Dynamika produkcji różnych typów immunoglobulin. Fizjologiczne niedobory odporności
W skład immunoglobuliny G wchodzą przeciwciała odgrywające wiodącą rolę w ochronie przed wieloma infekcjami wirusowymi (odra, ospa, wścieklizna itp.) i bakteryjnymi, powodowanymi głównie przez drobnoustroje Gram-dodatnie, a także przed tężcem i malarią, , antytoksyny (błonica, gronkowce itp.). Przeciwciała IgG mają szkodliwy wpływ za pomocą dopełniacza, opsonizacji, aktywacji fagocytozy i mają właściwości neutralizujące wirusy. Podfrakcje immunoglobuliny G, ich stosunki mogą być nie tylko określone przez specyficzność bodźca antygenowego (zakażenie), ale także świadczyć o niepełnej kompetencji immunologicznej. Tak więc niedobór immunoglobuliny G2 może być związany z niedoborem immunoglobuliny A, a wzrost stężenia immunoglobuliny G4 u wielu dzieci odzwierciedla prawdopodobieństwo wystąpienia predyspozycji atopowej lub atopii, ale innego typu niż klasyczny, opartego na wytwarzaniu i reakcjach immunoglobuliny E.
Immunoglobulina M
Immunoglobulina M odgrywa ważną rolę w ochronie organizmu przed infekcjami. Składa się z przeciwciał przeciwko bakteriom Gram-ujemnym (shigella, dur brzuszny itp.), Wirusom, a także hemolizynom układu ABO, czynnikowi reumatoidalnemu, przeciwciałom przeciw narządom. Przeciwciała należące do klasy immunoglobulin M mają wysoką aktywność aglutynacyjną i są zdolne do aktywacji dopełniacza drogą klasyczną.
Immunoglobulina A
Rola i znaczenie immunoglobuliny A w surowicy nadal nie jest dobrze poznana. Nie uczestniczy w aktywacji dopełniacza, w lizie bakterii i komórek (np. erytrocytów). Jednocześnie potwierdza się przypuszczenie, że surowicza immunoglobulina A jest głównym źródłem syntezy wydzielniczej immunoglobuliny A. Ta ostatnia jest tworzona przez komórki limfoidalne błon śluzowych układu pokarmowego i oddechowego, a zatem bierze udział w lokalnych układ odpornościowy, zapobiegający inwazji patogenów (wirusów, bakterii itp.) do organizmu. To tak zwana pierwsza linia obrony organizmu przed infekcją.
Immunoglobulina D
Niewiele wiadomo na temat funkcji przeciwciał związanych z immunoglobuliną D. Immunoglobulina D znajduje się w tkance migdałków i migdałków, co sugeruje jej rolę w odporności miejscowej. Immunoglobulina D znajduje się na powierzchni limfocytu B (wraz z monomeryczną IgM) w postaci mIg, kontrolując jego aktywację i supresję. Stwierdzono również, że immunoglobulina D aktywuje dopełniacz alternatywnym typem i ma działanie przeciwwirusowe. W ostatnich latach zainteresowanie immunoglobuliną D wzrasta ze względu na opis ostrej choroby przebiegającej z gorączką, podobnej do gorączki reumatycznej (powiększone węzły chłonne, zapalenie błon surowiczych, bóle stawów i mięśni) w połączeniu z hiperimmunoglobulinemią D.
Immunoglobulina E
Z immunoglobuliną E lub reaginami wiąże się idea natychmiastowych reakcji alergicznych. Główną metodą rozpoznawania specyficznego uczulenia na wiele różnych alergenów jest badanie całkowitej lub całkowitej immunoglobuliny E w surowicy krwi, a także miana przeciwciał immunoglobulin-E w odniesieniu do określonych alergenów domowych, składników odżywczych, pyłków roślin itp. Immunoglobulina E aktywuje również makrofagi i eozynofile, które mogą nasilać fagocytozę lub aktywność mikrofagów (neutrofili).
W okresie poporodowym obserwuje się bardzo znaczną dynamikę zawartości immunoglobulin różnych klas we krwi dzieci. Wynika to z faktu, że w pierwszych miesiącach życia trwa dezintegracja i usuwanie tych immunoglobulin klasy B, które zostały przeniesione przez łożysko od matki. Jednocześnie następuje wzrost stężeń immunoglobulin wszystkich klas już własnej produkcji. W ciągu pierwszych 4-6 miesięcy matczyne immunoglobuliny ulegają całkowitemu zniszczeniu i rozpoczyna się synteza własnych immunoglobulin. Warto zauważyć, że limfocyty B syntetyzują głównie immunoglobuliny M, których zawartość osiąga poziomy charakterystyczne dla dorosłych szybciej niż inne klasy immunoglobulin. Synteza własnej immunoglobuliny jest wolniejsza.
Jak wskazano, dziecko z urodzenia nie ma wydzielniczych immunoglobulin. Ich ślady zaczynają być odnajdywane już pod koniec pierwszego tygodnia życia. Ich stężenie stopniowo wzrasta, a zawartość wydzielniczej immunoglobuliny A osiąga maksymalne wartości dopiero po 10-12 latach.
Immunoglobulina E w surowicy krwi, kU/l
|
Wiek dzieci |
zdrowe dzieci |
U dorosłych z chorobami |
|||
|
Maksymalny |
Maksymalny |
||||
|
Noworodki |
alergiczny nieżyt nosa |
||||
|
Astma atopowa |
|||||
|
Atopowe zapalenie skóry |
|||||
|
Aspergiloza oskrzelowo-płucna: |
|||||
|
umorzenie |
|||||
|
dorośli ludzie |
zaostrzenie |
||||
|
Zespół hiper-IgE |
|||||
|
szpiczak IgE |
Ponad 15 000 |
||||
Immunoglobuliny surowicy krwi u dzieci, g/l
|
Immunoglobulina G |
Immunoglobulina A |
Immunoglobulina M |
||||
|
Maksymalny |
Maksymalny |
Maksymalny |
||||
Niską zawartość wydzielniczej immunoglobuliny A stwierdza się u dzieci pierwszego roku życia w wydzielinach jelita cienkiego i grubego oraz w kale. W wymazach z nosa dzieci w pierwszym miesiącu życia wydzielnicza immunoglobulina A jest nieobecna i bardzo powoli wzrasta w kolejnych miesiącach (do 2 lat). To wyjaśnia łatwiejszą zachorowalność na infekcje dróg oddechowych u małych dzieci.
Immunoglobulina D w surowicy krwi noworodków ma stężenie 0,001 g/l. Następnie wzrasta po 6 tygodniu życia i osiąga wartości charakterystyczne dla dorosłych o 5-10 lat.
Tak złożona dynamika powoduje zmiany wskaźników ilościowych w surowicy krwi, których nie można pominąć w ocenie wyników badań diagnostycznych układu odpornościowego, a także w interpretacji charakterystyki zachorowalności i budowy immunologicznej w różnych okresach wiekowych. Niska zawartość immunoglobulin w pierwszym roku życia tłumaczy niewielką podatność dzieci na różne choroby (układ oddechowy, pokarmowy, krostkowate zmiany skórne). Wraz ze wzrostem kontaktów między dziećmi w drugim roku życia, na tle stosunkowo niskiej zawartości immunoglobulin w tym okresie, ich zachorowalność jest szczególnie wysoka w porównaniu z dziećmi z innych okresów dzieciństwa.
Hemohemaglutyniny należące do klasy immunoglobulin M są wykrywane do 3 miesiąca życia, następnie ich zawartość wzrasta, ale bardziej zauważalnie - po 2-2 1/2 roku. U noworodków zawartość antytoksyny gronkowcowej jest równa zawartości u osoby dorosłej, a następnie maleje. Ponownie jej znaczny wzrost obserwuje się do 24-30 miesiąca życia. Dynamika stężenia antytoksyny gronkowcowej we krwi dziecka sugeruje, że jej początkowo wysoki poziom wynika z jej transmisji przezłożyskowej od matki. Własna synteza następuje później, co tłumaczy dużą częstość występowania krostkowych zmian skórnych (piodermii) u małych dzieci. W przypadku infekcji jelitowych (salmonelloza, coli-enteritis, czerwonka) przeciwciała przeciwko ich patogenom stwierdza się u dzieci w pierwszych 6 miesiącach życia rzadko, w wieku od 6 do 12 miesięcy – tylko u 1/3 u dzieci w drugim roku życia – prawie 60%.
W przypadkach ostrych infekcji dróg oddechowych (adenowirusowych, paragrypy) serokonwersję u dzieci w wieku jednego roku stwierdza się tylko u 1/3 wyleczonych, aw drugim roku życia już u 60%. To po raz kolejny potwierdza cechy powstawania humoralnego ogniwa odporności u małych dzieci. To nie przypadek, że w wielu podręcznikach z zakresu pediatrii i immunologii opisany zespół lub zjawisko kliniczne i immunologiczne otrzymuje prawa postaci nozologicznej i jest określany jako „fizjologiczna przejściowa hipoilshunoglobulinemia u małych dzieci”.
Przejście ograniczonej ilości materiału antygenowego żywności przez barierę jelitową nie jest samo w sobie zjawiskiem patologicznym. U zdrowych dzieci w każdym wieku, a także u dorosłych, śladowe ilości białek pokarmowych mogą przedostać się do krwioobiegu, powodując powstawanie swoistych przeciwciał. Prawie wszystkie dzieci karmione mlekiem krowim wytwarzają przeciwciała wytrącające. Karmienie mlekiem krowim prowadzi do wzrostu stężenia przeciwciał przeciwko białkom mleka już po 5 dniach od wprowadzenia mieszanki. Odpowiedź immunologiczna jest szczególnie wyraźna u dzieci, które otrzymywały mleko krowie od okresu noworodkowego. Poprzednie karmienie piersią skutkuje niższym poziomem przeciwciał i powolnym wzrostem poziomu przeciwciał. Wraz z wiekiem, zwłaszcza po 1-3 latach, równolegle ze spadkiem przepuszczalności ściany jelita stwierdza się spadek stężenia przeciwciał przeciwko białkom pokarmowym. Możliwość wystąpienia antygenów pokarmowych u zdrowych dzieci została udowodniona poprzez bezpośrednią izolację antygenów pokarmowych znajdujących się we krwi w postaci wolnej lub jako część kompleksu immunologicznego.
Tworzenie się względnej nieprzepuszczalności dla makrocząsteczek, tzw. bloku jelitowego, u człowieka rozpoczyna się jeszcze w życiu płodowym i przebiega bardzo stopniowo. Im młodsze dziecko, tym większa przepuszczalność jego jelit dla antygenów pokarmowych.
Specyficzną formą ochrony przed szkodliwym działaniem antygenów pokarmowych jest układ odpornościowy przewodu pokarmowego, na który składają się komponenty komórkowe i wydzielnicze. Główny ładunek funkcjonalny jest przenoszony przez dimeryczną immunoglobulinę A (SIgA). Zawartość tej immunoglobuliny w ślinie i wydzielinach trawiennych jest znacznie wyższa niż w surowicy. Od 50 do 96% jest syntetyzowane lokalnie. Główne funkcje w stosunku do antygenów pokarmowych to zapobieganie wchłanianiu makrocząsteczek z przewodu pokarmowego (wykluczenie immunologiczne) oraz regulacja przenikania białek pokarmowych przez nabłonek błony śluzowej do środowiska wewnętrznego organizmu. Stosunkowo małe cząsteczki antygenowe wnikające w powierzchnię nabłonka stymulują lokalną syntezę SIgA, co zapobiega późniejszemu wprowadzeniu antygenów poprzez tworzenie kompleksu na błonie. Jednak przewód pokarmowy noworodka jest pozbawiony tej specyficznej formy ochrony, a wszystkie powyższe mogą nie zostać w pełni zrealizowane w najbliższym czasie, gdy układ syntezy SIgA w pełni dojrzeje. U niemowlęcia terminy minimalnie wystarczającego dojrzewania mogą wahać się od 6 miesięcy do 1 "/2 lat lub więcej. Będzie to okres tworzenia się "blokady jelitowej". Do tego okresu system lokalnej ochrony wydzielniczej i blokowanie antygenów pokarmowych może zapewnić tylko i wyłącznie siara i mleko matki. Ostateczne dojrzewanie odporności wydzielniczej może nastąpić po 10-12 latach.
