Imunski sistem opravlja svojo biološko funkcijo s kompleksnim nizom med seboj povezanih reakcij. V njih so vključeni vsi njegovi strukturni in funkcionalni elementi. Specifične manifestacije imunskega odziva lahko razdelimo na ločene oblike: nastajanje protiteles, imunska fagocitoza, celično posredovano ubijanje, preobčutljivostne reakcije, nastanek imunološkega spomina ali tolerance.

Vsi elementi imunskega sistema imajo enoten nadzorni princip in se aktivirajo skoraj istočasno, vendar glede na naravo antigenskega učinka prevladuje ena ali več oblik. Na primer, med toksinemično okužbo se pretežno aktivira proizvodnja protiteles, ki lahko nevtralizirajo molekule toksinov, medtem ko pri okužbi s tuberkulozo glavno funkcionalno obremenitev izvajajo dejavniki celične imunosti.

11.1. Protitelesa in tvorba protiteles

11.1.1. Narava protiteles

Ena filogenetsko najstarejših oblik imunske obrambe je biosinteza protiteles – beljakovin, ki specifično reagirajo z antigeni. Protitelesa pripadajo predvsem γ-globulinski frakciji beljakovin krvne plazme, ki predstavljajo 15-25% vsebnosti beljakovin v njej, kar je približno 10-20 g/l. Zato se imenujejo protitelesa imunoglobulini, in so označeni s simbolom Ig. Zato so protitelesa plazemski γ-globulini, ki se lahko specifično vežejo na antigen in sodelujejo pri številnih imunskih reakcijah.

Protitelesa sintetizirajo B-limfociti in njihovi potomci - plazmatke tako v krožeči obliki kot v obliki receptorskih molekul na imunokompetentnih celicah. Protitelesa v obtoku delimo na serumska in sekretorna. Protitelesa lahko imenujemo tudi Bence Jones Veverice, ki so fragmenti molekule Ig (njegove lahke verige) in se sintetizirajo v presežku pri diseminiranem mielomu.

Številni ugledni znanstveniki so proučevali strukturo in delovanje protiteles: P. Ehrlich (1885) je predlagal prvo teorijo humoralne imunosti, E. Bering in S. Kitazato (1887) sta pridobila prve antitoksične serume za toksine davice in tetanusa, A. Bezredka ( 1923) je razvil metodo za varno dajanje terapevtskih imunskih serumov bolnikom. Velika zasluga pri dešifriranju molekularne strukture Ig pripada D. Edelmanu in R. Porterju (1959), namig o raznolikosti protiteles pa F. Burnetu.

(1953) in S. Tonegawa (1983).

11.1.2. Molekularna struktura protiteles

Imunoglobulini so beljakovine v krvnem serumu. Izločajo jih plazemske celice kot odziv na antigen. Molekule Ig imajo univerzalno strukturo (slika 11.1). Sestavljeni so iz dveh parov polipeptidnih verig: dveh težkih (550-660 aminokislinskih ostankov, molekulska masa - 50 kD) in dveh lahkih (220 aminokislinskih ostankov, molekulska masa - 20-25 kD). Označeni so kot H- (iz angleščine. težka- težka) in L- (iz angleščine. svetloba- lahke) verige. Težke in lahke verige so v pare povezane z disulfidnimi vezmi (-S-S-). Med težkimi verigami je tudi disulfidna vez - to je tako imenovani šarnirski odsek. Ta vrsta interpeptidne povezave omogoča, da molekula Ig zlahka spremeni svojo konformacijo glede na okoljske pogoje in pogoje. Območje tečaja je odgovorno za interakcijo s prvo komponento komplementa (C1) in njeno aktivacijo po klasični poti.

Obstajajo strukturne različice lahkih in težkih polipeptidnih verig molekule Ig. Lahke verige so v dveh vrstah: κ in λ (kapa in lambda). Obstaja 5 vrst težkih verig: α, γ, μ, ε in δ (alfa, gama, mu, epsilon in delta). Med različnimi verigami tipa α ločimo podtipe α 1 - in a 2, μ-verige - μ 1 in μ 2, γ-verige - γ 1 -, γ 2 -, γ 3 - in γ 4 -podtipe. .

riž. 11.1. Shema strukture molekule imunoglobulina razreda G: V - variabilna domena; C - konstantna domena; S - šarnirska disulfidna vez

Sekundarna struktura polipeptidnih verig molekule Ig ima domensko strukturo - njeni posamezni deli so zloženi v globule (domene), stabilizirane z notranjo disulfidno vezjo. V težki verigi Ig je 4-5 takih domen, v lahki verigi pa 2. Vsaka domena je sestavljena iz približno 110 aminokislinskih ostankov.

Domene se razlikujejo po konstantnosti aminokislinske sestave. Dodeli C-domene(iz angleščine. konstantna- trajno) z relativno stalno strukturo in V domene(iz angleščine. spremenljivke- spremenljiv) s spremenljivo strukturo. Lahka veriga vsebuje po eno V- in C-domeno, težka veriga pa vsebuje eno V- in 3-4 C-domene. Omeniti velja, da ni celotna variabilna domena spremenljiva v svoji aminokislinski sestavi, ampak le njen majhen del - hipervariabilna regija, kar predstavlja približno 25 %.

Variabilne domene lahke in težke verige skupaj tvorijo mesto, ki se specifično veže na antigen, - center za vezavo antigena oz paratop. Hipervariabilne regije težkih in lahkih verig določajo posamezne strukturne značilnosti centra za vezavo antigena za vsak klon Ig in raznolikost njihovih specifičnosti.

Encimska obdelava molekule Ig vodi do njene hidrolize na določene fragmente. Tako papain zlomi molekulo nad območjem tečaja in povzroči nastanek treh fragmentov (glej sliko 11.1). Dva od njih se lahko specifično vežeta na antigen. Sestavljeni so iz ene lahke verige in težke (V-

in C-domena), njihova struktura pa vključuje mesta za vezavo antigena. Ti fragmenti se imenujejo fab(iz angleščine - fragment, ki se veže na antigen). Tretji fragment, ki lahko tvori kristale, se imenuje Fc(iz angleščine - kristalizirajoči fragment). Odgovoren je za vezavo na receptorje celične membrane gostitelja (receptorji Fc) in nekatere mikrobne superantigene (npr. protein Staphylococcus A). Pepsin cepi molekulo Ig pod zgibno regijo in vodi do tvorbe dveh fragmentov: Fc in dveh členkastih fab, ali F(ab) 2 .

V strukturi molekul Ig najdemo dodatne polipeptidne verige. Torej vsebujejo polimerne molekule IgM, IgA J-peptid(iz angleščine. pridruži se- poveži), ki združuje posamezne monomere v eno samo makromolekularno entiteto (glej razdelek 11.1.3). Sekretorne molekule Ig imajo S-peptid(iz angleščine. skrivnost- skrivnost). Ta t.i sekretorna komponenta. Njegova molekulska masa je 71 kD, je β-globulin in ščiti molekulo Ig v izločku sluznice pred encimsko cepitvijo. Receptor Ig, lokaliziran na citoplazemski membrani celic, ki proizvajajo protitelesa, ima dodatno hidrofobno transmembrano M-peptid(iz angleščine. membrana- membrana). Trdno drži molekulo Ig v lipidnem dvosloju citoplazemske membrane in vodi receptorski signal skozi citoplazmatsko membrano v celico. J- in M-peptidi so pritrjeni na molekulo Ig med njeno biosintezo. S-peptid je produkt epitelne celice – pritrjuje se na J-peptid molekule polimera Ig med njegovo translokacijo skozi epitelno celico.

11.1.3. Strukturne in funkcionalne značilnosti imunoglobulinov različnih razredov

Odvisno od značilnosti molekularne strukture težke verige in s tem prisotnosti izotipskih ali skupinskih antigenskih determinant se razlikuje 5 razredov ali izotipov Ig (slika 11.2). Molekule težke verige α-tipa imenujemo izotip ali razred A (na kratko IgA), δ-tip IgD, ε-tip IgE, γ-tip IgG in μ-tip IgM. Obstajajo tudi podrazredi Ig.

riž. 11.2. Shema strukture imunoglobulinov različnih razredov (razlaga v besedilu)

Vsak izotip Ig ima svoje značilnosti. Zlasti Ig D, E in G imajo monomerno strukturo, IgM je skoraj vedno pentamer, molekula IgA pa je lahko mono-, di- in trimerna. Najbolj značilne lastnosti različnih izotipov Ig so podane v tabeli. 11.1.

Tabela 11.1. Glavne značilnosti človeških imunoglobulinov

Konec mize. 11.1

Imunoglobulin razreda G predstavlja večino Ig v krvnem serumu, predstavlja 70-80% vseh krožečih Ig, 50% pa je v tkivni tekočini. Povprečna vsebnost IgG v krvnem serumu zdravega odraslega človeka je 12 g/l, kar dosežemo v starosti 7-10 let. Razpolovna doba IgG je 21 dni.

IgG je monomer, ima 2 centra za vezavo antigena, lahko veže 2 molekuli antigena zapored. Molekulska masa je približno 160 kD, sedimentacijska konstanta je 7S. Sintetizirajo ga zreli B-limfociti (Β γ) in plazemske celice. Dobro je opredeljen v krvnem serumu na vrhuncu primarnega in sekundarnega imunskega odziva. Ima visoko afiniteta(glejte razdelek 11.1.5).

Obstajajo podtipi G1-G4. IgG1 in G3 vežeta komplement, pri čemer je G3 bolj aktiven. IgG4 ima tako kot IgE citofilnost (tropizem ali afiniteto za mastocite in bazofilce) in sodeluje pri razvoju alergijske reakcije tipa I (glejte poglavje 11.4).

Z lahkoto prehaja skozi placentno pregrado in zagotavlja humoralno imunost novorojenčka v prvih 3-4 mesecih po rojstvu, vključno z mlekom. IgG zagotavlja nevtralizacijo in označevanje antigena, sproži s komplementom posredovano citolizo in ADCC.

Imunoglobulin razreda M- največja molekula vseh Ig. Je pentamer, ki ima 10 antigenskih vezavnih mest. Njegova molekulska masa je približno 900 kDa, sedijeva konstanta

mentacije 19S. Obstajata podtipa M1 in M2. Težke verige molekule IgM so za razliko od drugih izotipov zgrajene iz 5 domen. Ker je polimerna molekula, vsebuje J-verigo. Razpolovna doba je 5 dni.

Predstavlja 5-10% vseh krožečih Ig. Povprečna vsebnost IgM v krvnem serumu zdrave odrasle osebe je približno 1 g/l. Človek doseže to raven že v starosti 2-4 let. IgM je filogenetsko najstarejši imunoglobulin. Nastane na začetku primarnega imunskega odziva.

Ima visoko avidnost in je najučinkovitejši aktivator komplementa v klasični poti. Večina normalnih protiteles in izoaglutininov je IgM. Ne prehaja skozi placento. Odkrivanje visokih titrov specifičnih protiteles izotipa M v krvnem serumu novorojenčka kaže na nekdanjo intrauterino okužbo ali okvaro placente. IgM zagotavlja nevtralizacijo in označevanje antigena, sproži s komplementom posredovano citolizo in ADCC. To je znak akutnega nalezljivega procesa.

Imunoglobulin razreda A obstaja v serumski in sekretorni obliki. Približno 60% vseh IgA je v izločkih sluznice.

Sirotka IgA. Predstavlja približno 10-15% vseh krožečih Ig. Krvni serum zdrave odrasle osebe vsebuje približno 2,5 g / l IgA, največ je dosežen pri starosti 10 let. Razpolovna doba je 6 dni.

IgA je monomer, ima 2 centra za vezavo antigena, molekulsko maso okoli 170 kD in sedimentacijsko konstanto 7S. Obstajata podtipa A1 in A2. Sintetizirajo ga zreli imunski B-limfociti (Β α) in plazemske celice. Dobro je opredeljen v krvnem serumu na vrhuncu primarnega in sekundarnega imunskega odziva. Ima visoko afiniteto. Ne veže komplementa. Ne prehaja skozi placentno pregrado. IgA zagotavlja nevtralizacijo in označevanje antigena, sproži ADCC.

Sekretorni IgA (s IgA) obstaja v polimerni obliki kot di- ali trimer (4- ali 6-valenten), nosi 4 ali 6 paratopov in vsebuje J- in S-peptide. Molekulska masa 350 kDa in več, sedimentacijska konstanta 13S in več.

Sintetizirajo ga B1-limfociti, plazemske celice in morda B1-limfociti znotraj sluznice in se izločajo

delijo svoje skrivnosti. Obseg proizvodnje lahko doseže 5 g na dan. Bazen sIgA velja za najštevilčnejšega v telesu - njegovo število presega skupno vsebnost IgM in IgG. V krvnem serumu s IgA ni odkrit.

Tvorba kvartarne strukture molekule sIgA se pojavi med njeno translokacijo skozi epitelno celico. Na bazalni in lateralni površini nosi epitelijska celica receptor za verigo J polimerne molekule Ig (JR). Ko je IgA vezan na receptor, celica endocitozira kot vezikel in ga prenese na apikalno površino epitelne celice, kjer je JR podvržen encimski cepitvi. Posledično se IgA sprosti v sluznično skrivnost lumna organa že v sekretorni obliki, saj fragment JR, ki ostane vezan na molekulo Ig, postane S-veriga.

Sekretorna oblika IgA je glavni dejavnik specifične humoralne lokalne imunosti sluznice prebavil in dihal ter genitourinarnega sistema. Zaradi S-verige je odporen na proteaze. sIgA ne aktivira komplementa, ampak se učinkovito veže na antigene, jih nevtralizira in preprečuje adhezijo mikrobov na epitelne celice.

Imunoglobulin razreda E imenovan tudi reagin. Vsebnost v krvnem serumu je izjemno nizka - približno 0,00025 g / l. Molekulska masa okoli 190 kD, sedimentacijska konstanta okoli 8S, monomer. Predstavlja približno 0,002 % vseh krožečih Ig. Ta raven je dosežena v starosti 10-15 let.

Sintetizirajo ga zreli B-limfociti (Β ε) in plazemske celice predvsem v limfoidnem tkivu bronhopulmonalnega drevesa in gastrointestinalnega trakta. Ne veže komplementa. Ne prehaja skozi placentno pregrado. Ima izrazito citofilnost - tropizem za mastocite in bazofilce. Sodeluje pri razvoju takojšnje preobčutljivostne reakcije tipa I (glejte poglavje 11.4).

Imunoglobulin razreda D skoraj popolnoma vsebovan v krvnem serumu v koncentraciji približno 0,03 g / l (približno 0,2% celotnega krožečega Ig). IgD ima molekulsko maso 160 kD in sedimentacijsko konstanto 7S, monomer. Ne veže komplementa. Ne prehaja skozi placentno pregrado. Izraženo na prekurzorjih B-limfocitov.

receptorski imunoglobulini, ali membrane, lokalizirane na citoplazmatski membrani B-limfocitov in opravljajo

funkcije njihovih za antigene specifičnih receptorjev. Imajo enak izotip in specifičnost kot protitelesa, sintetizirana v medceličnem mediju. Vsebujejo poseben dodatni M-peptid, zaradi katerega je receptorska molekula Ig fiksirana v citoplazmatski membrani imunokompetentne celice.

normalna protitelesa, ali naravni, - niz človeških serumskih Ig različnih specifičnosti, ki tvorijo njihovo bazalno raven. Sem spadajo izohemaglutinini - protitelesa proti eritrocitnim antigenom krvnih skupin (na primer sistem AB0), antigeni črevesnih bakterij, kokijev in nekaterih virusov. Ta protitelesa nenehno nastajajo v telesu brez vidne antigenske stimulacije. Odražajo pripravljenost makroorganizma za imunski odziv in kažejo tudi na oddaljeni stik z antigenom.

monoklonska protitelesa. Vsak B-limfocit in njegovi potomci, ki nastanejo kot posledica celične delitve (t.j. klon), so sposobni sintetizirati protitelesa s paratopom strogo določene specifičnosti. Ta protitelesa se imenujejo monoklonski. V naravnih pogojih makroorganizma je praktično nemogoče pridobiti monoklonska protitelesa, saj do 100 različnih klonov B-limfocitov, ki se nekoliko razlikujejo po antigenski specifičnosti, hkrati reagira na isto antigensko determinanto. Zato kot rezultat imunizacije, tudi z monodeterminantnim antigenom, vedno dobimo poliklonski protitelesa.

Načeloma je pridobivanje monoklonskih protiteles izvedljivo, če se izvede predhodna selekcija celic, ki proizvajajo protitelesa, in njihovo kloniranje, t.j. pridobivanje potrebnih klonov. Vendar pa je naloga zapletena zaradi dejstva, da je število generacij B-limfocitov, tako kot druge evkariontske celice, omejeno. Kljub temu sta problem uspešno rešila D. Keller in C. Milstein (1975). Raziskovalci so pridobili hibride imunskih B-limfocitov in mielomskih (tumorskih) celic, ki so imele lastnosti proizvajalca protiteles in »nesmrtnost« rakasto transformirane celice. Ta vrsta celic se imenuje hibridoma. V nadaljnji selekciji smo izbrali klone z največjo produktivnostjo in afiniteto specifičnih protiteles. Hibridomska monoklonska protitelesa so našla široko uporabo pri razvoju diagnostičnih in terapevtskih imunobioloških pripravkov.

Popolna in nepopolna protitelesa. Takšna podrazdelitev temelji na sposobnosti tvorbe v reakciji aglutinacije ali precipitacije (in vitro) dobro viden rezultat. Ta lastnost ima popolna protitelesa. Ti vključujejo IgM, pa tudi nekaj IgA in G.

Nepopolna protitelesa prikrajšani za to sposobnost, kljub dejstvu, da se specifično vežejo na antigen - imenujemo jih tudi neaglutinirajoča, neprecipitacijska ali blokirna protitelesa (glej poglavje 13).

11.1.4. Antigenost protiteles

Imunoglobulin ima, tako kot vsaka beljakovina, antigenost in izrazito imunogenost. V molekuli Ig obstajajo 4 vrste antigenskih determinant: vrstne, izotipske, alotipske in idiotipske. Vrsta antigenske determinante so značilne za Ig vseh osebkov določene vrste (npr. zajec, pes, človek). Določa jih struktura lahkih in težkih verig. Te determinante je mogoče uporabiti za identifikacijo vrste protiteles.

izotipično antigenske determinante so skupinske. Nahajajo se v težki verigi in služijo za razlikovanje Ig v 5 izotipov (razredov) in številne podrazrede (glejte poglavje 11.1.3).

Alotipsko antigenske determinante so individualne, tj. specifične za določen organizem. Nahajajo se v lahkih in težkih polipeptidnih verigah. Na podlagi strukture alotipskih determinant lahko ločimo osebke znotraj iste vrste.

Idiotipično antigenske determinante odražajo strukturne značilnosti centra za vezavo antigena same molekule Ig. Tvorijo jih V domene lahke in težke verige molekule Ig. Odkritje idiotipskih antigenskih determinant je služilo kot osnova za nastanek teorije idiotipsko-antiidiotipske regulacije biosinteze protiteles.

11.1.5. Mehanizem interakcije protitelesa z antigenom

V procesu interakcije z antigenom sodeluje center za vezavo antigenov Molekule Ig, oz paratop, ki se je sposoben vezati na strogo določeno antigensko determinanto

nantoy. Ta povezava se izvaja zaradi šibkih interakcij (van der Waalsove sile, vodikove vezi, elektrostatične interakcije) in je nestabilna – nastali imunski kompleks (IC) lahko zlahka disociira: AG + AT ↔ IC.

Trajanje obstoja imunskega kompleksa določajo številni dejavniki. Pri tem so pomembne značilnosti protitelesa, antigena in pogoji, pod katerimi pride do njihove interakcije. Posebne značilnosti protitelesa vključujejo njegovo afiniteto in avidnost.

afiniteta- moč specifične interakcije protitelesa z antigenom (ali energija njihove povezave). Afiniteta je določena s stopnjo sterične (prostorske) korespondence med epitopom in paratopom. Več ko je povezav med epitopom in paratopom, večja bo stabilnost in življenjska doba nastalega imunskega kompleksa. Imunski kompleks, ki ga tvorijo protitelesa z nizko afiniteto, je izjemno nestabilen in ima kratko življenjsko dobo.

Ugotovljeno je bilo, da lahko v pogojih makroorganizma z isto antigensko determinanto približno 100 različnih klonov protiteles hkrati reagira in tvori imunski kompleks. Vsi se bodo razlikovali po strukturi centra za vezavo antigena, specifičnosti in afiniteti. Afiniteta protiteles se med imunskim odzivom bistveno spremeni zaradi selekcije najbolj specifičnih klonov B-limfocitov. Normalna protitelesa veljajo za najmanjšo afiniteto. Po izračunih skupno število različnih antigensko specifičnih klonov B-limfocitov doseže 10 6 -10 7.

Druga značilnost Iga je avidnost. Ta izraz se nanaša na moč vezave protitelesa in antigena. Ta lastnost je določena z afiniteto Ig in številom centrov za vezavo antigena. Protitelesa razreda M imajo največjo avidnost, saj imajo 10 centrov za vezavo antigenov.

Učinkovitost interakcije protitelesa z antigenom je v veliki meri odvisna od pogojev, v katerih poteka reakcija, predvsem od pH medija, osmotske gostote, sestave soli in temperature medija. Optimalni za reakcijo antigen-protitelo so fiziološki pogoji notranjega okolja makroorganizma: blizu nevtralne reakcije okolja, prisotnost fosfata.

maščobne, karbonatne, kloridne in acetatne ione, osmolarnost fiziološke raztopine (koncentracija raztopine 0,15 M), pa tudi temperaturo 36-37 °C.

11.1.6. Lastnosti protiteles

Zaradi edinstvene sposobnosti specifične vezave na antigenske determinante protitelesa opravljajo številne pomembne funkcije v telesu.

Neposredni učinki protiteles vključujejo nevtralizacija- vezava in blokada s paratopnim imunoglobulinom aktivnega centra biološko aktivne molekule, kot je toksin, receptor, zdravilo itd.. V primeru razpada imunskega kompleksa je učinek reverzibilen. Na tem principu temelji mehanizem delovanja antitoksičnih, protivirusnih in mnogih drugih terapevtskih imunskih serumov.

Drugi neposredni učinek je encimsko delovanje protiteles. Zaradi svoje reliktne proteazne ali nukleazne aktivnosti (glej poglavje 11.1.3) lahko imunoglobulini povzročijo uničenje molekule antigena (na primer cepitev posameznih peptidov ali DNA). Sprožitev sistema komplementa po klasični poti je prav tako posledica encimske lize.

V večini primerov interakcija protiteles z antigenom v telesu ne povzroči njegove strukturne ali funkcionalne spremembe. S trdno vezavo na epitop protitelesa označijo molekulo antigena – označijo jo kot tarčo za druge dejavnike imunosti (fagocitoza, liza).

Posredni učinki vključujejo:

Indukcija s komplementom posredovane lize tujih celic (glejte poglavje 9.2.3.3), IgM ima najboljše lastnosti (IgM > IgG3 > IgG1);

Sprožitev od protiteles odvisne celično posredovane citotoksičnosti ADCC (glejte poglavje 11.3.);

Povzročitev takojšnje preobčutljivosti ali preobčutljivosti tipa I (glejte poglavje 11.4);

Posredovanje imunske fagocitoze (glejte poglavje 11.2).

Celično posredovani učinki imunoglobulinov se uresničijo zaradi izražanja na membrani imunokompetentnih celic receptorjev za Fc fragment molekule imunoglobulina. (FCR). Ti receptorji so transmembranske beljakovine

molekule in se razlikujejo po specifičnosti za določen izotip težke verige molekule Ig. Obstajata tudi visoka afiniteta in nizka afiniteta FcR. Prvi lahko interagira z nedotaknjeno molekulo imunoglobulina. V nekaterih primerih se uporablja kot koreceptorski faktor (bazofilci, mastociti). Nizka afiniteta FcRže vežejo na imunski kompleks, se imenujejo posredni imunoreceptorji.

Poleg efektorskih lastnosti so protitelesa aktivni regulatorji imunoreaktivnosti. Torej, Ig so antigen-specifični receptorji B-limfocitov.

Specifična vezava epitopov s specifičnimi protitelesi lahko blokira razvoj tako humoralnega kot celičnega imunskega odziva. Ta učinek se uporablja v klinični praksi, na primer za preprečevanje hemolitične bolezni novorojenčkov zaradi Rh konflikta. Protitelesa, specifična za idiotipske antigene Ig, lahko nadzorujejo moč protitelesnega odziva.

11.1.7. Genetika imunoglobulinov

Za strukturo molekul Ig je značilno edinstveno genetsko kodiranje. Z metodami molekularne genetike je bilo dokazano, da strukturo molekule Ig nadzoruje veliko število genov, ki imajo razdrobljeno organizacijo, tvorijo tri skupine, se nahajajo na treh različnih kromosomih in se dedujejo neodvisno.

