Imunoglobulini (antitijela)

Imunoglobulini (antitijela) najvažniji su proteini u specifičnom imunološkom odgovoru, a njihova je zadaća, između ostalog, zaštititi tijelo od prijetnji. od mikroorganizama. Nedostatak ili višak antitijela mogu biti znak različitih patologija, stoga je njihovo određivanje u krvi važan element u dijagnozi mnogih bolesti. Štoviše, napredak biomedicinskih znanosti omogućio je upotrebu sintetičkih antitijela u liječenju određenih bolesti.

Sadržaj

1. Imunoglobulini (antitijela) - vrste i struktura
2. Imunoglobulini (antitijela) - uloga u tijelu
3. Imunoglobulini (antitijela) - imunološka memorija
4. Imunoglobulini (antitijela) - antigena varijabilnost antitijela
5. Imunoglobulini (antitijela) - cjepiva
6. Imunoglobulini (antitijela) - serološki sukob
7. Imunoglobulini (antitijela) - studija
8. Imunoglobulini (antitijela) - norme
9. Imunoglobulini (antitijela) - rezultati i njihova interpretacija
10. Imunoglobulini (antitijela) - što znači povišena razina antitijela?
11. Imunoglobulini (antitijela) - što znači smanjena razina antitijela?
12. Imunoglobulini (antitijela) - primjena u laboratorijskoj dijagnostici
13. Imunoglobulini (antitijela) - uporaba u terapiji

Imunoglobulini, poznati i kao antitijela ili gamaglobulini, imuni su proteini koje proizvode stanice imunološkog sustava - plazme, koje su vrsta B limfocita.

Protutijela su prisutna u tjelesnim tekućinama svih kralježnjaka i proizvode se kontaktom s kemijskim molekulama (antigenima), npr. Bakterijama, virusima, a u nekim slučajevima čak i kontaktom s vlastitim tkivima (tzv. Autoantigeni).

Protutijela su dio humoralnog imunološkog odgovora i djeluju vrlo specifično, jer su uvijek usmjerena protiv određenog antigena.

Naziv "humoral" potječe od humoralne teorije koja je bila česta u medicini u davnim vremenima i pretpostavljala prisutnost tjelesnih tekućina (humora) u ljudskom tijelu. Iako je ova teorija dugo opovrgnuta, neke se njezine formulacije i dalje koriste u medicinskoj terminologiji.

Humoralni imunološki odgovor sastoji se od B limfocita (uključujući plazma stanice) i antitijela koja oni proizvode. Humoralni izraz odnosi se na činjenicu da se elementi imunološkog sustava koji ga uključuju nalaze u tjelesnim tekućinama (humori) poput limfe ili plazme.

Imunoglobulini (antitijela) - vrste i struktura

Protutijela su u obliku slova Y i sastoje se od dva para proteinskih lanaca - lakog i teškog koji su međusobno povezani disulfidnim vezama. Na temelju razlika u strukturi teških lanaca razlikuje se nekoliko klasa (vrsta) antitijela:

• imunoglobulin tip A (IgA) - (alfa teški lanac) je antitijelo koje se izlučuje uglavnom kroz sluznicu, npr. crijeva, respiratorni trakt i izlučevine, npr. slina, pružajući lokalni humoralni imunitet
• imunoglobulin tipa D (IgD) - (delta teškog lanca) najmanje je poznato antitijelo i iznosi do 1 posto. sva antitijela u krvi
• imunoglobulin tip E (IgE) - (teški lanac epsilona) iznosi samo 0,002 posto. svih antitijela u krvi i ima jedinstveno svojstvo aktiviranja mastocita i bazofila, što dovodi do njihovog oslobađanja, između ostalog. histamin
• Imunoglobulini tipa G (IgG) - (gama teški lanac) najbrojniji su (80% svih antitijela) i najotpornija antitijela u tijelu, jer mogu ostati u krvi i nekoliko desetljeća nakon kontakta s antigenom
• imunoglobulini tipa M (IgM) - (mu teški lanac) proizvode se prvo tijekom imunološkog odgovora, manje su postojani i postupno se zamjenjuju IgG antitijelima

Većina antitijela (IgG, IgD, IgE) postoje kao jedna "Y" molekula (monomer). Iznimka su IgA antitijela koja se javljaju u dvostrukom obliku (dimer) i IgM antitijela koja tvore tzv. pahuljica (pentamer).

Protutijela u regiji lakog i teškog lanca imaju varijabilnu regiju, koja je specifična sekvenca aminokiselina koja se gotovo savršeno podudara sa sekvencom na antigenu. To se područje naziva paratopom i odgovorno je za specifičnu specifičnost vezanja svakog antitijela na antigen.

