використовують нормальні баранячі або людські еритроцити, на яких фіксований антиген. Еритроцити можна розташувати і на інертних частинках: латексі, коллодиуме, полистероне та ін. Визначають найбільше розведення сироватки, яке дає видиму аглютинацію. Різні модифікації реакції аглютинації дозволяють визначити антитіла при дуже низькому їх рівні - до 0,005 мкг азоту білка антитіл в 1 мл.
