Immunoglobuliinit (vasta-aineet)

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) ovat tärkeimmät proteiinit spesifisessä immuunivasteessa, ja niiden tehtävänä on suojata kehoa mm. Uhilta. mikro-organismeista. Vasta-aineiden puute tai ylimäärä voi olla merkki erilaisista patologioista, joten niiden määritys veressä on tärkeä tekijä monien sairauksien diagnosoinnissa. Lisäksi biolääketieteen kehitys mahdollisti synteettisten vasta-aineiden käytön tiettyjen sairauksien hoidossa.

Sisällysluettelo

1. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - tyypit ja rakenne
2. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - rooli kehossa
3. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - immuunimuisti
4. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - vasta-aineiden antigeeninen vaihtelu
5. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - rokotteet
6. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - serologinen konflikti
7. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - tutkimus
8. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - normit
9. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - tulokset ja niiden tulkinta
10. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - mitä kohonneet vasta-ainetasot tarkoittavat?
11. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - mitä alentuneet vasta-ainetasot tarkoittavat?
12. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - sovellus laboratoriodiagnostiikassa
13. Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - käyttö terapiassa

Immunoglobuliinit, tunnetaan myös nimellä vasta-aineet tai gammaglobuliinit, ovat immuuniproteiineja, joita tuottavat immuunijärjestelmän solut - plasmasolut, jotka ovat eräänlaisia ​​B-lymfosyyttejä.

Vasta-aineita on läsnä kaikkien selkärankaisten kehonesteissä, ja niitä tuotetaan kosketuksessa kemiallisten molekyylien (antigeenien), kuten bakteerien, virusten, ja joissakin tapauksissa jopa kosketuksen kanssa omiin kudoksiin (ns. Autoantigeenit).

Vasta-aineet ovat osa humoraalista immuunivastetta ja toimivat hyvin spesifisesti, koska ne ovat aina suunnattu tiettyä antigeeniä vastaan.

Nimi "humoraali" tulee humoraaliteoriasta, joka oli yleistä lääketieteessä muinaisina aikoina ja jonka oletettiin sisältävän kehon nesteitä (huumoreita) ihmiskehossa. Vaikka tämä teoria on jo pitkään kumottu, joitain sen formulaatioista käytetään edelleen lääketieteellisessä terminologiassa.

Humoraalinen immuunivaste koostuu B-lymfosyyteistä (mukaan lukien plasmasolut) ja niiden tuottamista vasta-aineista. Humoraalinen ilmentymä viittaa siihen, että sitä sisältävät immuunijärjestelmän elementit löytyvät kehon nesteistä (huumorista), kuten imusolmukkeesta tai plasmasta.

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - tyypit ja rakenne

Vasta-aineet ovat Y-muotoisia ja koostuvat kahdesta parista proteiiniketjuja - kevyistä ja raskaista, jotka on kytketty toisiinsa disulfidisidoksilla. Raskaiden ketjujen rakenteellisten erojen perusteella erotetaan useita vasta-aineluokkia (tyyppejä):

• immunoglobuliinityyppi A (IgA) - (alfa-raskas ketju) on vasta-aine, joka erittyy pääasiassa limakalvojen, esim. suoliston, hengitysteiden ja eritteiden, esimerkiksi syljen, kautta, mikä tarjoaa paikallisen humoraalisen immuniteetin
• tyypin D immunoglobuliini (IgD) - (raskasketjun delta) on vähiten tunnettu vasta-aine ja sen osuus on enintään 1 prosentti. kaikki veressä olevat vasta-aineet
• immunoglobuliinityyppi E (IgE) - (epsilonin raskasketju) on vain 0,002 prosenttia. kaikista veressä olevista vasta-aineista ja sillä on ainutlaatuinen ominaisuus aktivoida syöttösoluja ja basofiilejä, mikä johtaa niiden vapautumiseen muun muassa. histamiini
• tyypin G immunoglobuliinit (IgG) - (gamma-raskasketju) ovat kehossa lukuisimpia (80% kaikista vasta-aineista) ja pysyvimmät vasta-aineet, koska ne voivat pysyä veressä jopa useita vuosikymmeniä antigeeniin joutumisen jälkeen
• tyypin M immunoglobuliinit (IgM) - (mu-raskasketju) tuotetaan ensin immuunivasteen aikana, ovat vähemmän pysyviä ja korvataan vähitellen IgG-vasta-aineilla

Suurin osa vasta-aineista (IgG, IgD, IgE) esiintyy yhtenä Y-molekyylinä (monomeeri). Poikkeuksena on IgA-vasta-aine, joka esiintyy kaksoismuodossa (dimeeri), ja IgM-vasta-aine, joka muodostaa ns. lumihiutale (pentameeri).

