Immunoglobuliinid (antikehad)

Immunoglobuliinid (antikehad) on spetsiifilise immuunvastuse kõige olulisemad valgud ja nende ülesanne on kaitsta organismi muu hulgas ohtude eest. mikroorganismidest. Antikehade defitsiit või liig võib olla märk erinevatest patoloogiatest, seetõttu on nende määramine veres paljude haiguste diagnoosimisel oluline element. Pealegi võimaldas biomeditsiiniteaduste areng kasutada sünteetilisi antikehi teatud haiguste ravis.

Sisukord

1. Immunoglobuliinid (antikehad) - tüübid ja struktuur
2. Immunoglobuliinid (antikehad) - roll kehas
3. Immunoglobuliinid (antikehad) - immuunmälu
4. Immunoglobuliinid (antikehad) - antikehade antigeenne varieeruvus
5. Immunoglobuliinid (antikehad) - vaktsiinid
6. Immunoglobuliinid (antikehad) - seroloogiline konflikt
7. Immunoglobuliinid (antikehad) - uuring
8. Immunoglobuliinid (antikehad) - normid
9. Immunoglobuliinid (antikehad) - tulemused ja nende tõlgendamine
10. Immunoglobuliinid (antikehad) - mida tähendab antikehade kõrgenenud tase?
11. Immunoglobuliinid (antikehad) - mida tähendab antikehade taseme langus?
12. Immunoglobuliinid (antikehad) - rakendamine laboridiagnostikas
13. Immunoglobuliinid (antikehad) - kasutamine ravis

Immunoglobuliinid, tuntud ka kui antikehad või gammaglobuliinid, on immuunsüsteemi valgud, mida toodavad immuunsüsteemi rakud - plasmarakud, mis on teatud tüüpi B-lümfotsüüdid.

Antikehad esinevad kõigi selgroogsete kehavedelikes ja neid toodetakse kokkupuutel keemiliste molekulidega (antigeenidega), näiteks bakterite, viirustega, ja mõnel juhul isegi kokkupuutel oma kudedega (nn autoantigeenid).

Antikehad on osa humoraalsest immuunvastusest ja toimivad väga spetsiifiliselt, kuna need on alati suunatud konkreetse antigeeni vastu.

Nimi "humoraalne" tuleneb humooriteooriast, mis oli meditsiinis levinud iidsetel aegadel ja eeldas kehavedelike (huumorite) olemasolu inimkehas. Kuigi see teooria on pikka aega ümber lükatud, kasutatakse mõnda selle formulatsiooni endiselt meditsiinilises terminoloogias.

Humoraalne immuunvastus koosneb B-lümfotsüütidest (sealhulgas plasmarakkudest) ja nende toodetud antikehadest. Humoraalne väljend viitab asjaolule, et seda sisaldavaid immuunsüsteemi elemente leidub kehavedelikes (huumorites), näiteks lümfis või plasmas.

Immunoglobuliinid (antikehad) - tüübid ja struktuur

Antikehad on Y-kujulised ja koosnevad kahest valguketi paarist - kerged ja rasked, mis on omavahel ühendatud disulfiidsidemetega. Raskete ahelate struktuuri erinevuste põhjal eristatakse mitut tüüpi antikehi:

• immunoglobuliini tüüp A (IgA) - (alfa raske ahel) on antikeha, mis eritub peamiselt limaskestade, nt soolte, hingamisteede ja sekretsiooni kaudu, näiteks sülg, pakkudes kohalikku humoraalset immuunsust
• D-tüüpi immunoglobuliin (IgD) - (raske ahela delta) on kõige vähem tuntud antikeha ja moodustab kuni 1 protsendi. kõik antikehad veres
• immunoglobuliini tüüp E (IgE) - (epsiloni raske ahel) on ainult 0,002 protsenti. kõigist veres leiduvatest antikehadest ja sellel on ainulaadne omadus aktiveerida nuumrakke ja basofiile, mis viib muu hulgas ka nende vabanemiseni. histamiin
• G-tüüpi immunoglobuliinid (IgG) - (gamma raske ahel) on kõige arvukamad (80% kõigist antikehadest) ja püsivamad antikehad organismis, kuna need võivad veres püsida isegi mitu aastakümmet pärast kokkupuudet antigeeniga
• M-tüüpi immunoglobuliinid (IgM) - (mu raske ahel) tekivad immuunvastuse käigus kõigepealt, on vähem püsivad ja asenduvad järk-järgult IgG antikehadega

