Точное попадание: антитела в анализах и лекарствах

Родился 6 сентября 1939 года в Японии как ученый, был удостоен Нобелевской премии в 1987 году за «Тонегавасудзуми». Этот человек смог объяснить, как наш организм синтезирует миллионы различных антител, которые обеспечивают надежную защиту от различных внешних воздействий. MedAboutMe разобрался, что такое антитела, зачем они нам нужны и как они используются в медицине сегодня.

Антитела и антигены

Антитела называются белками и вырабатываются в организме лимфоцитами группы В, когда в организм попадает все, что можно считать антигеном. Это опасное или просто чуждое нам соединение.

Антигены могут быть простыми металлами, реагирующими с белками организма, или химическими веществами. Вирусы и бактерии также могут оказаться антигенами. Точнее, антигены в данном случае — это специфические полисахариды или белки (или комплексы с липидами) на их поверхности. В силу своей белковой природы и гетерогенности антигенами могут оказаться белки яиц, пыльцы растений, белки клеток и тканей, например, перелитой чужой крови или пересаженных органов.

Иммуноглобулины и иммунная система

Роль антител выполняют иммуноглобулины (ИГ) (специфические белки плазмы крови). Точнее, говорят, что они обладают активностью антител. Разные антигены, разные антитела. В нашем организме существуют миллионы или даже миллиарды различных антител, каждое из которых может связываться только со своим уникальным антигеном.

Несмотря на такое разнообразие, общая структура всех иммуноглобулинов одинакова: две тяжелые белковые цепи и две легкие белковые цепи. Последнее одинаково для всех антител. Существует также стационарная область иммуноглобулина, которая не меняется, и вариабельная область, определяющая это самое многомиллионное разнообразие. У человека выделено в общей сложности пять подтипов иммуноглобулина, причем стационарные домены тяжелой цепи отличаются друг от друга.

Зачем нам нужны белки антител, которые могут образовывать комплексы с чужеродными белками-антигенами?

Прежде всего, для того, чтобы патогены, несущие эти антигены, не атаковали клетки организма. То же самое относится к бактериальным токсинам, металлам и другим химическим веществам, которые действуют как антигены. IG связывают их и не дают им взаимодействовать с клетками хозяина.

Более того, комплексы антиген-антитело являются буквально «красной тряпкой» для макрофагов и других клеток иммунной системы, призванных уничтожить чужака. Патогены, связанные с антителами, более уязвимы для макрофагов и лучше распознаются ими.

Наконец, образование комплексов антиген-антитело активирует иммунную систему и запускает целый каскад реакций, призванных избавиться от нападающего — в этом случае говорят об эффекторной функции иммуноглобулинов.

Иммуноглобулины в анализах

На разных стадиях развития инфекции организм вырабатывает специфические иммуноглобулины. Это означает, что анализ крови на антитела может многое сказать о том, на какой стадии находится человек. Иммуноглобулины IgE и IgD содержатся в крови в минимальных количествах. Затем проводится анализ антител для определения концентрации иммуноглобулинов IgM, IgG и IgA.

• Иммуноглобулины IgM

Когда инфекция попадает в организм человека, в первую очередь вырабатываются IgM. Они вызывают различные реакции иммунной системы. Уже через пять дней после момента заражения они обнаруживаются в крови человека. Самые высокие концентрации достигаются с первой по четвертую неделю после начала заболевания и постепенно возвращаются к нормальному уровню. IgM является показателем острой формы заболевания. Если IgM не обнаруживаются, это означает, что человек не контактировал с инфекцией или уже перешел в хроническую фазу. Именно в этом случае на помощь приходит IgG.

• Иммуноглобулины IgG

Через 10-15 дней после момента заражения организм начинает вырабатывать иммуноглобулины IgG (основные активаторы иммунного ответа). Эти антитела предназначены для обеспечения долговременной защиты человеческого организма и остаются в сыворотке крови в течение длительного времени. Более того, они могут присутствовать в минимальных концентрациях в крови человека в течение многих лет, но их уровень быстро повышается при повторной встрече с тем же антигеном. Другими словами, наличие IgG свидетельствует о хроническом процессе, или о том, что организм столкнулся с этой инфекцией, выздоровел и приобрел иммунитет против нее.

