Dynamika produkcie rôznych typov imunoglobulínov. Fyziologické imunodeficiencie
Zloženie imunoglobulínu G zahŕňa protilátky, ktoré hrajú vedúcu úlohu v ochrane proti mnohým vírusovým (osýpky, kiahne, besnota atď.) a bakteriálnym infekciám spôsobeným najmä grampozitívnymi mikroorganizmami, ako aj proti tetanu a malárii, anti-Rh hemolyzínom , antitoxíny (záškrt, stafylokoky atď.). IgG protilátky majú deštruktívny účinok prostredníctvom komplementu, opsonizácie, aktivácie fagocytózy a majú vlastnosti neutralizujúce vírus. Subfrakcie imunoglobulínu G a ich pomery môžu byť určené nielen špecifickosťou antigénneho stimulu (infekcie), ale môžu byť aj dôkazom neúplnej imunologickej kompetencie. Deficit imunoglobulínu G2 teda môže súvisieť s nedostatkom imunoglobulínu A a zvýšenie koncentrácie imunoglobulínu G4 u mnohých detí odráža pravdepodobnosť atopickej predispozície alebo atopie, ale iného typu ako klasického na základe o produkcii a reakciách imunoglobulínu E.
Imunoglobulín M
Imunoglobulín M hrá dôležitú úlohu pri ochrane tela pred infekciami. Obsahuje protilátky proti gramnegatívnym baktériám (Shigella, brušný týfus a pod.), vírusom, ako aj hemolyzínom ABO systému, reumatoidnému faktoru a antiorgánovým protilátkam. Protilátky patriace do triedy imunoglobulínov M majú vysokú aglutinačnú aktivitu a sú schopné aktivovať komplement klasickou cestou.
Imunoglobulín A
Úloha a význam sérového imunoglobulínu A stále nie sú dobre pochopené. Nezúčastňuje sa na aktivácii komplementu ani na lýze baktérií a buniek (napríklad červených krviniek). Zároveň je dokázané, že sérový imunoglobulín A je hlavným zdrojom syntézy sekrečného imunoglobulínu A. Ten je tvorený lymfoidnými bunkami slizníc tráviaceho a dýchacieho systému a podieľa sa tak na lokálnej imunite. bráni invázii patogénov (vírusov, baktérií atď.) do tela. Ide o takzvanú prvú líniu obrany tela pred infekciou.
Imunoglobulín D
O funkcii protilátok súvisiacich s imunoglobulínom D je málo známe. Imunoglobulín D sa nachádza v tkanive mandlí a adenoidov, čo naznačuje jeho úlohu v lokálnej imunite. Imunoglobulín D sa nachádza na povrchu B lymfocytu (spolu s monomérnym IgM) vo forme mIg, riadi jeho aktiváciu a supresiu. Tiež sa zistilo, že imunoglobulín D aktivuje alternatívny komplement a má antivírusovú aktivitu. V posledných rokoch stúpa záujem o imunoglobulín D v dôsledku opisu akútneho febrilného ochorenia podobného reumatickej horúčke (zväčšené lymfatické uzliny, polyserozitída, artralgia a myalgia) v kombinácii s hyperimunoglobulinémiou D.
Imunoglobulín E
Imunoglobulín E alebo reagins je spojený s myšlienkou okamžitých alergických reakcií. Hlavnou metódou na rozpoznanie špecifickej senzibilizácie na širokú škálu alergénov je štúdium celkového alebo celkového imunoglobulínu E v krvnom sére, ako aj titrov protilátok imunoglobulínu E vo vzťahu k špecifickým domácim alergénom, živinám, peľu atď. aktivuje makrofágy a eozinofily, ktoré môžu zvýšiť fagocytózu alebo aktivitu mikrofágov (neutrofilov).
V postnatálnom období sa pozoruje veľmi významná dynamika obsahu imunoglobulínov rôznych tried v krvi detí. Je to spôsobené tým, že počas prvých mesiacov života pokračuje rozklad a odstraňovanie tých imunoglobulínov triedy B, ktoré boli transplacentárne prenesené z matky. Súčasne dochádza k zvýšeniu koncentrácií imunoglobulínov všetkých tried, ktoré sa už vyrábajú vo vlastnej réžii. Počas prvých 4-6 mesiacov sú materské imunoglobulíny úplne zničené a začína sa syntéza vlastných imunoglobulínov. Je pozoruhodné, že B lymfocyty syntetizujú prevažne imunoglobulín M, ktorého obsah dosahuje úrovne charakteristické pre dospelých rýchlejšie ako iné triedy imunoglobulínov. Syntéza vlastného imunoglobulínu prebieha pomalšie.
Ako bolo uvedené, pri narodení dieťa nemá sekrečné imunoglobulíny. Ich stopy sa začínajú objavovať od konca prvého týždňa života. Ich koncentrácia sa postupne zvyšuje a obsah sekrečného imunoglobulínu A dosahuje maximálne hodnoty až o 10-12 rokov.
Imunoglobulín E v krvnom sére, kE/l
|
Vek detí |
Zdravé deti |
U dospelých s chorobami |
|||
|
Maximálne |
Maximálne |
||||
|
Novorodenci |
Alergická rinitída |
||||
|
Atopická astma |
|||||
|
Atopická dermatitída |
|||||
|
Bronchopulmonálna aspergilóza: |
|||||
|
remisie |
|||||
|
Dospelí |
exacerbácia |
||||
|
Hyper-IgE syndróm |
|||||
|
IgE myelóm |
Viac ako 15 000 |
||||
Sérové imunoglobulíny u detí, g/l
|
Imunoglobulín G |
Imunoglobulín A |
Imunoglobulín M |
||||
|
Maximálne |
Maximálne |
Maximálne |
||||
Nízke hladiny sekrečného imunoglobulínu A sa nachádzajú u detí prvého roku života v sekrétoch tenkého a hrubého čreva, ako aj vo výkaloch. Pri výplachoch nosa u detí v prvom mesiaci života chýba sekrečný imunoglobulín A a v nasledujúcich mesiacoch (do 2 rokov) sa zvyšuje veľmi pomaly. To vysvetľuje miernejší výskyt respiračných infekcií u malých detí.
Imunoglobulín D v krvnom sére novorodencov má koncentráciu 0,001 g/l. Potom sa zvyšuje po 6. týždni života a dosahuje hodnoty charakteristické pre dospelých o 5-10 rokov.
Takáto komplexná dynamika vytvára zmeny v kvantitatívnych vzťahoch v krvnom sére, ktoré nemožno ignorovať pri hodnotení výsledkov diagnostických štúdií imunitného systému, ako aj pri interpretácii charakteristík chorobnosti a imunologickej konštitúcie v rôznych vekových obdobiach. Nízky obsah imunoglobulínov počas prvého roku života vysvetľuje miernu náchylnosť detí na rôzne ochorenia (respiračné, tráviace, pustulózne kožné lézie). S nárastom kontaktu medzi deťmi v druhom roku života, na pozadí relatívne nízkej hladiny imunoglobulínov v tomto období, je ich výskyt obzvlášť vysoký v porovnaní s deťmi iných období detstva.
Heterohemaglutiníny patriace do triedy imunoglobulínov M sa zisťujú do 3. mesiaca života, potom sa ich obsah zvyšuje, ale výraznejšie po 2-2 1/2 roku. U novorodencov je obsah stafylokokového antitoxínu rovnaký ako u dospelého človeka a potom klesá. Opäť platí, že jeho významný nárast sa pozoruje v 24-30 mesiacoch života. Dynamika koncentrácie stafylokokového antitoxínu v krvi dieťaťa naznačuje, že jeho pôvodne vysoká hladina je spôsobená jeho transplacentárnym prenosom z matky. K jeho vlastnej syntéze dochádza neskôr, čo vysvetľuje vysokú frekvenciu pustulóznych kožných lézií (pyodermia) u malých detí. Pri črevných infekciách (salmonelóza, kolienteritída, dyzentéria) sa u detí v prvých 6 mesiacoch života zriedkavo vyskytujú protilátky proti ich patogénom, vo veku 6 až 12 mesiacov - iba u 1/3 pacientov a u detí v druhom roku života – takmer v 60 %.
Pri akútnych respiračných infekciách (adenovírusová, parainfluenza) sa sérokonverzia u detí vo veku jedného roka života zistí iba u 1/3 tých, ktorí ich mali, a v druhom roku - už u 60%. To opäť potvrdzuje zvláštnosti tvorby humorálnej zložky imunity u malých detí. Nie je náhoda, že v mnohých príručkách o pediatrii a imunológii má opísaný klinický a imunologický syndróm alebo fenomén právo nozologickej formy a je označený ako „fyziologická prechodná hypoilshunoglobulinémia malých detí“.
Prechod obmedzeného množstva antigénneho potravinového materiálu cez črevnú bariéru nie je sám osebe patologickým javom. U zdravých detí v akomkoľvek veku, ako aj u dospelých, sa môžu do krvi dostať stopové množstvá bielkovín z potravy, ktoré spôsobujú tvorbu špecifických protilátok. Takmer u všetkých dojčiat kŕmených kravským mliekom sa vytvárajú precipitujúce protilátky. Kŕmenie kravským mliekom vedie k zvýšeniu koncentrácie protilátok proti mliečnym bielkovinám do 5 dní po zavedení umelého mlieka. Imunitná odpoveď je výrazná najmä u detí, ktoré dostávali kravské mlieko od novorodeneckého obdobia. Predchádzajúce dojčenie má za následok nižšiu hladinu protilátok a pomalší nárast hladiny protilátok. S vekom, najmä po 1-3 rokoch, súbežne so znížením priepustnosti črevnej steny sa určuje zníženie koncentrácie protilátok proti potravinovým bielkovinám. Možnosť potravinovej antigenémie u zdravých detí bola preukázaná priamou izoláciou potravinových antigénov nachádzajúcich sa v krvi vo voľnej forme alebo ako súčasť imunitného komplexu.
Tvorba relatívnej nepriepustnosti pre makromolekuly, takzvaný črevný blok, u ľudí začína už v maternici a prebieha veľmi postupne. Čím je dieťa mladšie, tým je priepustnosť jeho čriev pre potravinové antigény vyššia.
Špecifickou formou ochrany pred škodlivými účinkami potravinových antigénov je imunitný systém gastrointestinálneho traktu pozostávajúci z bunkovej a sekrečnej zložky. Hlavnú funkčnú záťaž nesie dimérny imunoglobulín A (SIgA). Obsah tohto imunoglobulínu v slinách a tráviacich sekrétoch je oveľa vyšší ako v sére. 50 až 96 % z neho sa syntetizuje lokálne. Hlavnými funkciami vo vzťahu k potravinovým antigénom je zabránenie absorpcii makromolekúl z gastrointestinálneho traktu (vylúčenie imunity) a regulácia prieniku potravinových bielkovín cez epitel sliznice do vnútorného prostredia organizmu. Relatívne malé antigénne molekuly prenikajúce do povrchu epitelu stimulujú lokálnu syntézu SIgA, ktorá bráni následnému vstupu antigénov vytvorením komplexu na membráne. Gastrointestinálny trakt novorodenca je však zbavený tejto špecifickej formy ochrany a všetko spomenuté nebude veľmi skoro plne realizované, pretože systém syntézy SIgA naplno dozreje. Obdobie minimálne dostatočného dozrievania sa u dojčaťa môže pohybovať od 6 mesiacov do 1"/2 roky a viac. Toto bude obdobie na vytvorenie „črevného bloku.“ Do tohto obdobia bude systém lokálnej sekrečnej ochrany resp. blokovanie potravinových antigénov môže zabezpečiť len a výlučne mledzivo a materské mlieko. Konečné dozrievanie sekrečnej imunity môže nastať po 10-12 rokoch.
