Функциональные различия между константными областями определяют 5 основных классов тяжелых цепей (и, соответственно, 5 основных классов антител).

- IgM. Данные антитела первыми синтезируются в ответ на антигенное раздражение. Они эффективны в процессах связывания и агглютинации микробов.

- IgG. Антитела этого класса появляются вслед за антителами класса IgM. Они, в частности, связываются с рецепторами фагоцитов. IgG имеют несколько подклассов.

- IgA. Эти антитела содержатся в слюне, поте, моче, в легких и кишечнике. Они защищают ткани от проникновения антигенов с внешних поверхностей.

- IgE. Эти антитела связываются с тучными клетками и вызывают их дегрануляцию.

- IgD. Они связываются с B-лимфоцитами и регулируют их функцию.

Антитела синтезируются в малых лимфоцитах.

Первым теорию антителообразования предложил великий немецкий ученый, основоположник химиотерапии, Пауль Эрлих. Он высказал гипотезу, которая получила название теории боковых цепей. Согласно взглядам Эрлиха протоплазма клеток состоит из химически устойчивого ядра и определенных атомарных групп, расположенных на их поверхности и способных вступать в различные химические реакции. Эти атомарные группы (или боковые цепи) Эрлих назвал рецепторами. По его мнению, в клетках имеются рецепторы, соответствующие любому существующему в природе антигену. Когда последний попадает в организм, он немедленно связывается с родственным ему рецептором и блокирует его, то есть выключает его из обмена веществ клетки. Чтобы восстановить нарушенное равновесие, клетка синтезирует этот заблокированный рецептор вновь. Однако утраченные элементы репродуцируются с избытком, и клетка в ответ на блокаду рецепторов начинает воспроизводить их в таком количестве, что они не помещаются в ней (или на ее поверхности), отрываются от клетки и начинают циркулировать в крови в виде антител, специфичных для того антигена, под влиянием которого произошло их «перепроизводство». Таким образом, по Эрлиху, антитела представляют собой отторгнутые от клетки атомарные группы, входившие в состав протоплазмы и принимавшие участие в клеточном обмене. Поскольку эти группы как раз являются теми, к которым имеет сродство антиген, они с ним реагируют.

Отторгнутые от клетки рецепторы, циркулируя в крови и соединяясь с соответствующим антигеном, тем самым препятствуют его контакту с клетками и предохраняют их от повреждающего воздействия антигена. Так, согласно теории Эрлиха, осуществляется защитная функция антител.

К сожалению, история науки богата примерами, когда открытие или теория, значительно опередившие свое время, отвергаются современниками. Так получилось и с теорией боковых цепей. Она не была принята иммунологами того времени, так как соответствующий ему уровень развития науки не позволял однозначно положительно ответить на главный вопрос: могут ли в клетках организма быть рецепторы, то есть заранее готовые клеточные антитела для любого из существующих в природе антигенов. Иммунологи считали, что не может быть того, чтобы рецепторы-антитела, совершенно не нужные виду (например, антитела в организме птиц к белку из тканей глубоководных рыб. то есть к тем антигенам, с которыми организм в процессе эволюции не сталкивался), сохранялись бы на протяжении тысячелетий в полной неприкосновенности как в качественном, так и в количественном отношении. Когда же были получены антитела к синтетическим антигенам, на указанный вопрос однозначно стали отвечать отрицательно. Теория Эрлиха была сформулирована в начале двадцатого столетия, когда и генетика, и теория вероятности делали только первые шаги. Одним словом, гипотеза боковых цепей была довольно скоро отвергнута, хотя дальнейшее развитие иммунологии показало принципиальную правильность основной идеи этой теории.

Почти двадцать лет спустя, Лайнуш Поулинг выдвинул матричную теорию биосинтеза антител, которая просуществовала довольно долго, хотя в сути своей принципиально была неверна. Поулинг полагал, что, проникая в организм, антиген попадает в места белкового синтеза, и концы полипептидных цепей белковой молекулы начинают конфигурироваться в соответствии с химической структурой антигена. Другими словами, антиген как бы является «матрицей», «шаблоном», с которых «печатается» молекула вновь синтезируемого белка, превращаясь таким образом в молекулу антитела. Но в начале пятидесятых годов двадцатого столетия та же самая генетика, которая «не сумела» защитить гипотезу Эрлиха, нанесла теории Поулинга смертельный удар. Когда была установлена структура ДНК и ее роль в биосинтезе белков, стало ясно, что указанная концепция противоречит законам генетики. Синтез белков программируется ДНК, и никакая «матрица» не может изменить конфигурацию белковой молекулы, код которой «записан» на том или ином участке двойной спирали дезоксирибонуклеиновой кислоты.

Надо заметить, что теория Поулинга. кроме того, не объясняла двух явлений, имеющих принципиальный характер. Во-первых, наличия иммунологической памяти. Известно, что иммунные процессы весьма специфичны - в ответ на введение антигена образуются антитела только к нему. Если иммунологическое воздействие в дальнейшем не подкрепляется, то постепенно антитела к данному антигену из крови исчезают, достигая уровня так называемого остаточного титра. Однако, если через некоторое время ввести в организм совершенно другой антиген, то не только начнут образовываться антитела к нему, но и вновь в достаточно высоком титре появятся антитела к тому антигену, который вводился ранее. Если же повторно ввести один и тот же антиген, то во второй раз антитела начнут вырабатываться гораздо быстрее и в гораздо большем количестве, чем в первый раз Значит, иммунокомпетентные клетки обладают памятью как на конкретный антиген, так и на антигенное раздражение вообще. Во-вторых, теория Поулинга не давала ответа и на вопрос почему антитела образуются в организме только по отношению к чужеродным антигенам и не образуются к собственным.

Таким образом, теория Поулинга была отвергнута, однако, в науке ничто (даже неправильные гипотезы) не проходит даром. Поулинг высказал мысль о том, что образование антител связано с синтезом белка вообще. И это утверждение, несмотря на противоречие конкретных постулатов концепции Поулинга принципиальным положениям генетики, явилось очередной ступенькой к созданию обоснованной теории синтеза антител, которая в шестидесятых годах двадцатого столетия была выдвинута австралийским ученым Макфарланом Барнетом.

Эта теория носит название селекционно-клональной. Ее основные положения сводятся к следующему:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: