Imuninės sistemos fiziologija. Imuninė sistema Organai ir sistemos

IMUNINĖS SISTEMOS FIZIOLOGIJA

Parengė biologijos mokslų kandidatas, Chakaso filialo Bendrųjų ugdymo disciplinų katedros docentas

FGOU VPO „Krasnojarsko valstybinis agrarinis universitetas“ Stepanovas Yu.M. 1

1. IMUNINĖS SISTEMOS STRUKTŪRA 1

1.1. IMUNINĖS SISTEMOS CENTRINIAI ORGANAI 1

1.2. IMUNINĖS SISTEMOS PERIFERINIAI ORGANAI 2

1.3. IMUNINĖS SISTEMOS LĄSTELĖS 5

2. IMUNINIO ATSAKO SUVEDIMAS IR REGULIAVIMAS 8

2.1. ANTIGENAI 8

2.2. Limfocitų aktyvinimas 10

^ 2.3. HUMORALINIS IMUNINIS ATSAKYMAS 13

2.4. ANTIKŪNAI 16

2.5. LĄSTELĖS TIPAS IMUNINIS ATSAKAS 21

3. GAMTINIO ATSPARUMO VEIKSNIAI 25

3.1. NAtūralūs barjerai 26

^ 3.2. FAGOCITO SISTEMA 26

3.3. KOMPLEMENTO SISTEMA, PROPERDIN 29

3.4. LIZOZIMAS 34

3.5. INTERFERONAI 35

3.6. ANTIGENŲ IR ANTIKŪNŲ SĄVEIKA 35

Įvadas

Imunologija buvo pripažinta mokslu 1881 m., kai Louisas Pasteuras Prancūzijos akademijoje paskelbė pranešimą apie galimybę panaudoti susilpnintas mikroorganizmų padermes dirbtiniam imunitetui sukurti. Šiuo metu imunologija turėtų būti naudojama praktinėje veterinarijoje, nes praktiškai nėra ligų, kurių patogenezėje nebūtų pažeisti imuniteto mechanizmai.

Dažniausias apibrėžimas yra: Irimuninė sistema – funkcinė stuburinio kūno sistema, susidedanti iš limfoidinių ląstelių ir organų, atsakinganyh specifiniams gynybos mechanizmams.

Šiuo metu imuninė sistema laikoma valdymo sistema, užtikrinančia organizmo individualumą ir vientisumą. Pagrindinės imuninės sistemos funkcijos – atskirti genetiškai svetimas struktūras nuo mūsų pačių, jas apdoroti ir pašalinti. Imuninė sistema apsaugo organizmą nuo infekcijų, taip pat pašalina pažeistas, pasenusias ir pakitusias savo kūno ląsteles.
^

1. IMUNINĖS SISTEMOS STRUKTŪRA

1.1. IMUNINĖS SISTEMOS CENTRINIAI ORGANAI


Centrinis imuninės sistemos organas yra užkrūčio liauka. Jį sudaro daugybė mažų skilčių, kuriose išskiriami žievės ir smegenų sluoksniai. Žievės sluoksnis užpildytas limfocitais, kuriuos veikia šio sluoksnio epitelio ląstelių išskiriami „užkrūčio liaukos faktoriai“ (faktoriai, kurie atlieka svarbų vaidmenį diferencijuojant T limfocitus). Žievės sluoksnio limfocitai skiriasi dydžiu. Dideli limfocitai daugiausia randami išorinėje žievės zonoje, kur jie toliau dauginasi. Vidinėje žievės zonoje koncentruojasi daug smulkių limfocitų, pernešančių T ląstelių antigenus. Dauguma jų miršta užkrūčio liaukoje.

Smegenyse yra mažesnis skaičius, bet jau subrendusių T limfocitų, kurie palieka užkrūčio liauką ir patenka į kraujotaką. Užkrūčio liaukoje tarp cirkuliuojančio kraujo ir žievės yra barjeras, panašus į kraujo-smegenų barjerą, dėl kurio su antigenu liečiasi tik smegenų ląstelės.

Užkrūčio liaukos klojimas vyksta vaisiaus vystymosi metu. Pirmasis nustatytas limfoidinis organas – užkrūčio liauka – vaisiui atsiranda 42-ą vystymosi dieną. Užkrūčio liaukos diferenciacija vyksta ir vaisiaus periodu, ji įgauna ryškią skiltelę, suskirstytą į zonas: timocitai yra žievės zonoje, o epitelio struktūros (Hassal kūnai) yra smegenų zonoje.

Fabricijaus maišelis paukščiuose taip pat reiškia centrinius imuninės sistemos organus. Jame B-limfocitai susidaro taip pat, kaip T-limfocitai bręsta užkrūčio liaukoje. Žinduolių ir žmonių organas, kuriame vyksta B limfocitų diferenciacija, yra kaulų čiulpai.

Kaulų čiulpai, nebūdami tiesiogiai limfoidinis organas, priklauso organų imuninei sistemai. Viena vertus, jis aprūpina visas progenitorines ląsteles įvairioms limfocitų ir makrofagų populiacijoms, kita vertus, kaulų čiulpuose vyksta specifinės imuninės reakcijos, susijusios, pavyzdžiui, su antikūnų sinteze. Šis procesas vyksta taip. Praėjus kelioms dienoms nuo antrinio imuninio atsako pradžios, aktyvuotos atminties B ląstelės migruoja į kaulų čiulpus, kur subręsta į plazmines ląsteles. Kaulų čiulpai yra pagrindinis serumo imunoglobulinų šaltinis. Kaulų čiulpai, priešingai nei periferinis limfoidinis audinys, lėtai reaguoja į antigeną, tačiau atsakas yra ilgesnis ir jį lydi veiksmingesnė antikūnų gamyba po tolesnio kontakto su antigenu. Limfocitai sudaro apie 20% visų kaulų čiulpų ląstelių.
^

1.2. IMUNINĖS SISTEMOS PERIFERINIAI ORGANAI


Blužnis yra apgyvendinta limfocitais vėlyvuoju embriono periodu ir iškart po gimimo. Struktūriškai ryški blužnis rasta 55 dienų amžiaus galvijų vaisiuose, o raudona ir balta minkštimas skiriasi nuo 80 iki 100 dienų.

Nuo 70 iki 100 dienų įvyksta diferenciacija į raudoną ir baltą minkštimą. Tinklinėse ląstelėse yra vakuolių ir endoplazminio tinklo. Limfocitai kaupiasi perivaskulinėse erdvėse ir yra baltosios blužnies pulpos pirmtakai. Baltojoje pulpoje išskiriamos nuo užkrūčio liaukos priklausomos ir nuo užkrūčio liaukos nepriklausomos zonos, kurios yra apgyvendintos atitinkamai T ir B limfocitais. T-ląstelės yra daugiausia periarterijų srityse, o B-ląstelės - limfoidinėse dubenėse ir folikuluose. Antigenai su kraujotaka pasiekia blužnį, fiksuojami dendritinėse ląstelėse ir kraštinėje zonoje, iš kur pernešami į baltąją pulpą ir joje esančius dauginimosi centrus. Šie antigenai skatina limfoblastų susidarymą nuo užkrūčio liaukos priklausančioje blužnies zonoje, o nepriklausomoje nuo užkrūčio liaukos zonoje vyksta limfocitų dauginimasis ir plazminių ląstelių formavimasis.

