Эффект крючка

Иллюстрация эффекта крючка адаптирована из Schiettecatte et al.

Эффект крючка относится к феномену прозоны, также известному как избыток антител , или феномену постзоны, также известному как избыток антигена. Это иммунологический феномен, при котором эффективность антителами образования иммунных комплексов может снижаться, когда концентрации антитела или антигена очень высоки. Образование иммунных комплексов перестает увеличиваться при более высоких концентрациях, а затем снижается при чрезвычайно высоких концентрациях, образуя форму крючка на графике измерений . Важное практическое значение этого явления заключается в том, что оно является своего рода помехой, которая мешает некоторым иммуноанализам и нефелометрическим анализам , что приводит к ложноотрицательным результатам или неточно заниженным результатам. Другие распространенные формы интерференции включают интерференцию антител, перекрестную реактивность и интерференцию сигналов. Это явление вызвано очень высокими концентрациями определенного аналита или антитела и наиболее распространено в одноэтапных (сэндвич- анализах ) .

Механизм и значение in vitro

Прозона – избыток антител

Иллюстрация влияния избытка антигена и блокирующих антител на иммунологические анализы.

При тесте агглютинации человека сыворотка (содержащая антитела ) добавляется в пробирку , содержащую определенный антиген . Если антитела взаимодействуют с антигеном с образованием иммунных комплексов , называемых агглютинацией, то тест интерпретируется как положительный. Однако если присутствует слишком много антител, которые могут связываться с антигеном, тогда антигенные сайты покрываются антителами, и лишь немногие антитела, направленные против патогена, или совсем отсутствуют, способны связывать более чем одну антигенную частицу. Поскольку антитела не образуют мостиков между антигенами, агглютинации не происходит. Поскольку агглютинации не происходит, тест интерпретируется как отрицательный. В этом случае результат ложноотрицательный. Область относительно высоких концентраций антител, в пределах которой реакции не происходит, называется прозоной .

Постзона – избыток антигенов

Эффект также может возникать из-за избытка антигена, когда как захватывающие, так и детектирующие антитела насыщаются высокой концентрацией аналита. В этом случае захватывающее антитело, антиген и детектирующее антитело не могут образовать сэндвич. В этом случае свободный антиген конкурирует с захваченным антигеном за связывание детектируемого антитела. Последовательное добавление антигена и антитела в сочетании с строгой промывкой может предотвратить этот эффект, равно как и увеличение относительной концентрации антитела к антигену, тем самым опосредуя эффект.

Простая иллюстрация эффектов избытка антигена и кривой реакции на дозу.

Примеры включают высокие уровни антител к сифилису у пациентов с ВИЧ или высокие уровни криптококкового антигена, приводящие к ложноотрицательным результатам тестов в неразведенных образцах. Это явление также наблюдается при серологических исследованиях на бруцеллез. Это можно наблюдать в реакциях осаждения. Антитело, которое не реагирует, известно как блокирующее антитело и предотвращает связывание осаждающегося антитела с антигенами. Таким образом, правильная реакция осаждения не происходит. Однако когда сыворотка разбавляется, блокирующее антитело также разводится, и его концентрация снижается настолько, чтобы произошла правильная реакция преципитации.

Наблюдения in vivo

Льюис Томас описал в своих мемуарах физиологический эксперимент 1941 года, в котором он наблюдал эффект прозоны in vivo : иммунитет кроликов к менингококку , который был устойчивым, неожиданно снижался, когда иммунизация использовалась для индукции повышенного гуморального ответа. Другими словами, получение организмом кроликов большего количества антител против этой бактерии имело контрпродуктивный эффект в виде снижения их иммунитета к ней. С точки зрения слишком упрощенного представления об отношениях антитело/антиген это кажется парадоксальным , хотя это явно логично с точки зрения, должным образом обоснованной современной молекулярной биологией. Томас был заинтересован в дальнейшем продолжении этих физиологических исследований и оставался таковым в течение десятилетий после этого, но его карьера увела его в других направлениях, и ко времени написания его мемуаров он не знал, что кто-то занимался этим. Один из видов значимости, которую он предположил для этой концепции блокирующих антител in vivo , заключался в том, что они являются движущей силой восприимчивости человека к определенным инфекционным заболеваниям. В последующие десятилетия было также обнаружено, что эта концепция имеет клиническую значимость в иммунотерапии аллергенов , где блокирующие антитела могут мешать другим антителам, участвующим в гиперчувствительности, и, таким образом, улучшать лечение аллергии.

См. также

• Блокирующее антитело