Иммуноглобулины всех изотипов бифункциональны. Это означает, что иммуноглобулин любого типа распознает и связывает антиген, а затем усиливает киллинг и/или удаление иммунных комплексов, сформированных в результате активации эффекторных механизмов.

Одна область молекулы антител (Fac) определяет ее антигенную специфичность, а другая (Fc) осуществляет эффекторные функции: связывание с рецепторами, которые экспрессированы на клетках организма (например, фагоцитах); связывание с первым компонентом (C1q) системы комплемента для инициации классического пути каскада комплемента.

IgG является основным иммуноглобулином сыворотки здорового человека (составляет 70-75 % всей фракции иммуноглобулинов), наиболее активен во вторичном иммунном ответе и антитоксическом иммунитете. Благодаря малым размерам (коэффициент седиментации 7S, молекулярная масса 146 кДа) является единственной фракцией иммуноглобулинов, способной к транспорту через плацентарный барьер и тем самым обеспечивая иммунитет плода и новорожденного.

IgM представляют собой пентамер основной четырехцепочечной единицы, содержащей две ?- цепи. Появляются при первичном иммунном ответе на неизвестный антиген, составляют до 10 % фракции иммуноглобулинов. Являются наиболее крупными иммуноглобулинами (970 кДа).

IgA сывороточный IgA составляет 15-20 % всей фракции иммуноглобулинов, при этом 80 % молекул IgA представлено в мономерной форме у человека. Секреторный IgA представлен в димерной форме в комплексе секреторным компонентом, содержится в серозно-слизистых секретах (например в слюне, молозиве, молоке, отделяемом слизистой оболочки мочеполовой и респираторной системы).

IgD составляет менее одного процента фракции иммуноглобулинов плазмы, содержится в основном на мембране некоторых В-лимфоцитов. Функции до конца не выяснены, предположительно является антигенным рецептором для В-лимфоцитов, еще не представлявшихся антигену.

IgE- связан с мембранами базофиллов и тучных клеток, в свободном виде в плазме почти отсутствует. Связан с аллергическими реакциями.

антиинфекционные или антипаразитарные антитела, вызывающие непосредственную гибель или нарушение жизнедеятельности возбудителя инфекции либо паразита

антитоксические антитела, не вызывающие гибели самого возбудителя или паразита, но обезвреживающие вырабатываемые им токсины.

так называемые «антитела-свидетели заболевания», наличие которых в организме сигнализирует о знакомстве иммунной системы с данным возбудителем в прошлом или о текущем инфицировании этим возбудителем, но которые не играют существенной роли в борьбе организма с возбудителем (не обезвреживают ни самого возбудителя, ни его токсины, а связываются со второстепенными белками возбудителя).

аутоагрессивные антитела, или аутологичные антитела, аутоантитела — антитела, вызывающие разрушение или повреждение нормальных, здоровых тканей самого организма хозяина и запускающие механизм развития аутоиммунных заболеваний.

аллореактивные антитела, или гомологичные антитела, аллоантитела — антитела против антигенов тканей или клеток других организмов того же биологического вида. Аллоантитела играют важную роль в процессах отторжения аллотрансплантантов, например, при пересадке почки, печени, костного мозга, и в реакциях на переливание несовместимой крови.

гетерологичные антитела, или изоантитела — антитела против антигенов тканей или клеток организмов других биологических видов. Изоантитела являются причиной невозможности осуществления ксенотрансплантации даже между эволюционно близкими видами (например, невозможна пересадка печени шимпанзе человеку) или видами, имеющими близкие иммунологические и антигенные характеристики (невозможна пересадка органов свиньи человеку).

антиидиотипические антитела — антитела против антител, вырабатываемых самим же организмом. Причём это антитела не «вообще» против молекулы данного антитела, а именно против рабочего, «распознающего» участка антитела, так называемого идиотипа. Антиидиотипические антитела играют важную роль в связывании и обезвреживании избытка антител, в иммунной регуляции выработки антител. Кроме того, антиидиотипическое «антитело против антитела» зеркально повторяет пространственную конфигурацию исходного антигена, против которого было выработано исходное антитело. И тем самым антиидиотипическое антитело служит для организма фактором иммунологической памяти, аналогом исходного антигена, который остаётся в организме и после уничтожения исходных антигенов. В свою очередь, против антиидиотипических антител могут вырабатываться анти-антиидиотипические антитела и т. д.

