Иммуноглобулины E

Строение иммуноглобулина E. Отмечены регионы Fab и Fc, антиген-связывающий участок, вариабельный домен, константные домены, лёгкие и тяжёлые цепи, дисульфидные связи

Иммуноглобули́ны E (IgE) — класс антител, имеющийся только у млекопитающих. Молекула IgE состоит из двух тяжёлых цепей (ε-цепи) и двух лёгких цепей κ- или λ-типов. Содержание IgE в плазме крови очень мало, а их основная роль заключается в развитии аллергических реакций, кроме того, они участвуют в иммунном ответе на паразитов, таких как гельминты[1].

История изучения

Схема развития аллергической реакции. Когда в организм человека впервые попадает антиген, например, пыльца, плазматические клетки начинают вырабатывать IgE. Молекулы IgE связываются с тучными клетками. При повторном столкновении с антигеном тучные клетки, связанные с IgE в комплексе с антигеном, начинают вырабатывать гистамин и цитокины во внеклеточную среду. Эти вещества и вызывают симптомы аллергии

IgE были независимо открыты в 1966 и 1967 годах двумя исследовательскими группами из США (Кимисигэ Исидзака[англ.] и его жена Тэруко Исидзака[англ.]) и Швеции (С. Г. О. Йоханссон и Ханс Бенних)[2][3]. В 1969 году они опубликовали совместную статью, сообщающую об открытии нового класса антител[4].

Структура

Молекула IgE представляет собой мономерный белок с молекулярной массой около 190 кДа. В его состав входят две тяжёлые ε-цепи и две лёгкие цепи κ- или λ-типов. Тяжёлая ε-цепь включает пять доменов: один вариабельный (Vε) и четыре константных, обозначаемых Cε1, Cε2, Cε3 и Cε4[5]. IgE — самый малочисленный класс антител: их доля составляет 0,05 % от всех молекул антител крови (против, к примеру, 75 %, приходящихся на иммуноглобулины G)[6]. Однако при развитии аллергических реакций их удельный вес является доминирующим[5].

Функции

IgE играют ключевую роль в развитии реакций гиперчувствительности I типа[англ.][7] и, следовательно, разнообразных проявлениях аллергии: аллергической астме, большинстве типов синуситов, аллергическом рините, пищевой аллергии, специфических видах хронической крапивницы, а также атопического дерматита. IgE также задействованы в ответе на аллергены, таких как анафилактические препараты, пчелиный яд и антигены, используемые при десенсибилизирующей иммунотерапии. Fc-участки молекул IgE взаимодействуют со специальными рецепторами на тучных клетках и базофилах. После связи IgE с аллергеном тучные клетки начинают секрецию гистамина, лейкотриенов и некоторых интерлейкинов, что и приводит к развитию аллергических реакций[5].

Действие IgE, связанных с базофилами и тучными клетками, направлено не только против аллергенов, но также некоторых бактериальных агентов и паразитов, таких как гельминты. Уровень IgE в крови повышается при заражении такими паразитами, как Schistosoma mansoni[англ.], Trichinella spiralis[англ.], Necator americanus[8], различные нематоды[9] и печёночная двуустка (Fasciola hepatica)[10][11][12]. IgE участвуют и в иммунном ответе против некоторых паразитов-протистов, таких как Plasmodium falciparum[13]. IgE могут играть важную роль в распознавании иммунной системой раковых клеток, хотя их возможная роль в этом процессе плохо изучена[14].

Клиническое значение

У людей, предрасположенных к развитию реакций гиперчувствительности, уровень IgE в крови может в десять раз превышать значения в норме, как, например, у пациентов с синдромом гипериммуноглобулина E[англ.] (содержание IgE в крови здорового взрослого человека находится в пределах от 0 до 100 килоединиц на литр[15]). Однако самой по себе повышенной концентрации IgE может быть недостаточно для появления симптомов, а у многих астматиков уровень IgE в крови находится в норме. IgE участвуют в развитии разнообразных аллергических реакций и могут быть задействованы в возникновении анафилаксии. Определение концентрации IgE лежит в основе аллергологического тестирования[16].

Уровень IgE в плазме крови повышен при многих аутоиммунных заболеваниях, таких как системная красная волчанка, ревматоидный артрит и псориаз[17][18].

