Immunoglobuliner (antistoffer)

Immunglobuliner (antistoffer) er de viktigste proteinene i den spesifikke immunresponsen, og deres oppgave er å beskytte kroppen mot blant annet trusler. fra mikroorganismer. Mangel eller overskudd av antistoffer kan være et tegn på forskjellige patologier, derfor er deres bestemmelse i blod et viktig element i diagnosen av mange sykdommer. Videre gjorde fremdriften innen biomedisinsk vitenskap det mulig å bruke syntetiske antistoffer til behandling av visse sykdommer.

Innholdsfortegnelse

1. Immunoglobuliner (antistoffer) - typer og struktur
2. Immunoglobuliner (antistoffer) - rolle i kroppen
3. Immunoglobuliner (antistoffer) - immunminne
4. Immunoglobuliner (antistoffer) - antigen variasjon av antistoffer
5. Immunoglobuliner (antistoffer) - vaksiner
6. Immunoglobuliner (antistoffer) - serologisk konflikt
7. Immunoglobuliner (antistoffer) - studie
8. Immunoglobuliner (antistoffer) - normer
9. Immunoglobuliner (antistoffer) - resultater og deres tolkning
10. Immunglobuliner (antistoffer) - hva betyr forhøyede antistoffnivåer?
11. Immunglobuliner (antistoffer) - hva betyr reduserte antistoffnivåer?
12. Immunoglobuliner (antistoffer) - applikasjon i laboratoriediagnostikk
13. Immunoglobuliner (antistoffer) - bruk i terapi

Immunglobuliner, også kjent som antistoffer eller gammaglobuliner, er immunproteiner produsert av celler i immunsystemet - plasmaceller, som er en type B-lymfocytter.

Antistoffer er tilstede i kroppsvæskene til alle virveldyr og produseres ved kontakt med kjemiske molekyler (antigener) som bakterier, virus, og i noen tilfeller til og med ved kontakt med eget vev (såkalte autoantigener).

Antistoffer er en del av den humorale immunresponsen og virker veldig spesifikt, ettersom de alltid er rettet mot et spesifikt antigen.

Navnet "humoristisk" kommer fra humoristisk teori som var vanlig i medisin i eldgamle tider og antok tilstedeværelsen av kroppsvæsker (humors) i menneskekroppen. Selv om denne teorien lenge er motbevist, brukes noen av dens formuleringer fortsatt i medisinsk terminologi.

Den humorale immunresponsen består av B-lymfocytter (inkludert plasmaceller) og antistoffene de produserer. Det humorale uttrykket refererer til det faktum at elementene i immunforsvaret som inkluderer det finnes i kroppsvæsker (humorer) som lymfe eller plasma.

Immunoglobuliner (antistoffer) - typer og struktur

Antistoffer er Y-formede og består av to par proteinkjeder - lette og tunge, som er bundet sammen av disulfidbindinger. Basert på forskjellene i strukturen til tunge kjeder, skilles flere klasser (typer) av antistoffer:

• immunoglobulin type A (IgA) - (alfa-tung kjede) er et antistoff som hovedsakelig utskilles fra slimhinner, f.eks. tarmene, luftveiene og sekreter, f.eks. spytt, og gir lokal humoristisk immunitet
• type D immunoglobulin (IgD) - (tungkjedet delta) er det minst kjente antistoffet og utgjør opptil 1 prosent. alle antistoffene i blodet
• immunoglobulin type E (IgE) - (epsilon heavy chain) er bare 0,002 prosent. av alle antistoffer i blodet og har den unike egenskapen å aktivere mastceller og basofiler, noe som fører til frigjøring av dem, blant andre. histamin
• type G immunglobuliner (IgG) - (gamma tung kjede) er de mest tallrike (80% av alle antistoffer) og de mest vedvarende antistoffene i kroppen, da de kan forbli i blodet selv flere tiår etter kontakt med antigenet
• type M immunglobuliner (IgM) - (mu tung kjede) produseres først i løpet av immunresponsen, er mindre vedvarende og erstattes gradvis av IgG-antistoffer

De fleste antistoffer (IgG, IgD, IgE) eksisterer som et enkelt "Y" -molekyl (monomer). Unntaket er IgA-antistoffet, som er i dobbeltform (dimer) og IgM-antistoffet som danner formen til den såkalte snøfnugg (pentamer).

Antistoffer i den lette og tunge kjederegionen har en variabel region, som er en spesifikk sekvens av aminosyrer som passer nesten perfekt med sekvensen på antigenet. Denne regionen kalles paratopen og er ansvarlig for den spesifikke bindingsspesifisiteten til hvert antistoff mot et antigen.