Prva skupina genov kodira primarno strukturo lahke verige tipa λ, druga - lahke verige tipa κ, tretja pa vse vrste težkih verig (α, δ, ε, γ in μ). Geni, ki pripadajo vsaki skupini, se nahajajo na ustreznem kromosomu v neposredni bližini drug drugega, so razporejeni zaporedno (slika 11.3) in ločeni introni.

Regija DNA, ki kodira strukturo lahke verige tipa λ, vsebuje 2 V-segment(nadzor strukture V-domen) in 4 C-segment(nadzor strukture C-domen). Med C- in V-segmentoma se nahaja J segment(iz angleščine. pridruži se- povezovanje). Lahko verigo tipa κ kodira več sto segmentov DNA V, 4 segmenti J in en segment C. Še bolj zapletena je skupina genov, ki nadzorujejo strukturo težkih verig. Skupaj z V-, C- in J-segmenti DNK

riž. 11.3. Shema strukture imunoglobulinskih genov (razlaga v besedilu)

vključujejo 20 D-segmenti(iz angleščine. raznolikost- raznolikost). Poleg tega obstaja M-segment, ki kodira biosintezo z membrano povezane regije receptorske molekule Ig.

Zorenje pre-B-limfocitov spremljajo preureditve v njihovem genetskem aparatu. Pride do poljubne konvergence posameznih fragmentov DNA in sestavljanja znotraj ustreznih kromosomov posameznih funkcionalnih genov. Ta proces se imenuje spajanje(iz angleščine. spajanje- spajanje, spajanje). Manjkajoči segmenti DNK so izključeni iz nadaljnjega branja. Pro-mRNA se nato prepiše iz funkcionalnih genov in nato končna mRNA, ki kodira primarno aminokislinsko zaporedje L- in H-verig molekule Ig. Vzporedno s spajanjem se lahko v določenih regijah V-segmentov imunoglobulinskih genov pojavijo točkovne mutacije in dokončanje oligonukleotidov brez šablone. Ti deli DNK se imenujejo hipermutabilne regije.

Spajanje in mutacije v genih Ig so naključne. V vsakem limfocitu se pojavljajo neodvisno drug od drugega in so unikatni, kar neskončno večkrat poveča raznolikost V-domen in navsezadnje struktur paratopov in idiotipskih antigenskih determinant molekule Ig. Zato B-limfociti, specifični za skoraj vse antigene, vedno obstajajo v telesu ali se lahko pojavijo kadarkoli. Ta teza predstavlja osnovo molekularne genetske teorije

izvor raznolikosti specifičnosti protiteles, ki jih je razvil S. Tonegawa (1983).

Med primarnim imunskim odgovorom razmnoževanje B-limfocitov spremljajo tudi rekombinacijske preureditve znotraj imunoglobulinskih genov, vendar že znotraj C-segmentov. To se kaže v zaporedni spremembi razreda Ig: v zgodnjih fazah diferenciacije B-limfociti sintetizirajo Ig razredov M in D, v kasnejših fazah - razrede G, A ali E (redko).

11.1.8. Dinamika nastajanja protiteles

Imunski sistem reagira na pojav antigena v notranjem okolju makroorganizma s povečanjem biosinteze specifičnih protiteles. To dosežemo z razmnoževanjem klonov celic, ki proizvajajo antigen specifična protitelesa. V tem primeru deluje antigen tako kot sprožilec kot kot selekcijski dejavnik: pretežno se aktivirajo kloni z najvišjo specifičnostjo, tj. največjo afiniteto za molekule receptorjev Ig. Vzporedno z razmnoževanjem poteka proces diferenciacije B-limfocitov. Opažamo prestrukturiranje v celičnem genomu in preklop njihove biosinteze iz velike visoko afinitetne molekule IgM na lažje in varčnejše visoko afinitetne IgG ali IgA.

Proizvodnja protiteles kot odgovor na antigenski dražljaj ima značilno dinamiko. To je mogoče izslediti na primeru serumskega Ig (slika 11.4). Določite latentno (induktivno), logaritemsko, stacionarno fazo in fazo upadanja. IN latentna faza proizvodnja protiteles se praktično ne spremeni in ostane na bazalni ravni. V tem obdobju poteka predelava in predstavitev antigena imunokompetentnim celicam ter zagon proliferacije antigen specifičnih klonov celic, ki proizvajajo protitelesa. Ker se celice delijo dihotomno (tj. na dvoje), se njihovo število povečuje v logaritemskem razmerju, zato se po prvih ciklih delitve nekoliko spremeni. Vzporedno poteka diferenciacija pre-B-limfocitov v zrele oblike in plazemske celice ter menjava sintetiziranih izotipov Ig. Med logaritemska faza je opazno povečanje števila

riž. 11.4. Dinamika nastajanja protiteles med primarnim (I) in sekundarnim (II) imunskim odzivom. Faze tvorbe protiteles: a - latentna; b - logaritemska rast; c - stacionarni; d - zmanjšanje

antigen specifičnih B-limfocitov, kar se kaže v pomembnem povečanju titrov specifičnih protiteles. IN stacionarna fazaštevilo specifičnih protiteles in celic, ki jih sintetizirajo, doseže maksimum in se stabilizira. Sprostitev makroorganizma iz antigena odpravi antigenski dražljaj, torej v faza spuščanja postopoma se zmanjšuje število klonov specifičnih proizvajalcev protiteles in titrov ustreznih protiteles.

Dinamika tvorbe protiteles je bistveno odvisna od primarnega ali sekundarnega stika z antigenom. Ob prvem stiku z antigenom se razvije primarni imunski odziv. Zanj so značilne dolge latentne in logaritemske (7-15 dni) faze. Prvi diagnostično pomembni titri specifičnih protiteles so zabeleženi 10-14 dni od trenutka imunizacije. Stacionarna faza traja 15-30 dni, faza upadanja pa 1-6 mesecev.

Med primarnim imunskim odzivom pride do zorenja, razmnoževanja klonov in diferenciacije antigen specifičnih limfocitov B ter preklopa biosinteze Ig iz izotipa M na izotope G, A ali E. Kot posledica primarnega imunskega odziva , nastanejo številni kloni celic, ki proizvajajo antigen specifična protitelesa, in imunoloških celic.

logičnega spomina, v notranjem okolju makroorganizma pa se specifični IgG in/ali IgA kopičijo v visokem titru. Tako je zagotovljena aktivna odpornost imunskega sistema na vnos antigena v makroorganizem in visoka pripravljenost na drugo srečanje z njim.

Sčasoma odziv protiteles zbledi. Izločanje antigena izključuje novo stimulacijo za kloniranje, prej nastale plazmatke pa imajo kratko življenjsko dobo. Hkrati pa B-limfociti imunološkega spomina še dolgo krožijo po telesu.

Ponavljajoč se stik imunskega sistema z istim antigenom povzroči nastanek sekundarni imunski odziv(glej sliko 11.4). Njena latentna faza je bistveno skrajšana, za logaritemsko fazo pa je značilna intenzivnejša dinamika rasti in višji titri specifičnih protiteles. Za stacionarno fazo in fazo upadanja je značilna dolgotrajna dinamika (več mesecev ali celo let). Pri sekundarnem imunskem odzivu telo takoj sintetizira IgG v veliki večini. To je posledica pripravljenosti imunskega sistema na ponovno srečanje z antigenom zaradi oblikovanja imunološkega spomina (glejte poglavje 11.5): številni kloni za antigen specifičnih B-limfocitov, ki ostanejo po primarnem imunskem odzivu, se hitro razmnožujejo in se intenzivno sodelujejo v procesu nastanka protiteles.

Za razvoj humoralne imunosti sluznice so značilni enaki procesi in dinamika tvorbe protiteles. Vendar pa v tem primeru velika večina B-limfocitov, ki proizvajajo polimerne molekule IgA, dozoreva in se razmnožuje v sluznicah.

Pojav intenzivne tvorbe protiteles ob ponavljajočem stiku z antigenom se pogosto uporablja v praktične namene, npr. cepljenje. Za ustvarjanje in vzdrževanje imunosti na visoki zaščitni ravni načrti cepljenja vključujejo večkratno dajanje antigena za oblikovanje in vzdrževanje imunološkega spomina (glejte 14. poglavje).

Isti pojav se uporablja za pridobivanje visoko aktivnih terapevtskih in diagnostičnih imunskih serumov. (hiperimuno). Da bi to naredili, živali ali darovalci dobijo večkratne injekcije antigenskih pripravkov po posebni shemi.

Dinamika in intenzivnost tvorbe protiteles je v veliki meri odvisna od imunogenosti antigena: od odmerka, načina in pogostosti njegove uporabe, pa tudi od stanja makroorganizma. Poskus ponovnega vnosa antigena v latentni fazi lahko povzroči imunološko paralizo – imunološko neodzivnost na antigen za določen čas.

11.1.9. Teorije o raznolikosti protiteles

Za razlago mehanizmov proizvodnje protiteles in raznolikosti specifičnosti protiteles je bilo predlaganih veliko hipotez in teorij. Le nekaj jih je dobilo praktično potrditev, večina jih je zgodovinskega pomena.

Prvi temeljni koncept stranske verige predlagal P. Ehrlich (1898). Po tem konceptu imajo celice organov in tkiv na svoji površini receptorje, ki so sposobni vezati antigen in ga zaradi kemične afinitete inaktivirati. Nato se ločijo od celične površine in nadomestijo z novo sintetiziranimi. Ta teorija je postavila osnovne ideje o humoralni imunosti in receptorjih imunokompetentnih celic.

omembe vredno poučno oz matrica teorije. V skladu s koncepti, ki so jih predlagali F. Brainl in F. Gaurowitz (1930), L. Pauling (1940), je antigen matrika, iz katere je vtisnjena molekula protitelesa. Te teorije so se izkazale za slepo ulico v povezavi z odkritjem D. Watsona in F. Cricka (1953) mehanizma kodiranja genetskih informacij v DNK.

Številne teorije so izhajale iz predpostavke o predhodnem obstoju protiteles proti skoraj vsem možnim antigenom v telesu (Erne N., 1955; Burnet F., 1959). Trenutno je teorija F. Burneta, ki se imenuje klonska selekcija. Po tej teoriji je limfno tkivo sestavljeno iz ogromnega števila klonov antigen-reaktivnih limfocitov, ki so specializirani za proizvodnjo protiteles proti določenim antigenom. Kloni že obstajajo v novorojenem organizmu. Antigen, ki vstopi v telo selektivno (selektivno), aktivira zanj specifičen klon limfocitov, ki se namnoži in začne proizvajati protitelesa, specifična za ta antigen. Če je odmerek antigena previsok,

nato se klon limfocitov, ki reagira nanj, izloči (izloči) iz telesa - tako se v embrionalnem obdobju oblikuje imunološka toleranca (neobčutljivost) na lastne antigene.

Burnetova teorija pojasnjuje številne imunološke reakcije (nastajanje protiteles, heterogenost protiteles, imunološki spomin, toleranca), ne more pa pojasniti izvora celotne raznolikosti specifičnosti protiteles. Burnet je predlagal, da je v telesu približno 10.000 klonov specifičnih celic, ki proizvajajo protitelesa. Vendar se je izkazalo, da je svet antigenov 2-3 reda velikosti večji in telo se odziva na skoraj vse od njih, vključno z umetno pridobljenimi, ki v naravi ne obstajajo.

S. Tonegawa (1983), ki je temu pojavu dal genetsko utemeljitev, je prinesel precejšnjo jasnost ideji o raznolikosti specifičnosti protiteles. Molekularno genetska teorija S. Tonegawa izhaja iz dejstva, da se v genih imunoglobulina nenehno pojavljajo močni rekombinacijski in mutacijski procesi. Rezultat je ogromno število variant in kombinacij genov, ki kodirajo različne specifičnosti imunoglobulina. Vsak klon limfocitov, ki proizvajajo protitelesa, ima svojo edinstveno različico gena za imunoglobulin (glejte poglavje 11.1.7).

Omeniti velja tudi teorijo mrežne regulacije imunskega sistema. Njegova osnova je ideja N. Jerneja (1974) o idiotipsko-anti-idiotipski interakciji. Po tej teoriji je imunski sistem neskončna veriga medsebojno delujočih antigenskih idiotipov imunoglobulinov in proti njim usmerjenih protiidiotipskih protiteles. Vnos antigena povzroči kaskadno reakcijo tvorbe protiteles 1. reda. To protitelo, ki deluje kot antigen, povzroči nastanek protiteles 2. reda na svoj idiotip. Protitelesa 3. reda se sintetizirajo na idiotip protiteles 2. reda itd. V tem primeru protitelo vsakega reda tako rekoč nosi notranjo podobo antigena, ki se prenaša v verigi tvorbe antiidiotipskih protiteles. Dokaz te teorije je odkritje antiidiotipskih protiteles, ki lahko povzročijo imunost na ustrezen antigen v telesu, kot tudi obstoj limfocitov, senzibiliziranih na antiidiotipska protitelesa.

telesa. S pomočjo Jernejeve teorije je mogoče razumeti nastanek imunološkega spomina in pojav avtoimunskih reakcij. Vendar pa ne more razložiti številnih drugih pojavov imunosti: mehanizma imunološkega prepoznavanja "prijatelja ali sovražnika", nadzora kaskade idiotip-anti-idiotipskih reakcij itd. Ta teorija ni bila nadalje razvita.

