Imunoglobulinai (antikūnai)

Imunoglobulinai (antikūnai) yra svarbiausi specifinio imuninio atsako baltymai, jų užduotis yra apsaugoti organizmą nuo grėsmių, be kita ko. nuo mikroorganizmų. Antikūnų trūkumas ar perteklius gali būti įvairių patologijų požymis, todėl jų nustatymas kraujyje yra svarbus daugelio ligų diagnozavimo elementas. Be to, biomedicinos mokslų pažanga leido sintetinius antikūnus naudoti gydant tam tikras ligas.

Turinys

1. Imunoglobulinai (antikūnai) - tipai ir struktūra
2. Imunoglobulinai (antikūnai) - vaidmuo organizme
3. Imunoglobulinai (antikūnai) - imuninė atmintis
4. Imunoglobulinai (antikūnai) - antigeninis antikūnų kintamumas
5. Imunoglobulinai (antikūnai) - vakcinos
6. Imunoglobulinai (antikūnai) - serologinis konfliktas
7. Imunoglobulinai (antikūnai) - tyrimas
8. Imunoglobulinai (antikūnai) - normos
9. Imunoglobulinai (antikūnai) - rezultatai ir jų aiškinimas
10. Imunoglobulinai (antikūnai) - ką reiškia padidėjęs antikūnų kiekis?
11. Imunoglobulinai (antikūnai) - ką reiškia sumažėjęs antikūnų kiekis?
12. Imunoglobulinai (antikūnai) - taikymas laboratorinėje diagnostikoje
13. Imunoglobulinai (antikūnai) - naudoti terapijoje

Imunoglobulinai, dar vadinami antikūnais arba gammaglobulinais, yra imuniniai baltymai, kuriuos gamina imuninės sistemos ląstelės - plazmos ląstelės, kurios yra B limfocitų rūšis.

Antikūnų yra visų stuburinių gyvūnų skysčiuose ir jie gaminami kontaktuojant su cheminėmis molekulėmis (antigenais), tokiomis kaip bakterijos, virusai, o kai kuriais atvejais netgi kontaktuojant su savo audiniais (vadinamaisiais autoantigenais).

Antikūnai yra humoralinio imuninio atsako dalis ir veikia labai specifiškai, nes jie visada nukreipti prieš konkretų antigeną.

Pavadinimas „humoralinis“ kilęs iš humoro teorijos, paplitusios senovėje medicinoje ir prielaidos, kad žmogaus kūne yra kūno skysčių (humoro). Nors ši teorija jau seniai paneigta, kai kurios jos formuluotės vis dar naudojamos medicinos terminologijoje.

Humoralinį imuninį atsaką sudaro B limfocitai (įskaitant plazmos ląsteles) ir jų gaminami antikūnai. Humoralinė išraiška reiškia faktą, kad ją apimantys imuninės sistemos elementai yra kūno skysčiuose (humoruose), pavyzdžiui, limfoje ar plazmoje.

Imunoglobulinai (antikūnai) - tipai ir struktūra

Antikūnai yra Y formos ir susideda iš dviejų baltymų grandinių porų - lengvųjų ir sunkiųjų, kurias jungia disulfidiniai ryšiai. Remiantis sunkiųjų grandinių struktūros skirtumais, išskiriamos kelios antikūnų klasės (tipai):

• imunoglobulino A tipas (IgA) - (alfa sunkioji grandinė) yra antikūnas, kuris daugiausia išsiskiria per gleivines, pvz., žarnas, kvėpavimo takus ir sekreciją, pvz., seiles, užtikrinantis vietinį humoralinį imunitetą.
• D tipo imunoglobulinas (IgD) - (sunkiosios grandinės delta) yra mažiausiai žinomas antikūnas ir sudaro iki 1 proc. visų antikūnų kraujyje
• imunoglobulino E tipo (IgE) - (sunkioji epsilono grandinė) yra tik 0,002 proc. visų antikūnų kraujyje ir turi unikalią savybę suaktyvinti putliųjų ląstelių ir bazofilų, be kita ko, juos išskiriantį. histaminas
• G tipo imunoglobulinų (IgG) - (gama sunkioji grandinė) yra daugiausiai (80% visų antikūnų) ir patvariausi antikūnai organizme, nes jie gali likti kraujyje net kelias dešimtis metų po kontakto su antigenu
• M tipo imunoglobulinai (IgM) - (sunkioji grandinė) pirmiausia gaminasi imuninio atsako eigoje, yra mažiau patvarūs ir palaipsniui keičiami IgG antikūnais.

