Imunoglobulini (protitelesa)

Imunoglobulini (protitelesa) so najpomembnejši proteini v specifičnem imunskem odzivu, njihova naloga pa je med drugim zaščititi telo pred grožnjami. iz mikroorganizmov. Pomanjkanje ali presežek protiteles je lahko znak različnih patologij, zato je njihova določitev v krvi pomemben element pri diagnozi številnih bolezni. Poleg tega je napredek biomedicinskih znanosti omogočil uporabo sintetičnih protiteles pri zdravljenju nekaterih bolezni.

Kazalo

1. Imunoglobulini (protitelesa) - vrste in struktura
2. Imunoglobulini (protitelesa) - vloga v telesu
3. Imunoglobulini (protitelesa) - imunski spomin
4. Imunoglobulini (protitelesa) - antigena variabilnost protiteles
5. Imunoglobulini (protitelesa) - cepiva
6. Imunoglobulini (protitelesa) - serološki konflikt
7. Imunoglobulini (protitelesa) - študija
8. Imunoglobulini (protitelesa) - norme
9. Imunoglobulini (protitelesa) - rezultati in njihova interpretacija
10. Imunoglobulini (protitelesa) - kaj pomeni povišana raven protiteles?
11. Imunoglobulini (protitelesa) - kaj pomeni znižana raven protiteles?
12. Imunoglobulini (protitelesa) - uporaba v laboratorijski diagnostiki
13. Imunoglobulini (protitelesa) - uporaba v terapiji

Imunoglobulini, znani tudi kot protitelesa ali gamaglobulini, so imunske beljakovine, ki jih proizvajajo celice imunskega sistema - plazemske celice, ki so vrsta B-limfocitov.

Protitelesa so prisotna v telesnih tekočinah vseh vretenčarjev in nastajajo, ko pridejo v stik s kemičnimi delci (antigeni), kot so bakterije, virusi, v nekaterih primerih pa tudi po stiku z lastnimi tkivi (tako imenovani avtoantigeni).

Protitelesa so del humoralnega imunskega odziva in delujejo zelo specifično, saj so vedno usmerjena proti določenemu antigenu.

Ime "humoral" izvira iz humoralne teorije, ki je bila v medicini pogosta v starih časih in je predvidevala prisotnost telesnih tekočin (humorjev) v človeškem telesu. Čeprav je bila ta teorija že dolgo ovrečena, se nekatere njene formulacije še vedno uporabljajo v medicinski terminologiji.

Humoralni imunski odziv sestavljajo limfociti B (vključno s plazemskimi celicami) in protitelesa, ki jih tvorijo. Humoralni izraz aludira na to, da se elementi imunskega sistema, ki ga vključujejo, nahajajo v telesnih tekočinah (humori), kot sta limfa ali plazma.

Imunoglobulini (protitelesa) - vrste in struktura

Protitelesa so v obliki črke Y in so sestavljena iz dveh parov beljakovinskih verig - lahke in težke, ki sta med seboj povezani z disulfidnimi vezmi. Na podlagi razlik v strukturi težkih verig ločimo več razredov (vrst) protiteles:

• imunoglobulin tipa A (IgA) - (alfa težka veriga) je protitelo, ki se izloča predvsem skozi sluznice, npr. črevesje, dihala in izločki, npr. slina, ki zagotavlja lokalno humoralno imunost
• imunoglobulin tipa D (IgD) - (delta težke verige) je najmanj znano protitelo in predstavlja do 1 odstotek. vsa protitelesa v krvi
• imunoglobulin tipa E (IgE) - (epsilon težka veriga) je le 0,002 odstotka. vseh protiteles v krvi in ​​ima edinstveno lastnost, da med drugim aktivira mastocite in bazofile, kar vodi do njihovega sproščanja. histamin
• Imunoglobulini tipa G (IgG) - (gama težka veriga) so najštevilčnejši (80% vseh protiteles) in najbolj obstojna protitelesa v telesu, saj lahko v krvi ostanejo tudi nekaj deset let po stiku z antigenom
• imunoglobulini tipa M (IgM) - (mu težka veriga) nastanejo najprej med imunskim odzivom, so manj obstojni in jih postopoma nadomestijo protitelesa IgG

Večina protiteles (IgG, IgD, IgE) obstaja kot ena "Y" molekula (monomer). Izjema so protitelesa IgA, ki se pojavijo v dvojni obliki (dimer) in protitelesa IgM, ki tvorijo t.i. snežinka (pentamer).

Protitelesa v območju lahkih in težkih verig imajo spremenljivo regijo, to je določeno zaporedje aminokislin, ki se skoraj popolnoma ujema z zaporedjem, ki ga najdemo na antigenu. Ta regija se imenuje paratop in je odgovorna za specifično specifičnost vezave vsakega protitelesa na antigen.