Ugledni domači imunolog P.F. Zdrodovsky je v 60. letih 20. stoletja oblikoval fiziološki koncept imunogeneze - hipotalamično-nadledvično teorijo regulacije imunosti. Glavna ideja njegove teorije je bila, da je proizvodnja protiteles podvržena splošnim fiziološkim zakonom. Vodilno vlogo v tem procesu imajo hormoni in živčni sistem.

11.2. imunska fagocitoza

Fenomen imunska fagocitoza temelji na absorpciji antigenov, ki so del imunskih kompleksov, s strani fagocitov (glejte poglavje 9.2.2). V tem primeru so lahko antigeni posamezne molekule ali njihovi agregati ali cele celice ali njihovi fragmenti. Imunska fagocitoza zahteva sodelovanje imunoglobulina in/ali molekul komplementa ter receptorjev za Fc regijo molekule imunoglobulina in komponent komplementa na celični membrani fagocitne celice. Receptorji omogočajo prepoznavanje in zajemanje imunskih kompleksov ali opsoniziranih antigenov s strani fagocita, ki se nato endocitozirajo. Tako so fagociti vključeni v eliminacijo (odstranitev) antigenov iz telesa in obnovo njegove homeostaze.

11.3. celično posredovano ubijanje

Imunski sistem ima od komplementa neodvisen način uničevanja tujih celic. To obliko imunskega odziva izvajajo neposredno celice ubijalke in se imenuje celično posredovano ubijanje. Ubijanje lahko izvajajo aktivirani fagociti, T-ubijalci, naravne ubijalke in nekatere druge celice. Celice ubijalke izvajajo sanacijo telesa pred tujimi, transformiranimi ali okuženimi celicami.

Mehanizem celično posredovanega ubijanja je precej univerzalen. Ubijalci proizvajajo številne snovi, ki porušijo celovitost celične membrane (ali stene) ali povzročijo apoptozo. Svojo funkcijo opravljajo na daljavo (na daljavo) ali z neposrednim kontaktom. Usmerjeni so proti rakasto spremenjenim, mutiranim ali z virusom okuženim celicam, glivicam, praživalim, helmintom, nekaterim bakterijam in drugim tujim celicam.

Način, kako ubijalec prepozna genetsko tujost ciljnih celic, je odvisen od vrste njegovega receptorja, ki veže antigen. Razlikovati med celično posredovano citotoksičnostjo, odvisno od protiteles, in od protiteles neodvisno.

11.3.1. Od protiteles odvisna celično posredovana citotoksičnost

ADCC se realizira zaradi izražanja na membrani imunokompetentnih celic receptorjev za Fc fragment molekule imunoglobulina (FCR). Ti receptorji so transmembranske proteinske molekule in so specifični za določen izotip težke verige molekule Ig, povezane z imunskim kompleksom. Zato pride do prepoznavanja tujih celic s pomočjo FcR s protitelesi, ki so se predhodno vezala na površinske antigene tarčnih celic. ADCC lahko izvajajo aktivirani makrofagi, naravne celice ubijalke in eozinofili.

aktiviranih makrofagov(glejte poglavje 9.2.2) proizvajajo peroksidne in NO radikalne ione ter encime, ki lahko poškodujejo membrano (ali steno) celice, potem ko je bila fagocitirana.

toksične dejavnike (encime in proteinske toksine) in sintetizirajo citokine, ki stimulirajo celično vez imunosti, ter lipidne mediatorje vnetja.

11.3.2. Od protiteles neodvisna celično posredovana citotoksičnost

ANCCT izvajajo limfoidne celice, ki nosijo neposredne prepoznavne imunoreceptorje, brez sodelovanja molekule Ig. V to skupino celic spadajo T-ubijalci, naravni ubijalci s fenotipom CD16 - CD56 veliko in T-pomočniki.

Glavna celica, ki uporablja to vrsto mehanizma, je T-morilec(αβ-tip), ki s pomočjo TCR analizira zgradbo MHC razreda I na membrani celic lastnega telesa in ugotavlja njeno alogenost. Stik zrelega aktiviranega T-killerja s tujo tarčno celico sproži njihove citotoksične mehanizme: osmotsko lizo (perforin) in indukcijo apoptoze (grancimi).

Ubijanje ciljne celice poteka v več fazah.

Vzpostavitev tesnega stika. T-celica ubijalka se pritrdi na površino tarčne celice, med celicama nastane tesen stik, oz vmesnik, z ozkim sinaptičnim prostorom.

Aktivacija T-killerja. TCR efektor analizira kompleks MHC razreda I. Če se ugotovi njegov tujek, se T-killer aktivira in začne sintetizirati strupene snovi, ki se kopičijo v granulah. Da bi zagotovili strogo usmerjeno delovanje, pride do polarne prerazporeditve znotrajceličnih organelov morilcev: zrnca, ki vsebujejo strupene snovi, in Golgijev aparat se premikajo proti stiku.

Eksocitoza strupenih snovi. Vsebina granul se z eksocitozo sprosti v ozek sinaptični prostor med celicami.

Toksičen učinek. Zaradi izpostavljenosti perforinu se v membrani tarčne celice oblikujejo pore, ki lahko povzročijo osmotsko lizo. Skozi pore v celico prodrejo granzimi in granulizin, ki sprožita apoptozo.

Natančen mehanizem specifičnega prepoznavanja membranskih antigenov tarčne celice s T-killerjem in usmerjenim toksičnim

cialnega vpliva preprečijo napačno lizo lastnih normalnih celic.

naravni morilci, s fenotipom SB16 - SB56 je veliko, imenujemo jih tkivo, saj ne krožijo po telesu, ampak se kopičijo na določenih področjih: portalna vrata jeter, decidua noseče maternice in drugi organi, ki vsebujejo pregradne antigene. Tarča teh morilcev so aktivirani limfociti, za katere je značilna sinteza v velikih količinah. Fas- receptor. Izražen na celični membrani tkivnih naravnih ubijalcev Fas- ligand se veže na Fas-receptor in inducira apoptozo v aktiviranem limfocitu. Opisani mehanizem citotoksičnosti omogoča izločanje iz telesa limfocitov, ki so se pozitivno odzvali na hrano, embrionalne in transbarierne aloantigene. S tem preprečimo razvoj alergij na hrano, splav ali avtoimunske poškodbe tkiva.

Podoben učinek je značilen tudi za T-ubijalce in T1 pomočnike. Izločanje aktiviranih limfocitov z indukcijo apoptoze v njih je eden od učinkovitih načinov imunoregulacije v perifernih tkivih.

11.4. Preobčutljivostne reakcije

V nekaterih primerih lahko vnos antigena v telo povzroči nenormalno reakcijo, ki ima značilnosti patološkega procesa. Ta oblika odziva, ki temelji na naravnih fizioloških mehanizmih, se imenuje alergije(iz grščine. allos- različne in Ergon- dejanje). Imenujejo se antigeni, ki povzročajo alergijske reakcije alergeni in veda, ki preučuje alergije, se imenuje alergologija.

Koncept "alergije" je predlagal francoski znanstvenik K. Pirke (1906). Alergijo je razumel kot spremenjeno reakcijo makroorganizma na ponoven vnos antigena in ji pripisoval tako hiper- kot hiporeaktivnost. Po sodobni definiciji je alergija povečana perverzna specifična reakcija makroorganizma na ponavljajoč se stik telesa z alergenom.

Za nastanek alergije je potrebna predhodna senzibilizacija makroorganizma na alergen ali alergizacija. Lahko ga povzročijo zelo majhni, subimunizirni odmerki an-

tigen (npr. z dajanjem 0,000001 ml konjskega seruma morskemu prašičku), ki se imenujejo preobčutljivost. Ponovna uvedba istega antigena po določenem času povzroči alergijsko reakcijo. Odmerek antigena, ki povzroči dejansko alergijsko reakcijo, se imenuje permisiven.

Pri razvoju alergijske reakcije ločimo tri stopnje: imunološko, patokemično in patofiziološko. Med imunološki stadij kot odgovor na alergen nastanejo antigensko občutljive celice, specifična protitelesa in imunski kompleksi. patokemična stopnja značilna tvorba vnetnih mediatorjev in biološko aktivnih aminov, ki igrajo pomembno vlogo v mehanizmu alergijskih reakcij. Med patofiziološko stopnjo kaže se klinična slika alergijske reakcije. Praviloma so klinične manifestacije alergije polimorfne.

Prvo klasifikacijo alergij je leta 1947 predlagal R. Cook. Temeljila je na času razvoja alergijske reakcije. Je bil dodeljen takojšnja preobčutljivost(GNT) in zapoznela preobčutljivost(GZT). Primerjava lastnosti GNT in HZT je predstavljena v tabeli. 11.2.

Tabela 11.2. Lastnosti GNT in GZT (po Cooku, 1947)

Alergijske reakcije, ki se pojavijo že 20-30 minut po drugem srečanju z alergenom, so bile razvrščene kot HHT, medtem ko se reakcije HRT pojavijo po 6-8 urah in kasneje. Mehanizmi GNT so povezani s proizvodnjo specifičnih protiteles (ki jih posreduje B-povezava imunosti). GNT se lahko prenese z bolnika na zdravega

do vnosa specifičnih protiteles ali klona antigen-reaktivnih B-limfocitov. Možna je specifična desenzibilizacija bolnika. HNZ posreduje celična povezava imunosti. Prenos alergije z bolnika na zdravega je možen le z zbiranjem levkocitov. Specifična terapija je praviloma neučinkovita.

GNT je bil opisan v letih 1902-1905. Francoska znanstvenika C. Richet in J. Portier ter ruski znanstvenik G.P. Saharov. Pokazali so, da ima GNT stereotipen potek, ki se lahko konča s smrtjo. Lahko se kaže kot anafilaksija, atopična bolezen, serumska bolezen, Arthusov fenomen (glejte poglavje 12.4.3). Fenomen HRT je utemeljil R. Koch (1890). Ta vrsta alergije se lahko pojavi v obliki kontaktne alergije, reakcije na alergijski kožni test, zapoznele alergije na beljakovine.

Preučevanje molekularnih mehanizmov alergije je vodilo do tega, da sta Gell in Coombs leta 1968 ustvarila novo klasifikacijo. V skladu s tem ločimo 4 glavne vrste alergij: anafilaktično (tip I), citotoksično (tip II), imunokompleksno (tip III) in celično posredovano (tip IV). Prve tri vrste pripadajo GNT, četrta HRT. Primerjalne značilnosti mehanizmov teh vrst alergij so podane v tabeli. 11.3.

Tabela 11.3. Razvrstitev alergijskih reakcij glede na patogenezo (po Gell in Coombs, 1968)

Konec mize. 11.3

Opomba. Za podrobnejši opis alergijskih bolezni glejte poglavje 12.4.3.

Protitelesa (IgE, G in M) imajo vodilno vlogo pri sprožitvi HNT, DTH pa je limfoidno-makrofagna reakcija.

Alergijska reakcija tipa I je povezana z imenovanimi IgE in G4 reagins. Imajo citofilnost – afiniteto za mastocite in bazofilce: spojina IgE ali G4 z visoko afiniteto FcR na površini teh celic tvori specifičen receptorski kompleks, vezava na katerega alergen povzroči degranulacijo bazofilcev in mastocitov - sproščanje biološko aktivnih spojin (histamina, heparina itd.), Vsebovanih v granulah, v medcelični prostor. Delovanje teh snovi je skoraj takojšnje, vendar kratkoročno, vključuje

številne organsko-tkivne patofiziološke reakcije, povezane s krčenjem gladkih mišic črevesja, bronhijev, mehurja in aktivacijo sekretornih, endotelijskih in nekaterih drugih celic. Posledično se razvijejo bronhospazem, vazodilatacija, edem in drugi simptomi, značilni za anafilaksijo. Proizvedeni citokini spodbujajo celično povezavo imunosti s tvorbo T 2 pomočnikov in eozinofilogenezo.

Najizrazitejša alergijska reakcija tipa I se kaže s klinično sliko anafilaktičnega šoka. Injekcija krvnega seruma bolnika z alergijo tipa I na zdravo osebo prenese nanjo specifičen reagin in jo naredi senzibilizirano za določen čas. Na tem pojavu temelji mehanizem Prausnitz-Küstnerjevega testa, ki so ga prej uporabljali za diagnosticiranje alergij: stik testiranega bolnika z alergenom je pri njem povzročil anafilaksijo.

