Τόμος 10 (1992) – Τεύχος 2 – Άρθρο 3 – Επιθεώρηση Κλινικής Φαρμακολογίας και Φαρμακοκινητικής-Ελληνική Έκδοση – Volume 10 (1992) – Issue 2 – Article 3 – Epitheorese Klinikes Farmakologias και Farmakokinetikes-Greek Edition

10: 80-123 (1992)

PHARMAKON-Press: Epitheorese Klin. Farmakol. Farmakokinet.

10: 80-123 (1992)

Antigens, haptens, adjuvants, epitopes, antibodies, immunoglobulins, domains, IgG, IgM, IgA, IgD, IgE, molecular genetics of immunoglobulins, immunoglobulin super-family, IL-1 receptor, FceRI receptor, lectin super-family, FceRIΙ re­ceptor

Αντίσωμα είναι μια πρωτεϊνικής φύσης ουσία που παράγεται σε απάντηση ενός αντιγόνου και αντιδρά ειδικά με αυτό (αντίδραση αντιγόνου-αντισώματος). ‘Ολα τα αντισώματα ανήκουν σε μια κατηγορία πρωτεϊνών του ορού, τις ανοσο­σφαιρίνες (Ig). Οι όροι ανοσοσφαιρίνη και αντί­σωμα αλληλοχρησιμοποιούνται. Όμως, ενώ όλα τα αντισώματα είναι ανοσοσφαιρίνες, όλες οι ανοσοσφαιρίνες δεν δρουν σαν αντισώματα. Οι ανοσοσφαιρίνες περιλαμβάνουν στο μόριό τους δύο ίδια ζεύγη ελαφρών (κ και λ) και βαριών (γ, μ, α, δ και ε) αλύσεων που σχηματίζουν ένα Υ. Οι άλυσοι συνδέονται με γέφυρες δισουλφιδίων. H περιοχή της Ιg που συνδέεται με το αντιγόνο διαφέρει σε δομή (μεταβλητή περιοχή ή V) το εναπομένον μέρος του Υ είναι σχετικά σταθερό από μια ανοσοσφαιρίνη σε μια άλλη. Μέσα στη μεταβλητή περιοχή ο μεγαλύτερος βαθμός μεταβλητότητας βρίσκεται στην ακολουθία των αμι­νοξέων η οποία χρησιμεύει σαν το σημείο-θέση σύνδεσης του αντιγόνου (υπερμεταβλητή περιο­χή), έτσι ώστε ένα αντίσωμα να μπορεί να αντι­δρά με κάθε αντιγόνο – κάθε θέση σύνδεσης σχηματίζεται απο το αμινο-τελικό τμήμα μιας βαριάς και μιας ελαφράς αλύσου. Διάσπαση της ανοσοσφαιρίνης με το ένζυμο παπαΐνη επιτρέπει το διαχωρισμό του κλάσματος που συνδέεται με το αντιγόνο (Fab) από το κρυσταλλούμενο κλά­σμα (Fc) στην περιοχή άρθρωσης των δύο κλα­σμάτων. Αυτό είναι το σημείο με το οποίο συνδέ­εται το C1q του συμπληρώματος. Το κλάσμα Fc χρησιμεύει για να συνδέει το αντίσωμα με τους Fc-υποδοχείς πάνω στα διάφορα κύτταρα, ειδικά τα μακροφάγα (ΙgG) και τα ιστιοκύτταρα (IgE). Οι ανοσοσφαιρίνες εκκρίνονται από τα Β-λεμφο­κύτταρα που έχουν ερεθιστεί είτε άμεσα από ένα αντιγόνο ή από ένα αντιγόνο που υπέστη επε­ξεργασία από τα μακροφάγα. Το δραστηριοποιη­θέν (ενεργό) Β-λεμφοκύτταρο εμφανίζεται σαν πλασμοκύτταρο. Οι lgM, ΙgA και IgE παράγονται από τα Β-λεμφοκύτταρα που έχουν τους αντί­στοιχους ανοσοσφαιρινικούς καθοριστές πάνω ατην επιφάνειά τους. Το μεγαλύτερο μέρος της ΙgG παράγεται από τη συνεργασία μεταξύ Β-­λεμφοκυττάρων και Τ-λεμφοκυττάρων με την παρουσία των μακροφάγων.