Kevyen ja raskasketjun alueen vasta-aineilla on vaihteleva alue, joka on spesifinen aminohapposekvenssi, joka sopii melkein täydellisesti antigeenin sekvenssin kanssa. Tätä aluetta kutsutaan paratoopiksi ja se vastaa kunkin vasta-aineen spesifisestä sitoutumisspesifisyydestä antigeeniin.

Seurauksena on, että jokainen vasta-aine sopii antigeeniin avaimena ja lukkona, ja yhdistämällä ne muodostavat keskenään ns. immuunikompleksi. On kuitenkin muistettava, että vasta-aineet osoittavat kuitenkin joustavuutta sitoutua erilaisiin antigeeneihin, mikä tarkoittaa, että ne voidaan sovittaa eri antigeeneihin, mikä voi johtaa ristireaktioihin. Tätä ilmiötä havaitaan hyvin usein allergioissa.

• Ristiallergia - oireet. Ristiallergeenipöytä

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - rooli kehossa

Kaikkien vasta-aineiden rooli kehossa on osallistua immuunivasteisiin. Vasta-aineet pystyvät muodostamaan immuunikomplekseja antigeenimolekyylien kanssa ja aktivoimaan komplementtijärjestelmän ja tulehduksen. Tämän tarkoituksena on neutraloida antigeeni ja poistaa se turvallisesti kehosta.

Erilaisista biokemiallisista ominaisuuksistaan ​​johtuen eri vasta-aineluokat voivat suorittaa erikoistuneita toimintoja:

• inaktivoida loiset (IgE)
• neutraloi mikro-organismit (IgM, IgG)
• suojaa uusiutumiselta, esim. sikotauti (IgG)
• suojaa limakalvoja mikro-organismeilla ja allergeeneilla (IgA)
• osallistua lymfosyyttien (IgD) kypsymiseen ja kehitykseen
• antaa immuniteettia sikiölle (IgG) ja vastasyntyneelle (IgA)

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - immuunimuisti

Immuunivaste on jaettu primaariseen ja sekundääriseen vasteeseen. Ensisijainen immuunivaste kehittyy heti, kun se ensin koskettaa antigeeniä, sitten keho tuottaa pääasiassa IgM-vasta-aineita, jotka vähitellen korvataan spesifisemmillä ja pysyvämmillä IgG-vasta-aineilla.

Sitä vastoin toissijainen immuunivaste syntyy, kun sama antigeeni otetaan kosketukseen uudelleen. Se on voimakkaampi kuin primaarinen vaste ja vasta-ainepitoisuus saavuttaa korkeamman tason kuin primaarivasteessa.

Tällainen tehokas toissijainen vaste johtuu ns immuunimuisti ja muistin B lymfosyyttien läsnäolo. Tällaiset solut elävät kehossa vuosia ja kun ne joutuvat jälleen kosketuksiin antigeenin kanssa, ne alkavat jakautua erittäin voimakkaasti ja tuottaa spesifisiä vasta-aineita.

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - vasta-aineiden antigeeninen vaihtelu

Yksi kiehtovimmista ilmiöistä vasta-aineiden yhteydessä on niiden muodostumisprosessi ja valtava valikoima, jonka ne pystyvät saavuttamaan, koska vasta-ainekombinaatioiden määräksi arvioidaan jopa biljoona. Salaisuus on vasta-aineita koodaavien geenien rakenteessa ja vasta-ainegeenien rekombinaatioprosesseissa ja niiden hypermutaatiossa.