Alergijska reakcija tipa II pomeni prisotnost citotoksičnih protiteles (IgG, IgM), usmerjenih na površinske strukture (antigene) somatskih celic makroorganizma. Ta protitelesa se vežejo na celične membrane tarčnih celic in sprožijo različne mehanizme od protiteles odvisne citotoksičnosti, ki jo spremljajo ustrezne klinične manifestacije. Klasičen primer je hemolitična bolezen kot posledica Rh-konflikta ali transfuzije krvi druge skupine.

Alergijska reakcija tipa III je posledica citotoksičnega učinka prekomerne količine imunskih kompleksov, ki nastanejo v bolnikovem telesu v velikih količinah po vnosu velikega odmerka antigena. Prekomerne količine krožečih imunskih kompleksov ni mogoče hitro uporabiti s standardnimi mehanizmi fagocitnih celic. Pritrjevanje na endotelij žil in glomerulov ledvic, v drugih tkivih, imunski kompleksi sprožijo ADCC, ki ga spremlja vnetna reakcija. Klinične manifestacije alergijske reakcije tipa III imajo praviloma zapoznelo manifestacijo, včasih več kot 7 dni. Kljub temu se ta vrsta reakcije imenuje GNT. Reakcija se lahko kaže kot eden od zapletov uporabe imunskih heterolognih serumov v terapevtske in profilaktične namene. (serumska bolezen), kot tudi z vdihavanjem beljakovinskega prahu (»kmečka pljuča«).

HRT je limfoidno-makrofagna reakcija, ki se razvije kot posledica aktivacije makrofagov pod vplivom limfocitov, občutljivih na alergen. Osnova HRT so normalni mehanizmi imunskega vnetja. Aktivacija makrofagov je možna kot posledica stika ali izpostavljenosti citokinu. Kontaktna stimulacija je rezultat interakcije receptor-ligand med makrofagom, ki nosi molekulo receptorja CD40, in pomočnikom T1, ki izraža ligand CD40. V izjemnih primerih lahko to funkcijo opravlja pomočnik T 2. Citokinsko aktivacijo makrofaga izvaja γ-IFN, ki ga proizvajajo T 1 pomočniki, T-ubijalci ali naravni ubijalci. Poleg tega lahko makrofag stimulira LPS (prek molekule receptorja CD14). Zaviralci aktivacije makrofagov so imunocitokini pomočniki T2: IL-4, 10, 13 in drugi. uničenje in odstranitev antigena (glejte tudi poglavje 12.4.3).

Zdravljenje alergije temelji na desenzibilizaciji makroorganizma z indukcijo nizkoodmerne imunološke tolerance (glejte poglavje 11.6) ter odstranitvi alergena iz telesa s plazmaferezo, hemosorpcijo in vnosom imunskih serumov. V hudih primerih se uporablja glukokortikoidna terapija.

V normi so zelo pomembne tudi preobčutljivostne reakcije. Njihovi mehanizmi so osnova vnetja, ki prispeva k lokalizaciji povzročitelja okužbe ali drugega antigena v določenih tkivih in oblikovanju polnega zaščitnega imunskega odziva.

Preobčutljivostne reakcije je treba razlikovati od imunskih odzivov hiperergičnega tipa, ki so lahko posledica tako sprememb v nevrohumoralni regulaciji kot nekaterih prirojenih značilnosti. Na primer, novozelandska črna linija miši se od rojstva razlikuje po hiperimunoglobulinemiji, eozinofilija pa je pogosto opažena pri rdečelasih ljudeh.

11.5. imunološki spomin

Ob ponovnem srečanju z antigenom telo običajno oblikuje sekundarni imunski odziv – aktivnejši in hitrejši imunski odziv. Ta pojav je dobil ime imunološki spomin. Imunološki spomin ima visoko specifičnost za določen antigen, sega tako na humoralno kot celično imunost, povzročajo ga B- in T-limfociti in traja dolgo časa in leta. Imunološki spomin je zanesljivo jamstvo za zaščito telesa pred ponavljajočimi se antigenskimi posegi.

Obstajata dva mehanizma za nastanek imunološkega spomina. Eden od njih je dolgotrajno ohranjanje antigena v telesu, kar ohranja imunski sistem v napetosti. Primerov za to je veliko: inkapsulirani povzročitelj tuberkuloze, perzistentne ošpice, otroška paraliza, norice in nekateri drugi povzročitelji. Prav tako je verjetno, da obstajajo dolgoživi dendritični APC, ki so sposobni dolgotrajnega ohranjanja in predstavitve antigena.

Drug mehanizem vključuje nastanek posebnih imunološke spominske celice med razvojem produktivnega imunskega odziva v telesu. Za te celice je značilna visoka specifičnost za določeno antigensko determinanto in dolga življenjska doba (do 10 let). Aktivno krožijo v telesu in se porazdelijo v tkiva in organe, kar zagotavlja stalno pripravljenost imunskega sistema, da se sekundarno odzove na ponovni stik z antigenom.

Pojav imunološkega spomina se pogosto uporablja v praksi cepljenja ljudi, da se ustvari močna imunost in jo dolgo časa vzdržuje na zaščitni ravni. To se izvede z 2-3-kratnimi cepljenji med primarnim cepljenjem.

cinacije in občasne ponavljajoče se injekcije pripravka cepiva - revakcinacije(glej poglavje 14).

Vendar pa ima fenomen imunološkega spomina tudi negativne vidike. Na primer, ponovni poskus presaditve tkiva, ki je bilo enkrat že zavrnjeno, povzroči hitro in burno reakcijo - kriza zavrnitve.

11.6. Imunološka toleranca

Imunološka toleranca- odsotnost specifičnega produktivnega imunskega odziva telesa na antigen zaradi nezmožnosti njegovega prepoznavanja. V nasprotju z imunosupresijo imunološka toleranca vključuje začetno nereaktivnost na določen antigen.

Sam pojav imunološke tolerance sta leta 1953 neodvisno odkrila češki znanstvenik M. Hasek in skupina angleških raziskovalcev pod vodstvom P. Medavarja. Gashek v poskusih na piščančjih zarodkih in Medavar na novorojenih miših sta pokazala, da telo postane neobčutljivo na antigen, če ga dajemo v embrionalnem ali zgodnjem poporodnem obdobju.

Imunološko toleranco povzročajo antigeni, ki se imenujejo tolerogeni. Lahko so skoraj vse snovi, vendar so polisaharidi najbolj tolerogeni.

Imunološka toleranca je lahko prirojena ali pridobljena. Primer prirojena toleranca je pomanjkanje odziva imunskega sistema na lastne antigene. Pridobljena toleranca se lahko ustvari z vnosom antigena v embrionalnem obdobju ali v prvih dneh po rojstvu posameznika.

Imunološka toleranca je specifična – usmerjena je na strogo določene antigene. Glede na stopnjo razširjenosti ločimo polivalentno in razcepljeno toleranco. Polivalentna imunološka toleranca se pojavi hkrati na vseh antigenskih determinantah, ki sestavljajo določen antigen. Za razcep, oz monovalentno, toleranca značilna je selektivna imunost nekaterih ločenih antigenskih determinant.

Stopnja manifestacije imunološke tolerance je v veliki meri odvisna od številnih lastnosti makroorganizma in tolerogena. Tako na manifestacijo tolerance vplivata starost in stanje imunoreaktivnosti organizma. Imunološko toleranco je lažje vzbuditi v embrionalnem obdobju in v prvih dneh po rojstvu, najbolje se pokaže pri živalih z zmanjšano imunoreaktivnostjo in z določenim genotipom.

Uspešnost indukcije imunološke tolerance je odvisna od stopnje tujka antigena za telo, njegove narave, odmerka zdravila in trajanja izpostavljenosti antigenu na telesu. Najmanj tolerogeni antigeni glede na telo, ki imajo majhno molekulsko maso in visoko homogenost, imajo največjo tolerogenost. Najlažje se oblikuje toleranca na od timusa neodvisne antigene, kot so bakterijski polisaharidi.

Razlikovati toleranco za visoke in majhne odmerke. Toleranca na visoke odmerke ki jih povzroča vnos velikih količin visoko koncentriranega antigena. V tem primeru obstaja neposredna povezava med odmerkom snovi in ​​učinkom, ki ga povzroči. Nizka toleranca za odmerke nasprotno, povzroča ga zelo majhna količina zelo homogenega molekularnega antigena. Razmerje med odmerkom in učinkom je v tem primeru obratno.

V poskusu se toleranca pojavi nekaj dni, včasih pa tudi ur po vnosu tolerogena in se praviloma manifestira ves čas, ko kroži po telesu. Učinek oslabi ali preneha z odstranitvijo tolerogena iz telesa. Običajno se imunološka toleranca opazi kratek čas - le nekaj dni. Za njegovo podaljšanje so potrebne ponavljajoče se injekcije zdravila.

Mehanizmi tolerance so različni in niso povsem razvozlani. Znano je, da temelji na normalnih procesih uravnavanja imunskega sistema. Obstajajo trije najverjetnejši razlogi za razvoj imunološke tolerance: izločanje antigensko specifičnih klonov limfocitov iz telesa; blokada biološke aktivnosti imunokompetentnih celic; hitra nevtralizacija antigena s protitelesi.

Praviloma so kloni avtoreaktivnih T-limfocitov podvrženi eliminaciji ali deleciji v zgodnjih fazah njihove ontogeneze.

zadaj. Aktivacija antigen specifičnega receptorja TCR nezrel limfocit povzroči apoptozo v njem. Ta pojav, ki zagotavlja neodzivnost telesa na lastne antigene, imenujemo centralna toleranca. lokalna toleranca do pregradnih antigenov zagotavljajo tkiva naravne ubijalce, ki odstranijo T-limfocite, občutljive na te antigene.

Glavno vlogo pri zaviranju biološke aktivnosti imunokompetentnih celic imajo imunocitokini. Z delovanjem na ustrezne receptorje lahko povzročijo številne negativne učinke. Na primer, β-TGF aktivno zavira proliferacijo T- in B-limfocitov. Diferenciacijo T0-pomočnika v T 1 je mogoče blokirati z uporabo IL-4, 13 in v T 2 -pomočniku - γ-IFN. Biološko aktivnost makrofagov zavirajo produkti T 2 pomočnikov (IL-4, 10, 13, β-TGF itd.).

Biosintezo v B-limfocitu in njegovo pretvorbo v plazemsko celico zavirajo prosto krožeči IgG. Hitra inaktivacija molekul antigena s protitelesi prepreči njihovo vezavo na receptorje imunokompetentnih celic – izloči se specifični aktivacijski faktor. Adoptivni prenos imunološke tolerance na nepoškodovano žival je možen z vnosom imunokompetentnih celic, vzetih od darovalca.

Fenomen imunološke tolerance je zelo praktičen. Uporablja se za reševanje številnih pomembnih zdravstvenih težav, kot so presaditev organov in tkiv, zatiranje avtoimunskih reakcij, zdravljenje alergij in drugih patoloških stanj, povezanih z agresivnim vedenjem imunskega sistema.

Toleranco je mogoče umetno odpraviti. Za to je potrebno aktivirati imunski sistem z adjuvansi, interlevkini ali preklopiti smer njegove reakcije z imunizacijo s spremenjenimi antigeni. Drug način je odstranitev tolerogena iz telesa z vbrizgavanjem specifičnih protiteles ali z imunosorpcijo.

Naloge za samousposabljanje (samokontrola)

A. Poimenujte razred Ig, ki prehaja skozi placento:

B. Poimenujte razred Ig, ki je pokazatelj akutne okužbe:

b. Poimenujte razred Ig, ki zagotavlja lokalno imunost:

G. Upoštevajte lastnosti, značilne za IgE:

1. Veže komplement.

2. Ima citofilnost za mastocite in bazofilce.

3. Sodeluje pri razvoju preobčutljivosti tipa I.

4. Prehaja skozi placento.

D. Poimenujte razred Ig z največjo avidnostjo:

E. Poimenujte celice, ki zagotavljajo ADCC:

1. EK krvi.

2. T-killerji.

3. Eozinofili.

4. Aktivirani makrofagi.

IN. Označite vrste preobčutljivosti, razvrščene po Gellu in Coombsu, pri katerih sodeluje komplement:

1. Tip I (anafilaktični).

2. II tip (citotoksični).

3. III tip (imunokompleks).

4. IV tip (HRT).

Z. Poimenujte proces, ki ščiti telo pred ponavljajočimi se antigenskimi posegi:

1. Imunska toleranca.

2. Imunski spomin.

3. Preobčutljivost.

4. Imunska paraliza.

IN. Bolnica se je posvetovala z alergologom in 48 ur po uporabi kozmetične kreme se ji je koža na obrazu vnela in na njej so se pojavili vezikli. Pacient je že uporabljal to kremo. Zdravnik je diagnosticiral razvoj kontaktne preobčutljivosti. Pojasnite mehanizem razvoja kontaktne preobčutljivosti. Poimenujte vrsto, ki ji pripada.