Blužnis kontroliuoja citologinę kraujo sudėtį, pašalindama iš kraujotakos funkcinį aktyvumą praradusius eritrocitus ir leukocitus, taip pat formuoja naujus limfocitus, reaguodama į svetimus antigenus, atnešamus per kraujotaką, ypač korpuskulinius.

^ Limfmazgiai priklauso periferiniams imuninės sistemos organams. Jie susideda iš inkapsuliuotos parenchimos, kurioje yra tinklinė stroma ir daug judrių ląstelių: limfocitų, plazminių ląstelių ir makrofagų.

Galvijams embrioniniu laikotarpiu supraventralinis limfmazgis ir kelio raukšlės mazgas yra maži mazgeliai, apsupti želatininės tankios masės. Palaipsniui jie įgauna birią, o vėliau elastingą konsistenciją, o iki gimimo visiškai susiformuoja. Juose yra folikulų, limfocitų ir mielocitų. Ožkų embrionuose pirmoje nėštumo pusėje susidaro ir paviršiniai regioniniai limfmazgiai skaidrių želatininių pūslelių pavidalu; iki 75 vystymosi dienos jie morfologiškai susiformuoja. 120 dienų amžiaus vaisiams kapsulė jau išsivysčiusi, skiriasi kai kurių mazgų trabekulos ir folikulai. Kiaulių vaisiaus periferiniai ir gilieji limfmazgiai yra sinusų sistema, padengta plokščiomis ląstelėmis; 51-ąją vystymosi dieną dominuoja historetikulinės ląstelės; išsibarstę limfocitai nustatomi 64 vystymosi dieną. Limfmazgių tinklinės ląstelės sudaro sinusus, kurie filtruoja limfą, kuri nusausina kūno audinius ir gali turėti pašalinių antigenų. Limfmazgiuose taip pat išskiriami medulla ir žievės sluoksniai. Žievės sluoksnis yra tankiai apgyvendintas limfocitais. Žievėje savo ruožtu taip pat išskiriamos išorinės ir vidinės zonos. Limfoidiniai folikulai ir gemalų centrai randami tik išorinėje žievėje ir juose yra daug besidalijančių limfoidinių ląstelių, limfoblastų ir vidutinių limfocitų (įskaitant pavienius T limfocitus) ir plazmos ląsteles. Nuo užkrūčio liaukos priklausoma limfmazgio zona yra vidinė zona.

Priklausomai nuo antigeninio poveikio tipo, pakitimai gali atsirasti įvairiose limfmazgio srityse. Esant ląstelių tipo reakcijai limfmazgio vidinėje (parakortikinėje) zonoje, blastines ląsteles galima aptikti jau per parą, o T ląstelių dauginimasis tęsiasi keletą dienų. Jei antigenai sukelia humoralinio tipo imuninę reakciją, išorinėje (nuo užkrūčio liaukos priklausomoje) žievės srityje atsiranda morfologiškai reikšmingų pokyčių. Tada antigenas, besikaupiantis ant limfoidinio folikulo tinklinių ląstelių, sukelia proliferaciją germinaliniuose centruose, o po kelių dienų prasideda plazmos ląstelių migracija iš žievės zonos į smegenų zoną.

Limfocitai į limfmazgius patenka per aferentines limfagysles, prasiskverbdami pro postkapiliarinių venulių sieneles su vadinamuoju aukštuoju endoteliu. Šias venules dengiančiose endotelio ląstelėse yra specialūs receptoriai, nukreipiantys atitinkamą limfocitų populiaciją į limfmazgius. Limfocitų judėjimas tarp audinių, kraujotakos ir limfmazgių leidžia antigenams jautrioms ląstelėms aptikti antigeną ir kauptis imuninės reakcijos vietose, o atminties ląstelių ir jų palikuonių plitimas visame kūne leidžia limfoidinei sistemai organizuoti apibendrintą. Imuninis atsakas. Jau praėjus 24 valandoms po to, kai antigenas yra limfmazgiuose ar blužnyje, ląstelės iš cirkuliuojančio limfocitų telkinio, kuris reaguoja į jį, kaupiasi antigeno lokalizacijos vietoje, intensyviai dauginasi, o aktyvuotos blastinės ląstelės palieka limfmazgį po 3 dienų.

Imuninės sistemos periferiniams organams taip pat priskiriamas limfoidinis virškinamojo trakto audinys (ryklės tonzilės, Pejerio lopai ir pavieniai žarnyno folikulai) ir kvėpavimo organų limfoidinis audinys (gerklos, trachėja, bronchai, plaučiai). Kaip žinote, kvėpavimo organai ir virškinamasis traktas yra pagrindiniai antigenų „įėjimo vartai“, daugybė ten esančių limfinių folikulų savo struktūra yra panaši į blužnies ir limfmazgius.

užkrūčio liauka(užkrūčio liauka) arba užkrūčio liauka, randama visuose stuburiniuose gyvūnuose. Embriogenezės metu jis klojamas anksčiau nei kiti limfoidiniai organai. Naujagimio užkrūčio liauka jau yra visiškai išsivysčiusi, o jo masė sudaro 0,6% kūno svorio. Užkrūčio liauka klojama gana anksti (pavyzdžiui, galvijams 25–27 dienomis) galvos žarnos trečiosios–ketvirtosios žiaunų kišenių endodermos vamzdinių išsikišimų pavidalu. Užkrūčio liaukos vaidmuo buvo įtikinamai parodytas tiriant ligą, vadinamą "DiGeorge'o sindromu, kai dėl genetiškai nulemto šio organo nepakankamo išsivystymo nėra vienos iš limfocitų populiacijų - T-limfocitų". Esant tokiam įgimtam imunodeficitui, pasireiškė padidėjęs jautrumas virusinėms, grybelinėms ir kai kurioms bakterinėms infekcijoms.

Užkrūčio liauka maksimaliai išsivysto iki laktacijos pabaigos (2 mėnesių amžiaus veršelių svoris – 1050 g). Tuo pačiu metu objektyvūs duomenys liudija apie labai greitą su amžiumi susijusią jo involiuciją, ty užkrūčio liaukos nykimą su amžiumi. Pirmaisiais gyvenimo metais kasmet prarandama 3% tikrojo užkrūčio liaukos audinio, kurį palaipsniui pakeičia riebalinis ir jungiamasis audinys. Atitinkamai mažėja ir T-limfocitų gamyba. Pavyzdžiui, didžiausia T-limfocitų gamyba primatuose trunka iki dvejų metų, o vėliau greitai sumažėja. Pelėms iki 24 mėnesių amžiaus T-ląstelių gamyba sudaro 0,7% jų gamybos lygio naujagimyje, t.y. beveik visiškai sumažėja užkrūčio liauka: prarandama ir struktūra, ir jos funkcija. Tačiau reikia pažymėti, kad T-limfocitų skaičius kraujyje išlieka pasiektame lygyje. Faktas yra tas, kad didelę T limfocitų populiacijos dalį sudaro ilgaamžės ląstelės, kurioms nereikia nuolatinio atsinaujinimo, todėl suaugusio žmogaus organizme T ląstelių skaičius išlieka net ir nesant užkrūčio liaukos. Be to, subrendę T-limfocitai patiria vadinamąjį klonų išsiplėtimą, ty selektyvų proliferaciją reaguojant į jų antigeną, dėl kurio jų skaičius didėja. Sukūrus periferinių T limfocitų telkinį, užkrūčio liaukos praradimas nebesukelia katastrofiško imuniteto sumažėjimo. Tai patvirtina pelių, kurioms buvo atlikta timektomija, imunologinio tyrimo rezultatai.

