11 ANTIGENI I PROTUTIJELA Medicinska kola u Rijeci

11. ANTIGENI I PROTUTIJELA Medicinska škola u Rijeci III-5, zdravstveno-laboratorijski tehničari MIKROBIOLOGIJA I PARAZITOLOGIJA

ANTIGENI - imaju dvojake osobine: a) bivaju prepoznati od receptora na T - i B-limfocitima i sposobni su izazvati, tj. inducirati imunosni odgovor; to je osobina imunogenosti b) sposobni su reagirati sa specifičnim produktima imunosnog odgovora (antitijela, citokini, natural killer cells ili citototoksiĉni T-limfociti)

HAPTENI - jednostavni kemijski spojevi koji ne induciraju imunosni odgovor (nisu imunogeni), ali se prepoznaju u organizmu - imunosni odgovor se može postići vezivanjem haptena za spojeve koji su najčešće proteini i nazivaju se nosači, a sami su po sebi imunogeni - imunizacija hapten-nosač konjugatom dovodi do proizvodnje antitijela i za protein nosač i za sam hapten

IMUNOGENOST ANTIGENA ovisi o: 1) stranosti antigena za organizam; što je različitiji u odnosu na stanicu organizma, imunogenost više raste 2) kemijskoj složenosti; što je složeniji to je i imunogeniji 3) veličini molekula; što je veći, imunogenost više raste 4) genetskoj konstituciji 5) načinu unošenja antigena

EPITOPI I PARATOPI - epitopi, antigenske determinante – dijelovi antigena koje prepoznaju receptori na T i B limfocitima - paratopi, vezna ili aktivna mjesta – dijelovi antitijela koji reagiraju s epitopima - veza epitopa i paratopa ostvaruje se po principu strukturne komplementarnosti tj. slikovitije po principu „ključ i brava”, a vezuju se nekovalentnim vezama (ionske ili Coulonove, vodikove, hidrofobne, Van der Waalsove)

STRUKTURA ANTITIJELA - antitijela (At) su imunoglobulini koji su po kemijskom sastavu glikoproteini i pripadaju jednoj superfamiliji koja ima svojstva prepoznavanja i specifičnog vezivanja za antigene - prisutni su u membrani stanica kao sastavni dio receptora na T i B limfocitima za prepoznavanje antigena (Ag), a također mogu biti i lučeni od efektorskih B stanica ili plazmocita - po kemijskoj strukturi sastoje se od 2 identična teška i 2 identična laka lanca - po tim lancima se razvrstavaju u 5 klasa: Ig. M, Ig. G, Ig. A, Ig. E i Ig. D

SPECIFIČNOSTI POJEDINIH KLASA Ig. M – mogu biti membranski u sklopu receptora za antigen na B limfocitima, a mogu biti i sekretorni; javljaju se primarnom imunosnom odgovoru tj. antitijela su alarmnih situacija Ig. G – razlikuju se po strukturi teških lanaca i disulfidnim vezama između istih Ig. A – mogu biti u serumu, a također i na sluznicama, gdje je podklasa Ig. As koja je sekretirana iz efektorskih B limfocita, a posjeduje sekretornu komponentu i ona ih štiti od djelovanja proteolitičkih enzima Ig. E – bazofili i mastociti imaju visok afinitet receptora za Fc fragment, pa tako mogu izazvati preosjetljivost 1. tipa (alergije) Ig. D – ne zna se fiziološka funkcija, a nalaze se u membranama B limfocita u sastavu receptora za antigene

BIOLOŠKE FUNKCIJE ANTITIJELA - antitijela mogu biti: a) membranski Ig; na površini B limfocita, tu spadaju sve klase, s tim što se kod „naivnih” B limfocita (koji još nisu stupili u imunosne reakcije) nalaze samo Ig. M i Ig. D b) sekretorni Ig; u njih spadaju Ig. A klase koje dobivaju sekretornu komponentu u stanicama epitela mukoze - Ig imaju dva funkcionalna fragmenta, Fab i Fc: a) Fab služi za prepoznavanje, tj. neutralizaciju antigena i to na 3 načina: blokira virus, blokira receptor i blokira toksin b) Fc ima ulogu u biološkim funkcijama

