Imūnglobulīni (antivielas)

Imūnglobulīni (antivielas) ir vissvarīgākie proteīni specifiskajā imūnreakcijā, un to uzdevums ir aizsargāt ķermeni, cita starpā, no draudiem. no mikroorganismiem. Antivielu trūkums vai pārmērība var liecināt par dažādām patoloģijām, tāpēc to noteikšana asinīs ir svarīgs elements daudzu slimību diagnostikā. Turklāt biomedicīnas zinātnes attīstība ļāva izmantot sintētiskas antivielas noteiktu slimību ārstēšanā.

Satura rādītājs

1. Imūnglobulīni (antivielas) - veidi un struktūra
2. Imūnglobulīni (antivielas) - loma organismā
3. Imūnglobulīni (antivielas) - imūnā atmiņa
4. Imūnglobulīni (antivielas) - antivielu antigēnu mainīgums
5. Imūnglobulīni (antivielas) - vakcīnas
6. Imūnglobulīni (antivielas) - seroloģisks konflikts
7. Imūnglobulīni (antivielas) - pētījums
8. Imūnglobulīni (antivielas) - normas
9. Imūnglobulīni (antivielas) - rezultāti un to interpretācija
10. Imūnglobulīni (antivielas) - ko nozīmē paaugstināts antivielu līmenis?
11. Imūnglobulīni (antivielas) - ko nozīmē samazināts antivielu līmenis?
12. Imūnglobulīni (antivielas) - pielietošana laboratorijas diagnostikā
13. Imūnglobulīni (antivielas) - lietošana terapijā

Imūnglobulīni, kas pazīstami arī kā antivielas vai gammaglobulīni, ir imūnproteīni, ko ražo imūnsistēmas šūnas - plazmas šūnas, kas ir B limfocītu tips.

Antivielas ir visu mugurkaulnieku ķermeņa šķidrumos, un tās rodas, saskaroties ar ķīmiskajām molekulām (antigēniem), piemēram, baktērijām, vīrusiem, un dažos gadījumos pat saskarē ar paša audiem (tā sauktajiem autoantigēniem).

Antivielas ir daļa no humorālās imūnās atbildes un darbojas ļoti specifiski, jo tās vienmēr ir vērstas pret konkrētu antigēnu.

Nosaukums "humorāls" nāk no humorālās teorijas, kas medicīnā bija izplatīta senos laikos un pieņēma ķermeņa šķidrumu (humoru) klātbūtni cilvēka ķermenī. Lai gan šī teorija jau sen ir noraidīta, daži no tās formulējumiem joprojām tiek izmantoti medicīniskajā terminoloģijā.

Humorālā imūnā atbilde sastāv no B limfocītiem (ieskaitot plazmas šūnas) un to radītās antivielas. Humorālā izteiksme attiecas uz faktu, ka imūnsistēmas elementi, kas to ietver, atrodas ķermeņa šķidrumos (humoros), piemēram, limfā vai plazmā.

Imūnglobulīni (antivielas) - veidi un struktūra

Antivielas ir Y formas un sastāv no diviem olbaltumvielu ķēžu pāriem - viegliem un smagiem, kurus savieno disulfīda saites. Pamatojoties uz smago ķēžu struktūras atšķirībām, izšķir vairākas antivielu klases (tipus):

• imūnglobulīna A tips (IgA) - (alfa smagā ķēde) ir antiviela, kas izdalās galvenokārt caur gļotādām, piemēram, zarnām, elpošanas ceļiem un sekrēcijām, piemēram, siekalām, nodrošinot vietēju humorālu imunitāti
• D tipa imūnglobulīns (IgD) - (smagās ķēdes delta) ir vismazāk zināmā antiviela, un tā veido līdz pat 1 procentam. visas antivielas asinīs
• imūnglobulīna E tips (IgE) - (epsilona smagā ķēde) ir tikai 0,002 procenti. no visām asinīs esošajām antivielām, un tai ir unikāla īpašība aktivizēt tukšās šūnas un bazofilus, cita starpā izraisot to izdalīšanos. histamīns
• G tipa imūnglobulīni (IgG) - (gamma smagā ķēde) ir visvairāk (80% no visām antivielām) un noturīgākās antivielas organismā, jo tās var palikt asinīs pat vairākas desmitgades pēc saskares ar antigēnu
• M tipa imūnglobulīni (IgM) - (mu smagā ķēde) imūnās atbildes gaitā tiek ražoti vispirms, ir mazāk noturīgi un pakāpeniski tiek aizstāti ar IgG antivielām