Biologiczne znaczenie znacznego wzrostu zawartości immunoglobuliny A w siarze bezpośrednio przed porodem polega na jej wyspecjalizowanej funkcji immunologicznego wykluczania antygenów (zakaźnych i pokarmowych) na błonach śluzowych.
Zawartość SIgA w siarze jest bardzo wysoka i sięga 16-22,7 mg/l. Wraz z przejściem mleka z siary do mleka dojrzałego stężenie immunoglobulin wydzielniczych znacznie spada. Realizację funkcji ochronnych SIgA ułatwia wyraźna odporność na proteolityczne działanie enzymów, dzięki czemu SIgA zachowuje swoją aktywność we wszystkich odcinkach przewodu pokarmowego, a u dziecka karmionego piersią jest prawie całkowicie wydalana w postaci niezmienionej z odchodami.
Udział SIgA mleka kobiecego w procesach immunologicznych związanych z antygenami pokarmowymi został udowodniony poprzez wykrycie w mleku ludzkim przeciwciał immunoglobuliny A przeciwko szeregowi białek pokarmowych: α-kazeina, β-kazeina, β-laktoglobulina mleka krowiego.
Drugim co do wielkości stężeniem immunoglobulin jest immunoglobulina G, a szczególnie interesująca jest stosunkowo wysoka zawartość immunoglobuliny G4. Stosunek stężenia immunoglobuliny G4 w siarze do zawartości w osoczu krwi ponad 10-krotnie przekracza stosunek stężenia immunoglobuliny G w siarze do zawartości w osoczu krwi. Fakt ten zdaniem naukowców może wskazywać na lokalną produkcję immunoglobuliny G4 lub jej selektywny transport z krwi obwodowej do gruczołów sutkowych. Rola siarowej immunoglobuliny G4 jest niejasna, ale jej udział w procesach interakcji z antygenami pokarmowymi potwierdza wykrycie zarówno w osoczu, jak iw siarze swoistych przeciwciał immunoglobuliny-C4 przeciwko β-laktoglobulinie, albuminie surowicy bydlęcej i α-gliadynie. Sugeruje się, że immunoglobulina G4 nasila antygenową aktywację komórek tucznych i bazofilów, prowadząc do uwalniania mediatorów niezbędnych do chemotaksji i fagocytozy.
Tak więc stan syntezy immunoglobulin nie tylko warunkuje gotowość niemowlęcia do infekcji, ale okazuje się również mechanizmem przyczynowym przenikania szerokiego strumienia substancji alergizujących przez barierę jelitową i barierę innych błon śluzowych. Wraz z innymi cechami anatomicznymi i fizjologicznymi małych dzieci tworzy to szczególną i całkowicie niezależną postać „przejściowej konstytucji atopowej, czyli skazy u małych dzieci”. Skaza ta może mieć bardzo jasne, przede wszystkim skórne objawy (egzema, dermatoza alergiczna) do 2-3 roku życia, z następową szybką remisją zmian skórnych lub całkowitym wyzdrowieniem w kolejnych latach. U wielu dzieci z dziedziczną predyspozycją do atopii wzrost przepuszczalności błon śluzowych w okresie przejściowej skazy atopowej przyczynia się do realizacji dziedzicznej predyspozycji i powstania długiego łańcucha chorób alergicznych, które już nie przechodzą.
Związane z wiekiem cechy fizjologiczne odporności u małych dzieci determinują zatem znaczny wzrost ich wrażliwości zarówno na infekcyjne czynniki środowiskowe, jak i ekspozycję na alergeny. To determinuje wiele wymagań dotyczących opieki nad dziećmi i profilaktyki ich chorób. Obejmuje to konieczność szczególnej kontroli ryzyka kontaktu z infekcjami, możliwość prowadzenia edukacji indywidualnej lub w minigrupach, kontrolę jakości produktów żywnościowych oraz ich tolerancji w zakresie objawów reakcji alergicznych. Istnieje również wyjście, opracowane przez wielotysięczną ewolucję ssaków - jest to pełne karmienie piersią dzieci. Colostrum i natywne mleko kobiece, zawierające dużą ilość immunoglobulin A, makrofagów i limfocytów, wydają się kompensować niedojrzałość odporności ogólnej i miejscowej u dzieci w pierwszych miesiącach życia i pozwalają bezpiecznie przejść przez wiek krytyczny lub stan graniczny układu odpornościowego.
Ze względu na budowę, właściwości antygenowe i immunobiologiczne immunoglobuliny dzieli się na pięć klas: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.
Klasa immunoglobulinG. Izotyp G stanowi większość surowiczych Ig. Stanowi 70-80% wszystkich Ig w surowicy, podczas gdy 50% znajduje się w płynie tkankowym. Średnia zawartość IgG w surowicy krwi zdrowej osoby dorosłej wynosi 12 g/l. Okres półtrwania IgG wynosi 21 dni.
IgG jest monomerem, który ma 2 centra wiążące antygen (może jednocześnie wiązać 2 cząsteczki antygenu, dlatego jego wartościowość wynosi 2), ma masę cząsteczkową około 160 kDa i stałą sedymentacji 7S. Istnieją podtypy Gl, G2, G3 i G4. Syntetyzowany przez dojrzałe limfocyty B i komórki plazmatyczne. Jest dobrze zdefiniowany w surowicy krwi w szczycie pierwotnej i wtórnej odpowiedzi immunologicznej.
Ma wysokie powinowactwo. IgGl i IgG3 wiążą dopełniacz, a G3 jest bardziej aktywny niż Gl. IgG4, podobnie jak IgE, ma cytofilowość (tropizm lub powinowactwo do komórek tucznych i bazofilów) i bierze udział w rozwoju reakcji alergicznej typu I. W reakcjach immunodiagnostycznych IgG może objawiać się jako przeciwciało niekompletne.
Łatwo przechodzi przez barierę łożyskową i zapewnia humoralną odporność noworodka w pierwszych 3-4 miesiącach życia. Może być również wydzielany do wydzieliny błon śluzowych, w tym mleka przez dyfuzję.
IgG zapewnia neutralizację, opsonizację i znakowanie antygenu, wyzwala cytolizę za pośrednictwem dopełniacza i cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał.
Immunoglobulina klasy M. Największa cząsteczka ze wszystkich Ig. Jest to pentamer, który ma 10 centrów wiążących antygen, czyli jego wartościowość wynosi 10. Jego masa cząsteczkowa to około 900 kDa, stała sedymentacji to 19S. Istnieją podtypy Ml i M2. Łańcuchy ciężkie cząsteczki IgM, w przeciwieństwie do innych izotypów, zbudowane są z 5 domen. Okres półtrwania IgM wynosi 5 dni.
Stanowi około 5-10% wszystkich Ig w surowicy. Średnia zawartość IgM w surowicy krwi zdrowej osoby dorosłej wynosi około 1 g/l. Ten poziom u ludzi jest osiągany w wieku 2-4 lat.
IgM jest filogenetycznie najstarszą immunoglobuliną. Syntetyzowany przez prekursory i dojrzałe limfocyty B. Powstaje na początku pierwotnej odpowiedzi immunologicznej, jest też pierwszą syntetyzowaną w organizmie noworodka – jest określana już w 20. tygodniu rozwoju wewnątrzmacicznego.
Ma wysoką awidność i jest najskuteczniejszym aktywatorem dopełniacza w szlaku klasycznym. Uczestniczy w tworzeniu surowiczej i wydzielniczej odporności humoralnej. Będąc polimeryczną cząsteczką zawierającą łańcuch J, może tworzyć postać wydzielniczą i być wydzielana do wydzieliny błon śluzowych, w tym mleka. Większość normalnych przeciwciał i izoaglutynin to IgM.
Nie przechodzi przez łożysko. Wykrycie swoistych przeciwciał izotypu M w surowicy krwi noworodka wskazuje na przebytą infekcję wewnątrzmaciczną lub wadę łożyska.
IgM zapewnia neutralizację, opsonizację i znakowanie antygenu, wyzwala cytolizę zależną od dopełniacza i cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał.
Immunoglobulina klasy A. Występuje w postaci surowicy i wydzielniczej. Około 60% wszystkich IgA znajduje się w wydzielinach śluzówki.
SerwatkaIgA: Stanowi około 10-15% wszystkich Ig w surowicy. Surowica krwi zdrowej osoby dorosłej zawiera około 2,5 g/l IgA, maksimum osiąga do 10 roku życia. Okres półtrwania IgA wynosi 6 dni.
IgA jest monomerem, ma 2 centra wiążące antygen (tj. 2-walentne), masę cząsteczkową około 170 kDa i stałą sedymentacji 7S. Istnieją podtypy A1 i A2. Syntetyzowany przez dojrzałe limfocyty B i komórki plazmatyczne. Jest dobrze zdefiniowany w surowicy krwi w szczycie pierwotnej i wtórnej odpowiedzi immunologicznej.
Ma wysokie powinowactwo. Może to być niekompletne przeciwciało. Nie wiąże dopełniacza. Nie przechodzi przez barierę łożyskową.
IgA zapewnia neutralizację, opsonizację i znakowanie antygenu, wyzwala cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał.
WydzielniczyIgA: W przeciwieństwie do surowicy, wydzielnicza sIgA występuje w postaci polimeru jako di- lub trimer (4- lub 6-walentny) i zawiera peptydy J i S. Masa cząsteczkowa 350 kDa i więcej, stała sedymentacji 13S i więcej.
Jest syntetyzowany przez dojrzałe limfocyty B i ich potomków - komórki plazmatyczne o odpowiedniej specjalizacji tylko w błonach śluzowych i jest uwalniany do ich wydzielin. Wielkość produkcji może osiągnąć 5 g dziennie. Pula slgA jest uważana za najliczniejszą w organizmie – jej liczba przekracza całkowitą zawartość IgM i IgG. Nie występuje w surowicy krwi.
Postać wydzielnicza IgA jest głównym czynnikiem swoistej humoralnej odporności miejscowej błon śluzowych przewodu pokarmowego, układu moczowo-płciowego i dróg oddechowych. Dzięki łańcuchowi S jest odporny na działanie proteaz. slgA nie aktywuje dopełniacza, ale skutecznie wiąże się z antygenami i neutralizuje je. Zapobiega przyleganiu drobnoustrojów do komórek nabłonka i uogólnieniu infekcji w obrębie błon śluzowych.
Immunoglobulina klasy E. Nazywany również reaginem. Zawartość w surowicy krwi jest wyjątkowo niska - około 0,00025 g / l. Wykrywanie wymaga zastosowania specjalnych, bardzo czułych metod diagnostycznych. Masa cząsteczkowa - około 190 kDa, stała sedymentacji - około 8S, monomer. Stanowi około 0,002% wszystkich krążących Ig. Poziom ten osiągany jest w wieku 10-15 lat.
Jest syntetyzowana przez dojrzałe limfocyty B i komórki plazmatyczne głównie w tkance limfatycznej drzewa oskrzelowo-płucnego i przewodu pokarmowego.
Nie wiąże dopełniacza. Nie przechodzi przez barierę łożyskową. Ma wyraźną cytofilowość - tropizm dla komórek tucznych i bazofilów. Uczestniczy w rozwoju nadwrażliwości typu natychmiastowego – reakcja typu I.
