Immunologia wyklad 1

Rozkwit dziedziny immunologii. 

W starożytności zaobserwowano już, że osoby chore stawały się odporne na chorobę. 

W Chinach stosowano coś na kształt szczepień. W Europie pierwszym lekarzem zajmującym się szczepieniami→ 

Jenner. Później Pasteur zastosowanie szczepionek w sposób świadomy.

→

Aktualne trendy w immunologii:

1. Powiązanie z biologia molekularną

2. powiązanie z genetyką układu odpornościowego.

Główne zadania badawcze:

1. Uzyskanie tolerancji na przeszczepy u biorców narządów

2. Regulacja odczynów alergicznych

3. Terapia genowa przy niedoborach immunologicznych(choroby autoimunizacyjne, wady genetyczne) oraz 

nowotworowych[aby organizm rozpoznawał komórki nowotworowe jako coś obcego]

4. Skuteczne szczepionki przeciw wielu zakażeniom.

Immunologia – treści wykładów

1. Wprowadzenie

2. Mechanizmy obronne organizmu – odpowiedź nieswoista i swoista

3. Antygeny, Hapteny

4. Interferon

5. Immunofagocytoza

6. Dopełniacz

7. Komórki zaangażowane w odpowiedź immunologiczną

8. Immunoglobuliny, przeciwciała

9. Teoria selekcji klonalnej

10. Mechanizmy tolerancji immunologicznej

Systemy prezentacji antygenów

11. Główny kompleks zgodności tkankowej(MHC)

12. Synteza przeciwciał w filogenezie i ontogenezie

13. Współdziałanie limfocytów T i B w odpowiedzi immunologicznej

14. Regulacja odpowiedzi immunologicznej

15. Genetyczna kontrola syntezy przeciwciał

16. Strategie obronne patogenów

17. Surowice odpornościowe, przeciwciała monoklonalne, przeciwciała rekombinowane

18. Reakacja antygen­przeciwciało

19. Niedobory immunologiczne

20. Immunoterapia

21. Immunologia przeszczepów

22. Wybrane metody immunochemiczne w medycynie, kontroli żywności i stanu środowiska

Literatura:

1. Witold Lasek 2005, „Immunologia – podstawowe zagadnienia i aktualności”, PWN

2. P.M. Lydyard, A.Whelan, M.W. Fanger, 2009 „Krótkie wykłady. Immunologia” Wyd.II PWN

3. J. Gołąb, M. Jakóbisiak, W. Lasek, T. Stokłosa 2007, „Immunologia” PWN

4. P. Węgleński, 2007, „Genetyka molekularna”, PWN

5. P.C. Winter, G.I. Hickey, H.L. Fletcher, 2009, „Krótkie wykłady­ Genetyka”, Wydanie II PWN

6. I. Kątnik­Prastowska, 2009, „Immunochemia w biologii medycznej”, PWM W­wa

Treści egzaminacyjne: Tylko to co było na wykładzie, ew.  To co profesor poda.

Immunologia doświadczalna jej gałęzie i powiązania z innymi dyscyplinami biologicznymi:

Immunologia doświadczalna  immunogenetyka immunobiologia biologia komórki

→

→

→

↓

↓

Immunochemia biochemia

→

genetyka

↓

Immunologia molekularna

↓

Biologia molekularna

Immunologia doświadczalna immunologia infekcyjna mikrobiologia

→

→

↓

Immunofarmakologia

↓

Farmakologia

Immunologia jest  to nauka o sposobach reakcji organizmu na czynniki które ten organizm  rozpoznaje jako obce. 

Czynniki wywołujące tą odpowiedź będziemy nazywać antygenami. Początkowow immunologia włączana była 

do mikrobiologii. Zajmowała się czynnikami chorobotwórczymi. Okazało się jednak, że organizm reaguje nie tylko 

na czynniki chorobotwórcze, ale także na takie substancje jak ekstrakty z innych organizmów(białka, 

polisacharydy, kwasy nukleinowe), czy też z tkanek, komórek itd. Ponad to, okazało się, że system 

immunologiczny reaguje też na związki nie występujące w przyrodzie, np. Związki syntetyczne, otrzymywane na 

drodze syntezy chemicznej. Immunologia zajmuje się więc reakcją na antygeny, obce osobniczo(antygenty 

heterologiczne), antygeny obce osobniczo, ale z 1 gatunku(antygeny homologiczne), a także antygeny własne 

organizmu(antygeny autologiczne).

Podział antygenów:

1. Autogeniczne, autologiczne – własne

2. syngeniczne – organizmów o tym samym genotypie(wsobne, bliźnięta monogamiczne)

3. allogeniczne,  homologiczne – gatunkowo wspólne

4. ksenogeniczne – gatunkowo obce

5. heterologiczne – inne(rośline, zwierzęce,  syntetyczne)

Antygeny:

1. Upostaciowane

1. Wirusy

2. Bakterie

3. Komórki roślinne i zwierzęce

4. pierwotniaki

5. grzyby 

6. robaki

2. Rozpuszczalne

1. Polisacharydy

2. Białka

3. Kwasy nukleinowe

4. Toksyny bakteryjne

5. zw. syntetyczne

6. Hapteny

Czy cała substancja jest rozponzawana jako antygen?

Za rozpoznanie odpowiadają tak zwane determinanty antygenowe. Inaczej epitopy.

Epitop – część antygenu odpowiedzialna za swoistość antygenu rozpoznawana przez miejsca wiążące 

przeciwciała i  receptory mkomórek immunologicznie kompetentnych. W przypadku antygenu białkowego składa 

się z kilku do kilkunastu aminokwasów,  w przypadku innych antygenów jest to niewielkie ugrupowanie 

chemiczne. Epitop wchodzi w reakcję antygen­przeciwciało z przeciwciałami i receptorami limfocytów.

Determinanty dzielimy na:

1. Sekwencyjne

2. Nakładające się 

3. Przestrzenne

Determinanty antygenowe: plamka o wielkości kilku angsroemów sześciennych.

Część może być ukryta przez trzecio  i czwrtorzędową strukturę białka. Gdy nastąpi defragmentowanie lub 

deaminacja czy denaturacja białka, następuje prezentacja antygenów wcześniej niedostępnych dla receptorów. 

Ogólnie przyjmuje się, że dana substanacja może być antygenem, kiedy ma odpowiednią wielkość. Przyjmuje się, że 

dana substanacja jest rozpoznawana jako antygen, kiedy jej ciężar wynosi między 6, a 10 tysięcy daltonów. 

Mniejsze cząsteczki są na ogół tak szybko metabolizowane, że organizm nie zdąrzy przygotować odpowiedzi 

immunologicznej i nie są one rozpoznawane jako antygeny. Wyjątek: substancje o niskim ciężarze cząsteczkowym, 

które są zdolne reagować z przeciwciałami, natomiast same nie są zdolne do wywołania odpowiedzi 

immunologicznej. Mówimy, że takie związki nie są immunogenne. Takie związki nazywamy haptenami. Jak to 

się dzieje, że mimo iż są malutkie, mogą reagować z przeciwciałami? Otóż, takie małe cząsteczki, gdy sprzęgną się 

z białkami organizmu, wtedy taki kompleks wywołuje odpowiedź immunologiczną i powstają przeciwciała. Np. 

Lekki, kosmetyki, lakiery.

Wartościowośc antygenu

Antygen

Ciężar cząsteczkowy 10

3

walencja

Albumina jaja

43­44

5

Albumina surowicy

70

6

Toksyna błonicza

70

8

tyreoglobulina

650

40

hemocyjanina(a)

6500

74

hemocyjanina(b)

6500

231

Walencja(wartościowość) antygenów w zależności od ich ciężaru cząsteczkowego. 

Immunogenność i antygenowość:

Immunogenność antygenu: zdolność do wywołania swoistej odpowiedzi immunologicznej

Antygenowość antygenu: zdolność do swistego łaczenia się antygenu z immunoglobulinami i/lub receptorami 

komórek immunologicznie kompetentnych. 

Immunogenność antygenu – warunki jej zaistnienia:

1. Antygen musi zawierać epitopy aby być rozpoznawany jako czynnik obcy przez organizm

2. antygen cechować musi odpowiednia wielkość. Cząsteczki mniejsze niż 5000D nie są rozpoznawane 

przez organizm

3. antygeny białkowe z dużą zawartością aminokwasów aromatycznych są silnie immunogenne.

4. Białka zbudowane z L aminokwasów są immunogenne, aminokwasy D nie posaidają tej właściwości

5. białka o wysokim ładunku elektrostatycznym są słabymi immunogenami

6. szybko metabolizowany i usuwany z organizmu antygen nie wywołuje odpowiedzi

7. immunogenność danego antygenu, zależy od czynników genetycznych, gatunkowych i osobniczych 

zwirzęcia. Na przykłąd polisacharydy pneumokoków są immunoenne dla człwieka i myszy, nie 

immunogenne dla królika

8. dawka antygenu i czas oraz miejsce jego podania mogą w znaczący sposób wpływać na jego 

immunogenność.

Jeżeli chcemy uzyskać odpowiedź, musimy nieraz posłużyć się adjuvantami.

Adjuvanty:

1. Mineralne – sole

1. Wodorotlenek glinu

2. fosforan  glinu

3. ałuny

2. na bazie oleji mineralnych

1. adjuvant niekompletny

2. adjuvant kompletny Freunda(Mycobacterium butiricum)

3. liposomy(cząsteczki magazynujące i przenoszące antygeny w mikrofagach)

4. Biomodulatory(cytokiny, interferony)

5. Szczepionki DNA

Działanie adjuvantów:

1. spowolnienie wydalania antygenów z ustroju(wydłużenie czasu ekspozycji)

2. ochrona integralności antygenów(enzymy)

3. chemotaktyczne działanie na komórki prezentujące antygen

4. indukcja limfocytów typu T cytotoksycznych

5. zwiększanie swoistości odpowiedzi humoralnej

18.10.2010

ANTYGENY:

1. Odpowiedź nieswoista – stała, nie zmienia się niezależnie  od tego, czy antygen znajduje się w 

organizmie czy nie. 

1. Bariery skóry i śluzówek

2. nieswoiste czynniki antybakterjne 

3. komplement

2. Odpowiedź komórkowa – układ siateczkowo śródbłonkowy

1. fagocytoza

2. limfocyty

3. Odpowiedź humoralna – zależna od odpowiedzi komórkowej. Związana z syntezą przeciwciał.

1. przeciwciała 

Bariery obronne organizmu

Miejsce 

Działania ochronne

Skóra

Bariera fizyczna. Łuszczący się naskórek usuwa patogeny z powierzchni skóry. 

Jest to dosyć znaczne i postępuje.