Som en konsekvens passer hvert antistoff til antigenet som en nøkkel og lås, og ved å kombinere med hverandre danner de den såkalte immunkompleks. Det skal imidlertid huskes at antistoffer likevel viser fleksibilitet i binding til forskjellige antigener, noe som betyr at de kan matches med forskjellige antigener, noe som kan resultere i kryssreaksjoner. Dette fenomenet observeres veldig ofte i allergier.

• KRYSSallergi - symptomer. Kryssallergen bord

Immunoglobuliner (antistoffer) - rolle i kroppen

Rollen til alle antistoffene i kroppen er å delta i immunresponser. Antistoffer er i stand til å danne immunkomplekser med antigenmolekyler og aktivere komplementsystemet og betennelsen. Dette er for å nøytralisere antigenet og fjerne det trygt fra kroppen.

På grunn av deres forskjellige biokjemiske egenskaper kan forskjellige klasser av antistoffer utføre spesialiserte funksjoner:

• inaktivere parasitter (IgE)
• nøytralisere mikroorganismer (IgM, IgG)
• beskytte mot gjentakelse, f.eks. kusma (IgG)
• beskytte slimhinner med mikroorganismer og allergener (IgA)
• delta i modning og utvikling av lymfocytter (IgD)
• gi immunitet til fosteret (IgG) og det nyfødte (IgA)

Immunoglobuliner (antistoffer) - immunminne

Immunresponsen er delt inn i primære og sekundære responser. Den primære immunresponsen utvikler seg i det øyeblikket den først kommer i kontakt med et antigen, og deretter produserer kroppen primært IgM-antistoffer, som gradvis erstattes av mer spesifikke og mer vedvarende IgG-antistoffer.

Derimot oppstår en sekundær immunrespons når det samme antigenet blir kontaktet igjen. Det er mer intens enn den primære responsen, og antistoffkonsentrasjonen når høyere nivåer enn i den primære responsen.

En slik effektiv sekundærrespons er resultatet av den såkalte immunminne og tilstedeværelse av minne B-lymfocytter. Slike celler lever i kroppen i årevis, og når de kommer i kontakt med antigenet igjen, begynner de å dele seg veldig intensivt og produsere spesifikke antistoffer.

Immunoglobuliner (antistoffer) - antigen variasjon av antistoffer

Et av de mest fascinerende fenomenene i sammenheng med antistoffer er dannelsesprosessen og den enorme variasjonen de er i stand til å oppnå, siden antall antistoffkombinasjoner er estimert til opptil billioner. Hemmeligheten ligger i strukturen til genene som koder for antistoffer og prosessene for rekombinasjon av antistoffgener og deres hypermutasjon.

Disse prosessene kan refereres til som kontrollert innføring av mutasjoner i genomet, nettopp for prøving og feiling av de respektive antistoffene. Selv om det ikke høres for komplisert ut, er det faktisk en veldig kompleks prosess som krever ekstrem presisjon og til og med kan føre til dannelse av svulster i tilfelle feil.

Immunoglobuliner (antistoffer) - vaksiner

Antistoffer spiller en nøkkelrolle i utviklingen av immunitet etter vaksinasjon. Når det kommer i kontakt med antigenet i vaksinen, lager immunsystemcellene antistoffer.

Først den mindre vedvarende og spesifikke IgM, og deretter den vedvarende og langvarige IgG i blodet. For eksempel, under vaksinasjon mot hepatitt B-virus (HBV), gis tre doser av vaksinen med intervaller for å indusere vedvarende immunitet. Et mål på effektiviteten av en slik vaksinasjon er måling av blodnivået av IgG-antistoffer mot virusantigenene.

LES OGSÅ:

• Hepatitt B-antigener og antistoffer
• Anti-neuronale antistoffer - hva er de? Hvilke sykdommer indikerer de?
• Anti-TPO antistoffer - normen. Hvordan tolker testresultatene?
• TRAb anti-thyroid antistoffer - standarder og testresultater
• Anti-TG anti-skjoldbruskkjertel antistoffer

Immunoglobuliner (antistoffer) - serologisk konflikt

En av de viktigste testene hos gravide er vurderingen av tilstedeværelse og overvåking av antistoffer mot antigener av fosterets røde blodlegemer. I serologisk konflikt kan slike antistoffer krysse morkaken til fosteret og ødelegge dets røde blodlegemer og forårsake hemolytisk sykdom. Dette er tilfelle når moren er Rh (-) og fosteret er Rh (+).