Πέντε κύριες ομάδες ανοσοσφαιρινών απα­ντούν φυσιολογικά στους ενήλικες και αντιπρο­σωπεύουν περίπου 100 εκατομμύρια μόρια αντι­σωμάτων στον ορό ενός υγιούς ενήλικα.

– H ΙgG αντιπροσωπεύει την κύρια ανοσοσφαιρί­νη στον ορό του ανθρώπου. IgG αντισώματα βρίσκονται σε όλους τους ιστικούς χώρους και κατευθύνονται εναντίον μιας μεγάλης ποικιλίας αντιγόνων. Επειδή η IgG περνά τον πλακουντια­κό φραγμό είναι σημαντική για τη δημιουργία ανοσίας στο παιδί πριν τη γέννησή του – τα νεο­γέννητα παιδιά είναι ήδη εφοδιασμένα με μητρι­κά αντισώματα lgG. Μέσω της περιοχής Fc, τα αντισώματα αυτά μπορούν να συνδεθούν με το C1q του συμπληρώματος και με τον υποδοχέα Fc στα μακροφάγα και με αυτό τον τρόπο να διεγείρουν τη φαγοκυττάρωση παθογόνων βακτηριδίων ή άλλων αντιγόνων. Μπορούν ακόμη να εξουδετερώσουν τοξίνες. Στον άνθρωπο υπάρχουν 4 υποκατηγορίες IgG, από τις οποίες μόνο η IgG4 μπορεί να συνδεθεί με τo συμπλή­ρωμα.

– H IgA είναι η κύρια ανοσοσφαιρίνη των εξωκρι­νών εκκρίσεων όπως του γάλακτος της βλέννης των αναπνευστικών οδών και του εντέρου, του σιέ­λου και των δακρύων. Η IgA πιθανόν έχει μεγά­λη σημασία στην προστασία της επιφανείας των βλεννογόνων από την εισβολή παθογόνων βα­κτηριδίων. Η IgA του ορού (σαν μονομερές όπως η IgG) σχηματίζεται στα λεμφογάγγλια και στο σπλήνα. Η IgA δεν μπορεί να συνδεθεί με το συμπλήρωμα – τα αντιγόνα που βρίσκονται στο αίμα, αφού έχουν διέλθει, π.χ. από τον αυλό του εντέρου, συλλαμβάνονται από την IgA του ορού και αποβάλλονται μέσω του ήπατος. H εκκριτική IgA (s-ΙgA) παράγεται (κατά το μεγαλύτερο μέ­ρος της) από τα πλασμοκύτταρα στην υποεπιθη­λιακή στοιβάδα του βλεννογόνου του εντέρου, του βρογχικού δένδρου ή των συνδεδεμένων τους εκκριτικών αδένων. Η s-IgA αποτελείται από δύο μόρια ΙgA ενωμένα μεταξύ τους μέσω μιας J-αλύσου (γλυκοπρωτεΐνη – χρησιμεύουσα για την προστασία από τα πεπτικά ένζυμα) και ενάς εκκριτικού τμήματος (πολυπεπτίδιο, διευκο­λύνει τη μεταφορά της ΙgA διαμέσου του επιθη­λίου και την έκκρισή της μέσα στα δάκρυα, σίε­λο ή το γάλα). Επίσης, η s-IgA δεν μπορεί να συνδεθεί με το συμπλήρωμα και για το λόγο αυ­τό δε μπορεί να οψωνοποιήσει. Αυτή, όμως μπορεί να συνδεθεί με βακτηρίδια και ιούς με το τμήμα της Fab, δημιουργώντας ανοσοσυμπλέγ­ματα, συνεπώς εμποδίζοντάς τα να προσφυθούν στα επιθηλιακά κύτταρα. Αυτή η «εξουδετέρωση» σπόρων αποτελεί την πιο σπουδαία λειτουργία της IgA στις βλεννογόνιες μεμβράνες. Ανοσοποί­ηση εναντίον ορισμένων νόσων, όπως η πολυο­μυελίτιδα που εισβάλλει στο σώμα μέσω του εντέρου, μπορεί να επιτευχθεί με εμβόλιο από το στόμα το οποίο διεγείρει την παραγωγή IgA στο έντερο. Ομοίως, στις αναπνευστικές οδούς την κύρια χυμική (αντισωμάτων) άμυνα αποτελεί η ΙgA, που θεωρείται ιδιαίτερα σπουδαία στην κα­ταπολέμηση ιικών λοιμώξεων των αναπνευστικών οδών, όπως της γρίππης. Όταν υφίσταται ανε­πάρκεια σε IgA (χωρίς εξισορρόπησή της από αυξημένη IgM δραστηριότητα, ή όταν ελλείπουν IgG αντισώματα), τα άτομα εμφανίζονται ευάλω­τα σε λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος ή του γαστρεντερικού σωλήνα.