Biologický význam výrazného zvýšenia obsahu imunoglobulínu A v kolostre bezprostredne pred narodením spočíva v jeho špecializovanej funkcii imunitného vylúčenia antigénov (infekčných a potravinových) na slizniciach.
Obsah SIgA v kolostre je veľmi vysoký a dosahuje 16-22,7 mg/l. S prechodom mledziva na zrelé mlieko výrazne klesá koncentrácia sekrečných imunoglobulínov. Implementácia ochranných funkcií SIgA je uľahčená jeho výraznou odolnosťou voči proteolytickému pôsobeniu enzýmov, vďaka čomu si SIgA zachováva svoju aktivitu vo všetkých častiach gastrointestinálneho traktu a u dojčeného dieťaťa sa takmer úplne vylučuje v nezmenenej forme. výkaly.
Účasť SIgA v ľudskom mlieku na imunitných procesoch spojených s potravinovými antigénmi bola preukázaná objavom protilátok imunoglobulínu A v ľudskom mlieku proti množstvu potravinových proteínov: α-kazeín, β-kazeín, β-laktoglobulín z kravského mlieka.
Na druhom mieste v koncentrácii imunoglobulínov je imunoglobulín G a obzvlášť zaujímavý je relatívne vysoký obsah imunoglobulínu G4. Pomer koncentrácie imunoglobulínu G4 v kolostre k obsahu v krvnej plazme prevyšuje pomer koncentrácie imunoglobulínu G v mledzive k obsahu v krvnej plazme viac ako 10-krát. Tento fakt môže podľa výskumníkov naznačovať lokálnu produkciu imunoglobulínu G4 alebo jeho selektívny transport z periférnej krvi do mliečnych žliaz. Úloha kolostrálneho imunoglobulínu G4 je nejasná, ale jeho účasť na procesoch interakcie s potravinovými antigénmi je potvrdená detekciou špecifických protilátok imunoglobulínu C4 proti β-laktoglobulínu, hovädziemu sérovému albumínu a α-gliadínu v plazme aj v kolostre. Predpokladá sa, že imunoglobulín G4 zvyšuje antigénnu aktiváciu žírnych buniek a bazofilov, čo vedie k uvoľneniu mediátorov nevyhnutných pre chemotaxiu a fagocytózu.
Stav syntézy imunoglobulínov teda určuje nielen pripravenosť malého dieťaťa na infekcie, ale ukazuje sa aj ako kauzálny mechanizmus prenikania širokého prúdu alergénnych látok cez črevnú bariéru a bariéru iných slizníc. Spolu s ďalšími anatomickými a fyziologickými charakteristikami malých detí to tvorí osobitnú a úplne nezávislú formu „prechodnej atopickej konštitúcie alebo diatézy malých detí“. Táto diatéza môže mať do 2-3 roku života veľmi svetlé, predovšetkým kožné prejavy (ekzém, alergická dermatóza), s rýchlym následným ústupom kožných zmien alebo úplným uzdravením v ďalších rokoch. U mnohých detí s dedičnou predispozíciou k atopii prispieva zvýšená priepustnosť slizníc v období prechodnej atopickej diatézy k realizácii dedičnej predispozície a vzniku dlhého reťazca perzistujúcich alergických ochorení.
Fyziologické charakteristiky imunity súvisiace s vekom u malých detí teda určujú významné zvýšenie ich citlivosti na infekčné faktory prostredia a na expozíciu alergénom. To určuje mnohé požiadavky na starostlivosť o deti a prevenciu ich chorôb. To zahŕňa potrebu špeciálnej kontroly nad rizikom kontaktu s infekciami, vhodnosť individuálneho alebo miniskupinového vzdelávania, kontrolu kvality potravinových výrobkov a ich toleranciu voči symptómom alergických reakcií. Zo situácie, vyvinutej tisícročím trvajúcim vývojom cicavcov, existuje aj východisko – tým je plné dojčenie detí. Zdá sa, že mledzivo a natívne ľudské mlieko, obsahujúce veľké množstvo imunoglobulínu A, makrofágov a lymfocytov, kompenzujú nezrelosť všeobecnej a lokálnej imunity u detí v prvých mesiacoch života, čo im umožňuje bezpečne prekonať vek kritického alebo hraničného veku. stav imunitného systému.
Imunoglobulíny podľa ich štruktúry, antigénnych a imunobiologických vlastností sú rozdelené do piatich tried: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.
Imunoglobulínová triedaG. Izotyp G tvorí väčšinu Ig v krvnom sére. Tvorí 70 – 80 % všetkých sérových Ig, pričom 50 % je obsiahnutých v tkanivovej tekutine. Priemerný obsah IgG v krvnom sére zdravého dospelého človeka je 12 g/l. Polčas rozpadu IgG je 21 dní.
IgG je monomér, má 2 centrá viažuce antigén (môže súčasne viazať 2 molekuly antigénu, preto je jeho valencia 2), molekulová hmotnosť asi 160 kDa a sedimentačná konštanta 7S. Existujú podtypy Gl, G2, G3 a G4. Syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami. Je dobre detekovateľný v krvnom sére na vrchole primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede.
Má vysokú afinitu. IgGl a IgG3 viažu komplement, pričom G3 je aktívnejší ako Gl. IgG4, podobne ako IgE, má cytofilitu (tropizmus alebo afinitu k mastocytom a bazofilom) a podieľa sa na rozvoji alergickej reakcie I. typu. Pri imunodiagnostických reakciách sa IgG môže prejaviť ako neúplná protilátka.
Ľahko prechádza placentárnou bariérou a poskytuje humorálnu imunitu novorodencovi v prvých 3-4 mesiacoch života. Môže sa tiež vylučovať do sekrétov slizníc, vrátane do mlieka difúziou.
IgG zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu, spúšťa cytolýzu sprostredkovanú komplementom a bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.
Imunoglobulín triedy M. Najväčšia molekula zo všetkých Ig. Ide o pentamér, ktorý má 10 centier viažucich antigén, t.j. jeho valencia je 10. Jeho molekulová hmotnosť je asi 900 kDa, jeho sedimentačná konštanta je 19S. Existujú podtypy Ml a M2. Ťažké reťazce molekuly IgM sa na rozdiel od iných izotypov skladajú z 5 domén. Polčas rozpadu IgM je 5 dní.
Tvorí asi 5-10% všetkých sérových Ig. Priemerný obsah IgM v krvnom sére zdravého dospelého človeka je asi 1 g/l. Táto úroveň sa u ľudí dosiahne vo veku 2-4 rokov.
IgM je fylogeneticky najstarší imunoglobulín. Syntetizované prekurzormi a zrelými B lymfocytmi. Tvorí sa na začiatku primárnej imunitnej odpovede, a tiež sa ako prvý začína syntetizovať v tele novorodenca – určuje sa už v 20. týždni vnútromaternicového vývoja.
Má vysokú aviditu a je najúčinnejším aktivátorom komplementu klasickou cestou. Podieľa sa na tvorbe sérovej a sekrečnej humorálnej imunity. Keďže ide o polymérnu molekulu obsahujúcu J-reťazec, môže tvoriť sekrečnú formu a môže sa vylučovať do slizničných sekrétov, vrátane mlieka. Väčšina normálnych protilátok a izoaglutinínov sú IgM.
Neprechádza cez placentu. Detekcia špecifických protilátok izotypu M v krvnom sére novorodenca naznačuje bývalú vnútromaternicovú infekciu alebo defekt placenty.
IgM zaisťuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu, spúšťa cytolýzu sprostredkovanú komplementom a bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.
Imunoglobulín triedy A. Existuje v sérovej a sekrečnej forme. Asi 60 % všetkých IgA je obsiahnutých v slizničných sekrétoch.
SrvátkaIgA: Tvorí asi 10-15% všetkých sérových Ig. Krvné sérum zdravého dospelého človeka obsahuje asi 2,5 g/l IgA, maximum dosahuje do 10. roku života. Polčas rozpadu IgA je 6 dní.
IgA je monomér, má 2 centrá viažuce antigén (t.j. 2-valentné), molekulovú hmotnosť približne 170 kDa a sedimentačnú konštantu 7S. Existujú podtypy A1 a A2. Syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami. Je dobre detekovateľný v krvnom sére na vrchole primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede.
Má vysokú afinitu. Môže ísť o neúplnú protilátku. Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru.
IgA zabezpečuje neutralizáciu, opsonizáciu a značenie antigénu a spúšťa bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátok.
TajomstvoIgA: Na rozdiel od séra existuje sekrečný sIgA v polymérnej forme vo forme di- alebo triméru (4- alebo 6-valentného) a obsahuje J- a S-peptidy. Molekulová hmotnosť 350 kDa a vyššia, sedimentačná konštanta 13S a vyššia.
Je syntetizovaný zrelými B-lymfocytmi a ich potomkami - plazmatickými bunkami zodpovedajúcej špecializácie iba v rámci slizníc a je vylučovaný do ich sekrétov. Objem výroby môže dosiahnuť 5 g za deň. Zásobník slgA sa považuje za najpočetnejší v tele - jeho množstvo prevyšuje celkový obsah IgM a IgG. Nezistené v krvnom sére.
Sekrečná forma IgA je hlavným faktorom špecifickej humorálnej lokálnej imunity slizníc gastrointestinálneho traktu, genitourinárneho systému a dýchacieho traktu. Vďaka S-reťazcu je odolný voči proteázam. slgA neaktivuje komplement, ale účinne sa viaže na antigény a neutralizuje ich. Zabraňuje adhézii mikróbov na epiteliálnych bunkách a generalizácii infekcie v rámci slizníc.
Imunoglobulín triedy E. Tiež sa nazýva reagin. Obsah v krvnom sére je extrémne nízky - približne 0,00025 g/l. Detekcia vyžaduje použitie špeciálnych vysoko citlivých diagnostických metód. Molekulová hmotnosť - asi 190 kDa, sedimentačná konštanta - asi 8S, monomér. Tvorí asi 0,002 % všetkých cirkulujúcich Ig. Táto úroveň sa dosiahne vo veku 10-15 rokov.
Je syntetizovaný zrelými B lymfocytmi a plazmatickými bunkami hlavne v lymfoidnom tkanive bronchopulmonálneho stromu a gastrointestinálneho traktu.
Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru. Má výraznú cytofilitu - tropizmus pre žírne bunky a bazofily. Podieľa sa na vzniku okamžitej precitlivenosti typu – reakcie I. typu.
Imunoglobulínová triedaD. O Ig tohto izotypu nie je veľa informácií. Takmer úplne obsiahnuté v krvnom sére v koncentrácii asi 0,03 g/l (asi 0,2 % celkového cirkulujúceho Ig). IgD má molekulovú hmotnosť 160 kDa a sedimentačnú konštantu 7S, monomér.