Dauguma antikūnų (IgG, IgD, IgE) egzistuoja kaip viena „Y“ molekulė (monomeras). Išimtis yra IgA antikūnas, kuris pasireiškia dviguba forma (dimeris), o IgM antikūnas, formuojantis vadinamąjį snaigė (pentameras).

Antikūnai lengvųjų ir sunkiųjų grandinių srityje turi kintamą sritį, tai yra specifinė aminorūgščių seka, kuri beveik puikiai sutampa su antigene esančia seka. Šis regionas vadinamas paratopa ir yra atsakingas už kiekvieno antikūno specifinį rišimosi specifiškumą antigenui.

Dėl to kiekvienas antikūnas tinka antigenui kaip raktas ir užraktas, o derindami vienas su kitu jie sudaro vadinamąjį imuninis kompleksas. Tačiau reikia nepamiršti, kad vis dėlto antikūnai pasižymi lankstumu jungdamiesi prie skirtingų antigenų, o tai reiškia, kad juos galima suderinti su skirtingais antigenais, o tai gali sukelti kryžmines reakcijas. Šis reiškinys labai dažnai pastebimas esant alergijai.

• Kryžminė alergija - simptomai. Kryžminio alergeno stalas

Imunoglobulinai (antikūnai) - vaidmuo organizme

Visų antikūnų vaidmuo organizme yra dalyvavimas imuniniuose atsakuose. Antikūnai sugeba su antigeno molekulėmis suformuoti imuninius kompleksus ir suaktyvinti komplemento sistemą bei uždegimą. Taip siekiama neutralizuoti antigeną ir saugiai jį pašalinti iš organizmo.

Dėl įvairių biocheminių savybių skirtingų klasių antikūnai gali atlikti specializuotas funkcijas:

• inaktyvuoti parazitus (IgE)
• neutralizuoti mikroorganizmus (IgM, IgG)
• apsaugo nuo pasikartojimo, pvz., kiaulytės (IgG)
• apsaugo gleivines mikroorganizmais ir alergenais (IgA)
• dalyvauti limfocitų (IgD) brendime ir vystymesi
• suteikti imunitetą vaisiui (IgG) ir naujagimiui (IgA)

Imunoglobulinai (antikūnai) - imuninė atmintis

Imuninis atsakas skirstomas į pirminį ir antrinį atsakus. Pirminis imuninis atsakas vystosi tą akimirką, kai jis pirmą kartą susisiekia su antigenu, tada organizmas pirmiausia gamina IgM antikūnus, kuriuos palaipsniui keičia specifiškesni ir patvaresni IgG antikūnai.

Priešingai, antrinis imuninis atsakas atsiranda vėl kontaktuojant su tuo pačiu antigenu. Jis yra intensyvesnis už pirminį atsaką, o antikūnų koncentracija pasiekia aukštesnį lygį nei pirminio atsako.

Toks efektyvus antrinis atsakas atsiranda dėl vadinamojo imuninė atmintis ir atminties B limfocitų buvimas. Tokios ląstelės organizme gyvena metus ir vėl kontaktuodamos su antigenu pradeda labai intensyviai dalytis ir gaminti specifinius antikūnus.

Imunoglobulinai (antikūnai) - antigeninis antikūnų kintamumas

Vienas iš patraukliausių reiškinių antikūnų kontekste yra jų susidarymo procesas ir didžiulė įvairovė, kurią jie gali pasiekti, nes manoma, kad antikūnų derinių skaičius siekia iki trilijono. Paslaptis slypi antikūnus koduojančių genų struktūroje ir antikūnų genų rekombinacijos procesuose bei jų hipermutacijoje.