Lielākā daļa antivielu (IgG, IgD, IgE) pastāv kā viena "Y" molekula (monomērs). Izņēmums ir IgA antiviela, kas notiek dubultā formā (dimērs), un IgM antiviela, kas veido t.s. sniegpārsla (pentamērs).

Antivielām vieglās un smagās ķēdes reģionā ir mainīgs reģions, kas ir noteikta aminoskābju secība, kas gandrīz perfekti sakrīt ar antigēnā atrodamo secību. Šis reģions tiek saukts paratops un ir atbildīgs par katras antivielas specifisko saistīšanās specifiku pret antigēnu.

Rezultātā katra antiviela der antigēnam kā atslēga un slēdzene, un, savstarpēji kombinējoties, tās veido t.s. imūnkomplekss. Tomēr jāatceras, ka antivielas tomēr parāda elastību saistīties ar dažādiem antigēniem, kas nozīmē, ka tās var pieskaņot dažādiem antigēniem, kā rezultātā var rasties krusteniskas reakcijas. Šī parādība alerģijas gadījumā tiek novērota ļoti bieži.

• KRUSTU ALERĢIJA - simptomi. Krustenisko alergēnu tabula

Imūnglobulīni (antivielas) - loma organismā

Visu ķermeņa antivielu loma ir piedalīties imūnās atbildēs. Antivielas spēj veidot imūnkompleksus ar antigēna molekulām un aktivizēt komplementa sistēmu un iekaisumu. Tas ir paredzēts antigēna neitralizēšanai un drošai izņemšanai no ķermeņa.

Dažādo antivielu klases to dažādo bioķīmisko īpašību dēļ var veikt specializētas funkcijas:

• inaktivēt parazītus (IgE)
• neitralizē mikroorganismus (IgM, IgG)
• aizsargā pret atkārtošanos, piemēram, cūciņu (IgG)
• aizsargā gļotādas ar mikroorganismiem un alergēniem (IgA)
• piedalīties limfocītu (IgD) nobriešanā un attīstībā
• piešķirt imunitāti auglim (IgG) un jaundzimušajam (IgA)

Imūnglobulīni (antivielas) - imūnā atmiņa

Imūnā atbilde ir sadalīta primārajā un sekundārajā atbildē. Primārā imūnreakcija attīstās brīdī, kad tā pirmo reizi saskaras ar antigēnu, pēc tam ķermenis ražo galvenokārt IgM antivielas, kuras pakāpeniski aizstāj ar specifiskākām un noturīgākām IgG antivielām.

Turpretī sekundāra imūnā atbilde rodas, atkal sazinoties ar to pašu antigēnu. Tas ir intensīvāks nekā primārā atbildes reakcija, un antivielu koncentrācija sasniedz augstāku līmeni nekā primārajā atbildes reakcijā.

Šāda efektīva sekundārā reakcija izriet no t.s. imūnā atmiņa un atmiņas B limfocītu klātbūtne. Šādas šūnas organismā dzīvo gadiem ilgi, un, atkal nonākot saskarē ar antigēnu, tās sāk ļoti intensīvi sadalīties un ražot specifiskas antivielas.

Imūnglobulīni (antivielas) - antivielu antigēnu mainīgums

Viena no aizraujošākajām parādībām antivielu kontekstā ir to veidošanās process un milzīgā dažādība, ko tās spēj sasniegt, jo tiek lēsts, ka antivielu kombināciju skaits ir līdz triljonam. Noslēpums slēpjas antivielas kodējošo gēnu struktūrā un antivielu gēnu rekombinācijas procesos un to hipermutācijā.