TO. Rh-negativni materi, ki je imela prvo nosečnost z Rh-pozitivnim plodom, so takoj po porodu injicirali anti-Rh serum. Pojasnite potrebo po tej medicinski manipulaciji.

L. Imunska toleranca se kaže v odsotnosti specifičnega produktivnega imunskega odziva na antigen zaradi nezmožnosti njegovega prepoznavanja. Poimenujte antigene, na katere se najlažje oblikuje toleranca.

Imunoglobuline delimo glede na strukturo, antigenske in imunobiološke lastnosti v pet razredov: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Razred imunoglobulinovG. Izotip G predstavlja večino serumskega Ig. Predstavlja 70-80 % vseh serumskih Ig, 50 % pa se nahaja v tkivni tekočini. Povprečna vsebnost IgG v krvnem serumu zdrave odrasle osebe je 12 g/l. Razpolovna doba IgG je 21 dni.

IgG je monomer, ki ima 2 centra za vezavo antigena (hkrati lahko veže 2 molekuli antigena, zato je njegova valenca 2), molekulsko maso okoli 160 kDa in sedimentacijsko konstanto 7S. Obstajajo podtipi Gl, G2, G3 in G4. Sintetizirajo ga zreli B-limfociti in plazemske celice. Dobro je opredeljen v krvnem serumu na vrhuncu primarnega in sekundarnega imunskega odziva.

Ima visoko afiniteto. IgGl in IgG3 vežeta komplement, G3 pa je aktivnejši od Gl. IgG4 ima tako kot IgE citofilnost (tropizem ali afiniteto za mastocite in bazofilce) in sodeluje pri razvoju alergijske reakcije tipa I. Pri imunodiagnostičnih reakcijah se lahko IgG pokaže kot nepopolno protitelo.

Z lahkoto prehaja skozi placentno pregrado in zagotavlja humoralno imunost novorojenčka v prvih 3-4 mesecih življenja. Lahko se izloča tudi v izločke sluznice, vključno z mlekom z difuzijo.

IgG zagotavlja nevtralizacijo, opsonizacijo in označevanje antigena, sproži s komplementom posredovano citolizo in od protiteles odvisno celično posredovano citotoksičnost.

Imunoglobulin razreda M. Največja molekula vseh Ig. To je pentamer, ki ima 10 centrov za vezavo antigenov, kar pomeni, da je njegova valenca 10. Njegova molekulska masa je približno 900 kDa, sedimentacijska konstanta je 19S. Obstajata podtipa Ml in M2. Težke verige molekule IgM so za razliko od drugih izotipov zgrajene iz 5 domen. Razpolovni čas IgM je 5 dni.

Predstavlja približno 5-10% vseh serumskih Ig. Povprečna vsebnost IgM v krvnem serumu zdrave odrasle osebe je približno 1 g/l. Ta raven pri ljudeh je dosežena v starosti 2-4 let.

IgM je filogenetsko najstarejši imunoglobulin. Sintetizirajo ga prekurzorji in zreli B-limfociti. Nastane na začetku primarnega imunskega odgovora, je tudi prvi, ki se sintetizira v telesu novorojenčka – določen je že v 20. tednu intrauterinega razvoja.

Ima visoko avidnost in je najučinkovitejši aktivator komplementa v klasični poti. Sodeluje pri tvorbi serumske in sekretorne humoralne imunosti. Ker je polimerna molekula, ki vsebuje J-verigo, lahko tvori sekretorno obliko in se izloča v izloček sluznice, vključno z mlekom. Večina normalnih protiteles in izoaglutininov je IgM.

Ne prehaja skozi placento. Odkrivanje specifičnih protiteles izotipa M v krvnem serumu novorojenčka kaže na nekdanjo intrauterino okužbo ali okvaro posteljice.

IgM zagotavlja nevtralizacijo, opsonizacijo in označevanje antigena, sproži s komplementom posredovano citolizo in od protiteles odvisno celično posredovano citotoksičnost.

Imunoglobulin razreda A. Obstaja v serumski in sekretorni obliki. Približno 60 % vseh IgA se nahaja v izločkih sluznice.

SirotkaIgA: Predstavlja približno 10-15% vseh serumskih Ig. Krvni serum zdrave odrasle osebe vsebuje približno 2,5 g / l IgA, največ je dosežen do 10. leta starosti. Razpolovna doba IgA je 6 dni.

IgA je monomer, ima 2 centra za vezavo antigena (tj. 2-valentni), molekulsko maso okoli 170 kDa in sedimentacijsko konstanto 7S. Obstajata podtipa A1 in A2. Sintetizirajo ga zreli B-limfociti in plazemske celice. Dobro je opredeljen v krvnem serumu na vrhuncu primarnega in sekundarnega imunskega odziva.

Ima visoko afiniteto. Lahko je nepopolno protitelo. Ne veže komplementa. Ne prehaja skozi placentno pregrado.

IgA zagotavlja nevtralizacijo, opsonizacijo in označevanje antigena, sproži od protiteles odvisno celično posredovano citotoksičnost.

SekretorniIgA: Za razliko od seruma obstaja sekretorni sIgA v polimerni obliki kot di- ali trimer (4- ali 6-valenten) in vsebuje J- in S-peptide. Molekulska masa 350 kDa in več, sedimentacijska konstanta 13S in več.

Sintetizirajo ga zreli B-limfociti in njihovi potomci - plazemske celice ustrezne specializacije samo v sluznicah in se sproščajo v njihove skrivnosti. Obseg proizvodnje lahko doseže 5 g na dan. Bazen slgA velja za najštevilčnejšega v telesu - njegovo število presega skupno vsebnost IgM in IgG. V krvnem serumu ga ne najdemo.

Sekretorna oblika IgA je glavni dejavnik specifične humoralne lokalne imunosti sluznice prebavil, genitourinarnega sistema in dihalnih poti. Zaradi S-verige je odporen na proteaze. slgA ne aktivira komplementa, ampak se učinkovito veže na antigene in jih nevtralizira. Preprečuje oprijem mikrobov na epitelne celice in generalizacijo okužbe znotraj sluznice.

Imunoglobulin razreda E. Imenuje se tudi reagin. Vsebnost v krvnem serumu je izjemno nizka - približno 0,00025 g / l. Odkrivanje zahteva uporabo posebnih visoko občutljivih diagnostičnih metod. Molekulska masa - približno 190 kDa, sedimentacijska konstanta - približno 8S, monomer. Predstavlja približno 0,002 % vseh krožečih Ig. Ta raven je dosežena v starosti 10-15 let.

Sintetizirajo ga zreli B-limfociti in plazemske celice predvsem v limfoidnem tkivu bronhopulmonalnega drevesa in gastrointestinalnega trakta.

Ne veže komplementa. Ne prehaja skozi placentno pregrado. Ima izrazito citofilnost - tropizem za mastocite in bazofilce. Sodeluje pri razvoju takojšnje preobčutljivostne reakcije tipa I.

Razred imunoglobulinovD. O Ig tega izotipa ni veliko podatkov. Skoraj v celoti je vsebovan v krvnem serumu v koncentraciji približno 0,03 g / l (približno 0,2% celotnega števila Ig v obtoku). IgD ima molekulsko maso 160 kDa in sedimentacijsko konstanto 7S, monomer.

Ne veže komplementa. Ne prehaja skozi placentno pregrado. Je receptor za prekurzorje B-limfocitov.

narava imunoglobulinov. Kot odgovor na vnos antigena imunski sistem proizvaja protitelesa - beljakovine, ki se lahko specifično povežejo z antigenom, ki je povzročil njihov nastanek, in tako sodelujejo v imunoloških reakcijah. Protitelesa spadajo med γ-globuline, to je najmanj mobilno frakcijo beljakovin krvnega seruma v električnem polju. V telesu γ-globuline proizvajajo posebne celice - plazemske celice. γ-globulini, ki opravljajo funkcije protiteles, se imenujejo imunoglobulini in jih označujemo s simbolom Ig. Zato so protitelesa imunoglobulini, ki nastane kot odgovor na vnos antigena in je sposoben specifične interakcije z istim antigenom.

Funkcije. Primarna funkcija je interakcija njihovih aktivnih centrov s komplementarnimi determinantami antigenov. Sekundarna funkcija je njihova sposobnost, da:

Vežejo antigen, da ga nevtralizirajo in odstranijo iz telesa, t.j. sodelujejo pri oblikovanju zaščite pred antigenom;

Sodelujte pri prepoznavanju "tujega" antigena;

Zagotoviti sodelovanje imunokompetentnih celic (makrofagov, T- in B-limfocitov);

Sodelujejo pri različnih oblikah imunskega odziva (fagocitoza, killer funkcija, GNT, HRT, imunološka toleranca, imunološki spomin).

Zgradba protiteles. Imunoglobulinski proteini po kemični sestavi spadajo med glikoproteine, saj so sestavljeni iz beljakovin in sladkorjev; zgrajena iz 18 aminokislin. Imajo vrstne razlike, povezane predvsem z nizom aminokislin. Njihove molekule imajo cilindrično obliko, vidne so v elektronskem mikroskopu. Do 80 % imunoglobulini imajo sedimentacijsko konstanto 7S; odporen na šibke kisline, alkalije, segrevanje do 60 °C. Imunoglobuline iz krvnega seruma je mogoče izolirati s fizikalnimi in kemičnimi metodami (elektroforeza, izoelektrično obarjanje z alkoholom in kislinami, soljenje, afinitetna kromatografija itd.). Te metode se uporabljajo v proizvodnji pri pripravi imunobioloških pripravkov.

Imunoglobuline delimo glede na strukturo, antigenske in imunobiološke lastnosti v pet razredov: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Imunoglobulini M, G, A imajo podrazrede. IgG ima na primer štiri podrazrede (IgG, IgG 2, IgG 3, IgG 4). Vsi razredi in podrazredi se razlikujejo po zaporedju aminokislin.

Molekule imunoglobulinov vseh petih razredov so sestavljene iz polipeptidnih verig: dveh enakih težkih verig H in dveh enakih lahkih verig - L, povezanih z disulfidnimi mostovi. Glede na vsak razred imunoglobulinov, tj. M, G, A, E, D razlikujejo pet vrst težkih verig: μ (mu), γ (gama), α (alfa), ε (epsilon) in Δ (delta), ki se razlikujejo po antigenosti. Lahke verige vseh petih razredov so običajne in so na voljo v dveh vrstah: κ (kapa) in λ (lambda); L-verige imunoglobulinov različnih razredov se lahko združijo (rekombinirajo) s homolognimi in heterolognimi H-verigami. Vendar pa so v isti molekuli lahko samo enake L-verige (κ oz λ). Tako H- kot L-veriga imata variabilno - V regijo, v kateri je zaporedje aminokislin nestabilno, in konstantno - C regijo s konstantnim nizom aminokislin. V lahkih in težkih verigah ločimo NH 2 - in COOH-končne skupine.

Pri obdelavi γ-globulina z merkaptoetanolom pride do uničenja disulfidnih vezi in molekula imunoglobulina razpade na posamezne verige polipeptidov. Ko je imunoglobulin izpostavljen proteolitičnemu encimu papainu, se razcepi na tri fragmente: dva nekristalizirajoča fragmenta, ki vsebujeta determinantne skupine za antigen in se imenujeta Fab fragmenta I in II, in en kristalizirajoči Fc fragment. Fragmenta FabI in FabII sta si podobna po lastnostih in aminokislinski sestavi ter se razlikujeta od fragmenta Fc; Fab- in Fc-fragmenti so kompaktne tvorbe, med seboj povezane s prožnimi odseki H-verige, zaradi česar imajo molekule imunoglobulina prožno strukturo.

Tako H-verige kot L-verige imajo ločene, linearno povezane kompaktne regije, imenovane domene; v H-verigi so 4, v L-verigi pa 2.

Aktivna mesta ali determinante, ki se tvorijo v V-regijah, zasedajo približno 2 % površine molekule imunoglobulina. Vsaka molekula ima dve determinanti, povezani s hipervariabilnimi regijami verig H in L, kar pomeni, da lahko vsaka molekula imunoglobulina veže dve molekuli antigena. Zato so protitelesa dvovalentna.

Tipična struktura molekule imunoglobulina je IgG. Preostali razredi imunoglobulinov se od IgG razlikujejo po dodatnih elementih organizacije njihovih molekul.