Enamik antikehi (IgG, IgD, IgE) eksisteerib ühe "Y" molekulina (monomeer). Erandiks on IgA antikeha, mis esineb topeltvormis (dimeer) ja IgM antikeha, mis moodustab nn. lumehelves (pentameer).

Kerge ja raske ahela piirkonna antikehadel on varieeruv piirkond, mis on aminohapete spetsiifiline järjestus, mis sobib peaaegu ideaalselt antigeenil leitud järjestusega. Seda piirkonda nimetatakse paratoopiks ja see vastutab iga antikeha antigeeni spetsiifilise seondumise eest.

Selle tagajärjel sobib iga antikeha antigeeniga võtme ja lukuna ning omavahel kombineerides moodustavad nad nn. immuunkompleks. Siiski tuleb meeles pidada, et antikehad näitavad siiski paindlikkust erinevate antigeenidega seondumisel, mis tähendab, et neid saab sobitada erinevate antigeenidega, mis võib põhjustada ristreaktsioone. Seda nähtust täheldatakse allergiate korral väga sageli.

• RISTALERGIA - sümptomid. Ristallergeenide tabel

Immunoglobuliinid (antikehad) - roll kehas

Kõigi antikehade roll kehas on osaleda immuunvastustes. Antikehad suudavad moodustada antigeenimolekulidega immuunkomplekse ning aktiveerida komplemendisüsteemi ja põletikku. Selle eesmärk on antigeeni neutraliseerimine ja ohutu eemaldamine kehast.

Erinevate biokeemiliste omaduste tõttu võivad eri klasside antikehad täita spetsiaalseid funktsioone:

• parasiitide inaktiveerimine (IgE)
• neutraliseerivad mikroorganismid (IgM, IgG)
• kaitse kordumise eest, nt mumps (IgG)
• kaitseb limaskesti mikroorganismide ja allergeenidega (IgA)
• osaleda lümfotsüütide (IgD) küpsemisel ja arengul
• anda immuunsus lootele (IgG) ja vastsündinule (IgA)

Immunoglobuliinid (antikehad) - immuunmälu

Immuunvastus jaguneb primaarseks ja sekundaarseks. Primaarne immuunvastus areneb hetkest, kui ta esimest korda puutub kokku antigeeniga, seejärel toodab keha peamiselt IgM antikehi, mis järk-järgult asendatakse spetsiifilisemate ja püsivamate IgG antikehadega.

Seevastu sekundaarne immuunvastus tekib siis, kui sama antigeeniga võetakse uuesti ühendust. See on intensiivsem kui esmane vastus ja antikeha kontsentratsioon jõuab kõrgemale tasemele kui esmase ravivastuse korral.

Selline tõhus sekundaarne reaktsioon tuleneb nn immuunmälu ja mälu B lümfotsüütide olemasolu. Sellised rakud elavad kehas aastaid ja kui nad jälle antigeeniga kokku puutuvad, hakkavad nad väga intensiivselt jagunema ja tootma spetsiifilisi antikehi.

Immunoglobuliinid (antikehad) - antikehade antigeenne varieeruvus

Antikehade kontekstis on üks põnevamaid nähtusi nende moodustumisprotsess ja tohutu mitmekesisus, mida nad suudavad saavutada, kuna antikehade kombinatsioonide arv on hinnanguliselt kuni triljon. Saladus peitub antikehi kodeerivate geenide struktuuris ning antikehade geenide rekombinatsiooni protsessides ja nende hüpermutatsioonis.