Šos procesus var dēvēt par kontrolētu mutāciju ievadīšanu genomā, tieši izmēģinājuma un kļūdu atbilstības noteikšanai ar attiecīgajām antivielām. Lai gan tas neizklausās pārāk sarežģīti, patiesībā tas ir ļoti sarežģīts process, kas prasa ārkārtīgu precizitāti un kļūdu gadījumā var pat izraisīt neoplazmu veidošanos.

Imūnglobulīni (antivielas) - vakcīnas

Antivielām ir galvenā loma imunitātes veidošanā pēc vakcinācijas. Kad tas nonāk saskarē ar vakcīnā esošo antigēnu, imūnsistēmas šūnas veido antivielas.

Pirmkārt, mazāk noturīgais un specifiskais IgM un pēc tam noturīgais un ilgstošais IgG asinīs. Piemēram, vakcinācijas laikā pret B hepatīta vīrusu (HBV) tiek ievadītas trīs vakcīnas devas, lai izraisītu noturīgu imunitāti. Šādas vakcinācijas efektivitātes rādītājs ir IgG antivielu līmeņa noteikšana asinīs pret vīrusa antigēniem.

LASI ARĪ:

• B hepatīta antigēni un antivielas
• Anti-neironu antivielas - kas tās ir? Par kādām slimībām viņi norāda?
• Anti-TPO antivielas - norma. Kā interpretēt testa rezultātus?
• TRAb anti-vairogdziedzera antivielas - standarti un testu rezultāti
• Anti-TG anti-vairogdziedzera antivielas

Imūnglobulīni (antivielas) - seroloģisks konflikts

Viens no svarīgākajiem testiem grūtniecēm ir antivielu pret augļa sarkano asins šūnu antigēniem klātbūtnes novērtēšana un kontrole. Seroloģiskā konflikta gadījumā šādas antivielas var šķērsot placentu auglim un iznīcināt tā sarkanās asins šūnas, izraisot hemolītisko slimību. Tas ir gadījums, kad māte ir Rh (-) un auglis Rh (+).

Imūnglobulīni (antivielas) - pētījumi

Antivielas veido 12-18% seruma olbaltumvielu. Lai novērtētu atsevišķu olbaltumvielu frakciju daudzumu, ieskaitot antivielas, tiek veikta proteinogramma. Šī testa pamatā ir seruma olbaltumvielu elektroforēze, t.i., to atdalīšana elektriskajā laukā.

Antivielu līmeņa pārbaudi veic ar venozām asinīm (IgM, IgG, IgE, IgA) vai siekalām un izkārnījumiem (IgA). Atsevišķās klīniskajās situācijās ir iespējams veikt testu no cita materiāla, piemēram, cerebrospinālajā šķidrumā.

Kopējo IgG, IgM, IgA un antivielu vieglās ķēdes koncentrāciju parasti nosaka ar imūnfoneometriskām un imūnturbidimetriskām metodēm. Turpretī IgE antivielu kopējā koncentrācija visbiežāk tiek pārbaudīta, izmantojot imūnķimiluminiscences metodes.

Imunoturbidimetriskās un imūnfelometriskās metodes izmanto iespēju mākoņot šķīdumus un izkliedēt gaismu, veidojot antigēna-antivielu kompleksus. Ar imūnfelometrisko metodi mēra testa šķīduma izkliedētās gaismas intensitāti, un ar imūnturbidimetrisko metodi mēra gaismas intensitāti, kas iet caur testa šķīdumu. Šīs metodes tiek izmantotas, cita starpā. dažādu antivielu klašu kopējās koncentrācijas noteikšanai.

Antivielu patoloģiskās formas var iezīmēt arī laboratorijā. Piemērs ir monoklonāla antiviela (M proteīns), kas ir nepilnīga antiviela (piemēram, trūkst smagās vai vieglās ķēdes fragmenta), kas sastopama monoklonālās gammapātijās vai limfomās. Cits piemērs ir Bence-Jones olbaltumviela, kas atrodama cilvēku ar multiplo mielomu urīnā.