ULOGA Fc U BIOLOŠKIM FUNKCIJAMA 1) aktivacija komplementa klasičnim putem, i to samo Ig. M i Ig. G nakon reakcije sa Ag 2) opsonizacija; olakšava fagocitozu preko Fc receptora (Fc. R) antitijela koja su odreagirala s Ag, a to su uglavnom Ig. G 3) antitijelo-zavisna stanična citotoksičnost (ADCC – antibody dependant cell mediated cytotoxicity) posredovana isključivo s Ig. G, i to preko Fc. R na NK stanicama, ali i preko Ig. E na Fc. R eozinofila protiv parazita (gliste i crvi) 4) prvi tip preosjetljivosti (immediate hypersensitivity), posredovan s Ig. E, vezanjem za mastocite i bazofile preko Fc. R visokog afiniteta, pri čemu se te stanice aktiviraju i luče vazoaktivne tvari koje su posrednici alergija (histamin, citokini, . . . )

ULOGA Fc U BIOLOŠKIM FUNKCIJAMA 5) transport kroz mukozu, posredovan preko Ig. A ili Ig. M tj. multimeričnim antitijelima; Ig. A ulaze na bazalnoj strani epitelnih stanica mukoze preko poli-Ig receptora, a zatim dobivaju sekretornu komponentu koja je dio ekstrastaničog dijela tog receptora, a štiti Ig. As od proteolitičkog razlaganja enzimima mukoze 6) transport kroz placentu, posredovan isključivo s Ig. G 7) inhibicija stvaranja antitijela, negativnom povratnom spregom, i to preko Fc. R za Ig. G preko kojeg se prenosi inhibicijski signal

AGLUTINACIJA - aglutinacija ili imunoaglutinacija je Ag-At reakcija, gdje Ag predstavlja česticu (corpuscul) i u toku koje dolazi do nagomilavanja Ag - reakcija se odvija u dvije faze: 1) specifična faza – prepoznavanje Ag od strane At, ova faza nije vidljiva in vitro 2) nespecifična faza – zavisi od uvjeta sredine u kojoj se odigrava reakcija imunoaglutinacije: p. H, temperature i svojstva Ag tj. da li je korpuskul, kada je riječ o imunoaglutinaciji, ili je solubilan u otopini, kada je riječ o imunoprecipitaciji (taloženju)

PRAKTIČNA PRIMJENA AGLUTINACIJE - reakcija imunoaglutinacije služi u praktičnoj primjeni za dokazivanje ili Ag ili At (npr. određivanje vrsta bakterija ili identifikacija At na bakterije) - imunoaglutinacija može biti: 1) direktna – kada su epitopi (Ag determinante) sastavni dijelovi površine Ag, gde je primer BAB (brza aglutinacija brucela), test koji služi za određivanje At na bakterije, u ovom slučaju Brucellae 2) Indirektna ili pasivna – kada se na neku česticu koja nema epitopa (npr. latex) vežu solubilni Ag koji tada dobivaju svojstva čestice (tada ispunjavaju uvjet za imunoaglutinaciju), gdje kao primjer možemo uzeti slučaj kada su At tj. Imunoglobulini Ag, što znači da se za njih vežu anti-Ig antitijela; to se, npr, radi kod reumatoidnog artritisa kada se stvaraju At na Ig. G, tj. Anti-Ig. G antitijela (ovakav postupak se naziva i obrnuta pasivna aglutinacija)

PITANJA 1) Koje su sve osobine antigena? 2) Što su to hapteni i što možeš reći o njima? 3) O čemu ovisi imunogenost antigena? 4) Što su to epitopi, a što paratopi? 5) Što možeš reći o strukturi antitijela? 6) Koje su osobitosti pojedinih klasa antitijela? 7) Koje su to biološke funkcije antitijela? 8) Koje su sve uloge Fc fragmenta u biološkim funkcijama? 9) Što je to aglutinacija i u kojim se fazama odvija? 10) Kakve vrste aglutinacije poznaješ i koja je njihova funkcija?