Kategorie

Zajímavé Články

1 Rakovina
Injekce oxytocinu: návod k použití
2 Hypofýza
Míra progesteronu u žen podle fází cyklu a gestačního věku
3 Hypofýza
Příčiny, příznaky a metody léčby zvýšeného androstendionu u žen
4 Testy
Jaká by měla být míra progesteronu u žen?
5 Jód
Dieta bez jódu - denní nabídka, seznam povolených a nežádoucích potravin, pravidla výživy
Image
Hlavní // Rakovina

Epidemiolog řekl, jak funguje test na protilátky proti CoViD-19


V článcích věnovaných T-lymfocytům bylo podrobně popsáno, jak přesně fungují, za jakých podmínek jsou aktivovány a co se děje v důsledku jejich činnosti. Je čas si promluvit o tom, jak jiný typ lymfocytů - B buňky - chrání naše zdraví. Jsou odpovědní za humorální imunitu, uvolňují speciální rozpustné nebo méně často protilátky navázané na jejich membránu. Co jsou protilátky a jaký je jejich účel?

Co jsou protilátky:

Tyto látky se také nazývají imunoglobuliny. Jsou to bílkovinově-sacharidové sloučeniny, které se vyrábějí proti konkrétním „nepřátelům“ a slouží jako univerzální „protijed“ proti chorobám.

Jakmile agresor vstoupí do těla a imunitní systém ho rozpozná, B buňky o něm obdrží informace téměř okamžitě. Dochází k nárůstu lymfocytů v krvi, B buňky se přeměňují na takzvané plazmatické buňky a ty zase začínají spásným procesem produkce protilátek. Vyvinuté imunoglobuliny jsou navrženy tak, aby přesně eliminovaly objekt, který je aktuálně hrozbou.


Protilátky napadají virus (diagram)

Například osoba byla nakažena nějakým druhem bakterií: určitým rodem, druhem, kmenem, sérotypem (jsou to ještě menší taxonomické jednotky než druh). Protilátky budou vyvíjeny proti určitému mikrobu, který jej nejúčinněji odstraní z těla.

Později, po odstranění cizích předmětů z těla, si imunitní systém pamatuje, že se setkal s určitým agresorem. A pokud jednoho dne znovu vstoupí do těla, imunita bude připravena se setkat: hladina lymfocytů v krvi rychle vzroste a budou rychle reagovat na hrozbu.

Selektivita protilátek je plus i minus. Pozitivní aspekty jsme zvážili výše. A co je mínus?

Přemýšleli jste někdy, proč někteří lidé dostávají ARVI několikrát každou zimu? Existuje mnoho důvodů a jedním z nich je, že existuje mnoho druhů stejného typu viru chřipky (nebo jiných původců respiračních infekcí). Není tedy vytvořena celoživotní imunita vůči těmto chorobám. Pokaždé, když se tělo poprvé setká s jinou modifikací patogenu, což vyvolá stejnou standardní reakci: detekce „nepřítele“ - zvýšení počtu lymfocytů - boj proti viru...

Jak fungují protilátky:

Jakmile se protilátky uvolní do krevního oběhu, najdou antigeny. Antigeny jsou ty částice bakterií, virů a jiných agresorů, které způsobují, že patogeny jsou pro tělo cizí, a to je reakce, při které se tvoří protilátky. Protilátky se vážou na antigeny. To samo o sobě nezpůsobuje smrt agresora, ale stále k tomu přispívá. Faktem je, že imunoglobuliny posilují efektorové mechanismy, tj. „Upozorňují“ na škodlivý předmět z jiných částí imunitního systému. Výsledkem je zničení objektu.

Typy protilátek:

Když během imunitní odpovědi dojde ke zvýšení počtu lymfocytů v krvi a tvorbě protilátek, plazmatické buňky vylučují imunoglobuliny patřící do různých tříd.
Celkem existuje 5 tříd protilátek:

Imunoglobuliny G jsou hlavní třídou protilátek, hrají obrovskou roli při ochraně dospělého těla a formování obrany nenarozeného dítěte. Tyto molekuly jsou velmi malé a mohou procházet placentární bariérou. Spolu s imunoglobuliny G získává plod imunitu od matky proti mnoha chorobám. Je to díky nim, že v prvních šesti měsících života není dítě ohroženo planými neštovicemi, spalničkami, zarděnkami a mnoha dalšími nemocemi, proti nimž matka byla nebo byla očkována..

Imunoglobuliny M jsou naopak největší protilátky velikosti. Jsou obvykle první, kteří se formují, když je tělo vystaveno neznámé hrozbě..

Imunoglobuliny A se primárně podílejí na ochraně proti agresorům vstupujícím do těla zvenčí. Tyto protilátky jsou produkovány ve velkém množství sliznicemi gastrointestinálního traktu, dýchacího systému a močových cest. Nacházejí se ve slinách, mlezivu, mléku, slzách a všech ostatních tajemstvích..

Imunoglobuliny D tvoří malé procento jiných protilátek. Jejich význam dosud není jasný..

Imunoglobulin E je třída protilátek, které se uvolňují během alergií. Vysoká hladina imunoglobulinů E je spojena se zvýšením počtu buněk, jako jsou eosinofily, žírné buňky, bazofily.

Pokud v krvi dojde ke zvýšení počtu lymfocytů a / nebo jiných imunokompetentních buněk, znamená to s největší pravděpodobností ohrožení zdraví. Abychom pochopili, jak závažná je tato hrozba, je vhodné navštívit lékaře a v případě potřeby podstoupit vyšetření. Pokud je zjištěno onemocnění, lékař předepíše léčbu. Pokud budete pečlivě dodržovat doporučený režim, můžete si pomoci se zotavit dříve. Transfer Factor je navíc užitečný pro pacienty s jakýmkoli onemocněním. Tento přírodní lék normalizuje, vyvažuje imunitní systém a přispívá k přirozenému hojení těla..

Věda! Jak se virus nakazí a jak imunitní systém reaguje?

Viry jsou velmi zajímavá stvoření. Nemají buňky, z hlediska vědy nejsou považováni za živé... a věda stále nemůže s jistotou říci, co to je.
Všechno o virech je velmi obtížné! Proto vidíme takový rozruch!
Abyste tomu porozuměli na minimum, musíte znát alespoň následující pojmy:
1) deoxyribonukleová kyselina;
2) ribonukleová kyselina;
3) kapsid;
4) receptory a koreceptory;
5) membrána;
6) spojení key-lock;
7) integráza;
8) proteáza;
9) reverzní transkriptáza;
10) doména;
11) transkripce;
12) posel;
13) cytoplazma;
14) replikace;

Viry se množí v buňce. Ale každý virus se specializuje na určité buňky.!
Takže HIV infikuje T-lymfocyty, Chřipka ovlivňuje epitel hrtanu a plic, koronavirus infikuje epitel horních cest dýchacích, plic a gastrointestinálního traktu, Herpes ovlivňuje nervy a způsobuje neuroinfekce, hepatitida ovlivňuje jaterní buňky atd..
Jak virus vstupuje do buňky:


Ty. 1 virus vstupující do buňky těla ji přemění na továrnu na výrobu nových virů.

Jak imunitní systém reaguje? Pokud je virů málo, obvykle mají infikované buňky čas na zničení lymfocytů a buněk zabijáků..
Pokud je ale dávka virů velká nebo je imunitní systém oslaben stresem vypouštěním depozitu během krize na trzích, pak je tato virová továrna úspěšně spuštěna!

Ale není to tak špatné! Tělo má alarm! Pokud virus vstoupí do buňky, začne buňka kolem sebe indukovat a uvolňovat speciální interferonové proteiny. Tyto proteiny dávají signál sousedním buňkám a buňky blokují jejich membrány a brání virům v proniknutí dovnitř. Také vysílá signál imunitním buňkám, že zde něco není v pořádku, a musíme začít pracovat..
Pokud jde o interferony, zde je vše velmi komplikované:

Navíc speciální imunoglobulinové proteiny (běžně označované jako protilátky), které blokují proteiny viru a mění je na bezmocné cíle pro makrofágy, začínají být produkovány speciálními buňkami imunitního systému, B-lymfocyty..

Imunoglobuliny třídy A, M, G (IgA, IgM, IgG) nebo protilátky - proteiny, které jsou produkovány imunitním systémem těla v reakci na zavlečení bakterií, virů, hub a jiných cizích látek (antigeny).

Protilátky jsou specifické a jsou produkovány pro každý specifický antigen. Alergická reakce je také doprovázena tvorbou imunoglobulinů. U autoimunitních onemocnění se protilátky vytvářejí proti vlastním tkáním.

Existuje pět tříd protilátek, z nichž IgA, IgG a IgM mají největší diagnostickou hodnotu.

IgA protilátky jsou syntetizovány v dýchacích cestách, gastrointestinálním traktu, pochvě a dalších orgánech. Tyto protilátky chrání tělo před invazí cizích látek zvenčí. Imunoglobuliny třídy A tvoří 10–15% všech protilátek. U malého počtu lidí se nevyvíjejí protilátky IgA - selektivní nedostatek imunoglobulinu A..

IgM protilátky se nacházejí v krvi a lymfatické tekutině. Když antigen vstoupí, jsou to především imunoglobuliny M, které se produkují. IgM protilátky jsou 5-10%.

IgG protilátky se nacházejí ve všech tělesných tekutinách. Jsou to nejmenší, ale nejhojnější protilátky (asi 75-80% všech imunoglobulinů v těle). Pouze protilátky IgG mohou procházet placentou těhotné ženy, a proto chrání plod - přibližně do 6 měsíců věku.

Nízké hladiny imunoglobulinů mohou naznačovat nedostatek imunitního systému. Zvýšené množství imunoglobulinů lze produkovat u mnohočetného myelomu (IgG, IgA), makroglobulinemie (IgM), primární systémové amyloidózy a dalších stavů.
Jak protilátky fungují:

Obvykle to vypadá takto:

Po vyvinutí dostatečného množství protilátek IgG máte dlouhodobou imunitu proti viru!
Tělu obvykle trvá 10-14 dní! Pokud nezemřete během prvních 5-8 dnů, máte velkou šanci na uzdravení.!
(výjimka - lidé s AIDS, narkomani, alkoholici, hladoví lidé i lidé žijící v nepříznivých podmínkách prostředí)

Nyní doufám, že každý chápe, proč máme tolik lidí, kteří se uzdravili z koronaviru, a proč jsou všichni v karanténě přesně na 2 týdny.?

Testy protilátek COVID-19: co to je, jak přesné jsou a kdy je může udělat každý

V zemi určitě existují Bělorusové, kteří čekají na příležitost provést placené testy na protilátky proti koronaviru. S vědomím, že již máte protilátky, se můžete stát dárcem plazmy, který lze poté použít k léčbě pacientů s COVID-19. Jaké jsou tyto testy obecně, jak přesné a kdy se mohou objevit na placeném základě?

