Білкові молекули мають складну структуру і складаються з амінокислот. Останні є матеріалом для побудови білків, через що будь-який живий організм потребує постійного їх поповненні. Основним джерелом амінокислот є будь харчової протеїн, який повинен потрапити в травну систему організму і розщепиться до елементарних компонентів. При цьому харчові білки, що потрапили в кров людини, є імуногенними речовинами, чия присутність всередині судин неприпустимо. Будь-який чужорідний білок, який безпосередньо контактує з внутрішнім середовищем організму, завдає останнім шкоди і виступає в якості антигену.

Характеристика харчових білків

У разі звичайного харчового поведінки, яке виключає канібалізм, травну систему людини надходять переважно ті речовини, які в нормі в тілі відсутні. Це означає, що всі харчові білки, що потрапили в кров людини, є чужорідними. Тому перед їх засвоєнням вони повинні бути розщеплені до елементарних складових — амінокислот. Ця необхідність пояснюється тим, що будь-білок має деякі властивості, наявність яких пояснюється специфічної хімічної і просторовою структурою. Частина з них є ферментами, а деякі — це отрути. Будь-який білок зберігає свої властивості, поки має колишню просторову структуру. І найбільш надійним і енергетично правильним способом його засвоєння є якраз повне розщеплення, яке складається з стадії денатурації і поступового розриву пептидних зв'язків. Без розщеплення всі харчові білки, що потрапили в кров людини, є антигенами. Більш того, внутрішньовенне введення харчових протеїнів загрожує швидкою смертю людини, тоді як введення амінокислот або дипептидов в кров може бути використано спортсменами або виснаженими пацієнтами з білковим голодуванням без шкоди для організму.

Контакт чужорідних білків з імунною системою

При вивченні імунології і мікробіології в якості тесту, покликаного з'ясувати рівень володіння матеріалом, учнем можуть задаватися провокаційні питання. Наприклад, питання такого характеру: харчові білки, що потрапили в кров людини, є ніж? Якщо це комп'ютерне тестування, то можуть бути запропоновані наступні варіанти відповідей: антитілом, ферментом, антигеном, гормоном. Єдино правильним варіантом є антиген, так як будь-який чужорідний білок у внутрішньому середовищі організму атакується імунною системою і сприймається як ксенобиотик або отрута. Він також не може бути вітаміном.

Причини виникнення імунної реакції

Організм здатний використовувати для своїх потреб лише ті білки, первинна структура яких закодована в його геномі. Це означає, що навіть попадання в кров ферменту, в нормі наявного у людини, викличе реакцію імунної системи. Відбудеться це через неприпустимість знаходження певних речовин у деяких біологічних середовищах. Наприклад, внутрішньоклітинні ферменти, які в нормі присутні в мітохондріях або в ядрі, при попаданні в кров є чужорідними. А тому сприймаються імунною системою як антигени та усуваються макрофагальной системою.
Винятком є лише ті білки, які повністю відповідають за структурою деяких ферментів або гормонів. Наприклад, штучно синтезований інсулін при введенні в кров не викликає імунної реакції. Відбувається це із-за того, що він має таку ж структуру ланцюжка і електричний заряд, як і у природного інсуліну людини. Однак інсулін — це не харчовий білок. Потрапивши в кров людини, він є гормоном. Але всі інші харчові білки при внутрішньовенному введенні надають значної шкоди. Для успішного засвоєння харчові білки повинні бути розщеплені в травній системі. Тоді у кров вони зможуть потрапити вже у вигляді амінокислот, втративши свою структуру. У такій формі вони можуть використовуватися клітинами для біосинтезу своїх неиммуногенних білків, які будуть виконувати функції гормонів, медіаторів або ферментів всередині клітини або в крові. Вислів про те, що харчові білки, що потрапили в кров людини, є ферментами, антитілами або гормонами, помилкове. Вони залишаються тільки антигенами, і нічим іншим бути не можуть.

Чому чужорідні білки не є антитілами

Щоб остаточно розібратися, чому чужорідний білок не може бути антитілом, потрібно грамотно розуміти хід імунних процесів. Антитіло — це складний глобуліновий протеїн, який синтезується плазмоцитами імунної системи людини. А антиген — це молекула, яка викликає реакцію імунної системи. Всі харчові білки, що потрапили в кров людини, є антигенами. При первинному контакті вони поглинаються макрофагом, який розпізнає структуру протеїну і трансформується в антигенпрезентирующую клітку. На підставі інформації, отриманої після лізису антигену, синтезуються імуноглобуліни. Останні і є антитілами.

Синтез антитіл

Антитіло — це білкова молекула, синтезована в організмі людини з метою усунення специфічного антигену. Воно синтезується у відповідь на появу антитіла у внутрішньому середовищі організму. Механізм їх взаємодії можна виразити так: антитіло, у разі контакту з антигеном, дозволяє макрофагу почати масове знищення чужорідного білка, минаючи стадію презентації антигену на своїй мембрані. Синтез антитіл — це спосіб переходу від клітинного імунітету до гуморальній, а всі харчові білки, що потрапили в кров людини, є антигенами, які необхідно усунути.

Результат введення харчового білка в кров

Гіпотетичний результат внутрішньовенного введення чужорідного білка складно прогнозувати, так як він залежить від конкретного протеїну та його дози. У мінімальних дозах розвинеться імунна реакція, а протеїн буде поглинений макрофагами, які нададуть антигени плазмоцитам. Останні приблизно через 2 тижні синтезують антитіла. У разі повторного введення білка в кров відбудеться реакція не клітинного, а гуморального імунітету. При цьому харчові білки, що потрапили в кров людини, не є антитілами.

Введення білків у великій кількості

У великій кількості харчові протеїни, введені безпосередньо в кров, приведуть до смерті за рахунок наростання ниркової недостатності або емболії легеневої артерії. Останній варіант можливий при введенні білка у складі олійних розчинів або у вигляді твердих частинок. Проте конкретних експериментів, покликаних підтвердити такі гіпотези, не проводилися з етичних міркувань. Очевидно, що організм не може засвоювати білки з крові, а використовує для своїх потреб лише компоненти, з яких вони складалися. Тоді слід відповісти на питання: у випадку прямого внутрішньовенного введення, харчові білки, що потрапили в кров людини, є антитілами, антигенами, ферментами або вітамінами? Відповідь - антигенами. Деяка їх частина без розщеплення і зовсім є отрутою. Потрапляючи безпосередньо в кров, вони не знешкоджуються печінкою, а тому здатні вбити людину.