– ΙgM (γM) είναι μια σφαιρίνη που σχηματίζεται σχεδόν σε κάθε ανοσολογική απάντηση και κατά την αρχή της αντίδρασης (πρωτογενής αντίδρα­ση), η ΙgM είναι η πρώτη κατηγορία αντισωμά­των που εμφανίζεται. Η IgM έχει μια πενταμερή δομή (πέντε μονομερή IgM), έτσι δεν μπορεί να διέλθει τον πλακούντα, αλλό μπορεί να φθάσει στην επιφάνεια των βλεννογόνων μόνο στην πε­ρίπτωση φλεγμονής που υπάρχει αγγειακή δια­βατότητα. Λόγω της πενταμερούς δομής της, η ΙgM εμφανίζει μέχρι δέκα θέσεις σύνδεσης αντι­γόνου και συνεπώς είναι ιδιαίτερα αποτελεσματι­κή στη σύνδεση μικροοργανισμών που τους κά­νει να συγκολλούνται και μέσω σύνδεσης με το συμπλήρωμα να οψωνοποιούνται. Οι ισοσυγκολ­λητίνες των ομάδων αίματος Α και Β ανήκουν στην κατηγορία αυτή, όπως και τα αντισώματα έναντι των βακτηριακών σωμάτων των βακίλλων του τύφου και παρατύφου.

– IgE (γE) είναι μια γ-σφαιρίνη που παράγεται από τα κύτταρα που καλύπτουν την αναπνευστι­κή και εντερική οδό. Η IgE είναι κυτόφιλη και συνδέεται μέσω ΙgΕ-υποδοχέων στην επιφάνεια των μαστοκυττάρων και βασεόφιλων λευκοκυττά­ρων και σε μικρό βαθμό επίσης με άλλους τύ­πους κυττάρων. Αποκοκκίωση των κυττάρων αυ­τών, συνεπώς, επάγεται σε περίπτωση αλλεργι­κής αντίδρασης του τύπου 1 (άσθμα και πυρετός χάρτου) – περίπου 50% των ασθενών, με αλλεργι­κά νοσήματα (ατοπικοί ασθενείς) έχουν αυξημέ­νες συγκεντρώσεις ΙgE (ίχνη στα φυσιολογικά άτομα). Η IgE μπορεί να παίζει ρόλο στην άμυνα εναντίον εντερικών παρασίτων, όπως ασκάρεων και ταινιών. Η IgE δε συνδέεται με το συμπλή­ρωμα.

– ΙgD (γD) είναι μια πρωτεΐνη που υπάρχει στο φυσιολογικό ανθρώπινο ορό σε πολύ μικρή ποσό­τητα. H IgD δε μπορεί να συνδεθεί με το συ­μπλήρωμα και η λειτουργία της είναι άγνωστη. Ίσως αυτή να παίζει ρυθμιστικό ρόλο ατην επιφάνεια των B-κυττάρων σαν ένας καθοριστής σύλληψης-αντιγόνου.

Κάθε ελαφρά άλυσος ανοσοσφαιρίνης προέρ­χεται τουλάχιστο από 3 ξεχωριστά δομικώς γονί­δια: ένα γονίδιο της μεταβλητής περιοχής V_L, ένα γονίδιο σύνδεσης J_L και ένα γονίδιο της σταθε­ρής περιοχής C_L. Κάθε βαριά άλυσσς προέρχεται τουλάχιστον από 4 διαφορετικά γονίδια: ένα γο­νίδιο της μεταβλητής περιοχής V_Η, ένα γονίδιο της περιοχής διαφοροποίησης D, ένα γονίδιο της περιοχής σύνδεσης J_H και ένα γονίδιο της στα­θερής περιοχής C_H. Οι υπεύθυνοι μοριακοί μηχα­νισμοί για τη δημιουργία-γένεση μιας ξεχωριστής ανοσοσφαιρινικής αλύσου από πολλαπλά δομικά γονίδια περιλαμβάνουν γονιδιακές επανατακτο­ποιήσεις και μεταθέσεις ομάδων.

