Immunglobuliner (antistoffer)

Immunoglobuliner (antistoffer) er de vigtigste proteiner i den specifikke immunrespons, og deres opgave er at beskytte kroppen mod blandt andre trusler. fra mikroorganismer. Mangel eller overskud af antistoffer kan være et tegn på forskellige patologier, derfor er deres bestemmelse i blod et vigtigt element i diagnosen af ​​mange sygdomme. Desuden gjorde fremskridt inden for biomedicinsk videnskab det muligt at bruge syntetiske antistoffer til behandling af visse sygdomme.

Indholdsfortegnelse

1. Immunoglobuliner (antistoffer) - typer og struktur
2. Immunoglobuliner (antistoffer) - rolle i kroppen
3. Immunoglobuliner (antistoffer) - immunhukommelse
4. Immunoglobuliner (antistoffer) - antigene variationer af antistoffer
5. Immunoglobuliner (antistoffer) - vacciner
6. Immunoglobuliner (antistoffer) - serologisk konflikt
7. Immunoglobuliner (antistoffer) - undersøgelse
8. Immunoglobuliner (antistoffer) - normer
9. Immunoglobuliner (antistoffer) - resultater og deres fortolkning
10. Immunoglobuliner (antistoffer) - hvad betyder forhøjede antistofniveauer?
11. Immunoglobuliner (antistoffer) - hvad betyder nedsatte antistofniveauer?
12. Immunoglobuliner (antistoffer) - anvendelse i laboratoriediagnostik
13. Immunglobuliner (antistoffer) - anvendes til terapi

Immunglobuliner, også kendt som antistoffer eller gammaglobuliner, er immunproteiner produceret af celler i immunsystemet - plasmaceller, som er en type B-lymfocyt.

Antistoffer er til stede i kropsvæsker fra alle hvirveldyr og produceres ved kontakt med kemiske molekyler (antigener), fx bakterier, vira og i nogle tilfælde endda ved kontakt med ens eget væv (såkaldte autoantigener).

Antistoffer er en del af det humorale immunrespons og virker meget specifikt, da de altid er rettet mod et specifikt antigen.

Navnet "humoristisk" kommer fra den humorale teori, der var almindelig inden for medicin i oldtiden og antog tilstedeværelsen af ​​kropsvæsker (humors) i menneskekroppen. Selvom denne teori længe er blevet modbevist, bruges nogle af dens formuleringer stadig i medicinsk terminologi.

Det humorale immunrespons består af B-lymfocytter (inklusive plasmaceller) og de antistoffer, de producerer. Det humorale udtryk henviser til det faktum, at elementerne i immunsystemet, der inkluderer det, findes i kropsvæsker (humorer) såsom lymfe eller plasma.

Immunoglobuliner (antistoffer) - typer og struktur

Antistoffer er Y-formede og består af to par proteinkæder - lette og tunge, som er bundet sammen af ​​disulfidbindinger. Baseret på forskellene i strukturen af ​​tunge kæder skelnes der mellem forskellige klasser (typer) af antistoffer:

• immunoglobulin type A (IgA) - (alfa-tung kæde) er et antistof, der hovedsageligt udskilles fra slimhinder, fx tarmene, luftvejene og sekretioner fx spyt, hvilket giver lokal humoristisk immunitet
• type D immunoglobulin (IgD) - (tung kædedelta) er det mindst kendte antistof og tegner sig for op til 1 procent. alle antistoffer i blodet
• immunglobulin type E (IgE) - (epsilon tung kæde) er kun 0,002 procent. af alle antistoffer i blodet og har den unikke egenskab at aktivere mastceller og basofiler, hvilket blandt andet fører til deres frigivelse. histamin
• type G immunglobuliner (IgG) - (gamma tung kæde) er de mest talrige (80% af alle antistoffer) og de mest vedholdende antistoffer i kroppen, da de kan forblive i blodet selv flere årtier efter kontakt med antigenet
• type M immunoglobuliner (IgM) - (mu tung kæde) produceres først i løbet af immunresponset, er mindre vedvarende og erstattes gradvist af IgG-antistoffer

De fleste antistoffer (IgG, IgD, IgE) findes som et enkelt "Y" -molekyle (monomer). Undtagelsen er IgA-antistoffet, som forekommer i dobbelt form (dimer), og IgM-antistoffet danner den såkaldte snefnug (pentamer).

Antistoffer i regionen af ​​de lette og tunge kæder har en variabel region, som er en specifik aminosyresekvens, der matcher næsten perfekt med sekvensen, der findes på antigenet. Denne region kaldes paratopen og er ansvarlig for hvert antistofs specifikke bindingsspecificitet til et antigen.