Neid protsesse võib nimetada mutatsioonide kontrollitud sisestamiseks genoomi, just vastavate antikehade katse-eksituse sobitamiseks. Ehkki see ei kõla liiga keerukalt, on see tegelikult väga keeruline protsess, mis nõuab äärmist täpsust ja võib vigade korral põhjustada isegi neoplasmide tekkimist.

Immunoglobuliinid (antikehad) - vaktsiinid

Antikehad mängivad vaktsineerimisjärgse immuunsuse tekkimisel võtmerolli. Kui see puutub kokku vaktsiini antigeeniga, tekitavad immuunsüsteemi rakud antikehi.

Esiteks vähem püsiv ja spetsiifiline IgM ning seejärel püsiv ja kauakestev IgG veres. Näiteks B-hepatiidi viiruse (HBV) vastase vaktsineerimise ajal manustatakse püsiva immuunsuse tekitamiseks intervallidega kolme vaktsiini annust. Sellise vaktsineerimise tõhususe mõõdupuuks on viiruse antigeenide vastaste IgG antikehade taseme mõõtmine veres.

LOE KA:

• B-hepatiidi antigeenid ja antikehad
• Anti-neuronaalsed antikehad - mis need on? Millistele haigustele nad viitavad?
• Anti-TPO antikehad - norm. Kuidas tõlgendada testi tulemusi?
• Kilpnäärme vastased antikehad TRAb - standardid ja testitulemused
• TG-vastased kilpnäärme vastased antikehad

Immunoglobuliinid (antikehad) - seroloogiline konflikt

Rasedate naiste üks olulisemaid teste on loote punaste vereliblede antigeenide vastaste antikehade olemasolu hindamine ja jälgimine. Seroloogilises konfliktis võivad sellised antikehad läbida platsenta lootele ja hävitada selle punaseid vereliblesid, põhjustades hemolüütilist haigust. Seda juhul, kui ema on Rh (-) ja lootel Rh (+).

Immunoglobuliinid (antikehad) - uuringud

Antikehad moodustavad seerumi valkudest 12-18%. Üksikute valgufraktsioonide, sealhulgas antikehade hulga hindamiseks tehakse proteogramm. See test põhineb seerumivalkude elektroforeesil, st nende eraldamisel elektriväljal.

Antikehade taseme test tehakse veeniverest (IgM, IgG, IgE, IgA) või süljest ja väljaheitest (IgA). Valitud kliinilistes olukordades saab uurida erinevat materjali, näiteks tserebrospinaalvedelikku.

IgG, IgM, IgA ja antikeha kerge ahela kontsentratsioonid määratakse rutiinselt immunonefelomeetriliste ja immunoturbidimeetriliste meetoditega. Seevastu IgE antikehade kogu kontsentratsiooni testitakse kõige sagedamini immunokeemilistel meetoditel.

Immunoturbidimeetrilised ja immunonefelomeetrilised meetodid kasutavad antigeeni-antikeha komplekside moodustamise abil ära lahuste hägustumise ja valguse hajumise võimalusi. Immunonefelomeetriline meetod mõõdab testlahuse poolt hajutatud valguse intensiivsust ja immunoturbidimeetriline meetod testlahust läbiva valguse intensiivsust. Neid meetodeid kasutatakse muu hulgas. antikehade eri klasside üldkontsentratsiooni määramiseks.

Antikehade patoloogilisi vorme saab märgistada ka laboris. Näide on monoklonaalne antikeha (M-valk), mis on mittekomplektne antikeha (nt puudub raske või kerge ahela fragment), mis on leitud monoklonaalsetes gammapatiates või lümfoomides. Teine näide on Bence-Jonesi valk, mida leidub hulgimüeloomiga inimeste uriinis.

