.jpg)
Imunoglobulíny (protilátky) sú najdôležitejšie proteíny v špecifickej imunitnej reakcii a ich úlohou je okrem iného chrániť organizmus pred hrozbami. z mikroorganizmov. Nedostatok alebo nadbytok protilátok môže byť znakom rôznych patológií, preto je ich stanovenie v krvi dôležitým prvkom pri diagnostike mnohých chorôb. Pokrok biomedicínskych vied navyše umožnil použitie syntetických protilátok pri liečbe určitých chorôb.
Obsah
- Imunoglobulíny (protilátky) - typy a štruktúra
- Imunoglobulíny (protilátky) - úloha v tele
- Imunoglobulíny (protilátky) - imunitná pamäť
- Imunoglobulíny (protilátky) - antigénna variabilita protilátok
- Imunoglobulíny (protilátky) - vakcíny
- Imunoglobulíny (protilátky) - sérologický konflikt
- Imunoglobulíny (protilátky) - štúdia
- Imunoglobulíny (protilátky) - normy
- Imunoglobulíny (protilátky) - výsledky a ich interpretácia
- Imunoglobulíny (protilátky) - čo znamená zvýšená hladina protilátok?
- Imunoglobulíny (protilátky) - čo znamená znížená hladina protilátok?
- Imunoglobulíny (protilátky) - použitie v laboratórnej diagnostike
- Imunoglobulíny (protilátky) - použitie v terapii
Imunoglobulíny, tiež známe ako protilátky alebo gamaglobulíny, sú imunitné proteíny produkované bunkami imunitného systému - plazmatickými bunkami, ktoré sú typom B lymfocytov.
Protilátky sú prítomné v telesných tekutinách všetkých stavovcov a sú vytvárané kontaktom s chemickými molekulami (antigénmi), ako sú baktérie, vírusy, a v niektorých prípadoch dokonca aj kontaktom s vlastnými tkanivami (tzv. Autoantigény).
Protilátky sú súčasťou humorálnej imunitnej odpovede a pôsobia veľmi špecificky, pretože sú vždy namierené proti konkrétnemu antigénu.
Názov „humorálny“ pochádza z humorálnej teórie, ktorá bola v staroveku v medicíne bežná a predpokladala prítomnosť telesných tekutín (humorov) v ľudskom tele. Aj keď táto teória bola dlho vyvrátená, niektoré jej formulácie sa stále používajú v lekárskej terminológii.
Humorálna imunitná odpoveď pozostáva z B lymfocytov (vrátane plazmatických buniek) a protilátok, ktoré produkujú. Humorálne vyjadrenie odkazuje na skutočnosť, že prvky imunitného systému, ktoré ho zahŕňajú, sa nachádzajú v telesných tekutinách (humor), ako sú lymfa alebo plazma.
Imunoglobulíny (protilátky) - typy a štruktúra
Protilátky majú tvar Y a pozostávajú z dvoch párov proteínových reťazcov - ľahkého a ťažkého, ktoré sú navzájom spojené disulfidovými väzbami. Na základe rozdielov v štruktúre ťažkých reťazcov sa rozlišuje niekoľko tried (typov) protilátok:
- imunoglobulín typu A (IgA) - (ťažký reťazec alfa) je protilátka, ktorá sa vylučuje hlavne cez sliznice, napr. črevá, dýchacie cesty a sekréty, napr. sliny, zaisťujúca lokálnu humorálnu imunitu
- Imunoglobulín typu D (IgD) - (delta ťažkého reťazca) je najmenej známa protilátka a predstavuje až 1 percento. všetky protilátky v krvi
- imunoglobulín typu E (IgE) - (ťažký reťazec epsilon) je iba 0,002 percenta. všetkých protilátok v krvi a má jedinečnú vlastnosť aktivovať žírne bunky a bazofily, čo vedie okrem iného k ich uvoľňovaniu. histamín
- Imunoglobulíny typu G (IgG) - (ťažký reťazec gama) sú najpočetnejšie (80% všetkých protilátok) a najtrvalejšie protilátky v tele, pretože môžu zostať v krvi aj niekoľko desaťročí po kontakte s antigénom
- imunoglobulíny typu M (IgM) - (ťažký reťazec mu) sa produkujú najskôr v priebehu imunitnej odpovede, sú menej perzistentné a sú postupne nahradzované protilátkami IgG
Väčšina protilátok (IgG, IgD, IgE) existuje ako jedna molekula „Y“ (monomér). Výnimkou je IgA protilátka, ktorá sa vyskytuje v dvojitej forme (dimér) a IgM protilátka tvoriaca tzv snehová vločka (pentamér).