Οι ανοσοσφαιρίνες ανήκουν σε μια υπεροικο­γένεια η οποία περιλαμβάνει υποδοχείς όπως τον υποδοχέα της ιντερλευκίνης-1, τον υποδοχέα της ιντερλευκίνης-6, τους ΙgΕ υποδοχείς (FceRI) και τους IgG υποδοχείς (FcγR). οι ΙgE υποδοχείς FceRIΙ ανήκουν στην υπερ-οικογένεια της λεκτί­νης.

Τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας ή ιστικά αντι­γόνα είναι τα αντιγόνα που βρίσκονται στην κυτ­ταρική μεμβράνη όλων των ειδών των κυττάρων, εκτός των ερυθροκυττάρων και των τροφοβλα­στών αυτά διεγείρουν μια ανοσολογική απάντη­ση (τόσο παραγωγή αντισωμάτων όσο και ευαι­σθητοποίηση λεμφοκυττάρων) οποτεδήποτε ένα άτομο δέχεται εμπύρηνα κύτταρα με αντιγόνα διαφορετικά από εκείνα των δικών του κυττάρων (εκτός των ταυτόσημων διδύμων). Τα αντιγόνα αυτά ελέγχονται από γονίδια: η ομάδα των γονι­δίων αυτών πάνω στο χρωμόσωμα 6 και οι κω­δικοποιημένες πρωτεΐνες τους αποτελούν το Μεί­ζον Σύμπλεγμα Ιστοσυμβατότητας (MHC) (μείζον, γιατί αυτά ελέγχει για ισχυρά αντιγόνα μεταμό­σχευσης). Το σύστημα ΗLΑ (αντιγόνα λευκοκυτ­τάρου ανθρώπου) είναι το πιο σπουδαίο σύστη­μα ιστικών αντιγόνων. Τα HLA αντιγόνα είναι γλυχοπρωτεϊνικά συστατικά πάνω στις κυτταρικές μεμβράνες, των οποίων η δομή είναι πολύ όμοια των ανοσοσφαιρινών με μια βαριά και μια ελα­φρά πολυπεπτιδική άλυσο. Υπάρχουν δύο κατη­γορίες ΗLΑ αντιγόνων που εκπληρούν διαφορε­τικές λειτουργίες:

(α) Τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας τάξης I: Ο σχηματισμός τους ελέγχεται γενετικά από γονίδια ευρισκόμενα σε τρεις θέσεις πάνω στο χρωμό­σωμα 6 καθορισμένες σαν HLA-Α, HLA-B και ΗLΑ-C. Τα αντιγόνα αυτά έχουν διαπιστωθεί πά­νω στη μεμβράνη όλων των εμπύρηνων κυττά­ρων του σώματος, εκτός των ερυθροκυττάρων. Φαίνεται ότι παράγονται ειδικά μαζί με πρωτεΐνες οι οποίες έχουν συντεθεί πρόσφατα από τα κύτ­ταρα αυτή είναι η περίπτωση για κύτταρα που μολύνονται από ιούς αφού τα κύτταρα αυτά οφείλουν να παράγουν ιικά αντιγόνα.

(β) Τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας τάξης ΙΙ: Αυτά αναφέρονται επίσης σαν Ια-αντιγόνα από το «συνδεδεμένα με την ανοσολογική απάντηση». Ο σχηματισμός τους ελέγχεται από τη γονιδισκή περιοχή D του ΗLΑ συμπλέγματος πάνω στο χρωμόσωμα 6. Τα αντιγόνα αυτά βρίσκονται μό­νο στη μεμβράνη των Β-λεμφοκυττάρων και των κυττάρων των παρουσιαζόντων το αντιγόνο (μα­κροφάγα, μονοκύτταρα και δενδριτικά κύτταρα) όπου υπάρχει φλεγμονή, τα Τ-λεμφοκύτταρα παρουσιάζουν αντιγόνα τάξης ΙΙ (ελλείπουν κα­νονικά).