Wydzieliny zawierające kwasy tłuszczowe. Liczne gruczoły na powierzchni 

skróry, działające poprzez niskie pH. Przy takim pH rozwój bakterii jest 

uniemożliwiony, albo jest wręcz dla bakterii zabójcze. np. kwas masłowy

Jama ustna

Enzymy(proteolityczne jak i inne) i przeciwciała w ślinie(zdolność wiązania z 

antygenami)

Przepływ śliny do gardła(lepią się do niej antygeny i drobnoustroje)

Komórki nabłonkowe(posiadają również rzęski, których ruch powoduje usuwanie 

antygenów) i błona śluzowa(lep na antygeny).

Układ oddechowy

Zawirowania powietrza i włosyw w przewodzie nosowym, które pomagają w 

zatrzymaniu drobnoustrojów. 

Wydzielina śluzowa zawierająca enzymy u przeciwciała, które pomagają w 

inaktywacji drobnoustrojów

Ruchy rzęsek przesuwają wydzielinę śluzową do przełyku, gdzie jest ona 

przełykana

Przwód pokarmowy

Niskie pH żołądka(Kwas solny)[Heliobacter pyroli]

Enzymy i przeciwciała w wydzielinach

Perystaltyka(chęć pozbycia się nieporządanych substancji)

Oczy

Lizozym we łzach(enzym)

Spłukujące działanie łez

Uszy

Przeciwbakteryjne działanie woskowiny

Układ moczowo­płciowy

PH pochwy

pH moczu

Spłukujące działanie moczu(może zawierać antygeny)

Ciekawostka: przymoczki(okłady z moczu)

Patogeny:

1. Rzęski(Cillie)

2. Błony

3. Śluzowe

4. Flora antagonistyczna

5. grudki chłonne – to chyba akurat obrona

Fagocytoza – pierwotny sposób odżywiania się organizmów. Obecnie ta funkcja pewni również rolę ochronną. 

Fazy:

1. Pojawia się bakteria. Fagocyt porusza się w jej kierunku

2. Adherencja bakterii do błony fagocytu – ważna rola specjalnych tworów receptorów. Dopiero

→

 

rozpoznanie przez receptory błony powoduje:

3. Akrtywacja błony fagocytu

4. Inicjacja fagocytozy – fagocyt oblewa bakterie swoją cytoplazmą. W momencie gdy bakteria jest 

zamknięta:

5. Tworzenie fagosomów – w  fagosomach są enzymy proteolityczne, zdolne do dezintegracji bakterii

6. Fuzja fagosomów

7. Zabicie bakterii i trawienie

8. Uwolnienie produktów degradacji.

Troszkę inaczej wygląda immunofagocytoza, która odbywa się z uczestnictwem przeciwciał:

1. Opsonizacja – po wtargnięciu bakterii do organizmu, następuje opłaszczenie tej bakterii przez 

immunoglobuliny, w przypadku naszym G. Powoduje to „lepszy smak dla fagocytów” Następuje 

przygotowanie do fagocytozy.

2. Rozpoznanie przez fagocyt /makrofag zarówno jak chodzi o cząsteczki przeciwciała, jak i odpowiednie 

cząsteczki rozpoznające koniec Fc(fragment krystalizujący) przeciwciała. Rozpoczyna się 

immunofagocytoza, czyli zamknięcie w cytoplaźmie. Pojawiają się pierwotne lizosomy.

3. Zamknięta komórka bakteryjna   fagosom.

→

4. Po jakimś czasie pierwotne lizosomy łączą się z fagosomem, przelewając swoją treść, tworząc 

fagolizosom, gdzie następuje trawienie bakterii. 

5. Wydalanie resztek strawionej bakterii.

Los takiego antygenu po fagocytozie może być  różny:

1. Zabicie i destrukcja – najczęściej

2. Nosicielstwo – antygen nie jest niszczony zazwyczaj przez brak enzymów. Póki żyje fagocyt, antygen jest 

noszony wewnątrz.

3. Inkubacja i rozmnażanie – Bakterie z grupy mycobacterium nie są zabijane, fagocyty służą jako 

inkubatory.

4. Odrzucenie przez fagocyt – nie pasują receptory i nie są one rozpoznawane. W związku z tym, taka 

bakteria jest pochłaniana przez fagocyt.

Mechanizmy działające w fagocycie, przy unieszkodliwaniu antygenów:

1. W przypadku martwych komórek, oraz rozpuszczalnych antygenów są dezintegrowane przez enzymy 

proteolityczne, działające na wiązanie estrowe. Są to głównie galaksozydaza oraz aminopeptydaza.

2. Jak chodzi o muchopolisacharydy – działa tu lizozym(muramidaza)

1. przecina wiązanie beta 1­4 glikozydowe.

2. Działanie nieenzymatyczne(niespecyficzne) – poprzez niskie pH

3. Kwasy nukleinowe – RNAza i DNAza rozkładają kwasy uszkodzonych bakterii. W fagolizosomie 

następuje silne wzbudzenie metabolizmu komórkowego, połączone z wybuchem tlenowym. Następuje 

aktywacja oksydazy NADPH i wzmożenie wydzielania tlenu cząsteczkowego, obniżenie pH, co 

zwiększa optimum dla reakcji enzymów protelitycznych. 

4. Komórki żywe – giną w neutrofilach. Oprócz enzymów protelitycznych dziłają również atomy tlenu. 

Oksydazy, głównie mieloperoksydaza katalizuje przejście tlenu  w nadtlenek O

2­

. Konieczna jest 

dysmutazja jako wspódziałająca. Powstaje nadtlenek wodoru i cząsteczka O

2

. Nadtlenek wodoru rozpada 

się na cząsteczkę rodnika wodorotlenowego, oraz tlen. Rodniki i tlenki są wysoce toksyczne. Działają też 

na okoliczne tkanki, stąd mówimy o konieczności neutralizacji rodników w organizmie. Jeżeli niewielkie 

ilości nadtlenku wodoru wyciekną z komórki spełaniają rolę w zabijaniu trichinella spiralis oraz grzybów. 

Mieloperoksydaza w obecności nadtlenku wodoru i tlenków wytwarza kwas podchlorowy oraz 

chloraminę. 

5. Istnieje również drugi system bakteriobójczy, który związany jest z rodnikami NO. Materiałem 

wyjściowym jest tutaj arginina. Rodnik NO może reagować z rodnikami tlenowymi, dająć silnie 

reaktywne rodniki nadtlenkowo nitrylowe.

Wytwarzanie  toksycznych metabolitów tlenu w czasie wybuchu  oddechowego towarzyszącego fagocytozie:

1. Enzymatyczne powstawanie anionu nadtlenkowego

Glukoza +NADP(via HMPS)   NADPH + fosforan pentozy

→

NADPH + tlen+oksydaza NADPH   NADP + O

→

3

­

2. Samoistne tworzenie się tlenu atomowego, nadtlenku wodoru i rodnikół hydroksylowych

O

3

­ 

+2H

+

   H

→

2

O

2

 + O

­

O

3

­ 

+H

2

O

2

2OH

→

­ 

+3O

­

3. Enzymatyczne powstawanie związków halogennych

4. H

2

O

2

 + halogenek(tj, jon chloru) + mieloperoksydaza   podchloryn

→

HMPS   odgałęzienie heksozomonofosforanowe glikolizy; NADP, NADPH – nikotynoamid  fosforan

→

→

 

dwunukleotydu adeniny i odpowiednio zredukowana forma.

Niektóre nieswoiste czynniki antybakteryjne:

1. Lizozym

 

 

2. Elastaza

3. Kolagenaza

4. Katepsyna G

 

 

5. Proteaza 3

6. Lipazy

7. Fosfolipazy A1, A2, C, D

8. Lizofosfolipazy

9. DNA­zy

10. Sulfatazy

11. Mieloperoksydaza

12. CytochromG 245

13. Fosfatazy

14. BPJ – czynnik zwiększający przepuszczalność błon –

 

  Białko kationowe ok 60kDa, bogate w lizynę. Jest 

silnie działającym czynnikiem antybakteryjnym u ssaków. Wiąże się ze ścianą bakteryjną, zwiększając jej 

przepuszczalność i aktywuje enzymy rozkładające składniki ścian komórkowych bakterii. Hamuje 

oddychanie Bakterii, nawet do 90% w 20min. Coś hamuje jak chodzi o żelazo. Kiedyś było stosowane 

jako dodatek do antybiotyków, ponieważ zwiększa przepuszczalność błon, pozwalając łatwiej działać 

antybiotykom.

15. Azurocydyna

16. Lactoferyna –

 

  występuje w mleku ssaków, spotyka się ją w surowicy. Jest białkiem blokuącym jony 

żelaza, tym samym wpływając na procesy odechowe bakterii. Jest to białko  o ciężarze cząsteczkowym: 

70kDa. Występuje także w spermie, łzach i ślinie. 

17. Defensyny

 

  – są to małe białka kationowe. Składają się z 25­35 aminokwasów. Dotychczas 

zidentyfikowano ok 15 defensyn, występujących głównie w fagocytach. Mają zdolność zabijania bakterii 

Gram dodatkich i Gram ujemnych, grzbów chorobotwórczych, pierwotniaków, a także unieczynniają 

niektóre wirusy. Działają przez wytworzenie kanałów w błonie komórkowej drobnoustrojów. Są  to 

ewolucyjnie b. stare czynniki nieswoiste. Jest pewne podejrzenie, że mogą również działać, na komórki 

nowotworowe.

18. Białko główne zasadowe

 

  – Występuje głównie w eozynofilach. I jest ono szczególnie toksyczne, w 

stosunku  do  robaków pasożytniczych np. przywry, tasiemce, nicienie, a także niektórych pierwotniaków. 

Katepsyna jest proteazą(glikoproteina), występująca w komórkach układu siateczkowo­śródbłonkowego. 

Działa  w szerokim zakresie na różnego typu bakterie, głównie gram dodatnie oraz grzyby.

19. Białka kationowe

20. Neurotaksyna eozynofilów

Białka fazy ostrej – w następstwie urazów, zakażenia, nowotworów, oraz zapalenia, następuje wzrost 

niektórych białek surowicy, tzw. białek fazy ostrej. Są one syntezowane w wątrobie, przez hepatocyty(komórki 

wątrobowe). Synteza jest inicjowana przez pojawienie się tzw. interleukin, szczególnie interleukiny pierwszej i 

szóstej. Interleukiny te produkowane są przezmakrofagii. Działają na uszkodzone komórki, rozpoznawane jako 

coś obcego, tak więc pełnią taką rolę.