Protilátky v oblasti ľahkého a ťažkého reťazca majú variabilnú oblasť, čo je špecifická sekvencia aminokyselín, ktorá sa takmer dokonale zhoduje so sekvenciou na antigéne. Táto oblasť sa nazýva paratop a je zodpovedná za špecifickú väzobnú špecificitu každej protilátky k antigénu.
V dôsledku toho každá protilátka zapadá do antigénu ako kľúč a zámok a vzájomnou kombináciou vytvárajú tzv imunitný komplex. Malo by sa však pamätať na to, že protilátky napriek tomu vykazujú flexibilitu vo väzbe na rôzne antigény, čo znamená, že sa môžu porovnávať s rôznymi antigénmi, čo môže viesť ku krížovým reakciám. Tento jav sa pozoruje veľmi často pri alergiách.
- KRÍŽOVÁ ALERGIA - príznaky. Tabuľka krížového alergénu
Imunoglobulíny (protilátky) - úloha v tele
Úlohou všetkých protilátok v tele je účasť na imunitných reakciách. Protilátky sú schopné vytvárať imunitné komplexy s molekulami antigénu a aktivovať systém komplementu a zápal. To znamená neutralizáciu antigénu a jeho bezpečné odstránenie z tela.
Vďaka rôznym biochemickým vlastnostiam môžu rôzne triedy protilátok vykonávať špecializované funkcie:
- deaktivovať parazity (IgE)
- neutralizovať mikroorganizmy (IgM, IgG)
- chrániť pred opakovaním, napr. príušnicami (IgG)
- chrániť sliznice mikroorganizmami a alergénmi (IgA)
- podieľať sa na dozrievaní a vývoji lymfocytov (IgD)
- dodávajú imunitu plodu (IgG) a novorodencovi (IgA)
Imunoglobulíny (protilátky) - imunitná pamäť
Imunitná odpoveď sa delí na primárnu a sekundárnu odpoveď. Primárna imunitná odpoveď sa vyvíja pri prvom kontakte s antigénom, keď telo primárne produkuje protilátky IgM, ktoré sú postupne nahradené špecifickejšími a odolnejšími protilátkami IgG.
Naopak, sekundárna imunitná odpoveď vzniká, keď sa znova kontaktuje rovnaký antigén. Je intenzívnejšia ako primárna odpoveď a koncentrácia protilátok dosahuje vyššie úrovne ako v primárnej reakcii.
Takáto efektívna sekundárna reakcia vyplýva z tzv imunitná pamäť a prítomnosť pamäťových B lymfocytov. Takéto bunky žijú v tele roky a pri ďalšom kontakte s antigénom sa začnú veľmi intenzívne deliť a vytvárať špecifické protilátky.
Imunoglobulíny (protilátky) - antigénna variabilita protilátok
Jedným z najfascinujúcejších fenoménov v kontexte protilátok je proces ich tvorby a obrovská rozmanitosť, ktorú sú schopní dosiahnuť, pretože počet kombinácií protilátok sa odhaduje až na bilión. Tajomstvo spočíva v štruktúre génov kódujúcich protilátky a procesoch rekombinácie génov protilátok a ich hypermutácii.
Tieto procesy možno označiť ako kontrolované zavedenie mutácií do genómu presne na účely porovnávania vhodných protilátok pokusom a omylom. Aj keď to neznie príliš zložito, v skutočnosti ide o veľmi zložitý proces, ktorý si vyžaduje extrémnu presnosť a v prípade chýb môže viesť dokonca k tvorbe novotvarov.
Imunoglobulíny (protilátky) - vakcíny
Protilátky majú po očkovaní kľúčovú úlohu vo vývoji imunity. Pri kontakte s antigénom vo vakcíne vytvárajú bunky imunitného systému protilátky.
Po prvé, menej perzistentný a špecifický IgM, a potom perzistentný a dlhotrvajúci IgG v krvi. Napríklad počas očkovania proti vírusu hepatitídy B (HBV) sa na vyvolanie trvalej imunity podávajú v intervaloch tri dávky vakcíny. Meradlom účinnosti takejto vakcinácie je meranie hladiny IgG protilátok proti vírusovým antigénom v krvi.
PREČÍTAJTE SI TIEŽ:
- Antigény a protilátky proti hepatitíde B.
- Anti-neuronálne protilátky - čo sú to? Aké choroby naznačujú?