Foto: Vadim Zamirovský, TUT.BY

Jak fungují testy protilátek?

Stanovení protilátek proti infekcím není v laboratorní diagnostice novou metodou. Mnoho lidí je testováno, aby zjistili, zda existují protilátky proti hepatitidě, chlamydiím atd. Navzdory skutečnosti, že koronavirus je nová infekce, protilátky proti němu jsou již stanovovány v mnoha zemích světa. Tato služba ještě není k dispozici všem, ale ze zdravotních důvodů se takové testy již provádějí.

Sergey Vasyukovich, ředitel laboratoře SYNLAB, lékař laboratorní diagnostiky, vysvětluje, že protilátky mají tři různé třídy - jedná se o imunoglobuliny M, A a G. Během různých období onemocnění se vyrábějí jejich vlastní imunoglobuliny. Například v akutní fázi COVID-19 bude mít člověk imunoglobuliny M a A, jsou produkovány současně a přibližně třetí nebo pátý den onemocnění. V pozdějším období - obvykle stanoveném dva až tři týdny po nástupu onemocnění - se v krvi člověka objeví imunoglobuliny G. Důvodem je, zda jsou v krvi imunoglobuliny G nebo ne, lze říci, zda jsme měli COVID-19 nebo ne.

Testy na protilátky lze provést také, když je člověk nemocný. To je nezbytné, aby kromě přímé detekce viru pomocí PCR (polymerázová řetězová reakce) bylo možné získat informace o tvorbě imunitní odpovědi ve formě detekce protilátek. Řekněme například, že máte výtěr z koronaviru. Ale ani jeden nátěr v žádné zemi na světě nemá stoprocentní citlivost, to znamená, že z jednoho takového nátěru nelze zjistit, zda jste infikováni koronavirovou infekcí nebo ne. Proto se nejčastěji provádí několik úderů. Totéž platí pro stanovení protilátek, v různých obdobích průběhu onemocnění lze detekovat různé protilátky a může se měnit množství těchto protilátek.

Jaká je přesnost testů na protilátky a záleží na samotném testu?

Testy protilátek se liší. Nejjednodušší je imunochromatografický test. Jedná se o rychlé testy, které fungují na stejném principu jako například těhotenské testy. S pomocí lidské krve barevné pruhy na testu určují, jaké imunoglobuliny jsou nyní a zda vůbec existují.

Složitějším testem je enzymová imunotest. Předpokládá, že člověku bude odebrána krev ze žíly, poté k ní bude přidán barevný substrát v laboratoři, speciální přístroj vše načte a přepočítá barvu na množství imunoglobulinů v krvi. Podle Sergeje Vasyukovicha je tato metoda složitější a citlivější a k jejímu použití potřebujete určité vybavení a činidla.

Existuje ještě pokročilejší možnost. V tomto případě se používá automatizované zařízení a můžete provést 1–2 000 testů denně. To znamená, že nejsou vyráběny ručně, ale pomocí stroje. Ale v tomto případě budou činidla dražší a samotný test.

- V imunochromatografických testech existuje velmi vysoká pravděpodobnost získání falešně pozitivního nebo falešně negativního výsledku. Čím složitější je metoda testování, tím je pravděpodobnější se jim vyhnout. Současně s komplexnější analýzou lze říci nejen to, jaké imunoglobuliny jsou v krvi, ale také kolik z nich, - říká Sergej Vasyukovich.

Jaké testy na protilátky existují v Bělorusku a kdo je může absolvovat?

V Bělorusku zatím neexistují žádné testy na protilátky pro všechny, ale dnes se provádějí ze zdravotních důvodů ve všech regionech země, to znamená, že lékař může doporučit provedení testu s přihlédnutím k pacientovým příznakům..

Již více než tři týdny se říká, že takové testy může projít každý, kdo chce. Dne 17. dubna to bylo projednáno na briefingu Ministerstva zdravotnictví. V té době Bělorusko obdrželo z Číny dávku 5 000 zkušebních expresních testů na izolaci protilátek. Tyto testy byly zaměřeny na přijímací úřady zdravotnických zařízení k oddělení toků pacientů. To znamená, že testovali lidi s příznaky a podle indikací, a ne všichni..

Minulý týden dorazilo z Číny 100 000 rychlých testů na protilátky proti COVID-19. Byly zakoupeny z prostředků charitativního účtu Ministerstva zdravotnictví, kde dary poskytovaly pečující společnosti, organizace a lidé. Testy jsou také distribuovány napříč zdravotnickými zařízeními a budou použity lékaři k diagnostice pacientů v nemocnicích. To znamená, že budou provedeny ze zdravotních důvodů..

Ministerstvo zdravotnictví v oficiálním kanálu Telegram uvedlo, že příští týden se očekávají další dodávky testů na protilátky, poté bude všem poskytnuta příležitost k testování. Podrobnější informace o tom, jak to lze organizovat a ve kterých zdravotnických zařízeních zatím nejsou k dispozici.

Ministr zdravotnictví Vladimir Karanik dříve uvedl, že existuje plán provádět centralizované studie v určitých oblastech země, aby se stanovila imunitní vrstva vůči COVID-19 pomocí testů na protilátky.

- Pokusíme se to udělat co nejrychleji. V řadě okresů provedeme centralizované studie všech pacientů, kteří byli v posledních dvou měsících na pracovní neschopnosti z důvodu respiračních infekcí, - uvedl Vladimir Karanik. - Nelze vyloučit pravděpodobnost druhé vlny chorobnosti v období podzim-zima. Proto provedeme výzkum k určení imunitní vrstvy mezi naší populací. V některých oblastech bude centralizovaná, někde bude příležitost projít všemi.

V rozhovoru s ATN vedoucí ministerstva zdravotnictví rovněž poznamenal, že s přihlédnutím k mzdovým nákladům na organizaci testování by náklady na test měly být přibližně 4,2 USD..

Zajímavé je, že na konci minulého týdne regionální nemocnice v Maryině Gorce na svých webových stránkách oznámila, že za testy na protilátky lze platit. Vydání MLYN.BY uvádí, že nemocnice zakoupila testy za mimorozpočtové prostředky, jsou rakouské produkce. Pacient by měl obdržet výsledek do 15 minut. Předpokládalo se, že test pro zdravotníky bude stát 36 rublů, pro ostatní - 40 rublů.

Poté, co se zpráva rozšířila v médiích, se na webových stránkách nemocnice objevilo oznámení, že testy ještě nebudou provedeny. To se vysvětluje zpožděním při získávání povolení. Jakmile bude problém vyřešen, bude ohlášen.

Redakce TUT.BY si dnes je vědoma pouze jednoho místa v zemi, kde se platí testy na protilátky proti koronaviru - to je centrální okresní nemocnice Stolbtsy. Nemocnice uvádí, že test stojí za odebrání krve z žíly 41 rublů 42 kopejek a další 1 rubl 39 kopecků. Rakouský test.

Je snadné vytvořit si vlastní testy na protilátky a každý je potřebuje?

Každá země má své vlastní přístupy k testování koronaviru a protilátek proti němu. To také závisí na zdrojích systému zdravotní péče: kolik laboratoří máme, testy vlastních výrobních nebo importních schopností, kdo a jak určuje indikace pro jmenování testů.

Lze předpokládat, že dosud nemáme rozsáhlé testování na protilátky všech příchozích ze tří důvodů. Zaprvé, nemáme vlastní produkci testů na protilátky a vytváření takových testů, jak vysvětlují odborníci, je velmi obtížné, dokonce obtížnější než vytvoření testu na přítomnost koronaviru.

- Chcete-li vytvořit test na přítomnost protilátek, musíte izolovat antigen koronaviru a získat jej v dostatečném množství pro produkci, musí být nanesen na substrát ve formě testovacího proužku nebo destičky a tam fixován. Poté otestujte získané činidlo, podrobte se klinickým zkouškám, získejte potvrzení o jeho kvalitě a spolehlivosti výsledků. Je to velmi obtížné, - vysvětluje Sergej Vasyukovich.

Pokud sami neprovádíme takové testy na protilátky, je třeba je někde koupit. A pro dovoz a použití zdravotnických produktů musíte projít registračním postupem. To je druhý důvod.

Třetím důvodem je rozdíl v testovacích přístupech v různých zemích..

- Karanténa byla zavedena na Západě a nyní jsou znepokojeni potřebou otevřít ekonomiku. A abyste pochopili, zda je možné otevřít stejné továrny nebo ne, musíte zjistit, kolik lidí bylo nemocných, kolik skrytých nositelů viru. Proto tam provádějí hromadné projekce a provádějí velké množství testů. Ve stejném Švédsku není vzhledem k tomu, že nezavedli karanténu, taková potřeba testování (k 12. květnu se ve Švédsku provádí 14,7 tisíc testů na 1 milion obyvatel, pro srovnání v Německu - 32,8 tisíc na 1 milion obyvatel, v Bělorusku - 30 tisíc na 1 milion obyvatel - poznámka TUT.BY). Je nutné pochopit, za jakým účelem provádět hromadné testování protilátek. Nyní je hromadné testování protilátek reakcí na odvolání lidí a vyplňuje psychologickou mezeru, když člověk chce sám vědět, zda byl nemocný nebo ne. Ale většina lidí dnes nemá imunitu vůči koronaviru a ti, kteří musí být testováni ze zdravotních důvodů, jsou již testováni..

Proč v soukromých laboratořích stále neexistují testy na protilátky proti koronaviru?

Abyste měli možnost podrobit se testům na protilátky za poplatek v soukromé laboratoři, je nutné tyto testovací systémy zaregistrovat. Dnes podle zástupců soukromých laboratoří neexistují žádné takové registrované systémy. Soukromé laboratoře tedy nesmějí nakupovat neregistrované testovací systémy a poskytovat služby za úplatu. Distributoři musí pro velkoobchodní prodej získat osvědčení o registraci, někteří se o to již pokoušejí, ale je obtížné říci, kdy lze získat povolení, neexistuje žádný zrychlený postup, jak vysvětluje jeden z distributorů..

- Jsme ve fázi registrace vysoce citlivých testů na protilátky, které budou stanoveny metodou automatické imunochemiluminiscenční analýzy. Nejedná se o rychlé testy. Ano, plánujeme, že výsledky budou hotové za 25 minut, ale takové testy mohou provádět pouze ty laboratoře, kde je naše zařízení nainstalováno. Doposud jsme neobdrželi osvědčení o registraci, - říká Olga Telpuk, zástupkyně ředitele jedné z distribučních společností..

Protilátky. Struktura a funkce imunoglobulinů. Dynamika produkce protilátek

Teorie v imunologii. Protilátky, jejich funkce, typy. Struktura a funkce imunoglobulinů. Dynamika produkce protilátek. Použití monoklonálních protilátek.