Näihin prosesseihin voidaan kutsua mutaatioiden kontrolloitua viemistä genomiin tarkalleen tarkoituksenmukaisten vasta-aineiden kokeiden ja virheiden sovittamista varten. Vaikka se ei kuulosta liian monimutkaiselta, se on itse asiassa hyvin monimutkainen prosessi, joka vaatii äärimmäistä tarkkuutta ja voi jopa johtaa kasvainten muodostumiseen virheiden sattuessa.

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - rokotteet

Vasta-aineilla on keskeinen rooli rokotuksen jälkeisen immuniteetin kehittymisessä. Kun immuunijärjestelmän solut joutuvat kosketuksiin rokotteen antigeenin kanssa, ne tuottavat vasta-aineita.

Ensinnäkin vähemmän pysyvä ja spesifinen IgM ja sitten pysyvä ja pitkäkestoinen IgG veressä. Esimerkiksi hepatiitti B -virusta (HBV) vastaan ​​rokotuksen aikana annetaan kolme rokoteannosta jaksoittain kestävän immuniteetin aikaansaamiseksi. Mitta tällaisen rokotuksen tehokkuudesta on viruksen antigeenejä vastaan ​​IgG-vasta-aineiden veritason mittaus.

LUE MYÖS:

• Hepatiitti B -antigeenit ja vasta-aineet
• Anti-hermosolujen vasta-aineet - mitä ne ovat? Mitä sairauksia ne osoittavat?
• Anti-TPO-vasta-aineet - normi. Kuinka tulkita testituloksia?
• TRAb-kilpirauhasen vasta-aineet - standardit ja testitulokset
• Anti-TG-kilpirauhasen vasta-aineet

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - serologinen konflikti

Yksi tärkeimmistä raskaana olevien naisten testeistä on sikiön punasolujen antigeenejä vastaan ​​tarkoitettujen vasta-aineiden läsnäolon arviointi. Serologisessa konfliktissa tällaiset vasta-aineet voivat ylittää istukan sikiöön ja tuhota sen punasolut aiheuttaen hemolyyttisen taudin. Tämä tapahtuu, kun äidillä on Rh (-) -veriryhmä ja sikiö on Rh (+).

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - tutkimus

Vasta-aineet muodostavat 12-18% seerumin proteiineista. Yksittäisten proteiinifraktioiden, mukaan lukien vasta-aineet, määrän arvioimiseksi suoritetaan proteinogrammi. Tämä testi perustuu seerumin proteiinien elektroforeesiin, ts. Niiden erottamiseen sähkökentässä.

Vasta-ainetasotesti suoritetaan laskimoverellä (IgM, IgG, IgE, IgA) tai syljellä ja ulosteella (IgA). Valituissa kliinisissä tilanteissa voidaan tutkia erilainen materiaali, esim. Aivo-selkäydinneste.

IgG: n, IgM: n, IgA: n ja vasta-aineen kevytketjun kokonaispitoisuudet määritetään rutiininomaisesti immunonefelometrisillä ja immunoturbidimetrisillä menetelmillä. Sen sijaan IgE-vasta-aineiden kokonaispitoisuus testataan useimmiten immunokemiluminoivilla menetelmillä.

Immunoturbidimetriset ja immunonefelometriset menetelmät hyödyntävät kykyä pilvittää liuoksia ja sirotella valoa muodostamalla antigeeni-vasta-ainekomplekseja. Immunonefelometrinen menetelmä mittaa testiliuoksen sirottaman valon voimakkuutta, ja immunoturbidimetrinen menetelmä mittaa testiliuoksen läpi kulkevan valon voimakkuutta. Näitä menetelmiä käytetään mm. eri vasta-aineluokkien kokonaispitoisuuden määrittämiseksi.

Vasta-aineiden patologiset muodot voidaan merkitä myös laboratoriossa. Esimerkki on monoklonaalinen vasta-aine (M-proteiini), joka on epätäydellinen vasta-aine (esim. Puuttuu raskas- tai kevytketjuinen fragmentti), joka löytyy monoklonaalisista gammapatioista tai lymfoomista. Toinen esimerkki on Bence-Jones-proteiini, jota esiintyy multippelia myeloomaa sairastavien ihmisten virtsassa.

Tietämisen arvoinen

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - normit

Veren vasta-ainepitoisuuksien normit ovat iästä riippuvia ja aikuisille:

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

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - tulokset ja niiden tulkinta

On monia kliinisiä tilanteita, jotka voivat johtaa vasta-ainetason nousuun (hypergammaglobulinemia) tai niiden laskuun (hypogammaglobulinemia).

