Это — специфические или иммунные белки, образующиеся в организме под воздействием различных антигенов в результате естественной инфекции или искусственной иммунизации.
Антитела обладают важнейшим свойством — вступать в специфическую связь с гомологичным антигеном. Они реагируют с теми антигенами, против которых выработаны, и подходят к ним как отпечаток к пальцу. Специфичность антител определяется их активными центрами, которые находятся в тяжелых и легких пептидных цепях молекулы антитела.
Активными центрами антител называют сравнительно небольшие участки молекулы антитела, которые непосредственно вступают в реакцию с детерминантной группой антигена и определяют специфичность их взаимодействия.
Молекула антитела имеет от 2 (IgG) до 10 (IgM) активных центров, определяющих ее валентность.
Различают антитела полные и неполные. Полные антитела (имеют не менее двух активных центров), соединяясь с антигеном образуют визуальный феномен в пробирке (преципитацию и др.).
Неполные антитела (блокирующие) не дают видимой реакции, но они нейтрализуют активность вируса. Для выявления в сыворотках крови неполных антител в серологические реакции вводят дополнительные компоненты (РНСК для выявления).
Обычно источниками антител в серологических реакциях служат сыворотки крови животных, но их обнаруживают и в секретах слизистых оболочек, лимфе и других жидкостных фазах организма.
Функцией антител наделены γ-глобулины. Белки, функционирующие как антитела, объединены в группу под названием «иммунные глобулины» (Ig). Различают пять главных классов иммуноглобулинов: IgA, IgG, IgM, IgD, IgE. Наиболее хорошо изучены IgG, IgM и IgA.
IgM — основной класс антител, выделяемых в крови на ранних стадиях первичного иммунного ответа (10 активных центров, процент в глобулинах сыворотки — 5—10, период полужизни = 5 сут).
IgG — при первичном иммунном ответе появляются позднее, чем IgM, однако они являются основным классом антител, находящихся в крови при повторном ответе (2 активных центра, процент в глобулинах сыворотки — 80—85, период полужизни = 23 сут).
IgA — основной класс антител в секретах (молоке, слюне, слезах, секретах дыхательных путей, урогенитального и пищеварительного трактов). В сыворотке крови содержится около 13—14 % IgA от общего количества иммуноглобулинов, период полужизни 6 дней. У сывороточных IgA —2 активных центра, у секреторных — 4. Секреторные IgA играют существенную роль в защите от кишечных и респираторных инфекций, обеспечивают первую линию защиты (местный иммунитет).
IgD и IgE в сыворотке крови очень мало. IgE имеют значение в развитии аллергических реакций. IgD обусловливают развитие аутоиммунных процессов и, возможно, препятствуют возникновению толерантности.
При соединении антигена с антителом происходит взаимодействие между поверхностью антигенной детерминанты и активным центром иммуноглобулина, находящимся в вариабельной его части таким путем, что комплементарные друг другу поверхности соединяются физико-химическими связями. Связь эта хотя и прочная, тем не менее обратима, т. е. при определенных условиях (ультразвук, ультрацентрифугирование, обработка папаином и др.) из комплекса антиген + антитело можно выделить активный вирус и антитела.
Чем ближе соответствие антигенной детерминанты и активного центра антитела, тем интенсивнее электростатическое притяжение и гидрофобное взаимодействие между ними, выше аффинитет и прочнее комплекс (антиген + антитело). Различают авидные и неавидные антитела. Авидные антитела «жадно» вступают в реакцию с антигеном, и образуется прочный комплекс. Неавидные антитела обладают слабой способностью связывать антиген.
В серологических реакциях можно выделить две фазы:
первая фаза — специфическая, невидимая, характеризующаяся адсорбцией антител на поверхности антигена;
вторая фаза — неспецифическая, видимая, завершающаяся феноменом преципитации, лизиса, нейтрализации инфекционности вируса и т. д.
Взаимодействие антигена с антателами зависит от многих факторов: температуры (от 4 до 37 °С); pH среды; наличия электролитов и др. Оно возможно в различных соотношениях и в любых пропорциях. Однако при оптимальных концентрациях антигена и антител (когда все их валентности поглощены) реакция выражена более четко. Это явление можно иллюстрировать следующим образом. Если антиген имеет шесть детерминант, а антитело два активных центра, то:
а) при избытке антигена (в) макроагрегата нет, реакция не визуальна;
б) при избытке антител макроагрегата нет, реакция не визуальна;
в) при оптимальном количестве антител и антигена образуется макроагрегат, который хорошо виден в форме преципитата.