Иммуноглобулины

1. Иммуноглобулины

2. Иммуноглобулины – группа гликопротеинов, содержащихся в плазме крови и тканевой жидкости. • Синтез Ig осуществляют В-клетки после контакта с антигеном и вызванном им созревании В-клеток в антителообразующие клетки • Некоторые молекулы иммуноглобулинов структурно связаны с плазматической мембраной В-клеток и функционируют как антигенспецифичные рецепторы

3. Структура молекулы иммуноглобулинов

4. Структура молекулы иммуноглобулинов

5. Функции фрагментов Ig

6. Классы иммуноглобулинов IgG (γ-тяжелая цепь) IgM (μ -тяжелая цепь) IgA (α -тяжелая цепь) IgD (δ -тяжелая цепь) IgE (ε -тяжелая цепь)

7. Субклассы иммуноглобулинов • IgG (γ-тяжелая цепь) IgG1 – γ1 (77%) IgG2 – γ2 (11%) IgG3 – γ3 (9%) IgG4 – γ4 (3%) • IgA (α –тяжелая цепь) IgA1 – α1 (90%) IgA2 – α2 (10%) 3. IgM ((μ -тяжелая цепь) IgM1 – μ1 (65%) IgM2 – μ2 (35%)

8. Типы легких цепей • Kappa (κ) • Lambda (λ) - Lambda 1 (λ 1) - Lambda 2 (λ 2) - Lambda 3 (λ 3) - Lambda 4 (λ 4)

9. Распределениеосновных изотипов Ig

10. Иммуноглобулин G 70-75% общего пула Ig сыворотки

11. Иммуноглобулин G • IgG3, IgG1 и IgG2 – активируют комплемент по классическому пути • IgG4 способен активировать комплемент по альтернативному пути • IgG1, IgG3, IgG4 беспрепятственно проникают через плаценту • IgG2 обладают ограниченной способностью трансплацентарного транспорта • IgG2 в основном продуцируются против антигенов полисахаридной природы • IgG4 – антирезусные антитела

12. Иммуноглобулин G • Молекулы IgG свободно диффундируют из плазмы крови в тканевую жидкость, где находится почти половина (48,2 %) имеющегося в организме IgG • Скорость биосинтеза IgG составляет 32 мг/кг массы в сутки, период полу-распада - 21-23 дня. Исключение составляют IgG3, для которых период полу-распада значительно короче - 7-9 дней • Содержание в крови у детей субклассов IgG достигает уровня такового у взрослых в различные сроки: IgG1 и IgG4 - в возрасте 8 лет, IgG3 – в 10 лет, IgG2 - в 12 лет

13. Иммуноглобулин M ~10% общего пула Ig сыворотки

14. ИммуноглобулинМ • Иммуноглобулины класса М являются наиболее ранними как в филогенетическом, так и в онтогенетическом отношении. В эмбриональном периоде и у новорожденных синтезируются в основном IgM. • IgM находятся преимущественно в плазме крови и лимфе, ско-рость их биосинтеза составляет около 7 мг/сутки, период полужизни - 5,1 дня. • IgM не проходят через плаценту. Обнаружение у плода IgM в высокой концентрации свидетельствует о внутриматочной инфекции.

15. ИммуноглобулинМ • Из всех типов антител IgM проявляют наибольшую способность к связыванию комплемента. • IgM1 связывают комплемент, IgM2 не связывают комплемент. • IgM содержат основную массу антител против полисахаридных антигенов и О-антигенов грамотрицательных бактерий, включают ревматоидный фак-тор. • Антитела класса IgM значительно активнее IgG по агглютинирующей и преципитирующей способности, а также по гемолитическому и опсонизирующему действию.

16. ИммуноглобулинМ • К концу 2-го года жизни ребенка содержание IgM составляет 80% от его содержания у взрослых. • Максимальная концентрация IgM отмечается в 8 лет.

17. Иммуноглобулин A 15-20% общего пула Ig сыворотки, из них 80% в виде мономера

18. ИммуноглобулинА • IgA не определяются в секретах новорожденных; в слюне они появляются у детей в возрасте 2 месяцев. Содержание секреторного IgA в слюне достигает его уровня у взрослого к 8 годам. • К концу первого года жизни ребенка в крови содержится примерно 30% IgA. • Плазматический уровень IgA достигает такового у взрослых к 10-12 годам.

19. Иммуноглобулин D <1% общего пула Ig сыворотки

20. Иммуноглобулин D • IgD не связывают комплемент, не проходят через плаценту и не связываются тканями. • 75% IgD содержится в плазме крови, период полураспада составляет 2,8 дня, скорость биосинтеза 0,4 мг/кг в день. • Биологическая функция IgD неясна; на определенных стадиях дифференцировки В-лимфоцитов IgD выполняют роль рецептора. • Концентрация IgD возрастает почти вдвое во время беременности, а также увеличивается при некоторых хронических воспалительных процессах.

21. Иммуноглобулин E <1% общего пула Ig сыворотки

22. Иммуноглобулин E • IgE не связывают комплемент, не проходят через плаценту, термолабильны, быстро и прочно связываются аллогенными тканями, не преципитируют антигены. • Период полураспада 2,3 - 2,5 дня. • Плазматические клетки, синтезирующие IgE, обнаруживаются в основном в слизистых оболочках бронхов и бронхиол, желудочно-кишечного тракта, мочевого пузыря, в миндалинах и аденоидной ткани. Распределение клеток, продуцирующих IgE, сходно с распределением IgA - продуцирующих клеток. • Концентрация IgE в крови достигает уровня взрослых примерно к 10 годам.