Примечания

  1. ↑ Erb K. J. Helminths, allergic disorders and IgE-mediated immune responses: where do we stand? (англ.) // European Journal Of Immunology. — 2007. — May (vol. 37, no. 5). — P. 1170—1173. — doi:10.1002/eji.200737314. — PMID 17447233. [исправить]
  2. ↑ Stanworth D. R. The discovery of IgE. (англ.) // Allergy. — 1993. — February (vol. 48, no. 2). — P. 67—71. — doi:10.1111/j.1398-9995.1993.tb00687.x. — PMID 8457034. [исправить]
  3. ↑ Ishizaka K., Ishizaka T., Hornbrook M. M. Physico-chemical properties of human reaginic antibody. IV. Presence of a unique immunoglobulin as a carrier of reaginic activity. (англ.) // Journal Of Immunology (Baltimore, Md. : 1950). — 1966. — July (vol. 97, no. 1). — P. 75—85. — PMID 4162440. [исправить]
  4. ↑ Ishizaka T., Ishizaka K., Johansson S. G., Bennich H. Histamine release from human leukocytes by anti-gamma E antibodies. (англ.) // Journal Of Immunology (Baltimore, Md. : 1950). — 1969. — April (vol. 102, no. 4). — P. 884—892. — PMID 4181251. [исправить]
  5. ↑ 1 2 3 Галактионов, 2004, с. 72.
  6. ↑ Winter W. E., Hardt N. S., Fuhrman S. Immunoglobulin E: importance in parasitic infections and hypersensitivity responses. (англ.) // Archives of Pathology & Laboratory Medicine. — 2000. — September (vol. 124, no. 9). — P. 1382—1385. — PMID 10975945. [исправить]
  7. ↑ Gould H. J., Sutton B. J., Beavil A. J., Beavil R. L., McCloskey N., Coker H. A., Fear D., Smurthwaite L. The biology of IGE and the basis of allergic disease. (англ.) // Annual Review Of Immunology. — 2003. — Vol. 21. — P. 579—628. — doi:10.1146/annurev.immunol.21.120601.141103. — PMID 12500981. [исправить]
  8. ↑ Pritchard D. I., Quinnell R. J., Walsh E. A. Immunity in humans to Necator americanus: IgE, parasite weight and fecundity. (англ.) // Parasite Immunology. — 1995. — February (vol. 17, no. 2). — P. 71—75. — doi:10.1111/j.1365-3024.1995.tb00968.x. — PMID 7761110. [исправить]
  9. ↑ Turner J. D., Faulkner H., Kamgno J., Kennedy M. W., Behnke J., Boussinesq M., Bradley J. E. Allergen-specific IgE and IgG4 are markers of resistance and susceptibility in a human intestinal nematode infection. (англ.) // Microbes And Infection. — 2005. — June (vol. 7, no. 7-8). — P. 990—996. — doi:10.1016/j.micinf.2005.03.036. — PMID 15961339. [исправить]
  10. ↑ Fitzsimmons C. M., McBeath R., Joseph S., Jones F. M., Walter K., Hoffmann K. F., Kariuki H. C., Mwatha J. K., Kimani G., Kabatereine N. B., Vennervald B. J., Ouma J. H., Dunne D. W. Factors affecting human IgE and IgG responses to allergen-like Schistosoma mansoni antigens: Molecular structure and patterns of in vivo exposure. (англ.) // International Archives Of Allergy And Immunology. — 2007. — Vol. 142, no. 1. — P. 40—50. — doi:10.1159/000095997. — PMID 17019080. [исправить]
  11. ↑ Watanabe N., Bruschi F., Korenaga M. IgE: a question of protective immunity in Trichinella spiralis infection. (англ.) // Trends In Parasitology. — 2005. — April (vol. 21, no. 4). — P. 175—178. — doi:10.1016/j.pt.2005.02.010. — PMID 15780839. [исправить]
  12. ↑ Pfister K., Turner K., Currie A., Hall E., Jarrett E. E. IgE production in rat fascioliasis. (англ.) // Parasite Immunology. — 1983. — November (vol. 5, no. 6). — P. 587—593. — doi:10.1111/j.1365-3024.1983.tb00775.x. — PMID 6657297. [исправить]
  13. ↑ Duarte J., Deshpande P., Guiyedi V., Mécheri S., Fesel C., Cazenave P. A., Mishra G. C., Kombila M., Pied S. Total and functional parasite specific IgE responses in Plasmodium falciparum-infected patients exhibiting different clinical status. (англ.) // Malaria Journal. — 2007. — 4 January (vol. 6). — P. 1—1. — doi:10.1186/1475-2875-6-1. — PMID 17204149. [исправить]
  14. ↑ Karagiannis S. N., Wang Q., East N., Burke F., Riffard S., Bracher M. G., Thompson R. G., Durham S. R., Schwartz L. B., Balkwill F. R., Gould H. J. Activity of human monocytes in IgE antibody-dependent surveillance and killing of ovarian tumor cells. (англ.) // European Journal Of Immunology. — 2003. — April (vol. 33, no. 4). — P. 1030—1040. — doi:10.1002/eji.200323185. — PMID 12672069. [исправить]
  15. ↑ Общий и специфический IgE. Болезни и состояния, сопровождающиеся изменением содержания общего IgE. Дата обращения: 5 февраля 2020. Архивировано 5 февраля 2020 года.
  16. ↑ Takhar P., Smurthwaite L., Coker H. A., Fear D. J., Banfield G. K., Carr V. A., Durham S. R., Gould H. J. Allergen drives class switching to IgE in the nasal mucosa in allergic rhinitis. (англ.) // Journal Of Immunology (Baltimore, Md. : 1950). — 2005. — 15 April (vol. 174, no. 8). — P. 5024—5032. — doi:10.4049/jimmunol.174.8.5024. — PMID 15814733. [исправить]
  17. ↑ Permin H., Wiik A. The prevalence of IgE antinuclear antibodies in rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus. (англ.) // Acta Pathologica Et Microbiologica Scandinavica. Section C, Immunology. — 1978. — October (vol. 86C, no. 5). — P. 245—249. — doi:10.1111/j.1699-0463.1978.tb02587.x. — PMID 309705. [исправить]
  18. ↑ Elkayam O., Tamir R., Pick A. I., Wysenbeek A. Serum IgE concentrations, disease activity, and atopic disorders in systemic lupus erythematosus. (англ.) // Allergy. — 1995. — January (vol. 50, no. 1). — P. 94—96. — PMID 7741196. [исправить]

Литература

  • Галактионов В. Г. Иммунология. — М.: Издат. центр «Академия», 2004. — 528 с. — ISBN 5-7695-1260-1.