Lisäys tai väheneminen voi koskea joko vasta-aineiden kokonaismäärää tai vain valittuja vasta-aineluokkia. On myös kliinisesti tärkeää määrittää spesifisten vasta-aineiden läsnäolo, jotka kohdistuvat tiettyihin mikro-organismeihin tai omiin kudoksiin.

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - mitä kohonneet vasta-ainetasot tarkoittavat?

Polyklonaalinen hypergammaglobulinemia johtuu monien vasta-aineluokkien ylituotannosta eri plasmosyyttisoluilla, ja se voi johtua:

• akuutti ja krooninen tulehdus
• lois-, bakteeri-, virus- tai sienitaudit
• autoimmuunisairaudet
• maksakirroosi
• sarkoidoosi
• aids

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - mitä matala vasta-ainetaso tarkoittaa?

Monoklonaalinen hypergammaglobulinemia johtuu vasta-aineiden ylituotannosta yhdellä syöpäsolun kloonilla, ja se voi johtua:

• multippeli myelooma
• Tuntematon syy Gammapathy (MGUS)
• lymfooma
• Walderströmin makroglobulinemia

Hypogammaglobulinemia voi johtua:

• perinnölliset geneettiset puutteet, esim. vaikea yhdistetty immuunipuutos (SCID)
• lääkkeet, esim. malarialääkkeet, sytostaattiset ja glukokortikoidilääkkeet
• aliravitsemus
• infektiot, esim. HIV, EBV
• kasvaimet, esim. leukemiat, lymfoomat
• nefroottinen oireyhtymä
• laaja palovammat
• vaikea ripuli

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - sovellus laboratoriodiagnostiikassa

Vasta-aineita (pääasiassa IgG) käytetään yleisesti laboratoriotesteissä. Tällaisia ​​vasta-aineita saadaan laboratorio-olosuhteissa, ja niitä kutsutaan monoklonaalisiksi vasta-aineiksi. Ne ovat peräisin yksittäisestä solukloonista ja ne on suunnattu tiettyä antigeeniä vastaan.

Ensisijainen menetelmä monoklonaalisten vasta-aineiden tuottamiseksi käyttää laboratoriohiiriä ja soluviljelmiä. Se on kahden tyyppisten solujen yhdistelmä: syöpäsolut (myelooma) ja B-lymfosyytit, jotka tuottavat spesifisiä vasta-aineita.

Sen jälkeen monoklonaalisia vasta-aineita voidaan modifioida kiinnittämällä niihin entsyymejä, radioisotooppeja ja fluoresoivia väriaineita. Vasta-ainemenetelmät hyödyntävät kykyä sitoutua spesifisesti antigeeniin.

• ELISA-menetelmä

ELISA (entsyymiin liittyvä immunosorbenttimääritys) on yksi diagnostisissa ja tieteellisissä tutkimuksissa yleisimmin käytettyjä menetelmiä. ELISA-menetelmä käyttää monoklonaalisia vasta-aineita, jotka on kytketty entsyymiin. Sitä voidaan käyttää määrittelemään erilaisia ​​antigeenejä biologisessa materiaalissa. ELISA-menetelmän etuna on sen yksinkertaisuus ja korkea herkkyys. ELISA-menetelmä suoritetaan käyttämällä erityisiä muovilevyjä, joiden kuopat on täytetty esimerkiksi Borrelia-antigeeneillä ja spesifisillä monoklonaalisilla vasta-aineilla, jotka on suunniteltu havaitsemaan vasta-aineet potilaan näytteessä.

• RIA-menetelmä

Radioimmunomääritysmenetelmä (RIA) koostuu antigeenien havaitsemisesta käyttämällä vasta-aineita, jotka on merkitty radioaktiivisilla isotoopeilla, esimerkiksi 14C-hiilellä. Radioaktiivisten aineiden kanssa tehtävän työn turvallisuuden vuoksi ELISA-menetelmää käytetään kuitenkin useammin.