Při vytváření této stránky byla použita přednáška na příslušné téma, kterou sestavila katedra lidského reprodukčního zdraví IDPO s kurzem imunologie

Protilátky - proteiny (glykoproteiny) krevního séra, vytvořené v reakci na zavedení antigenu a schopné specificky interagovat s antigeny, které způsobily jejich tvorbu.

Protilátky fungují v těle

  1. Interakce s komplementárními strukturami antigenu za účelem jeho neutralizace a následná eliminace.
  2. Zajištění spolupráce imunokompetentních buněk.
  3. Podílet se na různých ochranných reakcích těla (aktivace komplementu, fagocytóza - opsonizační účinek, alergie, imunologická paměť a tolerance).
  4. Antitoxický účinek.
  5. Cytotoxický účinek.
  6. Imunoregulační vlastnosti.
  7. Tvorba cirkulujícího imunitního komplexu (CIC).

Struktura molekuly imunoglobulinu

  • Valence je počet aktivních (antigen vázajících) míst protilátek. Kompletní protilátky jsou nejméně 2-valentní. Neúplné - obsahují jedno centrum vázající antigen.
  • Afinita - afinita antigenního determinantu k aktivnímu centru protilátky, závisí na stupni komplementarity struktury centra vázajícího antigen a antigenního determinantu.
  • Avidita - rychlost a síla vazby protilátky na odpovídající antigen.
  • Ig diverzita určuje antigenní specificitu.

3 typy antigenních determinantů:

  1. Izotypové determinanty (izotypy) jsou struktury charakteristické pro jedince stejného druhu. Heterogenita izotypu je spojena se strukturálními rozdíly v konstantních oblastech lehkých a těžkých řetězců. Tyto rozdíly určují rozdělení Ig do tříd, podtříd. H-řetězce jsou rozděleny do 5 tříd: μ-mu, γ-gama, α-alfa, δ-delta, ε-epsilon; L-řetězce jsou rozděleny do 2 typů: κcappa, λ-lambda.
  2. Alotypové determinanty (alotypy) - struktury charakteristické pro některé jedince v rámci druhu.
  3. Idiotypické determinanty (idiotypy) jsou struktury, které jsou charakteristické pouze pro určité Ig jednoho jedince. Určete specificitu interakce daného imunoglobulinu se specifickým antigenem.

Třídy imunoglobulinů, jejich vlastnosti a struktura

Protilátky se týkají y-globulinové frakce sérových proteinů. Podíl γ-globulinů tvoří 15-25% sérových proteinů a říká se jim imunoglobuliny.

Struktura a povaha protilátek

Protilátky jsou imunoglobuliny produkované v reakci na zavedení antigenu, schopné specificky se vázat na antigen a účastnit se mnoha imunologických reakcí.

Molekuly imunoglobulinu všech tříd jsou univerzální. Má dva polypeptidové řetězce: 2 - těžký, 2 - lehký, které jsou spojeny disulfidovými vazbami.

Imunoglobuliny mají výraznou specificitu a přistupují k antigenům jako klíč k zámku a tvoří dvě centra vázající antigen.

Imunoglobulin třídy G

Mezi všemi třídami imunoglobulinů kvantitativně dominuje Ig G. V savčím séru je to asi 75% z celkového množství těchto proteinů..

Biologická role Ig G je různorodá. Jedná se o antibakteriální ochranu prostřednictvím mechanismu lýzy mikrobiálních buněk závislou na komplementu a penetraci placentou se stejnou ochrannou funkcí pro vyvíjející se embryo a „posílení“ makrofágů (cytofilnost na makrofágy), v důsledku čehož se stávají cytotoxickými pro transplantace a nádory a účastí na zvýšeném počtu reaktivita alergického typu.

Imunoglobulin třídy A

Má dvě formy:

  • syrovátka (cirkuluje jako monomer);
  • sekreční (cirkuluje jako dimer a zajišťuje lokální imunitu sliznic dýchacích, pohlavních, močových cest, gastrointestinálního traktu).

Jedná se o dominantní imunoglobulin vylučovaný tělem (sliny, trávicí šťáva, sekrece nosní sliznice a mléčné žlázy). V krevním séru je jeho obsah zanedbatelný a je pouze 10–15% z celkového množství všech imunoglobulinů.

Funkčně působí Ig A jako první obranná linie na sliznicích a brání virům ve vstupu do těla. Ačkoli Ig A neváže komplement, a proto nemá baktericidní aktivitu, hraje důležitou roli při neutralizaci bakteriálních toxinů. Kromě toho je u savců, včetně lidí, sekreční Ig A dobře zastoupen v mlezivu, a tak poskytuje specifickou imunitu u novorozenců..

Imunoglobulin třídy M

Největší molekula z pěti tříd. Je to pentamer, valence je 10. Má deset center vázajících antigen. V procesu humorální imunitní odpovědi patří nejčasnější protilátky do třídy Ig M. Jsou první, kdo se objevují v ontologii a fylogenezi. Největší aktivita Ig M se projevuje v antibakteriální imunitě a u některých autoimunitních onemocnění.

Imunoglobulin třídy E.

Obsah IgE v séru je extrémně nízký, i když podíl těchto imunoglobulinů v alergických reakcích je dominantní.

Funkční aktivita Ig E se projevuje rozvojem alergických reakcí. Tento imunoglobulin je schopen interagovat s mastocyty a bazofily přes Fc oblast a odpovídající receptor na těchto buňkách. Poté, co se Ig E váže na antigen (alergen), obdrží mastocyty signál pro sekreci vazoaktivních aminů a dalších farmakologicky významných sloučenin, což ve skutečnosti vede k rozvoji alergických reakcí.

Imunoglobulin třídy D

Imunoglobulin D byl objeven jako neobvyklý myelomový protein. Poté byl nalezen ve velmi malém množství v krevním séru..

Tento imunoglobulin je spolu s monomerním Ig M exprimován na povrchu B buněk.

Otázka formy účasti Ig D na imunitních procesech zůstává otevřená. Obsaženo v krevním séru ve velmi malém množství. Je známo, že Ig D je produkován buňkami mandlí a adenoidů. Ig D neváže komplement, nepřekračuje placentární bariéru.

Dynamika tvorby protilátek v primární imunitní odpovědi

  • Latentní (3-5 dní) - latentní procesy vnímání antigenního podráždění, končící vstupem Ig M do krve.
  • Logaritmický (produktivní) (7-15 dní) - koncentrace protilátek v krevním séru prudce stoupá - titry Ig M a G dosahují maxima.
  • Stacionární (maximum a stabilizace) (15-30 dní) - je udržována maximální stabilní hladina Ig M a G v krvi.
  • Snižuje se (14 a více dní) - koncentrace protilátek v krvi postupně klesá.

Vlastnosti sekundární imunitní odpovědi:

  • Kratší doba latence (od několika hodin do 1–2 dnů).
  • Okamžitě syntetizováno Ig G.
  • Rychlejší vzestup koncentrace protilátek.
  • Velké hodnoty maximální koncentrace protilátek.
  • Vysoká míra tvorby protilátek.
  • Indukce s nižšími dávkami antigenů.

Hlavní typy protilátek působením na antigen:

  1. Antitoxikum - neutralizujte nebo vločkujte antigeny.
  2. Aglutinační - aglutinující antigeny.
  3. Srážení - tvoří komplex s rozpustnými antigeny pouze v roztocích nebo gelech;
  4. Lysing - způsobí destrukci cílových buněk.
  5. Opsonizing - interagujte s povrchovými strukturami mikrobiálních buněk a podporujte jejich absorpci fagocyty.
  6. Neutralizace - deaktivujte antigeny a zbavte je schopnosti projevovat patogenní účinky.

Druhy protilátek

  1. Isoprotilátky - protilátky proti izoantigenům. Například protilátky proti isoantigenům lidských erytrocytů (ABO).
  2. Normální (přirozené) protilátky jsou protilátky nacházející se v krevním séru bez předchozí expozice antigenu. Jejich tituly jsou nízké a otázka jejich původu nebyla zcela vyřešena..
  3. Autoprotilátky - protilátky proti molekulám látek, které tvoří vlastní buňky a tkáně těla.
  4. Heteroprotilátky - protilátky vytvořené v reakci na zavedení heteroantigenu.
  5. Monoklonální protilátky - protilátky stejné specificity syntetizované uměle získaným klonem plazmatických buněk.

Způsob získávání monoklonálních protilátek spočívá ve fúzi senzibilizovaných lymfocytů s buňkami myelomu za získání buněčných hybridů (hybridomů). Hybridomy mají schopnost syntetizovat protilátky a současně jsou to nádorové buňky schopné kontinuální proliferace.

Na rozdíl od polyklonálních heterogenních sér obsahujících širokou škálu protilátek, lišících se svou specificitou, afinitou a fyzikálně-chemickými vlastnostmi, obsahují přípravky monoklonálních protilátek produkt jediného klonu plazmatických buněk zaměřeného na přísně definovaný antigenní determinant a vždy se stejnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi a afinitou k antigenu.

Získání hybridomů zahrnuje následující fáze:

  1. Získání linie myelomu.
  2. Získání buněk sleziny z imunizovaného organismu (plazmatické buňky syntetizující Ig určité specificity).
  3. Vytvoření podmínek v kultuře tak, aby se mohly sloučit alespoň některé buňky jedné a druhé populace.
  4. Izolace konfluentních buněk a akumulace jejich klonů.
  5. Výběr klonu zájmu, jeho akumulace a použití. Akumulace klonu se provádí in vitro nebo podáváním zvířatům.

Použití monoklonálních protilátek:

  • identifikace subpopulací lidských lymfocytů,
  • vyčerpání buněčných populací,
  • izolace buněk,
  • stanovení funkcí molekul buněčného povrchu,
  • stanovení krevní skupiny,
  • diagnostika nádorů a lokalizace nádorů,
  • imunoradiometrická analýza,
  • analýza komplexních směsí antigenů,
  • analýza embryonálního vývoje,
  • analýza imunitní odpovědi,
  • umělé enzymy.

Za posledních 15 let bylo schváleno asi 30 terapeutických monoklonálních protilátek. Většina z nich jsou molekuly IgG1. Některé z důvodů úspěchu této třídy Ig jsou způsobeny skutečností, že mají dlouhý poločas v séru a také efektorové funkce jejich Fc oblastí..

Chimérické monoklonální protilátky - konstantní část myších protilátek je nahrazena odpovídající konstantní oblastí lidského imunoglobulinu a ve své struktuře mají více než 65% lidského imunoglobulinu. Humanizované monoklonální protilátky - až 95% tvoří lidský imunoglobulin. Kromě toho byly pro vytvoření plně lidských monoklonálních protilátek použity transgenní technologie (fágový displej)

Monoklonální protilátky

Všechny názvy monoklonálních protilátek končí na „–mab“ (pro monoklonální protilátky). Pokud je protilátka z myši, přidá se písmeno „o“ a konec těchto protilátek je „-omab“. Chimérické protilátky mají konec „-ximab“. Humanizované protilátky mají koncovku „-zumab“, plně lidskou - „-umab“.