Białka fazy ostrej i ich funkcje:

Białko

Funkcja

Białko C­reaktywne(CRP)

Łączy się z fosfocholiną baktrii, aktywuje 

dopełniacz(łączy się z C1q). Pełni rolę opsoniny

Surowiczy amyloid A(SAA)

Aktywuje dopełniacz (łączy się z C1q), pełni rolę 

opsoniny

Białko wiążące mannozę(MBP)

Łączy się z mmnoża na powierzchni bakterii i następnie z 

receptorami dla MBP(opsonizacja), aktywuje dopełniacz 

w drodze klasycznej(Sekcja F)

Składniki dopełniacza np. C2, C3, C4, C5 i C9

Biorą udzał w chemotaksji, opsonizaji i lizie(sekcja C)

Białka wiążące metale

Usuwają jony metali niezbędne do wzrostu bakterii

Fibrynogen

Bierze udział w krzepnięciu krwi

Alfa1­Antytrypsyna i alfa1­Antycymotrypsyna

Inhibitor proteaz

25 październik 2010

Białka szoku cieplnego(HSP – ang. heat shot proteins) – wyzwalane nie tylko pod wpływem szoku cieplnego, 

jednak tak zostały pierwszy raz opisane. W czasie inwazkji drobnoustrojów chorobotwórczych, zakażony 

organizm, oraz drobnoustrój produkują właśnie takie białka. Szok może być wywołany zakażeniem organizmu i 

innego rodzaju szokami. Białka te tworzą populację heterogenną białek, a właściwie są to niewielkie cząsteczki 

polipeptydów, o ciężarze cząsteczkowym 60,65,70 i 90 kDa. Jedną z funkcji tych białek jest kontrola nad 

właściwym ukształotwaniem III­ i IV­rzędowym ukształtowaniem innych białek w komórce oraz transport.

APC – antigen presenting cells. Transport, na terenie komórki i bezpośrednie powiązanie z układem 

immunologicznym, antygenów na powierzchnię komórki gdzie są prezentowane. Aby zostać zaprezentowany 

limfocytom typu T, musi podlegać odpowiednie. Defekt: występuje czasem wytworzenie przeciwciał przeciwko 

tym białkom, co prowadzi do zaistnienia chorób autoimmunologicznych. Z 2 strony, odpowiedź immunologiczna 

skierowana jest przeciwko białkom szoku cieplnego, które produkują drobnoustroje i w związku z tym, można 

mówić o dualistycznym działaniu(z 1 strony białka szoku cieplnego, z 2 strony białka drobnoustrojów).

Układ siateczkowo­śródbłonkowy

Układ ten obejmuje komórki układu immunologicznego, które są odpowiedzialne za wychwytywanie zarówno 

antygenów, jak i kompleksów które powstają w reakcji antygen­przeciwciało. Szacuje się, że u dorosłego 

człowieka, objętość tych komórek jest wielkości głowy ludzkiej. Występują w różnych częściach i struktórach 

organizmu. Czasem określane jako komórki żerne(MPS­Res System). Występują w różnych częściach, gdzie checuje 

je specyficzność funkcjonalna, jak i w budowie. W mózgu tworzą komórki mikrogleju. Monocyty krwi 

występujące w jamach kości, gdzie przekształacją się w komórki krwi. Nabłonek = makrofagi, głównie związane 

z obroną bierną, złuszczają się usuwając antygeny. Komórki Kupffera(wątroba). Tkanki = osiadłe histiocyty 

tkanek. W wezłach limfatycznych, szczególnie częste są makrofagi, tak samo w pęcherzykach płuc. Wyróżniamy 

osteoklasty(kościogubne komórki) w płucach, transportowane tam gdzie potrzebne. W jamie opłucnej  makrofagi.

→

 

W śledzionie(śmietnik uszkodzonych,  martwych komórek), ulegają one degradacji. W mazi stawowej makrofagi,

→

 

w kłębuszkach nerwowych, również mamy typ makrofaga komórki kłębuszków nerkowych.  

→

Dynamika 

działania: Podanie różnego typu bakterii, po 60 min dożylnego wstrzyknięcia:

1. Streptoccocus

1. 70% wątroba

2. 10% śledziona

3. 15% krew

4. 5% płuca

2. E.Coli

1. 25% wątroba

2. 10% śledziona

3. 25% krew

4. 10% płuca

Zależnie od drogi podania

Liczba podanych bakterii

Droga podania(śmiertelność w %)

Dootrzewnie

Doustnie

1000000000

100

48,75

10000000

98,8

28,25

100000

84,7

22,5

1000

65,9

15

10

28,2

Nie obserwowano

Śmiertelność zwierząt doświadczalnych w zależności od drogi podania Bacterium typhimurium (białe myszy)

W zależności od rodzaju bakterii:

Czas

Szczep niezjadliwy

Szczep zjadliwy

Szczep bardzo zjadliwy

(podanie)

→

8900000

1030000

1070000

Po 2h

206

20800

137000

5

2

390

25000

24

0

1300

1510000

48

­

134

Exitus(śmierć)

96

­

0

Liczba żwywych bakterii w 1ml krwi królika, mierzona w różnym czasie od momentu dożylnego podania.

Stan immunologiczny zwierzęcia:

Czas

Króliki normalne

Króliki uodpornione

Szczep A

Szczep B

Szczep A

Szczep B

→

870000

1100000

1000000

1000000

5h

1300

3300

12

68

24

142000

1950000

0

289

48

2800

Nie do policzenia

149

79

96

Exitus

Exitus

0

0

Liczba w 1ml krwi.

Obrona organizmu przed wirusami :)

Trochę historii: zauważono, że jeżeli osobnik zarażony jest jakimś wirusem, to ekspozycja na nowy wirus nie 

powoduje zachorowania na nowy typ wirusa. Początkowowo sądzono, że za zjawisko odporności na 2 wirus 

odpowiada system  immunologiczny, czyli produkcja przeciwciał. Spodziewano się, że oba wirusy, mają podobne 

determinanty antygenowe. Jednak liczne doświadczenia wykazały, że nie tylko spokrewnione wirusy wykazują 

interferencję, ale zupełnie różne wirusy. Czynnik który to wywołuje nazwano interferonem. Dodatnie martwych 

wirusów i inkubacja   supernatant dodanie żywych wirusów(brak namnażania wirusa=doświadczenogennie:

→

→

 

Obecność inteferonu). Dodanie żywego wirusa bez supernatantu, po dodaniu żywego wirusa nastąpiło jego 

namnażanie(kontrola). W supernatancie inteferon.(Doświadczenie Isaacsa i Lindenmanna dot. interferonu[1957] 

w hodowli komórek zarodka kurzego).

Następne badania nt interferonu:

1. Wirus wstrzykuje swój kwas nukleinowy   następuje derepresja genów interferonu

→

2. Derepresja – stymuluje syntezę dwóch(trzech) enzymów: kinaza białka, 2,5a­syntetaza. Te 2 enzymy 

powodują:

1. Kinaza białkowa = inalktywacja translacji białek(czynników IF2, TIP) wirusa. Nie powstaje 

kapsyd.

2. 2,5­asyntetaza = aktywuje rybonukleazę, która rozkłada kwas nukleinowy wirusa. 

3. Interferon jest na tyle aktywny, że jedynie niewielkie ilości migrującego interferonu, dają komórce 

docelowej odporność na zarażenie wirusem. 

[  Schemat do przerysowania – prowadzi do zablokowania syntezy białka]

 

 

Mechanizm zahamowania biosyntezy białek w komórkach traktowanych IFN

Okazało się, że interferony są specyficzne gatunkowo dla organizmów broniących się. 

Interferony ludzkie ­ charakterystyka

Rodzaj

Inf­alfa

Inf­ beta

Inf­gama

Dawna nazwa

Leukocytarny

Fibrocytarny

Immunologiczny

Typ

I

I

II

Występowanie

Leukocyty

Fibroblasty

Limfocyty

Chormosom

9

9

12

Liczba genów

15

2

1

Liczba aminokwasów

143

145

146

Węglowodany

­

­

+

Działanie interferonów:

1. Przeciwwirusowe

1. Syntetaza oligoizoadeninowa(aktywacja RNA­zy – rozkłąd mRNA wirusów)

2. Kinaza białkowa – blokada translacji kapsydu wirusa

3. Aktywacja genu Mx u myszy – hamowanie transkrypcji genów wirusa

2. Wpływa na komórki układu immunologicznego

1. Wzmacnianie cytotoksyczności limfocytów T, komórek K i NK

2. Wzmacniają ekspresję antygenów MHC(białka o charakterze receptorów, o zasadniczej roli w 

prezentacji antygenów)

3. Wzmacniają ekspresję receptorów komórkowych

4. Aktywują makrofagi

5. Wzmagają fagocytozę

6. Indukują syntezę cytokin(IL1, IL2) – Wzmocnienie proliferacji limfocytów T i sygnał do produkcji 

przeciwciał.  Możliwość komunikacji limfocytów B i limfocytów T.

7. Hamują proliferację i różnicowanie się niektórych komórek.

Skuteczny z wirusami, trochę mniej przy nowotworach. 

Składniki niektórych sprayów do nosa, jako pomocniczy czynnik przy leczeniu. 

Choroby wirusowe – all

Choroby nowotworowe(Ekspresja MHC[większe rozpoznawanie nowotworów], antygeny nowotworowe)

–

Białaczka włochatokomórkowa

–

Białaczka szpiczakowa

–

Większość chłoniaków

–

Mięsak Kaposiego

–

Szpiczak mnogi

–

Rak nerki

–

Czeniak złośliwy

–

Rak pęcherza

–

Rak jajnika

22 listopad 2010

Rejony hiperzmienne – do 30 aminokwasów

Reakcja antygen­przeciwciało   epitop z paratopem.

→

Właściwości przeciwciał

1. Wiążąc antygeny na powierzchni komórek zakażonych wirusami lub komórek nowotworowych mogą 

indukować ich zniszczenia przez:

1. Aktywację dopełniacza

2. Indukcję immunofagocytozy

3. Indukcję cytotoksyczności

2. wiążąc się z atnygenami na powierzchni mikroorganizmół blokują ich wnikanie przez nabłonek do 

organizmu

3. wiążąc toksyny bakteryjne i inne blokują ich działanie

4. wiąząc się z antygenami na powierzchni drobnoustrojów lub komórek powodują ich aglutynację

5. Niektóre przeciwciała pełnią rolę enzymów w stosunku do związanych antygenów.

6. Wewnątrz komórek:

1. Ig A mogą wpływać na wirusy zapobiegając ich syntezie i przechodzeniu zakażonych komórek do 

światła jelita

2. Ig G mogą neutralizować toksyny(Listeriolizynę) w komórkach zakażonych przez Listerię 

monocytogenes.

Reakcja antygen­przeciwciało zachodzi optymalnie w pewnych warunkach i trzeba bardzo rozróżnić reakcję 

antygen­przeciwciało, a reakcję chemiczną. W tej 2 powstaje jakiś związaek chemiczny, a w tej 1 kompleks, 

mogący ulec rozerwaniu na pierwotne składniki. I po rozpadnięciu tego kompleksu, składniki nie ulegają żadnej 

zmianie.

