Ćwiczenie
1

Opracowanie:
dr hab. Anna Chełmońska-Soyta
lek. wet. Jan P. Madej

Materiały do ćwiczeń dla

Wydziału Medycyny

Weterynaryjnej

Reakcja antygen - przeciwciało

ANTYGEN

antibody generator (sprawca tworzenia przeciwciał)

Cechy antygenu (Ag) to:
• antygenowość
• immunogenność

Antygeny powierzchniowe

Sumak jadowity

HAPTENY

– antygeny niepełne

Sumak jadowity

Pochodzenie:

• naturalne

• sztuczne

• syntetyczne

Obcość w stosunku do tkanek gospodarza:

• autoantygeny

• Ag izogeniczne (syngeniczne)

• alloantygeny

• ksenoantygeny

• Ag heterofilowe

Swoistość narządowa

Podział antygenów

Budowa chemiczna:

• białka (glikoproteidy)

• tłuszcze

• polisacharydy (LPS)

• kw. nukleinowe

Rozpuszczalność:

• rozpuszczalne

• nierozpuszczalne

Podział antygenów

(c.d.)

Antygeny wielowartościowe (poliwalentne)

Epitopy (determinanty antygenowe)

• ciągłe (sekwencyjne)
• nieciągłe (konformacyjne)

Antygeny reagujące krzyżowo

Grasiczozależność antygenu:

• grasiczozależne (T zależne)
• grasiczoniezależne (T niezależne)

Za pozwoleniem: Dr. Mike
Clark, Immunology Division,
Department of Pathology
Cambridge University,
Cambridge, England

PRZECIWCIAŁA

(immunoglobuliny)

C

H

1

V

L

C

L

V

H

C

H

2

C

H

3

Region
zawiasowy

Reszty
glikozylowe

Wiązania
dwusiarczko
we

Regiony stałe

łańcuchów ciężkich

Regiony zmienne łańcuchów
ciężkich

Regiony zmienne
łańcuchów
lekkich

Regiony stałe
łańcuchów
lekkich

Budowa Ab:

2 łańcuchy ciężkie (H) i 2 lekkie (L)
połączone ze sobą mostkami dwusiarczkowymi

Łańcuch lekki składa się z domeny zmiennej (VL) i domeny stałej
(CL)

2 typy łańcuchów lekkich  i 

Łańcuch ciężki składa się z 1 domeny zmiennej (VH) i wielu
domen stałych (CH)

Domeny stałe określają izotyp immunoglobulin:
IgM (C), IgG (C), IgA (C), IgE (C) i IgD (C).

IgM i IgE – 4 domeny stałe łańcuchów ciężkich

IgG, IgA i IgD – 3 domeny stałe łańcuchów ciężkich

Ag

(antygen)

+

Ab

(przeciwciało)

=

kompleks immunologiczny

(neutralizacja antygenu)

Miejsce wiążące antygen

jest utworzone przez domenę zmienną łańcucha
ciężkiego i lekkiego (VL i VH).
W obrębie tych domen znajdują się 3 regiony
hyperzmienne (nadzmienne) (CDR

– Complementary-

Determining Regions

), zarówno w domenie VL i VH.

Wartościowość

Powinowactwo

Zachłanność – awidność

Reaktywność krzyżowa przeciwciał

Rodzaje zmienności:

• z. izotypowa
• z. allotypowa
• z. idiotypowa

Składowe siły wiązania Ag z Ab:

• siły elektrostatyczne
• wiązania wodorowe
• oddziaływania hydrofobowe
• siły van der Vaalsa

Klasa immunoglobulin

Gatune
k

IgG

IgA

IgM

IgE

IgD

Koń

Ga, Gb, Gc, G(B),
G(T)a, G(T)b

A

M

E

?

Bydło

G1, G2 (G2a, G2b?)

A

M

E

D

Owca

G1 (G1a?), G2, G3

A1, A2

M

E

D

Świnia

G1, G2a, G2b, G3,
G4

A

M

E

D

Pies

G1, G2, G3, G4

A

M

E1, E2 D

Kot

G1, G2, G3, (G4?)

(A1,
A2?)

M

E

?

(J. Tizard, Veterinary Immunology, 2000)

Klasy i podklasy immunoglobulin

u zwierząt domowych

Poziomy immunoglobulin (mg/dl)

IgG

IgM

IgA

IgG(T)

IgG(B) IgE

Koń

1000-
1500

100-200

60-350

100-
1500

10-100

Bydło* 1700-

2700

250-400

10-50

Owca

1700-
2000

150-250

10-50

Świnia 1700-

2900

100-500

50-500

Pies

1000-

2000

70-270

20-150

2,3-

4,2

Kot

#

400-2000 30-150

30-150

Kura

300-700

120-250

30-60

* – u bydła poziomy surowiczych immunoglobulin wykazują duże wahania sezonowe
# – u kotów SPF (specyfic pathogen free) poziomy Ig są w przybliżeniu o połowę niższe

(J. Tizard, Veterinary Immunology, 2000)

Poziomy surowiczych immunoglobulin

u zwierząt domowych

Udział klas swoistych immunoglobulin

w testach serologicznych

Test

IgG

IgM

IgA

IgG(T)

Aglutynacja

+

+++

+

–

Aktywacja
dopełniacza

+

+++

–

–

Precypitacja

+++

+

+/–

+/–

Odczyn neutralizacji

+

++

+

+

Czas pojawiania się
(dni)