Šie procesai gali būti vadinami kontroliuojamomis mutacijų įvedimu į genomą būtent tam, kad būtų galima išbandyti ir suderinti tinkamus antikūnus. Nors tai ir neskamba per daug komplikuotai, iš tikrųjų tai yra labai sudėtingas procesas, reikalaujantis ypatingo tikslumo ir klaidų atveju gali sukelti net neoplazmų susidarymą.

Imunoglobulinai (antikūnai) - vakcinos

Antikūnai atlieka pagrindinį vaidmenį kuriant imunitetą po vakcinacijos. Kai jis liečiasi su vakcinos antigenu, imuninės sistemos ląstelės gamina antikūnus.

Pirma, mažiau patvarus ir specifinis IgM, o tada patvarus ir ilgai trunkantis IgG kraujyje. Pavyzdžiui, skiepijant nuo hepatito B viruso (HBV), skiriamos trys vakcinos dozės, siekiant sukelti ilgalaikį imunitetą. Tokios vakcinacijos veiksmingumo matas yra IgG antikūnų prieš viruso antigenus lygio kraujyje matavimas.

TAIP PAT SKAITYKITE:

• Hepatito B antigenai ir antikūnai
• Anti-neuroniniai antikūnai - kokie jie? Kokias ligas jie rodo?
• Anti-TPO antikūnai - norma. Kaip interpretuoti testo rezultatus?
• TRAb antikūnai prieš skydliaukę - standartai ir tyrimų rezultatai
• Anti-TG antikūnai prieš skydliaukę

Imunoglobulinai (antikūnai) - serologinis konfliktas

Vienas iš svarbiausių nėščių moterų tyrimų yra antikūnų prieš vaisiaus raudonųjų kraujo kūnelių antigenus įvertinimas ir stebėjimas. Esant serologiniam konfliktui, tokie antikūnai gali prasiskverbti pro vaisiaus placentą ir sunaikinti jo raudonuosius kraujo kūnelius, sukeldami hemolizinę ligą. Tai yra atvejis, kai motina yra Rh (-), o vaisius yra Rh (+).

Imunoglobulinai (antikūnai) - tyrimai

Antikūnai sudaro 12-18% serumo baltymų. Siekiant įvertinti atskirų baltymų frakcijų, įskaitant antikūnus, kiekį, atliekama proteinograma. Šis bandymas pagrįstas serumo baltymų elektroforeze, t. Y. Jų atskyrimu elektriniame lauke.

Antikūnų lygio tyrimas atliekamas su veniniu krauju (IgM, IgG, IgE, IgA) arba seilėmis ir išmatomis (IgA). Pasirinktose klinikinėse situacijose galima atlikti kitokios medžiagos, pvz., Smegenų skysčio, tyrimą.

Bendroji IgG, IgM, IgA ir antikūnų lengvųjų grandinių koncentracija paprastai nustatoma imunonefelometriniais ir imunoturbidimetriniais metodais. Priešingai, bendra IgE antikūnų koncentracija dažniausiai tiriama naudojant imunochemiliuminescencinius metodus.

Imunoturbidimetriniai ir imunonefelometriniai metodai išnaudoja galimybę drumsti tirpalus ir skleisti šviesą, formuodami antigeno-antikūno kompleksus. Imunonefelometriniu metodu matuojamas tiriamojo tirpalo išsklaidytos šviesos intensyvumas, o imunoturbidimetriniu metodu - šviesos, praeinančios per tiriamąjį tirpalą, intensyvumas. Šie metodai naudojami, be kita ko. nustatant bendrą skirtingų antikūnų klasių koncentraciją.

Laboratorijoje taip pat galima pažymėti patologines antikūnų formas. Pavyzdys yra monokloninis antikūnas (M baltymas), kuris yra neišsamus antikūnas (pvz., Trūksta sunkiosios ar lengvosios grandinės fragmento), randamas monokloninėse gammapatijose ar limfomose. Kitas pavyzdys yra Bence-Jones baltymas, kuris randamas išsėtine mieloma sergančių žmonių šlapime.

