Реакция связывания антигена антителом¶

Реакция связывания антигена антителом (лат. re- — приставка, означающая повторное действие, и actio — действие; сокращённо «рексия» в узкопрофессиональном жаргоне иммунологов) — это специфическое взаимодействие между антигеном и антителом, лежащее в основе гуморального иммунного ответа. В научной литературе термин «рексия» как самостоятельная номенклатурная единица не закреплён: под ним обычно понимают либо реакцию агглютинации, либо реакцию преципитации — в зависимости от физического состояния антигена. В клинической и лабораторной практике это взаимодействие используется для диагностики инфекционных и аутоиммунных заболеваний, определения групп крови и оценки эффективности вакцинации.

¶Молекулярные основы

Антитела (иммуноглобулины) — это гликопротеины, синтезируемые B-лимфоцитами и плазматическими клетками. Молекула иммуноглобулина класса G имеет Y-образную форму и состоит из двух тяжёлых и двух лёгких полипептидных цепей, соединённых дисульфидными мостиками. Вариабельные участки цепей образуют два идентичных антигенсвязывающих центра (паратопа), каждый из которых комплементарен определённой пространственной конфигурации антигенной детерминанты (эпитопа).

Связывание происходит за счёт нековалентных взаимодействий: водородных связей, электростатического притяжения, гидрофобных контактов и сил Ван-дер-Ваальса. Прочность связи отдельного паратопа с эпитопом характеризуется константой аффинности, а суммарная прочность многовалентного взаимодействия — авидностью. Именно высокая авидность (например, у IgM с десятью связывающими центрами) объясняет способность этих антител эффективно агглютинировать микроорганизмы.

Реакция обратима и подчиняется закону действующих масс. Соотношение концентраций антигена и антитела определяет видимый результат: при избытке одного из компонентов образование крупных комплексов подавляется (зона преципитации по Марраку).

¶Классификация реакций

Классические реакции агглютинации применяются при постановке реакции Видаля (диагностика брюшного тифа), Райта (бруцеллёз) и при определении группы крови системы AB0. Реакция преципитации в геле (метод Оухтерлони) позволяет оценить число и идентичность антигенных детерминант в смеси.

¶История изучения

Основы учения об иммунитете заложил Луи Пастер в 1880-х годах, показав возможность создания вакцин. В 1890 году Эмиль фон Беринг и Сибасабуро Китасато обнаружили антитоксины в сыворотке крови. В 1897 году Пауль Эрлих предложил теорию боковых цепей, впервые описав связывание антигена рецепторами клетки. Реакцию преципитации в жидкой среде разработал Рудольф Краус в 1897 году, а в геле — Эрвин Оухтерлони в 1948 году. Метод иммуноферментного анализа, основанный на том же принципе связывания, предложили Эва Энгвалль и Перлман в 1971 году, что принесло им Нобелевскую премию по медицине 1984 года (совместно с Жоржем Кёлером и Сесаром Мильштейном).

¶Применение в диагностике

Серологические реакции остаются основой лабораторной диагностики во многих областях:

• Инфекционная иммунология — выявление антител к возбудителям (ВИЧ, гепатиты B и C, сифилис) методом ИФА и иммуноблоттинга.
• Трансфузиология — определение групп крови и резус-фактора, проба на индивидуальную совместимость.
• Аутоиммунная патология — обнаружение антинуклеарных антител, ревматоидного фактора.
• Онкология — определение опухолевых маркеров (АФП, ПСА, CA-125).
• Судебная медицина — установление видовой принадлежности биологических следов.

Количественная оценка — титр антител — выражается наибольшим разведением сыворотки, при котором реакция ещё визуализируется. Динамика титра (сероконверсия, четырёхкратный прирост) служит критерием текущей инфекции.

¶Ограничения и источники ошибок

Специфичность реакции не абсолютна. Возможны перекрёстные реакции из-за структурного сходства эпитопов (например, между возбудителями бруцеллёза и туляремии). Ложноположительные результаты дают ревматоидный фактор, гетерофильные антитела, нарушения техники забора крови. Ложноотрицательные — ранние сроки заболевания (диагностическое «окно»), иммуносупрессия, приём некоторых лекарств. Поэтому результат серологического теста интерпретируют только в совокупности с клинической картиной и данными других методов (ПЦР, культурального посева).

¶Современные технологии

Развитие метода связывания антигена с антителом привело к созданию моноклональных антител (гибридомная технология), проточной цитометрии, иммуночипов и биосенсоров на поверхностном плазмонном резонансе. Эти подходы позволяют регистрировать взаимодействие в реальном времени без мечения и применяются в фармацевтическом скрининге и фундаментальных исследованиях. Термин «рексия» в строгой научной номенклатуре не используется — корректнее говорить о реакции антиген-антитело или о конкретном серологическом тесте.