Fizykochemiczne aspekty reakcji antygen­przeciwciało(Ag­Ab)

Ag + Ab K1 AbAg (precypitat)

→ →

↓

Ab     K2

←

K1 i K2 szybkość reakcji

1. Stężęnie reagentów (proporcje Ag/Ab) – ma to duże znaczenie. W stanie równowagi wszystkie epitopy i 

wszystkie paratopy są zaangażowane w reakcję. Etapy:

1. Nadmiar przeciwciał

2. Strefa równowagi – ekwiwalencji

3. Nadmiar antygenu

2. Temperatura – reakcja endotermiczna. Wymaga dostarczenia energii. W temperaturze powyżej 62 stopni 

reakcja nie zachoidz, a w przypadku zajścia, kompleks jest nietrwały. Reakcja szybka i efektywna. W 

temperaturze ok 4 stopni Celsjusza, precypitaty na ogół się nie formują.

3. Stężenie medium reakcji(siła jonowa) – Optymalnym stężeniem dla ssaków jest stężenie soli fizjologicznej. 

W przypadku eksperymentów sól fizjologiczna nie zawsze jest najlepszym  medium. Wtedy ważna jest ta 

siła jonowa. Duża gama możliwości. Drastyczna zmiana siły jonowej, powoduje rozpadanie się 

kompleksów. Nieraz stosuje się to przy immunochromatografii powinowactwa.

4. pH – jeżeli chodzi o formowanie kompleksów, najbardziej efektywne jest w przedziale 6,5­10.  W 

ćwiczeniach stosujemy bufory, by utrzymać stałe pH. Zależność: przy pH>10 kompleksy nie powstają, 

przy pH~<3 następuje rozpad kompleksów, ta metoda bywa stosowana przy immunochromatografii 

powinowactwa do rozbicia kompleksów. 

    (AbAg) = K1 = 

 

 K

   

(Ab) x (Ag)  K2

Czasem, mimo że dajemy antygeny i przeciwciała do reakcji nie powstaje precypitat. Poszczególne cząsteczki 

przeciwciała i antygenu, nie tworzą sieci, kiedy  mamy tzw. wiązanie krzyżowe.

Wiązanie Ab z determinantami Ag(epitopami)

A – wiązanie monogamiczne

B – wiązanie krzyżowe – powstaje precypitat

Międzymolekularne siły atraktorowe:

–

wiązania wodorowe

–

wiązania elektrostatyczne

–

wiązania van der Waalsa

–

wiązania hydrofobowe – kontakt epitopów i paratopów, o ile są tam cząsteczki wody, ulega 

maksymalnemu zmniejszeniu i w reakcji tej cząsteczki wody są usuwane z takiego kompleksu. Działanie 

sił związanych z naładowaniem reszt aminokwasowych. W przypadku wiązań hydrofobowych, stanowią 

one przynajmniej 50% siły wiązania. 

(wg siły oddziaływań)

Najlepsze wiązanie wystepuje w przypadku dopasowania stereochemicznego. Kształt nie musi być idealny, jedno 

przeciwciało może wiązać wiele antygenów, jak i wiele antygenów jedno przeciwciało.

Efekty łączenia antygenu i przeciwciała:

1. Aglutynacja – cząsteczka antygenu + swoiste Ab powoduje agregację cząsteczek

2. Precypitacja – rozposzczalny Ag + swoiste Ab powoduje precypitację

3. Aktywacja C – Ag rozpuszczalny lub na cząsteczece + swoiste Ab powoduje aktywację C

4. Cytoliza – komórka + Ab przeciwko komórce+C, może powodować lizę komórki

5. Opsonizacja – cząstka Ag+Ab+C zwiększa fagocytozę przez Mo, Mo|, PMN

6. Neutralizacja – toksyny, wirusy, enzymy itp. + swoiste Ab mogą powodować ich inaktywację.

Teoria selekcji klonalnej:

Specyficzny antygen wywołuje powstanie specyficznych przeciwciał. Do rozwiązania tego problemu było kilka 

podejść. Kiedyś sądzono, że przeciwciała są produkowane stale, ale są punktem wyjścia, do dziłania antygenu na 

przeciwciało.  

Drugie podejście, że antygen działa na komórke atakującą przeciwciało i od razu jest produkowane przeciwciało o 

odpowiedniej swoistości.

Teoria łańcuchów bocznych wg Erlich'a. Przyłączenie odpowiedniego antygenu do receptora powodowało 

produkcję przeciwciała.

Za wyjaśnienie tego zjawiska, pan Barnette dostał nagrodę Nobla. Jego teoria selekcji klonalnej, głosiła, że w 

organizmie istnieje bardzo duża populacja  limfocytów, na powierzchni których występuje 1 określony receptor. W 

momencie gdy receptor pasuje do określonego epitopu, ta komórka zaczyna się dzielić i towrzy klon komórek, które 

produkują przeciwciała kompatybilne do określonych antygenów. Determinanty które nie pasują do antygenu giną, 

natomiast komórki B, E i H, tworzą klony komórek produkujących określone przeciwciała. Mamy fazę niezależną 

od antygenu i fazę zależną od antygenu.

Selekcja  zachodzi w grasicy. Jest ona odpowiedzialna za selekcję klonalną. Cenzorska rola grasicy. 

Najaktywniejsza jest grasica, po okresie dojrzewania płciowego, natomiast później ulega uwstecznieniu.  Dlatego 

u ludzi starszych, choroby są groźniejsze, zwłaszca takie, które przechodzą u młodych bezproblemowo. 

Komórki macieżyste(produkowane w szpiku)   komórka pre ­T krew grasica Antygeny MHC(I i II)

→

→

→

→

 

Odgruwają one zasadniczą rolę w prezentacji i rozpoznawaniu antygenów. Pozwalają one dokonać przeszczepów 

z pozytywnym skutkiem, jeśli MHC  się różnią, może nastąpić odrzut. Limfocyty wiążąc się z MHC dają sygnał 

do apoptozy limfocytów, mogących tworzyć klony komórek, produkujących odpowiednie przeciwciała. Jeżeli MHC 

wiąże się bardzo silnie z antygenem, wtedy następuje apoptoza limfocytów z wysokim powinowactwem do MHC. 

Selekcja negatywna dotyczy rółnież tych limfocytół, które nie rozpoznały żadnego z antygenów. Giną w ciągu 

kilku dni.  Przeżywają tylko te, w których wiązanie z MHC jest umiarkowane. Podział na selekcję pozytywną i 

selekcję negatywną. 

29 listopad 2010

Dojrzewanie komórek  i selekcja przebiega w grasicy. Początkowy efekt jest taki, że posiadające odpowiednie 

receptory, dojrzałe prekursory.  Te które się nie przydają są eliminowane. Produkcja limfocytów idzie na okrągło. 

Silne wiązanie: antgen z białkiem MHC: są to antygeny własne. Antygeny słabo wiążą się przez MHC z 

receptorami, takie przeżywają. Powstają 2 typy limfocytów: tzw. Th(helper) z CD4(ich rolą jest produkcja 

limfokin, mediatorów komórkowych z grupy interleukin i Tc(cytotoksyczny), z receptorem TC8, zabijający komórki 

rozpoznane jako obce. Sumując, limfocyty dziewicze, które nie znalazły antygenu receptora TCR, również giną, 

nie odgrywając roli w odpowiedzi immunologicznej. Żyją do 7 dni. Przy silnym związaniu z MHC selekcja

→

 

negatywna. Giną one, gdyż rozpoznają własne białka organizmu. Selekcja pozytywna  następuje słabe wiązanie

→

 

i wtedy takie komórki przeżywają i różnicują się na Tc i Th.

Prezentacja antygenu ma na celu takie przetworzenie antygenu, by de facto mieć do czynienia tylko z 

determinanatmi antygenowymi i tylko je poddawać selekcji pozytywnej lub negatywnej.  Końcowym efektem jest 

synteza kompleksów antygen­przeciwciało. Wyróżniamy 3 fazy:

1. Rozpoznanie i prezentacja antygenu

2. Faza centralna – obejmująca interakcję komórki prezentującej antygen(APC) z limfocytami typu Th, oraz 

limfocytami typu B. 

3. Faza efektorowa – pojawiają się komórki zdolne do wytwarzania przeciwciał, oraz limfocyty biorące 

udział w odrzucaniu przeszczepów. 

Jeżeli chodzi o komórki prezentujące antygen, początkowo uważano, że są to jedynie makrofagi.  Aktualnie mówi 

się, że komórki APC są to wszystkie komórki mające zdolność do prezentacji antygenów.  Są to również limfocyty 

typu T i komórki typu B. Komórki typu B rozpoznają antygeny rozpuszczalne bezpośrednio, bez udziału 

kompleksu MHC. Natomiast limfocyty Th widzą antygen poprzez powiązanie z antygenami MHC. Należa 

one(MHC) do grupy globulin. MHC I i MHC II mają podobny wygląd, ale ich działanie jest zróżnicowane. 

MHC I są zaangażowane w rozpoznaniu antygenów wewnętrznych(w komórce). Mogą tu występować: białka 

endogenne(cytoplazmatyczne), białka płynów ustrojowych, immunoglobuliny, ale także białak np. wirusów. Do 

rozpoznania tych białek używane są antygeny MHC I. Białko MHC II jest zaangażowane do rozpoznania 

antygenów zewnętrznych: np. bakterii, pierwotniaków, itp. Przy niektórych pasożytach zaangażowane są oba 

systemy(antygeny pasożyta rozpoznawane MHC II, natomiast produkty metabolizmu, mogą być przez MHC I 

rozpoznawane jako antygeny wewnęŧrzne. W kwestii przetwarzania antygenów, w komórkach prezentujących 

antygen, jest to degradacja enzymatyczna, tak aby antygen był zdolny do związania się z MHC, a jednocześnie 

taka degradacja, by antygen nie tracił zdolności wywołąnia odpowiedzi immunologicznej. Zachowanie 

właściwości immunogennych. Czasem staracza tylko rozerwanie mostków dwusiarczkowych, co prowadzi do 

rozwinięcia antygenu. W związaku z tym, reakcja MHC z antygenrm.

[rysuneczek]

Komórka typu B, przekształca się w dojrzała komórkę plazmatyczną, produkującą przeciwciałą wydzielane do 

płynów ustrojowych, neutralizującyce antgeny. Działanie 3 antygenów, Limfocyty T i B(komórka plazmatyczna) 

oraz...

Limfocyt T różnicuje się na:

–

Limfocyt Tc – zabijający

–

Limfocyt Th – wydziela cytokin.

Rózne antygeny rozpoznają różne patogeny. MHC I rozpoznaje wewnętrzne antygeny np. białko 

cytosolowe(ulega degradacji na peptydy 30­50 aminokwasów, są one transportowane przez czynnik TAP do 

siateczki endoplazmatycznej, gdzie produkowane są na ten sygnał antygeny MHC. Wyniesienie kompleksu na 

powierzchnię komórki prezentującej antygen, gdzie jest prezentowany komórkom Th, wytwarzającym interleukiny, 

cytokiny. Droga ta prowadzi do produkcji limofcytów B i przeciwciał).