Immunoglobuliner (antistoffer) - forskning

Antistoffer utgjør 12-18% av serumproteiner. For å vurdere mengden av individuelle proteinfraksjoner, inkludert antistoffer, utføres et proteinogram. Denne testen er basert på elektroforese av serumproteiner, dvs. deres separasjon i et elektrisk felt.

Antistoffnivå-testen utføres med venøst ​​blod (IgM, IgG, IgE, IgA) eller spytt og avføring (IgA). I utvalgte kliniske situasjoner kan undersøkelse av et annet materiale, for eksempel cerebrospinalvæske, utføres.

Totale IgG-, IgM-, IgA- og antistoff-lette kjedekonsentrasjoner bestemmes rutinemessig ved immunonefelometriske og immunoturbidimetriske metoder. I kontrast blir den totale konsentrasjonen av IgE-antistoffer oftest testet ved hjelp av immunokjemiluminescerende metoder.

Immunoturbidimetriske og immunfelometriske metoder utnytter muligheten til å skyve løsninger og spre lys ved å danne antigen-antistoffkomplekser. Den immunfelometriske metoden måler intensiteten av lys spredt av testløsningen, og den immunoturbidimetriske metoden måler lysintensiteten som går gjennom testløsningen. Disse metodene brukes blant annet. for å bestemme den totale konsentrasjonen av forskjellige klasser av antistoffer.

Patologiske former for antistoffer kan også merkes i laboratoriet. Et eksempel er et monoklonalt antistoff (M-protein) som er et ufullstendig antistoff (f.eks. Mangler et fragment av den tunge eller lette kjeden) funnet i monoklonale gammapatier eller lymfomer. Et annet eksempel er Bence-Jones-proteinet, som finnes i urinen til mennesker med myelomatose.

Verdt å vite

Immunoglobuliner (antistoffer) - normer

Normene for totale antistoffnivåer i blodet er aldersavhengige og for voksne er:

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

Immunoglobuliner (antistoffer) - resultater og deres tolkning

Det er mange kliniske situasjoner som kan føre til en økning i nivået av antistoffer (hypergammaglobulinemi) eller en reduksjon i dem (hypogammaglobulinemia).

Økningen eller reduksjonen kan gjelde enten for den totale mengden antistoffer eller bare for utvalgte klasser av antistoffer. Også av klinisk betydning er bestemmelsen av tilstedeværelsen av spesifikke antistoffer rettet mot spesifikke mikroorganismer eller eget vev.

Immunglobuliner (antistoffer) - hva betyr forhøyede antistoffnivåer?

Polyklonal hypergammaglobulinemi skyldes overproduksjon av mange klasser av antistoffer av forskjellige plasmocyttceller og kan skyldes:

• akutt og kronisk betennelse
• parasittiske, bakterielle, virale eller soppsykdommer
• autoimmune sykdommer
• levercirrhose
• sarkoidose
• AIDS

Immunglobuliner (antistoffer) - hva betyr lavt antistoffnivå?

Monoklonal hypergammaglobulinemi skyldes overproduksjon av antistoffer av en klon av kreftcellen og kan skyldes:

• multippelt myelom
• Ukjent årsak gammapati (MGUS)
• lymfom
• Walderströms makroglobulinemi

Hypogammaglobulinemi kan være forårsaket av:

• arvelige genetiske mangler, f.eks. alvorlig kombinert immundefekt (SCID)
• medikamenter, for eksempel medisiner mot malaria, cytostatika og glukokortikoider
• underernæring
• infeksjoner, f.eks. HIV, EBV
• svulster, for eksempel leukemier, lymfomer
• nefrotisk syndrom
• omfattende forbrenninger
• alvorlig diaré

Immunoglobuliner (antistoffer) - applikasjon i laboratoriediagnostikk

Antistoffer (hovedsakelig IgG) brukes ofte i laboratorietester. Slike antistoffer oppnås under laboratorieforhold og kalles monoklonale antistoffer. De er avledet fra en enkelt celleklon og er rettet mot et spesifikt antigen.

Den primære metoden for å produsere monoklonale antistoffer bruker laboratoriemus og cellekulturer. Det er en kombinasjon av to typer celler: kreftceller (myelom) og B-lymfocytter som produserer spesifikke antistoffer.

Deretter kan monoklonale antistoffer modifiseres ved å feste enzymer, radioisotoper og fluorescerende fargestoffer til dem. Antistoffmetoder utnytter muligheten til å spesifikt binde seg til et antigen.