Klasa immunoglobulinD. Niewiele jest informacji na temat Ig tego izotypu. Prawie całkowicie zawarta w surowicy krwi w stężeniu około 0,03 g/l (około 0,2% całkowitej liczby krążących Ig). IgD ma masę cząsteczkową 160 kDa i stałą sedymentacji 7S, monomer.
Nie wiąże dopełniacza. Nie przechodzi przez barierę łożyskową. Jest receptorem dla prekursorów limfocytów B.
charakter immunoglobulin. W odpowiedzi na wprowadzenie antygenu układ odpornościowy wytwarza przeciwciała – białka, które mogą specyficznie łączyć się z antygenem, który spowodował ich powstanie, a tym samym uczestniczyć w reakcjach immunologicznych. Przeciwciała należą do γ-globulin, czyli najmniej ruchliwej frakcji białek surowicy krwi w polu elektrycznym. W organizmie γ-globuliny są wytwarzane przez specjalne komórki - komórki plazmatyczne. γ-globuliny, które pełnią funkcje przeciwciał, nazywane są immunoglobulinami i są oznaczone symbolem Ig. Dlatego przeciwciała są immunoglobuliny, wytwarzane w odpowiedzi na wprowadzenie antygenu i zdolne do swoistego oddziaływania z tym samym antygenem.
Funkcje. Podstawową funkcją jest oddziaływanie ich aktywnych centrów z komplementarnymi determinantami antygenów. Drugorzędną funkcją jest ich zdolność do:
Związać antygen w celu jego zneutralizowania i usunięcia z organizmu, czyli wziąć udział w tworzeniu ochrony przed antygenem;
Uczestniczyć w rozpoznawaniu „obcego” antygenu;
Zapewnienie współpracy komórek immunokompetentnych (makrofagów, limfocytów T i B);
Uczestniczyć w różnych formach odpowiedzi immunologicznej (fagocytoza, funkcja zabójcza, GNT, HRT, tolerancja immunologiczna, pamięć immunologiczna).
Struktura przeciwciał. Pod względem składu chemicznego białka immunoglobulin należą do glikoprotein, ponieważ składają się z białka i cukrów; zbudowany z 18 aminokwasów. Mają różnice gatunkowe związane głównie z zestawem aminokwasów. Ich cząsteczki mają cylindryczny kształt, są widoczne w mikroskopie elektronowym. Do 80 % immunoglobuliny mają stałą sedymentacji 7S; odporny na słabe kwasy, zasady, nagrzewanie do 60°C. Możliwe jest izolowanie immunoglobulin z surowicy krwi metodami fizycznymi i chemicznymi (elektroforeza, wytrącanie izoelektryczne alkoholem i kwasami, wysalanie, chromatografia powinowactwa itp.). Metody te są wykorzystywane w produkcji do przygotowania preparatów immunobiologicznych.
Ze względu na budowę, właściwości antygenowe i immunobiologiczne immunoglobuliny dzieli się na pięć klas: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Immunoglobuliny M, G, A mają podklasy. Na przykład, IgG ma cztery podklasy (IgG, IgG2, IgG3, IgG4). Wszystkie klasy i podklasy różnią się sekwencją aminokwasów.
Cząsteczki immunoglobulin wszystkich pięciu klas składają się z łańcuchów polipeptydowych: dwóch identycznych łańcuchów ciężkich H i dwóch identycznych łańcuchów lekkich - L, połączonych mostkami dwusiarczkowymi. Według każdej klasy immunoglobulin, tj. M, G, A, E, D, rozróżniają pięć typów łańcuchów ciężkich: μ (mu), γ (gamma), α (alfa), ε (epsilon) i Δ (delta), różniących się antygenowością. Łańcuchy lekkie wszystkich pięciu klas są powszechne i występują w dwóch typach: κ (kappa) i λ (lambda); Łańcuchy L immunoglobulin różnych klas mogą łączyć się (rekombinować) zarówno z homologicznymi, jak i heterologicznymi łańcuchami H. Jednak w tej samej cząsteczce mogą występować tylko identyczne łańcuchy L (κ lub λ). Zarówno łańcuchy H, jak i L mają region zmienny - V, w którym sekwencja aminokwasów jest niestabilna, oraz region stały - C ze stałym zestawem aminokwasów. W łańcuchach lekkich i ciężkich rozróżnia się grupy końcowe NH2 i COOH.
Kiedy γ-globulina jest traktowana merkaptoetanolem, wiązania dwusiarczkowe ulegają zniszczeniu, a cząsteczka immunoglobuliny rozpada się na pojedyncze łańcuchy polipeptydów. Po wystawieniu na działanie enzymu proteolitycznego papainy, immunoglobulina jest rozszczepiana na trzy fragmenty: dwa niekrystalizujące fragmenty zawierające grupy determinujące antygen i zwane fragmentami Fab I i II oraz jeden krystalizujący fragment Fc. Fragmenty FabI i FabII mają podobne właściwości i skład aminokwasowy i różnią się od fragmentu Fc; Fragmenty Fab i Fc to zwarte formacje połączone elastycznymi odcinkami łańcucha H, dzięki czemu cząsteczki immunoglobulin mają elastyczną strukturę.
Zarówno łańcuchy H, jak i łańcuchy L mają oddzielne, liniowo połączone zwarte regiony zwane domenami; jest ich 4 w łańcuchu H i 2 w łańcuchu L.
Miejsca aktywne lub determinanty, które tworzą się w regionach V zajmują około 2% powierzchni cząsteczki immunoglobuliny. Każda cząsteczka ma dwie determinanty związane z regionami hiperzmiennymi łańcuchów H i L, tj. każda cząsteczka immunoglobuliny może związać dwie cząsteczki antygenu. Dlatego przeciwciała są dwuwartościowe.
Typową strukturą cząsteczki immunoglobuliny jest IgG. Pozostałe klasy immunoglobulin różnią się od IgG dodatkowymi elementami organizacji ich cząsteczek.
W odpowiedzi na wprowadzenie dowolnego antygenu mogą powstać przeciwciała wszystkich pięciu klas. Zwykle najpierw wytwarzana jest IgM, potem IgG, reszta nieco później.
odpowiedź pierwotna i wtórna.
Zdolność do tworzenia przeciwciał pojawia się w okresie prenatalnym u 20-tygodniowego zarodka; po urodzeniu rozpoczyna się własna produkcja immunoglobulin, która zwiększa się do wieku dorosłego i nieco spada w starszym wieku. Dynamika powstawania przeciwciał ma różny charakter w zależności od siły działania antygenowego (dawki antygenu), częstotliwości ekspozycji na antygen, stanu organizmu i jego układu odpornościowego. Podczas wstępnego i powtórnego wprowadzenia antygenu dynamika powstawania przeciwciał jest również różna i przebiega wieloetapowo. Przydziel utajoną, logarytmiczną, stacjonarną fazę i fazę spadku.
W fazie utajonej następuje obróbka i prezentacja antygenu komórkom immunokompetentnym, reprodukcja klonu komórkowego wyspecjalizowanego w produkcji przeciwciał przeciwko temu antygenowi, rozpoczyna się synteza przeciwciał. W tym okresie przeciwciała we krwi nie są wykrywane.
W fazie logarytmicznej zsyntetyzowane przeciwciała są uwalniane z komórek plazmatycznych i dostają się do limfy i krwi.
W fazie stacjonarnej liczba przeciwciał osiąga maksimum i stabilizuje się, a potem przychodzi faza opadania poziomy przeciwciał. Podczas pierwszego podania antygenu (pierwotna odpowiedź immunologiczna) faza utajona trwa 3-5 dni, faza logarytmiczna 7-15 dni, faza stacjonarna 15-30 dni, a faza schyłkowa 1-6 miesięcy lub jeszcze. Cechą pierwotnej odpowiedzi immunologicznej jest to, że początkowo syntetyzuje się IgM, a następnie IgG.
W przeciwieństwie do pierwotnej odpowiedzi immunologicznej podczas wtórnego podania antygenu (wtórna odpowiedź immunologiczna) okres utajony ulega skróceniu do kilku godzin lub 1-2 dni, faza logarytmiczna charakteryzuje się szybkim wzrostem i znacznie wyższym poziomem przeciwciał , która w kolejnych fazach utrzymuje się przez długi czas i powoli, czasem przez kilka lat, maleje. W wtórnej odpowiedzi immunologicznej, w przeciwieństwie do pierwotnej, syntetyzowane są głównie IgG.
Taką różnicę w dynamice wytwarzania przeciwciał podczas pierwotnej i wtórnej odpowiedzi immunologicznej tłumaczy fakt, że po wstępnym podaniu antygenu w układzie odpornościowym tworzy się klon limfocytów, niosący pamięć immunologiczną tego antygenu. Po drugim kontakcie z tym samym antygenem klon limfocytów z pamięcią immunologiczną szybko się namnaża i intensywnie uruchamia proces genezy przeciwciał.
Bardzo szybkie i energiczne tworzenie przeciwciał po wielokrotnym kontakcie z antygenem jest wykorzystywane do celów praktycznych, gdy konieczne jest uzyskanie wysokich mian przeciwciał w produkcji surowic diagnostycznych i terapeutycznych od immunizowanych zwierząt, a także do wytworzenia odporności awaryjnej podczas szczepienia.
Stany niedoboru odporności (ID) powstają w wyniku utraty lub niewydolności funkcji jednego lub kilku elementów układu odpornościowego. Przyczynami chorób spowodowanych specyficznym niedoborem odporności są naruszenia funkcji limfocytów T lub B - podstawy nabytej odporności. Nieswoiste niedobory odporności są związane z zaburzeniami takich elementów układu odpornościowego jak dopełniacz, fagocyty i białka ostrej fazy zapalenia.
^ ID można podzielić na 3 grupy.
Fizjologiczne niedobory odporności (noworodki, ciąża, starość).
Pierwotny (wrodzony), z reguły dziedziczny, ale może również powstać z powodu wad, które powstały w okresie embrionalnym.
Wtórne - spowodowane czynnikami endogennymi (choroba) lub egzogennymi (promieniowanie itp.)
Niedobór odporności we wczesnym okresie poporodowym.
Ontogeneza
antygeny HLA w zarodku pojawiają się 96 godzin po zapłodnieniu (8 podziałów komórkowych),
4-5 tygodni - w ogonowej części opłucnej trzewnej powstaje pluripotencjalna (hematopoetyczna) komórka macierzysta.
5-6 tygodni - migracja do woreczka żółtkowego, wątroby, wszystkie komórki krwi są tam określone, nawet limfocyty T, chociaż grasicy jeszcze nie ma, ale nabłonek grasicy już wydziela aktywne czynniki grasicy.
7-8 tygodni - grasica zostaje zasiedlona przez limfocyty T.
8-10 tygodni - oznacza się limfocyty we krwi obwodowej
Limfocyty w wieku 10-12 tygodni wykazują zdolność przylegania, reakcję transformacji blastycznej na PHA oraz reakcję przeszczep przeciwko gospodarzowi (tylko w przypadku ksenoprzeszczepów).
11-12 tygodni - zasiedla się śledziona i szpik kostny, narządy, w których limfocyty B pojawiają się już w znacznych ilościach.
12 tygodni - w ciągu 4 tygodni liczba limfocytów w grasicy wzrasta 30-40 razy, grasica uzyskuje ostateczną strukturę.
12-16 tygodni antygeny płodowe α (AFP), α 2 , γ, β-białko itp., Około 10 antygenów (antygeny nowotworowo-embrionalne), które mają hamujący wpływ na odporność matki, zaczynają być syntetyzowane.
13-16 tygodni - węzły chłonne zaczynają się zaludniać, a jeszcze później - tkanka limfatyczna związana z błoną śluzową.