Iš visų imuninės sistemos organų tik užkrūčio liaukui būdinga su amžiumi susijusi involiucija. Kaulų čiulpai nevyksta tokių su amžiumi susijusių pokyčių, išskyrus riebalų sankaupų kaupimąsi. Nei blužnis, nei limfmazgiai nėra su amžiumi susiję involiucija. Su amžiumi granulocitų ir monocitų diferenciacija netgi didėja, daugėja natūralių žudikų, didelių granuliuotų limfocitų, nepriklausomai nuo užkrūčio liaukos. Galima daryti išvadą, kad organizmas išsaugo visų kitų imunokompetentingų ląstelių dauginimąsi, kurios nėra ilgaamžės, veikia kaip efektoriai ir nuolat išeikvojamos kovojant su patogenais. Priešingai, poreikis generuoti naujus T-limfocitus mažėja su amžiumi. Pirminiai kontaktai su infekcijos sukėlėjais dažniausiai vyksta pirmaisiais gyvenimo metais, kai susidaro atminties T ląstelės. Žmonių atminties T-limfocitai gyvena daugiau nei 20 metų. Ateityje mažėja naujų ligų sukėlėjų patekimo galimybė ir visos užkrūčio liaukos priežiūra organizmo su savo energetine talpa tampa netinkama. Užkrūčio liauka patiria involiuciją iki gyvenimo laikotarpio, kai šis organas tampa nebereikalingas, nes išlieka ilgalaikės atminties T ląstelės. Esant tokiam klonui, organizmas nebijo susidurti su patogenine aseptika: iš karto atpažįstami „atsiminti“ antigenai, gaminami klonų išsiplėtimo (proliferacijos), aktyvacijos signalai, ląstelės pradeda atlikti apsaugines funkcijas, kuris veda prie patogeno pašalinimo ir jo toksinų neutralizavimo.

Nesant užkrūčio liaukos, jos funkcijas iš dalies gali atlikti limfoidinių audinių sritys, kuriose bręsta T limfocitai. Ryškiausias trūkstamų T limfocitų funkcijų kompensavimo mechanizmo pavyzdys yra vadinamosios nuogos pelės. Šios pelės turi dviejų genetinių defektų derinį: odos epitelio defektą, dėl kurio trūksta plaukų, ir nepakankamai išsivystę užkrūčio liauka, dėl kurios nėra T limfocitų. Juose kompensaciniu būdu padaugėja natūralių žudikų, gebančių gaminti ir išskirti vieną iš svarbiausių apsauginių citokinų – gama interferoną. Kai organizme yra T-limfocitų, jie yra pagrindiniai gama-interferono gamintojai, tačiau jei jų nėra, šią svarbią apsauginę funkciją perima kitos ląstelės, natūralūs žudikai, kurių vystymasis vyksta be užkrūčio liaukos dalyvavimo. .

Kaulų čiulpuose atsiranda visi kraujodaros mikrobai: eritrocitai, trombocitai, granulocitai, monocitai ir limfocitai atsiranda iš vienos pluripotentinės kaulų čiulpų kamieninės ląstelės. T- ir B-limfocitai susidaro iš kaulų čiulpų kamieninių ląstelių įvairių transformacijų metu. Matyt, kamieninė ląstelė virsta B-limfocitu ir kaulų čiulpuose. Raudonieji kaulų čiulpai iš pradžių užima ir vamzdinius, ir plokščiuosius kaulus, tačiau jauniklio kūno vystymosi procese juos pakeičia geltonieji kaulų čiulpai, o šis procesas visiškai baigiasi iki brendimo. Po šio taško raudonieji kaulų čiulpai lieka tik plokščiuose kauluose.

Blužnis pirmiausia pasirodo kaip nepriklausomas organas žuvyje. Embriogenezės metu jis vystosi iš mezenchimo, esančio mezenterijos nugarinėje dalyje. Iš pradžių jame susidaro eritrocitai ir granulocitai. Vėliau limfocitai įsiveržia į blužnį iš centrinių kraujodaros organų. Naujagimiams blužnies masė yra (galvijų) apie 0,15 ... 0,19% kūno svorio. Blužnis dalyvauja organizmo apsaugoje, o dėl to, kad susideda iš tinklinio ir limfoidinio audinio, atlieka kraujodaros funkcijas. Organizme susidarė palankios sąlygos blužnies funkcijai kompensuoti kitų retikuloendotelinės sistemos dalių sąskaita splenektomijos atveju. Jo aktyvumas filogenezėje patiria tam tikrų pokyčių. Paukščių blužnis atlieka tik hematopoezės (limfocitų ir monocitų gamybos) funkciją. Žinduolių blužnis, be kraujodaros, dalyvauja imunologinėse organizmo reakcijose dėl to, kad endotelio ląstelės sugeba užfiksuoti pašalines daleles ir elektroneigiamus koloidus.

11 paskaita
Imuninės sistemos fiziologija

Morfofunkcinės imuninės sistemos savybės. Imuninis atsakas, jo tipai ir mechanizmas. Antikūnai, jų sąveika su antigenu. Imunologinis reaktyvumas ir nespecifinis atsparumas. Imunologijos pasiekimų panaudojimas gyvulininkystėje.

1. Morfofunkcinės imuninės sistemos charakteristikos.

n Imuninė sistema (iš lot. imunitas – ko nors atsikratyti) – tai organų ir ląstelių sistema, kurios veikla užtikrina imunitetas – tai organizmo gebėjimas apsisaugoti nuo genetiškai svetimų medžiagų, išlaikyti savo genetinę homeostazę (biologinį individualumą).

n Svetimos medžiagos gali patekti iš išorinės aplinkos (bakterijos, virusai, pirmuonys, toksinai, baltymai) ir iš vidinės (savo ląstelės su iškreipta genetine informacija).

n Morfologiškai imuninė sistema yra visų limfoidinių organų ir limfoidinių ląstelių sankaupų rinkinys organizme, ryšys tarp jų vyksta kraujotaka ir limfos tekėjimu. Pagrindinė imuninės sistemos ląstelių forma yra limfocitų.

n Limfoidiniai organai:

n 1. centrinis (pagrindinis) ) - užkrūčio liauka (užkrūčio liauka), Fabrician bursa (paukščiams) ir kaulų čiulpai; juose formuojasi pradinės kamieninės ląstelės, vyksta imunokompetentingų (atsakingų už imunitetą) ląstelių – limfocitų – proliferacija ir pirminė diferenciacija.

n 2. Periferinis (antrinis ) - limfmazgiai, tonzilės, blužnis, Pejerio plonosios žarnos dėmės, apendikso folikulai, limfoepiteliniai dariniai virškinamojo trakto, kvėpavimo ir šlapimo takų gleivinėje; juose vyksta limfocitų brendimas, jų dauginimasis reaguojant į antigeninę stimuliaciją.

n Pirminiai limfoidiniai organai.

n Raudonuosiuose kaulų čiulpuose ir kepenyse (vaisiaus) yra kamieninių ląstelių, iš kurių susidaro visų tipų kraujo ląstelės. Dalis kamieninių ląstelių, užprogramuotų kaip limfocitai, su kraujotaka migruoja į užkrūčio liauką, kur dauginasi ir diferencijuojasi į limfocitus. T-limfocitai arba priklausomi nuo užkrūčio liaukos.

