Иммуноглобулины Y

Иммуноглобули́ны Y (IgY) — класс антител, имеющийся у птиц, рептилий и амфибий. IgY накапливаются в большом количестве в желтке яиц, куда транспортируются из плазмы крови. Молекула IgY состоит из двух тяжёлых и двух лёгких цепей[1]. В ранних источниках IgY ошибочно именуют IgG из-за структурного и функционального сходства с иммуноглобулинами G млекопитающих. Однако между IgY и IgG всё же имеются существенные структурные и функциональные различия[2], а антитела, направленные против IgG (анти-IgG), не действуют на IgY[3].

Наличие нейтрализующих антител в куриных яйцах впервые было показано Клемперером в 1983 году, а в 1992 году яйца стали использовать как источники поликлональных антител вместо крови млекопитающих. С 1996 года IgY активно используются в диагностических и терапевтических целях[1].

Структура и функции

Структурно IgY близки к IgG млекопитающих. Молекула IgY состоит из двух тяжёлых и двух лёгких цепей, имеющих константные и вариабельные домены. Масса тяжёлой цепи IgY составляет 70 кДа против 50 кДа у тяжёлой цепи IgG млекопитающих, но лёгкие цепи антител обоих классов имеют массу 21 кДа. В состав лёгкой цепи входит один вариабельный и один константный домен, а тяжёлая цепь включает один вариабельный домен и четыре константных домена, обозначаемых CH1, CH2, CH3 и CH4 (у IgG млекопитающих имеется только три константных домена CH1, CH2, CH3). Из-за отсутствия шарнирного участка молекула IgY обладает меньшей гибкостью, чем молекула IgG[1]. У уток образуется «обрезанная форма» IgY с укороченным Fc-участком[4][5]. Несмотря на то, что молекула IgY имеет типичные для антител участки V, D и J, V(D)J-рекомбинация играет малую роль в создании их разнообразия, поскольку перестройки затрагивают лишь один локус. Основным механизмом генерации разнообразия IgY является генная гиперконверсия — процесс, при котором после V(D)J-перестройки в функциональный ген вставляется гомологичная последовательность из псевдогена[6].

Молекула IgY сохраняет свою структуру при значениях pH от 4,0 до 9,0 и теряет активность при pH ниже 3,5, однако более чувствительна к кислотной денатурации, чем IgG кролика, которые сохраняют свою активность при pH от 3,0 до 4,0. IgY стабильна при температурах до 40 °C и короткое время сохраняет свою структуру при 60 °C, благодаря чему может выдерживать пастеризацию. Изоэлектрическая точка IgY лежит в пределах от 5,7 до 7,6[1].

IgY активно транспортируется из крови в стерильный яичный желток, в котором откладывается в большом количестве. На момент откладывания яйца у птиц в желтке присутствует 200 мг IgY[1]. В отличие от IgG, IgY не связываются с компонентами системы комплемента, ревматоидным фактором, Fc-рецепторами, белками A и G[6].

Применение

IgY нашли широкое применение в медицине как альтернатива IgG, выделяемым из крови млекопитающих, благодаря неинвазивности и лёгкости их выделения, а также большому количеству антител, которое откладывается в яйцах. IgY применяются в иммунодиагностике, иммунотерапии, для нейтрализации токсинов ядовитых животных, а также бактерий[6]. Кроме того, IgY нашли применение в пищевой промышленности как пищевая добавка и консервант[7][8].

Антибактериальные свойства IgY уже были проверены на таких бактериях (в том числе обладающих резистентностью к большинству антибиотиков), как продуцирующие энтеротоксины Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Clostridium difficile, Helicobacter pylori, Acinetobacter baumannii, Prevotella intermedia, Fusobacterium nucleatum и Streptococcus mutans. IgY также обладают противовирусной активностью, что было показано для некоторых ротавирусов, птичьего гриппа H5N1 и многих других вирусов. Противогрибковая активность IgY была продемонстрирована на патогенных дрожжах Candida albicans и Candida glabrata. IgY обладают и антипаразитарной активностью, поскольку действуют на Trypanosoma evansi и Trypanosoma cruzi. Была показана противоопухолевая активность IgY, а также потенциальная возможность их применения против ожирения, так как IgY блокируют панкреатическую липазу и препятствуют усвоению жирной пищи. IgY могут быть использованы для профилактии целиакии и препятствования усвоению ядовитых веществ[6].

IgY нашли широкое применение в медицинской диагностике. Они показали свою эффективность при диагностике различных вирусных и бактериальных заболеваний, а также опухолей благодаря способности взаимодействовать с онкомаркерами. IgY могут быть использованы в гематологических тестах, а также для идентификации определённых ферментов и других соединений[6].

Примечания
  1. Lanzarini N. M., Bentes G. A., Volotão E. M., Pinto M. A. Use of chicken immunoglobulin Y in general virology. (англ.) // Journal Of Immunoassay & Immunochemistry. — 2018. — Vol. 39, no. 3. — P. 235—248. — doi:10.1080/15321819.2018.1500375. — PMID 30044696.
  2. Larsson A., Bålöw R. M., Lindahl T. L., Forsberg P. O. Chicken antibodies: taking advantage of evolution--a review. (англ.) // Poultry Science. — 1993. — October (vol. 72, no. 10). — P. 1807—1812. — doi:10.3382/ps.0721807. — PMID 8415358.
  3. Structure, Function and Physicochemical Properties of IgY.
  4. Davison, T. Fred; Bernd Kaspers; Karel Antoni Schat. Avian Immunology (англ.). — Academic Press, 2008. — P. 418. — ISBN 978-0-12-370634-8.
  5. Lundqvist M. L., Middleton D. L., Radford C., Warr G. W., Magor K. E. Immunoglobulins of the non-galliform birds: antibody expression and repertoire in the duck. (англ.) // Developmental And Comparative Immunology. — 2006. — Vol. 30, no. 1-2. — P. 93—100. — doi:10.1016/j.dci.2005.06.019. — PMID 16150486.
  6. Pereira E.P.V., van Tilburg M. F., Florean E.O.P.T., Guedes M.I.F. Egg yolk antibodies (IgY) and their applications in human and veterinary health: A review. (англ.) // International Immunopharmacology. — 2019. — August (vol. 73). — P. 293—303. — doi:10.1016/j.intimp.2019.05.015. — PMID 31128529.
  7. Suzuki H., Nomura S., Masaoka T., Goshima H., Kamata N., Kodama Y., Ishii H., Kitajima M., Nomoto K., Hibi T. Effect of dietary anti-Helicobacter pylori-urease immunoglobulin Y on Helicobacter pylori infection. (англ.) // Alimentary Pharmacology & Therapeutics. — 2004. — July (vol. 20 Suppl 1). — P. 185—192. — doi:10.1111/j.1365-2036.2004.02027.x. — PMID 15298626.
  8. Horie K., Horie N., Abdou A. M., Yang J. O., Yun S. S., Chun H. N., Park C. K., Kim M., Hatta H. Suppressive effect of functional drinking yogurt containing specific egg yolk immunoglobulin on Helicobacter pylori in humans. (англ.) // Journal Of Dairy Science. — 2004. — December (vol. 87, no. 12). — P. 4073—4079. — doi:10.3168/jds.S0022-0302(04)73549-3. — PMID 15545368.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.