Τα Τ-κύτταρα πρέπει να κατέχουν υποδοχείς για να αντιδρούν ειδικά με τα αντιγόνα. Συνεπώς αυτά αναγνωρίζουν αντιγόνα, όπως ιικά αντιγό­να, μόνο όταν είναι συνδεδεμένα με την κυττα­ρική μεμβράνη, και μόνο σε συνδυασμό με ένα ενδογενές μόριο της τάξης Ι ή της τάξης ΙI. Ετσι, ο υποδοχέας του Τ-κυττάρου πρέπει να περιλαμβάνει ένα τμήμα ειδικό για αντιγόνο και ένα τμήμα που να αναγνωρίζει ένα μόρια HLA. Τα κυτοτοξικά Τ-κύτταρα αναγνωρίζουν αντιγόνα ευρισκόμενα πάνω στη μεμβράνη των κυττάρων που έχουν μόρια τάξης Ι. Συνεπώς, τα κύτταρα αυτά αποτελούν τα κύρια συστατικά στοιχεία για την άμυνα έναντι κυττάρων επιμαολυσμένων από ιό. Τα Τ-βοηθητικά κύτταρα αναγνωρίζουν αντιγό­να επί των κυττάρων εκείνων που κατέχουν μό­ρια της τάξης ΙΙ. Αυτά είναι κυρίως τα μακροφάγα και τα Β-λεμφοκύτταρα. Τα μακροφάγα πα­ρουσιάζουν το κάθε αντιγόνο που βρίσκεται πά­νω στη μεμβράνη τους στα βοηθητικά κύτταρα. Τα Τ-κύτταρα του οργανισμού πρέπει συγχρόνως να αναγνωρίζουν τόσο το ξένο αντιγόνο όσο και το δικά τους (Τάξης Ι ή τάξης ΙΙ). Ο μηχανισμός αυτός είναι γνωστός σαν περιορισμός ΗLΑ.

Antigen is any substance that induces the formation of antibodies and/or cells of immunity that interact specifically with it. In general, antigens are substances that the body recognizes as foreign. Antigens may be introduced into the body and such antigens are often large particles, e.g. bacteria, cells, large proteins, sugars or lipids; in certain circumstances small molecules and even ma­terial from one’s own body (auto-antigens) can acquire antigenic characteristics. Immunogen is any substance that stimulates the formation of antibodies and/or cells of immunity. Allergen is the antigen that causes manifestations of al­lergy (acquired hypersensitivity tο the antigen); allergens bind to immunoglobulins of type E.

The most important property of an antigen is a surface feature (determinant or epitope) that is recognized as foreign by the body and to which the antibodies attach. The term hapten is used for a substance that is so small and unable by itself to elicit an immune response. An hapten can only be recognized by an anti­body when it is coupled to a large protein, which is referred to as a carrier protein. Inor­ganic substances, lipids and nucleic acids are among the common haptens, whereas carrier protein may be, for example, serum proteins or proteins on the surface of red blood cells. The hapten (the portion of an antigen) determines the specificity of the antigen. There is a group of thymus-dependent antigens (generally pro­teins) which can stabilize and activate T-Iym­phocytes, and there is a group of thymus-in­dependent antigens (generally polysaccharides) which activate B-lymphocytes. Cross-reacting antigens characterize a reaction between an antibody and an antigen that is net specific for the antibody, but it is closely allied to the one that is. An example of such a cross-reaction is vaccination using killed or weakened bacteria, or their toxin. The antibodies induced are able to neutralize both the living pathogen as well as the toxin it secretes (e.g. Tetanus).