Kot odgovor na vnos katerega koli antigena se lahko proizvedejo protitelesa vseh petih razredov. Običajno se najprej proizvede IgM, nato IgG, ostalo - malo kasneje.

primarni in sekundarni odziv.

Sposobnost tvorbe protiteles se pojavi v prenatalnem obdobju pri 20-tedenskem zarodku; po rojstvu se začne lastna proizvodnja imunoglobulinov, ki se poveča do odraslosti in nekoliko zmanjša v starosti. Dinamika tvorbe protiteles ima drugačen značaj, odvisno od moči antigenskega učinka (odmerka antigena), pogostosti izpostavljenosti antigenu, stanja telesa in njegovega imunskega sistema. Med začetnim in ponovnim vnosom antigena je tudi dinamika tvorbe protiteles drugačna in poteka v več fazah. Določite latentno, logaritemsko, stacionarno fazo in fazo upadanja.

V latentni fazi poteka predelava in predstavitev antigena imunokompetentnim celicam, razmnoževanje celičnega klona, ​​specializiranega za proizvodnjo protiteles proti temu antigenu, začne se sinteza protiteles. V tem obdobju protitelesa v krvi niso odkrita.

Med logaritemsko fazo sintetizirana protitelesa se sprostijo iz plazemskih celic in preidejo v limfo in kri.

V stacionarni fazištevilo protiteles doseže maksimum in se stabilizira, nato pride faza spuščanja ravni protiteles. Med začetnim dajanjem antigena (primarni imunski odgovor) je latentna faza 3-5 dni, logaritemska faza 7-15 dni, stacionarna faza 15-30 dni in faza upadanja 1-6 mesecev oz. več. Značilnost primarnega imunskega odziva je, da se najprej sintetizira IgM, nato pa IgG.

V nasprotju s primarnim imunskim odzivom pri sekundarnem dajanju antigena (sekundarni imunski odziv) se latentna doba skrajša na nekaj ur ali 1-2 dni, za logaritemsko fazo je značilno hitro naraščanje in znatno višja raven protiteles. , ki se v nadaljnjih fazah obdrži dolgo časa in počasi, včasih tudi več let, upada. V sekundarnem imunskem odzivu se v nasprotju s primarnim sintetizira predvsem IgG.

Takšna razlika v dinamiki proizvodnje protiteles med primarnim in sekundarnim imunskim odzivom je razložena z dejstvom, da se po začetnem dajanju antigena v imunskem sistemu oblikuje klon limfocitov, ki nosijo imunološki spomin tega antigena. Po drugem srečanju z istim antigenom se klon limfocitov z imunološkim spominom hitro razmnožuje in intenzivno vklopi proces nastanka protiteles.

Zelo hitro in močno nastajanje protiteles ob ponavljajočem se srečanju z antigenom se uporablja v praktične namene, ko je treba pridobiti visoke titre protiteles pri proizvodnji diagnostičnih in terapevtskih serumov imuniziranih živali, pa tudi za ustvarjanje nujne imunosti med cepljenjem.

Struktura imunoglobulinov

Po svoji kemični strukturi imunoglobulini so glikoproteini.

Glede na fizikalno-kemijske in antigenske lastnosti so imunoglobulini razdeljeni v razrede: G, M, A, E D.

Molekula imunoglobulinaG zgrajena iz 2 težkih (H-verige) in 2 lahkih polipeptidnih verig (L-verige).

Vsaka polipeptidna veriga je sestavljena iz spremenljivih (V), stabilnih (konstantnih, C) in tako imenovanih tečajnih delov.

Težke verige imunoglobulinov različnih razredov so zgrajene iz različnih polipeptidov (peptidi gama, mu, alfa, delta, epsilon) in so zato različni antigeni.

Lahke verige predstavljata 2 vrsti polipeptidov - kapa in lambda peptidi.

Spremenljive regije so veliko krajše od konstantnih regij. Vsak par lahkih in težkih polipeptidnih verig v svojih C-delih, kot tudi težke verige, so med seboj povezani z disulfidnimi mostovi.

Niti težke niti lahke verige nimajo lastnosti protiteles (interakcija s hapteni). Pri hidrolizi s papainom se molekula imunoglobulina G razgradi na 3 fragmente - 2 Fab fragmenta in F c fragment.

Slednje so ostanki težkih verig, njihovi stalni deli. Nima lastnosti protitelesa (ne interagira z antigen), vendar ima afiniteto za komplement, ga lahko fiksira in aktivira. V zvezi s tem je fragment označen kot F c -fragment (komplementni fragment). Isti F c -fragment zagotavlja prehod imunoglobulinov G skozi krvno-možgansko ali placentno pregrado.

Druga dva fragmenta imunoglobulina G sta ostanka težke in lahke verige s svojimi variabilnimi deli. Med seboj so enaki in imajo lastnost protiteles (interagirajo z antigenom), v zvezi s tem ti fragmenti in označen kot F ab,-(fragment protitelesa).

Ker niti težka niti lahka veriga nimata lastnosti protitelesa, ampak se zaznava v F a - fragmentih, je očitno, da so za interakcijo z antigenom odgovorni variabilni deli težke in lahke verige. Tvorijo edinstveno strukturo in strukturo prostorske organizacije - aktivno mesto protitelesa. Vsako aktivno središče katerega koli imunoglobulina ustreza determinantni skupini ustreznega antigena, kot "ključ do ključavnice".

Molekula imunoglobulina G ima 2 aktivna centra. Ker je struktura aktivnih centrov imunoglobulinov enega

razreda, a različna specifičnost ni enaka, potem so te molekule (protitelesa istega razreda, a različne specifičnosti) različna protitelesa. Te razlike se imenujejo idiotipske imunoglobulinske razlike ali idiotipi.

Molekule imunoglobulinov drugih razredov zgrajen na istem principu kot IgG, to je iz monomerov, ki imajo 2 težki in 2 lahki verigi, vendar so imunoglobulini razreda M pentameri (zgrajeni iz 5 takih monomerov), imunoglobulini razreda A pa so dimeri ali tetrameri.

Število monomerov, ki sestavljajo molekulo določenega razreda imunoglobulina, določa njegovo molekulsko maso. Najtežji so IgM, najlažji IgG, zaradi česar prehajajo skozi placento.

Očitno je tudi, da imajo imunoglobulini različnih razredov različno število aktivnih centrov: IgG jih ima 2, IgM pa 10. V zvezi s tem lahko vežejo različno število molekul antigena in hitrost te vezave. bo drugačen.

Hitrost vezave imunoglobulinov na antigen je njihova avidnost.

Moč te vezi je označena kot afiniteta.

IgM imajo visoko avidnost, vendar nizko afiniteto, medtem ko so IgG nizko avidnost, vendar visoko afiniteto.

Če v molekuli protitelesa deluje samo en aktivni center, se lahko veže le na eno antigensko determinanto, ne da bi se kasneje oblikovala mrežasta struktura kompleksov antigen-protitelo. Takšna protitelesa imenujemo nepopolna. Na oko ne dajejo vidnih reakcij, zavirajo pa reakcijo antigena s popolnimi protitelesi.

Nepopolna protitelesa igrajo pomembno vlogo pri razvoju Rh konflikta, avtoimunskih bolezni (kolagenoze) ipd., odkrijejo pa se s Coombsovo reakcijo (antiglobulinski test).

Zaščitna vloga imunoglobulinov različnih razredov tudi ni isto.

Imunoglobulini razreda E (reagini) spoznati razvoj alergijskih reakcij takojšnjega tipa (preobčutljivost takojšnjega tipa - HNT). Alergeni (antigeni), ki vstopajo v telo, so pritrjeni na fragmente F ab reaginov, fiksirane v tkivih (fragment F c je povezan s tkivnimi bazofilnimi receptorji), kar vodi do sproščanja biološko aktivnih snovi, ki sprožijo razvoj alergijskih reakcij. Pri alergijskih reakcijah se tkivni bazofili poškodujejo s kompleksom antigen-protitelo in sproščajo zrnca, ki vsebujejo histamin in druge biološko aktivne snovi.

Imunoglobulini razreda A je lahko:

• serum (sintetiziran v plazemskih celicah vranice, bezgavk, imajo monomerno in dimerno molekularno strukturo in predstavljajo 80% IgA v serumu);
• sekretorni (sintetiziran v limfnih elementih sluznice).

Slednje se odlikujejo po prisotnosti sekretorne komponente (beta-globulina), ki se veže na molekulo imunoglobulina med njenim prehodom skozi epitelijske celice sluznice.

Sekretorni imunoglobulini igrajo pomembno vlogo pri lokalni imunosti, saj preprečujejo adhezijo mikroorganizmov na sluznicah, spodbujajo fagocitozo in aktivirajo komplement ter lahko prodrejo v slino in kolostrum.

Imunoglobulini razreda M

najprej sintetiziran kot odziv na antigensko stimulacijo. Sposobni so vezati veliko število antigenov in imajo pomembno vlogo pri oblikovanju antibakterijske in antitoksične imunosti. Večino serumskih protiteles predstavljajo imunoglobulini razreda G, ki predstavljajo do 80 % vseh imunoglobulinov. Nastanejo na višini primarnega in sekundarnega imunskega odziva in določajo intenzivnost imunosti proti bakterijam in virusom. Poleg tega lahko prodrejo skozi posteljico in krvno-možgansko pregrado.

razred imunoglobulinovD

za razliko od imunoglobulinov drugih razredov vsebujejo N-acetilgalaktozamin in ne morejo pritrditi komplementa. Raven IgD je povišana pri multiplem mielomu in kroničnih vnetnih procesih.

Primarni odziv - ob primarnem stiku s povzročiteljem (antigenom), sekundarni - ob ponovnem stiku. Glavne razlike:

Trajanje latentnega obdobja (več - s primarnim);

Hitrost rasti protiteles (hitreje - s sekundarno);

Število sintetiziranih protiteles (več - s ponovnim stikom);

Zaporedje sinteze protiteles različnih razredov (v primarnem dlje časa prevladujejo IgM, v sekundarnem se hitro sintetizirajo in prevladujejo protitelesa IgG).

Sekundarni imunski odziv je posledica nastanka celice imunskega spomina. Primer sekundarnega imunskega odziva je srečanje s povzročiteljem bolezni po cepljenju.

Vloga protiteles pri oblikovanju imunosti.

Pri nastanku so pomembna protitelesa pridobljeno imunost po okužbi in po cepljenju.

1. Z vezavo na toksine jih protitelesa nevtralizirajo in zagotavljajo antitoksična imunost.

2. Z blokiranjem virusnih receptorjev protitelesa preprečujejo adsorpcijo virusov na celice in sodelujejo pri protivirusni imunosti.

3. Kompleks antigen protitelo sproži klasično pot aktivacije komplementa s svojimi efektorskimi funkcijami (bakterijska liza, opsonizacija, vnetje, stimulacija makrofagov).

4. Protitelesa sodelujejo pri opsonizaciji bakterij, kar prispeva k učinkovitejši fagocitozi.

5. Protitelesa prispevajo k izločanju topnih antigenov iz telesa (z urinom, žolčem) v obliki krožečih imunskih kompleksov.

IgG ima največjo vlogo pri protitoksični imunosti, IgM- pri protimikrobni imunosti (fagocitoza korpuskularnih antigenov), predvsem proti gramnegativnim bakterijam, IgA- pri protivirusni imunosti (nevtralizacija virusov), IgAs- pri lokalni mukozni imunosti, IgE- pri neposredni imunosti. preobčutljivostne reakcije tipa .

Predavanje št. 13. T- in B-limfociti. Receptorji, subpopulacije. Sodelovanje celic pri imunskem odzivu.(4)

Celice imunskega sistema so limfociti, makrofagi in druge celice, ki predstavljajo antigen(A-celice, iz angleščine accessory-auxiliary), kot tudi ti tretje celične populacije(tj. celice, ki nimajo glavnih površinskih markerjev T- in B-limfocitov, A-celic).

Glede na funkcionalne lastnosti so vse imunokompetentne celice razdeljene na efektor in regulator. Interakcija celic v imunskem odzivu se izvaja s pomočjo humoralnih mediatorjev - citokini. Glavne celice imunskega sistema so T- in B-limfociti.

Limfociti.

V telesu limfociti nenehno krožijo med območji kopičenja limfoidnega tkiva. Lokacija limfocitov v limfoidnih organih in njihova migracija po krvnih in limfnih poteh sta strogo urejena in povezana s funkcijami različnih subpopulacij.

Limfociti imajo skupno morfološko značilnost, vendar so njihove funkcije, površinski CD (iz klasterske diferenciacije) markerji, individualni (klonski) izvor različni.