Som en konsekvens passer hvert antistof til antigenet som en nøgle og lås, og ved at kombinere med hinanden danner de den såkaldte immunkompleks. Det skal dog huskes, at antistoffer ikke desto mindre viser fleksibilitet i binding til forskellige antigener, hvilket betyder, at de kan matches med forskellige antigener, hvilket kan resultere i krydsreaktioner. Dette fænomen observeres meget ofte i allergier.

• Krydsetallergi - symptomer. Krydsallergen bord

Immunoglobuliner (antistoffer) - rolle i kroppen

Alle antistoffers rolle i kroppen er at deltage i immunresponser. Antistoffer er i stand til at danne immunkomplekser med antigenmolekyler og aktivere komplementsystemet og inflammation. Dette er for at neutralisere antigenet og fjerne det sikkert fra kroppen.

På grund af deres forskellige biokemiske egenskaber kan forskellige klasser af antistoffer udføre specialiserede funktioner:

• inaktiver parasitter (IgE)
• neutralisere mikroorganismer (IgM, IgG)
• beskytte mod gentagelse, fx fåresyge (IgG)
• beskytte slimhinder med mikroorganismer og allergener (IgA)
• deltage i modning og udvikling af lymfocytter (IgD)
• give fosteret (IgG) og det nyfødte (IgA) immunitet

Immunoglobuliner (antistoffer) - immunhukommelse

Immunsvaret er opdelt i primære og sekundære reaktioner. Det primære immunrespons udvikles, når det først kommer i kontakt med et antigen, når kroppen primært producerer IgM-antistoffer, som gradvist erstattes af mere specifikke og mere holdbare IgG-antistoffer.

I modsætning hertil opstår et sekundært immunrespons, når det samme antigen kontaktes igen. Det er mere intens end det primære respons, og antistofkoncentrationen når højere niveauer end i det primære respons.

En sådan effektiv sekundær respons er resultatet af den såkaldte immunhukommelse og tilstedeværelsen af ​​hukommelses B-lymfocytter. Sådanne celler lever i kroppen i årevis, og når de kommer i kontakt med antigenet igen, begynder de at dele sig meget intensivt og producere specifikke antistoffer.

Immunoglobuliner (antistoffer) - antigene variationer af antistoffer

Et af de mest fascinerende fænomener i sammenhæng med antistoffer er processen med deres dannelse og den enorme variation, de er i stand til at opnå, da antallet af antistofkombinationer estimeres til op til en billion. Hemmeligheden ligger i strukturen af ​​de gener, der koder for antistoffer, og processerne til rekombination af antistofgener og deres hypermutation.

Disse processer kan betegnes som den kontrollerede introduktion af mutationer i genomet, netop til afprøvning og fejltilpasning af de respektive antistoffer. Selvom det ikke lyder for kompliceret, er det faktisk en meget kompleks proces, der kræver ekstrem præcision og endda kan føre til dannelse af svulster i tilfælde af fejl.

Immunoglobuliner (antistoffer) - vacciner

Antistoffer spiller en nøglerolle i udviklingen af ​​immunitet efter vaccination. Når det kommer i kontakt med antigenet i vaccinen, producerer immunsystemets celler antistoffer.

Først det mindre vedvarende og specifikke IgM, og derefter det vedvarende og langvarige IgG i blodet. F.eks. Gives der under vaccination mod hepatitis B-virus (HBV) tre doser af vaccinen med intervaller for at inducere vedvarende immunitet. Et mål for effektiviteten af ​​en sådan vaccination er måling af blodniveauet af IgG-antistoffer mod virusets antigener.

LÆS OGSÅ:

• Hepatitis B-antigener og antistoffer
• Anti-neuronale antistoffer - hvad er de? Hvilke sygdomme indikerer de?
• Anti-TPO antistoffer - normen. Hvordan fortolkes testresultaterne?
• TRAb anti-skjoldbruskkirtel antistoffer - standarder og testresultater
• Anti-TG anti-skjoldbruskkirtel antistoffer

Immunoglobuliner (antistoffer) - serologisk konflikt

En af de vigtigste tests hos gravide kvinder er vurderingen af ​​tilstedeværelsen og monitoreringen af ​​antistoffer mod antigener fra de føtale røde blodlegemer. I serologisk konflikt kan sådanne antistoffer krydse moderkagen til fosteret og ødelægge dets røde blodlegemer og forårsage hæmolytisk sygdom. Dette er tilfældet, når moderen er Rh (-) og fosteret er Rh (+).