Posledično vsako protitelo ustreza antigenu kot ključ in ključavnica in s kombiniranjem med seboj tvorijo t.i. imunski kompleks. Vendar ne smemo pozabiti, da protitelesa kljub temu kažejo prožnost, da se vežejo na različne antigene, kar pomeni, da jih je mogoče primerjati z različnimi antigeni, kar lahko povzroči navzkrižne reakcije. Ta pojav zelo pogosto opazimo pri alergijah.

• PREČNA ALERGIJA - simptomi. Tabela navzkrižnih alergenov

Imunoglobulini (protitelesa) - vloga v telesu

Vloga vseh protiteles v telesu je, da sodelujejo pri imunskih odzivih. Protitelesa lahko z molekulami antigena tvorijo imunske komplekse in aktivirajo sistem komplementa in vnetja. To naj bi nevtraliziralo antigen in ga varno odstranilo iz telesa.

Zaradi različnih biokemijskih lastnosti lahko različni razredi protiteles opravljajo posebne funkcije:

• inaktivirati parazite (IgE)
• nevtralizirajo mikroorganizme (IgM, IgG)
• zaščitite pred ponovitvijo, npr. mumps (IgG)
• zaščititi sluznico z mikroorganizmi in alergeni (IgA)
• sodelujejo pri zorenju in razvoju limfocitov (IgD)
• dajejo imunost plodu (IgG) in novorojenčku (IgA)

Imunoglobulini (protitelesa) - imunski spomin

Imunski odziv delimo na primarni in sekundarni odziv. Primarni imunski odziv se razvije v trenutku, ko prvič stopi v stik z antigenom, nato pa telo proizvede predvsem protitelesa IgM, ki jih postopoma nadomeščajo bolj specifična in obstojnejša protitelesa IgG.

Nasprotno pa se sekundarni imunski odziv pojavi ob ponovnem stiku z istim antigenom. Je intenzivnejši od primarnega odziva in koncentracija protiteles doseže višje ravni kot pri primarnem odzivu.

Tako učinkovit sekundarni odziv je posledica ti imunski spomin in prisotnost limfocitov B spomina. Takšne celice živijo v telesu leta in se ob ponovnem stiku z antigenom začnejo zelo intenzivno deliti in proizvajajo specifična protitelesa.

Imunoglobulini (protitelesa) - antigena variabilnost protiteles

Eden najbolj fascinantnih pojavov v kontekstu protiteles je postopek njihovega nastanka in izjemna raznolikost, ki jo lahko dosežejo, saj je število kombinacij protiteles ocenjeno na bilijon. Skrivnost je v strukturi genov, ki kodirajo protitelesa, in procesih rekombinacije genov protiteles in njihovi hipermutaciji.

Te procese lahko označimo kot nadzorovano vnašanje mutacij v genom ravno zaradi ujemanja poskusov in napak ustreznih protiteles. Čeprav se ne sliši preveč zapleteno, je v resnici zelo zapleten postopek, ki zahteva izjemno natančnost in v primeru napak lahko celo privede do nastanka tumorjev.

Imunoglobulini (protitelesa) - cepiva

Protitelesa igrajo ključno vlogo pri razvoju imunosti po cepljenju. Ko celice imunskega sistema pridejo v stik z antigenom v cepivu, tvorijo protitelesa.

Najprej manj obstojni in specifični IgM, nato pa obstojni in dolgotrajni IgG v krvi. Na primer, med cepljenjem proti virusu hepatitisa B (HBV) se dajo trije odmerki cepiva v presledkih, da se vzpostavi trajna imunost. Merilo učinkovitosti takega cepljenja je merjenje ravni protiteles IgG v krvi proti antigenom virusa.

PREBERITE TUDI:

• Antigeni in protitelesa proti hepatitisu B.
• Protitelesa proti nevronom - kaj so? Na katere bolezni kažejo?
• Protitelesa proti TPO - norma. Kako razlagati rezultate testa?
• Protitelesa proti ščitnici TRAb - standardi in rezultati testov
• Protitelesa proti ščitnici proti TG

Imunoglobulini (protitelesa) - serološki konflikt

Eden najpomembnejših testov pri nosečnicah je ocena prisotnosti in spremljanje protiteles proti antigenom fetalnih rdečih krvnih celic. V serološkem konfliktu lahko taka protitelesa prehajajo skozi placento do ploda in uničijo njegove rdeče krvne celice, kar povzroči hemolitično bolezen. To je primer, ko je mati Rh (-), plod pa Rh (+).

