Имуноглобулини (антитела)

Имуноглобулините (антителата) са най-важните протеини в специфичния имунен отговор и тяхната задача е да защитават тялото срещу заплахи, наред с други. от микроорганизми. Недостигът или излишъкът от антитела може да е признак на различни патологии, поради което тяхното определяне в кръвта е важен елемент в диагностиката на много заболявания. Освен това напредъкът на биомедицинските науки направи възможно използването на синтетични антитела при лечението на някои заболявания.

Съдържание

1. Имуноглобулини (антитела) - видове и структура
2. Имуноглобулини (антитела) - роля в организма
3. Имуноглобулини (антитела) - имунна памет
4. Имуноглобулини (антитела) - антигенна вариабилност на антителата
5. Имуноглобулини (антитела) - ваксини
6. Имуноглобулини (антитела) - серологичен конфликт
7. Имуноглобулини (антитела) - проучване
8. Имуноглобулини (антитела) - норми
9. Имуноглобулини (антитела) - резултати и тяхната интерпретация
10. Имуноглобулини (антитела) - какво означава повишено ниво на антитела?
11. Имуноглобулини (антитела) - какво означава намалено ниво на антитела?
12. Имуноглобулини (антитела) - приложение в лабораторната диагностика
13. Имуноглобулини (антитела) - използване в терапията

Имуноглобулините, известни също като антитела или гамаглобулини, са имунни протеини, произвеждани от клетки на имунната система - плазмени клетки, които са вид В лимфоцити.

Антителата присъстват в телесните течности на всички гръбначни животни и се произвеждат при контакт с химични молекули (антигени), например бактерии, вируси, а в някои случаи дори при контакт със собствените тъкани (така наречените автоантигени).

Антителата са част от хуморалния имунен отговор и действат много специфично, тъй като винаги са насочени срещу специфичен антиген.

Името "хуморал" идва от хуморалната теория, която е била често срещана в медицината в древността и предполагала наличието на телесни течности (хумори) в човешкото тяло. Въпреки че тази теория отдавна е опровергана, някои от нейните формулировки все още се използват в медицинската терминология.

Хуморалният имунен отговор се състои от В лимфоцити (включително плазмени клетки) и антителата, които те произвеждат. Хуморалният израз се отнася до факта, че елементите на имунната система, които го включват, се намират в телесните течности (хумори) като лимфа или плазма.

Имуноглобулини (антитела) - видове и структура

Антителата са с Y-образна форма и се състоят от две двойки протеинови вериги - леки и тежки, които са свързани помежду си чрез дисулфидни връзки. Въз основа на разликите в структурата на тежките вериги се разграничават няколко класа (видове) антитела:

• имуноглобулин тип А (IgA) - (алфа тежка верига) е антитяло, което се секретира главно през лигавиците, например черва, дихателни пътища и секрети, например слюнка, осигуряващо местен хуморален имунитет
• тип D имуноглобулин (IgD) - (делта на тежката верига) е най-малко познатото антитяло и представлява до 1%. всички антитела в кръвта
• имуноглобулин тип Е (IgE) - (тежка верига на епсилон) е само 0,002 процента. на всички антитела в кръвта и има уникалното свойство да активира мастоцитите и базофилите, което води до тяхното освобождаване, наред с други. хистамин
• G-тип имуноглобулини (IgG) - (гама тежка верига) са най-многобройните (80% от всички антитела) и най-устойчивите антитела в организма, тъй като те могат да останат в кръвта дори няколко десетки години след контакт с антигена
• тип М имуноглобулини (IgM) - (му тежка верига) се произвеждат първо в хода на имунния отговор, са по-малко устойчиви и постепенно се заменят с IgG антитела

Повечето антитела (IgG, IgD, IgE) съществуват като единична "Y" молекула (мономер). Изключение правят IgA антителата, които се срещат в двойна форма (димер) и IgM антителата, образуващи т.нар. снежинка (пентамер).

Антителата в областта на леките и тежки вериги имат променлива област, която е специфична последователност от аминокиселини, която съвпада почти идеално с последователността, открита в антигена. Тази област се нарича паратоп и е отговорна за специфичната специфичност на свързване на всяко антитяло с антиген.