Kao posljedica toga, svako protutijelo uklapa antigen kao ključ i bravu, a međusobnim kombiniranjem tvore tzv. imunološki kompleks. Međutim, treba imati na umu da protutijela unatoč tome pokazuju fleksibilnost vezanja za različite antigene, što znači da se mogu podudarati s različitim antigenima, što može rezultirati unakrsnim reakcijama. Ovaj se fenomen vrlo često opaža kod alergija.

• KRIŽNA ALERGIJA - simptomi. Tabela s unakrsnim alergenima

Imunoglobulini (antitijela) - uloga u tijelu

Uloga svih antitijela u tijelu je sudjelovanje u imunološkim odgovorima. Protutijela su sposobna stvarati imunološke komplekse s molekulama antigena i aktivirati sustav komplementa i upalu. To služi za neutralizaciju antigena i njegovo sigurno uklanjanje iz tijela.

Zbog različitih biokemijskih svojstava, različite klase antitijela mogu obavljati specijalizirane funkcije:

• inaktivirati parazite (IgE)
• neutralizirati mikroorganizme (IgM, IgG)
• zaštititi od recidiva, npr. zaušnjaka (IgG)
• zaštititi sluznicu mikroorganizmima i alergenima (IgA)
• sudjelovati u sazrijevanju i razvoju limfocita (IgD)
• dati imunitet fetusu (IgG) i novorođenčetu (IgA)

Imunoglobulini (antitijela) - imunološka memorija

Imunološki odgovor dijeli se na primarni i sekundarni odgovor. Primarni imunološki odgovor razvija se kada prvi put dođe u kontakt s antigenom, kada tijelo primarno proizvodi IgM antitijela, koja se postupno zamjenjuju specifičnijim i trajnijim IgG antitijelima.

Suprotno tome, sekundarni imunološki odgovor nastaje kada se opet kontaktira isti antigen. Intenzivnije je od primarnog odgovora, a koncentracija protutijela doseže više razine od primarnog odgovora.

Takav učinkovit sekundarni odgovor proizlazi iz tzv imunološka memorija i prisutnost limfocita B memorije. Takve stanice žive u tijelu godinama i kad ponovno dođu u kontakt s antigenom, počinju se vrlo intenzivno dijeliti i stvarati specifična antitijela.

Imunoglobulini (antitijela) - antigena varijabilnost antitijela

Jedan od najfascinantnijih fenomena u kontekstu antitijela je proces njihovog nastanka i ogromna raznolikost koju mogu postići, jer se broj kombinacija antitijela procjenjuje na do bilijun. Tajna leži u strukturi gena koji kodiraju antitijela i procesima rekombinacije gena antitijela i njihovoj hipermutaciji.

Ti se procesi mogu nazvati kontroliranim uvođenjem mutacija u genom, upravo radi podudaranja pokusa i pogreške odgovarajućih antitijela. Iako ne zvuči previše komplicirano, zapravo je riječ o vrlo složenom procesu koji zahtijeva iznimnu preciznost, a u slučaju pogrešaka može dovesti i do stvaranja tumora.

Imunoglobulini (antitijela) - cjepiva

Protutijela igraju ključnu ulogu u razvoju imuniteta nakon cijepljenja. Kada dođe u kontakt s antigenom u cjepivu, stanice imunološkog sustava proizvode antitijela.

Prvo, manje perzistentni i specifični IgM, a zatim postojani i dugotrajni IgG u krvi. Primjerice, tijekom cijepljenja protiv virusa hepatitisa B (HBV) daju se tri doze cjepiva u intervalima kako bi se izazvao trajni imunitet. Mjera učinkovitosti takvog cijepljenja je mjerenje razine protutijela IgG u krvi protiv antigena virusa.

PROČITAJTE I:

• Antigeni i antitijela hepatitisa B
• Anti-neuronska antitijela - koja su to? Na koje bolesti ukazuju?
• Antitijela protiv TPO - norma. Kako protumačiti rezultate testa?
• TRAb antitijela protiv štitnjače - standardi i rezultati ispitivanja
• Anti-TG antitijela protiv štitnjače

Imunoglobulini (antitijela) - serološki sukob

Jedno od najvažnijih ispitivanja u trudnica je procjena prisutnosti i praćenje antitijela protiv antigena fetalnih crvenih krvnih stanica. U serološkom sukobu takva protutijela mogu prijeći placentu do fetusa i uništiti njegove crvene krvne stanice, što uzrokuje hemolitičku bolest. To se događa kada majka ima Rh (-) krvnu grupu, a fetus je Rh (+).