- Anti-TPO protilátky - norma. Ako interpretovať výsledky testu?
- Protilátky proti štítnej žľaze TRAb - štandardy a výsledky testov
- Anti-TG protilátky proti štítnej žľaze
Imunoglobulíny (protilátky) - sérologický konflikt
Jedným z najdôležitejších testov u tehotných žien je hodnotenie prítomnosti a sledovanie protilátok proti antigénom červených krviniek plodu. V sérologickom konflikte môžu také protilátky prechádzať placentou k plodu a ničiť jeho červené krvinky, čo spôsobuje hemolytické ochorenie. To je prípad, keď matka má Rh (-) a plod Rh (+).
Imunoglobulíny (protilátky) - výskum
Protilátky tvoria 12-18% sérových proteínov. S cieľom vyhodnotiť množstvo jednotlivých proteínových frakcií vrátane protilátok sa vykoná proteinogram. Tento test je založený na elektroforéze sérových proteínov, to znamená na ich separácii v elektrickom poli.
Test na hladinu protilátok sa vykonáva pomocou venóznej krvi (IgM, IgG, IgE, IgA) alebo slín a stolice (IgA). Vo vybraných klinických situáciách je možné vykonať vyšetrenie iného materiálu, napríklad mozgovomiechového moku.
Koncentrácie celkového IgG, IgM, IgA a ľahkého reťazca protilátky sa rutinne stanovujú imunonefelometrickými a imunoturbidimetrickými metódami. Naproti tomu sa celková koncentrácia IgE protilátok najčastejšie testuje pomocou imunochemiluminiscenčných metód.
Imunoturbidimetrické a imunonefelometrické metódy využívajú schopnosť zakaliť roztoky a rozptýliť svetlo tvorbou komplexov antigén-protilátka. Imunonephelometrická metóda meria intenzitu svetla rozptýleného testovaným roztokom a imunoturbidimetrická metóda meria intenzitu svetla prechádzajúceho testovaným roztokom. Tieto metódy sa okrem iného používajú. na stanovenie celkovej koncentrácie rôznych tried protilátok.
Patologické formy protilátok možno označiť aj laboratórne. Príkladom je monoklonálna protilátka (M proteín), ktorá je nekompletnou protilátkou (napr. Bez fragmentu ťažkého alebo ľahkého reťazca) nachádzajúcou sa v monoklonálnych gamapatiach alebo lymfómoch. Ďalším príkladom je proteín Bence-Jones, ktorý sa nachádza v moči ľudí s mnohopočetným myelómom.
Mali by ste vedieťImunoglobulíny (protilátky) - normy
Normy pre celkové hladiny protilátok v krvi závisia od veku a pre dospelých sú:
- IgG - 6,62-15,8 g / l
- IgM - 0,53 - 3,44 g / l
- IgA - 0,52 - 3,44 g / l
- IgE - až 0,0003 g / l
- IgD - až do 0,03 g / l
Imunoglobulíny (protilátky) - výsledky a ich interpretácia
Mnoho klinických situácií môže viesť k zvýšeniu hladín protilátok (hypergamaglobulinémia) alebo k zníženiu protilátok (hypogamaglobulinémia).
Zvýšenie alebo zníženie sa môže vzťahovať buď na celkové množstvo protilátok, alebo iba na vybrané triedy protilátok. Klinicky významné je aj stanovenie prítomnosti špecifických protilátok namierených proti špecifickým mikroorganizmom alebo vlastným tkanivám.
Imunoglobulíny (protilátky) - čo znamená zvýšená hladina protilátok?
Polyklonálna hypergamaglobulinémia je výsledkom nadmernej produkcie mnohých tried protilátok rôznymi plazmocytovými bunkami a môže byť výsledkom:
- akútny a chronický zápal
- parazitárne, bakteriálne, vírusové alebo plesňové choroby
- autoimunitné choroby
- cirhóza pečene
- sarkoidóza
- AIDS
Imunoglobulíny (protilátky) - čo znamená nízka hladina protilátok?