Antibody is a protein substance developed in response to, and interacting specifically with, an antigen (antigen-antibody reaction). All antibodies belong to a special group of serum proteins, the immunoglobulin (Ig). The terms immunoglobulin and antibody are used inter­changeably; however, whereas all antibodies are immunoglobulins, not all immunoglobulins act as antibodies. Immunoglobulins comprise two identical pairs of light (κ and λ) and heavy (γ, μ, α, δ and ε) chains assembled in the form of a Y. The chains are linked by disulphide bridges. The antigen-binding portion varies in its structure (variable part); the remaining part of the molecule is relatively constant from one immunoglobulin to another. Within the variable region the highest degree of variability is found in the amino acid sequence which ser­ves as the antigen binding site (hypervariable region), so that an antibody can specifically re­act with any antigen; each binding site is ma­de up of the amino-terminal segment of one heavy and one light chain. Treatment with pa-pain allows the antigen-binding fragment (Fab) to be separated from the crystallizable (Fc) fragment in the region where the two join; this is where the complement component C1q binds. The Fc portion serves to link the antibo­dy to Fc-receptors on different cells, especially macrophages (IgG) and Mast cells (IgF). The immunoglobulins are secreted by B-lymphocy­tes that have been stimulated either by an antigen directly or by an antigen that has been processed by macrophages. The active B-lym­phocyte appears as a plasma cell. IgM, IgA and IgE are produced by B-lymphocytes that have the corresponding immunoglobulin deter­minants on their surfaces. Most IgG is pro­duced by co-operation between B-lymphocytes and T-lymphocytes in the presence of macro­phages.

Five major groups of Igs are normally pre­sent in the human adult; they approximately comprise 100 million antibody molecules in the serum of a healthy adult.

– IgG (or yG) represents the principal immuno­globulin in human serum; lgG antibodies are found throughout the tissue spaces and direc­ted against a wide variety of antigens. Because it moves across the placental barrier, it is important in producing immunity in the infant prior to birth; newborn infants are already pro­vided with maternal IgG antibodies. Via their Fc-region, these antibodies are able to bind to C1q and to Fc-receptor on macrophages and thus stimulate the phagocytosis of bacterial pa­thogens or other antigens. They can also neu­tralise toxins. In human there are four subclasses of IgG, of which only IgG4 is un­able to bind complement.

– IgA (or yA) is the principal immunoglobulin in exocrine secretions such as milk, respiratory and intestinal mucin, saliva and tears. This is probably important in protecting mucosal surfaces from invasion by pathogenic bacteria. In serum (as a monomer like lgG) IgA is for­med in the lymph nodes and in the spleen. It is unable to bind complement; antigens in the bloodstream, after having penetrated, for exam­ple, the gut lumen, are picked up by serum IgA and eliminated via the liver. The secretory 1gA (s-IgA) is produced (the largest part) by the plasma cells in the lamina propria of the gut, of the bronchial tract or associated secretory glands. s-IgA is made up of two IgA molecules joined together via a J-chain (glycoprotein serving as a protection against digestive enzy­mes) and a secretory segment (polypeptide-faci­litating the transport of the IgA through the epithelium and its secretion into tears, saliva, or milk). Also s-IgA is unable to bind comple­ment and hence cannot opsonize. It can how­ever fix bacteria and viruses with its Fab seg­ment, giving rise to immune complexes, there­by preventing them from adhering to the epi­thelial cells. This “neutralization” of germs is the most important function of lgA in the mucosal membranes. Immunization against cer­tain diseases such as poliomyelitis, which gains access to the body via the gut, can be achieved with an oral vaccine that stimulates the production of IgA in the gut. Similarly, in the respiratory tract the major humoral defen­se is IgA, which is particularly important in combating viral infections of the respiratory tract such as influenza. When an IgA deficien­cy occurs (without been balanced by an mnore­ased 1gM activity or if there is additionally a lack of lgG antibodies) people are prone to in­fections of the respiratory system or intestinal track.

– IgM (yM) is a globulin formed in almost eve­ry immune response during the early period of the reaction (primary reaction); IgM is the first antibody class to appear. IgM has a pentameric structure (five IgM monomers); thus unable to penetrate the placenta and can reach mucosal surfaces only in the case of inflammation with vascular permeability. Because of the pentamer structure, IgM has up to ten antigen binding sites and is therefore particularly effective in binding microorganisms, causing them to clump and through complement binding to be opsonized. The isoagglutinins of blood groups Α and B belong to this class, as do antibodies against the bacterial body of typhoid and para­typhoid bacilli.

IgE (yE) is a gamma globulin produced by cells of the lining of the respiratory and inte­stinal tract. IgE is cytophile and binds via IgE­receptors to the surface of Mast cells and ba­sophilic leukocytes and to a small extend also to other cell types. Degranulatien of these cells is thereby induced in the context of a Type I allergic reaction (asthma and hay fever); about 50% of patients with allergic diseases (atopic patients) have increased IgE levels (in trace amounts in normal persons). IgE may have a role in the defence against intestinal parasites as roundworms and tapeworms. IgE does not bind complement.. .