Imunoglobulini (antitijela) - istraživanje

Protutijela čine 12-18% serumskih proteina. Kako bi se procijenila količina pojedinih proteinskih frakcija, uključujući antitijela, izvodi se proteinogram. Ovaj se test temelji na elektroforezi serumskih bjelančevina, tj. Njihovom razdvajanju u električnom polju.

Test razine antitijela provodi se iz venske krvi (IgM, IgG, IgE, IgA) ili sline i stolice (IgA). U odabranim kliničkim situacijama moguće je obaviti pregled različitog materijala, npr. Likvora.

Ukupne koncentracije IgG, IgM, IgA i lakih lanaca protutijela rutinski se određuju imunonefelometrijskim i imunoturbidimetrijskim metodama. Suprotno tome, ukupna koncentracija IgE protutijela najčešće se ispituje imunokemiluminescentnim metodama.

Imunoturbidimetrijske i imunonefelometrijske metode iskorištavaju sposobnost zamućivanja otopina i raspršivanja svjetlosti stvaranjem kompleksa antigen-antitijelo. Imunonefelometrijska metoda mjeri intenzitet svjetlosti raspršene ispitnom otopinom, a imunoturbidimetrijska metoda mjeri intenzitet svjetlosti koja prolazi kroz test otopinu. Ove se metode koriste, između ostalih. za određivanje ukupne koncentracije različitih klasa antitijela.

Patološki oblici antitijela također se mogu obilježiti u laboratoriju. Primjer je monoklonsko antitijelo (M protein), koje je nepotpuno antitijelo (npr. Nedostaje fragment teškog ili lakog lanca) koje se nalazi u monoklonskim gamapatijama ili limfomima. Sljedeći je primjer protein Bence-Jones koji se nalazi u mokraći osoba s multiplim mijelomom.

Vrijedno znati

Imunoglobulini (antitijela) - norme

Norme za ukupnu razinu antitijela u krvi ovise o dobi, a za odrasle su:

• 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 (antitijela) - rezultati i njihova interpretacija

Brojne kliničke situacije mogu dovesti do povećanja razine protutijela (hipergamaglobulinemija) ili do smanjenja istih (hipogamaglobulinemija).

Povećanje ili smanjenje može se odnositi na ukupnu količinu antitijela ili samo na odabrane klase antitijela. Također je od kliničkog značaja utvrđivanje prisutnosti specifičnih antitijela usmjerenih protiv određenih mikroorganizama ili vlastitih tkiva.

Imunoglobulini (antitijela) - što znači povišena razina antitijela?

Poliklonalna hipergamaglobulinemija rezultat je prekomjerne proizvodnje mnogih klasa antitijela različitim stanicama plazmocita, a može biti rezultat:

• akutna i kronična upala
• parazitske, bakterijske, virusne ili gljivične bolesti
• autoimune bolesti
• ciroza jetre
• sarkoidoza
• AIDS-a

Imunoglobulini (antitijela) - što znači niska razina antitijela?

Monoklonska hipergamaglobulinemija rezultat je prekomjerne proizvodnje antitijela jednim klonom stanice raka i može biti posljedica:

• multipli mijelom
• Nepoznati uzrok gamapatije (MGUS)
• limfom
• Walderströmova makroglobulinemija

Hipogamaglobulinemiju mogu uzrokovati:

• nasljedni genetski nedostaci, npr. teška kombinirana imunodeficijencija (SCID)
• lijekovi, npr. antimalarijski, citostatski i glukokortikoidni lijekovi
• pothranjenost
• infekcije, npr. HIV, EBV
• novotvorine, npr. leukemije, limfomi
• nefrotski sindrom
• opsežne opekline
• teški proljev

Imunoglobulini (antitijela) - primjena u laboratorijskoj dijagnostici

Protutijela (uglavnom IgG) obično se koriste u laboratorijskim testovima. Takva protutijela dobivaju se u laboratorijskim uvjetima i nazivaju se monoklonalnim protutijelima. Oni su izvedeni iz klona jedne stanice i usmjereni su protiv određenog antigena.

Primarna metoda za proizvodnju monoklonskih antitijela koristi laboratorijske miševe i stanične kulture. To je kombinacija dvije vrste stanica: stanica raka (mijeloma) i B limfocita koji proizvode specifična antitijela.

Nakon toga, monoklonska antitijela mogu se modificirati pričvršćivanjem enzima, radioizotopa i fluorescentnih boja. Metode antitijela iskorištavaju sposobnost specifičnog vezanja na antigen.