Monoklonálna hypergamaglobulinémia je výsledkom nadmernej produkcie protilátok jedným klonom rakovinovej bunky a môže byť spôsobená:
- mnohopočetný myelóm
- Neznáma príčina gamapatie (MGUS)
- lymfóm
- Walderströmova makroglobulinémia
Hypogamaglobulinémia môže byť spôsobená:
- dedičné genetické nedostatky, napr. ťažká kombinovaná imunodeficiencia (SCID)
- lieky, napríklad antimalarické, cytostatické a glukokortikoidové lieky
- podvýživa
- infekcie, napríklad HIV, EBV
- neoplazmy, napríklad leukémie, lymfómy
- nefrotický syndróm
- rozsiahle popáleniny
- silná hnačka
Imunoglobulíny (protilátky) - použitie v laboratórnej diagnostike
Protilátky (hlavne IgG) sa bežne používajú v laboratórnych testoch. Takéto protilátky sa získavajú za laboratórnych podmienok a nazývajú sa monoklonálne protilátky. Sú odvodené z jedného bunkového klonu a sú namierené proti špecifickému antigénu.
Primárna metóda produkcie monoklonálnych protilátok využíva laboratórne myši a bunkové kultúry. Je to kombinácia dvoch typov buniek: rakovinové bunky (myelóm) a B lymfocyty, ktoré produkujú špecifické protilátky.
Následne je možné monoklonálne protilátky modifikovať pripojením enzýmov, rádioizotopov a fluorescenčných farbív. Metódy protilátok využívajú schopnosť špecificky sa viazať na antigén.
- Metóda ELISA
ELISA (enzýmovo viazaný imunosorbent) je jednou z najčastejšie používaných metód v diagnostickom a vedeckom výskume. Metóda ELISA používa monoklonálne protilátky, ktoré sú spojené s enzýmom. Môže sa použiť na kvantifikáciu rôznych antigénov v biologickom materiáli. Výhodou metódy ELISA je jej jednoduchosť a vysoká citlivosť. Metóda ELISA sa vykonáva pomocou špeciálnych plastových doštičiek s jamkami naplnenými napríklad antigénmi Borrelia a špecifickými monoklonálnymi protilátkami, ktoré sú určené na detekciu protilátok vo vzorke pacienta.
- Metóda RIA
Rádioimunologický test (RIA) spočíva v detekcii antigénov pomocou protilátok označených rádioaktívnymi izotopmi, napr. Uhlíkom 14C. Kvôli bezpečnosti práce s rádioaktívnymi látkami sa však častejšie používa metóda ELISA.
- Metóda Westernblot
Metóda Westernblot spočíva v oddelení testovaného antigénu v elektrickom poli a jeho prenose na špeciálnu membránu. Na antigénnu membránu sa potom aplikujú špecifické protilátky označené farbivom alebo enzýmom. Metóda Westernblot umožňuje veľmi špecifickú detekciu antigénov, a preto sa používa v testoch, ktoré potvrdzujú nejednoznačné výsledky, napríklad pri sérologickej diagnostike lymskej boreliózy.
- Prietoková cytometria
Metóda spočíva v detekcii špecifických markerov na povrchu buniek (imunofenotypizácia). V cytometrii sa používajú fluorescenčne značené monoklonálne protilátky špecifické pre konkrétny povrchový marker na bunke. Značené bunky sa potom detegujú detektorom. Prietoková cytometria sa používa napríklad v teste CD57.
- Imunohistochémia
Vďaka imunohistochemickým metódam je možné detegovať antigény v tkanivových fragmentoch pomocou označených protilátok, ktoré sa potom pozorujú pod mikroskopom.
- Mikročip bielkovín
Proteínová microarray je moderná metóda, ktorej princíp je podobný metóde ELISA. Vďaka miniaturizácii a možnosti jednorazovej detekcie dokonca niekoľkých stoviek rôznych proteínov sa používa vo vedeckom výskume a v alergológii.
Imunoglobulíny (protilátky) - použitie v terapii
Monoklonálne protilátky sa môžu tiež použiť pri liečbe určitých chorôb. Prvýkrát sa použili v roku 1981 pri liečbe lymfómu. Monoklonálne protilátky sa používajú pri:
- zabíjanie rakovinových buniek, napríklad Ofatumumab (IgG proti markeru CD20)
- inhibícia vybraných buniek imunitného systému pri transplantácii, napríklad Muronomab (IgG proti markeru CD3)
- inhibícia imunitných reakcií pri autoimunitných ochoreniach, napr. adalimumab (IgG proti faktoru nekrózy nádorov alfa)
Bibliografia:
- Pietrucha B. Vybrané problémy klinickej imunológie - nedostatok protilátok a nedostatok buniek (časť I) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
- Paul W.E. Fundamental immunology, Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6. vydanie.
- Laboratórna diagnostika s prvkami klinickej biochémie, učebnica pre študentov medicíny, vydaná autormi Dembińska-Kieć A. a Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3. vydanie.
- Interné choroby, editoval Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010
_1.jpg)
