Введение
Иммунологический феномен, возникающий при высоких уровнях антигена или антитела. Эффект "крючка" относится к феномену прозоны, также известному как избыток антител, или феномену постзоны, также известному как избыток антигена. Это иммунологический феномен, при котором способность антител образовывать иммунные комплексы может снижаться при очень высоких концентрациях антител или антигена. Образование иммунных комплексов перестает увеличиваться с ростом концентраций и затем уменьшается при экстремально высоких концентрациях, формируя на графике измерений форму крючка. Важное практическое значение этого феномена заключается в том, что он является видом помех, затрудняющим проведение некоторых иммуноанализов и нефелометрических исследований, приводя к ложноотрицательным или неточно заниженным результатам. Другие распространенные виды помех включают интерференцию антител, перекрестную реактивность и интерференцию сигнала. Феномен вызван очень высокими концентрациями конкретного аналита или антитела и наиболее часто встречается в одностадийных (сэндвич-) иммуноанализах.
The hook effect refers to the prozone phenomenon, also known as antibody excess or the Postzone phenomenon, also known as antigen excess. It is an immunologic phenomenon whereby the effectiveness of antibodies to form immune complexes can be impaired when concentrations of an antibody or an antigen are very high. The formation of immune complexes stops increasing with greater concentrations and then decreases at extremely high concentrations, producing a hook shape on a graph of measurements. An important practical relevance of the phenomenon is as a type of interference that plagues certain immunoassays and nephelometric assays, resulting in false negatives or inaccurately low results. Other common forms of interference include antibody interference, cross reactivity and signal interference. The phenomenon is caused by very high concentrations of a particular analyte or antibody and is most prevalent in one step (sandwich) immunoassays.
Прозон - избыток антител
В агглютинационном тесте сыворотка человека (содержащая антитела) добавляется в пробирку, содержащую определенный антиген. Если антитела взаимодействуют с антигеном, образуя иммунные комплексы, называемые агглютинацией, то тест интерпретируется как положительный. Однако, если присутствует слишком большое количество антител, способных связываться с антигеном, антигенные детерминанты покрываются антителами, и лишь немногие или вообще никакие антитела, направленные против возбудителя, не могут связать более одной антигенной частицы. Поскольку антитела не образуют перекрестные связи между антигенами, агглютинация не происходит. Вследствие отсутствия агглютинации тест интерпретируется как отрицательный. В этом случае результат является ложноотрицательным. Диапазон относительно высоких концентраций антител, при которых реакция не происходит, называется прозоной.
Постзона - избыток антигенов
Эффект может также возникать из-за избытка антигена, когда как антитела захвата, так и антитела обнаружения насыщаются высокой концентрацией аналита. В этом случае антитело захвата, антиген и антитело обнаружения не могут сформировать иммунный комплекс ("сэндвич"). В этом случае свободный антиген конкурирует с антигеном, уже связанным с антителом захвата, за связывание с антителом обнаружения. Последовательное добавление антигена и антитела, в сочетании со строгим промыванием, может предотвратить этот эффект, как и увеличение относительной концентрации антител по отношению к антигену, тем самым нейтрализуя его. Примерами могут служить высокие уровни антител к сифилису у пациентов с ВИЧ или высокие уровни криптококкового антигена, приводящие к ложноотрицательным результатам в неразбавленных образцах. Это явление также наблюдается в серологических тестах на бруцеллез. Оно может проявляться в реакциях осаждения. Антитело, которое не вступает в реакцию, известно как блокирующее антитело и препятствует связыванию осаждающего антитела с антигенами. Таким образом, нормальная реакция осаждения не происходит. Однако, при разбавлении сыворотки, концентрация блокирующего антитела также снижается, что позволяет нормальной реакции осаждения произойти.
Наблюдения in vivo
Льюис Томас описал в своих мемуарах физиологический эксперимент 1941 года, в котором он наблюдал эффект прозоны in vivo: сильный иммунитет кроликов к менингококку неожиданно снижался при использовании иммунизации для индуцирования повышенного антительного ответа. Иными словами, попытки заставить организм кроликов вырабатывать больше антител против этой бактерии приводили к контрпродуктивному эффекту – снижению их иммунитета к ней. С точки зрения упрощенного понимания взаимосвязи антител и антигенов, это кажется парадоксальным, однако, с позиций современной молекулярной биологии, это вполне логично. Томас проявлял интерес к дальнейшему изучению этого физиологического явления и сохранял его на протяжении десятилетий, но его карьера сложилась иначе, и он не знал, чтобы кто-либо продолжил эти исследования к моменту написания мемуаров.