В резултат на това всяко антитяло пасва на антигена като ключ и ключалка и чрез комбиниране помежду си те образуват т.нар. имунен комплекс. Трябва обаче да се помни, че антителата въпреки това показват гъвкавост да се свързват с различни антигени, което означава, че те могат да бъдат съпоставени с различни антигени, което може да доведе до кръстосани реакции. Това явление се наблюдава много често при алергии.

• КРЪСТНА АЛЕРГИЯ - симптоми. Таблица за кръстосани алергени

Имуноглобулини (антитела) - роля в организма

Ролята на всички антитела в организма е да участват в имунните отговори. Антителата са способни да образуват имунни комплекси с антигенни молекули и да активират комплементната система и възпалението. Това е за неутрализиране на антигена и безопасното му отстраняване от тялото.

Поради разнообразните си биохимични свойства, различни класове антитела могат да изпълняват специализирани функции:

• инактивират паразити (IgE)
• неутрализират микроорганизмите (IgM, IgG)
• предпазват от рецидиви, напр. паротит (IgG)
• защита на лигавиците с микроорганизми и алергени (IgA)
• участват в узряването и развитието на лимфоцитите (IgD)
• придават имунитет на плода (IgG) и новороденото (IgA)

Имуноглобулини (антитела) - имунна памет

Имунният отговор се разделя на първичен и вторичен отговор. Първичният имунен отговор се развива при първия контакт с антиген, когато тялото произвежда предимно IgM антитела, които постепенно се заменят с по-специфични и по-устойчиви IgG антитела.

За разлика от това, вторичен имунен отговор възниква, когато същият антиген се свърже отново. Той е по-интензивен от първичния отговор и концентрацията на антителата достига по-високи нива, отколкото при първичния отговор.

Такъв ефективен вторичен отговор е резултат от т.нар имунна памет и наличие на памет В лимфоцити. Такива клетки живеят в тялото години наред и когато влязат отново в контакт с антигена, започват да се делят много интензивно и да произвеждат специфични антитела.

Имуноглобулини (антитела) - антигенна вариабилност на антителата

Едно от най-очарователните явления в контекста на антителата е процесът на тяхното образуване и огромното разнообразие, което те могат да постигнат, тъй като броят на комбинациите от антитела се изчислява на до трилион. Тайната се крие в структурата на гените, кодиращи антитела и процесите на рекомбинация на гени на антитела и тяхната хипермутация.

Тези процеси могат да бъдат посочени като контролирано въвеждане на мутации в генома, точно за съпоставяне на проби и грешки на съответните антитела. Въпреки че не звучи твърде сложно, всъщност това е много сложен процес, който изисква изключителна прецизност и дори може да доведе до образуване на новообразувания в случай на грешки.

Имуноглобулини (антитела) - ваксини

Антителата играят ключова роля в развитието на имунитет след ваксинация. Когато влезе в контакт с антигена във ваксината, клетките на имунната система произвеждат антитела.

Първо, по-малко постоянните и специфични IgM, а след това устойчивите и дълготрайни IgG в кръвта. Например, по време на ваксинация срещу вируса на хепатит В (HBV), на интервали се дават три дози от ваксината, за да се предизвика устойчив имунитет. Мярка за ефективността на такава ваксинация е измерването на нивото на IgG антитела срещу антигените на вируса в кръвта.

ПРОЧЕТЕТЕ СЪЩО:

• Антигени и антитела срещу хепатит В
• Анти-невронни антитела - какви са те? Какви заболявания показват?
• Анти-TPO антитела - норма. Как да тълкуваме резултатите от теста?
• TRAb антитела срещу щитовидната жлеза - стандарти и резултати от теста
• Анти-TG антитела срещу щитовидната жлеза

Имуноглобулини (антитела) - серологичен конфликт

Един от най-важните тестове при бременни жени е оценката на наличието и мониторинга на антитела срещу антигени на феталните червени кръвни клетки. При серологичен конфликт такива антитела могат да преминат през плацентата към плода и да унищожат неговите червени кръвни клетки, причинявайки хемолитична болест. Такъв е случаят, когато майката е Rh (-), а плодът е Rh (+).