Immunoglobuliner (antistoffer) - forskning

Antistoffer udgør 12-18% af serumproteiner. For at vurdere mængden af ​​individuelle proteinfraktioner, herunder antistoffer, udføres et proteinogram. Denne test er baseret på elektroforese af serumproteiner, dvs. deres adskillelse i et elektrisk felt.

Antistofniveautesten udføres med venøst ​​blod (IgM, IgG, IgE, IgA) eller spyt og afføring (IgA). I udvalgte kliniske situationer kan der udføres undersøgelse af et andet materiale, f.eks. Cerebrospinalvæske.

Total IgG-, IgM-, IgA- og antistof-letkædekoncentrationer bestemmes rutinemæssigt ved immunonefelometriske og immunoturbidimetriske metoder. I modsætning hertil testes den samlede koncentration af IgE-antistoffer oftest ved hjælp af immunokemiluminescerende metoder.

Immunoturbidimetriske og immunfelometriske metoder udnytter evnen til at uklare opløsninger og sprede lys ved at danne antigen-antistofkomplekser. Den immunfelometriske metode måler intensiteten af ​​lys spredt af testopløsningen, og den immunoturbidimetriske metode måler intensiteten af ​​lys, der passerer gennem testopløsningen. Disse metoder anvendes blandt andet. til bestemmelse af den samlede koncentration af forskellige klasser af antistoffer.

Patologiske former for antistoffer kan også markeres i laboratoriet. Et eksempel er et monoklonalt antistof (M-protein), som er et ufuldstændigt antistof (fx mangler et tungt eller let kædefragment) fundet i monoklonale gammapatier eller lymfomer. Et andet eksempel er Bence-Jones-proteinet, som findes i urinen hos mennesker med myelomatose.

Værd at vide

Immunoglobuliner (antistoffer) - normer

Normerne for samlede antistofniveauer i blodet er aldersafhængige 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 - op til 0,0003 g / l
• IgD - op til 0,03 g / l

Immunoglobuliner (antistoffer) - resultater og deres fortolkning

En række kliniske situationer kan føre til en stigning i niveauet af antistoffer (hypergammaglobulinæmi) eller et fald i dem (hypogammaglobulinæmi).

Forøgelsen eller faldet kan enten gælde for den samlede mængde antistoffer eller kun for udvalgte klasser af antistoffer. Også af klinisk betydning er bestemmelsen af ​​tilstedeværelsen af ​​specifikke antistoffer rettet mod specifikke mikroorganismer eller ens eget væv.

Immunoglobuliner (antistoffer) - hvad betyder forhøjede antistofniveauer?

Polyklonal hypergammaglobulinæmi skyldes overproduktion af mange klasser af antistoffer med forskellige plasmocytceller og kan skyldes:

• akut og kronisk betændelse
• parasitære, bakterielle, virale eller svampesygdomme
• autoimmune sygdomme
• levercirrhose
• sarkoidose
• AIDS

Immunoglobuliner (antistoffer) - hvad betyder lave antistofniveauer?

Monoklonal hypergammaglobulinæmi skyldes overproduktion af antistoffer af en klon af kræftcellen og kan skyldes:

• myelomatose
• Ukendt årsag Gammapati (MGUS)
• lymfom
• Walderströms makroglobulinæmi

Hypogammaglobulinæmi kan være forårsaget af:

• arvelige genetiske mangler, fx alvorlig kombineret immundefekt (SCID)
• lægemidler, fx antimalaria-, cytostatika- og glukokortikoidmedicin
• underernæring
• infektioner, fx HIV, EBV
• neoplasmer, fx leukæmier, lymfomer
• nefrotisk syndrom
• omfattende forbrændinger
• svær diarré

Immunoglobuliner (antistoffer) - anvendelse i laboratoriediagnostik

Antistoffer (hovedsagelig IgG) bruges ofte i laboratorietest. Sådanne antistoffer opnås under laboratorieforhold og kaldes monoklonale antistoffer. De er afledt af en enkelt celleklon og er rettet mod et specifikt antigen.

Den primære metode til produktion af monoklonale antistoffer anvender laboratoriemus og cellekulturer. Det er en kombination af to typer celler: kræftceller (myelom) og B-lymfocytter, der producerer specifikke antistoffer.

Efterfølgende kan monoklonale antistoffer modificeres ved at binde enzymer, radioisotoper og fluorescerende farvestoffer til dem. Antistofmetoder udnytter evnen til specifikt at binde til et antigen.