Od 16-20 tygodnia - stosunek ilościowy limfocytów T i B w narządach układu odpornościowego ogólnie odpowiada temu u dorosłych: w grasicy - T-85%, B-1,5%, w węzłach chłonnych - T-50 -60%, B -1-10%, w śledzionie - T-10%, B-35%, w szpiku kostnym - T-2%, B-20%. Jednak do momentu narodzin z grasicy wydalane są tylko komórki γδ+ o ograniczonej zdolności rozpoznawania antygenu.
Od 20. tygodnia płód reaguje na infekcję tworzeniem komórek plazmatycznych i wytwarzaniem przeciwciał klasy IgM, IgD, IgG i IgA.
36-40 tygodni - we krwi obwodowej 3-6 * 10 9 / l leukocytów.
Formowanie się układu odpornościowego nie kończy się w momencie narodzin. Po urodzeniu przez kilka tygodni obwód układu odpornościowego jest zaludniony komórkami αβ+. W okresie kolonizacji narządów limfatycznych przez limfocyty T funkcja zależnego od grasicy ogniwa układu odpornościowego pozostaje osłabiona. Objawia się to:
spadek odpowiedzi DTH (pojawiają się na ostatnich etapach embriogenezy i osiągają pełny rozwój dopiero o 1 rok),
słaba odpowiedź limfocytów T na mitogeny i antygeny, jedynie odpowiedź na antygeny zgodności tkankowej (homografty) kształtuje się wcześnie, do czasu porodu,
niska produkcja cytokin. Niedostateczna produkcja interferonu prowadzi do obniżenia funkcji makrofagów, małej aktywności wydzielniczej limfocytów Th2 oraz słabej ekspresji CD40, co prowadzi do braku syntezy przeciwciał.
^
Dynamika powstawania produkcji immunoglobulin
W ciele płodu tylko IgM powstaje w zauważalnych ilościach (od 11-13 tygodnia ciąży), działa głównie jako czynniki grupowe - aglutyniny. Przy urodzeniu 0,1-0,2 g / l. Jeśli jest wyższy, możliwe jest zakażenie wewnątrzmaciczne. Synteza IgM osiąga poziom u dorosłych w drugim roku życia.
IgG (wszystkie podklasy) pojawiają się we krwi płodu w 10-12 tygodniu. Pochodzi z organizmu matki przez łożysko w procesie transportu zależnego od Fc. Pierwszy szczyt zawartości IgG występuje w chwili urodzenia (poziom jest taki sam jak u osoby dorosłej).Okres półtrwania cząsteczek IgG w krążeniu wynosi około 20-23 dni, więc poziom matczynej IgG spada o połowa do 2 miesiąca, a do 6 praktycznie zanika. Własna synteza IgG rozpoczyna się około 3 miesiąca życia, ale do „dorosłego” poziomu dochodzi dopiero w wieku 3-6 lat.
U noworodków we krwi takie samo jak u matek, a nawet wyższe miano przeciwciał na:
toksyny pałeczek błonicy, tężca, gronkowca i paciorkowca,
wirus poliomyelitis i japońskie zapalenie mózgu.
wirus grypy (A2, C)
wirus grypy rzekomej (I, II, III)
Miano przeciwciał utrzymuje się podczas karmienia piersią. Ponieważ u niemowląt przeciwciała IgG mogą być wchłaniane w przewodzie pokarmowym bez utraty aktywności.
Matczyne immunoglobuliny innych klas nie przenikają przez barierę łożyskową ze względu na brak odpowiednich receptorów Fc na powierzchni komórek trofoblastu, a także ze względu na duże rozmiary cząsteczek IgA i IgM.
Poziom IgA w surowicy noworodka wynosi 0,002-0,02 g/l, zaczyna być syntetyzowany w zauważalnych ilościach od 3-6 miesiąca życia, ale w okresie karmienia piersią pochodzi z mlekiem matki, chroni błonę śluzową przewodu pokarmowego i jest częściowo wchłaniany w niezmienionej postaci. Składnik wydzielniczy zaczyna być syntetyzowany tydzień po urodzeniu i osiąga ostateczne wartości dopiero po 10-11 latach.
Zdolność do tworzenia IgE płód nabywa po 11-12 tygodniach, przy urodzeniu stężenie osiąga 10-200 mcg / l. Po urodzeniu poziom powoli wzrasta (u osób zdrowych), osiągając szczyt w wieku 6-15 lat, po czym stopniowo spada do zawartości „dorosłej” – poniżej 300 μg/l. Okres półtrwania IgE z krwioobiegu wynosi 2-3 dni, w tkankach 8-14 dni.
W wieku 3-6 miesięcy nasilenie niedoboru humoralnego osiąga maksimum, ponieważ rezerwy matczynej IgG są wyczerpane, a własna IgG dopiero zaczyna być syntetyzowana. Jest to szczególnie widoczne u wcześniaków. W wieku jednego roku całkowita synteza immunoglobulin wynosi około 60% ilości u osoby dorosłej (IgG – 80%, IgM – 75%, IgA – 20%).Po roku spektrum niedoboru humoralnego zawęża się, ale niedobór jest całkowicie eliminowany dopiero po 10 latach.
We wczesnych stadiach ontogenezy repertuar genów V do rozpoznawania antygenów jest węższy , niż u dorosłych, ponieważ rearanżowany gen V immunoglobuliny i TCR z większym prawdopodobieństwem obejmują segmenty V linii zarodkowej przylegające do końca 3' tego regionu genetycznego.
Tak więc u dzieci w pierwszych latach życia występuje naturalny niedobór odporności komórkowej i w większym stopniu humoralnej, który objawia się nie tylko spadkiem syntezy wszystkich izotypów immunoglobulin, ale także spadkiem ich specyficzności . Cechy te powodują zwiększoną podatność dzieci na przeziębienia i inne infekcje.
^
Niedobór odporności w starzeniu
Trudno jest dokładnie określić wiek, w którym objawia się starczy niedobór odporności. Większość klinicznie istotnych objawów niedoboru odporności zwykle pojawia się po 70 roku życia lub może nie wystąpić wcale. Jednak zmiany w układzie odpornościowym, prowadzące ostatecznie do starczego niedoboru odporności, stopniowo objawiają się przez całe życie człowieka. Tak więc inwolucja grasicy rozpoczyna się w wieku jednego roku.
^
Etapy inwolucji wieku grasicy.
1. „Peryferalizacja” funkcji grasicy.
Część „mocy” jest przenoszona z grasicy do populacji obwodowych limfocytów T.
Na peryferiach limfocyty T pamięci gromadzą się przeciwko epitopom, które oznaczają główne czynniki zewnętrzne (zakaźne, pokarmowe itp.), Ta „biblioteka” jest utrzymywana na peryferiach i zapewnia ochronę przed większością potencjalnie agresywnych czynników.
Szlak rozwojowy zależny od grasicy jest utrzymywany na małą skalę, gdy potrzebna jest odpowiedź na bardziej egzotyczne immunogeny.
Zmniejszona „przepustowość” grasicy. Liczba komórek T wytwarzanych w grasicy osób starszych jest mniejsza niż 1% liczby wytwarzanej przez grasicę noworodków.
Zmniejszone wydzielanie głównego hormonu grasicy tymuliny. Rozpoczyna się w okresie dojrzewania, a w wieku 60 lat hormon jest prawie nie do wykrycia. Wraz z wiekiem obniża się również poziom innych hormonów grasicy, choć w mniejszym stopniu.
Po 60 latach dochodzi do ostrej dewastacji grasicy: jednocześnie giną komórki nabłonkowe i limfoidalne. Przede wszystkim dochodzi do zaniku kory mózgowej, wokół naczyń zachowują się obszary prawidłowej tkanki grasicy.
Niedobór hormonów grasicy prowadzi do niewydolności funkcjonalnej obwodowych limfocytów T. Efekt ten z reguły jest kompensowany przez dość długi czas i nie prowadzi do objawów niedoboru odporności, jednak po 60-70 latach zwykle rejestruje się:
zmniejszenie liczby limfocytów T na obwodzie (zwłaszcza w krążeniu). W większym stopniu dotyczy subpopulacji CD4+ niż CD8+,
wśród komórek pomocniczych komórki Th1 są bardziej zredukowane niż komórki Th2,
liczba limfocytów B i komórek NK nie zmienia się znacząco,
aktywność fagocytów może nawet wzrosnąć,
odpowiedź humoralna zależna od grasicy zmniejsza się, w wyniku czego zaburzone jest „dojrzewanie powinowactwa”, wzrasta stężenie immunoglobulin o niskim powinowactwie, głównie IgA. Ograniczona liczba specyficznych klonów bierze udział w specyficznej odpowiedzi humoralnej (odpowiedź oligoklonalna), a udział składnika poliklonalnego (tj. nieswoistego) wzrasta,
procesy selekcyjne w grasicy i aktywność regulacyjna limfocytów T są zaburzone,
około 50% osób starszych ma wysokie miano autoprzeciwciał przeciwko antygenom powszechnym (DNA, kolagen, IgG) i narządowo specyficznym (białka tarczycy). Ta akumulacja autoprzeciwciał jest dość rzadko obserwowana klinicznie, ale jest pozytywnie związana ze śmiertelnością u osób starszych z powodu chorób naczyniowych i raka.
Wykazano, że rozwój zespołu klimakterycznego (ZZS) i jego nasilenie są w dużej mierze uwarunkowane nadpobudliwością reakcji autoimmunologicznych w stosunku do antygenów jajnikowych. Proponuje się stosowanie następujących mian przeciwciał przeciw jajnikom jako kryteriów ciężkości CS:
łagodne nasilenie - od 1:8 do 1:32;
średnia dotkliwość - od 1:32 do 1:128;
ciężki CS - powyżej 1:128 [Maidannik I.L., 1988].
Podsumowując powyższe, należy podkreślić, że związane z wiekiem zaburzenia w obrębie grasicy i osłabienie nadzoru limfocytów T stwarzają zwiększoną predyspozycję do procesów autoimmunologicznych, zwiększają częstość występowania nowotworów oraz prowadzą do osłabienia objawów procesów alergicznych.
Powtarzający się i przewlekły stres może przyspieszyć starzenie się układu odpornościowego.
Immunoglobuliny dzielą się na klasy w zależności od budowy, właściwości i właściwości antygenowych ich łańcuchów ciężkich. Łańcuchy lekkie w cząsteczkach immunoglobulin są reprezentowane przez dwa izotypy – lambda (λ) i kappa (κ), które różnią się składem chemicznym zarówno regionów zmiennych, jak i stałych, w szczególności obecnością zmodyfikowanej grupy aminowej na M-końcu łańcuch k. Są takie same dla wszystkich klas. Łańcuchy ciężkie immunoglobulin dzielą się na 5 izotypów (γ, μ, α, δ, ε), które określają przynależność do jednej z pięciu klas immunoglobulin: odpowiednio G, M, A, D, E. Różnią się one między sobą budową, właściwościami antygenowymi i innymi.
Zatem skład cząsteczek różnych klas immunoglobulin obejmuje łańcuchy lekkie i ciężkie, które należą do różnych wariantów izotypowych immunoglobulin.
Wraz z nimi istnieją allotypowe warianty (allotypy) immunoglobulin, które niosą indywidualne antygenowe markery genetyczne, które służą do ich różnicowania.
Obecność miejsca wiązania antygenu specyficznego dla każdej immunoglobuliny, utworzonego przez hiperzmienne domeny łańcuchów lekkich i ciężkich, wynika z ich różnych właściwości antygenowych. Te różnice leżą u podstaw podziału immunoglobulin na idiotypy. Nagromadzenie jakichkolwiek przeciwciał niosących nowe dla organizmu epitopy antygenowe (idiotypy) w strukturze ich centrów aktywnych prowadzi do wywołania na nie odpowiedzi immunologicznej w postaci przeciwciał, zwanych antyidiotypami.