Антитела (иммуноглобулины, ИГ, Ig) — это растворимые гликопротеины, присутствующие в сыворотке крови, тканевой жидкости или на клеточной мембране, которые распознают и связывают антигены. Иммуноглобулины синтезируются В-лимфоцитами (плазматическими клетками) в ответ на чужеродные вещества определенной структуры — антигены. Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов — например, бактерий и вирусов. Антитела выполняют две функции: антиген-связывающую функцию и эффекторную (например запуск классической схемы активации комплемента и связывание с клетками), являются важнейшим фактором специфического гуморального иммунитета, состоят из двух лёгких цепей и двух тяжелых цепей. У млекопитающих выделяют пять классов иммуноглобулинов — IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, различающиеся между собой по строению и аминокислотному составу тяжелых цепей.

Иммуноглобулины экспрессируются в виде мембраносвязанных рецепторов на поверхности В-клеток и в виде растворимых молекул, присутствующих в сыворотке и тканевой жидкости.

Самое первое антитело было обнаружено Берингом и Китазато в 1890 году, однако в это время о природе обнаруженного столбнячного антитоксина, кроме его специфичности и его присутствия в сыворотке иммунного животного, ничего определенного сказать было нельзя. Только с 1937 года — исследований Тизелиуса и

Кабата, начинается изучение молекулярной природы антител. Авторы использовали метод электрофореза белков и продемонстрировали увеличение гамма-глобулиновой фракции сыворотки крови иммунизированных животных. Адсорбция сыворотки антигеном, который был взят для иммунизации, снижала количество белка в данной фракции до уровня интактных животных.

Антитела являются относительно крупными (~150 кДа — IgG) гликопротеидами, имеющими сложное строение. Состоят из двух идентичных тяжелых цепей (H-цепи, в свою очередь состоящие из VH, CH1, шарнира, CH2 and CH3 доменов) и из двух идентичных лёгких цепей (L-цепей, состоящих из VL и CL доменов). К тяжелым цепям ковалентно присоединены олигосахариды. При помощи протеазы папаина антитела можно расщепить на два Fab (англ. fragment antigen binding — антиген-связывающий фрагмент) и один Fc (англ. fragment crystallizable — фрагмент, способный к кристаллизации). В зависимости от класса и исполняемых функций антитела могут существовать как в мономерной форме (IgG, IgD, IgE, сывороточный IgA) так и в олигомерной форме (димер-секреторный IgA, пентамер — IgM). Всего различают пять типов тяжелых цепей (?-, ?-, ?-, ?-и ?- цепи) и два типа легких цепей (?-цепь и ?-цепь).

Моноклональные антитела — антитела, вырабатываемые иммунными клетками, принадлежащими к одному клеточному клону, то есть произошедшими из одной плазматической клетки-предшественницы. Моноклональные антитела могут быть выработаны на почти любое вещество (в основном белки и полисахариды), которое антитело будет специфически связывать. Они могут быть далее использованы для детекции(обнаружения) этого вещества или его очистки. Моноклональные антитела широко используются в биохимии, молекулярной биологии и медицине. В случае их использования в качестве лекарства его название оканчивается на -mab (от английского «monoclonal antibody»).

Ещё в начале 20-го века Пауль Эрлих постулировал, что если бы мог быть выработан компонент, способный селективно связывать организм, вызывающий заболевание, то вместе с этим компонентом к патогенному организму мог бы быть доставлен токсин.

В 1970-е годы уже были известны опухолевые B-лимфоциты (клетки миеломы), которые синтезировали один и тот же тип антител (парапротеин). Эти клеточные культуры использовались для изучения строения молекулы антитела, но не было методики, позволявшей продуцировать идентичное антитело к заданному антигену.

Процесс получения моноклональных антител был изобретён Жоржем Кёлером и Сезаром Мильштейном в 1975 годах. За это изобретение в 1984 году они получили Нобелевскую премию по физиологии. Идея состояла в том, чтобы взять линию миеломных клеток, которые потеряли способность синтезировать свои собственные антитела и слить такую клетку с нормальным B-лимфоцитом, синтезирующим антитела, с тем, чтобы после слияния отобрать образованные гибридные клетки, синтезирующие нужное антитело. Эта идея была успешно реализована и уже к началу 1980-х годов началось коммерческое получение различных гибридом и очистка антител против заданных антигенов.

Однако, так как лимфоциты были мышиные и синтезировали мышиный иммуноглобулин, введение таких моноклональных антител человеку вызывали иммунную реакцию отторжения. В 1988 Грег Винтер разработал специальную методику «очеловечивания» моноклональных антител, что в основном снимало проблему иммунного ответа на введение антител больному с терапевтическими или диагностическими целями.