Neviaže komplement. Neprechádza cez placentárnu bariéru. Je to receptor pre prekurzory B-lymfocytov.
Povaha imunoglobulínov. Imunitný systém ako odpoveď na zavedenie antigénu produkuje protilátky – proteíny, ktoré sa môžu špecificky viazať na antigén, ktorý spôsobil ich tvorbu, a tak sa podieľať na imunologických reakciách. Protilátky patria k γ-globulínom, t.j. najmenej pohyblivej frakcii proteínov krvného séra v elektrickom poli. V tele sú γ-globulíny produkované špeciálnymi bunkami - plazmatickými bunkami. γ-globulíny, ktoré nesú funkcie protilátok, sa nazývajú imunoglobulíny a sú označené symbolom Ig. Preto sú protilátky imunoglobulíny produkovaný ako odpoveď na zavedenie antigénu a schopný špecificky interagovať s rovnakým antigénom.
Funkcie. Primárnou funkciou je interakcia ich aktívnych centier s ich komplementárnymi antigénnymi determinantami. Sekundárnou funkciou je ich schopnosť:
naviazať antigén za účelom jeho neutralizácie a eliminácie z tela, t.j. podieľať sa na tvorbe ochrany proti antigénu;
Podieľať sa na rozpoznávaní „cudzieho“ antigénu;
Zabezpečiť spoluprácu imunokompetentných buniek (makrofágy, T- a B-lymfocyty);
Podieľať sa na rôznych formách imunitnej odpovede (fagocytóza, killer function, HNT, HRT, imunologická tolerancia, imunologická pamäť).
Štruktúra protilátky. Z hľadiska chemického zloženia sú imunoglobulínové proteíny klasifikované ako glykoproteíny, pretože pozostávajú z proteínu a cukrov; zostavený z 18 aminokyselín. Majú druhové rozdiely spojené najmä so súborom aminokyselín. Ich molekuly majú valcový tvar a sú viditeľné v elektrónovom mikroskope. Až 80 % imunoglobulíny majú sedimentačnú konštantu 7S; odolný voči slabým kyselinám, zásadám, zahrievaniu do 60°C. Imunoglobulíny je možné izolovať z krvného séra pomocou fyzikálnych a chemických metód (elektroforéza, izoelektrické zrážanie alkoholom a kyselinami, vysolovanie, afinitná chromatografia atď.). Tieto metódy sa používajú vo výrobe na prípravu imunobiologických prípravkov.
Imunoglobulíny podľa ich štruktúry, antigénnych a imunobiologických vlastností sú rozdelené do piatich tried: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Imunoglobulíny M, G, A majú podtriedy. Napríklad IgG má štyri podtriedy (IgG, IgG2, IgG3, IgG4). Všetky triedy a podtriedy sa líšia sekvenciou aminokyselín.
Molekuly imunoglobulínov všetkých piatich tried pozostávajú z polypeptidových reťazcov: dvoch identických ťažkých reťazcov H a dvoch identických ľahkých reťazcov L, vzájomne spojených disulfidovými mostíkmi. Podľa toho každá trieda imunoglobulínov, t.j. M, G, A, E, D, existuje päť typov ťažkých reťazcov: μ (mu), γ (gama), α (alfa), ε (epsilon) a Δ (delta), ktoré sa líšia antigenicitou. Ľahké reťazce všetkých piatich tried sú bežné a prichádzajú v dvoch typoch: κ (kappa) a λ (lambda); L-reťazce imunoglobulínov rôznych tried sa môžu kombinovať (rekombinovať) s homológnymi aj heterológnymi H-reťazcami. Avšak v tej istej molekule môžu byť iba identické L-reťazce (k resp λ). H- aj L-reťazce majú variabilnú - V oblasť, v ktorej sekvencia aminokyselín nie je konštantná, a konštantnú - C oblasť s konštantným súborom aminokyselín. V ľahkých a ťažkých reťazcoch sa rozlišujú NH 2 - a COOH-koncové skupiny.
Keď sa na y-globulín pôsobí merkaptoetanolom, disulfidové väzby sa zničia a molekula imunoglobulínu sa rozpadne na jednotlivé polypeptidové reťazce. Keď je imunoglobulín vystavený proteolytickému enzýmu papaínu, je rozdelený na tri fragmenty: dva nekryštalizujúce fragmenty obsahujúce determinantné skupiny pre antigén a nazývané Fab fragmenty I a II a jeden kryštalizujúci Fc fragment. Fragmenty Fabl a FabII majú podobné vlastnosti a zloženie aminokyselín a líšia sa od fragmentu Fc; Fragmenty Fab a Fc sú kompaktné útvary navzájom spojené flexibilnými úsekmi H-reťazca, vďaka čomu majú molekuly imunoglobulínu flexibilnú štruktúru.
H-reťazce aj L-reťazce majú odlišné, lineárne spojené kompaktné oblasti nazývané domény; sú 4 z nich v H-reťazci a 2 v L-reťazci.
Aktívne centrá alebo determinanty, ktoré sa tvoria vo V oblastiach, zaberajú približne 2 % povrchu molekuly imunoglobulínu. Každá molekula obsahuje dva determinanty súvisiace s hypervariabilnými oblasťami H a L reťazcov, t.j. každá molekula imunoglobulínu môže viazať dve molekuly antigénu. Preto sú protilátky bivalentné.
Typickou štruktúrou molekuly imunoglobulínu je IgG. Zvyšné triedy imunoglobulínov sa líšia od IgG ďalšími prvkami organizácie ich molekúl.
V reakcii na zavedenie akéhokoľvek antigénu môžu byť produkované protilátky všetkých piatich tried. Zvyčajne sa najprv produkuje IgM, potom IgG, zvyšok o niečo neskôr.
primárna a sekundárna odpoveď.
Schopnosť vytvárať protilátky sa objavuje v prenatálnom období u 20-týždňového embrya; Po narodení začína vlastná produkcia imunoglobulínov v tele, ktorá sa zvyšuje až do dospelosti a mierne klesá v starobe. Dynamika tvorby protilátok sa mení v závislosti od sily antigénneho účinku (dávky antigénu), frekvencie expozície antigénu, stavu organizmu a jeho imunitného systému. Pri počiatočnom a opakovanom podávaní antigénu je aj dynamika tvorby protilátok odlišná a prebieha v niekoľkých štádiách. Existujú latentné, logaritmické, stacionárne a klesajúce fázy.
V latentnej fáze antigén je spracovaný a prezentovaný imunokompetentným bunkám, rozmnožuje sa klon buniek špecializovaných na tvorbu protilátok proti tomuto antigénu a začína sa syntéza protilátok. Počas tohto obdobia sa protilátky v krvi nezistia.
Počas logaritmickej fázy syntetizované protilátky sa uvoľňujú z plazmatických buniek a vstupujú do lymfy a krvi.
V stacionárnej fáze počet protilátok dosiahne maximum a stabilizuje sa, potom príde fáza poklesu hladina protilátok. Pri počiatočnom zavedení antigénu (primárna imunitná odpoveď) je latentná fáza 3-5 dní, logaritmická fáza je 7-15 dní, stacionárna fáza je 15-30 dní a fáza poklesu je 1-6 mesiacov alebo viac. Charakteristickým znakom primárnej imunitnej odpovede je, že sa najprv syntetizuje IgM a potom IgG.
Na rozdiel od primárnej imunitnej odpovede sa sekundárnym zavedením antigénu (sekundárna imunitná odpoveď) skracuje latentná perióda na niekoľko hodín alebo 1-2 dní, logaritmická fáza sa vyznačuje rýchlym nárastom a výrazne vyššou úrovňou protilátok, ktorá sa v ďalších fázach dlhodobo a pomaly udržiava, niekedy klesá už niekoľko rokov. V sekundárnej imunitnej odpovedi, na rozdiel od primárnej, sa syntetizuje hlavne IgG.
Tento rozdiel v dynamike tvorby protilátok počas primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede sa vysvetľuje tým, že po prvotnom zavedení antigénu sa v imunitnom systéme vytvorí klon lymfocytov nesúcich imunologickú pamäť tohto antigénu. Po druhom stretnutí s rovnakým antigénom sa klon lymfocytov s imunologickou pamäťou rýchlo množí a intenzívne zapína proces genézy protilátok.
Veľmi rýchla a energická tvorba protilátok pri opakovanom stretnutí s antigénom sa využíva na praktické účely, keď je potrebné získať vysoké titre protilátok pri výrobe diagnostických a terapeutických sér z imunizovaných zvierat, ako aj na núdzové vytvorenie imunity pri vakcinácii .
Stavy imunodeficiencie (ID) vznikajú v dôsledku straty alebo nedostatočnej funkcie jedného alebo viacerých prvkov imunitného systému. Príčinou ochorení spôsobených špecifickou imunodeficienciou sú dysfunkcie T- alebo B-lymfocytov – základ získanej imunity. Nešpecifické imunodeficiencie sú spojené s poruchami prvkov imunitného systému, ako sú komplement, fagocyty a proteíny akútnej fázy zápalu.
^ ID možno rozdeliť do 3 skupín.
Fyziologické imunodeficiencie (novorodenci, tehotenstvo, staroba).
Primárne (vrodené) sú spravidla dedičné, ale môžu vzniknúť aj v dôsledku defektov, ktoré vznikli počas embryonálneho obdobia.
Sekundárne – v dôsledku endogénnych faktorov (choroba) alebo exogénnych (žiarenie atď.)
Imunodeficiencia skorého postnatálneho obdobia.
Ontogenéza
HLA antigény sa objavujú v embryu 96 hodín po oplodnení (8 bunkových delení),
4-5 týždňov - v kaudálnom úseku splanchnopleury sa vytvorí pluripotentná (hematopoetická) kmeňová bunka.
5-6 týždňov - migrácia do žĺtkového vaku, pečene, tam sa určujú všetky vytvorené zložky krvi, dokonca aj T-lymfocyty, hoci týmus ešte nie je, epitel týmusu už vylučuje aktívne faktory týmusu.
7-8 týždňov – týmus je osídlený T-lymfocytmi.
8-10 týždňov – v periférnej krvi sa zisťujú lymfocyty
10-12 týždňov lymfocyty vykazujú schopnosť priľnúť, blastickú transformačnú reakciu na FHA a reakciu štep verzus hostiteľ (iba xenoštepy).
11-12 týždňov - osídľuje sa slezina a kostná dreň, orgány, kde sa vo významnom množstve objavujú B-lymfocyty.
12 týždňov – za 4 týždne sa počet lymfocytov v týmuse zvýši 30-40-krát, týmus nadobúda definitívnu štruktúru.
12-16 týždňov sa začínajú syntetizovať fetálne antigény α (AFP), α 2, γ, β-proteín atď., približne 10 antigénov (karcinoembryonálnych antigénov), ktoré majú supresívny účinok na imunitu matky.
13-16 týždňov - lymfatické uzliny sa začínajú osídľovať a ešte neskôr - lymfoidné tkanivo spojené so sliznicou.
Od 16 do 20 týždňov - kvantitatívny pomer T a B buniek v orgánoch imunitného systému vo všeobecnosti zodpovedá pomeru u dospelých: v týmuse - T-85%, B-1,5%, v lymfatických uzlinách - T-50 -60%, B -1-10%, v slezine – T-10%, B-35%, v kostnej dreni – T-2%, B-20%. Pred narodením sa však z týmusu vypudia len bunky γδ + s obmedzenou schopnosťou rozpoznať antigén.