n Kiti įsikuria ir diferencijuojasi Fabriciano paukščių bursoje – kloakos divertikule – B-limfocitai arba bursopriklausomi . Žinduoliams šią funkciją atlieka pats kaulų čiulpų kraujodaros audinys arba limfinės Pejerio lopinės, esančios plonosios žarnos sienelėje. Prasidėjus brendimui, Fabricijaus užkrūčio liauka ir bursa sumažėja, o po to patiria involiuciją.

n Antriniai limfoidiniai organai.

n Dalis limfocitų iš užkrūčio liaukos ir Fabricijaus bursos pernešama (net embriono laikotarpiu) į periferinius limfoidinius organus. Šių darinių limfiniuose folikuluose yra nuo užkrūčio liaukos priklausančios zonos Kur nusėda T limfocitai? nuo užkrūčio liaukos nepriklausomos zonos - B limfocitai.

n Pvz., limfmazgiuose nuo užkrūčio liaukos nepriklausoma zona yra žievės sluoksnis, o parakortikinis sluoksnis, esantis greta medulinių sinusų, yra nuo užkrūčio liaukos priklausomas sluoksnis. Tačiau tarp zonų nėra ryškios ribos, nes imuniniam atsakui paprastai reikia sąveikos tarp T ir B limfocitų.

n Blužnyje, kuri atlieka kraujo filtravimo funkciją, abi zonos yra baltojoje minkštime. Išilgai arterijų yra nuo užkrūčio liaukos priklausoma zona, už jos – nuo ​​užkrūčio liaukos nepriklausoma zona.

2. Imuninis atsakas, jo rūšys ir mechanizmas.

n Imuninis atsakas - tai organizmo reakcija į jam svetimų makromolekulių įvedimą.

n Medžiaga, galinti sukelti specifinį imuninį atsaką, vadinama antigenas.

n Antigeno imunogeniškumas - gebėjimas sukelti imuninį atsaką. Priklauso nuo jo svetimumo, molekulinės masės (mažiau nei 5000 sveriančios molekulės dažniausiai nėra imunogeniškos), struktūrinio nevienalytiškumo, atsparumo skilimui fermentų, gyvūnų rūšių.

n Antigenai gali būti gyvūninės, augalinės arba mikrobinės kilmės.

n Pvz., histokompatibilumo antigenai – atpažįsta ir pašalina nenormalias kūno ląsteles ar persodintus audinius; alergenai (žiedadulkės, odos dribsniai, plaukai, plunksnos ir kt.); kraujo grupės antigenai.

n Imuninio atsako tipai:

n 1. Humoralinis - kraujyje cirkuliuojančių antikūnų, kurie specifiškai jungiasi su svetimomis molekulėmis, gamyba, atsakingi B-limfocitai

n 2. Korinis - specializuotų ląstelių, kurios reaguoja su antigenu jį surišdamos ir vėliau sunaikindamos, susidarymas. Iš esmės prieš ląstelinius antigenus – bakterijas, patogeninius grybus, svetimas ląsteles ir audinius (persodintus ar navikinius), atsako T-limfocitai.

n Imuninio atsako mechanizmas.

n 5. IgD(0,1%) – yra kai kurių B limfocitų antigeno receptoriai.

n Antikūnai prisideda prie svetimkūnių naikinimo trijų pagalba mechanizmai :

n 1. Padidėjusi fagocitozė (prisijungiant prie makrofagų ir neutrofilų receptorių),

n 2. Sistemos aktyvavimai papildyti - serumo baltymų kompleksas, dalyvaujantis antigeno ir antikūno reakcijoje ir sukeliantis ląstelių lizę,

n 3. K-ląstelių (limfocitų be T- arba B-žymenų, kurie turi citotoksinį poveikį) funkcijos stimuliavimas.

n Be to, antikūnai gali prisijungti prie virusų ar bakterijų toksinų ir neleisti jiems prisijungti prie tikslinių ląstelių receptorių.

Ūkinių gyvūnų (galvijų, kiaulių, avių, ožkų ir arklių) kraujyje rasta 3 imunoglobulinų klasės: IgG, IgA, IgM, o IgG turi du poklasius (IgG1 ir IgG2). Priešpienyje daugiausia yra IgG, o piene – IgA ir IgM.

n Komplementarūs, ty vienas kitą atitinkantys antigenai ir antikūnai, sudaro imuninį kompleksą antigenas – antikūnas .

n Tokių konstrukcijų stiprumą lemia didelis selektyvumas ir didelė sąveikos sritis pagal „rakto užrakto“ principą, dėl hidrofobinių vandenilio elektrostatinių ryšių ir van der Waalso jėgų. Šiuo atveju antigeną jungia jo antigeninis determinantas, antikūną – jo aktyvusis centras.

n Antigenas dažniausiai yra didesnis už antikūną, todėl pastarasis gali atpažinti tik tam tikras antigeno dalis, kurios vadinamos determinantai .

n Daugumos antigenų paviršiuje yra daug antigeninių determinantų, kurie skatina imuninį atsaką.

n Antikūnai gali reaguoti ne tik su homologiniu antigenu, bet ir su giminingais heterologiniais antigenais.

n Pvz., šiuo principu pagrįsta raupų vakcina, kai žmogus skiepijamas „nekenksmingais“ karvių raupais, panašiais į raupus.

n Specifinės sąveikos reakcijos antikūnai su antigenais pasirodo tokiomis formomis:

n 1. Agliutinacija - antigeninių dalelių suklijavimas;

n 2. Krituliai - dalelių agregacija su netirpių kompleksų susidarymu;

n 3. Lizė - ląstelių tirpimas veikiant antikūnams, esant komplementui;

n 4. Citotoksiškumas - ląstelių mirtis veikiant antikūnams - citotoksinams;

n 5. Neutralizavimas - baltymų pobūdžio toksinų neutralizavimas;

n 6. Opsonizacija - padidėjęs neutrofilų ir makrofagų fagocitinis aktyvumas, veikiant antikūnams ar komplementui.

n Paprastai imuninis atsakas nustatomas po kelių dienų.

n 4. Imunologinis reaktyvumas ir nespecifinis atsparumas.

n Normalaus imunologinio reaktyvumo formos :

n 1. Imunitetas - apsauga antikūnais ir įjautrintais T-limfocitais;

n 2. imunologinė atmintis - imuninės sistemos gebėjimas specifiškai reaguoti į pakartotines ar vėlesnes antigeno injekcijas. Tai pasireiškia pagreitėjusiu ir sustiprėjusiu atsaku į antigeną (latentinio periodo sumažėjimas, staigesnis antikūnų titro padidėjimas, pagreitėjęs transplantato atmetimas, alerginės reakcijos). Tai gali būti trumpalaikė, ilgalaikė ir visą gyvenimą trunkanti. Pagrindiniai jo nešiotojai yra ilgaamžiai įjautrinti B limfocitai, kurie susidaro bendradarbiaujant su limfoblastais. Šios ląstelės toliau cirkuliuoja kraujyje ir limfagyslėse, būdamos specifinės su antigenu reaguojančių limfocitų pirmtakais. Pakartotinai kontaktuojant su antigenu, jie dauginasi, todėl greitai padidėja specifinių B arba T limfocitų kiekis.