Produkce monoklonálních protilátek je nejrychleji rostoucím segmentem farmaceutického průmyslu a představuje jednu třetinu všech biotechnologických produktů. V roce 2010 vstoupily do top 5 trháků mezi biotechnologickými léky dvě monoklonální protilátky - Rituxan / MabThera a Remicade. V roce 2015 ztratí všechny léky na trhu (roční obrat 60 miliard USD) patentovou ochranu a prodejní trh s takovými biotechnologickými léky se významně zvýší.

Trastuzumab (Trastuzumab, Herceptin)

Trastuzumab (Trastuzumab, Herceptin) je rekombinantní mAb, která se selektivně váže na HER2 receptor na povrchu nádorových buněk v mnoha pevných nádorech. Herceptin (Trastuzumab) byl vyvinut společností Genentech a zaveden do klinické praxe v roce 1998. Užívání přípravku Herceptin radikálně změnilo léčbu rakoviny prsu, v rukou onkologů se objevil nový účinný lék, který dokáže vyléčit nebo prodloužit život mnoha pacientek.

HER2 receptor je proteinová molekula umístěná na povrchu nádorových buněk. U asi 25% rakoviny prsu obsahují maligní buňky zvýšené množství těchto receptorů (HER2 - pozitivní karcinom prsu). U HER2-pozitivního karcinomu prsu je maligní růst neustále stimulován připojením látky vylučované samotným nádorem, známé jako epidermální růstový faktor, k receptoru HER2. Herceptin blokuje receptor HER2, který zabraňuje tomu, aby epidermální růstový faktor stimuloval proces maligního dělení buněk.

Rituximab (Rituxan, Mabthera)

Rituximab (Rituxan, MabThera) je chimérická myší / lidská monoklonální protilátka, která se specificky váže na antigen CD20 +. Tento antigen je lokalizován na povrchu pre-B lymfocytů a zralých B lymfocytů, ale chybí na hematopoetických kmenových buňkách, normálních plazmatických buňkách a zdravých buňkách jiných tkání. Tento antigen je exprimován ve více než 90% B-buněčných nehodgkinských lymfomů. Mechanismus účinku Rituxanu je spojen s vývojem buněčné a na komplementu závislé cytotoxicity závislé na protilátkách, která způsobuje smrt CD20-pozitivních buněk lymfomu. Dochází ke snížení hladiny cirkulujících CD20 + B-lymfocytů, jak lymfomových, tak normálních.

Rituximab je chimérická monoklonální protilátka mající variabilní myší a konstantní lidskou oblast, která se specificky váže na antigen CD20 na B lymfocytech a iniciuje imunologické reakce, které zprostředkovávají lýzu B buněk. V posledních letech byl tento lék registrován pro léčbu široké škály autoimunitních onemocnění s hyperfunkcí B-buněk..

Alemtuzumab (Campath, Campas, Campath)

Dalším vysoce účinným léčivem pro léčbu chronické lymfocytární leukémie (nejběžnější typ leukémie u dospělých) jsou protilátky proti antigenu CD52. Alemtuzumab (Campath, Campas, Campath) je humanizovaná MCA, která se váže na CD52. Antigen CD52 je exprimován na membráně většiny zralých normálních a nádorových T a B lymfocytů při velmi vysoké hustotě přibližně 500 000 molekul na buňku (ve srovnání s antigenem CD20, který má expresní hustotu přibližně 8 000 molekul na buňku). To vysvětluje extrémně vysokou aktivitu alemtuzumabu proti chronické lymfocytární leukémii a T-buněčným lymfomům. Alemtuzumab (Campath, Campas, Campath)

Je důležité si uvědomit, že tento antigen se nachází na povrchu nevýznamné části (méně než 5%) granulocytů a chybí na erytrocytech a krevních destičkách. Nepoškozuje krvetvorné kmenové buňky a progenitorové buňky. Jiný název pro drogu Lemtrada.

V posledních letech se Campas používá ke snížení reakce štěpu proti hostiteli při alogenní transplantaci hematopoetických kmenových buněk (předčištění štěpu).

Radioimunotoxiny založené na anti-CD20 protilátkách

Pro klinické použití u nehodgkinského lymfomu jsou schváleny dva léky na bázi antigenu MCA až CD20, značené radioaktivními izotopy..

Ibritumomab (ibritumomab, Zevalin) je konjugát MabThery (mAb proti CD20) s radioaktivním izotopem yttria-90 (Y90). Indikace pro použití přípravku Zevalin jsou recidivující non-Hodgkinův lymfom, včetně progrese po MabThera.

Beksar (J131Tositumomab, Bexxar) je konjugát myší mAb proti antigenu CD20 s radioaktivním izotopem jodu J131. Poločas tohoto izotopu je 8 dní. J 131-tositumomab má schopnost specificky se vázat na CD20, což způsobuje lýzu buněk exprimujících tento antigen, a také přispívá ke smrti sousedních buněk.

Samostatnou skupinu terapeutických monoklonálních protilátek tvoří léky, které působí na zánětlivý proces. Nejdůležitějším „cílem“ léčby „anticytokiny“ mAb je „prozánětlivý“ cytokin, tumor nekrotizující faktor (TNF) -α. TNF-a hraje vedoucí úlohu ve vývoji široké škály projevů charakteristických pro mnoho lidských zánětlivých onemocnění.

Remicade (infliximab) - Infliximab (REMICADE)

Remicade (infliximab) je monoklonální protilátka proti jednomu z klíčových cytokinů podílejících se na vývoji zánětlivých procesů - faktoru nekrózy nádorů alfa (TNF-alfa). Jak se vědci domnívají, TNF hraje důležitou roli nejen při rozvoji revmatoidní artritidy, ale také psoriázy.

Remicade jako biologické činidlo se zaměřuje na klíčovou molekulu zánětlivých a imunologických procesů, které jsou základem revmatoidní artitidy - faktor nekrózy nádorů alfa (TNF-α). Bylo prokázáno, že Remicade předchází destrukci kloubů. Remicade je možná první antirevmatikum, které zastavuje progresi onemocnění, v této patologii je více studováno.

„Protilátky skutečně dodávají imunitu“: jakou roli může hrát testovací systém Rospotrebnadzor v boji proti COVID-19

Vedoucí Rospotrebnadzor, hlavní sanitární lékařka Ruské federace Anna Popova, uvedla, že brzy bude dokončen výzkum, který umožní detekci protilátek produkovaných v lidském těle, které se vyrovnalo s koronavirem. Takové prohlášení učinila v sobotu 4. dubna během tiskové konference konané na katedře.

Podle Popova, který pracuje tímto směrem, FBSI SSC Virology and Biotechnology "Vector" již vytvořil testovací systém, který je schopen detekovat protilátky. Postup analýzy trvá asi šest hodin.

„Jaká úroveň lidí je dnes imunní (vůči koronaviru. - RT) v Ruské federaci, můžeme říci o něco později, poté, co opravdu doufám, příští týden zaregistrujeme testovací systém, který bude použit v enzymovém imunotestu,“ - řekla Popova.

Jak objasnil vedoucí Rospotrebnadzor, testovací systém určí fázi koronavirové choroby. Přítomnost imunoglobulinu třídy M v krvi (IgM, protilátky „rychlé reakce“) znamená, že boj proti infekci je v akutní fázi a dosud nebyl dokončen. Mezitím přítomnost imunoglobulinu třídy G (IgG, „paměť“ protilátek) naznačuje, že pacient se již s tímto virem setkal a má vůči němu imunitu.

S odkazem na výsledky studie domácích odborníků Popova uvedla, že „první reakce stádní imunity“ na COVID-19 v Rusku byla zaznamenána v polovině března.

Současně s nedostatkem vědeckých údajů se hlavní hygienik zdržel tvrzení, že vlastníci protilátek proti novému typu koronaviru mají zaručenou imunitu proti opětovné infekci..

Vedoucí Rospotrebnadzor považuje za nutné pokračovat ve studiu procesu vývoje imunity vůči COVID-19. Z tohoto důvodu byl vytvořen testovací systém Vector. Ačkoli, jak poznamenala Popova, je oddělení připraveno pracovat s jakýmikoli analogy.

27. března na jednání vládní koordinační rady pro koronaviry řekl hlavní sanitární lékař Ruska, že vznik testu na protilátky by mimo jiné umožnil mezi zdravotnickým personálem identifikovat „lidi, kteří již mají imunitu a kteří mohou s pacienty pracovat svobodněji“..

V komentáři k RT profesor, doktor biologických věd Konstantin Severinov poznamenal, že testovací systém protilátek „technicky zjednoduší a urychlí screening velkých mas lidí“. To umožní identifikaci občanů, kteří utrpěli infekci a stali se rezistentními vůči koronaviru. Expert zároveň naléhal, aby počkal na první praktické výsledky používání testovacích systémů, aby bylo možné vyvodit závěry o jejich „citlivosti a spolehlivosti“.

  • Zprávy RIA
  • © Pavel Kononov

Kirill Sharshov, vedoucí laboratoře ekologie virů ve Výzkumném centru pro základní a translační medicínu, se zase domnívá, že vývoj testovacího systému zvýší tempo výzkumu v oblasti kolektivní (populační) imunity vůči COVID-19..

"Obecně se uznává, že čím více lidí mělo virus, tím vyšší je imunita stáda." Testovací systémy jsou zapotřebí pouze k provedení relevantního výzkumu, k identifikaci lidí, kteří trpí koronavirem, a to i v asymptomatické formě, “řekl Sharshov v rozhovoru s RT.

„Imunitní systém reaguje“

Místopředsedkyně vlády Tatyana Golikova hovořila o důležitosti vytvoření testovacího systému na protilátky během setkání prezidenta Ruské federace s členy vlády. Prohlásila, že do konce března studovali ruští vědci 226 vzorků krevního séra od lidí „kteří nebyli registrováni jako pacienti s novou koronavirovou infekcí“. Podle ní z tohoto počtu „bylo identifikováno 11 lidí, kteří se uzdravili a mají protilátky proti novému koronaviru.“.

„Státní vědecké centrum„ Vector “společnosti Rospotrebnadzor v současné době vyvinulo testovací systém pro detekci protilátek v krevním séru pacientů a pacientů, kteří se uzdravili z nového koronaviru, a také pro studium imunity populace a hodnocení účinnosti vyvíjených vakcín,“ uvedla Goliková..

Jak zjistili pracovníci Vědeckého a klinického centra pro přesnost a regenerativní medicínu Kazanské federální univerzity (KFU), protilátky v lidské krvi se produkují pět až sedm dní po infekci.

