Swoista odpowiedź humoralna

•                   B - receptory immunoglobulinowe IgM, IgD, MHC-II, CD19  CD20  CD21,  nieliczne wykazują ekspresję IgG, IgA, IgE

•                     B1 – (CD19+CD5+) - wywodzą się z tkanki limfatycznej związanej z jelitem, p/ciała nie należą zwykle do IgM, są wielospecyficzne i skierowane głównie przeciw autoantygenom

•                     B2 – (CD19+CD5-) - wywodzą się z progenitorów w szpiku i odpowiadają za produkcję wysokospecyficznych przeciwciał przeciw obcym antygenom

Aktywowane B poprzez Ig powierzchniowe rozpoznają antygen i prezentują go limfocytom Th, ale mogą ulegać proliferacji i produkować przeciwciała dla antygenów T-niezależnych

Każda komórka B jest zaprogramowana do tworzenia tylko jednego przeciwciała, które jest  umieszczone na jej powierzchni jako receptor antygenowy, np. 2.

Antygen wiąże się tylko z B z właściwym receptorem na powierzchni - B 2 i prowadzi do selekcji klonalnej, proliferacji i dojrzewania komórki produkującej przeciwciała 2 – kom. plazmatyczna 2 oraz komórek pamięci 2

Niedojrzałe B produkują tylko IgM, dojrzałe mają ekspresję IgD.

W okresie proliferacji pod wpływem antygenu i często T (wpływ cytokin, np. Il-4 - IgE) dochodzi do przełączenia izotypu i produkcji wszystkich klas Ig

Limfocyty T i B rozpoznają najprawdopodobniej różne części (determinanty) antygenu (T-zależne)

Antygen jest prezentowany limfocytom T przez APC.

Limfocyt B wychwytuje antygen przez receptor Ig, ale do dalszej proliferacji i różnicowania w komórki plazmatyczne

potrzebny jest sygnał stymulacyjny z T, które odpowiadają na przetworzony antygen związany z MHC.

Limfocyt B  prezentuje antygen limfocytom T, ale jeżeli dostanie sygnał do podziału (IL-1, IL-2, IL-4) i różnicowania (Il-4 Il-6 Il-10 IFNg) . Jest to wzajemna dwukierunkowa kooperacja B i T

Współdziałanie T i B wymaga dodatkowych cząsteczek kostymulacyjnych

Ig powierzchniowe na B wychwytuje antygen, degraduje go wewnątrz komórki – sygnał B

powstające peptydy łączą się z MHC kl. II i przekazują sygnał A

W B najsilniejszy sygnał zachodzi poprzez CD40 (D).

Interakcję wzmacnia LFA-1+ ICAM-1, CD2 + LFA-3, CD28 + CD80/86 oraz cytokiny

Zaburzenia w przekazywaniu sygnału prowadzą do niedoborów immunologicznych

Przeciwciała - w surowicy krwi w klasie globulin, swoiście rozpoznają antygeny

•                      IgG – 70% Ig w surowicy, przeciwciała wtórnej odpowiedzi, przechodzą przez łożysko, w naczyniach i tkankach

•                      IgM – 10%, pentamer, śródnaczyniowe, w pierwotnej odpowiedzi

•                      IgA – 15-20% w surowicy, ­ w przewlekłym zakażeniu

      sIgA – w wydzielinach: ślina, siara, mleko, oskrzela, układ moczowo-płciowy

•                      IgD – 1% w surowicy, głównie  na  powierzchni limfocytów B

•                      IgE – śladowe ilości u zdrowych osób, ­ w alergii

•                      izotypy – różne klasy przeciwciał u wszystkich ludzi

•                      allotypy – różne odmiany (allele) tego samego locus

•                      idiotypy – swoiste miejsce wiązania antygenu w obrębie regionu superzmiennego

Białka surowicy ulegają rozdziałowi w polu elektrycznym zależnie od ładunku i są sklasyfikowane jako a1  a2  b  g. Przeciwciała sytuują się między  frakcjami a -  g, ale głównie w  g - ze względu na znaczną ilość IgG, która stanowi 70-75% całkowitej puli immunoglobulin.