Od 20. týždňa – plod reaguje na infekciu tvorbou plazmatických buniek a tvorbou protilátok tried IgM, IgD, IgG a IgA.
36-40 týždňov – v periférnej krvi je 3-6*10 9 /l leukocytov.
Tvorba imunitného systému nie je dokončená v čase narodenia. Po narodení je v priebehu niekoľkých týždňov periféria imunitného systému osídlená αβ + bunkami. V období kolonizácie lymfatických orgánov T-lymfocytmi zostáva funkcia týmus-dependentnej časti imunitného systému znížená. Ukazuje sa toto:
zníženie odpovede HSL (objaví sa v posledných štádiách embryogenézy a dosiahne plný vývoj až po 1 roku),
slabosť reakcie T-buniek na mitogény a antigény, iba odpoveď na histokompatibilné antigény (homografty) sa vytvára skoro, v čase narodenia,
nízka produkcia cytokínov. Nedostatočná produkcia interferónu vedie k zníženiu funkcie makrofágov, nízkej sekrečnej aktivite Th2 buniek a slabej expresii CD40 vedie k nedostatočnej syntéze protilátok.
^
Dynamika vývoja produkcie imunoglobulínov
V tele plodu sa v znateľných množstvách (od 11. do 13. týždňa tehotenstva) tvorí iba IgM, ktorý pôsobí najmä ako skupinové faktory - aglutiníny. Pri narodení 0,1-0,2 g/l. Ak je vyššia, je možná vnútromaternicová infekcia. Syntéza IgM dosahuje úroveň u dospelých v druhom roku života.
IgG (všetky podtriedy) sa objavujú v krvi plodu po 10-12 týždňoch. Pochádza z tela matky cez placentu prostredníctvom procesu Fc-dependentného transportu. Prvý vrchol obsahu IgG nastáva v čase pôrodu (hladina je rovnaká ako u dospelého človeka) Polčas rozpadu molekúl IgG v obehu je približne 20-23 dní, takže hladina materského IgG do 2.mes. je polovičná a do 6. mesiaca prakticky vymizne. Vlastná syntéza IgG začína približne v 3 mesiacoch, ale úroveň „dospelých“ dosiahne až o 3-6 rokov.
U novorodencov titer protilátok proti:
toxíny difterického bacilu, tetanu, stafylokokov a streptokokov,
vírus detskej obrny a japonská encefalitída.
vírus chrípky (A2, C)
vírus parainfluenzy (I, II, III)
Titer protilátok sa udržiava počas dojčenia. Keďže u dojčiat môžu byť protilátky IgG absorbované do gastrointestinálneho traktu bez straty aktivity.
Materské imunoglobulíny iných tried neprechádzajú cez placentárnu bariéru kvôli absencii zodpovedajúcich Fc receptorov na povrchu trofoblastových buniek, ako aj kvôli veľkej veľkosti molekúl IgA a IgM.
Hladina IgA v sére u novorodenca je 0,002-0,02 g/l, začína sa syntetizovať vo výrazných množstvách od 3-6 mesiacov, ale počas dojčenia prichádza s materským mliekom, chráni sliznicu tráviaceho traktu a čiastočne absorbované v nezmenenej forme. Sekrečná zložka sa začína syntetizovať týždeň po narodení a definitívne hodnoty dosahuje až po 10-11 rokoch.
Plod nadobúda schopnosť tvoriť IgE v 11.-12. týždni, pri narodení dosahuje koncentrácia 10-200 µg/l. Po narodení sa hladina pomaly zvyšuje (u zdravých ľudí), dosahuje vrchol vo veku 6-15 rokov, potom postupne klesá na úroveň „dospelých“ - menej ako 300 µg/l. Polčas IgE z krvného obehu je 2-3 dni, v tkanivách je jeho polčas 8-14 dní.
Vo veku 3-6 mesiacov dosahuje závažnosť humorálneho deficitu maximum, pretože zásoby materského IgG sú vyčerpané a ich vlastný IgG sa práve začína syntetizovať. Toto je obzvlášť výrazné u predčasne narodených detí. Vo veku jedného roku je celková syntéza imunoglobulínov približne 60 % množstva u dospelého človeka (IgG – 80 %, IgM – 75 %, IgA – 20 %) Po roku sa spektrum humorálneho deficitu zužuje, ale nedostatok sa úplne odstráni až o 10 rokov.
V skorých štádiách ontogenézy je repertoár V génov na rozpoznávanie antigénov užší , ako u dospelých, pretože preskupený imunoglobulínový V gén a TCR s väčšou pravdepodobnosťou zahŕňajú germinálne V segmenty susediace s 3" koncom tejto genetickej oblasti.
U detí prvých rokov života teda dochádza k prirodzenej bunkovej a vo väčšej miere humorálnej imunodeficiencii, ktorá sa prejavuje nielen znížením syntézy všetkých izotypov imunoglobulínov, ale aj znížením ich špecifickosti. Tieto vlastnosti spôsobujú zvýšenú náchylnosť detí na prechladnutie a iné infekcie.
^
Imunodeficiencia pri starnutí
Je ťažké presne určiť vek, v ktorom sa senilná imunodeficiencia prejavuje. Väčšina klinicky významných prejavov imunodeficiencie sa zvyčajne objavuje po 70. roku života alebo sa nemusí objaviť vôbec. Zmeny v imunitnom systéme, ktoré v konečnom dôsledku vedú k senilnej imunodeficiencii, sa však postupne prejavujú počas života človeka. Involúcia týmusu teda začína vo veku jedného roka.
^
Etapy involúcie týmusu súvisiacej s vekom.
1. „Periferalizácia“ funkcií týmusu.
Časť „síl“ sa prenáša z týmusu na populáciu periférnych T-lymfocytov.
Na periférii sa pamäťové T bunky hromadia proti epitopom, ktoré označujú hlavné vonkajšie agens (infekčné, potravinové atď.); táto „knižnica“ je udržiavaná na periférii a poskytuje ochranu pred množstvom potenciálne agresívnych faktorov.
Dráha závislá od týmusu sa udržiava v malom meradle, keď sa vyžaduje odpoveď na exotickejšie imunogény.
Znížená „priepustnosť“ týmusu. Počet T buniek produkovaných v týmuse starých ľudí je menší ako 1 % počtu produkovaných týmusom novorodencov.
Znížená sekrécia hlavného hormónu týmusu tymulínu. Začína v puberte a do 60. roku života je hormón prakticky nezistiteľný. S vekom klesá aj hladina ostatných hormónov týmusu, aj keď o niečo slabšia.
Po 60 rokoch dochádza k prudkej devastácii týmusu: súčasne sa strácajú epiteliálne a lymfoidné bunky. Po prvé, kôra atrofuje, oblasti normálneho týmusového tkaniva zostávajú okolo ciev.
Nedostatok hormónov týmusu vedie k funkčnému zlyhaniu periférnych T-lymfocytov. Tento účinok je spravidla kompenzovaný pomerne dlho a nevedie k prejavom imunodeficiencie, po 60 - 70 rokoch sa však zvyčajne zaznamenáva:
pokles počtu T-lymfocytov na periférii (najmä v obehu). Ovplyvňuje skôr CD4+ ako CD8+ subpopuláciu,
medzi pomocníkmi sú Th1 bunky redukované vo väčšej miere ako Th2 bunky,
počet B lymfocytov a NK buniek sa výrazne nemení,
aktivita fagocytov sa môže dokonca zvýšiť,
klesá humorálna odpoveď závislá od týmusu, v dôsledku čoho je narušené „afinitné zrenie“, zvyšuje sa koncentrácia imunoglobulínov s nízkou afinitou, najmä IgA. Špecifická humorálna odpoveď zahŕňa obmedzený počet špecifických klonov (oligoklonálna odpoveď) a zvyšuje príspevok polyklonálnej (t.j. nešpecifickej) zložky,
sú narušené selekčné procesy v týmuse a regulačná aktivita T buniek,
približne 50 % starých ľudí má vysoký titer autoprotilátok proti bežným (DNA, kolagén, IgG) a orgánovo špecifickým (proteíny štítnej žľazy) antigénom. Táto akumulácia autoprotilátok je klinicky pomerne zriedkavá, ale je pozitívne spojená s úmrtnosťou starších ľudí na cievne ochorenia a rakovinu.
Ukázalo sa, že vývoj menopauzálneho syndrómu (CS) a jeho závažnosť sú do značnej miery determinované hyperaktivitou autoimunitných reakcií vo vzťahu k ovariálnym antigénom. Ako kritériá pre závažnosť CS sa navrhuje použiť nasledujúce hodnoty titrov protilátok proti vaječníkom:
mierna závažnosť - od 1:8 do 1:32;
stredná závažnosť - od 1:32 do 1:128;
ťažký KS - nad 1:128 [Maidannik I.L., 1988].
Ak zhrnieme vyššie uvedené, treba zdôrazniť: vekom podmienené poruchy týmusu a oslabenie dohľadu T-buniek vytvárajú zvýšenú predispozíciu k autoimunitným procesom, prispievajú k zvýšeniu výskytu nádorov a vedú k oslabeniu prejavov alergické procesy.
Opakovaný a chronický stres môže urýchliť starnutie imunitného systému.
Imunoglobulíny sú rozdelené do tried v závislosti od štruktúry, vlastností a antigénnych charakteristík ich ťažkých reťazcov. Ľahké reťazce v molekulách imunoglobulínu predstavujú dva izotypy – lambda (λ) a kappa (κ), ktoré sa líšia chemickým zložením variabilných aj konštantných oblastí, najmä prítomnosťou modifikovanej aminoskupiny na M-konci k-reťazec. Sú rovnaké pre všetky triedy. Ťažké reťazce imunoglobulínov sa delia na 5 izotypov (γ, μ, α, δ, ε), ktoré určujú ich príslušnosť k jednej z piatich tried imunoglobulínov: G, M, A, D, E, resp. Líšia sa od seba štruktúrou, antigénnymi a inými vlastnosťami.
Molekuly rôznych tried imunoglobulínov teda zahŕňajú ľahké a ťažké reťazce, ktoré patria k rôznym izotypovým variantom imunoglobulínov.
Spolu s nimi existujú alotypové varianty (alotypy) imunoglobulínov, ktoré nesú jednotlivé antigénne genetické markery slúžiace na ich diferenciáciu.
Prítomnosť antigén viažuceho miesta špecifického pre každý imunoglobulín, tvoreného hypervariabilnými doménami ľahkého a ťažkého reťazca, určuje ich rôzne antigénne vlastnosti. Tieto rozdiely tvoria základ pre rozdelenie imunoglobulínov do idiotypov. Akumulácia akýchkoľvek protilátok, ktoré v štruktúre svojich aktívnych centier nesú pre telo nové antigénne epitopy (idiotypy), vedie k vyvolaniu imunitnej odpovede na ne s tvorbou protilátok nazývaných anti-idiotypové.
Vlastnosti imunoglobulínov
Molekuly imunoglobulínov rôznych tried sú vytvorené z rovnakých monomérov, ktoré majú dva ťažké a dva ľahké reťazce, ktoré sa môžu spájať do di- a polymérov.