n 3. Imunologinė tolerancija - neigiama imunologinės atminties forma. Pasireiškia atsako į pakartotinį antigeno įvedimą nebuvimu arba susilpnėjimu. Tai yra organizmo reakcijos į savo antigenus trūkumas. Ankstyvuoju vystymosi laikotarpiu imuninė sistema potencialiai gali į juos reaguoti, tačiau palaipsniui nuo to „atprato“. Manoma, kad taip yra dėl B- ir T-ląstelių, turinčių savo organizmo antigeninių determinantų receptorių, išskyrimo (pašalinimo) arba T-slopintuvų, slopinančių reakciją į savo antigenus, aktyvavimo.

n Pavyzdžiui, telyčios dvynės, kurios gimdymo laikotarpiu turėjo bendrą placentą (t. y. kraujo kūnelių mainai), abipusių odos persodinimų metu transplantato neatmeta, t. y. nepripažįsta jo kaip svetimkūnio. Jei kiekvienas iš dvynių turi savo placentą, panašių transplantacijų metu odos transplantatas atmetamas.

n Patologinės reaktyvumo formos yra antigenui būdingas padidėjęs jautrumas, autoimuniniai procesai, atsako nebuvimas arba atsako defektas dėl įgimto imunodeficito.

n Nespecifinis atsparumas.

n Nespecifinė apsaugos sistema arba nespecifinis atsparumas apima šiuos komponentus: odos ir gleivinių nepralaidumas; skrandžio turinio rūgštingumas; kraujo serume ir kūno skysčiuose yra baktericidinių medžiagų - lizocimo, propidino (išrūgų baltymų, Mg ++ jonų ir komplemento komplekso), taip pat fermentų ir antivirusinių medžiagų (interferono, karščiui atsparių inhibitorių). Natūralių atsparumo veiksnių aktyvumas įvairiais ontogeniškumo laikotarpiais nėra vienodas.

n Į kovą į organizmą patekus svetimiems antigenams pirmieji įtraukiami nespecifiniai apsaugos faktoriai. Jie sudaro sąlygas tolesniam imuninių atsakų, lemiančių rezultatą, diegimui.

n Ypatingą vietą tarp apsaugos faktorių užima fagocitai (makrofagai ir polimorfonukleariniai leukocitai) bei kraujo baltymų sistema – komplementas. Jie gali būti priskirti tiek nespecifiniams, tiek imunoreaktyviems apsauginiams veiksniams. Antikūnų prisijungimas prie antigeno palengvina antigeno pasisavinimą fagocitams ir dažnai aktyvuoja komplemento sistemą, nors komplemento gamyba ir fagocitozė savaime nėra specifinis atsakas į antigeno skyrimą.

5. Imunologijos pasiekimų panaudojimas gyvulininkystėje.

n Pagal pasireiškimo ontogenezėje laiką išskiriamas imunitetas įgimtas ir įgytas, ir pagal įvykio būdą - aktyvus ir pasyvus.

n Įsigytas aktyvus imunitetas susidaro, kai gyvūnas serga arba kai jis aktyviai imunizuojamas (skiepijamas).

n Vakcinacija- preparato iš gyvų, susilpnintų arba nužudytų mikroorganizmų parenterinis vartojimas. Reaguodami į tai, gyvūnai sukuria humoralinio arba ląstelinio tipo imunitetą, būdingą šiam patogenui.

n Masinė vakcinacija atliekama be nesėkmės (nuo ypač pavojingų infekcijų) arba esant grėsmingai epizootinei situacijai.

n Genų inžinerijos metodas leidžia gauti sintetinės vakcinos nuo virusinių gyvūnų ligų, kurias sudaro trumpi polipeptidai, atitinkantys virusų antigeninius determinantus. Tokios vakcinos yra be balastinių medžiagų, veiksmingos ir neturi šalutinio poveikio..

n Pasyvi imunizacija atliekama skiriant gyvūnui specifinių antibakterinių, antitoksinių ar antivirusinių vaistų serumas kuriuose yra baigti antikūnai. Susidariusio pasyvaus humoralinio imuniteto trukmė paprastai yra trumpa, nulemta biologinio antidn pusėjimo.).

n pasyvus priešpienis imunitetas (iš lot. colostrum - krekenas) naujagimiams atsiranda dėl motinos imunoglobulinų, perduodamų per priešpienį. Naujagimiai gyvūnai neturi imuniteto dėl nepakankamo limfoidinio audinio išsivystymo ir imunokompetentingų ląstelių nebuvimo. Placentinis barjeras neleidžia motinos imunoglobulinams patekti į vaisiaus kraują.

n Imunoglobulinai prasiskverbia pro naujagimio žarnyno sienelę nesuardomi, nes virškinimo sulčių proteolitinį aktyvumą slopina specialus fermentas, esantis priešpienyje. Imunoglobulinų absorbcijos intensyvumas laikui bėgant smarkiai mažėja.

n Taigi veršeliams iškart po gimimo pasisavinama 50% priešpienio antikūnų, po 20 valandų - 15%, po 36 valandų - nežymus kiekis (ėriukams - 24-40 valandų). Kartu mažėja imunoglobulinų koncentracija priešpienyje: praėjus 3-5 valandoms po apsiveršiavimo - 1,5 karto, po 12 valandų - 3, po 3 dienų. - 5, po 5 dienų. - 10 kartų. Todėl anksčiau (pirmomis valandomis) davus priešpienį ir gausiai laistant jį ateityje, galima žymiai sumažinti jaunų gyvūnų švaistymą..

n Colostral imunitetas yra trumpalaikis (10-14 dienų). Imunoglobulinų kiekis kraujyje palaipsniui mažėja ir tik nuo 4-5 savaitės. vėl didėja dėl savo limfomieloidinės sistemos funkcinio brendimo. Visavertis imuninis atsakas, būdingas suaugusiems, paršeliams ir veršeliams susidaro maždaug 2-3 mėnesius.

Studijuodamas šio skyriaus medžiagą, studentas:

  • apie imuninės sistemos svarbą organizmui, apie imuninės gynybos mechanizmus ir organus;
  • apie su amžiumi susijusias imuninių organų morfofunkcines ypatybes, apie imuninio atsako organizavimą įvairiais ontogenezės laikotarpiais, apie jų būklę įtakojančius veiksnius ir imuniteto susidarymą ontogenezėje;
  • galimi prevencinių priemonių, skirtų imuninei gynybai stiprinti vaikystėje ir paauglystėje, organizavimo būdai;
  • išanalizuoti su amžiumi susijusius imuninės apsaugos ypatumus ir dėl jų keliamus vaikų ir paauglių priežiūros ir auklėjimo reikalavimus;
  • išanalizuoti imuninės apsaugos didinimo metodų teorines prielaidas, kad jie būtų racionaliai naudojami praktikoje;

įvaldyti įgūdžius

Kultūrinis ir edukacinis darbas imuninės apsaugos vaikystėje ir paauglystėje klausimais.

Kūno imuninės gynybos mechanizmai

Imunitetas- tai gebėjimas atpažinti svetimkūnių invaziją į kūną ir šiuos daiktus sunaikinti arba pašalinti iš kūno.

