В-клетки вырабатывают антитела пяти основных классов: IgM, IgD, IgG, IgA и IgE. Существуют также четыре подкласса IgG и два подкласса IgA. Каждая окончательно дифференцированная плазматическая клетка происходит из специфической В-клетки и продуцирует антитела лишь одного класса или подкласса.
В-клетки переключаются на синтез иммуноглобулинов другого класса за счет рекомбинации генов тяжелых цепей.
Первые появляющиеся в процессе развития В-клетки несут в качестве антигенного рецептора IgM. Затем начинается экспрессия и других классов иммуноглобулинов. То, что клетки, несущие на поверхности не IgM, а иммуноглобулины других классов, являются потомками lgM-несущих клеток, доказано в опытах на цыплятах и мышах: после введения антител анти-м животные теряли способность вырабатывать антитела, принадлежащие к любому классу иммуноглобулинов. За образование классов и подклассов антител ответственны гены константной области, кодирующие различные тяжелые цепи. Эти гены группируются на З'-конце локуса тяжелых цепей иммуноглобулинов и у человека расположены в определенной последовательности в 14 хромосоме. Переключение В-клеток с продукции IgM на синтез иммуноглобулинов других классов или подклассов происходит в результате рекомбинации повторяющихся З'-участков переключения и делеции промежуточных Сн-генов. Некоторые В-клетки экспрессируют на поверхности изотипы IgM и IgD; это обеспечивается дифференциальным сплайсингом длинных ядерных РНК-транскриптов Сн-генов.
Переключение изотипа происходит в процессе созревания и пролиферации В-клеток.
Переключение изотипа происходит главным образом в процессе пролиферации В-клеток. однако может иметь место и во время ранней клональной экспансии и созревания В-клеток, еще до их встречи с экзогенным антигеном. Об этом свидетельствует тот факт, что некоторые потомки незрелых В-клеток синтезируют антитела, принадлежащие к другим классам иммуноглобулинов, в том числе IgG и IgA. Дальнейшая дифференцировка В-клеток приводит к синтезу поверхностных IgD - класса антител, присутствующего почти исключительно на мембране В-клеток. Разные классы slg на одной и той же В-клетке обладают одинаковой антигенной специфичностью, т.е. представляют одну и ту же V-область генов хотя позднее, уже после переключения, в результате соматических мутаций может формироваться и дополнительное разнообразие slg в пределах одного и того же клона. Данные о том, что переключение класса иммуноглобулинов возможно и без воздействия антигена, были получены в опытах на позвоночных, развивающихся в гнотоб и отеческой среде, т.е. в условиях, резко ограничивающих возможность попадания в организм экзогенных антигенов.
На экспрессию изотипов может влиять тип антигена.
Некоторые антигены индуцируют выработку антител преимущественно определенного изотипа. Например, углеводы бактериальной клеточной стенки вызывают у мыши независимый от Т-клеток иммунный ответ - продукцию антител главным образом lgG3-n30Tnna, тогда как в ответ на вирусную инфекцию чаще образуются антитела lgG2a-H30Tnna. У человека среди антиполисахаридных антител преобладают антитела IgG2-H30-типа. В основе такой избирательности образования изотипов могут лежать два механизма:
• спонтанное переключение класса иммуноглобулинов до селекции клонов В-клеток и
• переключение, индуцированное de novo в результате взаимодействия с цитокинами - продуктами вспомогательныых клеток - и с Т-клетками.
В настоящее время участие Т-клеток и их цитокинов в переключении изотипа de novo не вызывает сомнений. У мыши Т-клетки стимулируют продукцию IgA в слизистых оболочках. Цитокин ИЛ-4 переключает поликлонально активированные В-клетки на преимущественный синтез изотипа IgGl, одновременно подавляя экспрессию других изотипов. В аналогичной системе ИЛ-5 индуцирует 5-10-кратное возрастание продукции IgA, не влияя на выработку других изотипов, а ИФу усиливает выработку IgG2a, но подавляет продукцию всех других изотипов Ig. Примечательно, что цитокины ИЛ-4 и ИФу, реципрокно регулирующие экспрессию изотипов антител, продуцируются разными субпопуляциями Т-хел-перов. У мыши Txl-клетки выделяют ИФу, аТх2-клетки - ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-10. Недавно аналогичные субпопуляции были обнаружены и у человека, причем, как установлено, у лиц, страдающих атопией, продуцируемый Т-клетка-ми ИЛ-4 стимулирует гиперпродукцию IgE.