Monoméry zahŕňajú imunoglobulíny G a E, pentaméry zahŕňajú IgM a IgA môžu predstavovať monoméry, diméry a tetraméry. Monoméry sú navzájom spojené takzvaným spojovacím reťazcom alebo j-reťazcom.
Imunoglobulíny rôznych tried sa navzájom líšia biologickými vlastnosťami. V prvom rade sa to týka ich schopnosti viazať antigény. V tejto reakcii monoméry IgG a IgE zahŕňajú dve miesta viažuce antigén (aktívne centrá), ktoré určujú bivalenciu protilátok. V tomto prípade sa každé aktívne centrum viaže na jeden z epitopov polyvalentného antigénu, čím vytvára sieťovú štruktúru, ktorá precipituje. Spolu s bi- a polyvalentnými protilátkami existujú monovalentné protilátky, v ktorých funguje len jedno z dvoch aktívnych centier, schopné kontaktovať iba jeden antigénny determinant bez následnej tvorby sieťovej štruktúry imunitných komplexov. Takéto protilátky sa nazývajú neúplné, zisťujú sa v krvnom sére pomocou Coombsovho testu.
Imunoglobulíny sa vyznačujú rôznou aviditou, ktorá sa týka rýchlosti a sily väzby na molekulu antigénu. Avidita závisí od triedy imunoglobulínov. V tomto smere majú najvýraznejšiu aviditu pentaméry imunoglobulínov triedy M. Avidita protilátok sa počas imunitnej odpovede mení v dôsledku prechodu zo syntézy IgM na prevládajúcu syntézu IgG.
Rôzne triedy imunoglobulínov sa navzájom líšia svojou schopnosťou prechádzať cez placentu, viazať sa a aktivovať komplement. Za tieto vlastnosti sú zodpovedné jednotlivé domény Fc fragmentu imunoglobulínu, tvorené jeho ťažkým reťazcom. Napríklad cytotropicita IgG je určená doménou Cy3, väzbou komplementu doménou Cy2 atď.
Imunoglobulín triedy G (IgG) tvoria asi 80 % sérových imunoglobulínov (priemerne 12 g/l), s molekulovou hmotnosťou 160 000 a rýchlosťou sedimentácie 7S. Vznikajú vo výške primárnej imunitnej odpovede a pri opakovanom podaní antigénu (sekundárna odpoveď). IgG majú dosť vysokú aviditu, t.j. relatívne vysoká miera väzby na antigén, najmä bakteriálnej povahy. Keď sa aktívne centrá IgG viažu na epitopy antigénu v oblasti jeho Fc fragmentu, obnaží sa oblasť zodpovedná za fixáciu prvej frakcie komplementového systému, po ktorej nasleduje aktivácia komplementového systému pozdĺž klasickej dráhy. To určuje schopnosť IgG podieľať sa na ochranných reakciách bakteriolýzy. IgG je jediná trieda protilátok, ktorá preniká placentou do plodu. Po nejakom čase po narodení dieťaťa jeho obsah v krvnom sére klesne a minimálnu koncentráciu dosiahne o 3-4 mesiace, potom sa začne zvyšovať v dôsledku akumulácie vlastného IgG a dosiahne normu do 7 rokov. . Asi 48 % IgG je obsiahnutých v tkanivovej tekutine, do ktorej difunduje z krvi. IgG, podobne ako imunoglobulíny iných tried, podlieha katabolickému rozkladu, ku ktorému dochádza v pečeni, makrofágoch a zápalovom ohnisku pôsobením proteináz.
Existujú 4 známe podtriedy IgG, ktoré sa líšia štruktúrou ťažkého reťazca. Majú rôzne schopnosti interagovať s doplnkom a prechádzať cez placentu.
Imunoglobulíny triedy M (IgM) sú prvé, ktoré sa syntetizujú v plode a prvé, ktoré sa objavia v krvnom sére po imunizácii ľudí väčšinou antigénov. Tvoria asi 13 % sérových imunoglobulínov s priemernou koncentráciou 1 g/l. Z hľadiska molekulovej hmotnosti výrazne prevyšujú všetky ostatné triedy imunoglobulínov. Je to spôsobené tým, že IgM sú pentaméry, t.j. pozostávajú z 5 podjednotiek, z ktorých každá má molekulovú hmotnosť blízku IgG. IgM patrí k väčšine normálnych protilátok - izohemaglutinínov, ktoré sú prítomné v krvnom sére v súlade s príslušnosťou ľudí k určitým krvným skupinám. Tieto alotypické varianty IgM hrajú dôležitú úlohu pri transfúzii krvi. Neprechádzajú cez placentu a majú najvyššiu aviditu. Pri interakcii s antigénmi in vitro spôsobujú ich aglutináciu, precipitáciu alebo fixáciu komplementu. V druhom prípade vedie aktivácia komplementového systému k lýze korpuskulárnych antigénov.
Imunoglobulín triedy A (IgA) nachádza sa v krvnom sére a v sekrétoch na povrchu slizníc. Krvné sérum obsahuje monoméry IgA so sedimentačnou konštantou 7S v koncentrácii 2,5 g/l. Táto úroveň sa dosiahne vo veku 10 rokov. Sérový IgA sa syntetizuje v plazmatických bunkách sleziny, lymfatických uzlín a slizníc. Neaglutinujú ani nezrážajú antigény, nie sú schopné aktivovať komplement pozdĺž klasickej dráhy a v dôsledku toho nelyzujú antigény.
Sekrečné imunoglobulíny triedy IgA (SIgA) sa od sérových líšia prítomnosťou sekrečnej zložky spojenej s 2 alebo 3 monomérmi imunoglobulínu A. Sekrečnou zložkou je β-globulín s molekulovou hmotnosťou 71 kD. Je syntetizovaný sekrečnými epitelovými bunkami a môže fungovať ako ich receptor a pri prechode cez epitelové bunky sa spája s IgA.
Sekrečné IgA zohráva významnú úlohu v lokálnej imunite, pretože zabraňuje priľnutiu mikroorganizmov na epitelové bunky slizníc úst, čriev, dýchacích a močových ciest. Súčasne SIgA v agregovanej forme aktivuje komplement pozdĺž alternatívnej dráhy, čo vedie k stimulácii lokálnej fagocytárnej obrany.
Sekrečný IgA zabraňuje adsorpcii a reprodukcii vírusov v epitelových bunkách sliznice, napríklad pri adenovírusovej infekcii, detskej obrne a osýpkach. Asi 40 % celkového IgA sa nachádza v krvi.
Imunoglobulíny triedy D (IgD). V krvi je obsiahnutých až 75 % IgD, pričom dosahuje koncentráciu 0,03 g/l. Má molekulovú hmotnosť 180 000 D a rýchlosť sedimentácie približne 7S. IgD neprechádza placentou a neviaže komplement. Stále nie je jasné, aké funkcie IgD plní. Predpokladá sa, že ide o jeden z receptorov B lymfocytov.
Imunoglobulíny triedy E (lgE). Normálne sa nachádza v krvi v koncentrácii 0,00025 g/l. Sú syntetizované plazmatickými bunkami v bronchiálnych a peritoneálnych lymfatických uzlinách, v sliznici gastrointestinálneho traktu rýchlosťou 0,02 mg/kg telesnej hmotnosti za deň. Imunoglobulíny triedy E sa tiež nazývajú reaginy, pretože sa podieľajú na anafylaktických reakciách s výraznou cytofilitou.
Povaha imunoglobulínov. Imunitný systém ako odpoveď na zavedenie antigénu produkuje protilátky – proteíny, ktoré sa môžu špecificky viazať na antigén, ktorý spôsobil ich tvorbu, a tak sa podieľať na imunologických reakciách. Protilátky patria k γ-globulínom, t.j. najmenej pohyblivej frakcii proteínov krvného séra v elektrickom poli. V tele sú γ-globulíny produkované špeciálnymi bunkami - plazmatickými bunkami. γ-globulíny, ktoré nesú funkcie protilátok, sa nazývajú imunoglobulíny a sú označené symbolom Ig. Preto sú protilátky imunoglobulíny produkované ako odpoveď na zavedenie antigénu a schopné špecificky interagovať s rovnakým antigénom.
Funkcie. Primárnou funkciou je interakcia ich aktívnych centier s ich komplementárnymi antigénnymi determinantami. Sekundárnou funkciou je ich schopnosť:
naviazať antigén za účelom jeho neutralizácie a eliminácie z tela, t.j. podieľať sa na tvorbe ochrany proti antigénu;
Podieľať sa na rozpoznávaní „cudzieho“ antigénu;
Zabezpečiť spoluprácu imunokompetentných buniek (makrofágy, T- a B-lymfocyty);
Podieľať sa na rôznych formách imunitnej odpovede (fagocytóza, killer function, HNT, HRT, imunologická tolerancia, imunologická pamäť).
Štruktúra protilátky. Z hľadiska chemického zloženia sú imunoglobulínové proteíny klasifikované ako glykoproteíny, pretože pozostávajú z proteínu a cukrov; zostavený z 18 aminokyselín. Majú druhové rozdiely spojené najmä so súborom aminokyselín. Ich molekuly majú valcový tvar a sú viditeľné v elektrónovom mikroskope. Až 80 % imunoglobulínov má sedimentačnú konštantu 7S; odolný voči slabým kyselinám, zásadám, zahrievaniu do 60°C. Imunoglobulíny je možné izolovať z krvného séra pomocou fyzikálnych a chemických metód (elektroforéza, izoelektrické zrážanie alkoholom a kyselinami, vysolovanie, afinitná chromatografia atď.). Tieto metódy sa používajú vo výrobe na prípravu imunobiologických prípravkov.
Imunoglobulíny podľa ich štruktúry, antigénnych a imunobiologických vlastností sú rozdelené do piatich tried: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Imunoglobulíny M, G, A majú podtriedy. Napríklad IgG má štyri podtriedy (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4). Všetky triedy a podtriedy sa líšia sekvenciou aminokyselín.
Molekuly imunoglobulínov všetkých piatich tried pozostávajú z polypeptidových reťazcov: dvoch identických ťažkých reťazcov H a dvoch identických ľahkých reťazcov L, vzájomne spojených disulfidovými mostíkmi. Podľa toho každá trieda imunoglobulínov, t.j. M, G, A, E, D, existuje päť typov ťažkých reťazcov: μ (mu), γ (gama), α (alfa), ε (epsilon) a Δ (delta), ktoré sa líšia antigenicitou. Ľahké reťazce všetkých piatich tried sú bežné a prichádzajú v dvoch typoch: κ (kappa) a λ (lambda); L-reťazce imunoglobulínov rôznych tried sa môžu kombinovať (rekombinovať) s homológnymi aj heterológnymi H-reťazcami. Rovnaká molekula však môže mať iba identické L reťazce (κ alebo λ). H- aj L-reťazce majú variabilnú - V oblasť, v ktorej sekvencia aminokyselín nie je konštantná, a konštantnú - C oblasť s konštantným súborom aminokyselín. V ľahkých a ťažkých reťazcoch sa rozlišujú NH2- a COOH-koncové skupiny.