• Westernblot-menetelmä

Westernblot-menetelmä koostuu testatun antigeenin erottamisesta sähkökentässä ja siirtämisestä sitten erityiseen kalvoon. Väriaineella tai entsyymillä leimatut spesifiset vasta-aineet levitetään sitten antigeenikalvolle. Westernblot-menetelmä mahdollistaa antigeenien hyvin spesifisen havaitsemisen, joten sitä käytetään testeissä, jotka vahvistavat epäselvät tulokset, esimerkiksi Lyme-taudin serologisessa diagnoosissa.

• Virtaussytometria

Menetelmä koostuu spesifisten markkereiden havaitsemisesta solujen pinnalla (immunofenotyypitys). Sytometriassa käytetään fluoresoivasti leimattuja monoklonaalisia vasta-aineita, jotka ovat spesifisiä tietylle solun pintamarkkerille. Leimatut solut havaitaan sitten detektorilla. Virtaussytometriaa käytetään esimerkiksi CD57-määrityksessä.

• Immunohistokemia

Immunohistokemiallisten menetelmien ansiosta antigeenit on mahdollista havaita kudosfragmenteissa käyttämällä leimattuja vasta-aineita, jotka sitten havaitaan mikroskoopilla.

• Proteiinimikrosiru

Proteiinimikrosiru on moderni menetelmä, jonka periaate on samanlainen kuin ELISA-menetelmä. Pienennöinnin ja mahdollisuuden havaita kertaluonteisesti jopa useita satoja eri proteiineja ansiosta se on löytynyt sovelluksesta tieteellisessä tutkimuksessa ja allergologiassa.

Immunoglobuliinit (vasta-aineet) - käyttö terapiassa

Monoklonaalisia vasta-aineita voidaan käyttää myös tiettyjen sairauksien hoidossa. Niitä käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1981 lymfooman hoidossa. Monoklonaalisia vasta-aineita käytetään:

• tappaa syöpäsolut, esim. Ofatumumabi (IgG CD20-markkeria vastaan)
• immuunijärjestelmän valittujen solujen esto siirron yhteydessä, esim. Muronomab (IgG CD3-markkeria vastaan)
• estää immuunireaktiot autoimmuunisairauksissa, esim. adalimumabi (IgG tuumorinekroositekijä alfaa vastaan)

Bibliografia:

1. Pietrucha B.Valittuja kliinisen immunologian aiheita - vasta-ainepuutteet ja solupuutteet (osa I) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Paul W.E. Perusimmunologia, Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6. painos.
3. Laboratoriodiagnostiikka kliinisen biokemian elementeillä, oppikirja lääketieteen opiskelijoille, toimittaja Dembińska-Kieć A. ja Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3. painos.
4. Sisäiset sairaudet, toimittaja Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

Kirjailijasta

Karolina Karabin, tohtori, molekyylibiologi, laboratoriodiagnostiikka, Cambridge Diagnostics Polska Koulutettu biologiksi erikoistuneena mikrobiologiaan ja laboratoriodiagnostiikkana yli 10 vuoden kokemuksella laboratoriotyöstä. Valmistunut molekyylilääketieteen korkeakoulusta ja Puolan ihmisgenetiikan seuran jäsen. Tutkimusapurahojen johtaja Varsovan lääketieteellisen yliopiston hematologian, onkologian ja sisätautien laitoksen molekyylidiagnostiikan laboratoriossa. Hän puolusti lääketieteellisen tohtorin tutkintoa lääketieteellisen biologian alalta Varsovan lääketieteellisen yliopiston 1. lääketieteellisessä tiedekunnassa. Kirjoittaja monille tieteellisille ja suosituille tiedeille laboratoriodiagnostiikan, molekyylibiologian ja ravitsemuksen aloilla. Laboratoriodiagnostiikan asiantuntijana hän johtaa päivittäin Cambridge Diagnostics Polskan aineellista osastoa ja tekee yhteistyötä ruokavalion erikoisryhmän kanssa CD Dietary Clinicissa. Hän jakaa käytännön tietonsa sairauksien diagnostiikasta ja ruokavalion hoidosta asiantuntijoille konferensseissa, koulutuksissa sekä aikakauslehdissä ja verkkosivuilla. Häntä kiinnostaa erityisesti modernin elämäntavan vaikutus kehon molekyyliprosesseihin.