Иммуноглобулины (Ig) – это специфические белки плазмы крови, вырабатываемые В-лимфоцитами и участвующие в распознавании и уничтожении антигенов. В зависимости от строения тяжелой цепи выделяют 5 классов иммуноглобулинов: A, D, E, G и M. Иммуноглобулины класса Е (IgE), так называемые реагины, участвуют в аллергических реакциях.
В 1966 году Ishizaka K. et al. при изучении природы реагиновых антител, впервые описанных Praustintz и Kustner у больных с атопией, открыл иммуноглобулин Е (IgE). Позднее выделили два субкласса и четыре изоформы IgE.
IgE является мономером. Его молекула состоит из двух тяжелых Н-цепей и двух легких L-цепей, расположенных симметрично и соединенных дисульфидными связями. Эти связи образованы цистеиновыми остатками. Аналогичные дисульфидные мостики объединяют между собой и тяжелые цепи. Каждая тяжелая цепь содержит по 4 домена: 3 константных (
, 
, 
) и 1 вариабельный (
). Легкие цепи состоят из двух доменов: одного константного (
), а другого вариабельного (
). Между и расположен шарнирный участок, который определяет гибкость молекулярной структуры. [3]
При воздействии на молекулу иммуноглобулина ферментом папаином, она разделяется на три примерно равных по размеру структуры: два Fab-фрагмента (fragment antigen biding, антигенсвязывающий фрагмент) и один Fc-фрагмент (faragment crystallisable, кристаллизуемый фрагмент). При этом происходит «разрез» структуры тяжелых цепей выше дисульфидных мостиков шарнирного участка.
Поскольку IgE – это мономер, то его валентность равна 2, т.е. количество активных центров также равно 2. Активный центр иммуноглобулина – это антигенсвязывающий участок Fab-фрагмента, образованный гипервариабельными участками V-доменов Н- и L-цепей. Именно эти участки играют главную роль в распознавании и связывании антигена. [2]
Молекулярная масса IgE равна 190 кДа. Он способен связываться с двумя мембранными рецепторами FcεRI и FcεRII (CD23). Первый имеется на тучных клетках и базофилах, а второй на макрофагах, эозинофилах, тромбоцитах, В-лифоцитах. FcεRI является высокоаффинным рецептором, т.е. обладает высоким сродством к IgE. CD23 – это особый рецептор, который является лектином типа С, в отличие от многих рецепторов иммуноглобулинов. Его аффинность в 1000 раз ниже, чем у FcεRI. CD23 имеет две изоформы: CD23а и CD23b. CD23а постоянно экспрессируется на поверхности В-лимфоцитов, а экспрессия CD23b зависит от цитокинов Th2 IL-4 и IL-13. [5,6]
IgE обладает самым коротким периодом полувыведения из крови 2-2,5 дня и самой низкой скоростью синтеза 0,0016 мг/кг в сутки. А содержание его в сыворотке крови равняется 0,00002-0,0005 мг/мл, что в сотни тысяч раз меньше общей концентрации гамма-глобулинов. Из этого можно предположить, что IgE не должен обладать никакой функционально значимой активностью. Однако в отличие от IgМ, IgА, IgG он способен связываться с Fc-рецептором (FcεRI) без образования комплекса «антиген-антитело». Именно это свойство определило высокую биологическую активность IgE. [2]
Данная способность IgE связываться с высокоаффинными рецепторами FcεRI, расположенными на поверхности тучных клеток и базофилов, без образования комплекса «антиген-антитело» определяет быстрое и стадийное развитие аллергических реакций немедленного типа (I тип). Выделают три стадии развития аллергической реакции немедленного типа:
- Иммунологическая, заключается в активной сенсибилизации организма и взаимодействии антигена со свободно циркулирующим или фиксированным на тучных клетка IgE;
- Патохимическая, в которую происходит дегрануляция тучных клеток с высвобождением медиаторов;
- Патофизиологическая включает в себя ответ клеток окружающих тканей и определяет внешние проявления аллергии, которые зависят от шокового органа.
К медиаторам, высвобождаем во вторую стадию относятся: гистамин, серотонин, медленно реагирующая субстанция, простагландины, тромбоцитактивирующие факторы, гистамин, эйкозаноиды.
В реакции гиперчувствительности немедленного типа выделяют раннюю и позднюю фазы. Ранняя фаза развивается в первые минуты после воздействия аллергена и зависит от пути его поступления. В ней выделяет местные и системные аллергические реакции. К системным относятся реакции, вызванные выбросом биологически активных веществ (БАВ) в кровь (крапивница и анафилактический шок), а к местным реакции гладкомышечных клеток и сосудов, обусловленные выбросом БАВ в ограниченный участок тканей. Поздняя фаза развивается через несколько часов после контакта с антигеном. В эту фазу в очаг поражения привлекаются эозинофилы, базофилы и нейтрофилы. Она проявляется отеком, уплотнением, гиперемией и болью. [3]
Все ответные реакции организма в основном направлены на удаление аллергена из организма.
В индукции IgE-зависимого иммунного ответа исключительную роль играют Т-хелперы 2 (Th2). Именно при участии цитокина Th2 IL-4 осуществляется переключение с синтеза IgМ на IgE. Кроме IL-4 на синтез IgE влияет и цитокин - IL-13.
Для количественного определения IgE используют иммуноферментный и радиоиммунный тесты. Чаще всего определяют специфичный IgE к конкретному антигену, однако иногда используют такой показатель, как суммарный (общий) IgE сыворотки. Также информативными методами являются кожные пробы и провакационные тесты. [4]
Обнаружить IgE в крови человека возможно уже на 11 неделе внутриутробного развития. У младенцев первых семи дней жизни количество общего IgE в слюне и плазме крови очень мало или он не определяется совсем.
Увеличение содержания IgE в сыворотке крови наблюдается при таких атопических аллергических заболеваниях, как бронхиальная астма, атопический дерматит, ринит, крапивница. Его концентрации напрямую зависит от длительности заболевания и от времени и количества контактов с аллергеном. Однако известно, что примерно у 1/3 больных аллергическими заболеваниями уровень общего IgE находится в пределах нормы. Также он не всегда коррелирует с количеством эозинофилов и активностью аллергических заболеваний.
Однако при наличии симптомов аллергических заболеваний уровень общего IgE может быть в норме, а количество общего IgE не равнозначно концентрации специфического IgE, что доказывает отсутствие взаимозаменяемости данных показателей. Так, например, при наличии нормального уровня общего IgE специфический IgE может быть значительно повышен. [1]
В заключение, хотелось бы напомнить, что при постановке диагноза необходимо учитывать не только лабораторные данные (количество IgE), но и клинику и анамнез болезни, так как повышенные общий и специфический IgE – это один из факторов риска сенсибилизации к определенному антигену.
Библиографическая ссылка
Пронина И.В., Поносова В.О., Черемных А.И., Русских И.С. ИММУНОГЛОБУЛИН Е И ЕГО РОЛЬ В РАЗВИТИИ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ // Международный студенческий научный вестник. – 2020. – № 6. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=20313 (дата обращения: 19.04.2024).