[schemat­przerysować]

Aby MHC II nie wiązało się z własnymi białkami, jest inne białko nie pozwalające na łączenie się z nimi(czynnik 

blokujący[białko ochronne] z ang. Invariant NRIg). Polipeptyd ten pełni rolę białka opiekuńczego w stodunku do 

własnych antygenów. MHC II odgrywają rolę, przy odrzucaniu przeszczepów. 

Antygen w obrębie jednego gatunku mniej się różnią niż między dwoma gatunkami. MHC publiczne, podobne u 

kilku gatunków, część jest typowych dla gatunku osobnika i wtedy mówimy o determinantach prywatnych. Im 

różniejszy MHC u 2 osobników, tym chętniej się krzyżują. Na takim poziomie, okazało się, że MHC odgrywa rolę 

w selekcji partnerów. U ludzi również stwierdzono takie zależności. 

Losu antygenu w komórce prezentującej antygen. Przygotowanie (processing) antygenu i wiązanie peptydół z 

antygenami MHC klasy I i II. Białka syntezowane w cytoplazmie (białka cytosolowe) ulegają trawieniu 

enzymatycznemu w proteasomach, a powstające peptydy są następnie przenoszone przez buałka transporterół 

TAP do siateczki endoplazmatycznej (RER), gdzie wiążą się z syntetyzowanymi w niej antygenami MHC 

klasy I. Kompleks MHC I + peptyd przeoszony jest na powierzchnię komórki. Białka zewnętrzne intnalizowane 

w endosomach są trawione do peptydów przez enzymy lizosomalne. Antygeny MHC klasy II syntetyzowane 

w RER zostają inkorporowane do błony endosomu, ich łańcuch Ii usunięty enzymatycznie, co pozwala na 

związanie przez nie peptydu. Kompleksy transportowane są na powierzchnię komórki. 

1. Limfocyty B – Grasiczoniezależne

2. Limfocyty T – Grasiczozależne

1. T pomocnicze(helper) – receptory TCR, CD28

2. T cytotoksyczne – receptory CD4, CD8, TCR

3. T supresorowe (TsAg, TSIg) – blokują synteze przeciwciał bez obecności antygenu.

4. T contra supresorowe – odblokowują zdolność syntezy przeciwciał poprzez mediatory w komórkach 

typu B.

3. Komórka dendrytyczna(APC) 

Trudne morfologicznie do rozróżnienia, identyfikowane po przeyjżeniu się pełnionej roli i receptorom.

6 grudzień 2010 MIKOŁAJKI!!!

Odpowiedź humoralna – współpraca limfocytów T i B

[schemat]

Aktywacja komórek B z udziałem komórek T­pomocniczych. Antygen białkowy wnikający do ustroju jest 

rozpoznawany przez dziewicze komórki B mające specyficzny rodziaj przeciwciał. Kompleks Ig­antygen wnika do 

wnętrza, ulega degradacji; peptydy są prezentowane w kompleksie z MHCII na powierzchni limfocytu B. 

Komórki makrofagów także wchłaniają antygen, degradują go i prezentują na powierzchni w kompleksie z 

MHCII. Komórki pomocnicze T

H

 z recpetorami TCR specyficznymi wobec kompleksu peptyd­MHC wiążą 

kompleks prezentowany przez makrofaga, co powoduje uaktywnienie komórki T

H

, produkcję cytokin i receptorów 

cytokin na powierzchni, przy czym najsilniejszej stymulacji ulegasynteza interleukiny 2(IL2). Pod wpływem 

cytokim(głółnie IL2) komórki T ulegają poliferacji. Klon ten rozpoznaje identyczny peptyd prezentowany przez 

MHC II na powierzchni limfocytów B. Związanie limfocyti T

H 

z komórką B,  powoduje aktywację komórki T, 

produkcję cytokin, które powodują poliferację klonu komórek B i ich dojrzewanie. W efekcjie poowstaje klon 

komórek plazmatycznych wydzielających przeciwciała(wg Molecular Cell Biology, ed. Darnell, Lodish, Baltimore, 

Scientific American Books, New York 1990 ­zmodyf.)

Mamy 2 subpopulacje Limfocyty T

S

(supresyjny), który poprzez blokowanie receptorów limfocytów B powoduje 

wsytrzymanie produkcji przeciwciał. Drugim jest T

CS

(contra­supresyjny) – powoduje zniesienie supresji, 

powodowanej l supresyjnymi. Głównie działanie na limfocyty B.

Antygen z determinantami antygenowymi. Antygen heterogeniczny, pod względem obecności różnych epitopów. 

W selekcji klonalnej, na każdy rodzaj epitopu, powstaje odpowiednie przeciwciało.

Mogą się różnić, pod względem powinowactwa, siły wiązania itp.

W rezultacie uzyskujemy surowicę odpornościową, będącą mieszaniną przeciwciał. Taka surowica jest 

poliwalentna, lub monowalentna, gdy jest skierowana przeciwko konkretnemu epitopowi.

Produkcja surowic odpornościowych:

1. Zasady postępowania ze zwierzętami

1. Przepisy prawne(UE)

2. Wybór gatunku zwierzęcia – producenta surowicy

1. Najczęściej używane króliki – można skrwawiać wielokrotnie

2. Białe myszy

3. Szczury

4. Świnki morskie

5. Kozy 

6. Owce

7. Konie i Krowy

8. Zależnie od ilości potrzebnej surowicy

3. Przygotowanie antygenów

1. Ekstrakcja

2. Oczyszczanie

3. Użycie adjuwantów

4. Sposoby szczepień

1. Próba „zerowa” ­ czy zwierzę jest zdrowe

2. Przygotowanie zwierzęcia

1. Unieruchomić

3. „Boost” injection – 1 iniekcja nie musi być najczystrze

4. Terminarz szczepień (długo, krótko)

1. Krótko  ­ raz na 2­3 dni, bardzo obciąża zwierzę

2. Długo – raz na 10 dni iniekcja, łagodne dla zwierzęcia

5. Drogi podania antygenu

1. Sródskórnie

2. Podskórnie

3. Domięśniowo

4. Dootrzewniowo

5. Dożylnie

5. Miano surowicy

1. W probówkach

2. W żelu

6. Skrwawianie

1. U królika nacięcie żyły brzeżnej ucha.

1. Rozgrzanie toluenem

2. Nacięcie

3. Umycie i opatrzenie ucha

2. Pobranie bezpośrednio z serca – sposób amerykański(królik)

3. Wydłubanie oka – mysz i szczur

4. Pobranie z żyły ogonowej – szczur 

5. Obcięcie łapy – świnka morska

7. Izolacja surowicy i jej przechowywanie i konserwacja

8. Podnoszenie miana

1. Wysalanie

2. Liofilizacja 

3. Dializa

9. Oczyszczanie przeciwciał

1. Metody „swoiste” ­ immunochromatografia 

2. Metody nieswoiste – elektorforeza preparatywna

10. Zalezność jakości surowicy odpornościowej od sposobu jej uzyskania

1. krótko­ lub długoterminowe metody szczepienia. Im szbyciej, tym przeciwciała mniej swoiste.

2. Ten sam genotyp zwierzęcia – ewentualnie, przy nie produkcji przez któreś ze zwierząt

3. Pora roku – najlepiej wiosna, wczesne lato

4. Dieta

11. Sprawdzanie specyficzności surowicy(endogenne enzymy, białka strukturalne)

1. Sprawdzanie, czy surowica jest specyficzna w stosunku do antygenu.

2. Przy pracy z enzymami, ryzyko wej

12. Oblaczanie ilości przeciwciał 

13 grudzień 2010

Trudności w produkcji surowic poliwalentnych

[uzupełnić]

[schemat]

Cechy przeciwciał monoklonalnych

ZALETY:

1. Wysoka specyficzność – reagują z pojedynczym epitopem

2. Antygen do produkcji przeciwciał monoklonalnych nie musi być wysoce oczyszczony

3. Ilość produkowanych przeciwciał jest praktycznie nieograniczona.

WADY:

1. Wysoki koszt przygotowania produkcji na początku

2. Występowanie reakcji krzyżowych

3. Może wystąpić zmiana izotypu w trakcie produkcji(M,A,G,D,E), przy takich samych paratopach.

Reakcja krzyżowa przeciwciał monoklonalnych

1. Ten sam epitop, różne paratopy

2. Brak wiązania ­(1,2,5)(niedopasowanie stereochemiczne)

Przy podawaniu takich przeciwciał występowała reakcja uczuleniowa. Dla osób, u których występują takie 

reakcje, podanie mogło powodować wstrząs anafilaktyczny. Kombinowano więc, by zminimalizować w 

przeciwciałach obce gatunkowo fragmenty przeciwciała.

[schemat]

Mysie przeciwciało   zamiana mysich regionów stałych, ludzkimi regionami C   przeciwciało chimeryczne

→

→

↓

Włączenie DNA dla mysich regionów Hv dla ludzkich genów dla łańcucha L i H

↓

Przeciwciało humanizowwane

Humanizowane i chimerycczne mysie przeciwciała monoklonalne. Chimeryczne mAb powstają na skutek zamiany 

mysich genów regionu stałego łańcucha lekkiego(L) i ciężkiego(H) genami ludzkimi odpowiedniego regionu stałego. 

Humanizowane mAb  powstają na skutek włączenia sekwencji genu dla każdych hiperzmiennych (Hv) regionów 

mysiego przeciwciała do odpowiednich miejsc w genach dla łańcuchół L i H ludzkiego przeciwciała.

Antibody production by recombinant DNA techniques:

source of DNA(lymphocytes, hibridoma cells)   amplify antibody genes   construct synthetic gene for blinding

→

→

 

fragments   clone into host cell(bacterium, fungus)   express antibody fragments in culture

→

→

[schemat x2]

Niektóre charakterystyki poliklonalnych, monoklonalnych i zrekombinowanych przeciwciał

POLIKLNALNE

MONOKLONALNE

ZREKOMBINOWANE

Przeciwciała specyficzne na kilka 

epitopów

Przeciwciała na pojedynczy epitop Przeciwciała na pojedynczy epitop

Liczba, klasy i powinowactwo 

zależne od zwierzęcia i czasu 

Liczba, klasy i powinowactwo 

pozostaje stałe

Standardowe fragmenty przeciwciał 

z tym samym powinowactwem są 

skrwawienia

stałe

Do 1mg/ml przciwciał w surowicy 5­10µg/ml in vitro do 10mg/ml w 

płynie surowicy

Tanie w produkcji, dostępne 

komercyjnie

Kosztowne w produkcji. Wiele 

dostępnych komercyjnie.