Właściwości immunoglobulin
Cząsteczki immunoglobulin różnych klas zbudowane są z tych samych monomerów, posiadających dwa łańcuchy ciężkie i dwa lekkie, które są zdolne do łączenia się w di- i polimery.
Monomery obejmują immunoglobuliny G i E, pentamery - IgM, a IgA mogą być reprezentowane przez monomery, dimery i tetramery. Monomery są połączone ze sobą tak zwanym łańcuchem łączącym lub łańcuchem j (ang. łączenie - łączenie).
Immunoglobuliny różnych klas różnią się między sobą właściwościami biologicznymi. Przede wszystkim odnosi się to do ich zdolności do wiązania antygenów. W tej reakcji monomery IgG i IgE obejmują dwa miejsca wiązania antygenu (centra aktywne), które określają dwuwartościowość przeciwciał. W tym przypadku każde centrum aktywne wiąże się z jednym z epitopów antygenu poliwalentnego, tworząc strukturę sieciową, która wytrąca się. Wraz z przeciwciałami bi- i poliwalentnymi istnieją przeciwciała monowalentne, w których działa tylko jedno z dwóch centrów aktywnych, zdolne do wiązania się tylko z pojedynczą determinantą antygenową bez późniejszego tworzenia sieciowej struktury kompleksów immunologicznych. Takie przeciwciała nazywane są niekompletnymi, są wykrywane w surowicy krwi za pomocą reakcji Coombsa.
Immunoglobuliny charakteryzują się różną awidnością, rozumianą jako szybkość i siła wiązania się z cząsteczką antygenu. Awidność zależy od klasy immunoglobulin. Pod tym względem najbardziej wyraźną awidność mają pentamery immunoglobulin klasy M. Awidność przeciwciał zmienia się podczas odpowiedzi immunologicznej z powodu przejścia od syntezy IgM do dominującej syntezy IgG.
Różne klasy immunoglobulin różnią się między sobą zdolnością do przenikania przez łożysko, wiązania i aktywacji dopełniacza. Za te właściwości odpowiadają poszczególne domeny fragmentu Fc immunoglobuliny utworzone przez jej łańcuch ciężki. Na przykład cytotropia IgG jest określona przez domenę Cγ3, wiązanie dopełniacza przez domenę Cγ2 i tak dalej.
Immunoglobuliny klasy G (IgG) stanowią około 80% immunoglobulin surowicy (średnio 12 g/l), o masie cząsteczkowej 160 000 i szybkości sedymentacji 7S. Powstają one w szczytowym momencie pierwotnej odpowiedzi immunologicznej oraz po wielokrotnym podaniu antygenu (odpowiedź wtórna). IgG mają dość wysoką awidność, tj. stosunkowo wysoki stopień wiązania z antygenem, zwłaszcza o charakterze bakteryjnym. Kiedy centra aktywne IgG wiążą się z epitopami antygenu w rejonie jego fragmentu Fc, następuje odsłonięcie miejsca odpowiedzialnego za wiązanie pierwszej frakcji układu dopełniacza, po czym następuje aktywacja układu dopełniacza wzdłuż szlaku klasycznego. Decyduje to o zdolności IgG do udziału w ochronnych reakcjach bakteriolizy. IgG jest jedyną klasą przeciwciał, które przenikają przez łożysko do płodu. Jakiś czas po urodzeniu dziecka jego zawartość w surowicy krwi spada i osiąga minimalne stężenie przez 3-4 miesiące, po czym zaczyna rosnąć z powodu nagromadzenia własnego IgG, osiągając normę w wieku 7 lat . Około 48% IgG znajduje się w płynie tkankowym, do którego dyfunduje z krwi. IgG, podobnie jak immunoglobuliny innych klas, ulega degradacji katabolicznej, która zachodzi w wątrobie, makrofagach i ogniskach zapalnych pod wpływem proteinaz.
Istnieją 4 podklasy IgG, które różnią się budową łańcucha ciężkiego. Mają różną zdolność interakcji z dopełniaczem i przenikania przez łożysko.
Immunoglobuliny klasy M (IgM) jako pierwsze są syntetyzowane w organizmie płodu i jako pierwsze pojawiają się w surowicy krwi po immunizacji osób z większością antygenów. Stanowią około 13% immunoglobulin surowicy przy średnim stężeniu 1 g/l. Pod względem masy cząsteczkowej znacznie przewyższają wszystkie inne klasy immunoglobulin. Wynika to z faktu, że IgM są pentamerami, tj. składają się z 5 podjednostek, z których każda ma masę cząsteczkową zbliżoną do IgG. IgM należy do większości normalnych przeciwciał - izohemaglutynin, które są obecne w surowicy krwi zgodnie z przynależnością ludzi do określonych grup krwi. Te allotypowe warianty IgM odgrywają ważną rolę w transfuzji krwi. Nie przenikają przez łożysko i mają największą awidność. Oddziałując z antygenami in vitro, powodują ich aglutynację, precypitację lub wiązanie dopełniacza. W tym drugim przypadku aktywacja układu dopełniacza prowadzi do lizy antygenów krwinek.
Immunoglobuliny klasy A (IgA) znajdują się w surowicy krwi oraz w wydzielinach na powierzchni błon śluzowych. Surowica zawiera monomery IgA o stałej sedymentacji 7S w stężeniu 2,5 g/L. Poziom ten jest osiągany w wieku 10 lat. Surowica IgA jest syntetyzowana w komórkach plazmatycznych śledziony, węzłów chłonnych i błon śluzowych. Nie aglutynują ani nie wytrącają antygenów, nie są zdolne do aktywacji dopełniacza na drodze klasycznej, przez co nie powodują lizy antygenów.
Immunoglobuliny wydzielnicze klasy IgA (SIgA) różnią się od surowicy obecnością składnika wydzielniczego związanego z 2 lub 3 monomerami immunoglobuliny A. Składnikiem wydzielniczym jest β-globulina o masie cząsteczkowej 71 KD. Jest syntetyzowana przez komórki nabłonka wydzielniczego i może pełnić funkcję ich receptora oraz przyłączać się do IgA, gdy ta ostatnia przechodzi przez komórki nabłonka.
Wydzielnicze IgA odgrywają istotną rolę w odporności miejscowej, gdyż zapobiegają przyleganiu drobnoustrojów do komórek nabłonka błony śluzowej jamy ustnej, jelit, dróg oddechowych i moczowych. Jednocześnie SIgA w postaci zagregowanej aktywuje dopełniacz drogą alternatywną, co prowadzi do stymulacji miejscowej obrony fagocytowej.
Wydzielnicze IgA zapobiegają adsorpcji i reprodukcji wirusów w komórkach nabłonka błony śluzowej, na przykład przy zakażeniu adenowirusem, poliomyelitis, odrze. Około 40% całkowitej IgA znajduje się we krwi.
immunoglobuliny klasy D (lgD). Aż 75% IgD jest zawarte we krwi, osiągając stężenie 0,03 g/l. Ma masę cząsteczkową 180 000 D i szybkość sedymentacji około 7S. IgD nie przenika przez łożysko i nie wiąże dopełniacza. Nadal nie jest jasne, jakie funkcje pełni IgD. Uważa się, że jest jednym z receptorów limfocytów B.
immunoglobuliny klasy E (lgE). Normalnie zawarta we krwi w stężeniu 0,00025 g/l. Są syntetyzowane przez komórki plazmatyczne w węzłach chłonnych oskrzeli i otrzewnej, w błonie śluzowej przewodu pokarmowego w ilości 0,02 mg/kg masy ciała na dobę. Immunoglobuliny klasy E są również nazywane reaginami, ponieważ biorą udział w reakcjach anafilaktycznych, mając wyraźną cytofilowość.
charakter immunoglobulin. W odpowiedzi na wprowadzenie antygenu układ odpornościowy wytwarza przeciwciała – białka, które mogą specyficznie łączyć się z antygenem, który spowodował ich powstanie, a tym samym uczestniczyć w reakcjach immunologicznych. Przeciwciała należą do γ-globulin, czyli najmniej ruchliwej frakcji białek surowicy krwi w polu elektrycznym. W organizmie γ-globuliny są wytwarzane przez specjalne komórki - komórki plazmatyczne. γ-globuliny, które pełnią funkcje przeciwciał, nazywane są immunoglobulinami i są oznaczone symbolem Ig. Zatem przeciwciała są immunoglobulinami wytwarzanymi w odpowiedzi na wprowadzenie antygenu i zdolnymi do swoistej interakcji z tym samym antygenem.
Funkcje. Podstawową funkcją jest interakcja ich aktywnych centrów z ich komplementarnymi determinantami antygenów. Drugorzędną funkcją jest ich zdolność do:
Związać antygen w celu jego zneutralizowania i usunięcia z organizmu, czyli wziąć udział w tworzeniu ochrony przed antygenem;
Uczestniczyć w rozpoznawaniu „obcego” antygenu;
Zapewnienie współpracy komórek immunokompetentnych (makrofagów, limfocytów T i B);
Uczestniczyć w różnych formach odpowiedzi immunologicznej (fagocytoza, funkcja zabójcza, GNT, HRT, tolerancja immunologiczna, pamięć immunologiczna).
Struktura przeciwciał. Białka immunoglobulin według składu chemicznego należą do glikoprotein, ponieważ składają się z białka i cukrów; zbudowany z 18 aminokwasów. Mają różnice gatunkowe związane głównie z zestawem aminokwasów. Ich cząsteczki mają cylindryczny kształt, są widoczne w mikroskopie elektronowym. Do 80% immunoglobulin ma stałą sedymentacji 7S; odporny na słabe kwasy, zasady, nagrzewanie do 60°C. Możliwe jest izolowanie immunoglobulin z surowicy krwi metodami fizycznymi i chemicznymi (elektroforeza, wytrącanie izoelektryczne alkoholem i kwasami, wysalanie, chromatografia powinowactwa itp.). Metody te są wykorzystywane w produkcji do przygotowania preparatów immunobiologicznych.
Ze względu na budowę, właściwości antygenowe i immunobiologiczne immunoglobuliny dzieli się na pięć klas: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Immunoglobuliny M, G, A mają podklasy. Na przykład IgG ma cztery podklasy (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4). Wszystkie klasy i podklasy różnią się sekwencją aminokwasów.
Cząsteczki immunoglobulin wszystkich pięciu klas składają się z łańcuchów polipeptydowych: dwóch identycznych łańcuchów ciężkich H i dwóch identycznych łańcuchów lekkich - L, połączonych mostkami dwusiarczkowymi. Według każdej klasy immunoglobulin, tj. M, G, A, E, D, rozróżniają pięć typów łańcuchów ciężkich: μ (mu), γ (gamma), α (alfa), ε (epsilon) i Δ (delta), różniących się antygenowością. Łańcuchy lekkie wszystkich pięciu klas są powszechne i występują w dwóch typach: κ (kappa) i λ (lambda); Łańcuchy L immunoglobulin różnych klas mogą łączyć się (rekombinować) zarówno z homologicznymi, jak i heterologicznymi łańcuchami H. Jednak tylko identyczne łańcuchy L (κ lub λ) mogą znajdować się w tej samej cząsteczce. Zarówno łańcuchy H, jak i L mają region zmienny - V, w którym sekwencja aminokwasów jest niestabilna, oraz region stały - C ze stałym zestawem aminokwasów. W łańcuchach lekkich i ciężkich rozróżnia się grupy końcowe NH2 i COOH.