Vērts zināt

Imūnglobulīni (antivielas) - normas

Antivielu līmeņa asinīs normas ir atkarīgas no vecuma, un pieaugušajiem tās ir:

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

Imūnglobulīni (antivielas) - rezultāti un to interpretācija

Vairākas klīniskās situācijas var izraisīt antivielu līmeņa paaugstināšanos (hipergammaglobulinēmija) vai to samazināšanos (hipogammaglobulinēmija).

Palielinājums vai samazinājums var attiekties vai nu uz kopējo antivielu daudzumu, vai tikai uz atsevišķām antivielu grupām. Klīniski nozīmīga ir arī specifisku antivielu klātbūtnes noteikšana, kas vērsta pret konkrētiem mikroorganismiem vai paša audiem.

Imūnglobulīni (antivielas) - ko nozīmē paaugstināts antivielu līmenis?

Poliklonāla hipergammaglobulinēmija rodas no daudzu antivielu pārprodukcijas, ko veic dažādas plazmocītu šūnas, un to var izraisīt:

• akūts un hronisks iekaisums
• parazitāras, baktēriju, vīrusu vai sēnīšu slimības
• autoimūnas slimības
• aknu ciroze
• sarkoidoze
• AIDS

Imūnglobulīni (antivielas) - ko nozīmē zems antivielu līmenis?

Monoklonālā hipergammaglobulinēmija rodas no antivielu pārprodukcijas, ko veic viens vēža šūnas klons, un to var izraisīt:

• multiplā mieloma
• Nezināms cēlonisammapātija (MGUS)
• limfoma
• Valderstrēma makroglobulinēmija

Hipogammaglobulinēmiju var izraisīt:

• iedzimtas ģenētiskas nepilnības, piemēram, smags kombinēts imūndeficīts (SCID)
• zāles, piemēram, pretmalārijas, citostatiskas un glikokortikoīdu grupas zāles
• nepietiekams uzturs
• infekcijas, piemēram, HIV, EBV
• jaunveidojumi, piemēram, leikēmijas, limfomas
• nefrotiskais sindroms
• plaši apdegumi
• smaga caureja

Imūnglobulīni (antivielas) - pielietošana laboratorijas diagnostikā

Antivielas (galvenokārt IgG) parasti izmanto laboratorijas testos. Šādas antivielas iegūst laboratorijas apstākļos, un tās sauc par monoklonālām antivielām. Tie ir atvasināti no vienas šūnas klona un ir vērsti pret noteiktu antigēnu.

Primārā monoklonālo antivielu ražošanas metode izmanto laboratorijas peles un šūnu kultūras. Tā ir divu veidu šūnu kombinācija: vēža šūnas (mieloma) un B limfocīti, kas ražo specifiskas antivielas.

Pēc tam monoklonālās antivielas var modificēt, pievienojot tām fermentus, radioizotopus un fluorescējošas krāsvielas. Antivielu metodes izmanto spēju specifiski saistīties ar antigēnu.

• ELISA metode

ELISA (enzīmu imūnsistēmas tests) ir viena no visbiežāk izmantotajām metodēm diagnostikas un zinātniskajos pētījumos. ELISA metodē tiek izmantotas monoklonālas antivielas, kas ir saistītas ar fermentu. To var izmantot, lai noteiktu dažādu antigēnu daudzumu bioloģiskajā materiālā. ELISA metodes priekšrocība ir tās vienkāršība un augsta jutība. ELISA metodi veic, izmantojot īpašas plastmasas plāksnes ar iedobēm, kas piepildītas, piemēram, ar Borrelia antigēniem un specifiskām monoklonālām antivielām, kas paredzētas antivielu noteikšanai pacienta paraugā.

• RIA metode

Radioimunoanalīzes (RIA) metode sastāv no antigēnu noteikšanas, izmantojot antivielas, kas marķētas ar radioaktīvajiem izotopiem, piemēram, ar 14C oglekli. Tomēr, ņemot vērā darba drošību ar radioaktīvajām vielām, biežāk tiek izmantota ELISA metode.

