Антителообразование

Образование антител как иммунная реакция на антиге­ны происходит в лимфоидной ткани периферических ор­ганов иммунитета, главным образом, в лимфатических узлах и белой пульпе селезенки. Продуцентами антител являются плазмоциты.

Общая иммунная реакция на антиген. Синтез антител начинается в тимуснезависимой зоне и в стенках лимфа­тических синусов, сопровождаясь общим нарастанием клеточности лимфоузлов, увеличением в них центров размножения с большим количеством митотически деля­щихся лимфоцитов, появлением вокруг них и в медулляр­ных тяжах плазматических клеток. В первые сутки после введения антигена резко снижается выход лимфоцитов из лимфатических узлов, а в последующие 3-4 дня, наобо­рот, значительно возрастает, что ведет к интенсивной миг­рации (расселению) стимулированных лимфоцитов через кровь во все лимфоидные ткани.

Фазы антителообразования. В динамике образования антител различают две фазы - индуктивную (латентную) и продуктивную, или репродуктивную.

Индуктивной фазой называют отрезок времени меж­ду введением антигена и появлением следов иммуногло­булинов или первых плазмоцитов. В этой фазе происходит распознавание антигена. Он фагоцитируется макро­фагами (пиноцитируется) или связывается ими. Если вслед за этим антиген полностью разрушается, то анти­тела не вырабатываются. Антителогенез происходит лишь при частичной деградации антигена. В таком слу­чае в лимфоидной ткани, где происходит связывание ан­тигена, отмечаются массовая гибель и, параллельно, пролиферация клеток, появляется большое количество фагоцитов, увеличивается содержание гистамина, гепа­рина, серотонина и других веществ, усиливающих воспа­ление. На этом фоне в конце индуктивной фазы начина­ется взаимодействие (кооперация) между вспомогатель­ными А-клетками, на мембране которых находится из­мененный антиген, Т- и В-лимфоцитами, в результате чего молодые В-лимфоциты, или предшественники плаз­моцитов, получают сигнал к пролиферации и дифферен­циации (рис. 63).

И ндуктивная фаза очень лабильна и длится примерно 20 ч. Начавшийся процесс антителообразования в ней можно приостановить воздействием неблагоприятных для организма факторов. Легче всего это удается с помощью радиации, вследствие чего индуктивную фазу антителогенеза называют радиочувствительной.

Рис. 63. Трансформация В-лимфоцитов в антителообразующие

клетки

В продуктивной фазе происходит интенсивный синтез антител. Приостановить его не удается даже радиооблуче­нием, и поэтому продуктивную фазу называют радиорезистентной. В этой фазе иммунного ответа усиливается кооперация иммунокомпетентных клеток, и сильно воз­растает деление В-лимфоцитов. На смену молодым плаз-мобластам (иммунобластам) в лимфоидной ткани прихо­дят юные плазмоциты, а затем - и зрелые.

При первичном иммунном ответе максимальное коли­чество плазмоцитов в селезенке и лимфатических узлах появляется на 7-е сут. Это совпадает с высоким титром ан­тител в крови. Повторное введение чужеродного антигена сопровождается необычно интенсивным антителообразо-ванием - высокий титр антител возникает уже на 3-4-е сут, что связано с наличием в организме первично имму­низированных особей клеток иммунологической памяти, не закончивших полный цикл трансформации (см. «Иммунный ответ»).

Продуктивная фаза антителообразования сравнитель­но непродолжительна. Применительно к одному клону она продолжается около 10 сут, но по отношению ко мно­гим из них - может удлиняться до нескольких недель. Од­нако через 2-3 мес. титр антител в крови переболевших инфекционными заболеваниями резко снижается.

Функциональные особенности плазмоцитов. Касаясь функциональных особенностей плазмоцитов, следует под­черкнуть, что они, в известном смысле, могут рассматри­ваться как своеобразные одноклеточные белковые желе­зы. Плазмоциты секретируют иммуноглобулины по го­локриновому или мерокриновому типу. Как правило, плазмоциты образуют антитела одной иммунологической специфичности, например Н- или О- антитела к соответ­ствующим жгутиковым и соматическим антигенам бакте­рий. Более того, при наличии в молекуле антигена двух разных детерминант плазмоцит вырабатывает антитела против одной из них. Только 0,01 % плазмоцитов проду­цирует оба антитела. Большинство плазмоцитов синтези­рует лишь один класс тяжелых и один тип легких цепей одновременно. Первичный иммунологический ответ обычно начинается с синтеза макроглобулинов М с конс­тантой седиментации 19S. При вторичном ответе на анти­ген образуются микроглобулины G с константой 7S. Боль­шая часть плазматических клеток образует антитела с константой седиментации либо 7S, либо 19S.

Развитие клона плазмоцитов, начиная от плазмобласта до зрелой формы, занимает 5-6 сут. Жизненный цикл плазмоцитов, продуцирующих тот или иной вид антител, не превышает 48 ч. При этом вырабатывающиеся клоном плазмоцитов антитела представляют собой широкий спектр иммуноглобулинов, отличающихся как по специфичности по отношению к различным детерминантам ан­тигена, так и по авидности.

Моноклональные антитела. Методику получения высо­коспецифических антител с большей степенью авидности к определенной детерминантной группе антигена разработа­ли Ц. Милыптейн и Г. Келер, создав бессмертные клоны В-клеток, которые называют гибридомами. Гибридомы получают путем слияния нормальных по продолжительности жизненного цикла лимфоцитов, продуцирующих антите­ла, с опухолевыми (бессмертными) дефектными линиями В-клеток, неспособными к секреции иммуноглобулинов.

Схематически это осуществляют следующим образом. Антигеном, который имеет, например, две или больше де­терминант, иммунизируют мышей или крыс. Получив лим­фоциты селезенки, продуцирующие соответствующие к ним антитела, с помощью полиэтиленгликоля разрушают их клеточные стенки и сливают с опухолевыми В-клетками.

Затем взвесь клеток высевают на элективную для гиб­рида ГАТ-среду, содержащую гипоксантин, аминоптерин и тимидин, но неблагоприятную как для нормальных лимфоцитов, так и для опухолевых В-клеток.

Получить чистый клон гибридом в ГАТ-среде удается только в том случае, если в лунке микропанели для куль­тур клеток будет находиться одна особь гибрида. Каждая гибридома наследует присущие родительским клеткам свойства: от антителообразующей - способность продуци­ровать высокоспецифические иммуноглобулины к строго определенному эпитопу, а от опухолевой В-клетки — спо­собность к перевиваемости и неограниченному росту.

Имея одинаковые структуру, идиотип и специфич­ность, моноклональные антитела нашли широкое приме­нение в идентификации различных видов микроорганиз­мов, субпопуляций лимфоцитов, определении совмести­мости групп крови, диагностике опухолей, серотерапии инфекционных заболеваний, новообразований и во мно­гих других областях биологии и медицины.