Kiedy γ-globulina jest traktowana merkaptoetanolem, wiązania dwusiarczkowe ulegają zniszczeniu, a cząsteczka immunoglobuliny rozpada się na pojedyncze łańcuchy polipeptydów. Po wystawieniu na działanie enzymu proteolitycznego papainy, immunoglobulina jest rozszczepiana na trzy fragmenty: dwa niekrystalizujące fragmenty zawierające grupy determinujące antygen i zwane fragmentami Fab I i II oraz jeden krystalizujący fragment Fc. Fragmenty FabI i FabII mają podobne właściwości i skład aminokwasowy i różnią się od fragmentu Fc; Fragmenty Fab i Fc to zwarte formacje połączone elastycznymi odcinkami łańcucha H, dzięki czemu cząsteczki immunoglobulin mają elastyczną strukturę.
Zarówno łańcuchy H, jak i łańcuchy L mają oddzielne, liniowo połączone zwarte regiony zwane domenami; jest ich 4 w łańcuchu H i 2 w łańcuchu L.
Miejsca aktywne lub determinanty, które tworzą się w regionach V zajmują około 2% powierzchni cząsteczki immunoglobuliny. Każda cząsteczka ma dwie determinanty związane z regionami hiperzmiennymi łańcuchów H i L, tj. każda cząsteczka immunoglobuliny może związać dwie cząsteczki antygenu. Dlatego przeciwciała są dwuwartościowe.
Typową strukturą cząsteczki immunoglobuliny jest IgG. Pozostałe klasy immunoglobulin różnią się od IgG dodatkowymi elementami organizacji ich cząsteczek.
W odpowiedzi na wprowadzenie dowolnego antygenu mogą powstać przeciwciała wszystkich pięciu klas. Zwykle najpierw wytwarzana jest IgM, potem IgG, reszta nieco później.
12 Zdolność do tworzenia przeciwciał pojawia się w okresie prenatalnym u 20-tygodniowego zarodka; po urodzeniu rozpoczyna się własna produkcja immunoglobulin, która zwiększa się do wieku dorosłego i nieco spada w starszym wieku. Dynamika powstawania przeciwciał ma różny charakter w zależności od siły działania antygenowego (dawki antygenu), częstotliwości ekspozycji na antygen, stanu organizmu i jego układu odpornościowego. Podczas wstępnego i powtórnego wprowadzenia antygenu dynamika powstawania przeciwciał jest również różna i przebiega wieloetapowo. Przydziel utajoną, logarytmiczną, stacjonarną fazę i fazę spadku.
W fazie utajonej następuje obróbka i prezentacja antygenu komórkom immunokompetentnym, reprodukcja klonu komórkowego wyspecjalizowanego w wytwarzaniu przeciwciał przeciwko temu antygenowi i rozpoczyna się synteza przeciwciał. W tym okresie przeciwciała we krwi nie są wykrywane.
Podczas fazy logarytmicznej zsyntetyzowane przeciwciała są uwalniane z komórek plazmatycznych i przedostają się do limfy i krwi.
W fazie stacjonarnej ilość przeciwciał osiąga maksimum i stabilizuje się, następnie rozpoczyna się faza spadku poziomu przeciwciał. Przy początkowym wprowadzeniu antygenu (pierwotna odpowiedź immunologiczna) faza utajona trwa 3-5 dni, faza logarytmiczna 7-15 dni, faza stacjonarna 15-30 dni, a faza spadku 1-6 miesięcy. i więcej. Cechą pierwotnej odpowiedzi immunologicznej jest to, że początkowo syntetyzuje się IgM, a następnie IgG.
W przeciwieństwie do pierwotnej odpowiedzi immunologicznej podczas wtórnego podania antygenu (wtórna odpowiedź immunologiczna) okres utajony ulega skróceniu do kilku godzin lub 1-2 dni, faza logarytmiczna charakteryzuje się szybkim wzrostem i znacznie wyższym poziomem przeciwciał , która w kolejnych fazach utrzymuje się przez długi czas i powoli, czasem przez kilka lat, maleje. W wtórnej odpowiedzi immunologicznej, w przeciwieństwie do pierwotnej, syntetyzowane są głównie IgG.
Taką różnicę w dynamice wytwarzania przeciwciał podczas pierwotnej i wtórnej odpowiedzi immunologicznej tłumaczy fakt, że po wstępnym podaniu antygenu w układzie odpornościowym tworzy się klon limfocytów, niosący pamięć immunologiczną tego antygenu. Po drugim kontakcie z tym samym antygenem klon limfocytów z pamięcią immunologiczną szybko się namnaża i intensywnie uruchamia proces genezy przeciwciał.
Bardzo szybkie i energiczne tworzenie przeciwciał po wielokrotnym kontakcie z antygenem jest wykorzystywane do celów praktycznych, gdy konieczne jest uzyskanie wysokich mian przeciwciał w produkcji surowic diagnostycznych i terapeutycznych od immunizowanych zwierząt, a także do wytworzenia odporności awaryjnej podczas szczepienia.
13 Pamięć immunologiczna. Po wielokrotnym kontakcie z antygenem organizm wytwarza bardziej aktywną i szybszą odpowiedź immunologiczną - wtórną odpowiedź immunologiczną. Zjawisko to nazywane jest pamięcią immunologiczną.
Pamięć immunologiczna charakteryzuje się wysoką specyficznością dla określonego antygenu, obejmuje zarówno odporność humoralną, jak i komórkową i jest wywoływana przez limfocyty B i T. Powstaje prawie zawsze i utrzymuje się przez lata, a nawet dziesięciolecia. Dzięki niemu nasz organizm jest niezawodnie chroniony przed powtarzającymi się interwencjami antygenowymi.
Do tej pory rozważane są dwa najbardziej prawdopodobne mechanizmy powstawania pamięci immunologicznej. Jedna z nich polega na długotrwałym przechowywaniu antygenu w organizmie. Jest na to wiele przykładów: hermetyczny czynnik wywołujący gruźlicę, uporczywą odrę, poliomyelitis, wirusy ospy wietrznej i niektóre inne patogeny przez długi czas, czasem przez całe życie, pozostają w organizmie, utrzymując układ odpornościowy w napięciu. Jest również prawdopodobne, że istnieją długowieczne dendrytyczne APC zdolne do długotrwałej konserwacji i prezentacji antygenu.
Inny mechanizm przewiduje, że podczas rozwoju produktywnej odpowiedzi immunologicznej w organizmie część reagujących na antygen limfocytów T lub B różnicuje się w małe komórki spoczynkowe lub komórki pamięci immunologicznej. Komórki te charakteryzują się wysoką specyficznością dla określonej determinanty antygenowej oraz długą żywotnością (do 10 lat i więcej). Aktywnie krążą w organizmie, są rozprowadzane w tkankach i narządach, ale stale wracają do miejsc pochodzenia dzięki receptorom naprowadzającym. Zapewnia to, że układ odpornościowy jest zawsze gotowy do odpowiedzi na powtarzający się kontakt z antygenem w sposób wtórny.
Zjawisko pamięci immunologicznej jest szeroko stosowane w praktyce szczepień ludzi w celu wytworzenia intensywnej odporności i utrzymania jej przez długi czas na poziomie ochronnym. Odbywa się to poprzez 2-3-krotne szczepienie podczas szczepienia podstawowego oraz okresowe powtarzane wstrzyknięcia preparatu szczepionkowego - szczepienia przypominające.
Zjawisko pamięci immunologicznej ma jednak również negatywne aspekty. Na przykład ponowna próba przeszczepienia tkanki, która już raz została odrzucona, powoduje szybką i gwałtowną reakcję – kryzys odrzucenia.
Tolerancja immunologiczna jest zjawiskiem przeciwnym do odpowiedzi immunologicznej i pamięci immunologicznej. Przejawia się brakiem specyficznej produktywnej odpowiedzi immunologicznej organizmu na antygen z powodu niemożności jego rozpoznania.
W przeciwieństwie do immunosupresji, tolerancja immunologiczna obejmuje początkowy brak odpowiedzi komórek immunokompetentnych na określony antygen.
Tolerancję immunologiczną wywołują antygeny, które nazywane są tolerogenami. Mogą to być prawie wszystkie substancje, ale polisacharydy są najbardziej tolerogenne.
Tolerancja immunologiczna może być wrodzona lub nabyta. Przykładem tolerancji wrodzonej jest brak odpowiedzi układu odpornościowego na własne antygeny. Tolerancję nabytą można wytworzyć wprowadzając do organizmu substancje osłabiające układ odpornościowy (immunosupresanty) lub wprowadzając antygen w okresie embrionalnym lub w pierwszych dniach po urodzeniu osobnika. Nabyta tolerancja może być aktywna lub pasywna. Aktywna tolerancja powstaje poprzez wprowadzenie do organizmu tolerogenu, który tworzy specyficzną tolerancję. Tolerancja bierna może być spowodowana przez substancje, które hamują aktywność biosyntetyczną lub proliferacyjną komórek immunokompetentnych (surowica antylimfocytarna, cytostatyki itp.).
I Tolerancja immunologiczna charakteryzuje się specyficznością- jest skierowany na ściśle określone antygeny. W zależności od stopnia rozpowszechnienia wyróżnia się tolerancję poliwalentną i podzieloną. Tolerancja poliwalentna występuje jednocześnie dla wszystkich determinant antygenowych tworzących dany antygen. Rozszczepiona lub monowalentna tolerancja charakteryzuje się selektywną odpornością na niektóre indywidualne determinanty antygenowe.
Stopień manifestacji tolerancji immunologicznej istotnie zależy od szeregu właściwości makroorganizmu i tolerogenu.
Dawka antygenu i czas jego ekspozycji są ważne w indukcji tolerancji immunologicznej. Rozróżnij tolerancję na wysokie i niskie dawki. Tolerancja na wysokie dawki jest indukowana przez podanie dużych ilości silnie skoncentrowanego antygenu. Przeciwnie, tolerancja na niskie dawki jest spowodowana bardzo małą ilością wysoce jednorodnego antygenu cząsteczkowego.
Mechanizmy tolerancji są różnorodne i nie do końca rozszyfrowane. Wiadomo, że opiera się na normalnych procesach regulacji układu odpornościowego. Istnieją trzy najbardziej prawdopodobne przyczyny rozwoju tolerancji immunologicznej:
1. Eliminacja z organizmu swoistych dla antygenu klonów limfocytów.
2. Blokada aktywności biologicznej komórek immunokompetentnych.
3. Szybka neutralizacja antygenu przez przeciwciała.
Zjawisko tolerancji immunologicznej ma ogromne znaczenie praktyczne. Służy do rozwiązywania wielu ważnych problemów medycznych, takich jak przeszczepy narządów i tkanek, tłumienie reakcji autoimmunologicznych, leczenie alergii i innych stanów patologicznych związanych z agresywnym zachowaniem układu odpornościowego.
14 Przeciwciała monoklonalne. Każdy limfocyt B i jego potomkowie powstały w wyniku proliferacji (czyli klon) są zdolne do syntetyzowania przeciwciał z paratopem o ściśle określonej specyficzności. Takie przeciwciała nazywane są monoklonalnymi. Otrzymanie przeciwciał monoklonalnych w naturalnych warunkach makroorganizmu jest praktycznie niemożliwe. Faktem jest, że do 100 różnych klonów limfocytów B reaguje jednocześnie na tę samą determinantę antygenową, nieznacznie różniącą się specyficznością antygenową receptorów i oczywiście powinowactwem. Dlatego w wyniku immunizacji, nawet antygenem monodeterminantnym, zawsze otrzymujemy przeciwciała politonalne.
Zasadniczo uzyskanie przeciwciał monoklonalnych jest możliwe, jeśli zostanie przeprowadzona wstępna selekcja komórek wytwarzających przeciwciała i ich klonowanie (tj. izolacja poszczególnych klonów do czystych kultur). Zadanie komplikuje jednak fakt, że limfocyty B, podobnie jak inne komórki eukariotyczne, mają ograniczoną długość życia i liczbę możliwych podziałów mitotycznych.