Koncem března v rozhovoru pro RT Konstantin Severinov uvedl, že testování protilátek pomůže zlepšit způsoby boje proti COVID-19. Zároveň upozornil na řadu obtíží spojených se sběrem velkého množství biologického materiálu a „detekcí protilátek“.

"Jaký je význam testu na protilátky: u nemocných lidí se patogeny objevují v krevním řečišti, náš imunitní systém reaguje na toto onemocnění produkcí protilátek." Protilátky jsou speciální proteiny, které interagují s cizím činidlem a pomáhají nám ho deaktivovat, “vysvětlil Severinov..

Kromě „Vector“ pracují zaměstnanci KFU na vývoji testovacího systému pro protilátky v Ruské federaci ve spolupráci s ANO „Research Center for DNA“.

Podle ředitele Vědecko-klinického centra pro přesnost a regenerativní medicínu, profesora Ústavu genetiky Ústavu základní medicíny a biologie KFU Alberta Rizvanova, bude testovací systém fungovat na principu proužku těhotenského testu, ale bude na něj aplikována kapka krve. Pokud je člověk infikován koronavirem nebo byl nedávno nemocný, test ukáže dva proužky.

„V tomto vývoji budou současně stanoveny protilátky jak časné (IgM), tak pozdní imunitní odpovědi (IgG), které jsou produkovány najednou pro několik virových proteinů. To vše, jak očekáváme, zvýší citlivost a informační obsah našeho testovacího systému, “cituje Rizvanov United Information and Publishing Center KFU.

"Klinický obraz"

Velká pozornost je věnována použití protilátek v boji proti koronavirům v Číně. Zejména během období epidemie čínští lékaři transfúzovali krevní plazmu od dárců zotavujících se z COVID-19 kriticky nemocným pacientům..

Tato metoda, jak ji v únoru nahlásil Výbor pro kontrolu a správu státního majetku ČLR, v řadě případů zachránil lidi v kritickém stavu..

"Klinický obraz se změnil, během 12-24 hodin po takové terapii laboratorní testy potvrdily významný pokles indikátorů zánětlivých procesů." Podíl lymfocytů v krvi se zvýšil, zvýšil se také stupeň jeho nasycení kyslíkem, zlepšila se virová zátěž těla, “cituje TASS prohlášení čínského oddělení..

Orgány Spojených států také plánují použít metodu transfuze krevní plazmy (dnes jsou Spojené státy lídrem v počtu případů COVID-19). Na konci března oznámil guvernér státu New York Andrew Cuomo příslušné klinické studie..

  • Zprávy RIA
  • © Evgeny Epanchintsev

Podle amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv plazmové transfuze pacientů, kteří přežili koronaviry, usnadňují lékařům léčbu pacientů..

Odborníci dotazovaní RT však naznačují, že účinnost této metody dosud nebyla prokázána..

"Transfuze se často používá v medicíně, například na podporu pacientů s rakovinou." Podle mého názoru by však tato metoda v případě koronaviru neměla být vnímána jako univerzální a efektivní způsob, jak pomoci infikovaným, protože o tom zatím neexistují spolehlivé vědecké údaje, “uvedl Sharshov..

Další otázkou, kterou se vědci snaží odpovědět, je, zda je možná opětovná infekce přípravkem COVID-19. Na začátku roku provedli čínští lékaři experiment na makakech a zjistili, že opice se po nemoci nemohou nakazit koronavirem..

V souvislosti s otázkou opakované infekce Konstantin Severinov poznamenal, že protilátky se produkují během imunitní odpovědi a činí tělo odolným vůči infekci. Současně, jak zdůraznil odborník, doposud neexistují žádné údaje o tom, jak dlouho mohou imunoglobuliny proti COVID-19 přetrvávat v krevním řečišti..

"Epidemie začala poměrně nedávno a nyní není možné odpovědět na klíčové otázky, včetně těch, které se týkají vlastností protilátek proti COVID-19." Protilátky dodávají imunitu a významně snižují pravděpodobnost opětovné infekce, ale kolik jich může být v krvi - nevíme. Abychom tomu porozuměli, je zapotřebí dlouhodobého výzkumu. Ze stejného důvodu je dnes nereálné určit frekvenci očkování “, - vysvětlil Severinov.

Vědec také zdůraznil, že vlastník imunoglobulinů proti COVID-19 musí dodržovat preventivní opatření - přítomnost imunity člověka vůči koronaviru nevylučuje možnost, že se může stát jeho nosičem, a tím poškodit ostatní..

Protilátka: nejlepší způsob, jak poznat cizince

  • 5895
  • 4.7
  • 4
  • 12

Univerzální struktura protilátky umožňuje rozpoznávat nejen cizí, ale také vlastní molekuly těla, a také přenášet různé signály mezi buňkami

Autor
  • Polina Loseva
  • Redaktoři
    • Apollinaria Bogolyubova
    • Andrey Panov
    • Biomolekuly
    • Biotechnologie
    • Imunologie
    • Lék
    • Farmakologie

    Proces vazby antigenu na protilátku se skládá z mnoha kroků. Tělo musí vytvářet různé protilátky, učit je rozlišovat své antigeny od ostatních, vybírat nejlepší možnosti a nutit buňky hromadně je produkovat. A to je jen začátek imunitní odpovědi: vazba antigenu znamená dlouhý řetězec molekulárních a buněčných interakcí, které vedou ke zničení nepřítele. Pokusíme se popsat složitý život protilátek v těle, mluvit o různých typech protilátek (nejen u lidí) a o tom, jak se lidé naučili využívat obě vlastnosti protilátek - k rozpoznání někoho jiného a vyvolání imunitní odpovědi - pro vědecké a lékařské účely. Tento článek je druhým v řadě prací věnovaných terapeutickým protilátkám..

    Terapeutické protilátky

    Speciální projekt o protilátkách, historii jejich studia, metodách práce s nimi a využití protilátek v moderní medicíně a biotechnologii.

    Partnerem speciálního projektu je Katedra výpočetní biologie jedné z největších ruských biotechnologických společností - BIOCAD. BIOCAD si získal silnou pozici na globálním farmaceutickém trhu díky uvolňování léků na bázi protilátek.

    Tento článek je druhým v řadě o terapeutických protilátkách. První text byl věnován historii studia protilátek a jejich zavedení do lékařské praxe [1]. Ze stovek let výzkumu víme, že protilátky jsou molekuly, které jsou vytvářeny B lymfocyty (B buňkami). Mají konstantní (konstantní) a měnící se (variabilní) části a jsou na jedné straně schopny rozpoznat antigen a na druhé straně aktivovat buňky imunitního systému a vyvolat imunitní odpověď. Pokusme se podrobněji pochopit, odkud protilátky pocházejí a jak žijí v těle před a po setkání s antigenem..

    Jak poznat cizince

    Imunitní systém je systém na ochranu těla před vnějšími vniknutími, například parazity (jak to funguje, je podrobně popsáno v článku „Imunita: boj s cizími lidmi a přáteli“ [2]). K rychlé detekci problémového tvůrce jsou zapotřebí sentinely - molekuly, které ho dokážou rozpoznat a odlišit od jeho vlastních buněk. Pokud má skupina parazitů nějaký společný a neměnný rozlišovací znak, výrazně to zjednodušuje úkol. Příkladem jsou bakterie, jejichž bičíky se svou strukturou zásadně liší od eukaryotických: skládají se z proteinu bičíku, který se v našem těle nenachází. V tomto případě musíme mít pouze jednu molekulu, která rozpoznává bičík a bude signalizovat přítomnost jakékoli bakterie s bičíkem..

    Charakteristické rysy molekul, jako je bičík, se nazývají PAMP - molekulární vzorce spojené s patogeny, což se často překládá do ruštiny jako „obraz patogenity“. Pro ně existují v lidském těle oddělené receptory (TLR (Toll-like receptory), lektiny atd.), Plovoucí v krvi nebo umístěné na buňkách imunitního systému. Uznání PAMP lze připsat reakcím vrozené imunity - je stejné pro všechny lidi a nevyžaduje další regulaci.

    Význam tučně označených výrazů naleznete ve slovníku na konci článku.

    Lidský imunitní systém je rozdělen na dvě velké větve - vrozenou a získanou (adaptivní) imunitu - za studium, které v roce 2011 získala Nobelovu cenu [3]. Vrozená imunita je schopna bránit tělo, jakmile do něj pronikne patogen. Získaná imunitní reakce se vyvíjí mnohem déle, ale působí sofistikovaněji a navíc se rychle aktivuje při opakovaném kontaktu s nepřítelem. Vrozenou imunitu lze srovnat s impulzivním předvojem, který v případě vážného ohrožení vyžaduje pomoc hlavních sil těla - získané imunity. - Ed.

    Ale co když do těla vstoupil parazit bez PAMP? Nebo dokonce ne celý parazit jako celek, ale jeho jednotlivé části nebo metabolické produkty? Je nutné vytvořit systém, který nebude naostřený, aby rozeznal sadu molekul, ale bude schopen přesně určit jakoukoli neznámou molekulu a vyvolat imunitní odpovědi. Tato molekula, která může vyvolat imunitní reakci v těle, se nazývá antigen..

    Ne každá molekula se může stát antigenem. Aby imunitní systém na něj reagoval, musí být splněny dvě důležité podmínky. První je cizí. Molekula musí být neznámá, tj. Na rozdíl od vlastních molekul těla. Předpokládejme, že máme protein - sekvenci aminokyselin. V nádorové buňce protein mutuje a aminokyseliny jsou nahrazeny jinými. Čím více těchto aminokyselinových rozdílů se od původní molekuly liší, tím silnější je imunitní odpověď, kterou takový protein vyvolá. A pokud to není váš vlastní protein, ale někdo jiný, který nemá v těle žádné analogy, pak bude odpověď maximální.

    Aminokyseliny rozpoznávané protilátkou mohou být umístěny jak jeden po druhém, tak v různých oblastech proteinu. Následné aminokyseliny tvoří lineární antigen. Pokud jsou aminokyseliny daleko, mohou se k sobě přiblížit, protože proteiny jsou zpravidla ve složeném stavu (tzv. Sekundární a terciární struktury). V tomto případě se objeví konformační antigen (obr. 1).

    Obrázek 1. Lineární a konformační antigeny. Konformační antigeny jsou k dispozici pro vazbu pouze v intaktním proteinu; když jsou denaturovány, zmizí. Lineární antigeny jsou přítomny v jakémkoli proteinu, ale denaturace některé z nich zpřístupňuje.