• Westernblot metode

Westernblot metode sastāv no pārbaudītā antigēna atdalīšanas elektriskajā laukā un pēc tam tā pārvietošanas uz īpašu membrānu. Pēc tam antigēna membrānai tiek uzklātas specifiskas antivielas, kas apzīmētas ar krāsu vai fermentu. Westernblot metode ļauj ļoti specifiski noteikt antigēnus, tāpēc to izmanto testos, kas apstiprina nepārliecinošus rezultātus, piemēram, Laima slimības seroloģiskajā diagnostikā.

• Plūsmas citometrija

Metode sastāv no specifisku marķieru noteikšanas uz šūnu virsmas (imūnfenotipēšana). Citometrijā tiek izmantotas fluorescējoši iezīmētas monoklonālas antivielas, kas specifiskas noteiktam šūnas virsmas marķierim. Pēc tam marķētās šūnas tiek atklātas ar detektoru. Plūsmas citometriju izmanto, piemēram, CD57 testā.

• Imūnhistoķīmija

Pateicoties imūnhistoķīmiskām metodēm, audu fragmentos ir iespējams noteikt antigēnus, izmantojot marķētas antivielas, kuras pēc tam novēro mikroskopā.

• Olbaltumvielu mikroelementi

Olbaltumvielu mikroelementi ir mūsdienīga metode, kuras princips ir līdzīgs ELISA metodei. Pateicoties miniaturizācijai un iespējai vienreiz atklāt līdz pat vairākiem simtiem dažādu olbaltumvielu, tā ir atradusi pielietojumu zinātniskajos pētījumos un alergoloģijā.

Imūnglobulīni (antivielas) - lietošana terapijā

Monoklonālās antivielas var izmantot arī noteiktu slimību ārstēšanā. Tie pirmo reizi tika izmantoti 1981. gadā limfomas ārstēšanā. Monoklonālās antivielas lieto:

• nogalinot vēža šūnas, piemēram, Ofatumumabu (IgG pret CD20 marķieri)
• imūnās sistēmas atlasīto šūnu transplantācijas inhibīcija, piemēram, Muronomab (IgG pret CD3 marķieri)
• imūnreakciju inhibēšana autoimūno slimību gadījumā, piemēram, adalimumabs (IgG pret alfa audzēja nekrozes faktoru)

Bibliogrāfija:

1. Pietrucha B. Atsevišķi klīniskās imunoloģijas jautājumi - antivielu deficīts un šūnu deficīts (I daļa) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Paul W.E. Fundamentālā imunoloģija, Filadelfija: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6. izdevums.
3. Laboratorijas diagnostika ar klīniskās bioķīmijas elementiem, mācību grāmata medicīnas studentiem, rediģējuši Dembińska-Kieć A. un Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3. izdevums.
4. Iekšējās slimības, rediģējis Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

Par autoru

Karolīna Karabina, MD, PhD, molekulārā biologe, laboratorijas diagnostika, Cambridge Diagnostics Polska. Bioloģe ar specializāciju mikrobioloģijā un laboratorijas diagnostika ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi laboratorijas darbā. Molekulārās medicīnas koledžas absolvents un Polijas Cilvēka ģenētikas biedrības loceklis.Varšavas Medicīnas universitātes Hematoloģijas, onkoloģijas un iekšējo slimību departamenta Molekulārās diagnostikas laboratorijas pētījumu stipendiju vadītājs. Varšavas Medicīnas universitātes 1. Medicīnas fakultātē viņa aizstāvēja medicīnas zinātņu doktora grādu medicīnas bioloģijā. Daudzu zinātnisko un populārzinātnisko darbu autors laboratorijas diagnostikas, molekulārās bioloģijas un uztura jomā. Ikdienā viņš kā speciālists laboratorijas diagnostikas jomā vada Kembridžas diagnostikas polska materiālo nodaļu un sadarbojas ar diētas ārstu komandu CD Diētas klīnikā. Viņš dalās praktiskajās zināšanās par slimību diagnostiku un diētas terapiju ar speciālistiem konferencēs, apmācībās, žurnālos un vietnēs. Viņu īpaši interesē mūsdienu dzīvesveida ietekme uz ķermeņa molekulārajiem procesiem.