Problem uzyskania przeciwciał monoklonalnych został pomyślnie rozwiązany przez D. Kellera i C. Milypteina. Autorzy uzyskali komórki hybrydowe poprzez fuzję immunologicznych limfocytów B z komórkami szpiczaka (guza). Powstałe hybrydy miały specyficzne właściwości producenta przeciwciał i „nieśmiertelność” komórki rakowej. Ten typ komórek nazywa się hybrydomą. Hybrydomy dobrze rozmnażają się w sztucznych pożywkach iw zwierzętach oraz wytwarzają przeciwciała w nieograniczonych ilościach. W wyniku dalszej selekcji wyselekcjonowano poszczególne klony komórek hybrydowych, które charakteryzowały się najwyższą produktywnością i najwyższym powinowactwem swoistych przeciwciał.
Hybrydomy wytwarzające przeciwciała monoklonalne są namnażane albo w urządzeniach przystosowanych do hodowli kultur komórkowych, albo przez podawanie ich dootrzewnowo specjalnemu szczepowi myszy (puchlina puchlinowa). W tym drugim przypadku przeciwciała monoklonalne gromadzą się w płynie puchlinowym, w którym mnożą się hubridoma. Otrzymane obiema metodami przeciwciała monoklonalne są oczyszczane, standaryzowane i wykorzystywane do tworzenia na ich podstawie preparatów diagnostycznych.
Przeciwciała monoklonalne hybrydoma znalazły szerokie zastosowanie w opracowywaniu diagnostycznych i terapeutycznych preparatów immunobiologicznych.
15 W układzie odpornościowym rozwiniętych organizmów istnieje wiele sposobów wykrywania i usuwania obcych czynników, proces ten nazywa się odpowiedzią immunologiczną. Wszystkie formy odpowiedzi immunologicznej można podzielić na reakcje nabyte i wrodzone. Główna różnica między nimi polega na tym, że odporność nabyta jest wysoce specyficzna w odniesieniu do określonego typu antygenów i pozwala na ich szybsze i skuteczniejsze niszczenie w przypadku powtarzających się kolizji. Antygeny nazywane są cząsteczkami wywołującymi określone reakcje organizmu, postrzeganymi jako czynniki obce. Na przykład osoby, które chorowały na ospę wietrzną, odrę i błonicę, często nabywają dożywotnią odporność na te choroby. W przypadku reakcji autoimmunologicznych antygenem może być cząsteczka wytwarzana przez sam organizm.
16 Reakcje alergiczne dzielą się na dwie duże grupy: natychmiastowe i opóźnione.
Istnieje bardziej szczegółowa klasyfikacja każdego z tych typów reakcji alergicznych. Naszym zdaniem najbardziej akceptowalna jest klasyfikacja zaproponowana przez Gella i Coombsa. W zależności od charakteru uszkodzenia tkanki reakcje alergiczne dzielą się na 4 typy.
Typ I. Reakcje anafilaktyczne lub atoniczne. W tego typu reakcjach alergicznych przeciwciała humoralne, utrwalone na powierzchni komórki, uczulają tkanki. Kompleks antygen-przeciwciało powoduje uszkodzenie komórki i uwolnienie z niej szeregu substancji biologicznie czynnych. na ryc. 1 jest schematycznym przedstawieniem tego typu reakcji alergicznej. Ryż. 1. Krążące antygeny. Przeciwciała humoralne lub utrwalone w komórkach. Reakcja antygen-przeciwciało powoduje uwolnienie histaminy z komórek.
Powyższe dotyczy reakcji alergicznych typu natychmiastowego, często przebiegających bardzo gwałtownie. W tych przypadkach uszkodzony jest głównie aparat naczyniowy i narządy mięśni gładkich. Uszkodzenia są najczęściej funkcjonalne i odwracalne.
Te reakcje leżą u podstaw chorób atopowych*.
Typ II. Reakcje są cytotoksyczne lub cytolityczne. Przy tego typu reakcjach alergicznych dochodzi do uszkodzenia tkanki z powodu obecności specyficznego czynnika immunologicznego, tj. Z przeciwciałami. Dopełniacz odpowiedzialny za lizę komórek jest prawie zawsze obecny w pożywkach humoralnych. na ryc. 2 schematycznie przedstawia mechanizm tego typu reakcji alergicznej. Ryż. 2. Antygen w postaci komórek lub haptenów utrwalonych na jednolitych elementach. krążące przeciwciała. Reakcja przeciwciał humoralnych z antygenem (lub haptenem) powoduje aktywację dopełniacza, co z kolei powoduje lizę komórki.
W tych reakcjach sugeruje się dwie opcje: 1) antygen jest integralną częścią komórki i znajduje się na jej powierzchni; 2) antygen jest substancją obcą, bardzo często jest to hapten przenoszony przez komórki krwi, który w wyniku procesów biochemicznych utrwala się na powierzchni tych komórek. Krążące przeciwciała reagują z antygenami utrwalonymi na komórkach i powodują aglutynację tych ostatnich. Udział dopełniacza w tych reakcjach powoduje lizę komórek.
Przykładem reakcji pierwszego wariantu jest hemoliza polegająca na dodaniu do zawiesiny erytrocytów specyficznej surowicy odpornościowej. Taki sam jest mechanizm immunologiczny powikłań podczas transfuzji niezgodnej grupy krwi: izoprzeciwciała łączą się z aglutynogenami niekompatybilnych erytrocytów lub erytroblastów płodu (niezgodność Rhesus między płodem a matką). Obejmuje to również niektóre choroby autoimmunologiczne: anemię hemolityczną, immunologiczne zapalenie tarczycy, aspermatogenezę, reakcje odrzucenia podczas homotransplantacji.
Przykładem reakcji drugiego wariantu jest hemopatia w alergiach na leki. Substancja alergenna jest utrwalona na powierzchni komórek krwi; przeciwciała surowicy, łącząc się z odpowiednim antygenem, powodują zniszczenie i lizę komórek krwi w obecności dopełniacza lub bez niego.
19 Wstrząs anafilaktyczny i choroba posurowicza. Przyczyny wystąpienia. Mechanizm. Ich ostrzeżenie.
Anafilaksja jest reakcją typu natychmiastowego, która pojawia się po powtórnym podaniu pozajelitowym antygenu w odpowiedzi na niszczące działanie kompleksu antygen-przeciwciało i charakteryzuje się stereotypowym obrazem klinicznym i morfologicznym.
Główną rolę w anafilaksji odgrywają cytotropowe IgE, które wykazują powinowactwo do komórek, zwłaszcza bazofilów i mastocytów. Po pierwszym kontakcie organizmu z antygenem powstaje IgE, która w wyniku cytotropii jest adsorbowana na powierzchni ww. komórek. Kiedy ten sam antygen ponownie dostaje się do organizmu, IgE wiąże antygen, tworząc kompleks IgE-antygen na błonie komórkowej. Kompleks uszkadza komórki, które w odpowiedzi na to uwalniają mediatory - histaminę i substancje histaminopodobne (serotonina, kinina). Mediatory te wiążą się z receptorami obecnymi na powierzchni funkcjonalnych komórek mięśniowych, wydzielniczych, śluzowych i innych, wywołując ich odpowiednie reakcje. Prowadzi to do skurczu mięśni gładkich oskrzeli, jelit, pęcherza moczowego, zwiększonej przepuszczalności naczyń i innych zmian czynnościowych i morfologicznych, którym towarzyszą objawy kliniczne. Klinicznie anafilaksja objawia się dusznością, duszeniem, osłabieniem, niepokojem, drgawkami, mimowolnym oddawaniem moczu, wypróżnianiem itp. Reakcja anafilaktyczna przebiega w trzech fazach: w pierwszej fazie zachodzi sama reakcja antygen-przeciwciało; w II fazie uwalniane są mediatory reakcji anafilaktycznej; w fazie 3 pojawiają się zmiany funkcjonalne.
Reakcja anafilaktyczna występuje kilka minut lub godzin po ponownym wprowadzeniu antygenu. Przebiega w postaci wstrząsu anafilaktycznego lub jako objawy miejscowe. Intensywność reakcji zależy od dawki antygenu, liczby utworzonych przeciwciał, rodzaju zwierzęcia i może skutkować wyzdrowieniem lub śmiercią. W doświadczeniach na zwierzętach można łatwo wywołać wstrząs anafilaktyczny. Optymalnym modelem reprodukcji anafilaksji jest świnka morska. Anafilaksja może wystąpić po wprowadzeniu dowolnego antygenu dowolną metodą (podskórnie, przez drogi oddechowe, przewód pokarmowy), pod warunkiem, że antygen powoduje tworzenie immunoglobulin. Dawka antygenu, która powoduje uczulenie, czyli nadwrażliwość, nazywana jest uczuleniem. Zwykle jest bardzo mały, ponieważ duże dawki mogą powodować nie uczulenie, ale rozwój ochrony immunologicznej. Dawka antygenu podana zwierzęciu już na niego uczulonemu i wywołująca objawy anafilaksji nazywana jest rozpuszczającą. Dawka rozdzielcza powinna być znacznie większa niż dawka uczulająca.
Stan uczulenia po spotkaniu z antygenem utrzymuje się miesiącami, czasem latami; intensywność uczulenia można sztucznie zmniejszyć poprzez wprowadzenie małych dopuszczalnych dawek antygenu, które wiążą i usuwają część przeciwciał z krążenia w organizmie. Zasada ta została wykorzystana do odczulania (hiposensytyzacji), tj. zapobieganie wstrząsowi anafilaktycznemu poprzez powtarzane wstrzyknięcia antygenu. Po raz pierwszy metodę desensytyzacji zaproponował rosyjski naukowiec A. Bezredka (1907), dlatego nazwano ją metodą Bezredki. Metoda polega na tym, że osobie, która wcześniej otrzymywała jakikolwiek lek antygenowy (szczepionkę, surowicę, antybiotyki, produkty krwiopochodne itp.), po wielokrotnym podaniu (jeśli ma nadwrażliwość na lek), najpierw wstrzykuje się niewielką dawkę (0,01 ; 0,1 ml), a następnie po 1-1 "/ 2 godzinach główny. Ta technika jest stosowana we wszystkich klinikach, aby uniknąć rozwoju wstrząsu anafilaktycznego; ta technika jest obowiązkowa.
Możliwa jest bierna transmisja anafilaksji z przeciwciałami.
Choroba posurowicza to reakcja, która występuje po jednorazowym podaniu pozajelitowym dużych dawek surowicy i innych preparatów białkowych. Zwykle reakcja następuje po 10-15 dniach. Mechanizm choroby posurowiczej związany jest z powstawaniem przeciwciał przeciwko wprowadzonemu obcemu białku (antygenowi) oraz niszczącym działaniem kompleksów antygen-przeciwciało na komórki. Klinicznie choroba posurowicza objawia się obrzękiem skóry i błon śluzowych, gorączką, obrzękiem stawów, wysypką i swędzeniem skóry; występują zmiany we krwi (wzrost ESR, leukocytoza itp.). Czas wystąpienia i nasilenie choroby posurowiczej zależą od zawartości krążących przeciwciał i dawki leku. Wyjaśnia to fakt, że do drugiego tygodnia po podaniu białek surowicy wytwarzane są przeciwciała przeciwko białkom surowicy i tworzy się kompleks antygen-przeciwciało. Zapobieganie chorobie posurowiczej odbywa się zgodnie z metodą Bezredki.
20 Alergia to stan nadwrażliwości organizmu na powtarzające się uczulenia przez antygeny.
Alergia pojawia się po ponownym wprowadzeniu alergenu. Alergeny to antygeny, na które w organizmie występuje reakcja alergiczna. Alergeny mogą mieć różne pochodzenie:
1) gospodarstwo domowe;
2) lecznicze;
3) pochodzenia zwierzęcego;
4) warzywo;
5) jedzenie;
6) zakaźny.