Glede na prisotnost površinskih markerjev CD limfocite delimo na funkcionalno različne populacije in subpopulacije, predvsem na T-(odvisen od timusa ki so opravili primarno diferenciacijo v timusu) limfociti in IN -(odvisen od burze, dozori v Fabriciusovi burzi pri pticah ali njegovih analogih pri sesalcih) limfociti.

T-limfociti .

Lokalizacija.

Običajno so lokalizirani v tako imenovanih T-odvisnih conah perifernih limfoidnih organov (periartikularno v beli pulpi vranice in parakortikalnih conah bezgavk).

Funkcije.

T-limfociti prepoznajo antigen, predelan in predstavljen na površini celic, ki predstavljajo antigen (A). Odgovorni so za celično imunost, celične imunske reakcije. Ločene podpopulacije pomagajo B-limfocitom pri odzivu T-odvisni antigeni nastajanje protiteles.

Izvor in zorenje.

Prednik vseh krvnih celic, vključno z limfociti, je posamezna matična celica kostnega mozga. Ustvarja dve vrsti prekurzorskih celic, limfoidne matične celice in prekurzorje rdečih krvnih celic, iz katerih izhajajo predhodne celice levkocitov in makrofagov.

Tvorba in zorenje imunokompetentnih celic se izvaja v osrednjih organih imunosti (za T-limfocite - v timusu). Progenitorne celice T-limfocitov vstopijo v timus, kjer pre-T-celice (timociti) dozorijo, se razmnožujejo in diferencirajo v ločene podrazrede kot posledica interakcije s stromalnimi epitelijskimi in dendritičnimi celicami ter izpostavljenosti hormonom podobnim polipeptidnim faktorjem, ki jih izloča timusni epitelij. celic (alfa1-timozin, timopoetin, timulin itd.).

Med diferenciacijo pridobijo T-limfociti poseben niz membranskih CD markerjev. Celice T so razdeljene v podpopulacije glede na njihovo funkcijo in profil CD markerjev.

T-limfociti prepoznavajo antigene s pomočjo dveh vrst membranskih glikoproteinov - T-celični receptorji(družina Ig podobnih molekul) in CD3, nekovalentno vezani drug na drugega. Njihovi receptorji za razliko od protiteles in receptorjev B-limfocitov ne prepoznajo prosto krožečih antigenov. Prepoznajo peptidne fragmente, ki jim jih predstavijo A-celice skozi kompleks tujih snovi z ustreznim proteinom glavnega sistema histokompatibilnosti razredov 1 in 2.

Obstajajo tri glavne skupine T-limfocitov: pomočniki (aktivatorji), efektorji, regulatorji.

Prva skupina pomočnikov aktivatorji) , ki vključujejo T-helperji1, T-helperji2, T-helper induktorji, T-supresorski induktorji.

1. T-pomočniki1 nosijo receptorje CD4 (kot tudi T-pomočnike2) in CD44, so odgovorni za zorenje T-citotoksični limfociti (T-ubijalci), aktivirajo T-helperje2 in citotoksično funkcijo makrofagov, izločajo IL-2, IL-3 in druge citokine.

2. T-pomočniki2 imajo skupne za pomočnike CD4 in specifične receptorje CD28, zagotavljajo proliferacijo in diferenciacijo B-limfocitov v (plazemske) celice, ki proizvajajo protitelesa, sintezo protiteles, zavirajo delovanje T-pomočnikov1, izločajo IL-4, IL-5 in IL-6 .

3. Induktorji T-pomočniki nosijo CD29, so odgovorni za izražanje antigenov HLA razreda 2 na makrofagih in drugih A-celicah.

4. Induktorji T-supresorjev nosijo specifični receptor za CD45, so odgovorni za izločanje IL-1 s strani makrofagov in aktivacijo diferenciacije prekurzorjev T-supresorjev.

Druga skupina so T-efektorji. Vključuje samo eno podpopulacijo.

5. T-citotoksični limfociti (T-killerji). Imajo specifičen receptor CD8, lizirajo tarčne celice, ki nosijo tuje antigene ali spremenjene avtoantigene (presadek, tumor, virus itd.). CTL prepoznajo tuji epitop virusnega ali tumorskega antigena v kompleksu z molekulo HLA razreda 1 v plazemski membrani tarčne celice.

Tretja skupina so T-celice-regulatorji. Predstavljata ga dve glavni podpopulaciji.

6. T-supresorji so pomembni pri uravnavanju imunosti, saj zagotavljajo zatiranje funkcij T-pomočnikov 1 in 2, B-limfocitov. Imajo receptorje CD11 in CD8. Skupina je funkcionalno heterogena. Njihova aktivacija se pojavi kot posledica neposredne antigenske stimulacije brez pomembne vpletenosti glavnega sistema histokompatibilnosti.

7. T-supresorji. Nimajo CD4, CD8, imajo receptor za posebno levkin. Prispevajo k zatiranju funkcij T-supresorjev, razvijejo odpornost T-pomagačev na učinek T-supresorjev.

B limfociti.

Obstaja več podtipov B-limfocitov. Glavna funkcija B-celic je efektorsko sodelovanje pri humoralnih imunskih reakcijah, diferenciacija kot posledica antigenske stimulacije v plazemske celice, ki proizvajajo protitelesa.

Tvorba B-celic pri plodu poteka v jetrih, kasneje v kostnem mozgu. Proces zorenja B-celic poteka v dveh fazah - antigensko neodvisni in antigensko odvisni.

Antigen je neodvisna faza. B-limfocit v procesu zorenja gre skozi stopnjo pre-B-limfocit- aktivno proliferirajoča celica, ki ima citoplazmatske verige CH tipa mu (tj. IgM). Naslednja faza - nezrel B-limfocit označen s pojavom membrane (receptorja) IgM na površini. Končna stopnja od antigena neodvisne diferenciacije je tvorba zrel B-limfocit, ki ima lahko dva membranska receptorja z enako antigensko specifičnostjo (izotipom) - IgM in IgD. Zreli B-limfociti zapustijo kostni mozeg in se naselijo v vranici, bezgavkah in drugih akumulacijah limfnega tkiva, kjer je njihov razvoj zakasnjen, dokler ne naletijo na »lastni« antigen, t.j. pred od antigena odvisno diferenciacijo.

Antigensko odvisna diferenciacija vključuje aktivacijo, proliferacijo in diferenciacijo celic B v plazemske celice in spominske celice B. Aktivacija poteka na različne načine, odvisno od lastnosti antigenov in sodelovanja drugih celic (makrofagov, T-pomočnikov). Večina antigenov, ki inducirajo sintezo protiteles, zahteva sodelovanje T-celic, da inducirajo imunski odziv. od timusa odvisni pntigeni. Od timusa neodvisni antigeni(LPS, sintetični polimeri z visoko molekulsko maso) lahko stimulirajo sintezo protiteles brez pomoči T-limfocitov.

B-limfocit prepozna in veže antigen s pomočjo svojih imunoglobulinskih receptorjev. Istočasno z B-celico antigen prepozna T-pomočnik (T-pomočnik 2), kot ga predstavi makrofag, ki se aktivira in začne sintetizirati rastne in diferenciacijske faktorje. Limfocit B, aktiviran s temi dejavniki, je podvržen vrsti delitev in se istočasno diferencira v plazemske celice, ki proizvajajo protitelesa.

Poti aktivacije celic B in sodelovanja celic pri imunskem odzivu na različne antigene ter vključevanje populacij z in brez antigena Lyb5 Populacije celic B se razlikujejo. Aktivacijo B-limfocitov lahko izvedemo:

T-odvisni antigen s sodelovanjem proteinov MHC razreda 2 T-pomočnik;

T-neodvisni antigen, ki vsebuje mitogene komponente;

poliklonski aktivator (LPS);

Anti-mu imunoglobulini;

T-neodvisni antigen, ki nima mitogene komponente.

Podobne informacije.

Imunoglobulini so glikoproteinske molekule, ki jih proizvajajo plazemske celice kot odgovor na imunogen-antigen (tujek, ki vključuje imunski odziv – površinske molekule bakterij, virusov, gliv). Imunoglobulini delujejo kot protitelesa.

Splošne funkcije imunoglobulinov:

• Specifična vezava na antigen -zaščitna funkcija

• Aktivacija dopolnitev,
• Komunikacija z različnimi celicami imunskega sistema

Splošna struktura imunoglobulinov (slika 1).

Imunoglobulini (Igs) so glikoproteini, sestavljeni iz lahkih (L) in težkih (H) polipeptidnih verig.
Najenostavnejša molekula protitelesa ima obliko Y in je sestavljena iz štirih polipeptidnih verig: dveh verig H in dveh verig L. Štiri verige so povezane z disulfidnimi mostovi. V molekuli protitelesa ločimo variabilne (V L in V H) in konstantne (CL in CH) regije ter zgibno regijo.

H-verige so različne za vsakega od petih razredov (izotipov) imunoglobulinov in so označene z γ, α, μ, δ in ε.Tip težke verige določa ime razreda, in sicer
IgA, IgG, IgM, IgD, IgE. Obstajata samo dve vrsti lahkih verig κ in λ. V strukturi molekule imunoglobulina vsebujejo le eno od dveh vrst lahkih verig.

L in H verige so razdeljene na variabilne in konstantne regije. Regije so sestavljene iz tridimenzionalno zloženih ponavljajočih se segmentov, imenovanih domene. Veriga L je sestavljena iz ene variabilne (V L) in ene konstantne (CL) domene. Večina H verig je sestavljena iz ene variabilne (V H) in treh konstantnih (CH) domen (IgG in IgA imata tri CH domene, IgM in IgE pa štiri.

Spremenljive regije nosijo odgovoren za vezavo antigena, medtem ko konstantna- so odgovorni za različne biološke funkcije, na primer aktivacijo komplementa, vezavo na celične površinske receptorje, prenos skozi placento..

Variabilni regiji verig L in H imata tri izjemno spremenljive ("hipervariabilne") aminokislinske sekvence na koncu N. Tvorijo vezavno mesto za antigen.

Pod delovanjem proteolitičnega encima Molekule DNA imunoglobulinov so razdeljene na dva fragmenta: F(ab)2 - vezavni antigen in Fc - kristalizirajoči. Fc domene opravljajo biološke, efektorske funkcije imunoglobulinov.

Z elektrofoto V krvnem serumu imunoglobulini migrirajo v frakcijo gama globulinov. TPrehrana za gama globuline se uporablja za oceno količine imunoglobulinov v krvi.Imunoglobuline proizvaja telo kot odziv na tuje snovi, kot so bakterije, virusi in rakave celice.

Test gama globulina je diagnostični postopek, ki lahko zdravnikom pomaga prepoznati težavo, da lahko začnejo zdravljenje.Treba je opozoriti, da se ta test izvaja le v primeru resnih bolezni.

Rezultati določanja imunoglobulinov se izdajo po nekaj dneh, normalne vrednosti so naslednje:

• IgA: 85 - 385 mg/dl
• IgG: 565 - 1765 mg/dl
• IgM: 55 - 375 mg/dl
• IgD: 8 mg/dl ali manj
• IgE: 4,2 - 592 mg/dl

Vrednotenje rezultatov analize za imunoglobuline (protitelesa)

Visoke in nizke vrednosti niso normalne in so lahko znak osnovnega zdravstvenega stanja.

Visoke vrednosti IgA je lahko znak multiplega mieloma, ciroze jeter, kroničnega hepatitisa, revmatoidnega artritisa in sistemskega eritematoznega lupusa ali SLE.

Nizke vrednosti IgA je lahko znak okvare ledvic, nekaterih vrst levkemije in enteropatije.

Visoke vrednosti IgG je lahko znak aidsa, multiple skleroze in kroničnega hepatitisa.

Nizke vrednosti IgG je lahko znak makroglobulinemije, nefrotskega sindroma in nekaterih vrst levkemije.

Nizke vrednosti IgM lahko kaže na multipli mielom, nekatere vrste levkemije in dedne imunske bolezni.

Nizke vrednosti IgE kažejo na bolezen, imenovano ataksija-telangiektazija. To je redka bolezen, pri kateri je oslabljeno delovanje mišic.

Terapija z gama globulinom

Med elektroforezo beljakovin krvnega seruma na papirju ali agarju se beljakovine gibljejo z različnimi hitrostmi zaradi različnih razmerij molekulska masa/naboj. Posledično nastanejo frakcije albumina, alfa, beta in gama globulinov. Frakcijo gama globulina predstavljajo protitelesa, katerih celota se imenuje gama globulin.

Dokazano je, da se gama globulin iz človeške krvi lahko uporablja za zdravljenje okužb. Ta metoda se imenuje terapija z gama globulini. Postopek vključuje vbrizgavanje pripravka gama globulina v veno ali mišico.