Tasub teada

Immunoglobuliinid (antikehad) - normid

Vere antikehade taseme normid sõltuvad vanusest ja täiskasvanute puhul:

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

Immunoglobuliinid (antikehad) - tulemused ja nende tõlgendamine

Mitmed kliinilised olukorrad võivad põhjustada antikehade taseme tõusu (hüpergammaglobulineemia) või nende langust (hüpogammaglobulineemia).

Suurenemist või vähenemist võib rakendada antikehade üldkogusele või ainult valitud antikehade klassidele. Samuti on kliiniliselt oluline kindlaks teha spetsiifiliste antikehade olemasolu, mis on suunatud konkreetsete mikroorganismide või oma kudede vastu.

Immunoglobuliinid (antikehad) - mida tähendab antikehade kõrgenenud tase?

Polüklonaalne hüpergammaglobulineemia tuleneb paljude antikehade klasside ületootmisest erinevate plasmotsüütide rakkude poolt ja võib tuleneda:

• äge ja krooniline põletik
• parasiit-, bakteriaalsed, viiruslikud või seenhaigused
• autoimmuunhaigused
• maksatsirroos
• sarkoidoos
• AIDS

Immunoglobuliinid (antikehad) - mida tähendab madal antikehade tase?

Monoklonaalne hüpergammaglobulineemia tuleneb antikehade ületootmisest vähiraku ühe klooni poolt ja võib olla tingitud:

• hulgimüeloom
• Tundmatu põhjus Gammapathy (MGUS)
• lümfoom
• Walderströmi makroglobulineemia

Hüpogammaglobulineemia võib põhjustada:

• pärilikud geneetilised puudused, nt raske kombineeritud immuunpuudulikkus (SCID)
• ravimid, näiteks malaariavastased, tsütostaatilised ja glükokortikoidsed ravimid
• alatoitumus
• infektsioonid, nt HIV, EBV
• neoplasmid, nt leukeemiad, lümfoomid
• nefrootiline sündroom
• ulatuslikud põletused
• raske kõhulahtisus

Immunoglobuliinid (antikehad) - rakendamine laboridiagnostikas

Antikehi (peamiselt IgG) kasutatakse tavaliselt laboratoorsetes testides. Sellised antikehad saadakse laboritingimustes ja neid nimetatakse monoklonaalseteks antikehadeks. Need on saadud ühest rakukloonist ja on suunatud konkreetse antigeeni vastu.

Monoklonaalsete antikehade tootmise peamine meetod kasutab laborihiiri ja rakukultuure. See on kombinatsioon kahte tüüpi rakkudest: vähirakud (müeloom) ja B-lümfotsüüdid, mis toodavad spetsiifilisi antikehi.

Seejärel saab monoklonaalseid antikehi modifitseerida, kinnitades neile ensüüme, radioisotoope ja fluorestseeruvaid värvaineid. Antikehade meetodid kasutavad ära antigeeniga spetsiifilise seondumise võimet.

• ELISA meetod

ELISA (ensüümidega seotud immunosorbentanalüüs) on diagnostikas ja teadusuuringutes üks sagedamini kasutatavaid meetodeid. ELISA meetodis kasutatakse ensüümiga seotud monoklonaalseid antikehi. Seda saab kasutada erinevate antigeenide kvantifitseerimiseks bioloogilises materjalis. ELISA meetodi eeliseks on selle lihtsus ja kõrge tundlikkus. ELISA meetod viiakse läbi spetsiaalsete plastplaatide abil, mille süvendid on täidetud näiteks Borrelia antigeenide ja spetsiifiliste monoklonaalsete antikehadega, mis on mõeldud antikehade tuvastamiseks patsiendi proovis.

• RIA meetod

Radioimmunotesti (RIA) meetod seisneb antigeenide tuvastamises radioaktiivsete isotoopidega, näiteks 14C süsinikuga, märgistatud antikehade abil. Radioaktiivsete ainetega töö ohutuse tõttu kasutatakse siiski sagedamini ELISA meetodit.