    Cizí závisí také na tom, s jakými vlastními molekulami se imunitní systém setkal dříve [2]. Pokud je například nějaký protein v oční bulvě, kde nejsou žádné krevní cévy, pak imunitní systém nemá způsob, jak to poznat a zjistit, že je jeho vlastní. Když je oční bulva poškozena, může se protein dostat do krevního řečiště a poté jej imunitní systém rozpozná jako cizí. Vlastní antigeny těla se nazývají autoantigeny, na rozdíl od cizích antigenů - aloantigenů. Když imunitní systém reaguje na autoantigeny, dochází k rozvoji autoimunitních onemocnění (Biomolecule má speciální projekt věnovaný tomu, proč k takovým chorobám dochází a jak je léčit).

    Druhou podmínkou potřebnou k tomu, aby se molekula stala antigenem, je imunogenicita (obr. 2). Jinými slovy, imunitní systém musí být schopen se s molekulou setkat a rozpoznat ji. Proto například křída nebo olej nemohou být antigeny - jednoduše se nerozpouštějí ve vodě. Přesto velmi malá molekula, například jediná aminokyselina, nemůže být antigenem - je těžké jej zachytit v roztoku, neváže se pevně na protilátku. Proto je například u proteinů minimální velikost antigenu od 7 aminokyselin. Ale mnoho látek (například určité kovy) se může stát antigeny, pokud jsou spojeny s proteinem. V tomto případě se protein nazývá nosič: je „odpovědný“ za to, aby imunitní systém dokázal novou látku splnit, a samotný antigen je hapten: „odpovídá“ za specifičnost vazby. Pomocí nosičů je možné vyvolat imunitní odpověď na širokou škálu látek, například anilin [4] nebo nikl [5].

    Naopak velké molekuly dobře indukují imunitní odpověď: čím delší je molekula, tím více oblastí v ní lze rozpoznat - epitopy. Imunogenicita také závisí na tuhosti struktury - pokud molekula neustále mění svou strukturu, nebude možné zachytit konkrétní epitop. Proto například želatina (dlouhá vlákna) prakticky neindukuje imunitní odpověď, pokud není uměle stabilizována. A konečně, aby byl antigen imunogenní, musí se strukturou podobat vlastním molekulám těla. To je způsobeno skutečností, že buňky imunitního systému periodicky absorbují antigeny, rozkládají je a navzájem se „prokazují“ (viz níže). A aby byl antigen snadno stravitelný, musí mít strukturu podobnou svým vlastním molekulám nebo molekulám, kterými se tělo živí - pro ně jsou v buňkách štěpící enzymy. Ve většině případů jsou tedy antigeny proteiny nebo sacharidy, zatímco jiné molekuly (například polyethylen nebo jiné nebiologické polymery) vyvolávají imunitní odpověď méně často a slabší.

    Obrázek 2. Co určuje imunogenicitu antigenu? Každá protilátka je specifická pro jeden epitop a ve své struktuře může reagovat na epitopy blízké tomuto epitopu. Čím více epitopů na molekule a čím vyšší je jejich rozmanitost, tím silnější je imunitní odpověď na antigen..

    Signalizace patogenu tedy vyžaduje molekulu, která rozeznává malé rozdíly v bílkovinách a sacharidech a aktivuje buňky imunitního systému. Tyto molekuly jsou protilátky nebo imunoglobuliny (Ig).

    Jak funguje protilátka

    Protilátky jsou rozpustné proteiny, které tvoří B lymfocyty. V nezralých nebo spících B buňkách je prekurzor protilátky, B buněčný receptor, fixován na membráně, skrz kterou B buňka detekuje přítomnost antigenu. Protilátky i receptory B-buněk jsou sestaveny podle stejného principu (obr. 3). Jedná se o proteiny, které se skládají ze čtyř aminokyselinových sekvencí (řetězců): dvou těžkých (H-řetězce) a dvou lehkých (L-řetězců), těsně spojených disulfidovými vazbami v párech a mezi páry. Dva konce těžkých řetězců tvoří konstantní část; nevytváří rozmanitost a je pouze několika typů. Protilátky se stejnou konstantní částí tvoří jeden izotyp nebo třídu. Nejběžnější izotypy jsou IgG, IgM, IgD, IgA a IgE. Konstantní část určuje, jak bude protilátka interagovat s buňkami nebo jinými protilátkami:

    • IgM tvoří pentamery (pět protilátek spojených konstantními částmi); může zachytit několik identických molekul antigenu najednou a neutralizovat je, proto je především v časných stádiích imunitní odpovědi;
    • IgG netvoří pentamery; je produkován v pozdních stádiích imunitní odpovědi, má větší specificitu vůči antigenu a aktivuje další imunitní buňky;
    • IgD - jeho funkce stále není plně pochopena; je součástí receptoru B-buněk;
    • IgA převládá ve sliznicích, někdy tvoří dimery (dvě spojené protilátky);
    • IgE aktivuje buňky ve stěnách cév a způsobuje otoky; obvykle se zmiňuje v souvislosti s alergickými reakcemi.

    Na druhém konci protilátek je variabilní část, která zajišťuje jejich rozmanitost. Konce lehkého a těžkého řetězce tvoří dvě identické jamky - místa vázající antigen. Protilátky nesoucí stejné variabilní části tvoří stejný idiotyp (a mohou se vázat na stejný antigen). Protilátky různých idiotypů vážou různé antigeny kvůli rozdílům ve tvaru a nábojích vazebných míst antigenu. Protilátku si můžete představit jako papuče, která musí najít svoji Popelku. Samotné otevření boty je místem vázajícím antigen, kde je umístěna noha žadatele (antigen), a konstantní částí je pata, za kterou ji může princ (imunitní buňka) chytit.

    Obrázek 3. Struktura a typy protilátek. 1. Schéma struktury protilátky. Dva těžké řetězce jsou uvnitř molekuly, dva lehké řetězce jsou venku. Všechny jsou spojeny disulfidovými můstky (S-S). 2. Izotypy protilátek. Jsou určeny typem konstantní části. Některé izotypy mohou tvořit dimery (IgA) a pentamery (IgM) pomocí spojovacího řetězce.

    Protilátky jsou produkovány B lymfocyty (nebo B buňkami). Každý B-lymfocyt syntetizuje svůj vlastní idiotyp protilátky. Celkově je v našem těle asi milion typů B buněk. U každého člověka je tento milion mírně odlišný: záleží nejen na rozdílech v genech imunoglobulinů, ale také na tom, jak se protilátka tvoří a jaké protilátky si tělo vybírá (více podrobností viz článek „Analýza jednotlivých repertoárů receptorů T-buněk“) [6]). Odkud pochází taková rozmanitost protilátek, vzhledem k tomu, že DNA ve všech buňkách těla je zpočátku stejná a imunoglobulinových genů je omezený počet?

    Jak dosáhnout rozmanitosti

    Lidský genom obsahuje několik shluků genů kódujících imunoglobuliny - jeden shluk pro každý řetězec (těžký a lehký). Řetězy se skládají z následujících částí: konstantní (neměnné), proměnné (V - proměnné) a jejich spojování (J - spojování). V těžkém řetězci mezi oblastmi V a J je další, „různorodá“ část (D - rozmanitost). Genový klastr obsahuje mnoho segmentů - varianty V, D a J částí. Z nich si každá mladá B-buňka náhodně vybere jednu pro sebe, čímž vytvoří jedinečnou sekvenci vazebných míst pro antigen. Tento proces se nazývá rekombinace imunoglobulinových genů nebo V (D) J-rekombinace (obr. 4).

    Stává se to následovně. Všechny segmenty jsou obklopeny speciálními rekombinačními signálními sekvencemi (RSS). Sada 7, 23 a 9 nukleotidů je umístěna mezi každým dvěma V-segmenty. Mezi každým dvěma J-segmenty - od 9, 12 do 7. Rekombinace probíhá za účasti RAG enzymů: váží se náhodně na jeden z RSS mezi V-segmenty a na druhém - mezi J-segmenty. Sekvence 7 a 9 nukleotidů se navzájem doplňují, takže se vytvoří vlásenka, uprostřed níž jsou všechny mezilehlé, zbytečné V- a J-segmenty. Enzymy katalyzují zlomy DNA vyříznutím vlásenky. V tomto případě jsou spojeny dva segmenty před a po vlásence. Buňka tedy odřízne „zbytečné“ části ze své DNA a zanechá imunoglobulinovou sekvenci z konstantní části a vždy jednoho V-, D- (v těžkém řetězci) a J-segmentu. Toto je první fáze, ve které vzniká rozmanitost. Vzhledem k tomu, že v genomu existuje několik desítek segmentů V a J (a do těžkého řetězce je přidáno asi deset segmentů D), lze v důsledku rekombinace vytvořit tisíce variant řetězce.

    Obrázek 4. Rekombinace imunoglobulinových genů, první fáze. Segmenty v každé skupině jsou označeny čísly - V1, V2, V3, J1, J2 atd. Nonamer (9 nukleotidů) a heptamer (7 nukleotidů) jsou signální sekvence nukleotidů, které jsou navzájem komplementární. Jejich vzájemné spojení umožňuje vytvoření prstence. Takže pouze jeden z V- a jeden ze J-segmentů zůstává připojen..

    ilustrace Eleny Belové na základě knihy A.A. Yarilina Imunologie („GEOTAR-Media“, 2010)

    Druhou fází je „nepřesné“ řezání řetězů. Když enzymy vyřízly další segmenty, rozřezaly řetězce DNA na náhodných místech a nerovnoměrně. Proto je mezi segmenty náhodný počet nukleotidů. Třetí etapou je začlenění „extra“ nukleotidů. Enzym TdT (terminální deoxynukleotid transferáza) připojuje náhodné nukleotidy na konec přestávky. Teprve potom jsou segmenty vzájemně spojeny. V důsledku těchto náhodných přeskupení dosáhne možný počet protilátek 10 12 -10 17.

    B buňka může přecházet z jednoho izotypu protilátky na jiný a měnit jeho konstantní část. K tomu dochází prostřednictvím mechanismu podobného rekombinaci. Geny kódující konstantní část jsou umístěny jeden po druhém (M, D, G, A, E) a jsou odděleny S-sekvencemi (od přepínače - přepínání). Proto je možné spojit dvě S-sekvence a vytvořit vlásenku a vystřihnout, co je mezi nimi. Přepínání izotypů se tedy ukazuje jako nevratné: pokud jednou vystřihnete oblast kódující například konstantní řetězec typu G, nebudete ji moci vrátit zpět.

    Ve vyvíjející se B buňce je imunoglobulin původně klasifikován jako M a je připojen k membráně jako součást receptoru B buněk (BCR). Tento receptor je potřebný pro třídění B buněk a selektivní aktivaci pouze těch, jejichž protilátka je vhodná pro boj s konkrétním patogenem. Teprve po aktivaci začne buňka produkovat protilátku a uvolňovat ji do prostředí. Každá B buňka tedy může produkovat protilátky i receptory B buněk se stejnou specificitou. Jedná se o dvě molekuly, velmi podobné ve struktuře, ale odlišné ve funkci, které by neměly být zaměňovány. Lidské tělo má navíc další molekulu podobnou strukturu jako protilátka - receptor T-buněk. Nachází se na povrchu T-lymfocytů a je také potřebný pro rozpoznání antigenu. Ale toto je úplně jiný příběh - o interakci T-lymfocytů s buňkami těla [7].