Verta žinoti

Imunoglobulinai (antikūnai) - normos

Bendro antikūnų kiekio kraujyje normos priklauso nuo amžiaus, o suaugusiems žmonėms:

• IgG - 6,62-15,8 g / l
• IgM - 0,53-3,44 g / l
• IgA - 0,52-3,44 g / l
• IgE - iki 0,0003 g / l
• IgD - iki 0,03 g / l

Imunoglobulinai (antikūnai) - rezultatai ir jų aiškinimas

Dėl daugelio klinikinių situacijų gali padidėti antikūnų kiekis (hipergammaglobulinemija) arba sumažėti (hipogammaglobulinemija).

Padidėjimas arba sumažėjimas gali būti taikomas bendram antikūnų kiekiui arba tik tam tikroms antikūnų klasėms. Be to, klinikinė reikšmė yra specifinių antikūnų, nukreiptų prieš specifinius mikroorganizmus ar savo audinius, nustatymas.

Imunoglobulinai (antikūnai) - ką reiškia padidėjęs antikūnų kiekis?

Polikloninė hipergammaglobulinemija atsiranda dėl to, kad skirtingos plazmocitų ląstelės gamina daugelį antikūnų klasių ir gali atsirasti dėl:

• ūminis ir lėtinis uždegimas
• parazitinės, bakterinės, virusinės ar grybelinės ligos
• autoimuninės ligos
• kepenų cirozė
• sarkoidozė
• AIDS

Imunoglobulinai (antikūnai) - ką reiškia mažas antikūnų kiekis?

Monokloninė hipergammaglobulinemija atsiranda dėl antikūnų perprodukcijos vienu vėžio ląstelės klonu ir gali būti dėl:

• išsėtinė mieloma
• Nežinoma priežastis, sukeliantiammapatiją (MGUS)
• limfoma
• Walderströmo makroglobulinemija

Hipogammaglobulinemiją gali sukelti:

• paveldimas genetinis trūkumas, pvz., sunkus kombinuotas imunodeficitas (SCID)
• vaistai, pvz., antimaliariniai, citostatiniai ir gliukokortikoidiniai vaistai
• nepakankama mityba
• infekcijos, pvz., ŽIV, EBV
• neoplazmos, pvz., leukemijos, limfomos
• nefrozinis sindromas
• gausūs nudegimai
• sunkus viduriavimas

Imunoglobulinai (antikūnai) - taikymas laboratorinėje diagnostikoje

Antikūnai (daugiausia IgG) dažniausiai naudojami atliekant laboratorinius tyrimus. Tokie antikūnai gaunami laboratorinėmis sąlygomis ir vadinami monokloniniais antikūnais. Jie gaunami iš vienos ląstelės klono ir nukreipti prieš konkretų antigeną.

Pagrindinis monokloninių antikūnų gamybos būdas naudoja laboratorines peles ir ląstelių kultūras. Tai yra dviejų tipų ląstelių derinys: vėžinės ląstelės (mieloma) ir B limfocitai, gaminantys specifinius antikūnus.

Vėliau monokloninius antikūnus galima modifikuoti, prijungiant prie jų fermentus, radioizotopus ir fluorescuojančius dažus. Antikūnų metodai išnaudoja galimybę specifiškai prisijungti prie antigeno.

• ELISA metodas

ELISA (su fermentais susijęs imunosorbento tyrimas) yra vienas iš dažniausiai naudojamų metodų diagnostiniuose ir moksliniuose tyrimuose. ELISA metodas naudoja monokloninius antikūnus, kurie yra susieti su fermentu. Jis gali būti naudojamas kiekybiškai įvertinti skirtingus antigenus biologinėje medžiagoje. ELISA metodo privalumas yra paprastumas ir didelis jautrumas. ELISA metodas atliekamas naudojant specialias plastikines plokšteles su duobutėmis, užpildytomis, pavyzdžiui, Borrelia antigenais ir specifiniais monokloniniais antikūnais, kurie skirti antikūnams aptikti paciento mėginyje.

• RIA metodas

Radioimunologinio tyrimo (RIA) metodas yra antigenų aptikimas naudojant antikūnus, pažymėtus radioaktyviaisiais izotopais, pvz., Su 14C anglimi. Tačiau dėl darbo su radioaktyviomis medžiagomis saugumo yra dažniau naudojamas ELISA metodas.