Žmogaus organizme vienu metu veikia dvi imuninės sistemos, kurios skiriasi savo galimybėmis ir veikimo mechanizmu – specifinė ir nespecifinė. Specifiniai gynybos mechanizmai išsiskiria tuo, kad pradeda veikti tik po pirminio kontakto su antigenu, o nespecifiniai dezinfekuoja net tas medžiagas, su kuriomis organizmas anksčiau nebuvo susidūręs. Tačiau specifinė imuninė sistema yra pati galingiausia ir veiksmingiausia.

specifinė imuninė sistema. Kai antigenas patenka į organizmą, specifinės imuninės sistemos ląstelės pradeda gaminti antikūnus ir antitoksinus, kurie jungiasi su antigenais ir neutralizuoja žalingą jų poveikį organizmui. Antikūnai, arba imuniniai kūnai, yra baltyminės medžiagos, cirkuliuojančios kraujyje

(imunoglobulinai), susidarantys organizme veikiami į jį patekusių svetimkūnių (bakterijų, virusų, baltymų dalelių ir kt.), vadinamų antigenais. Antitoksinai– tai antikūnai, sintetinami organizme, kai jis apsinuodijęs toksinais (patogeninių mikroorganizmų gaminamos nuodingos medžiagos).

Pagrindinis specifinės imuninės sistemos struktūrinis ir funkcinis vienetas yra baltieji kraujo kūneliai – limfocitai, kurie egzistuoja dviejų nepriklausomų populiacijų (T-limfocitų ir B-limfocitų) pavidalu. Limfocitai, kaip ir kitos kraujo ląstelės, susidaro iš kaulų čiulpų kamieninių ląstelių. B-limfocitai susidaro tiesiogiai iš dalies kamieninių ląstelių. Kita dalis eina į užkrūčio liauka(užkrūčio liauka), kur jie diferencijuojasi į T-limfocitus.

Specifinėje kovoje su svetimais mikroorganizmais dalyvauja ir ląstelės (ląstelinis imunitetas), ir antikūnai (humoralinis imunitetas).

Ląstelinis imunitetas. T-limfocitai, pernešdami ant savo membranų atitinkamų medžiagų receptorius, atpažįsta imunogeną. Dauginantis jie sudaro tų pačių T ląstelių kloną ir sunaikina mikroorganizmą arba sukelia svetimo audinio atmetimą.

humoralinis imunitetas. B limfocitai taip pat atpažįsta antigeną, o po to susintetina atitinkamus antikūnus ir išskiria juos į kraują. Antikūnai jungiasi prie antigenų bakterijų paviršiuje ir pagreitina fagocitų pasisavinimą arba neutralizuoja bakterijų toksinus.

Specifinio imuniteto mechanizmų formavimasis siejamas su limfoidinės sistemos formavimusi, T ir B limfocitų diferenciacija, kuri prasideda nuo 12 intrauterinio gyvenimo savaitės. Naujagimių T ir B limfocitų kiekis kraujyje yra didesnis nei suaugusio žmogaus, tačiau jie yra mažiau aktyvūs, todėl pagrindinį vaidmenį atlieka antikūnai, kurie į vaiko kraują patenka iš motinos per placentą prieš gimimą. ir ateiti su motinos pienu.

Nuosava imuninė sistema pradeda veikti pradėjus vystytis mikroflorai vaiko virškinimo trakte. Mikrobų antigenai yra naujagimio imuninės sistemos stimuliatoriai. Maždaug nuo 2-osios gyvenimo savaitės organizmas pradeda gaminti savo antikūnus. Per pirmuosius 3-6 mėnesius po gimimo sunaikinama motinos imuninė sistema ir subręsta jos pačios imuninė sistema. Mažas imunoglobulinų kiekis pirmaisiais gyvenimo metais paaiškina lengvą vaikų jautrumą įvairioms ligoms. Tik 2 metų vaiko organizmas įgyja gebėjimą gaminti pakankamą kiekį antikūnų. Imuninė apsauga pasiekia maksimumą 10 metų. Ateityje imuniteto intensyvumas išlieka pastovus ir pradeda mažėti po 40 metų.

Svarbiausia specifinės imuninės sistemos savybė yra imunologinė atmintis. Pirmą kartą užprogramuotam limfocitui susitikus su tam tikru antigenu, susidaro dviejų tipų ląstelės. Vienos iš karto atlieka savo funkciją – išskiria antikūnus, kitos yra atminties ląstelės, kurios ilgai cirkuliuoja kraujyje. Pakartotinai gavus tą patį antigeną, atminties ląstelės greitai virsta limfocitais, kurie reaguoja su antigenu (10.1 pav.). Su kiekvienu limfocitų dalijimusi didėja atminties ląstelių skaičius.

Ryžiai. 10.1.

(grafikas rodo, kad organizmas, kartą jau kovojęs su infekcija, antrą kartą reaguoja greičiau ir galingiau)

Be to, susidūrę su antigenu, T-limfocitai suaktyvėja, padidėja ir diferencijuojasi į vieną iš penkių subpopuliacijų, kurių kiekviena sukelia specifinį atsaką. T-žudikai (žudikai), susitikę su antigenu, sukelia jo mirtį. T-supresoriai slopina B-limfocitų ir kitų T-limfocitų imuninį atsaką į antigenus. Norint įgyvendinti B-limfocito imuninį atsaką į antigeną, būtinas jo bendradarbiavimas su T-pagalbininku (pagalbininku). Bet ši sąveika įmanoma tik esant makrofagui – E-ląstelei. Šiuo atveju makrofagas perduoda antigeną B-limfocitui, kuris vėliau gamina plazmos ląsteles, kurios sunaikina svetimą mikroorganizmą.

B-limfocitai gamina šimtus plazmos ląstelių. Kiekviena tokia ląstelė gamina didžiulį kiekį antikūnų, paruoštų sunaikinti antigeną. Antikūnai yra iš prigimties imunoglobulinai ir yra žymimi Ig. Yra penkių tipų imunoglobulinai: IgA, IgG, IgE, IgD ir IgM. Apie 15% visų antikūnų yra IgG, kurie kartu su IgM veikia bakterijas ir virusus. IgA apsaugo virškinimo, kvėpavimo ir urogenitalinės sistemos gleivines. IgE yra atsakingi už alergines reakcijas. IgM kiekio padidėjimas rodo ūmią ligą, IgG – lėtinį procesą.

Be to, gaminami limfocitai limfokinai. Garsiausias iš jų yra interferonas, kuris susidaro veikiant virusui. Interferono funkcija yra skatinti neužkrėstas ląsteles gaminti antivirusinius baltymus. Interferonas yra aktyvus prieš visų tipų virusus ir padidina T-limfocitų skaičių.

Limfocitų aktyvinimas taip pat lemia nespecifinių biologiškai aktyvių medžiagų, vadinamų ląstelėse, sintezę. citokinų, arba interleukinų.Šios medžiagos reguliuoja imuninio atsako pobūdį, gylį, trukmę ir imuninį uždegimą. B limfocitų gyvenimo trukmė yra kelios savaitės, T limfocitų - 4-6 mėnesiai.

