Место иммуноглобулинов среди белков плазмы
В норме концентрация общего белка в плазме составляет 60–80 г/л. Из них на альбумины приходится 40–60 г/л, а на глобулины — 20–30 г/л. Чтобы детально изучить состав, применяют электрофорез на бумаге. В электрическом поле белки делятся на пять фракций в зависимости от их заряда и массы.
Иммуноглобулины (классы IgA, IgD, IgE, IgG, IgM), отвечающие за гуморальный иммунитет, формируют фракцию γ-глобулинов. На её долю приходится 12–22% всех плазменных протеинов. Из-за своих физико-химических свойств эта группа обладает самой низкой электрофоретической подвижностью.
Остальные фракции распределяются следующим образом:
- Альбумин (55–65%): обладает наибольшей подвижностью. Синтезируется в печени, поддерживает онкотическое давление, транспортирует лиганды и ионы кальция (Ca2+).
- α1-глобулины (2–4%): фракция с высокой подвижностью. Включает α1-антитрипсин, протромбин и липопротеины высокой плотности (α1-ЛПВП).
- α2-глобулины (6–12%): умеренная подвижность. Здесь находятся α2-макроглобулин, церулоплазмин, плазминоген и гаптоглобин.
- β-глобулины (8–12%): низкая подвижность. Включает фибриноген, трансферрин и липопротеины низкой плотности (β-ЛПНП).
Любое нарушение нормального соотношения этих фракций (гиперпротеинемия, гипопротеинемия или парапротеинемия) называется диспротеинемией.
Изменение уровня иммуноглобулинов при патологиях
Оценка экспрессии молекул различных классов и субклассов иммуноглобулинов — важнейший этап диагностики первичных иммунодефицитов. При этих тяжелых заболеваниях наблюдаются специфические сдвиги в протеинограмме, а функции самих лимфоцитов в большинстве случаев резко ослаблены.
Рассмотрим типичные изменения на примере наиболее распространенных патологий:
- Фракция IgG: уровень падает при агаммаглобулинемии Брутона, общем вариабельном иммунодефиците и гипер-IgM-синдроме. Однако при хронической гранулематозной болезни количество этого иммуноглобулина, напротив, возрастает.
- Фракция IgM: концентрация снижается при болезни Брутона и общем вариабельном иммунодефиците. При этом патологическое повышение IgM служит маркером гипер-IgM-синдрома, гипер-IgE-синдрома, атаксии-телеангиоэктазии и хронической гранулематозной болезни.
- Фракция IgA: её дефицит встречается изолированно (селективный дефицит IgA), а также сопутствует синдрому Брутона, атаксии-телеангиоэктазии, гипер-IgM-синдрому и общему вариабельному иммунодефициту. Повышение уровня IgA характерно для синдрома Вискотта–Олдрича.
Независимо от природы поражения и конкретной молекулярной мишени, значимость этих заболеваний в медицинской практике определяется их клиническими проявлениями, в основе которых всегда лежит сам иммунодефицит.
Лабораторные методы исследования и генетический поиск
Для глубокого исследования белков плазмы крови и выделения иммуноглобулинов в лабораторной практике используют методы разделения смесей по физико-химическим свойствам. Помимо электрофореза, применяют:
- Высаливание: это процесс обратимого осаждения белков солями по мере роста их концентрации. Чаще всего для этих целей используют сульфат аммония.
- Гель-фильтрацию: метод разделения молекул по их массе с помощью гранул сефадекса. Мелкие молекулы дольше задерживаются в порах гранул, поэтому выходят из колонки позже крупных.
- Диализ: процедура удаления низкомолекулярных примесей (например, солей) через специальную полупроницаемую мембрану.
- Осаждение трихлоруксусной кислотой (ТХУ): это основной реагент, который применяют для полного осаждения и удаления белков, чтобы получить безбелковый фильтрат.
Если иммунологический анализ выявляет дефект (например, отсутствие мембранного CD154 на активированных Т-клетках, что характерно для гипер-IgM-синдрома), диагноз обязательно подтверждают на молекулярно-генетическом уровне.
С помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) специалисты устанавливают точную локализацию и природу мутаций. Это могут быть делеции, миссенс-мутации или одиночные замены нуклеотидов. Чаще всего повреждения обнаруживают в генах γ(c), btk, Phox, ZAP-70, ATM, FOXP3 и Fas.
Для запоминания электрофоретической подвижности фракций (от самой быстрой к самой медленной): Альбумин — Авангард, Альфа — Активные, Бета — Ближе к концу, Гамма — Гуляют позади. Именно в отстающей γ-фракции «гуляют» наши иммуноглобулины.
Вопросы с занятий и экзамена
В какой фракции белков плазмы находятся иммуноглобулины?
Они входят в состав γ-глобулинов. При электрофорезе на бумаге эта фракция обладает наименьшей подвижностью и составляет 12–22% от всех белков плазмы.
Как меняется уровень иммуноглобулинов при агаммаглобулинемии Брутона?
При этом первичном иммунодефиците наблюдается тотальное снижение ключевых классов антител: падают уровни IgG, IgM и IgA, а также снижается общее число В-лимфоцитов.
Что такое диспротеинемия?
Это нарушение нормального соотношения белковых фракций крови. Она может проявляться в виде гиперпротеинемии, гипопротеинемии или появления патологических белков (парапротеинемии).
Какие методы используют для поиска генетических причин иммунодефицитов?
Основной метод — полимеразная цепная реакция (ПЦР). Она позволяет установить локализацию и природу повреждений: делеции, миссенс-мутации или одиночные замены нуклеотидов в генах вроде btk или Fas.
Что ещё разобрать по теме
- Изменение числа и функции Т-клеток (CD4+ и CD8+) при первичных иммунодефицитах.
- Нефротический тип протеинограммы: причины падения альбуминов и роста α2-глобулинов.
- Принцип работы гель-фильтрации на гранулах сефадекса.
- Роль мембранного маркера CD154 в диагностике гипер-IgM-синдрома.
- Характеристика и функции α1-, α2- и β-глобулинов плазмы.
Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Иммуноглобулины крови» и ещё 723 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 23 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Дополнительные темы»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.