Keď sa na y-globulín pôsobí merkaptoetanolom, disulfidové väzby sa zničia a molekula imunoglobulínu sa rozpadne na jednotlivé polypeptidové reťazce. Keď je imunoglobulín vystavený proteolytickému enzýmu papaínu, je rozdelený na tri fragmenty: dva nekryštalizujúce fragmenty obsahujúce determinantné skupiny pre antigén a nazývané Fab fragmenty I a II a jeden kryštalizujúci Fc fragment. Fragmenty Fabl a FabII majú podobné vlastnosti a zloženie aminokyselín a líšia sa od fragmentu Fc; Fragmenty Fab a Fc sú kompaktné útvary navzájom spojené flexibilnými úsekmi H-reťazca, vďaka čomu majú molekuly imunoglobulínu flexibilnú štruktúru.
H-reťazce aj L-reťazce majú odlišné, lineárne spojené kompaktné oblasti nazývané domény; sú 4 z nich v H-reťazci a 2 v L-reťazci.
Aktívne centrá alebo determinanty, ktoré sa tvoria vo V oblastiach, zaberajú približne 2 % povrchu molekuly imunoglobulínu. Každá molekula obsahuje dva determinanty súvisiace s hypervariabilnými oblasťami H- a L-reťazcov, t.j. každá molekula imunoglobulínu môže viazať dve molekuly antigénu. Preto sú protilátky bivalentné.
Typickou štruktúrou molekuly imunoglobulínu je IgG. Zvyšné triedy imunoglobulínov sa líšia od IgG ďalšími prvkami organizácie ich molekúl.
V reakcii na zavedenie akéhokoľvek antigénu môžu byť produkované protilátky všetkých piatich tried. Zvyčajne sa najprv produkuje IgM, potom IgG, zvyšok o niečo neskôr.
12 Schopnosť vytvárať protilátky sa objavuje v prenatálnom období u 20-týždňového embrya; Po narodení začína vlastná produkcia imunoglobulínov v tele, ktorá sa zvyšuje až do dospelosti a mierne klesá v starobe. Dynamika tvorby protilátok sa mení v závislosti od sily antigénneho účinku (dávky antigénu), frekvencie expozície antigénu, stavu organizmu a jeho imunitného systému. Pri počiatočnom a opakovanom podávaní antigénu je aj dynamika tvorby protilátok odlišná a prebieha v niekoľkých štádiách. Existujú latentné, logaritmické, stacionárne a klesajúce fázy.
V latentnej fáze je antigén spracovaný a prezentovaný imunokompetentným bunkám, rozmnožuje sa klon buniek špecializovaných na tvorbu protilátok proti tomuto antigénu a začína sa syntéza protilátok. Počas tohto obdobia sa protilátky v krvi nezistia.
Počas logaritmickej fázy sa syntetizované protilátky uvoľňujú z plazmatických buniek a vstupujú do lymfy a krvi.
V stacionárnej fáze dosiahne množstvo protilátok maximum a stabilizuje sa, potom nastáva fáza znižovania hladín protilátok. Pri počiatočnom zavedení antigénu (primárna imunitná odpoveď) je latentná fáza 3-5 dní, logaritmická fáza je 7-15 dní, stacionárna fáza je 15-30 dní a fáza poklesu je 1-6 mesiacov. a viac. Charakteristickým znakom primárnej imunitnej odpovede je, že sa najprv syntetizuje IgM a potom IgG.
Na rozdiel od primárnej imunitnej odpovede sa sekundárnym zavedením antigénu (sekundárna imunitná odpoveď) skracuje latentná perióda na niekoľko hodín alebo 1-2 dní, logaritmická fáza sa vyznačuje rýchlym nárastom a výrazne vyššou úrovňou protilátok, ktorá sa v ďalších fázach dlhodobo a pomaly udržiava, niekedy klesá už niekoľko rokov. V sekundárnej imunitnej odpovedi, na rozdiel od primárnej, sa syntetizuje hlavne IgG.
Tento rozdiel v dynamike tvorby protilátok počas primárnej a sekundárnej imunitnej odpovede sa vysvetľuje tým, že po prvotnom zavedení antigénu sa v imunitnom systéme vytvorí klon lymfocytov nesúcich imunologickú pamäť tohto antigénu. Po druhom stretnutí s rovnakým antigénom sa klon lymfocytov s imunologickou pamäťou rýchlo množí a intenzívne zapína proces genézy protilátok.
Veľmi rýchla a energická tvorba protilátok pri opakovanom stretnutí s antigénom sa využíva na praktické účely, keď je potrebné získať vysoké titre protilátok pri výrobe diagnostických a terapeutických sér z imunizovaných zvierat, ako aj na núdzové vytvorenie imunity pri vakcinácii .
13 Imunologická pamäť. Pri opätovnom stretnutí s antigénom si telo vytvorí aktívnejšiu a rýchlejšiu imunitnú odpoveď – sekundárnu imunitnú odpoveď. Tento jav sa nazýva imunologická pamäť.
Imunologická pamäť má vysokú špecifickosť pre špecifický antigén, rozširuje sa na humorálnu aj bunkovú imunitu a je spôsobená B- a T-lymfocytmi. Vytvára sa takmer vždy a pretrváva roky a dokonca desaťročia. Vďaka nemu je naše telo spoľahlivo chránené pred opakovanými antigénnymi zásahmi.
Dnes sa uvažuje o dvoch najpravdepodobnejších mechanizmoch tvorby imunologickej pamäte. Jeden z nich zahŕňa dlhodobé uchovanie antigénu v tele. Existuje na to veľa príkladov: zapuzdrený patogén tuberkulózy, perzistentné vírusy osýpok, detskej obrny, ovčích kiahní a niektoré ďalšie patogény zostávajú v tele dlhý čas, niekedy aj počas života, a udržiavajú imunitný systém v napätí. Je tiež pravdepodobné, že existujú dendritické APC s dlhou životnosťou, ktoré sú schopné uchovávať a prezentovať antigén po dlhú dobu.
Ďalší mechanizmus zabezpečuje, že počas vývoja produktívnej imunitnej odpovede v tele sa časť antigén-reaktívnych T- alebo B-lymfocytov diferencuje na malé pokojové bunky alebo bunky imunologickej pamäte. Tieto bunky sa vyznačujú vysokou špecifickosťou pre špecifický antigénny determinant a dlhou očakávanou dĺžkou života (až 10 rokov alebo viac). Aktívne sa v tele recyklujú, distribuujú sa v tkanivách a orgánoch, ale vďaka navádzacím receptorom sa neustále vracajú na miesta pôvodu. Tým je zabezpečená stála pripravenosť imunitného systému sekundárne reagovať na opakovaný kontakt s antigénom.
Fenomén imunologickej pamäte je široko používaný v praxi očkovania ľudí na vytvorenie intenzívnej imunity a jej dlhodobé udržanie na ochrannej úrovni. Dosahuje sa to 2-3-násobným očkovaním pri primovakcinácii a periodicky opakovanými injekciami očkovacieho prípravku - revakcináciami.
Fenomén imunologickej pamäte má však aj negatívne stránky. Napríklad opakovaný pokus o transplantáciu už raz odmietnutého tkaniva spôsobí rýchlu a násilnú reakciu – rejekčnú krízu.
Imunologická tolerancia je fenomén opačný k imunitnej odpovedi a imunologickej pamäti. Prejavuje sa absenciou špecifickej produktívnej imunitnej odpovede organizmu na antigén v dôsledku neschopnosti ho rozpoznať.
Na rozdiel od imunosupresie, imunologická tolerancia zahŕňa počiatočnú necitlivosť imunokompetentných buniek na špecifický antigén.
Imunologická tolerancia je spôsobená antigénmi, ktoré sa nazývajú tolerogény. Môžu to byť takmer všetky látky, no najviac tolerogénne sú polysacharidy.
Imunologická tolerancia môže byť vrodená alebo získaná. Príkladom vrodenej tolerancie je neschopnosť imunitného systému reagovať na vlastné antigény. Získaná tolerancia môže byť vytvorená zavedením látok, ktoré potláčajú imunitný systém (imunosupresíva) do tela, alebo zavedením antigénu v embryonálnom období alebo v prvých dňoch po narodení jedinca. Získaná tolerancia môže byť aktívna alebo pasívna. Aktívna tolerancia vzniká zavedením tolerogénu do organizmu, ktorý tvorí špecifickú toleranciu. Pasívnu toleranciu môžu vyvolať látky, ktoré inhibujú biosyntetickú alebo proliferatívnu aktivitu imunokompetentných buniek (antilymfocytové sérum, cytostatiká a pod.).
A imunologická tolerancia je špecifická- je zameraná na presne definované antigény. Podľa stupňa prevalencie sa rozlišuje polyvalentná a delená tolerancia. Polyvalentná tolerancia sa vyskytuje súčasne ku všetkým antigénnym determinantom, ktoré tvoria konkrétny antigén. Rozštiepená alebo monovalentná tolerancia je charakterizovaná selektívnou imunitou voči niektorým individuálnym antigénnym determinantom.
Stupeň prejavu imunologickej tolerancie výrazne závisí od množstva vlastností makroorganizmu a tolerogénu.
Pri indukcii imunologickej tolerancie je dôležitá dávka antigénu a trvanie jeho expozície. Existuje tolerancia na vysoké a nízke dávky. Tolerancia vysokých dávok je spôsobená zavedením veľkého množstva vysoko koncentrovaného antigénu. Naopak, tolerancia nízkych dávok je spôsobená veľmi malým množstvom vysoko homogénneho molekulárneho antigénu.
Mechanizmy tolerancie sú rôznorodé a nie sú úplne dešifrované. Je známe, že je založený na normálnych procesoch regulácie imunitného systému. Existujú tri najpravdepodobnejšie dôvody rozvoja imunologickej tolerancie:
1. Eliminácia antigén-špecifických klonov lymfocytov z tela.
2. Blokáda biologickej aktivity imunokompetentných buniek.
3. Rýchla neutralizácia antigénu protilátkami.
Fenomén imunologickej tolerancie má veľký praktický význam. Používa sa na riešenie mnohých dôležitých medicínskych problémov, ako sú transplantácie orgánov a tkanív, tlmenie autoimunitných reakcií, liečba alergií a iných patologických stavov spojených s agresívnym správaním imunitného systému.
14 Monoklonálne protilátky. Každý B-lymfocyt a jeho potomkovia vytvorené ako výsledok proliferácie (t.j. klon) sú schopné syntetizovať protilátky s paratopom presne definovanej špecifickosti. Takéto protilátky sa nazývajú monoklonálne. Je takmer nemožné získať monoklonálne protilátky v prirodzených podmienkach makroorganizmu. Faktom je, že na rovnaký antigénny determinant súčasne reaguje až 100 rôznych klonov B-lymfocytov, ktoré sa mierne líšia v antigénnej špecifickosti receptorov a prirodzene aj v afinite. V dôsledku imunizácie teda aj pri monodeterminantnom antigéne dostávame vždy polytonálne protilátky.
V princípe je možné získať monoklonálne protilátky, ak sa uskutoční predbežná selekcia buniek produkujúcich protilátky a ich klonovanie (t. j. izolácia jednotlivých klonov do čistých kultúr). Úlohu však komplikuje skutočnosť, že B lymfocyty, podobne ako iné eukaryotické bunky, majú obmedzenú životnosť a počet možných mitotických delení.