23. Иммуноглобулин E • Антитела класса IgE ответственны за развитие анафилактических (атопических) аллергических реакций гуморального типа. • В крови присутствует лишь около 1% IgE, более 99% IgE секретируются энтероцитами в просвет кишечника. • Секретируемые в просвет кишечника IgE создают противогельминтозную защиту, в частности, за счет IgE-зависимого цитолиза, обеспечиваемого эозинофилами. Эозинофилы продуцируют два токсических белка - большой основной протеин и катионный протеин эозинофилов.

24. Свойства иммуноглобулинов Специфичность– способность реагировать только с определенным антигеном Перекрестная реакция Anti-A Ab Anti-A Ab Anti-A Ab Ag C Ag A Ag B Схожийэпитоп Общийэпитоп

25. Свойства иммуноглобулинов Эпитоп – область антигена, взаимодействующая с антителом. Антиген может иметь несколько различных или повторяющихся эпитопов. Антитела специфичны именно к эпитопу, но не к целостной молекуле антигена.

26. Свойства иммуноглобулинов Валентность– количество антигенных образований, с которыми может связаться Ig Y Y Y Y Y Y

27. Свойства иммуноглобулинов Аффинность (сродство)– прочность связи одного антигенсвязывающего центра с индивидуальным эпитопом антигена Высокая Низкая Ab Ab Ag Ag

28. Свойства иммуноглобулинов Авидность (жадность)– суммарная сила взаимодействия антитела с антигеном Y Y Y Y Y Y Y 1010 104 106 Keq = Avidity Affinity Avidity

29. Взаимодействие антиген-антитело

30. Взаимодействие антиген-антитело • Принцип замка и ключа • Нековалентные связи • Водородные связи • Электростатические связи • Ван дер Ваальсовы силы • Гидрофобные связи • Множественные связи • Обратимость

31. Феномены Реакция агглютинации – склеивание корпускулярных антигенных частиц, находящихся во взвеси, между собой под действием антител Реакция преципитации – укрупнение растворенных антигенных частиц под влиянием антител – помутнение раствора

32. Феномены Феномен лизиса – способность некоторых антител растворять клетки с помощью комлемента Феномен цитотоксичности – клеточно-опосредованная Феномен опсонизации – усиление фагоцитоза

33. Реакции агглютинации

34. Агглютинация/гемагглютинация Y +  Y Y • Типирование групп крови • Диагностика инфекций Качественная реакция

35. Агглютинация/гемагглютинация 1/256 1/512 1/128 1/16 1/64 1/32 1/8 1/4 1/2 • Простота • Полуколичественный метод

36. Пассивная агглютинация/гемагглютинация Y Y +  Y • Антиген нанесен на неактивные частицы • Определение растворенных антител

37. Реакция Кумбса Y Y Y Y Y Y +  Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Patient’s RBCs Coombs Reagent (Antiglobulin) Прямая реакция - определение антител на эритроцитах

38. Реакция Кумбса Step 1 Y +  Y Y Y Y Target RBCs Patient’s Serum Step 2 Y Y Y Y Y Y +  Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Coombs Reagent (Antiglobulin) Непрямая реакция - определение антиэритроцитарных антител в сыворотке

39. Реакция Кумбса • Определение анти-Rh антител • Аутоиммунные гемолитические анемии

40. Ингибирование агглютинации/гемагглютинации Y Prior to Test Y +  Y Y Test Y + +  Y Patient’s sample Определение растворенных антигенов

41. Реакции преципитации

42. Радиальная иммунодиффузия (по Манчини) Ab in gel Ag Ag Ag Ag Diameter2 Ag Concentration - А/т в геле - Аг в лунке - Диаметр кольца >> концентрация

43. Другие методы, основанные на взаимодействии антиген-антитело • Радиоиммунный метод • Иммуноферментный анализ • Иммунофлюоресцентный анализ • Реакция связывания комплемента

44. No Ag Ag Patient’s serum Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Реакция связывания комплемента Если исследуемый антиген присутствует в исследуемой сыворотке, то он связывает комплемент, что препятствует лизису эритроцитов. Ag Ag

45. Методы исследования гуморального иммунитета

46. Методы определения концентрации Ig Простая радиальная иммунодиффузия (метод Манчини) Нефелометрия Иммуноферментный анализ

47. Циркулирующие иммунные комплексы Комплексы, состоящие из антигена, антител и связанных с ними компонентов комплемента Повышение концентрации при аутоиммунных, инфекционных (лепра, шистосомиаз) заболеваниях, злокачественных новообразованиях

48. Циркулирующие иммунные комплексы Физические методы: Осаждение с помощью полиэтиленгликоля Гель-фильтрация Криопреципитация Центрифугирование в градиенте плотности

49. Циркулирующие иммунные комплексы Биологические методы: Бесклеточные системы, взаимодействие с: - комплементом - ревматоидным фактором Системы с использованием клеток: - тромбоциты - макрофаги - лимфоциты - стафилококк

50. Цитокины