Specifinis imunitetas gali būti aktyvus Ir pasyvus, įgimtas Ir įgytas. Yra keturi pagrindiniai imuniteto tipai:

  • natūralus pasyvus imunitetas (naujagimio imunitetas) – paruošti antikūnai perduodami iš vieno individo kitam (tos pačios rūšies); dėl natūralaus antikūnų naikinimo organizme suteikia tik trumpalaikę apsaugą nuo infekcijos;
  • įgytas pasyvus imunitetas – vieno individo organizme susidariusių antikūnų pagrindu sukuriami gydomieji serumai, kurie suleidžiami į kito kraują; tokio tipo imunitetas taip pat trunka trumpai;
  • natūralus aktyvus imunitetas – užsikrėtęs organizmas gamina savo antikūnus;
  • įgytas aktyvus imunitetas – vakcinos pavidalu į organizmą įvedami nedideli imunogenų kiekiai.

Nespecifiniai apsauginiai veiksniai apima:

  • odos ir gleivinių nepralaidumas mikroorganizmams;
  • baktericidinės medžiagos seilėse, ašarų skystyje, kraujyje, smegenų skystyje;
  • virusų išskyrimas per inkstus;
  • fagocitozė - pašalinių dalelių ir mikroorganizmų absorbcijos procesas specialiomis ląstelėmis: makrofagais ir mikrofagais;
  • hidroliziniai fermentai, skaidantys mikroorganizmus;
  • limfokinai;
  • komplemento sistema – speciali baltymų grupė, dalyvaujanti „kovoje“ su svetimais mikroorganizmais.

Fagocitinė reakcija atliekami specialių leukocitų, galinčių fagocituoti, pagalba, t.y. ligas sukeliančių medžiagų ir antigenų-antikūnų kompleksų absorbcija. Žmonėms neutrofilai ir monocitai atlieka fagocitinį vaidmenį. Kai tik pašalinės dalelės patenka į organizmą, netoliese esantys leukocitai siunčiami į jų patekimo vietą, o kai kurių jų greitis gali siekti beveik 2 mm / h. Priartėję prie svetimos dalelės, leukocitai ją apgaubia, įsitraukia į protoplazmą ir vėliau suvirškina specialių virškinimo fermentų pagalba. Daugelis baltųjų kraujo kūnelių miršta, iš jų susidaro pūliai. Irstant negyviems leukocitams, išsiskiria ir medžiagų, kurios sukelia uždegiminį procesą audinyje, lydimą nemalonių ir skausmingų pojūčių. Medžiagos, sukeliančios organizmo uždegiminę reakciją, sugeba suaktyvinti visą organizmo apsaugą: leukocitai iš tolimiausių kūno vietų siunčiami į svetimkūnio patekimo vietą.

  • Antigenas – mikroorganizmas, medžiaga, maisto produktas ar kita medžiaga (pavyzdžiui, iš kito organizmo persodinti audiniai), turintys šiam organizmui svetimą informaciją, užkoduotą baltymų molekulių struktūroje.

Imunologija antigeną laiko biologiniu ląstelių, audinių, organų ir kūno skysčių žymekliu ontogenezės ir filogenezės procesuose. Šios struktūros vadinamos pagrindinio histokompatibilumo komplekso (MHC) antigenais, nes jas kontroliuoja pagrindinių histokompatibilumo sistemos genų grupės, esančios šeštoje žmonių chromosomoje.

MHC organizme atlieka įvairias funkcijas. Taigi, MHC 1 ir 2 klasės antigenai lemia organizmo imuninės sistemos gebėjimą atpažinti svetimus antigenus. Šio reiškinio esmė yra ta, kad mikroorganizmų, jų skilimo ar gyvybinės veiklos produktų, kitų nepakitusių antigenų T-limfocitai neatpažįsta, todėl pirmiausia jie yra apdorojami makrofagų ląstelėse, kur paprastai yra iš dalies denatūruojami ir proteolizuojami. į peptidus. Toks mažos molekulinės masės apdorotas antigenas juda į ląstelės paviršių, prisijungia prie čia esančių MHC molekulių ir tampa prieinamas T limfocitų suvokimui. Tuo pačiu metu antigenų kompleksus su 1 klasės MHC molekulėmis atpažįsta citotoksiniai T-limfocitai, kurie naikina piktybiškai išsigimusias ar virusu užkrėstas ląsteles, ir antigenų kompleksai su 2 klasės MHC molekulėmis, kurios susidaro daugiausia ant B limfocitų ir makrofagų. , atpažįsta T pagalbininkai, kurie, kaip tarpininkai signalizuoja ir dalyvauja B ir T ląsteles formuojant antikūnus ar kitus efektorinius procesus.

Antikūnai - Tai yra ypatingas baltymas, vadinamas imunoglobulinais, gaminamas veikiant antigenams ir galintis specifiškai su jais reaguoti. Antikūnai gali neutralizuoti bakterijų ir virusų toksinus (antitoksinus ir virusus neutralizuojančius antikūnus), nusodinti tirpius antigenus (precipitinus), sulipti korpuskulinius antigenus (agliutininus), padidinti leukocitų (opsoninų) fagocitinį aktyvumą, surišti antigenus nesukeldami jokių matomų reakcijų (blokavimo). antikūnai), kartu su komplementu, skirtu lizuoti bakterijas ir kitas ląsteles, pavyzdžiui, eritrocitus (lizinus).

Antikūnai yra glikoproteinai, kurių molekulinė masė yra nuo 150 000 iki 1 000 000. Paprasčiausiu atveju AT molekulė yra raidės "y" arba "vėžys" formos su besikeičiančiu kampu tarp dviejų viršutinių segmentų ("letnių"), o tai rodo. jos struktūros lankstumas. Antikūnai susideda iš keturių polipeptidinių grandinių, sujungtų viena su kita disulfidiniais tilteliais. Dvi grandinės - ilgos ir išlenktos per vidurį (kaip ledo ritulio lazdos), ir dvi - trumpos ir tiesios - yra greta viršutinių ilgų grandinių segmentų. Ilgų grandinių molekulinė masė yra 50 000, jos vadinamos sunkiosiomis, arba H grandinėmis; trumpi – 25 000, jie vadinami lengvosiomis, arba Z grandinėmis. Sunkiosios ir lengvosios grandinės skiriasi aminorūgščių sudėtimi ir antigeninėmis savybėmis.

Abi imunoglobulino grandinės skirstomos į dvi dalis pagal jose esančių aminorūgščių eiliškumą. Vienas iš jų – C regionas – yra stabilus visoms imunoglobulino grandinėms; kita – V sritis – kintama, aminorūgščių seka jame kinta priklausomai nuo antigeno tipo, sukeliančio antikūnų susidarymą. Tuo pačiu metu Y molekulės V regionų galuose susidaro du antigeną surišantys centrai (ant dviejų „vėžio nagų“). Pastarieji skirtinguose imunoglobulinuose turi skirtingą konfigūraciją, papildydami determinantinę antigeno grupę, kuriai veikiant jie buvo sukurti.