Czas produkcji 1­kilka miesięcy

Kilka miesięcy od uzyskania komórki 

immunizowanego zwierzęcia
Hybrydomy mogą być mrożone przez 

kilka lat i ponownie użyte do 

produkcji Ab

 

Ab zrekombinowane : 1. Mały rozmiar cząsteczek 2. możliwość manipulowania genami(mutacje, możliwość 

rekombinacji łańcuchami VH i VL), a więc modyfikacja specyficzności i powinowactwa Ab. 3. możliwość łączenia 

poszczegłólnych genów Ab z genami funkcjonalnych białek organizmów.

Kodowanie immunoglobulin, lokalizacja genów białka kodującego.

Do jakiegoś czasu, zastanawiano się jak geny kodujące immunoglobuliny zapewniają tak wielką zmienność tychże 

białek. Przy wielu milionach potencjalnych antygenów, poszczególne przeciwciała charakterystyczne dla 

konkretnego epitopu. Początkowo teoria linii zarodkowych. Teoria ta, zakładała, że limfocyty B(odpowiedzialne 

za synteze), mają czynne geny na każdy potencjalny receptor przeciwciała. W tym ujęciu musielibyśmy założyć 

istnienie przynajmniej 10^7 genów odpowiedzialnych za kodowanie tych białek. Ponieważ u ludzi maksymalnie 

ok 30tys. Genów, nie może być to prawda. Druga teoria, somatyczna, zakłada istnienie niewielkiej liczby genów, 

które w trakcie odpowiedzi immunologicznej i w trakcie zycia osobnika, ulegają niewielkim przemianom, licznym 

mutacjom, ale przede wszystkim rearanżacją, oraz rekombinacją międzygenową. Jeden z mechanizmów 

zmienności.

[schemat[

03.01.2011

Łańcuch lekki V+J+C(geny)

Łańcuch ciężki V+D+J+C

Zarówno receptory jak i immunoglobuliny są białkami bardzo zróżnicowanymi.

Działanie immunoglobulin w receptorach i przeciwciałach, kontakt dążący do rozpoznania wymaga ogromnej 

różnorodności białek. 

Teorie były wcześniej.

Istnienie w V bardzo wielu genów, u człowieka przynajmniej 100, u myszy przynajmniej kilkaset. Pozostałe geny: 

J kilka, kilkanaście kopii, D  do 10 kopii, C(części stałe) 5 form + podtypy(immunoglobulina G:4 podtypy,

→

→

→

 

immunoglobulina A:2 podgeny).

Etapy syntezy łańcucha ciężkiego:

DNA embrionalny Somatyczna rekombinacja: losowe łączenie segmentół genów D oraz J.

→

Przegrupowanie DNA: somatyczna rekombinacja z włączeniem genów V. 

Każdy etap wymaga wycięcia przez eksjoinazy fragementu, tworzącego pętle.

Transkrypcja

Pierwotny transkrypt RNA Składanie RNA.

→

MRNA  translacja

→

syntetyzowany peptyd  modyfikacja białka; odcięcie peptydu liderowego, glikoliza

→

ciężki łańcuch µ.

Są to kolejne wydarzenia prowadzące do syntezy łańcucha ciężkiego IG typu µ u myszy.

Synteza łańcucha cięzkiego:

DNA linii zarodkowej ”looping out”

→

→

DNA wytwarzający łańcuch µ Transkrypcja

→

→

hn­RNA modyfukacja

→

 

postranskrypcyjna→m­RNA Translacja

→

→

Łańcuch µ/Łańcuch gamma(switch)

Dodatkowo okazało się, że poprzez dodatkowe rekombinacja ilość możliwych wariantów wzrasta wielokrotnie. 

Dodatkowo występują tu mutacje. Geny te mutują kilkanaście razy częściej niż inne geny. Te czynniki nakładają 

się na siebie, tworząć różnorodość przeciwciał.

Mechanizmy przyczyniające się do różnicowania przeciawciał u myszy

H

x

lambda

Geny linii zarodkowej

  segmenty V

  segmenty  J

  segmenty D

250-1000
4
12

250

4

0

2

3

0

Przypadkowe łączenie

  VxJ(xD)

  Połączenie łańcuchów

  HxX

  Hxlambda

10000­40000

1000

1­4x10^7

5­10x10^4

6

Potencjalny repertuar ze 

zmiennością na złączach

10^9­10^11

Liczby segmentów są przybliżone. Mysz jest wyjątkowym gatunkiem ze względu na niską liczbę genów V

1

 i 

niewielke zróżnicowanie z łańcuchami L

1

. Poza tym, inne gatunki ssaków(w tym człowiek), są zasadniczo 

podobne.

V

L(m)

J

(m)

C

(2m) –

 V

H(m)

D

H(m)

J

(m)

C

(5m)

W przypadku nieznaleznia epitopu, dziewiczy limfocyt ginie. Jeśli się znajdzie, rozpoczyna się odpowiedź 

immunologiczna.

Mechanizmy powodujące specyficzność i różnorodność immunoglobulin

1.

Kombinatoryka połączeń produkcji genów

 V

L

(n)J(n) ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­V

H

(n)D(n)J(n)

2. Genetic „scrambling”

3. Spontaniczne mutacje(alleliczność genów V,D,J)

4. Rekombinacje somatyczne

 H(n) x L(n) = 10^5

 (10^4) (10^4)

Limfocyty T mają na swojej powierzchni receptory charakterystyczne dla immunoglobuliny G, D i M. Możliwa 

jest zmiana typu poprzez zjawisko przełączenia(switch). Możliwe jest dzięki wycięciu fragmentu który jest 

odpowiedzialny za budowę odpowiedniego typu immunoglobuliny. Przesunięcie izotypu do innej klasy następuje 

tylko jednorazowo i niemożliwe jest po przełączeniu, by immunoglobulina wróciła do pierwotnej  postaci.

Grasica   tu komórki nabierają kompetencji immunologicznej, gdzie następuje selekcja klonów komórek. 

→

Jak 

chodzi w ogóle o odpowiedź, mamy odpowiedź pierwotną, wrodzoną, która wiąże się z odpowiedzią makrofagów 

i fagocytów, które to są zdolne pochłaniać i unieszkodliwiać patogeny, oraz z produkcją nieswoistych czynników 

bakteryjnych i w ogóle przeciwko pasożytom(lizozym  enzym ze zdolnością zabijania patogenów). 

→

Poziom jest +/­ stały, pojawienie się patogenu nie  powoduje zwiększenie poziomu produkcji.

Dalej w rozwoju rodowym pojawia się odpowiedź, polegająca na pojawieniu się specjalnych komórek, specjalnych 

białek w odpowiedzi na antygen. 

U człowieka:

 Od 3 miesiąca płód chroniony jest przez IgG matki. Stały poziom immunoglobuliny M(występuje w 

→
pierwszym momencie odpowiedzi immunologicznej.

 IgG(najpopularniejsza) pojawia się dopiero od momentu urodzenia.

→

 Do 6 miesiąca życia IgG matki, odgrywa rolę w zwalczaniu antygenów.

→

 Siara   pierwsza frakcja(ok. Tygodnia po urodzeniu dziecka), w której jest więcej IgG.

→

→

Ok 18 roku życia następuje pełna zdolność do odpowiedzi immunologicznej, która nadal ewoluuje i dopiero w 

wieku 20­2x lat jest w pełni sprawna. Ok 20 roku życia rozpoczyna się uwstecznianie grasicy, która ok. 60 roku 

życia jest głównie wypełniona komórkami tłuszczowymi, z małą ilością komórek grasiczych. Jakiś stopień 

odporności zapewniają komórki cytotoksyczne, mające zdolność zabijania bakterii, oraz komórek rakowych, o ile 

zostaje ona rozpoznana jako coś obcego.

U ptaków zamiast grasicy występuje bursa Patrycjusza, a u królików migdałki jelitowe.

1. Immunocyty

2. odrzucanie przeszczepów

3. pamięci immunologiczna, specyficzność

4. reaktywność leukocytów

5. naturalna aktywność(czynniki w płynach)

6. czynniki indukujące układ(np. Cytokiny)

schemat:

1. Pierwotniaki ­

2. Gąbki 1,2

3. Koralowce, krążkopławy 1,2,3

4. Robaki płaskie i obłe 1

5. Osłonice 1,2,3,5

6. Molusca 1,5,6

7. Pierścienice 1,2,5,6

8. Owady 1,2,3,5,6

9. Tunicates 1,2,3,5

10. Kręgowce 1,2,3,4,5,6

DOPEŁNIACZ   inne określenia: komplement, aleksyna.

→

 surowica zwierzęca ma zdolność unieczynniania patogenów. 

→
→ surowica krwi bez przeciwciał ma zdolność zabijania komórek patogennych. Badania pokazały,

że za tą właściwość surowicy odpowiedzialne są białka które występują w formie 20 różnych
białek(u człowieka). Dopiero ich wspólne działanie powoduje efekty lityczne w stosunku do
komórek patogenów.
Same przeciwciała są zdolne do dezaktywowania antygenów, ale ich zdolność zależy czy są specyficzne względem 

określonego patogenu, natomiast dopełniacz nie jest koniecznie związany z pełną specyficznością.

Działanie dopełniacza może występować na 2 sposoby:

1.

Droga klasyczna działania dopełniacza   przy drodze klasycznej następuje współdziałanie składników 

→

dopełniacza z przeciwciałami(IgM, IgG), działającymi razem lub osobno.

2.

Droga alternatywna   konwertazy(C3) skutki aktywacji zapalenie, wzmożona fagocytoza,  liza

→

→

→

 Białko C3 w kaskadzie działania dopełniacza, zmienia się w białko typu konwertazy, które to białko ma 

właściwości lityczne.  Obserwuje się wzmożoną fagocytozę(działanie obsonizujące). Występuje tzw. 

zapalenie, ponieważ te czynniki dopełniacza, działając na komórki układu immunologicznego, powodują 

wyzwolenie syntezy cytokin, w miejscu gdzie to cholerstwo wniknęło.

Początek aktywacji dopełniacza w wyniku zwuązania składnika C1 do przeciwciała. Domeny CH2 fragmentów 

Fc sąsiadujących cząsteczek IgG połączonych z powtarzającymi się determinantami antygenowymi błony reagują 

z podjednostką C1q składnika C1. Kolejnym etapem jest aktywacja podjednostek C1r i C1s i indukcja ich 

aktywności enzymatycznej.

Jak chodzi  o cały kompleks dopełniacza wygląda następująco:

[schemat]

10 styczeń 2011

Aktywność biologiczna składników układu dopełniacza

C1

Stabilizacja kompleksów immunologicznych

C2

Rozszerzanie naczyń i zwiększanie przepuszczalności przez kininę C2a

C3

C3a – anafilatoksyna  i chemotaksja
C3b – adherencja immunologiczna(opsonizacja)

aktywacja limfocytów B

C4

C4a – anafilotoksyna

C4b – neutralizacja wirusów

C5

C5a – anafilatoksyna i chemotaksja

C5b,6,7

Chemotaksja

Funkcje dopełniacza

aktywność komórek żernych, pojawienie się mediatorów komórkowych

→

chemotaksja – szczególnie składnik C5a wykazuje aktywność, aktywacja wybuchu tlenowego

→

opsonizacja i fagocytoza

→

zabijanie/liza komórek, drobnoustrojów, od C5­C9 działają litycznie na ściany drobnoustrojów.