• „Westernblot“ metodas

„Westernblot“ metodas susideda iš testuoto antigeno atskyrimo elektriniame lauke ir jo perkėlimo į specialią membraną. Tada antigeno membranoje dedami specifiniai antikūnai, pažymėti dažais arba fermentais. „Westernblot“ metodas leidžia labai specifiškai nustatyti antigenus, todėl jis naudojamas atliekant tyrimus, kurie patvirtina neaiškius rezultatus, pvz., Serologinėje Laimo ligos diagnozėje.

• Srauto citometrija

Metodas susideda iš specifinių žymenų nustatymo ant ląstelių paviršiaus (imunofenotipų nustatymas). Citometrijoje naudojami fluorescenciškai pažymėti monokloniniai antikūnai, būdingi tam tikram ląstelės paviršiaus žymekliui. Tada pažymėtos ląstelės aptinkamos detektoriumi. Srauto citometrija naudojama, pavyzdžiui, CD57 tyrime.

• Imunohistochemija

Dėl imunohistocheminių metodų audinių fragmentuose galima aptikti antigenus naudojant žymėtus antikūnus, kurie vėliau stebimi mikroskopu.

• Baltymų mikrogranelė

Baltymų mikrogrupė yra modernus metodas, kurio principas yra panašus į ELISA metodą. Dėka miniatiūrizavimo ir galimybės vieną kartą aptikti iki kelių šimtų skirtingų baltymų, jis buvo pritaikytas moksliniuose tyrimuose ir alergologijoje.

Imunoglobulinai (antikūnai) - naudoti terapijoje

Monokloniniai antikūnai taip pat gali būti naudojami gydant tam tikras ligas. Pirmą kartą jie buvo naudojami 1981 m. Gydant limfomą. Monokloniniai antikūnai naudojami:

• naikina vėžines ląsteles, pvz., Ofatumumabą (IgG prieš CD20 žymeklį)
• pasirinktų imuninės sistemos ląstelių, pvz., Muronomabo (IgG prieš CD3 žymeklį), slopinimas
• slopina imunines reakcijas sergant autoimuninėmis ligomis, pvz., adalimumabu (IgG prieš alfa naviko nekrozės faktorių)

Bibliografija:

1. Pietrucha B. Pasirinktos klinikinės imunologijos problemos - antikūnų trūkumas ir ląstelių trūkumas (I dalis) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Paul W.E. Pagrindinė imunologija, Filadelfija: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6-asis leidimas.
3. Laboratorinė diagnostika su klinikinės biochemijos elementais, vadovėlis medicinos studentams, redagavo Dembińska-Kieć A. ir Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3-asis leidimas.
4. Vidaus ligos, redagavo Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

Apie autorių

Karolina Karabin, MD, mokslų daktarė, molekulinė biologė, laboratorijos diagnostikė, Kembridžo diagnostikos polska Biologė, turinti specializaciją mikrobiologijoje, ir laboratorinė diagnostikė, turinti daugiau nei 10 metų patirtį laboratoriniame darbe. Molekulinės medicinos mokyklos absolventas ir Lenkijos žmogaus genetikos draugijos narys. Varšuvos medicinos universiteto Hematologijos, onkologijos ir vidaus ligų katedros Molekulinės diagnostikos laboratorijos mokslinių tyrimų stipendijų vadovas. Varšuvos medicinos universiteto 1-ajame medicinos fakultete ji apgynė medicinos mokslų daktaro vardą medicinos biologijos srityje. Daugelio mokslinių ir populiariųjų mokslų darbų autorius laboratorinės diagnostikos, molekulinės biologijos ir mitybos srityse. Kasdien, būdamas laboratorinės diagnostikos srities specialistu, jis vadovauja esminiam skyriui Kembridžo diagnostikos polskoje ir bendradarbiauja su CD dietologijos klinikos mitybos specialistų komanda. Konferencijose, mokymuose, žurnaluose ir interneto svetainėse jis dalijasi praktinėmis žiniomis apie ligų diagnostiką ir dietinę terapiją. Ją ypač domina šiuolaikinio gyvenimo būdo įtaka organizmo molekuliniams procesams.