Klasyfikacja
I. Alergeny egzogenne (dostają się do organizmu z zewnątrz):
1. zakaźne - wirusy, bakterie, grzyby i produkty ich przemiany materii;
2. alergeny niezakaźne:
Biologiczne (szczepionki, sierść zwierząt itp.);
Lecznicze (kwas acetylosalicylowy, sulfonamidy);
Gospodarstwo domowe (kurz domowy);
Pyłek (pyłek zwierzęcy);
Żywność (niektóre rodzaje żywności);
Przemysłowe (proszki do prania, barwniki).
II. Alergeny endogenne (autoalergeny) - powstają w samym organizmie w wyniku narażenia na czynnik uszkadzający (oparzenia, stany zapalne). Powstawanie endogennych alergenów leży u podstaw chorób autoimmunologicznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów, toczeń rumieniowaty układowy.
21 Immunologia kliniczna jest dyscypliną kliniczną i laboratoryjną, zajmującą się problematyką diagnostyki i leczenia pacjentów z różnymi chorobami i stanami patologicznymi opartymi na mechanizmach immunologicznych, a także schorzeniami, w których terapii i profilaktyce wiodącą rolę odgrywają immunopreparaty.
Status immunologiczny to strukturalny i funkcjonalny stan układu odpornościowego danej osoby, określany przez zespół klinicznych i laboratoryjnych parametrów immunologicznych.
Tak więc status immunologiczny charakteryzuje anatomiczny i funkcjonalny stan układu odpornościowego, tj. jego zdolność do odpowiedzi na określony antygen w określonym czasie.
Następujące czynniki wpływają na stan odporności:
klimatyczno-geograficzny; społeczny; środowiskowe (fizyczne, chemiczne i biologiczne); „medyczne” (wpływ leków, interwencji chirurgicznych, stres itp.).
Wśród czynników klimatycznych i geograficznych na stan odporności mają wpływ temperatura, wilgotność, promieniowanie słoneczne, godziny dnia itp. Na przykład reakcja fagocytarna i skórne testy alergiczne są mniej wyraźne u mieszkańców regionów północnych niż u mieszkańców południa. Wirus Epsteina-Barra u osób rasy białej powoduje chorobę zakaźną – mononukleozę, u osób rasy czarnej – onkopatologię (chłoniak Burkitta), au osób rasy żółtej – zupełnie inną onkopatologię (rak nosogardzieli), i to tylko u mężczyzn. Afrykanie są mniej podatni na błonicę niż Europejczycy.
Czynniki społeczne wpływające na stan odporności to odżywianie, warunki życia, zagrożenia zawodowe itp. Ważna jest zbilansowana i racjonalna dieta, ponieważ substancje niezbędne do syntezy immunoglobulin i budowy komórek immunokompetentnych dostają się do organizmu wraz z pożywieniem. funkcjonowanie. Szczególnie ważna jest obecność w diecie niezbędnych aminokwasów i witamin, zwłaszcza A i C.
Warunki życia mają istotny wpływ na stan odporności organizmu. Życie w złych warunkach mieszkaniowych prowadzi do obniżenia ogólnej reaktywności fizjologicznej lub odpowiednio immunoreaktywności, czemu często towarzyszy wzrost poziomu zachorowalności na choroby zakaźne.
Zagrożenia zawodowe mają ogromny wpływ na stan odporności, ponieważ człowiek spędza w pracy znaczną część swojego życia. Czynnikami produkcji, które mogą mieć niekorzystny wpływ na organizm i zmniejszać immunoreaktywność są: promieniowanie jonizujące, chemikalia, drobnoustroje i ich produkty przemiany materii, temperatura, hałas, wibracje itp. Źródła promieniowania są obecnie bardzo rozpowszechnione w różnych gałęziach przemysłu (energetyczny, wydobywczy, chemiczny , lotniczym itp.).
Sole metali ciężkich, związki aromatyczne, alkilujące i inne chemikalia, w tym detergenty, środki dezynfekujące, pestycydy, pestycydy, które są szeroko stosowane w praktyce, mają niekorzystny wpływ na stan immunologiczny. Takie zagrożenia zawodowe dotykają pracowników przemysłu chemicznego, petrochemicznego, metalurgicznego itp.
Drobnoustroje i ich produkty przemiany materii (najczęściej białka i ich kompleksy) wpływają niekorzystnie na stan odporności organizmu pracowników branż biotechnologicznych związanych z produkcją antybiotyków, szczepionek, enzymów, hormonów, białek paszowych itp.
Czynniki takie jak niska lub wysoka temperatura, hałas, wibracje, słabe oświetlenie mogą osłabiać odpowiedź immunologiczną, wywierając pośredni wpływ na układ odpornościowy poprzez układ nerwowy i hormonalny, które są w ścisłym związku z układem odpornościowym.
Czynniki środowiskowe mają globalny wpływ na stan odporności człowieka, przede wszystkim zanieczyszczenie środowiska substancjami promieniotwórczymi (wypalone paliwo z reaktorów jądrowych, wyciek radionuklidów z reaktorów podczas wypadków), powszechne stosowanie pestycydów w rolnictwie, emisje z przedsiębiorstw chemicznych i pojazdów , przemysł biotechnologiczny.
Na status immunologiczny wpływają różne diagnostyczne i terapeutyczne manipulacje medyczne, farmakoterapia i stres. Nieuzasadnione i częste stosowanie radiografii, skanowania radioizotopowego może wpływać na układ odpornościowy. Zmiany immunoreaktywności po urazach i operacjach. Wiele leków, w tym antybiotyki, może mieć immunosupresyjne skutki uboczne, zwłaszcza gdy są przyjmowane przez długi czas. Stres prowadzi do zaburzeń w pracy układu odpornościowego T, działającego przede wszystkim poprzez ośrodkowy układ nerwowy.
Ocena stanu immunologicznego: główne wskaźniki i metody ich określania.
Pomimo zmienności parametrów immunologicznych w normie, stan odporności można określić ustalając zestaw badań laboratoryjnych, w tym ocenę stanu niespecyficznych czynników oporności, odporności humoralnej (system B) i komórkowej (system T) .
Ocena stanu immunologicznego przeprowadzana jest w poradni transplantologii narządów i tkanek, chorób autoimmunologicznych, alergii, wykrywania niedoborów odporności w różnych chorobach zakaźnych i somatycznych, monitorowania skuteczności leczenia chorób związanych z zaburzeniami układu odpornościowego. W zależności od możliwości laboratorium ocena stanu immunologicznego najczęściej opiera się na określeniu zestawu następujących wskaźników:
1) ogólne badanie kliniczne;
2) stan naturalnych czynników odporności;
3) odporność humoralna;
4) odporność komórkowa;
5) dodatkowe badania.
Podczas ogólnego badania klinicznego uwzględnia się dolegliwości pacjenta, wywiad, objawy kliniczne, wyniki ogólnego badania krwi (w tym bezwzględną liczbę limfocytów) oraz dane biochemiczne.
Odporność humoralna określa się na podstawie poziomu immunoglobulin klas G, M, A, D, E w surowicy krwi, liczby swoistych przeciwciał, katabolizmu immunoglobulin, natychmiastowej nadwrażliwości, wskaźnika limfocytów B we krwi obwodowej, transformacji blastycznej limfocytów B pod wpływem mitogenów komórek B i inne testy.
Stan odporności komórkowej ocenia się na podstawie liczby limfocytów T oraz subpopulacji limfocytów T we krwi obwodowej, transformacji blastycznej limfocytów T pod wpływem mitogenów limfocytów T, oznaczenia hormonów grasicy, poziomu cytokin wydzielanych, a także testy skórne z alergenami, uczulenie kontaktowe dinitrochlorobenzenem. Alergiczne testy skórne wykorzystują antygeny, na które normalnie powinno być uczulenie, na przykład test Mantoux z tuberkuliną. Zdolność organizmu do indukowania pierwotnej odpowiedzi immunologicznej można uzyskać poprzez uczulenie kontaktowe dinitrochlorobenzenem.
Jako dodatkowe badania do oceny stanu odporności można zastosować testy takie jak oznaczanie aktywności bakteriobójczej surowicy krwi, miareczkowanie składników C3, C4 dopełniacza, oznaczanie zawartości białka C-reaktywnego w surowicy krwi, oznaczanie reumatoidalnego czynniki i inne autoprzeciwciała.
Tak więc ocena stanu immunologicznego dokonywana jest na podstawie dużej liczby testów laboratoryjnych, które pozwalają na ocenę stanu zarówno humoralnej i komórkowej części układu odpornościowego, jak i nieswoistych czynników oporności. Wszystkie testy podzielone są na dwie grupy: testy 1. i 2. poziomu. Testy poziomu 1 mogą być wykonywane w każdym laboratorium immunologii klinicznej podstawowej opieki zdrowotnej i służą do wstępnej identyfikacji osób z jawną immunopatologią. W celu dokładniejszej diagnozy stosuje się testy drugiego poziomu.
25 Szczepionki inaktywowane (zabite, korpuskularne lub molekularne) to preparaty, które jako składnik aktywny zawierają kultury patogennych wirusów lub bakterii uśmierconych metodą chemiczną lub fizyczną (komórkowe, wirionowe) lub kompleksy antygenów wyekstrahowanych z drobnoustrojów chorobotwórczych, zawierające antygeny w ich składzie ( szczepionki subkomórkowe, subwirionowe).
Do izolowania kompleksów antygenowych (glikoprotein, LPS, białek) z bakterii i wirusów stosuje się kwas trichlorooctowy, fenol, enzymy i wytrącanie izoelektryczne.
Pozyskuje się je poprzez hodowanie bakterii i wirusów chorobotwórczych na sztucznych pożywkach, inaktywowanych, izolowanych kompleksach antygenowych, oczyszczonych, konstruowanych w postaci preparatu płynnego lub liofilowego.
Zaletą tego typu szczepionki jest względna łatwość jej pozyskania (nie jest wymagana długoterminowa analiza i izolacja szczepów). Wady obejmują niską immunogenność, konieczność potrójnego zastosowania oraz wysoką reaktogenność sformalizowanych szczepionek. Ponadto, w porównaniu z żywymi szczepionkami, odporność, którą wywołują, jest krótkotrwała.
Obecnie stosuje się następujące szczepionki zabite: dur brzuszny, wzbogacony antygenem Vi; szczepionka przeciwko cholerze, szczepionka przeciw krztuścowi.
26 Substancją czynną tego typu preparatów są ochronne antygeny bakteryjne otrzymywane w wyniku ekspozycji komórek bakteryjnych na działanie ultradźwięków.
Główną zaletą tego typu szczepionek jest ich niska reaktogenność.
Adiuwanty są stosowane w celu zwiększenia immunogenności szczepionek. Jako adiuwanty stosuje się sorbenty mineralne (żele wodorotlenku i fosforanu amonu), polimery i inne chemikalia. związki, bakterie i składniki bakterii, lipidy, substancje wywołujące reakcję zapalną. Działają na antygen i organizm jako całość. Działanie na antygen sprowadza się do powiększenia cząsteczek antygenu, czyli przekształcenia antygenów rozpuszczalnych w krwinkowe, w wyniku czego antygen jest lepiej wychwytywany przez komórki immunokompetentne. Adiuwanty wystawione na działanie organizmu w miejscu wstrzyknięcia powodują proces zapalny, tworzenie włóknistej torebki, co przyczynia się do dłuższego zachowania antygenu w „depocie” i sumowania podrażnień antygenowych. Adiuwanty również bezpośrednio aktywują proliferację systemów B, T i A układu odpornościowego.