IgE ma podobną ruchliwość jak IgD, ale ze względu na znikome ilości w surowicy nie jest widoczna w rozdziale

Budowa:

Fab – wiązanie antygenu, 

Fc – wiązanie dopełniacza, wiązanie się z receptorem Fc na komórkach:

-makrofagi, neutrofile (fagocytoza),

-limfocyty, NK (cytotoksyczność),

-kom. tuczne, bazofile (degranulacja)

Czterołańcuchowy model jest wspólny dla wszystkich Ig:

2 identyczne mniejsze łańcuchy lekkie L- formy k i l są wspólne dla wszystkich klas

większe łańcuchy ciężkie H różnią się w budowie pomiędzy klasami i podklasami

Każdy łańcuch L, H składa się z części stałej C i zmiennej V

IgM występuje jako pentamer składający się z 5 jednostek czterołańcuchowych połączonych łańcuchem J

Ze względu na wielkość IgM nie przechodzi przez łożysko

Pepsyna trawi łańcuch ciężki IgG1  na F(ab,)2 i  pFc, Papaina na dwa Fab i Fc

Enzymatyczne preparaty (pepsyna) immunoglobulin nieposiadające Fc mogą być stosowane dożylnie - Gamma-Venin:

lepiej przenikają do tkanek, zmniejszają powstawanie agregatów i  wywoływanie reakcji anafilaktycznych,

nie blokują receptora Fc, aktywują C drogą alternatywną

Stosowane w ciężkich zakażeniach - posocznica

Znane są 3 typy zróżnicowania immunoglobulin:

Zmienność                                        wewnątrzgatunkowa                 w regionie nadzmniennym

w klasie Ig                                             w  allelach                              w obrębie miejsca wiążącego

tj. w łańcuchach ciężkich,                                                                    antygen (paratopu)

                                     lekkich i podgrupach

Tworzenie wielkiej zmienności w przeciwciałach stwarza zdolność rozpoznawania i odpowiedzi na liczne antygeny.

Ogromna liczba miejsc wiążących antygen jest wypadkową kombinacji różnych łańcuchów  lekkich, ciężkich, regionu nadzmiennego, kodowanych przez geny V, J i D, których fragmenty  ulegają rekombinacji.

Pod wpływem antygenu łańcuchy lekkie i ciężkie mogą dodatkowo ulegać mutacjom somatycznym.

Receptory T i B mają wspólne pochodzenie i należą do nadrodziny immunoglobulin Ig.

Zróżnicowanie receptora TCR jest kodowane przez te same geny, ale brak mutacji.

Wiązanie dopełniacza drogą klasyczną jest jedną z ważniejszych funkcji IgG1 i IgG3 oraz IgM – uruchamia to kaskadę enzymów C i powstawanie  odczynu zapalnego

Odpowiedź immunologiczna -udział przeciwciał

•                     Główna funkcja efektorowa - wiązanie antygenu -    różne możliwości:     

        * neutralizacja toksyn, enzymów, wirusów...

        * blokowanie penetracji wirusa do komórki

        * fagocytoza immunologiczna – opsonizacja bakterii zewnątrzkomórkowych – kooperacja odpowiedzi

               swoistej z nieswoistą                                                                                   

        * reakcje cytotoksyczne – skierowane przeciwko całym komórkom, zbyt dużym do sfagocytowania, np. komórki

               zakażone wirusem, nowotworowe, przeszczepu.. biorą w nich udział TcCD8, aktywowane NK,                                                            

               mechanizm ADCC - * TcCD8, * aktywowane NK *  inne komórki mające na powierzchni  receptor Fc

Receptory dla przeciwciał na komórkach warunkują liczne funkcje efektorowe tych komórek wyzwalane przez wiązania krzyżowe z Ig: fagocytoza immunologiczna, ADCC, uwalnianie mediatorów, wspomaganie prezentacji antygenu.

Receptory mają różne powinowactwo do Ig:  wysokie – RI,  niskie – RII,  RIII

Na jednym antygenie  jest kilka determinant – epitopów, przeciwciało rozpoznaje 1 epitop

Im więcej epitopów jest rozpoznawanych tym większa jest siła wiązania i widoczna reakcja

Wspólne epitopy na różnych antygenach dają krzyżowe rekacje -słabsze

Kompleksy antygen – przeciwciało wykrywamy w reakcjach serologicznych:

aglutynacja, precypitacja, liza, immunofluorescencja, neutralizacja, Elisa, RIA...

Rreakcje antygen-przeciwciało mogą posiadać wysoki stopień swoistości.   

