View
40
Download
1
Category
Preview:
DESCRIPTION
Imunoglobuliny, imunitní odpověď. Martin Liška. 1. Struktura imunoglobulinů. 2. Izotypy. dfct.třídy protilátek, které se rozlišují na základě odlišností H-řetězců rozeznáváme m (IgM), d (IgD), g (IgG), a (IgA) a e (IgE) - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Imunoglobuliny, imunitní odpověďMartin Liška
1. Struktura imunoglobulinů
2. Izotypy
• dfct.třídy protilátek, které se rozlišují na základě odlišností H-řetězců
• rozeznáváme m (IgM), d (IgD), g (IgG), a (IgA) a e (IgE)
• u některých ještě existují subtypy, které jsou základem podtříd
3. Domény a jejich biologické funkce
• v principu domény V-regionů formují rozpoznávací jednotku a domény C-regionů určují sekundární biologické funkce protilátky (biologický poločas, distribuci v těle, schopnost vázat komplement, schopnost vázat se na buňky prostřednictvím Fc-receptoru)
4. Variabilní oblast molekuly Ig
• hypervariabilní smyčky jsou soustředěny na špici variabilních regionů, kde jsou lokalizována vazebná místa pro antigen
• specifita vazebného místa je dána složením sekvencí AMK i morfologií a tvarem smyčky
5. Biologické vlastnosti jednotlivých tříd imunoglobulinů
IgG• hlavní sérový Ig • hlavní Ig sekundární imunitní odpovědi • jako jediný přechází placentu• hlavní opsonizující Ig• aktivuje komplement klasickou cestou• biologický poločas 21 dnů
IgA
• vyskytuje se v séru i seromucinózních sekretech
• ochrana sliznic• opsonizace • neaktivuje komplement• biologický poločas 6 dnů
IgM
• v séru, v monomerní formě vázaný v membráně B-lymfocytů
• převažující protilátka primární imunitní odpovědi
• vysoce efektivní aglutinační a cytolytické agens
• obvykle izohemaglutininy a přirozené protilátky
• z hlediska aktivace komplementu (klasickou cestou) nejúčinnější protilátka
• neváže Fc-receptor fagocytů, ale významně zesiluje fagocytózu aktivací komplementu
• biologický poločas 6 dnů
IgD
• vyskytuje se v séru a na membráně B-lymfocytů
• receptor pro antigen na B-lymfocytech• biologický poločas 3 dny
IgE
• za normálních okolností se v séru vyskytuje v nepatrných množstvích
• převážně ve vázané formě na mastocytech (váže se prostřednictvím FceR)
• ochrana proti parazitům• účast v alergických reakcích I.typu• biologický poločas 2 dny
Podtřídy Ig
• podkladem pro ně jsou odlišnosti v H-řetězcích, z čehož plynou i další biologické vlastnosti
• IgG1 a IgG3 se podílejí na obraně proti virovým a bakteriálním proteinovým antigenům
• IgG2 zajišťují obranu proti antigenům, která nevyžaduje pomoc T-lymfocytů
6. Alotypové a idiotypové variace
• alotypy = alelické varianty izotypů• idiotypy = strukturní determinanty ve variabilní
oblasti, spojené se schopností vázat antigen• idiotop = jedinečná sada antigenních determinant
(epitopů) lokalizovaná ve variabilní oblasti Ig (idiotyp je sumou idiotopů)
• anti-idiotypové protilátky = jsou dfct.odrazem antigenu
7. Genetické základy tvorby Ig
a/ geny pro L-řetězec
k-řetězec – geny na 2.chromozómu - V, J a C segmenty l-řetězec – zakódován na podobném komplexu genů na 22.chrom.
b/ geny pro H-řetězec
• složitější• na 14.chromozómu• V, D, J, C segmenty (větší množství genů
pro jednotlivé segmenty)• při kompletaci V/D/J exonu dochází k
přestavbě
Vývoj B lymfocytů
Vývoj B lymfocytů probíhá v kostní dřeni a dokončuje se po setkání s Ag v sekundárních lymfatických orgánech.
Pluripotentní hematopoetická kmenová buňka
Progenitor B lymfocytu → zahájení rekombinačních procesů, které vedou ke vzniku velkého množství klonů B lymfocytů s individuálně specifickými BCR
Pre B lymfocyt → exprese pre-B receptoru (tvořen H(m) řetězcem a náhradním L řetězcem)
Nezralý B lymfocyt → exprese povrchového IgM (BCR); v této fázi vývoje dochází k eliminaci autoreaktivních klonů
Zralý B lymfocyt → exprese povrchového IgM nebo IgD (BCR)
K velké diverzitě Ig přispívají:
• náhodné rekombinace• nepřesné spojování V, D, J segmentů• změny N-koncových oblastí• rozsáhlé mutace postihující geny
variabilních oblastí
Izotypový přesmyk
• v průběhu imunitní odpovědi dochází u plazmatických buněk k přesmyku od tvorby IgM k produkci IgG nebo jiných tříd Ig (IgA, IgE)
• změna postihuje konstantní domény H-řetězce
• nedochází však ke změně antigenní specifity !!