Taigi, antigeno atpažinimas pagal atitinkamą antikūną grindžiamas ne chemine struktūra, o daugiausia bendra antigeno konfigūracija dėl abipusio komplementarumo su antigeną rišančiu centru. Antikūnai jungiasi su antigenais per erdvinį komplementarumą, kurį užtikrina tarpmolekulinės jėgos ir vandenilio ryšiai. Antigeno ir vieno antigeną surišančio centro sąveikos stiprumas vadinamas afinitetu (afinitetu). Reakcija tarp antigeno ir antikūno sukelia antigeno-antikūno komplekso (AG-AT) susidarymą. Kai kuriais atvejais antigeno surišimo antikūnu jau pakanka, kad antigenas būtų neutralizuotas – neutralizavimas (pavyzdžiui, stabligės toksoido neutralizavimas). Antikūnų afinitetas atitinkamiems antigenams gali būti skirtingas. Serumas prieš konkretų antigeną visada turi daug antikūnų molekulių, turinčių skirtingą afinitetą jam, mišinys, o jų derinys su antigenu sukelia kryžmines reakcijas. Jei antigeno molekulėje yra keli determinantai, turintys tokį patį antigeninį specifiškumą, tai esant specifiniams antikūnams susidarantys molekuliniai agregatai gali tapti tokie dideli, kad AG-AT kompleksai nebegali likti tirpale ir nusėsti – atsiranda nuosėdų. Diagnostikoje nusodinimas naudojamas antigenų pobūdžiui ir antikūnų specifiškumui nustatyti. Antikūnų reakcijose su antigenais, kurie yra dalelės arba ląstelės (kraujo dalelės, bakterijos), gali susidaryti ir dideli agregatai, kartais net matomi plika akimi. Panašios agliutinacijos („klijavimo“) reakcijos naudojamos kraujo grupėms nustatyti, bakterijoms, antikūnams prieš bakterijų baltymus ir hormonus kraujyje ir šlapime nustatyti. Remiantis šia reakcija, išskiriami pilni ir nepilni antikūnai. Taigi atitinkami pilni antikūnai (dažniausiai priklausantys JgM klasei) tiesiogiai sukelia eritrocitų agliutinaciją, o nepilni (daugiausia JgG klasės) antikūnai reaguoja su jų paviršiuje esančiais antigenais, tačiau dėl mažo dydžio agliutinacijos sukelti negali.

Antigenai, prijungti prie specifinių nepilnų antikūnų prisijungimo vietų, nebegali reaguoti su pilnais antikūnais, todėl nepilni antikūnai dar vadinami blokuojančiais antikūnais. Pastarieji blokuoja antigeną ir dažnai tuo pat metu suriša komplementą, dėl to jie jau vadinami komplementą fiksuojančiais. Jei antigeno-antikūno reakcija nesukelia jokių organizmo pokyčių, jie vadinami liudininkų antikūnais. JgE ir JgG reakcija su antigenais gali sukelti alergijų vystymąsi. Esant nedidelėms, visiškai išnykstančioms alergijos apraiškoms ant odos, alerginiai antikūnai vadinami reaginais, o esant ryškiems odos ląstelių pažeidimams – agresinais arba odą jautrinančiais antikūnais. Kaip ir visi baltymai, imunoglobulinai yra antigenai, o prieš juos gaminami anti-imunoglobulinai, tai yra antikūnai prieš antikūnus.

Atsižvelgiant į sunkiosios grandinės pastovių sričių struktūrą, visi imunoglobulinai skirstomi į penkias klases: JgG, JgM, JgA, JgE, JgD.

jg G suaktyvina komplemento sistemą ir prisijungia prie tam tikrų ląstelių paviršiaus antigenų, todėl šios ląstelės tampa labiau prieinamos fagocitozei. Kadangi tai yra palyginti mažos monomerinės molekulės, jos gali prasiskverbti pro placentos barjerą iš motinos kraujo į vaisiaus kraują. Kadangi prieš gimimą vaisius negamina reikšmingos antikūnų gamybos (tam reikalingas kontaktas su svetimomis medžiagomis), motinos JgG yra svarbus mechanizmas, apsaugantis naujagimį nuo infekcijos. Vėliau jų skaičius papildomas maitinant krūtimi (ypač per pirmąsias šešias valandas po gimimo), o tai suteikia jam imunitetą pirmosiomis gyvenimo savaitėmis. Šių imunoglobulinų kiekis vaiko kraujyje paprastai yra net didesnis nei motinos. Jie saugo naujagimio organizmą nuo poliomielito viruso, raudonukės viruso, nuo meningito, kokliušo, stabligės, difterijos sukėlėjų. Po 2–4 mėnesių JgG kiekis pastebimai sumažėja, o tai susiję su intensyviu motinos AT irimu bei laikinu savo sintezės nepakankamumu. Nuo 2-ųjų vaiko gyvenimo metų JgG kiekis jo kraujyje pradeda didėti ir suaugusiojo lygį pasiekia 4–5 metais.

Sparti JgG gamyba atsiranda jau tada, kai antigenas vėl patenka į organizmą, užtikrinant bakterijų toksinų ir virusų neutralizavimą. Pusinės eliminacijos laikas yra 24 dienos.

JgM – didžiausi antikūnai, pagaminti pirminiam antigeno įvedimui į organizmą. Jie yra labai aistringi ir sudaro tvirtus ryšius su antigenais, kurie turi daugybę determinantų – šie antikūnai sukelia agliutinaciją ir gali neutralizuoti pašalines daleles, suteikdami atsparumą bakterinėms infekcijoms. JgM priklauso ABO kraujo grupių sistemos antikūnai, šalčio agliutininai ir reumatiniai faktoriai. Tačiau JgM išlieka neilgai – jų pusinės eliminacijos laikas neviršija 5 dienų.

JgA gali būti tiek monomerai, tiek polimerai ir gaminami tiek pirminiam, tiek antriniam antigeno poveikiui. Tuo pačiu metu kraujyje kaupiasi serumo JgA. Jų biologinis vaidmuo nėra visiškai suprantamas. Sekretoriniai JgA gaminami žarnyno gleivinėse, viršutiniuose kvėpavimo takuose, urogenitaliniame vamzdelyje, yra ašarų skystyje, seilėse, piene ir suteikia vietinį audinių imunitetą nuo antigenų, kurie liečiasi su gleivine. Pusinės eliminacijos laikas yra 6 dienos.

Monomeriniai imunoglobulinai JgD Ir JgE plazmoje yra labai maža koncentracija. Jie gali veikti kaip su ląstelėmis susiję antigeno receptoriai. JgE jungiasi prie specialių receptorių bazofilų ir putliųjų ląstelių paviršiuje, kai jie susiduria su atitinkamu antigenu, ląstelė – šio imunoglobulino nešėja – išskiria histaminą ir kitas vazoaktyvias medžiagas, sukeliančias alerginę reakciją.

JgD yra B limfocitų paviršiuje ir kartu su JgM sudaro didžiąją dalį jų receptorių. Mažai žinoma apie jų fiziologinį vaidmenį.

Pastaraisiais metais išaiškėjo kai kurie imunoglobulinų sintezės genų reguliavimo mechanizmai. Reikšmingas žingsnis į priekį šia kryptimi buvo žengtas, kai buvo nustatyta, kad limfocitų pirmtakuose esančių imunoglobulinų H ir L grandines koduojančių genų segmentai iš pradžių yra „išsibarstę“ palei chromosomą, tai yra – erdviškai atskirti. Kiekvienai kintamajai (V regiono) grandinės daliai iš pradžių yra daug (mažiausiai 10 3 ) skirtingų genų segmentų. Kadangi tiek H, tiek L antikūnų grandinės turi savo V regionus, susijusius su antigenų surišimu, galimų derinių skaičius suteikia bent 10 6 antikūnų specifiškumo sintezę. Esant tokiai didžiulei galimybių įvairovei, antigenas sukelia būtent tų B limfocitų, kurie atpažįsta šį antigeną, dauginimąsi.