Имуноглобулини (антитела) - изследвания

Антителата съставляват 12-18% от серумните протеини. За да се оцени количеството на отделни протеинови фракции, включително антитела, се извършва протеинограма. Този тест се основава на електрофореза на серумните протеини, т.е. разделянето им в електрическо поле.

Тестът за ниво на антитела се извършва с венозна кръв (IgM, IgG, IgE, IgA) или слюнка и изпражнения (IgA). В избрани клинични ситуации е възможно да се извърши изследване на различен материал, например цереброспинална течност.

Общите концентрации на IgG, IgM, IgA и антитела в леката верига се определят рутинно чрез имунофелометрични и имунотурбидиметрични методи. За разлика от тях, общата концентрация на IgE антитела най-често се тества с помощта на имунохимилуминесцентни методи.

Имунотурбидиметричните и имунонефелометричните методи се възползват от способността да замъгляват разтвори и да разсейват светлина чрез образуване на комплекси антиген-антитела. Имунонефелометричният метод измерва интензивността на светлината, разсеяна от тествания разтвор, а имунотурбидиметричният метод измерва интензивността на светлината, преминаваща през тествания разтвор. Тези методи се използват, наред с други. за определяне на общата концентрация на различни класове антитела.

Патологичните форми на антитела също могат да бъдат маркирани в лабораторията. Пример за това е моноклонално антитяло (М протеин), което е непълно антитело (напр. Липсва фрагмент от тежка или лека верига), открито в моноклонални гамапатии или лимфоми. Друг пример е протеинът Bence-Jones, който се намира в урината на хора с множествен миелом.

Заслужава си да се знае

Имуноглобулини (антитела) - норми

Нормите за общите нива на антитела в кръвта зависят от възрастта, а за възрастни са:

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

Имуноглобулини (антитела) - резултати и тяхната интерпретация

Редица клинични ситуации могат да доведат до повишаване нивото на антителата (хипергамаглобулинемия) или до намаляване на тях (хипогамаглобулинемия).

Увеличението или намаляването може да се отнася или за общото количество антитела, или само за избрани класове антитела. Също така от клинично значение е определянето на наличието на специфични антитела, насочени срещу специфични микроорганизми или собствени тъкани.

Имуноглобулини (антитела) - какво означава повишено ниво на антитела?

Поликлоналната хипергамаглобулинемия е резултат от свръхпроизводството на много класове антитела от различни плазмоцитни клетки и може да бъде резултат от:

• остро и хронично възпаление
• паразитни, бактериални, вирусни или гъбични заболявания
• автоимунни заболявания
• цироза на черния дроб
• саркоидоза
• СПИН

Имуноглобулини (антитела) - какво означава ниско ниво на антитела?

Моноклоналната хипергамаглобулинемия е резултат от свръхпроизводство на антитела от един клон на раковата клетка и може да се дължи на:

• множествена миелома
• Неизвестна причина гамапатия (MGUS)
• лимфом
• Макроглобулинемия на Валдерстрьом

Хипогамаглобулинемията може да бъде причинена от:

• наследствени генетични дефицити, например тежка комбинирана имунна недостатъчност (SCID)
• лекарства, например антималарийни, цитостатични и глюкокортикоидни лекарства
• недохранване
• инфекции, например ХИВ, EBV
• новообразувания, например левкемии, лимфоми
• нефротичен синдром
• обширни изгаряния
• тежка диария

Имуноглобулини (антитела) - приложение в лабораторната диагностика

Антителата (главно IgG) често се използват при лабораторни тестове. Такива антитела се получават в лабораторни условия и се наричат ​​моноклонални антитела. Те са получени от едноклетъчен клон и са насочени срещу специфичен антиген.

Основният метод за получаване на моноклонални антитела използва лабораторни мишки и клетъчни култури. Това е комбинация от два вида клетки: ракови клетки (миелом) и В лимфоцити, които произвеждат специфични антитела.

Впоследствие моноклоналните антитела могат да бъдат модифицирани чрез прикачване към тях ензими, радиоизотопи и флуоресцентни багрила. Методите с антитела се възползват от способността специфично да се свързват с антиген.