→

Aktywacja komórek żernych, głównie cytokiny

→

Białka fazy ostrej.

Pełnią ważną rolę w odporności wrodzonej, działają przeciw bakteriom i pierwotniakom, ale także 

przeciwdziałają infekcją, niszczą komórki nowotworowe, szczególnie dużo jest tych białek fazy ostrej w chorobie 

autoimmunologicznej, przy reumatycznym zapaleniu stawów(białko C­reaktywne służy do diagnozy 

występowania tej choroby).

Część tych białek jest syntetyzowana w wątrobie.

Białka fazy ostrej i ich funkcje

Białko

Funkcja

Białko C­reaktywne(CRP) Łączy się z fosfocholiną  bakterii, aktywuje 

dopełniacz(łączy się z C1q) . Pełni rolę opsoniny

Surowiczy arhyloid A 

(SAA) 

Aktywuje dopełaniacz(łaczy się z C1q), pełni rolę 

opsioniny

Białko wiążace mannozę 

(MBP)

Łączy się z mannozą na powierzchni bakterii i 

następnie z receptorami  dla MBP(opsonizacja), 

aktywuje dopełniacz w drodze klasycznej(sekcja F)

Składniki dopełniacza np. 

C2, C3, C4, C5 i C9

Biorą udział w chemitaksji, opsonizacji i lizie(Sekcja C)

Białka wiążące metale

Usuwają jony metali  niezbędne do wzrostu bakterii

Fibrynogen

Bierze udział w krzepnięciu krwi

alfa1­Antytrypsyna i 

alfa1­antychymotrypsyna

Inhibitor proteaz

Niedobory dopełniacza powodują róznego typu niedobory. Jeżeli np. ulegają inhibicji czynniki regulatorowe 

dopełniacza, wtedy przy ciągłej aktywacji dopełniacza występują obrzęki, zarówno mięśniowe, jak i rozszerzenie 

naczyń krwionośnych. Jeżeli brakuje czynnika przyspieszającego rozpad i lizę komórek, wtedy mamy tzw. 

napadową, nocną chemoglobulinemię(rozpad erytrocytów). Przy braku niektórych składników dopełniacza, 

szczególnie C1, C2 i C4 następuje niezdolność do usunięcia kompleksów antygen­przeciwciało. Dodatkowo 

niedobór C2 wywołuje chorobę autoimmunologiczną w tzw. toczniu układowym rumieniowaty.

Inne niedobory składników dopełniacza C5­C8 powodują łatwe zakażenia meningokokami(np. zapalenie mózgu).

Niedobory immunologiczne.

Wyróżniamy 2 typy niedoborów immunologicznych. Tzw. niedobór wrodzony, który jest warunkowany 

genetycznie i są to różnego typu wady, związane z mutacjami, które występują zarówno w regulacji translacji, 

jak i mutacje wywołane innymi czynnikami. Natomiast drugi typ, są to wtórne czynniki powodujące niedobory 

odporności.

Czynniki powodujące niedobory odporności:

Czynnik

Działanie

Niedożywienie

Niedobór białka – kalorii i brak określonych mikroelementów(np. Żelazo, 

cynk), główny światowy czynnik powodujący wtórne niedobory odporności

Nowotwory

Bezpośredni wpłwy nowotworów na układ odpornościowy poprzez działanie 

na cząsteczki immunoregulacyjne i wydzielanie cząsteczek 

immunosupresyjnych np. TGF­beta

Leki 

cytotoksyczne/promieniowanie

Szeroko stosowane w terapii nowotworowej, ale zabijają również komórki 

ważne w odpowiedzi immunologicznej, jak komórki macierzyste, prekursory 

neutrofili i dzielące się limfocyty w centralnych narządach limfatycznych

Starzenie się 

Wzrost infekcji; osłabiona odpowiedź na szczepienia; osłabienie odpowiedzi 

limfocytów T i B oraz zmiany w jakości odpowiedzi.

Urazy

Zwiększenie zakażalności związane prawdopodobmnie z wydzielaniem 

cząsteczek o działanie immunosupresyjnym, takich jak glikokortykoidy

Inne choroby np. cukrzyca

Cukrzyca jest zwykle związana z infekcjami, ale miechanizm  nie jest 

dokładnie poznany

Immunosupresja wywołana 

przez mikroorganizmy

Przykłady: malaria, wirus odry, ale szczególnie wirus HIV; mechanizmy 

dotyczą osłąbienia funkcji limfocytów T oraz przetwarzania/prezentacji 

antygenu

Defekty fagocytozy:

Defekt

Choroba/mechanizm

Różnicowanie komórki macieżystej/wczesne etapy 

rozwoju

Neutropenia:zbyt mała liczba neutrofili

Brak adhezji do śródbłonka oraz migracji

Niedobór adhezji leukocytów(LAD), spowodowany 

utratą ekspresji(poprzez mutację specyficznych genów) 

ważnej cząsteczki adhezyjnej, CD18(LFA)*

Nieprawidłowa fagocytoza

Zespól Chdiaka­Higashiego:brak fuzji fagosomu z 

lizosomami

Defekt w zabijaniu wewnątrzkomórkowym

Przewlekła choroba ziarniniakowa: defekt w genach 

kodujących oksydazę NADPH, biorącą udział w 

zabijaniu zależnym od tlenu w fagolizosomach

Defekt receptorów dla IFN­gama lub IL­12

Infekcje prątkami: brak aktywacji oksydazy NADPH

*CD18, łącznie z CD11, jest rółnież częścią receptora dla C3bi(CR3) i jest potrzebna do wiązania C3b, a tym samym opsonizowanycch 
mikroorganizmów, krytyczny etap w procesie pochłaniania bakterii przez komórkę. Cząsteczko LFA są obecne na wszystkich komórkach 

efektorowych(łącznie z limfocytami T cytotoksycznymi) i są ważne w procesie łączenia komórek efektorowych z docelowymi, 
początkowym etapie procesu cytotoksyczności i fagocytozy. 

NAPDH – fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego.

Niedobory limfocytów T

Niedobory limfocytów T

choroba

Brak grasicy

Zespół Di George'a: zaburzenia w embriogenezie grasicy

Defekt komórki macierzystej SCID: 50% chorych ma defekt łańcucha gamma wchodzącego w skład wielu 

receptorów dla cytokin, łącznie z IL­2R

Śmierć tymocytów

SCID: 25% chorych wykazuje niedobory enzymu deaminazy adenozynowej lub 

niedobory fosforylazy nukleotydów purynowych; toksyczność spowodowana 

zwiększeniem metabolitów puryn, hamujący syntezę DNA

SCID – Severe Combined Immunodeficincy(ciężki zespół niedoboru immunologicznego)

Niedobory limfocytów B

Etap różnicowania/dojrzewania

Choroba

Brak komórek macierzystych

Ciężki złożony niedobór odporności(SCID), wpływa 

również na rozwój limfocytów T

Zaburzony rozwój limfocytów B z prekursorów tych 

komórek

Choroba Btuyona: wrodzona agammagloblinemia 

najczęściej związana z chromosomem X(XLA): 

spowodowana uszkodzeniem genu kodującego kinazę 

tyrozynową(btk) uczestniczącą w różnicowaniu 

limfocytów pre­B do dojrzałych limfocytów B: chorzy 

mają prawidłowe limfocyty T

Zaburzenia w przełączeniu klas przeciwciał z IgM w 

limfocytach B

Zespół związany ze zwiękoszonym stężeniem IgM: 

Zwiększenie IgM i zmniejszenie IgG lub jej brak w 

krążeniu, spowodowany obecności wadliwego genu 

kodującego albo CD40 na limfocytach B, lub CD40L na 

aktywowanych limfocytach T

Pospolity zmienny niedobór 

odporności(CVID[commmon variable 

immunodeficiency])

Niedobór IgG/IgA

1. Nie zachodzi krańcowe różnicowanie limfocytów B: 

najczęściej występuje niedobór IgA(1/7000osób)

2. prawidłowe limfocyty B: zaburzenia w 

przekazywaniu sygnałów przez limfocyty T

Przejściowa hipogammaglobulinemia

Prawidłowe limfocyty B, brak wspomagania ze strony 

limfocytów T CD4 we wczesnym okresie życia

Limfocyty typu cytotoksycznego CD8 – zabijają komórki mikroorganizmów oraz rakowe.

Defekt limfocytów B

Defekt limfoctów T

Defekt fagocytozy

Streptococcus

Neiseria meningitidis

Haemophilus 

influenze

Pseudomonas

Wirusy

Polio

ECHO

Mycobacteria

Nocardia

Grzybice 

powierzchniowe

Wirusy Herpes

Grzybice 

układowe(Cnadida)

Serratia

Klebsiella

Aerobacter

Salmonella

Defekt limfocytów B/Defekt fagocytozy:Staphylococcus

Niedobory odporności

Wirus HIV   ujawnił swoje istnienie na początku lat 80; Odmiany HIV1(>95%), HIV2(łagodniejszy przebieg).

→

 

Odkryty u homoseksualistów w Nowym Jorku. Najbardziej pokrewny jest wirus SIV wystepujący u małp. 

Prawdopodobne przejście z małp drogą pokarmową lub płciową. Zarażonych ok 30mln osób, 25mln zmarło.

Zarażenie wirusa jest początkowo bezobjawowe. Na skutek działania następuje uszkodzenie systemu 

immunologicznego i pojawiają się choroby oportunistyczne. Oprócz chorób występują róznego typu nowotwory, 

częsty: mięsak Kaposiiego. Bardzo uzłośliwia raki szyjki macicy. Wirus atakuje układ nerwowy pojawia się

→

 

charakterystyczne otępienie.

Hiv działa na  komórki pomocnicze Th1(produkują interferon gamma[antywirusowy, niespecyficzny środek 

działający na rozmnażanie się wirusów]) i Th2(cytokiny[odpowiedzialne za mediacje komórkowe], aktywacja 

komórek typu B) 

Wirus atakuje łatwo,  gdyż receptory CD4 na tych receptorach, są rozpoznawane przez receptory wirusa, przez co 

łatwiej jest wejść do zaatakowanej komórki. Również receptory cytokin są miejscem wiązania się wirusa. 

Następuje wyłączenie makrofagów. Zatrzymana fagocytoza. Nawet przy wykształconym układzie i populacji 

tymocytów, występują komórki cytotoksyczne T. Wirus HIV upośledza również je. Ponieważ niewytwarzane są 

cytokiny, nie może wystąpić aktywacja komórek typu B. Skutkuje to tym, że plazmocyty nie produkują 

przeciwciał. Na koniec komórki NK, odpowiedzialne za syntezę interferonu gamma.

