🗊Презентация Иммунология. Антитела и В-лимфоциты. (Лекция 4)

Кафедра микробиологии, вирусологии с курсом иммунологии ОмГМУ ТЕМНИКОВА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА К.М.Н., ДОЦЕНТ ЛЕКЦИЯ №4 АНТИТЕЛА и В-лимфоциты 2019 г

Иммуноглобулины (антитела) – группа гликопротеидов, содержащихся в плазме крови и тканевой жидкости

Строение молекулы иммуноглобулинов (Ig) Каждая молекула Ig состоит из:

Классы иммуноглобулинов(Ig) и их содержание в сыворотке крови

Антигенные детерминанты иммуноглобулинов различны по аминокислотной последовательности молекул Изотипические – отражают разнообразие антител на уровне биологического вида (изотипы IgA, IgM, IgG, IgD, IgE). синтезируемые одним типом В лимфоцитом).

Характеристика основных классов иммуноглобулинов

Иммуноглобулин G Мономеры, включают четыре субкласса. Самое высокое содержание в крови - до 80% от общего числа всех Ig. Период полураспада 20-28 дней. Являются высоко специфичными АТ с высокой аффинностью, выполняют эффекторные и регуляторные функции, антитела вторичного иммуного ответа (В клетки памяти). Опсонизируют патогены и активируют фагоцитоз, нейтрализуют антигены и ауто-АТ, стимулируют пролиферацию и созревание иммунокомпетентных клеток, связывают комплемент. Только IgG способны проходить через плацентарный барьер и обеспечивать защиту материнскими антителами плода и новорожденного. Молекулы IgG свободно диффундируют из плазмы крови в тканевую жидкость, где находится почти половина (48,2 %) имеющегося в организме IgG

Подклассы IgG IgG1 и IgG4 специфически (через Fab- фрагменты) связывают возбудителей (опсонизация), благодаря Fc- фрагментам IgG взаимодействуют с Fc- рецепторами фагоцитов, способствуя фагоцитозу и лизису микроорганизмов.

Капсула препятствует распознаванию микроба

Антитела фиксируются на капсуле и опсонизируют микроба и способствуют его фиксации и захвату фагоцитом

IgM. IgM. Молекула представляет полимерный Ig из пяти мономеров, соединенных дисульфидными связями и дополнительной J- цепью, имеет 10 антиген - связывающих центров. IgM- наиболее ранний класс антител, образующихся при первичном попадании антигена в организм. Наличие IgM- антител к возбудителю свидетельствует о свежем инфицировании (текущем инфекционном процессе). IgM - антитела преимущественно к антигенам грамотрицательных бактерий, жгутиковым антигенам.

Иммуноглобулин A Иммуноглобулин A Выделяют сывороточные IgA (мономер) и секреторные IgA (sIgA) . IgAs находятся в слюне, пищеварительных соках, секрете слизистой носа, в молозиве. Они являются первой линией защиты слизистых. IgAs состоят из мономера, J-цепи и гликопротеина (секреторного компонента). секреторный компонент, состоящий из нескольких полипептидов, который повышает устойчивость IgA к действию бактериальных ферментов. Выделяют два субкласса: IgA1 в основном присутствует в сыворотке и продуцируется костномозговыми B клетками IgA2 в основном присутствует в секретах, молозиве и молоке и продуцируется B-1 клетками, локализованными в слизистых. Основная роль IgA- обеспечение местного иммунитета слизистых. Они препятствуют прикреплению микробов к слизистым, обеспечивают транспорт полимерных иммунных комплексов с IgA, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и систему комплемента.

ФУНКЦИИ IgA Агглютинация вирусов и бактерий и токсинов в просвете пищеварительного тракта.

Свойства иммуноглобулинов Специфичность – способность реагировать только с определенным антигеном

Иллюстрация для понятия специфичность Специфичность рецептора сохраняется в процессе пролиферации и дифференцировки лимфоцита. Что определяет специфичность В-клеточного рецептора? Антигенраспознающий участок молекулы поверхностносвязанного иммуноглобулина, распознающий только одну антигенную детерминанту.

Свойства иммуноглобулинов Валентность – количество антигенных образований, с которыми ОДНОВРЕМЕННО может связаться Ig

Свойства иммуноглобулинов Аффинность (сродство) – прочность связи одного антигенсвязывающего центра с индивидуальным эпитопом антигена. Она определяется степенью комплементарности активного центра антигенной детерминанте антигена.

Аффинность Под воздействием антигена происходит процесс отбора и выживания В-клеток, что приводит к увеличению аффинности производимых ими антител. Она низкая после первого контакта с антигеном и возрастает в течение последующих недель или месяцев (от 1 до 7).

Свойства иммуноглобулинов Авидность (жадность) – суммарная сила взаимодействия антитела с антигена При использовании высокомолекулярных антигенов, содержащих большое число эпитопов, точное определение аффинности взаимодействия каждого эпитопа со своим антителом становится невозможным. В этом случае оценивают суммарное сродство (функциональную аффинность, или авидность).

«Созревание» АТ

«Созревание» АТ Соматические мутации в генах, кодирующих вариабельные участки Ig, приводят к возрастанию прочности связывания в комплементарных участках антигенов и антител. В конце первого месяца после инфицирования вариабельные участки антител становятся более специфичными по отношению к антигену, и аффинность IgG антител возрастает. Этот процесс называют «созреванием» (от maturation — созревание) антител. Высокоаффинные антитела остаются в организме длительное время. За счет этих антител развивается быстрый вторичный иммунный ответ в случае повторного попадания возбудителя в организм.