   Swoistość surowicy jest równa sumie oddziaływań wszystkich przeciwciał surowicy.

   Jeżeli pewne epitopy antygenu A są obecne na antygenie B,

   część przeciwciał anty-A będzie reagować z antygenem B – reakcja krzyżowa.

       W praktyce: np. miano > 1:10 jest traktowane jako swoiste dla danego antygenu,

                                                < 1:10 – może wynikać z reakcji krzyżowej !!!!

Po pierwszym kontakcie z antygenem występuje wstępna faza opóźnienia, gdy nie wykrywa się przeciwciał. Powstają IgM (5-7 dzień), potem IgG (10-14dzień) – szybko spadają (wiązanie z Ag).

Odpowiedź wtórna ma krótką fazę opóźnienia (komórki pamięci), powstają gł. IgG (w przypadku antygenów T-zależnych – T warunkuje przełączenie klasy Ig), wolniej spadają, mają większe powinowactwo do antygenu.

Może być przełączenie na IgA lub IgE (w śluzówkowym układzie limfat.)

IgG u płodu i noworodka pochodzi wyłącznie od matki – zanika ok. 6-9 miesiąca życia.

W tym czasie noworodek produkuje własne IgM i IgA – nie przechodzą przez łożysko oraz

własne IgG. Około roku  IgG – 80%, IgM – 75%, IgA –20% poziomu wieku dojrzałego

Reakcje serologiczne służą do wykrycia antygenu lub przeciwciał in vitro.

Aglutynacja – zlepianie komórek, krwinek pod wpływem przeciwciał (bezpośrednia, pośrednia)

W precypitacji antygen jest w  formie rozpuszczalnej i po połączeniu ze swoistym przeciwciałem tworzy nierozpuszczalne kompleksy. Optymalna reakcja zachodzi gdy ilość antygenu wystarcza do związania i wytrącenia wszystkich przeciwciał.

Odmiany precypitacji: podwójna dyfuzja w żelu, immunoelektroforeza, immunodyfuzja radialna, elektroforeza przeciwprądowa, rakietkowa.

Tworzące się kompleksy in vivo w zależności od wielkości precypitatu mogą ulegać fagocytozie (dużę), lizie pod wpływem dopełniacza (małe) lub odkładać się w naczyniach (średnie) – choroby kompleksów  immunologicznych

Hemaglutynacja zwykła służy do wykrycia przeciwciał dla antygenów krwinek – grupy krwi

Hemaglutynacja bierna (pośrednia) – można krwinki (nośnik) opłaszczyć różnymi antygenami i wykryć przeciwciała dla opłaszczonego

antygenu

Zamiast krwinek można użyć lateksu (tzw. aglutynacja bierna) lub gronkowców z białkiem A (tzw.koaglutynacja)

Odczyn wiązania dopełniacza: układ badany   oraz układ wskaźnikowy: krwinki+pciała                                                          konkurują o dopełniacz :    liza krwinek – odczyn ujemny   brak lizy – odczyn dodatni

Immunofluorescencja wykrywa antygen in situ, np.. w  rozmazach komórek, na bloczkach tkankowych lub przeciwciała

(autoprzeciwciała) skierowane przeciw tkankom i antygenom komórkowym

Wykorzystując skrawki tkanki, w której występuje wiele antygenów,  na jednym szkiełku można zidentyfikować

różne antygeny rozróżniając ich rozłożenie w komórkach lub w przedziałach subkomórkowych: np. różne typy przeciwciał

przeciwjądrowych Testy oparte o fazę stałą służą do oznaczania przeciwciał lub antygenów, z wykorzystaniem

odczynników znakowanych enzymem (Elisa) izotopem (RIA), markerem fluorescencyjnym lub chemiluminescencyjnym

Aktualnie testy te są najczęściej wykorzystywane spośród wszystkich testów immunologicznych

Poziom przeciwciał można precyzyjnie określić wyłącznie w strefie zależności liniowej.

Czułość techniki mieści się pomiędzy 1-50 ng/ml swoistego przeciwciała

Immunoblotting - metoda służąca do identyfikacji antygenów.

Polega na przenoszeniu rozdzielonych elektroforetycznie białek z podłoża, na którym wykonano elektroforezę, na specjalna błonę, np. nitrocelulozową (blot). Poszczególne antygeny mogą być następnie identyfikowane za pomocą znakowanych swoistych przeciwciał

...