• Westernbloti meetod

Westernbloti meetod seisneb testitud antigeeni eraldamises elektriväljas ja seejärel spetsiaalsesse membraani viimises. Seejärel kantakse antigeeni membraanile värvaine või ensüümiga märgistatud spetsiifilised antikehad. Westernbloti meetod võimaldab antigeenide avastamist väga spetsiifiliselt, seetõttu kasutatakse seda testides, mis kinnitavad ebaselgeid tulemusi, näiteks puukborrelioosi seroloogilises diagnoosimisel.

• Voolutsütomeetria

Meetod seisneb spetsiifiliste markerite tuvastamises rakkude pinnal (immunofenotüpiseerimine). Tsütomeetrias kasutatakse rakul konkreetse pinnamarkeri jaoks spetsiifilisi fluorestsentsmärgistatud monoklonaalseid antikehi. Seejärel tuvastatakse märgistatud rakud detektoriga. Voolutsütomeetriat kasutatakse näiteks CD57 testis.

• Immunohistokeemia

Tänu immunohistokeemilistele meetoditele on märgistatud antikehade abil võimalik tuvastada antigeene koefragmentides, mida seejärel vaadeldakse mikroskoobi all.

• Valgu mikrokristall

Valgu mikrokiud on kaasaegne meetod, mille põhimõte sarnaneb ELISA meetodiga. Tänu miniatuurimisele ja võimalusele ühekordselt tuvastada kuni mitusada erinevat valku on see leidnud rakendust teadusuuringutes ja allergoloogias.

Immunoglobuliinid (antikehad) - kasutamine ravis

Monoklonaalseid antikehi saab kasutada ka teatud haiguste ravis. Esimest korda kasutati neid lümfoomi ravis 1981. aastal. Monoklonaalseid antikehi kasutatakse:

• vähirakkude, nt Ofatumumabi (IgG CD20 markeriga) hävitamine
• immuunsüsteemi valitud rakkude inhibeerimine siirdamisel, nt Muronomab (IgG CD3 markeriga)
• immuunreaktsioonide pärssimine autoimmuunhaiguste korral, nt adalimumab (IgG kasvajanekroosifaktori alfa vastu)

Bibliograafia:

1. Pietrucha B. Kliinilise immunoloogia valitud probleemid - antikehade puudulikkus ja rakupuudused (I osa) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Paul W.E. Fundamentaalne immunoloogia, Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6. väljaanne.
3. Kliinilise biokeemia elementidega laboridiagnostika, õpik meditsiinitudengitele, toimetanud Dembińska-Kieć A. ja Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3. väljaanne.
4. Sisehaigused, toimetanud Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

Autori kohta

Karolina Karabin, MD, PhD, molekulaarbioloog, laboridiagnost, Cambridge Diagnostics Polska Mikrobioloogia erialale spetsialiseerunud bioloog ja laboridiagnost, kellel on üle 10-aastane laboritöö kogemus. Molekulaarmeditsiini kooli lõpetanud ja Poola inimgeneetika seltsi liige, Varssavi Meditsiiniülikooli hematoloogia, onkoloogia ja sisehaiguste osakonna molekulaardiagnostika laboratooriumi uurimistoetuste juht. Ta kaitses Varssavi Meditsiiniülikooli 1. arstiteaduskonnas arstiteaduse doktori nimetust meditsiinibioloogia alal. Paljude teadus- ja populaarteaduste autor on laboridiagnostika, molekulaarbioloogia ja toitumise valdkonnas. Igapäevaselt juhib ta laboridiagnostika valdkonna spetsialistina Cambridge Diagnostics Polska sisulist osakonda ja teeb koostööd CD-dieedikliiniku dietoloogide meeskonnaga. Ta jagab oma praktilisi teadmisi haiguste diagnostika ja dieetravi kohta spetsialistidele konverentsidel, koolitustel ning ajakirjades ja veebisaitidel. Teda huvitab eriti tänapäevase elustiili mõju keha molekulaarsetele protsessidele.