Уровень авидности пропорционален дозе и природе антигена, а также индивидуальному уровню соматических мутаций. Низкие дозы антигена приводят к более быстрому возрастанию авидности, а высокие дозы — к более медленному. Таким образом, низкоавидные антитела продуцируются в течение первой стадии инфекции, когда содержание антигенов обычно высокое.

NB!!! Если в исследуемой сыворотке крови при наличии или отсутствии IgM обнаруживаются IgG с низкой авидностью, то это свидетельствует о первичной (недавней) инфекции. Наличие же высокоавидных антител IgG говорит о вторичном иммунном ответе в случае попадания возбудителя в организм или обострения (реактивации).

Механизмы возникновения мутаций в V-цепях BCR(пример) Соматическое гипермутирование это мутационный процесс, вызванный стимуляцией В-клетки антигеном, затрагивающий гены вариабельной области антитела в зрелой В-клетки (происходит в центрах размножения в ЛУ) Например, замена основания G на любое из трех других оснований Т, А и С

Биологический смысл соматических гипермутаций В зародышевых центрах лимфатических узлов интенсивная пролиферация В-клеток сочетается: с соматическими гипермутациями в V –генах рецептора В-клеток с селекцией клеток, несущих высокоаффинные для данного антигена рецепторы. Биологический смысл: в результате соматических гипермутаций происходит более полная «подгонка» антител к антигену (повышается аффинность секретируемых антител).

Обнаружение антител к Аг микроорганизмов в сыворотках крови - лабораторный критерий при постановке диагноза - серологический метод диагностики. Антитела класса IgM появляются в остром периоде заболевания и относительно быстро исчезают, антитела класса IgG выявляются в более поздние сроки и более длительно сохраняются в сыворотках крови переболевших (иногда годами), их называют анамнестическими антителами. Наибольшее значение имеет выявление IgM- антител и четырехкратное повышение титров антител во второй пробе при отрицательных результатах с первой сывороткой крови при исследовании парных сывороток, взятых в динамике инфекционного процесса.

Функции АТ ИЛЛЮСТРАЦИИ Janeway’s Immunobiology Seventh Edition

Постулаты теории клональной селекции Ф.Бернета

Постулаты теории клональной селекции Каждый В лимфоцит имеет рецептор уникальной специфичности. Высокоаффинное (прочное) взаимодействие рецептора с антигеном приводит к активации лимфоцита.

Первичный и вторичный иммунный ответ

Динамика выработки антител. Первичный и вторичный иммунный ответ

Роль антител в формировании иммунитета. Антитела формируют приобретенный постинфекционный и поствакцинальный иммунитет. 1. Связываясь с токсинами, антитела нейтрализуют их, обеспечивая антитоксический иммунитет. 2. Блокируя рецепторы вирусов, антитела препятствуют адсорбции вирусов на клетках, участвуют в противовирусном иммунитете. 3. Комплекс антиген - антитело запускает классический путь активации комплемента с его эффекторными функциями (лизис бактерий, опсонизация, воспаление, стимуляция макрофагов). 4. Антитела участвуют в опсонизации бактерий, способствуя более эффективному фагоцитозу. 5. Антитела способствуют выведению из организма (с мочой, желчью) растворимых антигенов в виде циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК).

Моноклональные АТ

Моноклональные антитела

МКА

МКА (принцип) Миеломные клетки, которые потеряли способность синтезировать свои собственные антитела сливают с нормальным B-лимфоцитом, синтезирующим антитела, с тем, чтобы после слияния отобрать образовавшиеся гибридные клетки, синтезирующие нужное антитело.

МКА (технология) Животное иммунизируют, в ответ на введение антигена в организме мыши активизируются продуцирующие антитела В-лимфоциты. Эти клетки могут жить только в организме хозяина, при переводе на искусственную питательную среду они гибнут. Если слить иммунную клетку с опухолевой, образуются гибридные клетки, способные неограниченно долго жить в искусственных средах. Одновременно они сохраняют способность синтезировать антитела.

Схема получения моноклональных антител (МКА)

Применение МКА Лабораторная диагностика в иммунологии(установление фенотипа клетки по СD маркерам- иммуногистохимия) и микробиологии(ИФА и МФА), в онкологии(эстрогенные рецепторы при раке МЖ. Терапия аллергии , АИЗ и опухолей. Определение групп кровb и пр…

Применение МКА для лечения опухолей(гиббрид молекулы токсина и МКА)

(для информации) Ремикейд (Инфликсимаб) Препарат Инфликсимаб, который имеет торговое название Ремикейд, применяется в качестве иммунодепрессанта при ревматоидном артрите и болезни Крона. Лекарство взаимодействует с фактором некроза опухоли, образуя с ним устойчивый комплекс. Это позволяет подавить воспалительный процесс в суставах или стенке кишечника.

Омализумаб (Omalizumab, Xolair) связывается с иммуноглобулином Е (IgE) и предотвращает его взаимодействие с тучными клетками. Используется для лечения аллергической астмы. Даклизумаб (Daclizumab, Zenapax) специфичен к фрагменту рецептора к интерлейкину-2 (IL-2) и применяется для предотвращения острого отторжения почечных трансплантатов. Кроме того, рассматривается его использование для лечения Т- клеточной лимфомы. 

Спасибо