• ELISA metode

ELISA (enzym-bundet immunosorbent assay) er en af ​​de mest anvendte metoder inden for diagnostisk og videnskabelig forskning. ELISA-metoden bruger monoklonale antistoffer, der er knyttet til enzymet. Det kan bruges til at kvantificere forskellige antigener i biologisk materiale. Fordelen ved ELISA-metoden er dens enkelhed og høje følsomhed. ELISA-metoden udføres ved hjælp af specielle plastplader med brønde fyldt med for eksempel Borrelia-antigener og specifikke monoklonale antistoffer, som er designet til at detektere antistoffer i patientens prøve.

• RIA-metode

Radioimmunoassay-metoden (RIA) består i at detektere antigener ved anvendelse af antistoffer mærket med radioaktive isotoper, fx med 14C carbon. På grund af sikkerheden ved arbejde med radioaktive stoffer anvendes ELISA-metoden dog oftere.

• Westernblot-metode

Westernblot-metoden består i at adskille det testede antigen i et elektrisk felt og derefter overføre det til en speciel membran. Specifikke antistoffer mærket med et farvestof eller et enzym påføres derefter på antigenmembranen. Westernblot-metoden giver mulighed for en meget specifik påvisning af antigener, hvorfor det bruges i test, der bekræfter tvetydige resultater, fx i serologisk diagnostik af Lyme-sygdom.

• Flowcytometri

Metoden består i at detektere specifikke markører på overfladen af ​​celler (immunfenotypebestemmelse). Cytometrien bruger fluorescensmærkede monoklonale antistoffer, der er specifikke for en bestemt overflademarkør på cellen. De mærkede celler detekteres derefter med en detektor. Flowcytometri anvendes for eksempel i CD57-analysen.

• Immunhistokemi

Takket være immunhistokemiske metoder er det muligt at detektere antigener i vævsfragmenter ved hjælp af mærkede antistoffer, som derefter observeres under et mikroskop.

• Protein mikroarray

Protein mikroarray er en moderne metode, hvis princip svarer til ELISA-metoden. Takket være miniaturisering og muligheden for engangsdetektion af op til flere hundrede forskellige proteiner har den fundet anvendelse inden for videnskabelig forskning og allergologi.

Immunglobuliner (antistoffer) - anvendes til terapi

Monoklonale antistoffer kan også anvendes til behandling af visse sygdomme. De blev første gang brugt i 1981 til behandling af lymfom. Monoklonale antistoffer anvendes i:

• dræbte kræftceller, fx Ofatumumab (IgG mod CD20 markøren)
• inhibering af udvalgte immunsystemceller i transplantation, fx Muronomab (IgG mod CD3-markøren)
• hæmmer immunreaktioner i autoimmune sygdomme, fx Adalimumab (IgG mod tumornekrosefaktor alfa)

Bibliografi:

1. Pietrucha B. Udvalgte problemer i klinisk immunologi - antistofmangler og cellulære mangler (del I) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Paul W.E. Fundamental immunology, Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6. udgave.
3. Laboratoriediagnostik med elementer fra klinisk biokemi, lærebog til medicinstuderende, redigeret af Dembińska-Kieć A. og Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3. udgave.
4. Interne sygdomme, redigeret af Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

Om forfatteren

Karolina Karabin, MD, ph.d., molekylærbiolog, laboratoriediagnostiker, Cambridge Diagnostics Polska Uddannet som biolog med speciale i mikrobiologi og laboratoriediagnostiker med over 10 års erfaring i laboratoriearbejde. En kandidat fra College of Molecular Medicine og medlem af det polske selskab for human genetik. Leder af forskningsstipendier ved Laboratoriet for Molekylær Diagnostics ved Institut for Hæmatologi, Onkologi og Interne Sygdomme ved det medicinske universitet i Warszawa. Hun forsvarede titlen som læge inden for medicinsk videnskab inden for medicinsk biologi ved det 1. fakultet for medicin ved det medicinske universitet i Warszawa. Forfatter til mange videnskabelige og populærvidenskabelige arbejder inden for laboratoriediagnostik, molekylærbiologi og ernæring. På daglig basis, som specialist inden for laboratoriediagnostik, driver han den materielle afdeling hos Cambridge Diagnostics Polska og samarbejder med et team af ernæringseksperter på CD Dietary Clinic. Han deler sin praktiske viden om diagnostik og diætterapi af sygdomme med specialister på konferencer, kurser og i magasiner og hjemmesider. Hun er især interesseret i indflydelsen af ​​moderne livsstil på molekylære processer i kroppen.