Alelická exkluze
• jakmile je jeden pokus úspěšný, zastaví se další pokusy na druhém chromozómu
• platí pro H- i L-řetězce• v důsledku toho vždy každý B-lymfocyt
produkuje současně jen jeden typ H- a jeden typ L-řetězce
Klonální restrikce
• každá B-buňka exprimuje pouze protilátky specifické pro jeden epitop a pokud se dále dělí, nepodstupuje další V/J nebo V/D/J přestavbu
• B-lymfocyt a jeho potomstvo jsou identičtí ve své antigenní specifitě a v izotypu k nebo l řetězce
Monoklonální protilátky
• Protilátky produkované jediným klonem B-lymfocytů, přesněji řečeno buněk uměle vytvořených hybridizací B-bb. s určitou antigenní specifitou (= vytvářejí Ig se stejnou antigenní specifitou) a nádorových buněk (= jsou „nesmrtelné“)
Využití monoklonálních protilátek:
• Diagnostika (průtoková cytometrie, ELISA, autoprotilátky atd.)
• Léčba (anti-IgE, anti-TNF-a, anti-CD3)
Humorální imunitní odpověď
• Rozpoznání antigenu specifickým Ig na povrchu naivního B-lymfocytu
• Po navázání antigenu/ů dojde k přemostění Ig receptorů a k přenosu aktivačního signálu do nitra buňky; potřebný druhý signál poskytne štěpný produkt C3 složky komplementu
• Klonální expanze B-lymfocytu a sekrece malých množství IgM
Fáze humorální imunitní odpovědi
Primární imunitní odpověď
• první expozice antigenu• vytvářeno malé množství protilátekExistují 2 druhy antigenů:• thymus dependentní – je nutná spolupráce s
antigen-specifickými Th-lymfocyty; typicky proteinové antigeny
• thymus independentní – tvorba protilátek indukována přímo, bez spoluúčasti Th-lymfocytů; typicky polysacharidy, lipidy
Sekundární imunitní odpověď
• následná expozice antigenu• vytvářena větší množství protilátek• v případě proteinových antigenů zvýšený
izotypový přesmyk a afinitní maturace (= produkce protilátek s rostoucí afinitou k antigenu)
• účast paměťových buněk
Primární a sekundární imunitní odpověď
• při reinfekci rychle aktivovány paměťové buňky, jejichž produkty rychle potlačí infekci
• po infekci dlouho přetrvává poměrně vysoká hladina protilátek
• při opakované imunizaci další zvyšování kvality protilátek
Afinita a avidita protilátek
• afinita = síla, s níž protilátka váže antigen
• avidita = vyjadřuje sílu interakce polyvalentní protilátky s polyvalentním antigenem
Efektorové funkce protilátek
• Neutralizace mikrobů a jejich toxinů• Opsonizace mikrobů (vazba na fagocyty přes Fc-
receptory, zároveň stimulace mikrobicidních aktivit fagocytů)
• ADCC (Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity) – mikrob opsonizovaný IgG ničen NK-b.po navázání na IK přes Fc-receptor
• Aktivace komplementu (klasická cesta)
Ontogeneze imunitní odpovědi
a/ prenatální vývoj
krvetvorba
• mezoblastická fáze – od 2.-3.týdnu gestace
• hepatální fáze – od 6.-8. týdne, v játrech krvetvorba přetrvává celé intrauterinní období
• myeloidní fáze - od 10.-12.týdne, od 20.týdne je hlavním orgánem hematopoezy
T-lymfocyty
• prekurzory se objevují kolem 7.týdne gestace, mezi 8.-9.týdnem začíná jejich přestup do thymu, kde se diferencují
• přeskupení segmentů pro TCR a jeho exprese na povrchu buňky
• selekce
B-lymfocyty
• jejich prekurzory jsou detekovatelné již 8.den gestace
• fetální B-lymfocyty exprimují na povrchu IgM• syntéza specifických protilátek začíná kolem 20.-
24.týdne gestace, ale celková koncentrace IgA+M zůstává až do porodu dfct.neměřitelná, IgG se začínají tvořit až po porodu
Monocyty-makrofágy
• makrofágy lze detekovat kolem 3.-4.týdne gestace
• zralé monocyty se ve fetální cirkulaci objevují od 5.měs.gestace
Neutrofily
• zralé jsou detekovatelné mezi 12.-14.týdnem gestace
b/ postnatální vývoj
B-lymfocyty • jejich zastoupení po porodu klesá• na imunizaci reagují převážně tvorbou IgM,
přesmyk na jiné izotypy je pomalejší• pozvolný nárůst tvorby vlastních IgG za poklesu
mateřských IgG (kolem 3.-6.měs.)• koncentrace IgM dosahuje hodnot srovnatelných s
dospělými v 1.-3.roce života, IgG+A mezi 10.-15.r. • protilátková reakce na polysacharidové antigeny se
objevuje až kolem 2.roku života
T-lymfocyty
• více než 90% má známky naivních, v dospělém věku tento podíl klesá
• proliferace po stimulaci mitogeny srovnatelná s dospělými X reakce na specifické antigeny se objevuje až po styku s nimi
• nižší cytotoxická aktivita T-lymfocytů
Nespecifická imunita
• fagocyty novorozenců jsou obecně funkčně
méně zdatné• aktivita NK-buněk nižší• snížená celková aktivita komplementu
(koncentrace složek 35-70% dospělých)
c/ stáří
• snížená cytotoxicita NK-buněk a makrofágů• snížená odolnost vůči virovým infekcím,
omezená protinádorová imunita• přesmyk od Th1 k Th2• nižší protilátková odpověď na nové podněty• vyšší produkce autoprotilátek
Recommended