• ELISA metoda

ELISA (enzimski imunološki test) jedna je od najčešće korištenih metoda u dijagnostičkim i znanstvenim istraživanjima. ELISA metoda koristi monoklonska antitijela koja su povezana s enzimom. Može se koristiti za kvantificiranje različitih antigena u biološkom materijalu. Prednost ELISA metode je jednostavnost i velika osjetljivost. ELISA metoda provodi se pomoću posebnih plastičnih ploča s jamicama ispunjenim, na primjer, antigenima Borrelia i specifičnim monoklonskim antitijelima, koji su dizajnirani za otkrivanje antitijela u uzorku pacijenta.

• RIA metoda

Metoda radioimunološkog ispitivanja (RIA) sastoji se u otkrivanju antigena upotrebom antitijela obilježenih radioaktivnim izotopima, npr. S 14C ugljikom. Međutim, zbog sigurnosti rada s radioaktivnim tvarima, češće se koristi ELISA metoda.

• Westernblot metoda

Westernblot metoda sastoji se u odvajanju testiranog antigena u električno polje i prenošenju na posebnu membranu. Tada se na antigensku membranu nanose specifična antitijela obilježena bojom ili enzimom. Westernblot metoda omogućuje vrlo specifično otkrivanje antigena, stoga se koristi u testovima koji potvrđuju neuvjerljive rezultate, npr. U serološkoj dijagnozi Lymeove bolesti.

• Protočna citometrija

Metoda se sastoji u otkrivanju specifičnih biljega na površini stanica (imunofenotipizacija). Citometrija koristi fluorescentno obilježena monoklonska antitijela specifična za određeni površinski biljeg na stanici. Označene stanice se zatim otkrivaju detektorom. Protočna citometrija koristi se, na primjer, u testu CD57.

• Imunohistokemija

Zahvaljujući imunohistokemijskim metodama moguće je otkriti antigene u fragmentima tkiva pomoću obilježenih antitijela, koja se zatim promatraju pod mikroskopom.

• Proteinski mikrorazred

Proteinski mikromreža moderna je metoda čiji je princip sličan ELISA metodi. Zahvaljujući minijaturizaciji i mogućnosti jednokratnog otkrivanja do nekoliko stotina različitih bjelančevina, pronašao je primjenu u znanstvenim istraživanjima i alergologiji.

Imunoglobulini (antitijela) - uporaba u terapiji

Monoklonska antitijela također se mogu koristiti u liječenju određenih bolesti. Prvi put su korišteni 1981. godine u liječenju limfoma. Monoklonska antitijela koriste se u:

• ubijanje stanica karcinoma, npr. Ofatumumab (IgG protiv CD20 markera)
• inhibicija odabranih stanica imunološkog sustava u transplantaciji, npr. Muronomab (IgG protiv CD3 markera)
• inhibiranje imunoloških reakcija kod autoimunih bolesti, npr. Adalimumab (IgG protiv faktora nekroze tumora alfa)

Bibliografija:

1. Pietrucha B. Odabrani problemi iz kliničke imunologije - nedostaci antitijela i stanični nedostaci (dio I) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Paul W.E. Fundamentalna imunologija, Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6. izdanje.
3. Laboratorijska dijagnostika s elementima kliničke biokemije, udžbenik za studente medicine urednici Dembińska-Kieć A. i Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3. izdanje.
4. Unutarnje bolesti, ur. Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

O autoru

Karolina Karabin, dr. Med., Molekularni biolog, laboratorijski dijagnostičar, Cambridge Diagnostics Polska Biolog sa specijalizacijom iz mikrobiologije i laboratorijski dijagnostičar s preko 10 godina iskustva u laboratorijskom radu. Diplomirao je na Fakultetu za molekularnu medicinu i član Poljskog društva za humanu genetiku, voditelj istraživačkih potpora u Laboratoriju za molekularnu dijagnostiku na Odjelu za hematologiju, onkologiju i unutarnje bolesti Medicinskog sveučilišta u Varšavi. Titulu doktora medicinskih znanosti iz područja medicinske biologije obranila je na 1. medicinskom fakultetu Medicinskog sveučilišta u Varšavi. Autor mnogih znanstvenih i popularno-znanstvenih djela iz područja laboratorijske dijagnostike, molekularne biologije i prehrane. Svakodnevno, kao specijalist u području laboratorijske dijagnostike, vodi glavni odjel Cambridge Diagnostics Polska i surađuje s timom dijetetičara na CD-u za prehranu. Svoje praktično znanje o dijagnostici i dijetoterapiji bolesti dijeli sa stručnjacima na konferencijama, treninzima te u časopisima i web stranicama. Posebno je zanima utjecaj suvremenog načina života na molekularne procese u tijelu.