Problém získania monoklonálnych protilátok úspešne vyriešili D. Keller a C. Milyptein. Hybridné bunky autori získali zlúčením imunitných B-lymfocytov s myelómovou (nádorovou) bunkou. Výsledné hybridy mali špecifické vlastnosti na produkciu protilátok a „nesmrteľnosť“ bunky transformovanej rakovinou. Tento typ buniek sa nazýva hybridóm. Hybridóm sa dobre reprodukuje v umelých živných médiách a v tele zvierat a produkuje protilátky v neobmedzenom množstve. Výsledkom ďalšej selekcie boli jednotlivé klony hybridných buniek, ktoré mali najvyššiu produktivitu a najvyššiu afinitu špecifických protilátok.
Hybridómy produkujúce monoklonálne protilátky sa množia buď v zariadeniach prispôsobených na pestovanie bunkových kultúr alebo ich intraperitoneálnou injekciou do špeciálneho kmeňa (ascitických) myší. V druhom prípade sa monoklonálne protilátky akumulujú v tekutine ascitu, v ktorej sa množia hybridómy. Monoklonálne protilátky získané ktorýmkoľvek spôsobom sa purifikujú, štandardizujú a používajú sa na vytvorenie diagnostických liekov na ich základe.
Hybridómové monoklonálne protilátky našli široké uplatnenie pri tvorbe diagnostických a terapeutických imunobiologických liečiv.
15 Imunitný systém vyvinutých organizmov má mnoho spôsobov detekcie a odstraňovania cudzích agensov, čo je proces nazývaný imunitná odpoveď. Všetky formy imunitnej odpovede možno rozdeliť na získané a vrodené reakcie. Hlavný rozdiel medzi nimi je v tom, že získaná imunita je vysoko špecifická pre konkrétny typ antigénu a umožňuje rýchlejšie a efektívnejšie zničenie pri opätovnom stretnutí. Antigény sú molekuly, ktoré spôsobujú špecifické reakcie v tele a sú vnímané ako cudzie látky. Napríklad ľudia, ktorí mali ovčie kiahne, osýpky a záškrt, si často vyvinú celoživotnú imunitu voči týmto chorobám. V prípade autoimunitných reakcií môže byť antigénom molekula produkovaná samotným telom.
16 Alergické reakcie sú rozdelené do dvoch veľkých skupín: okamžitého a oneskoreného typu.
Existuje podrobnejšia klasifikácia každého z týchto typov alergických reakcií. Najprijateľnejšia je podľa nášho názoru klasifikácia navrhnutá Gellom a Coombsom. Na základe povahy poškodenia tkaniva sú alergické reakcie rozdelené do 4 typov.
Typ I. Anafylaktické alebo atonické reakcie. Pri tomto type alergickej reakcie humorálne protilátky, fixujúce sa na povrchu buniek, senzibilizujú tkanivo. Komplex antigén-protilátka spôsobuje poškodenie buniek a uvoľňovanie množstva biologicky aktívnych látok z nich. Na obr. Obrázok 1 schematicky znázorňuje tento typ alergickej reakcie. Ryža. 1. Cirkulujúce antigény. Humorálne alebo bunkami fixované protilátky. Reakcia antigén-protilátka spôsobuje uvoľnenie histamínu z buniek.
Vyššie uvedené sa týka alergických reakcií bezprostredného typu, ktoré sa často vyskytujú veľmi násilne. V týchto prípadoch je poškodený hlavne cievny aparát a orgány hladkého svalstva. Poškodenie je najčastejšie funkčné a reverzibilné.
Tieto reakcie sú základom atopických ochorení*.
Typ II. Reakcie sú cytotoxické alebo cytolytické. Pri alergických reakciách tohto typu dochádza k poškodeniu tkaniva v dôsledku prítomnosti špecifického imunitného faktora, teda protilátok. Takmer vždy je v humorálnom prostredí prítomný komplement, ktorý je zodpovedný za bunkovú lýzu. Na obr. Obrázok 2 schematicky znázorňuje mechanizmus tohto typu alergickej reakcie. Ryža. 2. Antigén vo forme buniek alebo hapténov fixovaných na vytvorených prvkoch. Protilátky cirkulujú. Reakcia humorálnych protilátok s antigénom (alebo hapténom) spôsobuje aktiváciu komplementu, ktorý následne spôsobuje lýzu buniek.
Pre tieto reakcie sa predpokladajú dve možnosti: 1) antigén je integrálnou súčasťou bunky a nachádza sa na jej povrchu; 2) antigén je cudzorodá látka, veľmi často haptén, ktorá je prenášaná krvinkami a ktorá sa v dôsledku biochemických procesov fixuje na povrch týchto buniek. Cirkulujúce protilátky reagujú s antigénmi fixovanými na bunkách a spôsobujú ich aglutináciu. Účasť komplementu v týchto reakciách spôsobuje lýzu buniek.
Príkladom reakcií prvej možnosti je hemolýza, keď sa k suspenzii erytrocytov pridá špecifické antisérum. Rovnaký je imunologický mechanizmus komplikácií pri transfúzii inkompatibilnej krvnej skupiny: izoprotilátky sa spájajú s aglutinogénmi inkompatibilných erytrocytov alebo erytroblastov plodu (Rh inkompatibilita plodu a matky). Patria sem aj niektoré autoimunitné ochorenia: hemolytická anémia, imunitná tyroiditída, aspermatogenéza, odmietavé reakcie počas homotransplantácie.
Príkladom reakcie druhej možnosti je hemopatia v dôsledku alergií na lieky. Alergénna látka je fixovaná na povrchu krvných buniek; Sérové protilátky v kombinácii so zodpovedajúcim antigénom spôsobujú deštrukciu a lýzu krvných buniek v prítomnosti komplementu alebo bez neho.
19 Anafylaktický šok a sérová choroba. Príčiny výskytu. Mechanizmus. Ich varovanie.
Anafylaxia je okamžitá reakcia, ktorá sa vyskytuje počas parenterálneho opakovaného podávania antigénu ako odpoveď na škodlivý účinok komplexu antigén-protilátka a je charakterizovaná stereotypným klinickým a morfologickým obrazom.
Hlavnú úlohu v anafylaxii zohráva cytotropný IgE, ktorý má afinitu k bunkám, najmä bazofilom a mastocytom. Po prvom kontakte tela s antigénom vzniká IgE, ktorý sa vplyvom cytotropizmu adsorbuje na povrch vyššie spomínaných buniek. Keď ten istý antigén znova vstúpi do tela, IgE naviaže antigén a vytvorí na bunkovej membráne komplex IgE-antigén. Komplex poškodzuje bunky, ktoré v reakcii na to uvoľňujú mediátory - histamín a histamínu podobné látky (serotonín, kinín). Tieto mediátory sa viažu na receptory umiestnené na povrchu funkčných svalových, sekrečných, slizničných a iných buniek, čím spôsobujú ich zodpovedajúce reakcie. To vedie k zníženiu hladkej svaloviny priedušiek, čriev, močového mechúra, zvýšenej priepustnosti ciev a ďalším funkčným a morfologickým zmenám, ktoré sú sprevádzané klinickými prejavmi. Klinicky sa anafylaxia prejavuje dýchavičnosťou, dusením, slabosťou, úzkosťou, kŕčmi, mimovoľným pomočovaním, defekáciou atď. Anafylaktická reakcia prebieha v troch fázach: v 1. fáze nastáva samotná reakcia antigén-protilátka; v 2. fáze sa uvoľňujú mediátory anafylaktickej reakcie; v 3. fáze nastupujú funkčné zmeny.
Anafylaktická reakcia nastáva niekoľko minút alebo hodín po opakovanom podaní antigénu. Vyskytuje sa vo forme anafylaktického šoku alebo ako lokálne prejavy. Intenzita reakcie závisí od dávky antigénu, množstva vytvorených protilátok, typu zvieraťa a môže mať za následok uzdravenie alebo smrť. Anafylaxiu možno ľahko vyvolať pri pokusoch na zvieratách. Optimálnym modelom na reprodukciu anafylaxie je morča. Anafylaxia môže nastať pri podaní akéhokoľvek antigénu akoukoľvek cestou (subkutánne, cez dýchacie cesty, tráviaci trakt), za predpokladu, že antigén spôsobuje tvorbu imunoglobulínov. Dávka antigénu, ktorá spôsobuje senzibilizáciu, t.j. precitlivenosť, sa nazýva senzibilizujúca. Zvyčajne je veľmi malá, pretože veľké dávky môžu spôsobiť nie senzibilizáciu, ale rozvoj imunitnej obrany. Dávka antigénu podaná zvieraťu, ktoré je už naň senzibilizované a spôsobuje anafylaxiu, sa nazýva rezolúcia. Permisívna dávka musí byť podstatne väčšia ako senzibilizačná dávka.
Stav senzibilizácie po stretnutí s antigénom pretrváva mesiace, niekedy roky; intenzitu senzibilizácie možno umelo znížiť zavedením malých rozlišovacích dávok antigénu, ktoré naviažu a odstránia časť protilátok z obehu v tele. Tento princíp bol použitý pri desenzibilizácii (hyposenzibilizácii), t.j. prevencia anafylaktického šoku s opakovanými injekciami antigénu. Desenzibilizačnú metódu ako prvý navrhol ruský vedec A. Bezredka (1907), preto sa nazýva Bezredkova metóda. Metóda spočíva v tom, že človeku, ktorý už predtým dostal akýkoľvek antigénny liek (vakcínu, sérum, antibiotiká, krvné produkty a pod.), sa pri opakovanom podaní (ak má na liek precitlivenosť) najskôr podá malá dávka ( 0,01 ; 0,1 ml) a potom, po 1-1"/2 hodinách, hlavný. Táto technika sa používa na všetkých klinikách, aby sa zabránilo rozvoju anafylaktického šoku, táto technika je povinná.
Je možný pasívny prenos anafylaxie s protilátkami.
Sérová choroba je reakcia, ktorá sa vyskytuje pri jednorazovom parenterálnom podaní veľkých dávok srvátky a iných proteínových liekov. Zvyčajne sa reakcia objaví po 10-15 dňoch. Mechanizmus sérovej choroby je spojený s tvorbou protilátok proti vnesenému cudziemu proteínu (antigénu) a škodlivým účinkom komplexov antigén-protilátka na bunky. Klinicky sa sérová choroba prejavuje opuchom kože a slizníc, zvýšenou telesnou teplotou, opuchmi kĺbov, vyrážkou a svrbením kože; pozorujú sa zmeny v krvi (zvýšenie ESR, leukocytóza atď.). Načasovanie prejavu a závažnosť sérovej choroby závisí od obsahu cirkulujúcich protilátok a dávky lieku. Vysvetľuje sa to tým, že do 2. týždňa po podaní sérových proteínov sa vytvárajú protilátky proti sérovým proteínom a vytvára sa komplex antigén-protilátka. Prevencia sérovej choroby sa vykonáva metódou Bezredka.
20 Alergia je stav zvýšenej citlivosti organizmu na opakovanú senzibilizáciu antigénmi.
Alergie sa vyskytujú pri opätovnom zavedení alergénu. Alergény sú antigény, na ktoré v organizme dochádza k alergickej reakcii. Alergény môžu mať rôzny pôvod:
1) domácnosť;
2) liečivé;
3) živočíšneho pôvodu;
4) zelenina;
5) jedlo;
6) infekčné.