Imunoglobulini (protitelesa) - raziskave

Protitelesa predstavljajo 12-18% serumskih beljakovin. Za oceno količine posameznih beljakovinskih frakcij, vključno s protitelesi, se izvede proteinogram. Ta test temelji na elektroforezi serumskih beljakovin, to je na njihovem ločevanju v električnem polju.

Preskus ravni protiteles se opravi z vensko krvjo (IgM, IgG, IgE, IgA) ali s slino in blatom (IgA). V izbranih kliničnih situacijah je mogoče opraviti pregled drugega materiala, na primer likvor.

Skupne koncentracije IgG, IgM, IgA in protiteles v lahkih verigah se rutinsko določajo z imunonefelometričnimi in imunoturbidimetričnimi metodami. Nasprotno pa skupno koncentracijo protiteles IgE najpogosteje testiramo z imunokemiluminescentnimi metodami.

Imunoturbidimetrične in imunonefelometrične metode izkoriščajo sposobnost motenja raztopin in razprševanja svetlobe s tvorbo kompleksov antigen-protitelo. Imunonefelometrična metoda meri intenziteto svetlobe, ki jo razprši preskusna raztopina, imunoturbidimetrična metoda pa intenzivnost svetlobe, ki prehaja skozi preskusno raztopino. Te metode se med drugim uporabljajo. za določanje skupne koncentracije različnih razredov protiteles.

Patološke oblike protiteles lahko označimo tudi v laboratoriju. Primer je monoklonsko protitelo (M protein), ki je nepopolno protitelo (npr. Mu manjka fragment težke ali lahke verige), ki ga najdemo v monoklonskih gamapatijah ali limfomih. Drug primer je beljakovina Bence-Jones, ki jo najdemo v urinu ljudi z multiplim mielomom.

Vredno vedeti

Imunoglobulini (protitelesa) - norme

Norme za skupno raven protiteles v krvi so odvisne od starosti, za odrasle pa:

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

Imunoglobulini (protitelesa) - rezultati in njihova interpretacija

Obstaja veliko kliničnih situacij, ki lahko povzročijo zvišanje ravni protiteles (hipergamaglobulinemija) ali zmanjšanje protiteles (hipogamaglobulinemija).

Povečanje ali zmanjšanje se lahko nanaša na skupno količino protiteles ali samo na izbrane razrede protiteles. Tudi klinični pomen je določitev prisotnosti specifičnih protiteles, usmerjenih proti določenim mikroorganizmom ali lastnim tkivom.

Imunoglobulini (protitelesa) - kaj pomeni povišana raven protiteles?

Poliklonska hipergamaglobulinemija je posledica prekomerne proizvodnje številnih razredov protiteles v različnih plazmocitnih celicah in je lahko posledica:

• akutno in kronično vnetje
• parazitske, bakterijske, virusne ali glivične bolezni
• avtoimunske bolezni
• ciroza jeter
• sarkoidoza
• AIDS

Imunoglobulini (protitelesa) - kaj pomeni nizka raven protiteles?

Monoklonska hipergamaglobulinemija je posledica prekomerne proizvodnje protiteles z enim klonom rakave celice in je lahko posledica:

• multipli mielom
• Neznani vzrok gamapatije (MGUS)
• limfom
• Walderströmova makroglobulinemija

Hipogamaglobulinemijo lahko povzročijo:

• dedne genetske pomanjkljivosti, npr.Hudo kombinirana imunska pomanjkljivost (SCID)
• zdravila, na primer antimalarična, citostatska in glukokortikoidna zdravila
• podhranjenost
• okužbe, npr. HIV, EBV
• novotvorbe, npr. levkemije, limfomi
• nefrotski sindrom
• obsežne opekline
• huda driska

Imunoglobulini (protitelesa) - uporaba v laboratorijski diagnostiki

Protitelesa (predvsem IgG) se pogosto uporabljajo pri laboratorijskih testih. Takšna protitelesa dobimo v laboratorijskih pogojih in jih imenujemo monoklonska protitelesa. Izvirajo iz enojnega celičnega klona in so usmerjeni proti določenemu antigenu.

Primarna metoda za proizvodnjo monoklonskih protiteles uporablja laboratorijske miši in celične kulture. Gre za kombinacijo dveh vrst celic: rakavih celic (mielom) in limfocitov B, ki proizvajajo specifična protitelesa.

Nato lahko monoklonska protitelesa spremenimo tako, da nanje pritrdimo encime, radioizotope in fluorescentna barvila. Metode protiteles izkoriščajo sposobnost posebne vezave na antigen.