• Иммуноглобулины IgA

Антитела IgA обычно образуются через 10-14 дней после заражения. В большинстве случаев их выработка происходит в зоне «входа» инфекции, то есть на слизистых оболочках дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы. Поэтому их можно обнаружить на ранних стадиях заболевания даже в вагинальных выделениях и сперме. При успешном лечении уровень IgA снижается через 2-4 месяца. Если этот показатель не снижается, значит, лечение не помогло. Если IgA присутствует, а IgM отсутствует, речь идет о хронической или латентной инфекции. Если присутствуют IgA и IgM, то острая фаза в самом разгаре.

Врач отправляет пациента на анализ и на основании совокупности результатов решает, как лечить пациента и действительно ли это того стоит.

Антитела как лекарства

Иммуноглобулины, как уже упоминалось выше, способствуют быстрому уничтожению патогенных микроорганизмов. Однако они не только активируют иммунную систему, но и могут подавлять ее. Другими словами, они обладают как иммуностимулирующим, так и иммуносупрессивным действием. Естественно, что вскоре врачи и ученые задумались о создании препаратов антител для людей, у которых их не хватает. Например, для защиты и лечения различных инфекций. В конце концов, организм не может ждать, пока он окончательно выработает собственные антитела. Достаточно просто ввести пациенту готовый препарат.

В 1952 году ученые научились выделять иммуноглобулины из сыворотки крови. Сначала пробовали вводить препарат внутримышечно. Однако этот метод оказался неэффективным, так как большая часть препарата разрушалась в месте инъекции. А введение тех же иммуноглобулинов для внутримышечного введения в вену вызывало различные неприятные побочные эффекты. Только в 1970-х и 1980-х годах. Создан безопасный препарат антител для внутривенного применения. Сегодня антитела вводятся внутримышечно, подкожно, внутривенно и даже в спинномозговой канал.

Медицинские иммуноглобулины получают из сыворотки после полной очистки от так называемых балластных белков. Балластные белки токсичны для пациента и могут привести к развитию аллергических реакций. Основным иммуноглобулином в этом случае является IgG. Пассивный иммунитет развивается через несколько часов с появлением антител для защиты от инфекции и сохраняется в течение двух недель.

Кому нужны чужие антитела?

Прежде всего, чужеродные иммуноглобулины необходимы тем, чья иммунная система не может самостоятельно вырабатывать достаточное количество иммуноглобулинов или не имеет возможности ждать, пока организм сам выработает антитела.

Некоторые инфекции успевают убить пациента до того, как иммунная система начнет с ними бороться — это относится к столбняку, бешенству и многим другим опасным заболеваниям. Это также относится к людям с тяжелыми инфекциями (септицемия, пиогенные инфекции).

Список антител, используемых в медицинской практике для борьбы с инфекциями, включает иммуноглобулин против бешенства, иммуноглобулин против клещевого энцефалита, иммуноглобулин против сибирской язвы, антицитомегаловирусный иммуноглобулин, иммуноглобулин против гепатита В, антистафилококковый иммуноглобулин, противостолбнячный иммуноглобулин глобулин и другие.

Среди них выделяется иммуноглобулин антирезус макак, который назначается для предотвращения конфликтов у беременных макак-резусов.

Наконец, к пациентам, нуждающимся в «нормальных человеческих иммуноглобулинах», относятся

• Пациенты с первичными и вторичными иммунодефицитами, при которых нарушен синтез антител.
• Низкий уровень иммунной защиты наблюдается также у больных диабетом, у людей с болезнями почек и почечной недостаточностью.
• Пациенты с некоторыми аутоиммунными патологиями (ревматические болезни, в этом случае речь идет как раз об иммунносупрессивной терапии).
• Нехватка собственных антител может также быть при приеме некоторых лекарств (стероидные препараты).

Заключение.

Иммуноглобулины являются эффективными препаратами, если они используются «в нужном месте и в нужное время». Однако никогда не следует заниматься самолечением с помощью антител. Тем не менее, поскольку это экзогенный белок, только врач может разрешить его введение в организм пациента и правильно оценить все возможные риски. Например, в животной среде от овцы подходят поликлональные антитела к иммуноглобулинам кролика. Поэтому пациенты-аллергики подвержены более высокому риску развития серьезных побочных эффектов при введении антитела.

Однако в отношении смертельных инфекций, таких как бешенство или столбняк, от введения иммуноглобулинов нельзя отказаться. В этом случае время идет. Промедление в истинном смысле этого слова подобно смерти.