Перекрестная реактивность

Обзор

Способность одного антитела распознавать несколько структурно сходных эпитопов является важной стратегией иммунной защиты, которая позволяет хозяину эффективно защищаться от многих потенциально опасных патогенов. Однако перекрестная реактивность также вызывает симптомы аллергии на родственные аллергены. Понимание принципов перекрестной реактивности становится все более важным, поскольку антитела активно разрабатываются в качестве терапевтических средств для лечения различных заболеваний, включая рак.

Структурно похожие эпитопы могут быть обнаружены на разных антигенах

Антитела могут инициировать иммунный ответ путем связывания со специфическими структурами на поверхности патогенов или других чужеродных элементов. По определению все, что связывается с антителом и впоследствии вызывает иммунный ответ, называется антигеном. Часто антигенами являются белки на поверхности вирусов, бактерий, грибов и простейших захватчиков. Специфическая последовательность аминокислот, распознаваемая антителом, называется эпитопом. Большинство эпитопов имеют длину всего 5-6 аминокислот. Таким образом, один антиген может представлять несколько различных эпитопов. Перекрестная реактивность возникает, когда два разных эпитопа сходны по структуре и, следовательно, распознаются одним и тем же антителом.

Перекрестная реактивность способствует укреплению иммунитета против родственных штаммов патогенов

Основным преимуществом перекрестной реактивности антител является то, что они обеспечивают перекрестный защитный иммунитет против родственных патогенов. Когда циркулирующее антитело распознает вирусный или бактериальный патоген, с которым оно встречалось ранее, оно вызывает быстрый иммунный ответ и нацеливается на патоген для уничтожения. Этот процесс называется иммунологической памятью. Перекрестная реактивность позволяет одному и тому же антителу распознавать и вызывать такой же устойчивый иммунный ответ на тесно связанный, но ранее не встречавшийся антиген. Таким образом, менее специфичные антитела обеспечивают иммунитет широкого спектра, несмотря на антигенные вариации патогенов.

Перекрестная реактивность может увеличить количество аллергенов

Аллергия возникает, когда антитела распознают антигены из доброкачественных источников (например, продукты питания, растения, животные) как вторгающиеся патогены и ненадлежащим образом вызывают иммунный ответ против них. В случае аллергии антиген называется аллергеном. К сожалению, перекрестная реактивность антител может увеличить количество аллергенов, на которые реагирует человек, страдающий аллергией. В то время как первоначальная аллергическая реакция была вызвана против конкретного аллергена (например, грецкого ореха), перекрестная реактивность позволяет иммунной системе действовать против дополнительных, структурно подобных аллергенов (например, пекан). Эти аллергены могут быть похожими по природе, например, креветки и омары, или не связанными друг с другом, например, банан и латекс. Тем не менее, они представляют собой структурно похожие эпитопы и, следовательно, вызывают иммунный ответ, опосредованный одним и тем же антителом.

Вакцинация перекрестно-реактивным антителом может обуздать несколько смертельных форм Эболы

Эбола – часто смертельное заболевание, вызываемое вирусом Эбола. Четыре из шести видов Эбола патогенны для человека. Вирус легко распространяется через биологические жидкости и вызывает местные вспышки. Только в последние годы исследователи разработали вакцину против заирского штамма вируса Эбола. Вакцина успешно защитила медицинских работников во время острой вспышки лихорадки Эбола в Демократической Республике Конго в 2018 году. Вакцина должна пройти дополнительное тестирование, чтобы продемонстрировать ее безопасность, но она является обнадеживающим кандидатом для предотвращения заболевания, вызываемого заирским штаммом вируса Эбола.

Тем временем исследователи продолжают выявлять антитела, обеспечивающие широкий иммунитет против вируса Эбола. С этой целью ученые взяли образцы и охарактеризовали человеческие антитела у выживших во время вспышки Эболы. Они идентифицировали два антитела, которые перекрестно реагируют против нескольких видов вируса Эбола. Это открытие может привести к разработке широкомасштабной вакцины против вируса Эбола.