Одним из самых современных методов молекулярной биологии является метод ПЦР диагностики – полимеразная цепная реакция. Исследование методом ПЦР имеет ряд преимуществ перед привычными способами, так как данный метод ПЦР диагностики позволяет специфично увеличивать (амплифицировать) в сотни раз участок ДНК возбудителя заболевания в исследуемом образце. Теоретически метод ПЦР диагностики позволяет обнаружить даже единственную копию чужеродной ДНК в образце, что позволяет говорить об отсутствии у него предела чувствительности. Кроме высокой чувствительности, исследование методом ПЦР имеет абсолютную специфичность, то есть если метод ПЦР диагностики выполнен правильно, то он не дает ложноположительных результатов. Таким образом, чтобы выявить возбудителя и определить его природу более точно, нужно вместе с обычными анализами сдать анализ ПЦР.

Исследование методом ПЦР активно применяется для диагностики заболеваний, передающихся половым путем (ЗППП). На сегодня врачи констатируют тот факт, что эти болезни распространились слишком широко и заметно «помолодели». Инфицирование происходит чаще всего при незащищенном половом контакте, для ряда возбудителей возможны и другие пути проникновения в организм человека (вода, вещи больного и проч.). Коварство таких болезней заключается в том, что симптомы у большинства из них, особенно на ранних стадиях заболевания, «стерты». Определить наличие в организме возбудителя ЗППП с помощью традиционных анализов непросто. Да и не секрет, что заболевшие люди вовсе не обращаются к врачу, а стараются вылечиться самостоятельно. Когда же симптомы становятся явными, лечить болезнь становится достаточно сложно. Именно поэтому при первых же подозрениях наличия такой инфекции врачи рекомендуют сдать анализ ПЦР. Метод ПЦР диагностики позволяет в минимальной пробе определить наличие возбудителя болезни и начать лечение своевременно.

Материалом для проведения исследований методом ПЦР служат, как правило, биологические жидкости и выделения организма: кровь, моча, слюна, мокрота. Прежде чем сдать анализ ПЦР, необходимо проконсультироваться со специалистом и тщательно подготовиться к процедуре. Анализ крови для исследования методом ПЦР берется обычно натощак. Хорошие результаты дает метод ПЦР диагностики и при изучении соскобов эпителиальных клеток слизистой оболочки уретры и цервикального канала. Этот анализ лучше всего провести по истечении 24 часов после полового акта.

Заболевания, передающиеся половым путем, опасны тем, что их последствия негативно влияют не только на самочувствие женщины, но и на здоровье ее будущих детей. Поэтому сдать анализ ПЦР врачи рекомендуют молодым супругам, желающим родить здорового малыша. Ведь только метод ПЦР диагностики позволит выявить наличие скрытых инфекций в организме обоих родителей и не допустить проникновение возбудителей болезни в организм плода.

Исследование методом ПЦР очень эффективно для обнаружения вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Этот вирус опасен тем, что он блокирует защитные функции организма, открывая путь в тело человека для возбудителей самых разных болезней. Заражение ВИЧ происходит при половом контакте и при контакте с кровью инфицированного. Для обнаружения ВИЧ используется как иммуноферментный анализ (ИФА), с помощью которого определяется наличие в крови человека антител на вирус, так и метод ПЦР диагностики.

Исследование методом ПЦР проводят не только для того, чтобы выявить ЗППП, но и для обнаружения других распространенных инфекций, таких, например, как вирусный гепатит. Это заболевание поражает клетки печени – главного барьера на пути инфекции и ядовитых веществ в наш организм. Сдать анализ ПЦР доктора рекомендуют дополнительно к другим методам исследования для обнаружения и идентификации вирусов гепатита C или G. Метод ПЦР диагностики позволяет изучить генетический материал вирусов, присутствующий в образце в минимальных количествах.

Все большее и большее количество случаев туберкулеза, вызываемого палочкой Коха, фиксируется в настоящее время. Это инфекционное заболевание передается воздушно-капельным путем, поэтому поражает, прежде всего, легкие. Всем известно, что для диагностики туберкулеза легких периодически делают пробу Манту – вводят ослабленных возбудителей и следят за иммунной реакцией организма. Исследование методом ПЦР в 100% случаев подтверждает установленный диагноз, кроме того, метод ПЦР диагностики дает возможность выявить не только туберкулез легких, но и поражение этим возбудителем кожного покрова, почек, кишечника и других органов.

Самые разнообразные заболевания органов пищеварения имеют, как правило, похожие симптомы, хотя вызваны совершенно разными возбудителями. Чтобы определить, какой микроорганизм поразил организм, нужно достаточное количество времени и использование сразу же нескольких методик исследования. Но случается и так, что острую кишечную инфекцию требуется лечить немедленно, а для этого необходимо четко представлять, с каким возбудителем придется бороться. В этом случае нужно срочно сдать анализ ПЦР, потому что только экспресс-метод ПЦР диагностики позволяет в самые кратчайшие сроки поставить правильный диагноз и назначить необходимые для быстрого восстановления функций желудочно-кишечного тракта лекарственные препараты.