Klasifikácia
I. Exogénne alergény (vstupujú do tela zvonku):
1. infekčné - vírusy, baktérie, huby a ich produkty látkovej výmeny;
2. neinfekčné alergény:
Biologické (vakcíny, zvieracie chlpy atď.);
Liečivé lieky (kyselina acetylsalicylová, sulfónamidy);
Domácnosť (domáci prach);
Pollenaceae (živočíšny peľ);
Jedlo (niektoré druhy potravín);
Priemyselné (pracie prášky, farbivá).
II. Endogénne alergény (autoalergény) - vznikajú v samotnom organizme v dôsledku pôsobenia poškodzujúceho činidla (popáleniny, zápaly). Tvorba endogénnych alergénov je základom autoimunitných ochorení, ako je reumatoidná artritída a systémový lupus erythematosus.
21 Klinická imunológia je klinický a laboratórny odbor, ktorý študuje diagnostiku a liečbu pacientov s rôznymi chorobami a patologickými stavmi na základe imunologických mechanizmov, ako aj stavov, pri liečbe a prevencii ktorých zohrávajú vedúcu úlohu imunoterapeutické lieky.
Imunitný stav je štrukturálny a funkčný stav imunitného systému jednotlivca, určený súborom klinických a laboratórnych imunologických parametrov.
Imunitný stav teda charakterizuje anatomický a funkčný stav imunitného systému, t.j. jeho schopnosť vyvolať imunitnú odpoveď na špecifický antigén v danom čase.
Na stav imunity majú vplyv tieto faktory:
klimaticko-geografické; sociálna; environmentálne (fyzikálne, chemické a biologické); „medicínsky“ (účinok liekov, chirurgických zákrokov, stresu atď.).
Spomedzi klimatických a geografických faktorov je imunitný stav ovplyvnený teplotou, vlhkosťou, slnečným žiarením, dĺžkou dňa atď. Napríklad fagocytárna reakcia a alergické kožné testy sú u obyvateľov severných oblastí menej výrazné ako u južanov. Vírus Epstein-Barrovej spôsobuje infekčné ochorenie u ľudí bielej rasy - mononukleózu, u ľudí negroidnej rasy - onkopatológiu (Burkittov lymfóm) a u ľudí žltej rasy - úplne inú onkopatológiu (karcinóm nosohltanu) a len u mužov. Afričania sú menej náchylní na záškrt ako Európania.
Medzi sociálne faktory, ktoré ovplyvňujú imunitný stav, patrí výživa, životné podmienky, pracovné riziká atď. Vyvážená a racionálna strava je dôležitá, pretože potrava dodáva telu látky potrebné na syntézu imunoglobulínov a na stavbu imunokompetentných buniek a ich fungovanie. Je obzvlášť dôležité, aby boli v strave prítomné esenciálne aminokyseliny a vitamíny, najmä A a C.
Životné podmienky majú významný vplyv na imunitný stav organizmu. Život v zlých bytových podmienkach vedie k zníženiu celkovej fyziologickej reaktivity, respektíve imunoreaktivity, čo je často sprevádzané zvýšením úrovne infekčnej chorobnosti.
Profesionálne riziká majú veľký vplyv na stav imunity, keďže človek trávi značnú časť svojho života v práci. Medzi priemyselné faktory, ktoré môžu nepriaznivo pôsobiť na organizmus a znižovať imunoreaktivitu, patrí ionizujúce žiarenie, chemikálie, mikróby a ich metabolické produkty, teplota, hluk, vibrácie atď. Zdroje žiarenia sú v súčasnosti veľmi rozšírené v rôznych priemyselných odvetviach (energetika, baníctvo, chemický priemysel , letectvo a pod.).
Soli ťažkých kovov, aromatické, alkylačné zlúčeniny a ďalšie chemikálie vrátane detergentov, dezinfekčných prostriedkov, pesticídov a pesticídov, ktoré sú v praxi široko používané, majú nepriaznivý vplyv na imunitný stav. Takýmto pracovným rizikám sú vystavení pracovníci v chemickom, petrochemickom, hutníckom priemysle atď.
Mikróby a ich metabolické produkty (najčastejšie bielkoviny a ich komplexy) majú nepriaznivý vplyv na imunitný stav organizmu u pracovníkov biotechnologického priemyslu spojeného s výrobou antibiotík, vakcín, enzýmov, hormónov, kŕmnych bielkovín a pod.
Faktory ako nízka alebo vysoká teplota, hluk, vibrácie a nedostatočné osvetlenie môžu znížiť imunoreakciu tým, že majú nepriamy vplyv na imunitný systém prostredníctvom nervového a endokrinného systému, ktoré sú v úzkom vzťahu s imunitným systémom.
Na imunitný stav človeka majú globálny vplyv environmentálne faktory, predovšetkým znečistenie životného prostredia rádioaktívnymi látkami (vyhorené palivo z jadrových reaktorov, únik rádionuklidov z reaktorov pri haváriách), rozšírené používanie pesticídov v poľnohospodárstve, emisie z chemických podnikov a vozidiel a biotechnologické odvetvia.
Imunitný stav ovplyvňujú rôzne diagnostické a terapeutické postupy, medikamentózna terapia a stres. Neprimerané a časté používanie rádiografie a rádioizotopového skenovania môže ovplyvniť imunitný systém. Imunoreaktivita sa mení po traume a operácii. Mnohé lieky, vrátane antibiotík, môžu mať imunosupresívne vedľajšie účinky, najmä pri dlhodobom užívaní. Stres vedie k poruchám vo fungovaní T-imunitného systému, ktorý pôsobí primárne cez centrálny nervový systém.
Hodnotenie imunitného stavu: hlavné ukazovatele a metódy ich stanovenia.
Napriek variabilite imunologických parametrov za normálnych podmienok je možné imunitný stav určiť vykonaním súboru laboratórnych testov, vrátane hodnotenia stavu nešpecifických faktorov rezistencie, humorálnej (B-systém) a bunkovej (T-systém) imunity.
Hodnotenie imunitného stavu sa vykonáva v ambulancii pri transplantáciách orgánov a tkanív, autoimunitných ochoreniach, alergiách, na identifikáciu imunologickej deficiencie pri rôznych infekčných a somatických ochoreniach, na sledovanie účinnosti liečby ochorení spojených s poruchami imunitného systému. V závislosti od možností laboratória je hodnotenie imunitného stavu najčastejšie založené na stanovení súboru nasledujúcich ukazovateľov:
1) všeobecné klinické vyšetrenie;
2) stav faktorov prirodzenej odolnosti;
3) humorálna imunita;
4) bunková imunita;
5) dodatočné testy.
Počas všeobecného klinického vyšetrenia sa berú do úvahy sťažnosti pacienta, anamnéza, klinické príznaky, výsledky všeobecného krvného testu (vrátane absolútneho počtu lymfocytov) a údaje z biochemickej štúdie.
Humorálna imunita je určená hladinou imunoglobulínov tried G, M, A, D, E v krvnom sére, množstvom špecifických protilátok, katabolizmom imunoglobulínov, okamžitou precitlivenosťou, indikátorom B-lymfocytov v periférnej krvi, blastovou transformáciou. B-lymfocytov pod vplyvom mitogénov B-buniek a iné testy.
Stav bunkovej imunity sa hodnotí podľa počtu T-lymfocytov, ako aj subpopulácií T-lymfocytov v periférnej krvi, blastovej transformácie T-lymfocytov pod vplyvom mitogénov T-buniek, stanovenia hormónov týmusu, hladiny vylučovaných cytokínov, ako aj kožné testy s alergénmi, kontaktná senzibilizácia dinitrochlórbenzénom . Na vykonanie kožných alergických testov sa používajú antigény, na ktoré by normálne mala byť senzibilizácia, napríklad Mantoux test s tuberkulínom. Schopnosť tela vyvolať primárnu imunitnú odpoveď môže byť zabezpečená kontaktnou senzibilizáciou dinitrochlórbenzénom.
Ako doplnkové testy na posúdenie imunitného stavu možno použiť testy ako stanovenie baktericídnej kapacity krvného séra, titráciu C3 a C4 zložiek komplementu, stanovenie obsahu C-reaktívneho proteínu v krvnom sére, stanovenie reumatoidných faktorov a iných autoprotilátok.
Hodnotenie imunitného stavu sa teda uskutočňuje na základe veľkého počtu laboratórnych testov, ktoré umožňujú posúdiť stav humorálnej a bunkovej zložky imunitného systému a faktorov nešpecifickej rezistencie. Všetky testy sú rozdelené do dvoch skupín: testy 1. a 2. úrovne. Testy úrovne 1 sa môžu vykonávať v akomkoľvek laboratóriu klinickej imunológie primárnej starostlivosti a používajú sa na počiatočnú identifikáciu jedincov so zjavnou imunopatológiou. Pre presnejšiu diagnostiku sa používajú testy úrovne 2.
25 Inaktivované (usmrtené, korpuskulárne alebo molekulárne) vakcíny sú prípravky ako účinná látka, ktoré zahŕňajú chemicky alebo fyzikálne usmrtené kultúry patogénnych vírusov alebo baktérií (bunkové, viriónové) alebo komplexy antigénov extrahované z patogénnych mikróbov, obsahujúce projektívne antigény (subcelulárne, subviriónové). vakcíny).
Na izoláciu antigénnych komplexov (glykoproteíny, LPS, proteíny) z baktérií a vírusov sa používa kyselina trichlóroctová, fenol, enzýmy a izoelektrické zrážanie.
Získavajú sa pestovaním patogénnych baktérií a vírusov na umelých živných médiách, ich inaktiváciou, izoláciou antigénnych komplexov, čistením a konštrukciou vo forme tekutého alebo lyofilného prípravku.
Výhodou tohto typu vakcíny je jej relatívna jednoduchosť výroby (nie je potrebné dlhé štúdium a izolácia kmeňov). Medzi nevýhody patrí nízka imunogenicita, potreba trojnásobného použitia a vysoká reaktogenita formalizovaných vakcín. Taktiež v porovnaní so živými vakcínami imunita, ktorú vytvárajú, nevydrží dlho.
V súčasnosti sa používajú tieto usmrtené vakcíny: týfus, obohatený o Vi antigén; vakcína proti cholere, vakcína proti čiernemu kašľu.
26 Aktívnym princípom tohto typu liečiva sú ochranné bakteriálne antigény získané vystavením bakteriálnych buniek ultrazvuku.
Hlavnou výhodou tohto typu vakcíny je jej nízka reaktogenita.
Na zvýšenie imunogenicity vakcín sa používajú adjuvans. Ako adjuvans sa používajú minerálne sorbenty (gély oxidu amónneho a hydrátu fosforečnanu), polyméry a iné chemikálie. zlúčeniny, baktérie a zložky baktérií, lipidy, látky spôsobujúce zápalovú reakciu. Pôsobia na antigén a telo ako celok. Účinok na antigén spočíva v zväčšovaní molekúl antigénu, teda v premene rozpustných antigénov na korpuskulárne, v dôsledku čoho je antigén lepšie zachytený imunokompetentnými bunkami. Pri kontakte s telom v mieste vpichu spôsobujú adjuvans zápalový proces, tvorbu vláknitého puzdra, čo prispieva k dlhšiemu zachovaniu antigénu v „depe“ a súhrnu antigénnych podráždení. Adjuvans tiež priamo aktivuje proliferáciu B, T a A imunitného systému.