• ELISA метод

ELISA (ензимно-свързан имуносорбентен анализ) е един от най-често използваните методи в диагностичните и научните изследвания. Методът ELISA използва моноклонални антитела, които са свързани с ензима. Може да се използва за количествено определяне на различни антигени в биологичния материал. Предимството на метода ELISA е неговата простота и висока чувствителност. Методът ELISA се извършва с помощта на специални пластмасови плаки с кладенци, пълни с например антигени на Borrelia и специфични моноклонални антитела, които са предназначени да откриват антитела в пробата на пациента.

• RIA метод

Методът на радиоимуноанализа (RIA) се състои в откриване на антигени с използване на антитела, белязани с радиоактивни изотопи, например с 14C въглерод. Въпреки това, поради безопасността при работа с радиоактивни вещества, по-често се използва методът ELISA.

• Метод Westernblot

Методът Westernblot се състои в отделяне на тествания антиген в електрическо поле и след това пренасянето му в специална мембрана. След това върху антигенната мембрана се прилагат специфични антитела, маркирани с багрило или ензим. Методът Westernblot позволява много специфично откриване на антигени, поради което се използва при тестове, които потвърждават неубедителни резултати, например при серологичната диагноза на Лаймска болест.

• Проточна цитометрия

Методът се състои в откриване на специфични маркери на повърхността на клетките (имунофенотипиране). Цитометрията използва флуоресцентно маркирани моноклонални антитела, специфични за определен повърхностен маркер върху клетката. След това маркираните клетки се откриват с детектор. Поточна цитометрия се използва, например, в CD57 анализа.

• Имунохистохимия

Благодарение на имунохистохимичните методи е възможно да се открият антигени в тъканни фрагменти с помощта на маркирани антитела, които след това се наблюдават под микроскоп.

• Протеинов микрочип

Протеиновият микрочип е модерен метод, чийто принцип е подобен на метода ELISA. Благодарение на миниатюризацията и възможността за еднократно откриване на до няколкостотин различни протеина, той намери приложение в научните изследвания и алергологията.

Имуноглобулини (антитела) - използване в терапията

Моноклоналните антитела могат да се използват и при лечението на някои заболявания. Те са използвани за първи път през 1981 г. при лечението на лимфом. Моноклоналните антитела се използват при:

• убиване на ракови клетки, например Офатумумаб (IgG срещу CD20 маркера)
• инхибиране на избрани клетки на имунната система при трансплантация, например Muronomab (IgG срещу CD3 маркера)
• инхибиране на имунните реакции при автоимунни заболявания, например Adalimumab (IgG срещу тумор некрозис фактор алфа)

Библиография:

1. Pietrucha B. Избрани въпроси в клиничната имунология - дефицити на антитела и клетъчни дефицити (част I) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Пол У.Е. Фундаментална имунология, Филаделфия: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6-то издание.
3. Лабораторна диагностика с елементи на клинична биохимия, учебник за студенти по медицина под редакцията на Dembińska-Kieć A. и Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3-то издание.
4. Вътрешни болести, под редакцията на Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

За автора

Karolina Karabin, доктор по медицина, молекулярен биолог, лабораторен диагностик, Cambridge Diagnostics Polska Биолог със специализация по микробиология и лабораторен диагностик с над 10 години опит в лабораторната работа. Завършил Факултета по молекулярна медицина и член на Полското общество по човешка генетика, ръководител на научноизследователски стипендии в Лабораторията по молекулярна диагностика към Катедрата по хематология, онкология и вътрешни болести на Медицинския университет във Варшава. Тя защити титлата доктор на медицинските науки в областта на медицинската биология в 1-ви медицински факултет на Медицинския университет във Варшава. Автор на много научни и научно-популярни трудове в областта на лабораторната диагностика, молекулярната биология и храненето. Ежедневно, като специалист в областта на лабораторната диагностика, той ръководи основния отдел в Cambridge Diagnostics Polska и си сътрудничи с екип от диетолози в диетичната клиника на CD. Той споделя своите практически знания по диагностика и диетична терапия на заболявания със специалисти на конференции, обучения и в списания и уебсайтове. Тя се интересува особено от влиянието на съвременния начин на живот върху молекулярните процеси в тялото.