Изотипы, аллотипы и идиотипы Ig
Иммуноглобулины, как и другие белки, могут вызывать против себя синтез антител, то есть могут выступать в роли антигенов. Все иммуноглобулины имеют три типа вариантов, содержащихся в них детерминант, способных индуцировать синтез антител: изотипы, аллотипы и идиотипы.
Под изотипами понимают антигенные различия между классами и
подклассами иммуноглобулинов. В пределах одного вида изотипы иммуноглобулинов одинаковы. Различия между изотипами определяются особенностями строения Fc-фрагментов иммуноглобулинов.
Иммуноглобулины человека имеют несколько основных классов и подклассов (изотипов), обозначаемых как: IgM, IgG (G1, G2, G3, G4), IgA (А1, А2), IgD и IgE.
Рисунок 24. Альтернативный сплайсинг при синтезе мембранной
И секреторной форм IgМ
VDJ – генный сегмент, образовавшийся в результате рекомбинации V-, D- и J- генных сегментов; кодирует Vн -домен IgМ данной специфичности;
μН – генный сегмент, кодирующий тяжелую цепь IgМ (без мембраносвязывающего участка);
М1, М2 – гены, контролирующие мембраносвязывающий участок тяжелой цепи мембранного (рецепторного) IgМ;
L – ген, кодирующий лидерный пептид.
В силу различий в антигенной структуре иммуноглобулины одного биологического вида способны вызывать образование антител у особей другого вида. Эти антитела направлены против тех детерминант иммуноглобулина, использованного в качестве антигена, которые отсутствуют в аналогичном иммуноглобулине реципиента. Указанные детерминанты обозначаются как изотипические.
При получении моноспецифических антисывороток против изотипов иммуноглобулинов человека в качестве антигенов используют белки миеломы, которые не отличаются по антигенному строению от соответствующих нормальных иммуноглобулинов, но весьма гомогенны и содержатся в сыворотке больных миеломной болезнью в высокой концентрации.
Моноспецифические гетерологичные антиизотипические сыворотки против иммуноглобулинов человека нашли самое широкое применение для количественного определения этих белков в норме и патологии.
Возможность использования антител против тяжелых цепей иммуноглобулинов в качестве иммунодепрессантов в клинике весьма заманчива, но трудно осуществима. Предложено, например, использование в качестве иммунодепрессанта моноспецифической антисыворотки против IgЕ. Такие антитела могли бы найти применение для профилактики аллергических заболеваний реагинового типа.
Аллотипами называют аллельные различия в структуре иммуноглобулинов, обусловленные особенностями строения тех участков молекулы иммуноглобулина, которыми этот белок одного индивидуума отличается от иммуноглобулинов этого же класса другого индивидуума. Аллотипические маркеры выявляются в константных областях тяжелых и легких цепей. Факт существования аллотипов свидетельствует о наличии генетического полиморфизма внутри вида.
Антитела против аллотипических маркеров иммуноглобулинов матери могут быть обнаружены у детей первого года жизни. Эти антитела направлены против тех детерминант, которых нет в иммуноглобулинах ребенка. Появление антител связано с трансплацентарной передачей иммуноглобулинов матери плоду. Возможность появления антиаллотипических антител у ребенка вскоре после рождения означает, что к аллотипическим детерминантам материнских иммуноглобулинов не возникает толерантность, несмотря на их поступление в кровоток ребенка еще в антенатальный период.
Термин "идиотип", впервые введенный Oudin (1966), обозначает индивидуальную антигенную специфичность антител. Антигенные детерминанты, определяющие идиотипическую специфичность иммуноглобулинов (идиотипические детерминанты), могут быть выявлены с помощью гетерогенных, гомологичных и аутологичных антител.
Идиотипы иммуноглобулинов отражают индивидуальные антигенные различия молекул иммуноглобулинов данного индивидуума, принадлежащих к
одному классу, но синтезируемых разными клонами В-лимфоцитов. Эти антигенные различия определяются, в основном, уникальными аминокислотными последовательностями гипервариабельных доменов легких и тяжелых цепей.