• ELISA metoda

ELISA (encimski imunski test) je ena najpogosteje uporabljenih metod v diagnostičnih in znanstvenih raziskavah. Metoda ELISA uporablja monoklonska protitelesa, ki so povezana z encimom. Uporablja se lahko za kvantificiranje različnih antigenov v biološkem materialu. Prednost metode ELISA je preprostost in visoka občutljivost. Metoda ELISA se izvaja s pomočjo posebnih plastičnih plošč z vdolbinicami, napolnjenimi na primer z antigeni Borrelia in specifičnimi monoklonskimi protitelesi, ki so namenjena odkrivanju protiteles v vzorcu pacienta.

• Metoda RIA

Metoda radioimunskega testa (RIA) zajema odkrivanje antigenov z uporabo protiteles, označenih z radioaktivnimi izotopi, npr. Z ogljikom 14C. Zaradi varnosti dela z radioaktivnimi snovmi pa se pogosteje uporablja metoda ELISA.

• Metoda Westernblot

Metoda Westernblot je sestavljena iz ločevanja preizkušenega antigena v električnem polju in nato prenosa na posebno membrano. Nato se na antigensko membrano nanesejo specifična protitelesa, označena z barvilom ali encimom. Westernblot metoda omogoča zelo specifično odkrivanje antigenov, zato se uporablja pri testih, ki potrjujejo nedokončne rezultate, npr.pri serološki diagnozi borelioze.

• Pretočna citometrija

Metoda zajema odkrivanje specifičnih označevalcev na površini celic (imunofenotipizacija). Fluorescentno označena monoklonska protitelesa, specifična za določen površinski marker na celici, se uporabljajo v citometriji. Označene celice nato zaznamo z detektorjem. Pretočna citometrija se uporablja na primer v testu CD57.

• Imunohistokemija

Zahvaljujoč imunohistokemičnim metodam je mogoče v odlomkih tkiv odkriti antigene z uporabo označenih protiteles, ki jih nato opazujemo pod mikroskopom.

• Beljakovinske mikromreže

Beljakovinske mikromreže so sodobna metoda, katere princip je podoben metodi ELISA. Zahvaljujoč miniaturizaciji in možnosti enkratnega odkrivanja do več sto različnih beljakovin je našel uporabo v znanstvenih raziskavah in alergologiji.

Imunoglobulini (protitelesa) - uporaba v terapiji

Monoklonska protitelesa lahko uporabimo tudi pri zdravljenju nekaterih bolezni. Prvič so jih uporabili leta 1981 pri zdravljenju limfoma. Monoklonska protitelesa se uporabljajo pri:

• ubijanje rakavih celic, npr. Ofatumumab (IgG proti markerju CD20)
• zaviranje izbranih celic imunskega sistema pri presaditvi, npr. Muronomab (IgG proti markerju CD3)
• zaviranje imunskih reakcij pri avtoimunskih boleznih, npr.adalimumab (IgG proti faktorju tumorske nekroze alfa)

Bibliografija:

1. Pietrucha B. Izbrana vprašanja v klinični imunologiji - pomanjkanje protiteles in celične pomanjkljivosti (del I) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Paul W.E. Temeljna imunologija, Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6. izdaja.
3. Laboratorijska diagnostika z elementi klinične biokemije, učbenik za študente medicine, uredila Dembińska-Kieć A. in Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3. izdaja.
4. Notranje bolezni, uredil Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

O avtorju

Karolina Karabin, dr. Med., Molekularni biolog, laboratorijski diagnostik, Cambridge Diagnostics Polska Biolog s specializacijo iz mikrobiologije in laboratorijski diagnostik z več kot 10-letnimi izkušnjami v laboratorijskem delu. Diplomant šole za molekularno medicino in član poljskega Društva za človeško genetiko, vodja raziskovalnih štipendij v Laboratoriju za molekularno diagnostiko na oddelku za hematologijo, onkologijo in notranje bolezni Medicinske univerze v Varšavi. Na 1. medicinski fakulteti Medicinske univerze v Varšavi je zagovarjala naziv doktorice medicinskih znanosti s področja medicinske biologije. Avtor številnih znanstvenih in poljudnoznanstvenih del s področja laboratorijske diagnostike, molekularne biologije in prehrane. Vsak dan kot strokovnjak na področju laboratorijske diagnostike vodi vsebinski oddelek pri Cambridge Diagnostics Polska in sodeluje z ekipo nutricionistov na dietetični kliniki CD. Svoje praktično znanje o diagnostiki in dietni terapiji bolezni deli s strokovnjaki na konferencah, izobraževanjih ter v revijah in spletnih straneh. Zanima jo predvsem vpliv sodobnega življenjskega sloga na molekularne procese v telesu.