Wirus jest tak trudny do walki, ze względu na:

1. Zmienność antygenową  ucieczka przed działaniem układu odpornościowego. Istnieje mechanizm,

→

 

powodujący przy każdym cyklu reprodukcyjnym, zmianę właściwości płaszcza wirusa. Możliwe jest 

ok 1000 różnych kombinacji. Nowy epitop ogłupia nasz układ odpornościowy. Jest to podobny efekt 

działania do zarażenia grypą.

2. Latencja  utajenie. 

→

W przypadku HIV i większości wirusów(retrowirusów), genom wirusa może 

zostać utajony, wbudowując się w genom gospodarza. Lizogeniczna forma wirusa. Może zostać 

wbudowany cały genom, lub fragmentami.

W Polsce zarejestrowano kilkanaście tysięcy przypadków zarażonych wirusem HIV. Szacuje się, że jest ich 

wielokrotnie więcej. Zmarło ok 2000 osób. 

Sposoby infekcji:

 niebezpieczny seks

→

 przetoczenie krwi, albo preparatów krwiopochodnych

→

 ślina wymaga bardzo dużej ilości, by przenieść wirusa.

→

Leczenie polega na blokowaniu różnych etapów rozwoju wirusa:

 odwrotną transkryptazę

→

 związki blokujące receptory cytokin

→

 inhibitory integrazy

→

 inhibitory białek regulatorowych

→

 inhibitory proteaz

→

W tej chwili udaje się zachamować rozwój poprzez podawanie koktajli tychże specyfików. 

Latencja może być przerwana przez:

 osłabienie organizmu

→

 moment fazy lizogenicznej

→

Badania nad HIV:

 szczepionka zapobiegawcza

→

 szczepionka terapeutyczna

→

Strategie obronne patogenów:

Nie tylko układ odpornościowy ewoluuje, przez pojawienie się różnego typu limfocytów, ale także ewoluują 

mikroorganizmy.

1.

Unikanie rozpoznania

Wewnątrzkomórkowe środowisko Wirusy, prątki, Brucella, Legionella
Zmienność antygenowa

Dryf

→

Przesunięcie

→

Przełączanie genów

→

Wirusy mogą ulegać mutacjom i zmieniać antygeny np. grypa, HIV

Rekombinacja kwasów nukleinowych wirusa ze zwięrzęcymi, np. pandemie 

grypy

Ekspresja kolejno różnych antygenów powierzchnowych np. Borrelia, 

Trypanosoma

Maskowanie

Mimika molekularna

→

Opłaszczanie własnymi

→

 

białkami

”Roztargenienie” układu

→

 

odpornościowego

Mikroorganizmy mają anrtgeny wspólne z autoantygenami np. paciorkowce, 

Bacteroides

Opłaszczanie powierzchni białkami surowicy np. Schistosomoa, Toxoplasma

Niektóre mikroorganizmy wytwarzają superantygeny, które stymulują różne 

limfocyty T i B, osłąbiając działanie specyficznych antygenów, np. 

endotoksyny gronkowca dla limfocytów T

2.

Inaktywacja mechanizmół efektorowych odpowiedzi immunologicznej

Fagocytoza

Otorbianie ścianą komórkową niektórych bakterii, hamuje fagocytozę np. pneumokoki, E. Coli, 

H. Influenzae

Cytokiny

Hamowanie wytwarzanie interferonu np. zapalenie wątroby typu B

Przeciwciała

Wydzielanie przeciwcial o małym powinowactwie np. krętki. 

Neutralizacja przeciwciał przez duże ilości rozpuszczonych antygenów np. Streptococcus 

pneumoniae, Candida sp.

Wydzielanie Proteaz niszczących IgA np. Pseudomonas sp. Neisseria gonorrhoeae, 

H. Influenzae

Wydzielanie białek, które wiążą się z fregmentem Fc IgG i zapobiegają opsonizacji 

np. białko A Staphylococcus

Aktywacja 

układu 

dopełniacza

(droga 

klasyczna)

Hamowanie poprzez inkorporację białek regulatorowych układu dopełniacza do ściany 

komórkowej mikroorganizmów np. HIV

Limfocyty T

Limfocyty T CD4 są zakażane i zabijane np. HIV

Przetwarzanie 

i prezentacja 

antygenu

Hamowanie wytwarzania antygenu np. wirus odry

Mechanizmy 

regulatorowe

Endotoksyny wydzielane przez niektóre mikrookrganizmy idnukują odpowiedź Th2, która jest 

nieskuteczna w stosunku do wewnątrzkomórkowych organizmów np. Salmonella typhi

Metody immunochemiczne:

Ilośc wykazywana w przybliżeniu (µg/ml)

Test

przeciwciało

Antygen

Precypitacja

20

1

Immunoelektroforeza

20

...

Podwójna dyfuzja w żelu agarowym

1

...

Immunodyfuzja radialna

0,05

0,5

Test radioimmunologiczny

**

*

Test immunoenzymatyczny(ELISA)

**

*

*0,000005 **0,0005

Przykładowe możliwości zastosowania metod immunochemicznych

1. Badanie homologii antygenów

1. Białka strukturalne
2. Enzymy

1. Formy aktywne

2. Formy nieaktywne(silent)

3. Synteza białek(antygenów) w ontogenezie i organogenezie

4. Zmiany ilościowe i jakościowe antygenów

1. Synteza de novo

2. aktywacja

3. pod wpływem czynników biotycznych i abiotycznych

5. Badanie białek mieszańców

1. międzygatunkowy i międzyrodzajowy

6. Badanie taksonomiczne i filogenetyczne

7. Badania immunocytologiczne

1. Lokalizacja antygenów w komórkach i tkankach

2. w kulturach tkankowych i komórkowych

8. Immunopreparatyka

9. Testowanie jakości żywności

10. Testowanie stanu środowiska

11. Diagnostyka medyczna

Odporność na choroby.

Wiedziano o tym od starożytności. 

Szczepienia rozpoczęto we Francji

Analizy medyczne – główne cele

1. Identyfikacja i ilościowe oznaczenie organizmów patogennych i produktów ich metabolizmu Bakterie,

→

 

grzyby, wirusy, toksyny, składniki leków lub ich rozpadu w płynach ustrojowych i tkankach(we krwi, 

surowicy, moczu, wydzielinach śluzowych, odchodach, materiale biopsyjnym)

2. Miareczkowanie substancji endogennych organizmu Immunoglobuliny różnych klas, specyficzne

→

 

przeciwciała, inne białka surowicy takie jak jceruploplasmina, białko C­reaktywne, kinaza kreatyninowa 

mięśnia sercowego, antygeny komórkowe(grupy krwi), antygeny limfocytów, antygeny tkanek do celu 

przeszczepów, Hormony, cytokiuny jako wskaźniki fizjologiczne i procesów chorobotwórczych

metody immunochemiczne w różnych działach meycyny:

1. Alergologia:

1. Mierzenie poziomu ogólnego IgE lub/i specyficznych Ige dla określonych antygenów

2. miareczkowanie IgG i IgE lda np. gliadyn i innych substancji związanych ze stanem alergii jak np. 

poziomu histaminy lub typasy. Rekomendowane metody to RIA, ELISA i immunobloting

2. Bakteriologia

1. Identyfikacja samych patogenów lub antygenów bakteryjnych we kriw i specyficznych klas 

immunoglobulin na patogeny w surowich.

2. Metody to:

1. aglutynacja

2. immunoflorescencja

3. ELISA

4. czasem odczyn wiązania komplementu

3. Biochemia

4. Leki i narkotyki

5. Hormony, cytokin, witaminy

6. Immunochemia

7. Immunologia

8. Mikologia

9. Parazytologia

10. Markery nowotworów

11. Wirusologia

Konstrukcja szczepionek odpornościowych:

1. Problematyczne

2. Bardziej efektywne wykrywanie prionów w surowicy

Bezpieczna żywność:

–

Bakterie(Salmonella, Listeria...)

–

Grzyby(Fusarium, Aspergillus)

–

Toksyny bakteryjne(jad kiełbasiany)

–

Toksyny grzybowe(aflatoksyny,m ochratoksyny i inne)

–

Leki weterynaryjne takie jak hormony(celenbuterol, testosteron)

–

Antybiotyki(chloramfenikol, penicylina)

–

Składniki alergiczne(orzechy, nasiona, mąka, mleko)

–

Składniki bez wartości odżwyczej – szkodliwe(np. histamina)

–

Pestycydy i herbicydy

Markery tu używane są specyficzne dla w/w

Pochodzenie żywności

1. Typy mąki( z pszenicy twardej i  zwykłej, jęczmień jary/ozimy)

2. Rodzaj mleka(krowa,owca,koza)

3. Mięso użyte w produktach mięsncyh(wieprzowina, wołowina, baranina itp.)

4. Identyfikacja dodatków do produktów mięsnych(białko roślinne, albumina jaj itp.)

5. Obecność produktów a GMO(białka bakterii lub grzybów użytych do wprowwadzania genów obcych, 

enzymyu dla degradacji herbicydów lub toksyn na np. owady, imago,larwy)

Markery to zwykle białka

Właściwości żywności po przetworzeniu

1. Mąka do wypieków(zmienne właściwości)

2. Jęczmień(amylazy konieczne do wyrobu piwa)

3. Inne białka roślinne(sojam groch inne strączkowe zmiany związane z obróbką termiczną)

4. Mięso(wędliny, konserwy)

5. Mleko i produkty mleczne(degradacje, obróbki chemiczne)

Metody immunochemiczne w monitorowaniu środowiska

1. Woda

1. Zanieczysczenia bakteryjne, wirusowe

2. Obecność pasożytów

3. Zanieczyszczenia herbicydami i pestycydami

2. Gleba

1. Zanieczyszczenia bakteryjne i wirusowe niebezpieczne dla ludzi i zwierząt

2. obecność pasożytów

3. obecność herbicudów i pestycydów

3. Powietrze

1. Zanieczysczenia gazowe i pyłowe

2. Zanieczysczenia bakteryjne i wirusowe

3. Obecność alergenów np. pyłków i substancji alergogennych

TEST:

1. Budowa i jakie części pełnią jakie funkcje IgG

→

2. Funkcje limfocytów

3. Hapteny

4. Nieswoiste czynniki antybakteryjne(np. Interferon)

5. Lizozym!!!!

6. Reakcja antygen przeciwciało

7. rodzaje surowic i jak się je otrzymuje

8. Co to jest tolerancja immunologiczna

9. Selekcja klonalna  na czym polega

→

10. Geny kodujące przeciwciala

11. Tolerancja nabyta i wrodzona

12. Rola adiuwantół

13. Epitopy i paratopy

14. Co to jest obsonizacja