– IgD (γD) is a protein that is present in nor­mal human serum in very small amount. It is unable to fix complement and its function is not known. It may have a regulatory role on the surface of B-cells as an antigen-trapping determinant.

Each immunoglobulin light chain is the product of at least 3 separate structural ge­nes: a variable region VL gene, a joining region Ji gene and a constant region CL gene. Each heavy chain is the product of at least 4 diffe­rent genes: a variable region VH gene, a diver­sity region D gene, a joining region JH gene and a constant CH region gene. The molecular mechanisms responsible for the generation of the single immunoglobulin chains from multi­ple structural genes include gene rearrange­ment and class switching.

Immunοglοbelins belong to a superfamily which includes receptors, such as interleukin-1 receptor, interleukin-6 receptor, the IgE rece­ptors (FceRl) and the lgG receptors (FcγR). The IgE receptors FceRII belong to the lectin super-family.

Histocompatibility or tissue antigens are those present on all cell types except erythro­cytes and trophoblasts; they stimulate an im­mune response (both antibody ρrόduction and lymphocyte sensitisation) whenever a person receives nucleated cells with antigens different from those of his own cells (except of identical twins). These antigens are controlled by genes; the group of these genes on chromosome 6 and their encoded proteins is the Major Histo­compatibility Complex (MHC) (Major, because it controls for strong transplantation antigens). The HLA system (human leukocyte-A system) is the most important system of tissue anti­gens. The ΗLΑ antigens are glycoprotein com­ponents on cell membranes, whose structure is very similar to that of immunoglobulins, with a heavy and a light polypeptide chain. There are two classes of ΗLΑ antigens sub-serving different functions, the class I and class II. The formation of class I antigens is genetically regulated-controlled by genes at three loci on chromosome 6 designated ΗLΑ-Α, ΗLA-B and HLA-C. These antigens are identi­fiable of the membranes of all nucleated cells of the body, excepting erythrocytes. They ap­pear to be especially produced together with proteins which are newly synthesized by cells. This is the case for cells infected by viruses, since these cells must produce viral antigens. The antigens of class II ΗLΑ are also referred to as la-antigens from “Immune response as­sociated”. Their formation is controlled from the gene region D of the ΗLΑ complex on chromosome 6. These antigens are only pre­sent in the membrane of B-lymphocytes and antigen-presenting cells (i.e. macrophages, mo­nocytes and dendritic cells); where there is inflammation, T-lymphocytes also exhibit class II antigens (not normally).

T-cells must possess receptors to react spe­cifically to antigens. They therefore recognize antigens, such as virus, antigens, only when attached to a cell membrane, and only in association with one of endogenous Class I or Class II molecules. Therefore, the T-cell rece­ptor must comprise an antigen-specific part and a part recognizing an ΗLΑ molecule. The cytotoxic T-cells recognize antigens on the membrane of cells which have Class I mole­cules. They thus form the principal compo­nents in the defence against virus infected cells. T-helper cells recognize antigens on tho­se cells which possess Class II molecules. These are largely macrophages and B-lymphocytes. The macrophages present individual antigens on their membranes to the helper cells. T-cells have simultaneously to recognize both foreign antigen as well as the self anti­gen (ΗLA Class I or Class II). This mechanism is known as ΗLA restriction.

1. Plessas, S.T., Plessas, C.T.: Non-specific defense mecha­nisms. Klin. Farmakol. Farmakokinet. Ell. Ekd. 9:199 (1991)
2. Plessas, S.T., Plessas, C.T.: Specific defense mecha­nisms. Klin. Farmakol. Farmakokinet. Ell. Ekd. 10: 5 (1992)
3. I.M. Roitt (ed.): Essential Immunology. 7th ed., Blackwell, London,1991
4. D. Male, B. Champion, A. Cooke, Μ. Owen (eds): Ad­vanced Immunology. 2nd ed., J.B. Lippincott, London, 1991.
5. Bedzyk, W.D., Herron, J.Ν., Edmundson, A.B., Voss, E.W.: Active site structure and antigen binding proper­ties of idiotypically cross-reactive anti-fluorescein mono­clonal antibodies. J. Biol. Chem. 165:133 (1990)