• ELISA-metoden

ELISA (enzymkoblet immunosorbentanalyse) er en av de mest brukte metodene innen diagnostisk og vitenskapelig forskning. ELISA-metoden bruker monoklonale antistoffer som er knyttet til enzymet. Den kan brukes til å kvantifisere forskjellige antigener i biologisk materiale. Fordelen med ELISA-metoden er dens enkelhet og høy følsomhet. ELISA-metoden utføres ved bruk av spesielle plastplater med brønner fylt med for eksempel Borrelia-antigener og spesifikke monoklonale antistoffer, som er designet for å oppdage antistoffer i en pasientprøve.

• RIA-metoden

Radioimmunoassay (RIA) -metoden består i å påvise antigener ved bruk av antistoffer merket med radioaktive isotoper, f.eks. Med 14C karbon. På grunn av sikkerheten ved arbeid med radioaktive stoffer blir ELISA-metoden imidlertid oftere brukt.

• Westernblot-metoden

Westernblot-metoden består i å skille det testede antigenet i et elektrisk felt og deretter overføre det til en spesiell membran. Spesifikke antistoffer merket med et fargestoff eller et enzym blir deretter påført på antigenmembranen. Westernblot-metoden åpner for en veldig spesifikk påvisning av antigener, og det er derfor den brukes i tester som bekrefter ufullstendige resultater, for eksempel i serologisk diagnostikk av Lyme-sykdommen.

• Flowcytometri

Metoden består i å oppdage spesifikke markører på overflaten av celler (immunfenotyping). Fluorescensmerket monoklonale antistoffer som er spesifikke for en bestemt overflatemarkør på cellen, brukes i cytometri. De merkede cellene blir deretter oppdaget med en detektor. Flowcytometri brukes for eksempel i CD57-analysen.

• Immunhistokjemi

Takket være immunhistokjemiske metoder er det mulig å oppdage antigener i vevsfragmenter ved hjelp av merkede antistoffer, som deretter observeres under et mikroskop.

• Protein mikroarray

Protein mikroarray er en moderne metode, hvis prinsipp ligner ELISA-metoden. Takket være miniatyrisering og muligheten for engangsdeteksjon av opptil flere hundre forskjellige proteiner, har den funnet anvendelse i vitenskapelig forskning og allergologi.

Immunoglobuliner (antistoffer) - bruk i terapi

Monoklonale antistoffer kan også brukes til behandling av visse sykdommer. De ble først brukt i 1981 til behandling av lymfom. Monoklonale antistoffer brukes i:

• drepe kreftceller, f.eks. Ofatumumab (IgG mot CD20-markøren)
• inhibering av utvalgte celler i immunsystemet i transplantasjon, for eksempel Muronomab (IgG mot CD3-markøren)
• hemmende immunreaksjoner ved autoimmune sykdommer, f.eks. Adalimumab (IgG mot tumornekrose faktor alfa)

Bibliografi:

1. Pietrucha B. Utvalgte problemer i klinisk immunologi - antistoffmangel og cellulærmangel (del I) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Paul W.E. Fundamental immunology, Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6. utgave.
3. Laboratoriediagnostikk med elementer fra klinisk biokjemi, lærebok for medisinstudenter redigert av Dembińska-Kieć A. og Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3. utgave.
4. Interne sykdommer, redigert av Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

Om forfatteren

Karolina Karabin, MD, PhD, molekylærbiolog, laboratoriediagnostiker, Cambridge Diagnostics Polska En biolog med spesialisering i mikrobiologi og en laboratoriediagnostiker med over 10 års erfaring i laboratoriearbeid. En utdannet ved School of Molecular Medicine og medlem av det polske samfunnet for human genetikk. Leder for forskningsstipend ved Laboratory of Molecular Diagnostics ved Institutt for hematologi, onkologi og indre sykdommer ved det medisinske universitetet i Warszawa. Hun forsvarte tittelen doktor i medisinsk vitenskap innen medisinsk biologi ved det første fakultet for medisin ved det medisinske universitetet i Warszawa. Forfatter av mange vitenskapelige og populærvitenskapelige arbeider innen laboratoriediagnostikk, molekylærbiologi og ernæring. På daglig basis, som spesialist innen laboratoriediagnostikk, driver han innholdsavdelingen ved Cambridge Diagnostics Polska og samarbeider med et team av dietetikere ved CD Dietary Clinic. Han deler sin praktiske kunnskap om diagnostikk og diettbehandling av sykdommer med spesialister på konferanser, treningsøkter og i magasiner og nettsteder. Hun er spesielt interessert i innflytelsen av moderne livsstil på molekylære prosesser i kroppen.