    Jak funguje protilátka

    Řekněme, že máme již aktivovanou B-buňku, která produkuje a vylučuje protilátky. Kam by měli jít při hledání antigenu? Je zde několik možností.

    Rozpustné antigeny lze nalézt volně plovoucí v krvi. Mohou to být částice kůže patogenu, produkty jeho metabolismu nebo poškozené proteiny vlastního těla - například mutované, jako v případě rakovinných buněk, nebo nesprávně složené. Důsledky setkání protilátky s rozpustným antigenem mohou být různé..

    1. Protilátka může blokovat antigen. Například pokud jde o nějaký druh toxinu, protilátka se může vázat na své aktivní místo a zabránit tak poškození těla. To se děje s toxiny patogenů různých nemocí - záškrt, botulismus, tetanus.
    2. Komplex antigen-protilátka (imunokomplex) spouští komplementový systém. Jedná se o skupinu proteinů, které vstupují do kaskády reakcí s tvorbou signálních molekul. A oni zase rozšiřují krevní cévy a přitahují leukocyty. Proto tam, kde protilátka „zachytila“ antigen, se mohou vyvinout otoky a záněty. Pokud je imunitní komplex na buňce, pak proteiny komplementu perforují jeho membránu. Pokud je v těle spousta komplexů protilátka-antigen a jsou špatně vylučovány ledvinami, dochází k onemocnění imunitních komplexů - hromadí se v malých cévách (například v kůži) a způsobují lokální zánětlivá ložiska.
    3. Protilátka funguje jako černá značka: většina buněk imunitního systému je schopna rozpoznat konstantní části protilátek. Některé buňky zároveň zachycují (fagocytózu) imunitní komplexy, zatímco jiné vylučují prozánětlivé látky, přitahují a aktivují ještě více buněk. Vědecký název této černé značky je opsonin. Může také signalizovat běžné buňky. Například pokud protilátka přilne k virové částice a pak tato částice pronikne do buněk těla, intracelulární receptory značku rozpoznají. Taková částice bude trávena a je možné se vyhnout buněčné infekci..

    Povrchové antigeny čekají na protilátky na buněčných membránách. Mohou to být například bakteriální buňky nebo lidské buňky infikované virem. V případě bakterií mohou protilátky také blokovat práci antigenu (například pokud přilnou k proteinům bakteriálního bičíku, pak se bakterie nemůže hýbat) nebo sloužit jako opsonin. Komplement reaguje na protilátku navázanou na buňku - v důsledku kaskády reakcí se v membráně vytvoří kanály a buňka se doslova promění na síto. „Černá značka“ navíc slouží jako signál pro imunitní buňky, vyvolává fagocytózu nebo uvolňuje toxické látky (obr. 5) [8].

    Obrázek 5. Rozmanitost funkcí protilátek. Kromě přímé vazby na cíl mají protilátky také řadu dalších funkcí. Aktivují komplementové a imunitní buňky směrující jejich působení k cíli a v medicíně a molekulární biologii mohou být použity jako specifické transportéry látek.

    Prezentace antigenu

    Existuje další způsob, jak se s antigenem setkat. Nesouvisí přímo s protilátkami, používají jej hlavně T buňky. Detekují antigen jako součást speciálního proteinového komplexu, jako na talíři, který přináší antigeny do imunitních buněk. Prezentace antigenu je následující. Každá buňka těla obsahuje stovky proteinů komplexu MHC (hlavní komplex histokompatibility, hlavní komplex histokompatibility). Tyto proteiny mají dvojí funkci: na jedné straně slouží jako pas buňky. V každém organismu jsou tyto proteiny jedinečné, takže buňky imunitního systému mohou pomocí MHC odlišit svou vlastní buňku od cizince a zabít cizince. Na druhou stranu tento pas slouží také jako prohlášení: v proteinech MHC je prohlubeň, kde jsou fixovány fragmenty proteinů. V případě MHC typu I (MHC I) se jedná o části vlastních proteinů buňky, to znamená o jakýsi soupis intracelulárních vlastností. Každá buňka pomocí proteazomu - proteinového drtiče - rozřezává své proteiny na kousky, tyto kousky vloží do molekul MHC I a vystaví je membráně. Čas od času jsou staré MNC nahrazeny novými.

    Kromě toho v těle existují špionážní buňky, které se nazývají buňky prezentující antigen. Patří mezi ně specializované buňky v tkáních (dendritické buňky), stejně jako makrofágy a B buňky. Nesou na povrchu komplex MHC typu II (MHC II), s nímž jsou spojeny fragmenty proteinů zachycených buňkou z prostředí. Špionážní buňky neustále absorbují látky zvenčí, procházejí je proteazomem a také je vystavují povrchu. Už to není soupis majetku, ale skutečná výpověď - „a viděl jsem, pak jsem plul kolem. ". Protilátky samy o sobě nerozpoznávají antigeny spojené s MHC. Na druhou stranu jsou dokonale rozpoznávány receptory T-buněk souvisejícími s protilátkami, což jim umožňuje napadat buňky vykazující neobvyklé proteiny (na MHC I) a aktivovat se, když jsou „vypovězeny“ neobvyklými proteiny (na MHC II) (obr. 6) [9].

    Obrázek 6. Fungování komplexů MNS. Komplex a - MHC I se váže na štěpené fragmenty intracelulárních proteinů. Poskytuje antigen lymfocytům zabijáku T. Pokud není zabijácký T-buněčný antigen znám, pak buňka obsahuje virové nebo mutované (nádorové) proteiny a buňka musí být zničena. b - Komplex MHC II se kombinuje s fragmenty proteinů absorbovaných zvenčí (exogenně). Představuje antigen pro T-pomocné lymfocyty. Když rozpoznají „svůj“ antigen, aktivují se a mohou zase aktivovat zabijácké T nebo B buňky.

    Život protilátek v těle

    Nyní pojďme dohromady celou hádanku. Sledujme život B-lymfocytů a jejich protilátek od samého začátku. Mladé B buňky se vyvíjejí v červené kostní dřeni. Tam, pod vlivem okolních buněk pojivové tkáně, bude každá B-buňka muset vytvořit svou vlastní protilátku.

    Jak jsme zmínili výše, B buňky jsou schopné vytvořit mnoho jedinečných imunoglobulinových genů. Ale ne všechny tyto geny budou fungovat - někde dojde k poruchám kvůli četným řezům a přeskupením, někde nebude finální protein schopen přijmout správnou strukturu. Dalším mezníkem v životě B-buněk je testování profesionální vhodnosti protilátek. Nejprve B buňka přeskupí gen těžkého řetězce na jednom ze dvou chromozomů. Potom syntetizuje odpovídající proteinové řetězce, shromáždí z nich pseudoprotilátku (místo lehkých řetězců obsahuje náhradní řetězce) a vystaví ji membráně. Pokud vše proběhlo dobře, pak protilátka z buněčného povrchu vyšle signál, který blokuje další přeskupení těžkého řetězce a program apoptózy - mechanismus buněčné sebevraždy, při kterém se buňka rozděluje zevnitř. Pokud z nějakého důvodu nemohla být pseudoprotilátka sestavena, je zahájena restrukturalizace genů na druhém chromozomu. Pokud na druhý pokus není možné vytvořit pracovní řetězec, aktivuje se program apoptózy a buňka zemře. Pokud je těžký řetězec správně sestaven, má buňka dva pokusy o vytvoření funkčního lehkého řetězce. Jakmile je imunoglobulin zcela sestaven, objeví se na membráně B-lymfocytů a přeskupení genů končí. Buňka má nyní svou vlastní jedinečnou protilátku a svou vlastní specificitu.

    Poté, co B-lymfocyt shromáždí svoji protilátku, prochází přísnou selekcí (selekcí). Jeho účelem je zničit buňky, které reagují na vlastní antigeny těla a mohou způsobit autoimunitní reakci. A například mezi mladými B-lymfocyty až 75%! Výběr je uspořádán následovně: kolem B buněk v červené kostní dřeni jsou podpůrné buňky, z nichž každá „ukazuje“ své antigeny receptoru B buněk. Každá vazba receptoru B-buněk na antigen vysílá signál do buňky, která stimuluje apoptózu. Současně na povrchu B buněk existují receptory pro proteiny BAFF a APRIL, které jsou také umístěny na podpůrných buňkách. Signál, který inhibuje apoptózu, se přenáší přes receptory na BAFF a APRIL. Ale těchto receptorů je poměrně málo. Pokud tedy B-buňka dobře váže antigeny na okolní buňky, pak existuje více proapoptotických signálů než antiapoptotických a buňka zemře. A pokud se špatně váže na antigeny nebo se neváže vůbec, pak jsou pro jeho přežití dostatečné signály z receptorů BAFF a APRIL. Za předpokladu, že výběr funguje normálně, z celé řady B buněk a jejich protilátek, přežijí pouze ty, které rozpoznávají něco jiného než vlastní molekuly těla (obr.7).

    Obrázek 7. Schéma vývoje B-buněk. Předtím, než je zralá B buňka připravena syntetizovat protilátky, prochází vícestupňovou selekcí. To je nutné k vyřazení nepracujících a nebezpečných variant protilátek.

    Mladá B buňka plave s krevním řečištěm v těle, dokud nenarazí na svůj antigen. Receptor B buněk (BCR) se váže na antigen, ale k aktivaci to nestačí. Je nutné, aby imunita oficiálně potvrdila - ano, tento antigen je opravdu nebezpečný. Proto B-buňka absorbuje komplex BCR-antigen, rozřezává antigen na kousky a vystavuje je povrchu jako součást komplexu MHC-II. Signalizuje tedy, že může vytvořit protilátku proti takovému antigenu..

    Současně procházejí tělem pomocné lymfocyty T, pomocné buňky. Mají receptor T-buněk, který je také specifický pro konkrétní antigen. Aby mohli vykonávat své funkce, je třeba aktivovat pomocníky typu T. K tomu dochází, když narazí na buňku prezentující antigen, která nese antigen vhodný pro receptor T-buněk jako součást MHC-II. Buňky prezentující antigeny mohou být jak „profesionálové“ (dendritické buňky), tak samotné B-buňky. Po jejich kontaktu obdrží pomocník T poplach a je aktivován. Nyní „ví“, že v těle takový antigen existuje, a je schopen aktivovat B-buňky, pokud se setkají. Proč nemůže pomocník T okamžitě aktivovat B-lymfocyt v reakci, pokud sám funguje jako buňka prezentující antigen? Kontakt s buňkou prezentující antigen probíhá velmi rychle a pomocník T potřebuje čas na syntézu látek nezbytných pro aktivaci, takže na to prostě nemá čas a odchází hledat další vhodné B-buňky. Dlouho očekávané setkání se obvykle vyskytuje v lymfatických uzlinách nebo větších lymfoidních orgánech - červené kostní dřeni a slezině. B-buňka ukazuje pomocí MHC-II antigen, který dokáže rozpoznat. Pomocná T-buňka se váže na tento antigen a „potvrzuje“, že se jedná o stejný nebezpečný antigen, jaký již byl v těle nalezen, a aktivuje B-buňku (obr. 8) [10].

    Obrázek 8. Schéma setkání B-buňky a aktivovaného T-pomocníka. B-buňka váže antigen pomocí receptoru (BCR), absorbuje jej a zobrazuje v MHC-II. Aktivovaný pomocný T se váže na MHC prostřednictvím molekuly CD4 a rozpoznává antigen podle svého receptoru T-buněk (TCR). Poté pomocná T-buňka uvolňuje interleukiny (IL2 / 4/5), které se vážou na odpovídající receptory (ILR) na B-buňce a aktivují ji.

    Pak je tu proces zlepšování protilátek - somatická hypermutageneze. B-lymfocyt se dělí a vytváří klon - skupinu buněk, které produkují stejné protilátky. Klonované buňky dostanou šanci vytvořit protilátku, která se ještě lépe váže na svůj antigen než předchozí verze. V tomto případě buňky náhodně nahrazují nukleotidy ve variabilních částech genu pro imunoglobulin, čímž vytvářejí různé variace na téma původní protilátky, přesněji její části vázající antigen. Ti, kteří nejlépe rozpoznají antigen, obdrží signál k rozdělení a vytvoření konečného klonu B-buněk. Všechny buňky klonu jsou schopné produkovat stejný idiotyp (se stejnou variabilní částí), ale mohou přepínat mezi izotypy (měnit konstantní části) v závislosti na podmínkách. Většina buněk v klonu se přeměňuje na plazmatické buňky. Přestanou produkovat receptor B-buněk a začnou vylučovat úplné rozpustné protilátky. Protilátky vstupují do krevního řečiště, jsou přenášeny po celém těle a vážou se na antigen. Někde to prostě neutralizují a vylučují se z těla jako součást imunitních komplexů. Někde fungují jako opsoniny („černé značky“) a aktivují další buňky imunitního systému.

    Po úspěšné imunitní odpovědi tím výhody protilátek do těla nekončí. Některé z klonovaných buněk se stávají paměťovými buňkami; nepodílejí se na primární imunitní odpovědi. Ale když se znovu setkají s antigenem, pomohou vyvinout sekundární imunitní odpověď. Už nemusí hledat „svého“ pomocníka T: při prvním setkání s antigenem začnou vytvářet protilátky. Sekundární imunitní odpověď se proto vyvíjí rychleji než primární a pracuje efektivněji. Na tom je založen účinek očkování - představujeme tělu nové antigeny. Mohou být podávány jako zabitý nebo oslabený patogen nebo jako samostatné molekuly. Princip však zůstává stejný - zavedeme do těla antigen, který vyvolá imunitní odpověď. Primární reakce bude zpravidla slabá, protože antigenu je málo a nepoškozuje tělo, ale vytváří se skupina paměťových buněk. A pokud se po nějaké době budete muset vypořádat se skutečným živým patogenem, objeví se sekundární reakce.

    Diagnóza mnoha onemocnění je založena na měření množství (titru) protilátek v krvi. Například pokud chceme zjistit, zda jsou v lidském těle nějaké bakterie, můžeme otestovat krev na protilátky proti jeho klíčovým antigenům. Podle počtu a typu protilátek můžeme říci, jak těžké je onemocnění a jak dlouho to začalo (v primární reakci jsou zahrnuty první IgM, pak IgG, v sekundární - většinou IgG, a je jich mnohem více).

    Jaké další protilátky existují?

    Protilátku si můžete představit jako konstruktor: změnou jednotlivých částí molekuly můžeme ovlivnit její funkci. Variabilní část se změní - stane se specifickou pro jiný antigen, konstantní část se změní - ostatní imunitní buňky ji rozpoznají a budou schopny pracovat za různých podmínek (například IgA - ve sliznici). Tento princip funguje u všech obratlovců [11] a někteří z nich dokonce vyvinuli užitečné doplňky tohoto konstruktéra, které stojí za to vzít na vědomí [12].

    Ptáci mají méně rozmanitý protilátkový repertoár než ten náš. Zejména nemají samostatné protilátky třídy G a E, ale existuje střední třída, která kombinuje vlastnosti obou - IgY (Y - od žloutku, „žloutek“, protože ve vaječném žloutku je mnoho těchto protilátek). Molekuly IgY jsou o něco těžší než naše IgG a jsou přísnější. Na druhé straně lze jejich konstantní část rozpoznat podle receptorů pro IgG i IgE [13]. Pokud se naučíme vytvářet vakcíny založené na kuřecích protilátkách, budou lépe stimulovat imunitní odpověď. A jejich použití bude jednoduché: vezmeme si kuře, infikujeme ho nějakým patogenem (nebo jednoduše jeho antigenem) a ona nám nakládá vejce bohatá na IgY specifický pro tento patogen. Tato metoda se má používat k léčbě různých zánětlivých procesů, včetně bakteriálních infekcí. V současné době prochází klinickými zkouškami, ale konkrétní léky dosud nebyly vyvinuty..

    Krávy se vydaly cestou prodlužování protilátek. V jejich žaludcích byly imunoglobuliny M nalezeny s jakýmsi „rukojetí“ - další částí variabilní části. Každé „pero“ je specifické pro svůj virový antigen. Předpokládá se, že jde o jedinečný vynález přežvýkavců, který chrání trávicí systém. V jejich žaludku je jídlo po dlouhou dobu zadržováno pro trávení žaludeční mikroflórou. A aby byla tato mikroflóra chráněna před patogeny, vytvořily se protilátky s rukojetí, které mohou dosáhnout epitopů ukrytých hluboko uvnitř molekuly antigenu. Lze předpokládat, že šitím takového pera na naše imunoglobuliny dokážeme zvýšit jejich rozmanitost a začnou se vázat na epitopy, kterých nebylo dříve dosaženo. Ale stále se jedná o teoretické úvahy, před praktickými aplikacemi by mělo uplynout hodně času..

    Velbloudi, vačnatci a chrupavčité ryby však používají opačnou strategii - snižují protilátky (obr. 9). Mezi jejich imunoglobuliny je zlomek molekul bez lehkých řetězců - nazývají se HCAb (protilátky těžkého řetězce). Jejich vazebné místo pro antigen je tvořeno pouze těžkým řetězcem. Ukázalo se, že tato lehká protilátka je velmi prospěšná, ne nadarmo se objevila několikrát nezávisle na vývoji obratlovců. Na jedné straně je lehčí, takže lépe cestuje tělem a vylučuje se ledvinami. Na druhé straně je místo vázající antigen menší, a proto může pronikat například do aktivních center enzymů. V tomto případě protilátka nejen opsonizuje enzym, ale také blokuje jeho práci. Vědci budou využívat tuto vlastnost k boji proti rakovině. Konstantní část můžete odříznout od velbloudí protilátky a ponechat pouze variabilní část - získáte velmi malou nanotělu. Lze jej použít například k selektivnímu blokování růstových faktorů rakovinných buněk [14], [15].

    Obrázek 9. Neobvyklé protilátky u zvířat. Velbloudí imunoglobuliny se skládají pouze z těžkých řetězců (vlevo) a kravský imunoglobulin nese další „rukojeť“ na variabilním řetězci (vpravo).

    Co můžeme dělat s protilátkami

    Moderní vědci drží krok s našimi mladšími bratry obratlovců a vyvíjejí také modifikované protilátky. Existují dvě hlavní oblasti práce s protilátkami. První je molekulárně biologický. Dokud jsou protilátky schopné specificky se vázat na antigeny, mohou být použity jako značka. Podrobně jsme o tom diskutovali v článku věnovaném imunologickým metodám [16]. Můžeme například šit zářící štítky na protilátky a barvit nimi histologické přípravky: kde vidíme záře, tam je pro nás látka, která nás zajímá.

    Druhý směr je lékařský [1]. Pomocí protilátek je možné nejen imunizovat člověka, ale také cíleně dodávat látky do jeho těla. Můžete si například vzít protilátku specifickou pro nádorový protein a ušít (konjugovat) toxickou látku. Lék se tedy bude selektivně akumulovat v nádoru..

    Protilátky jsou určitě velmi slibným konstruktérem. Chcete-li však být široce používán, musíte se naučit, jak je vyrábět ve velkém množství. A aby s nimi zacházeli - ujistěte se o konkrétnosti jejich působení a nepřítomnosti vedlejších účinků. O tom, jak se laboratoře zabývají vývojem a produkcí protilátek, se dočtete v následujících článcích naší série..

    Oddělení výpočetní biologie BIOCAD je sponzorem speciálního projektu

    BIOCAD je mezinárodní biotechnologická společnost, která vytvořila chytrou technologickou platformu, která kombinuje počítačové modelování a moderní principy de novo genové syntézy.

    • špičková výzkumná centra;
    • moderní farmaceutická a biotechnologická výroba;
    • centrum předklinických a klinických hodnocení drog.

    Společnost zavedla celý cyklus výroby léčiv: od hledání molekuly léčiva po masovou výrobu a marketingovou podporu.

    Společnost provozuje dva velké projekty:

    • Mabmext - získávání léků na základě monoklonálních protilátek;
    • Chemnext - získávání sloučenin s nízkou molekulovou hmotností pro vytváření revolučních chemických léčiv.

    Pro vývoj léčiv používá BIOCAD technologii strukturovaného navrhování léčiv pomocí metod počítačové simulace. To vám umožní vyhledávat cílené molekuly. Použitím matematického modelování je vybraná molekula optimalizována pro konkrétní cíl a poté reprodukována ve skutečné laboratoři.

    Většina vývoje společnosti je založena na matematickém modelování. To, co bylo dříve možné provádět výlučně in vitro ve stěnách laboratoří, podle vědců BIOCAD, dnes může být ztělesněno v silicu silou čistého rozumu..

    Spojila jeden z nejlepších bioinformatických týmů v zemi, který se zabývá vědeckým výzkumem, vyvíjí a implementuje nejnovější metody dolování dat. Má k dispozici jeden z nejsilnějších výpočetních klastrů a pokud se před 2-3 lety mohlo jen snít o řešení problémů řízeného designu proteinových molekul, nyní je to jedna z oblastí práce Ústavu výpočetní biologie.

    Materiál poskytnutý partnerem - Oddělení výpočetní biologie BIOCAD

  • Top