3-7

2-5

3-7

3-7

Czas do osiągnięcia
max. poziomu

7-21

5-14

7-21

7-21

Rodzaje testów precypitacyjnych:

• podwójna immunodyfuzja (ID)

• radialna immunodyfuzja (RID)

• elektrofoereza przeciwbieżna

• immunoelektrofoereza (IEF)

• immunoelektrofoereza rakietkowa (RIEF)

• immunoelektrofoereza krzyżowa (dwuwymiarowa)

Ag

Ab

Roitt I., Brostoff J., Male D.: Immunologia 1998

REAKCJE PRECYPITACJI

1:2

1:4

1:8

1:16

1:32

1:64

Ag

IMMUNODYFUZA

PODWÓJNA

(ID)

Roitt I., Brostoff J., Male D.: Immunologia 1998

IMMUNODYFUZA

RADIALNA

(RID)

Roitt I., Brostoff J., Male D.: Immunologia 1998

ELEKTROFOREZA PRZECIWBIEŻNA

Roitt I., Brostoff J., Male D.: Immunologia 1998

IMMUNOELEKTROFOREZA

Roitt I., Brostoff J., Male D.: Immunologia 1998

ELEKTROFOREZA RAKIETKOWA (RIEF)

Roitt I., Brostoff J., Male D.: Immunologia 1998

ELEKTROFOREZA DWUWYMIAROWA

(KRZYŻOWA)

Ab w żelu

–

+

+

–

1

.

1

.

E

TA

P

E

TA

P

2. ETAP

2. ETAP

IMMUNIZACJA ZWIERZĄT

Wybór zwierzęcia do immunizacji zależy od:

• immunogenu (antygenu pełnowartościowego)
• obcości Ag w stosunku do białka gospodarza
• ilości potrzebnej surowicy odpornościowej

Wielkość odpowiedzi humoralnej zależy od:

• rodzaju Ag

• dawki Ag

• obcości immunologicznej Ag w stosunku do białek
gospodarza

• drogi podania Ag

• obecności adiuwantu

• czasu trwania immunizacji

IgM

IgG

2

4

6

8

10

12

tygodnie po podaniu Ag

m

ia

n

o

p

rz

e

c

iw

c

ia

ł

Ag

Ag

Pierwotna i wtórna odpowiedź immunologiczna

Ag

Ag

odpowiedź

pierwotna

odpowiedź

wtórna

• wytwarzane w organizmie w największych ilościach (głównie w
nabłonkach)

• wydzielnicze IgA (S-IgA) – wydzieliny surowicze i śluzowo-
surowicze:
łzy, pot, wydzieliny gruczołów przewodu pokarmowego, dróg
oddechowych
i dróg moczowych;
forma dimerów związanych z fragmentem wydzielniczym

• w osoczu ludzi 80-90% stanowią formy monomeryczne; reszta to
formy
polimeryczne – głównie dimery

• łańcuch łączący J łączy się mostkami dwusiarczkowymi z
odcinkiem
ogonowym IgA

• wiążą się z FcR na niektórych komórkach

• NIE wiążą dopełniacza

IgA

IgD

• Immunoglobuliny powierzchniowe limf. B
głównie tych, które nie zetknęły się jeszcze z Ag

• NIE występują w surowicy w stanie wolnym

• bardzo długi region zawiasowy – duża ruchliwość
fragmentów Fab
względem siebie

• NIE wiążą dopełniacza

• u koni i kotów – najprawdopodobniej nie występują

IgE

• 4 domeny w częściach stałych łańcuchów
ciężkich (CH1 – CH4)

• brak regionu zawiasowego

• wiążą się z FcεR na komórkach tucznych
po związaniu Ag  degranulacja (uwolnienie zawartości ziaren)

• biorą udział w reakcji anafilaktycznej

• bardzo mało lub brak w surowicy

• uczestniczą w inwazjach pasożytniczych

• udział we wczesnych etapach zapalenia

• NIE wiążą dopełniacza

IgG

• IgG3 – wydłużony region zawiasowy,
11 wiązań dwusiarczkowych

• wiążą się z białkiem A gronkowca złocistego
(Staphylococcus aureus) z wyjątkiem IgG3;
wszystkie wiążą się z białkiem G paciorkowca

• dominuje w surowicy i płynie pozakomórkowym

• przekracza barierę łożyskową (aktywnie, z udziałem FcγR)

• wiąże dopełniacz z wyjątkiem IgG4

• wiąże się z FcγR (IgG2, IgG4) – immunofagocytoza (Mak.,
neutrofile)
i cytotoksyczność zależna od przeciwciał (komórki K)

• odpowiednikiem i prekursorem IgG u ptaków, gadów i płazów są
IgY

IgM

• w surowicy – pentamer
• konformacja „płatka śniegu” (forma wolna)
lub „kraba” – po związaniu z Ag

• 4 domeny w częściach stałych
łańcuchów ciężkich (CH1 – CH4)

• syntetyzowane w początkowej fazie
pierwotnej odpowiedzi immunologicznej

• stosunkowo małe powinowactwo (jeszcze nie dopasowane
dobrze
do Ag) ale dużą awidność

• jako pierwsze syntetyzowane w życiu płodowym
• najefektywniej wiążą dopełniacz
• silne właściwości aglutynacyjne
• wiążą się z FcR na niektórych kom.
• jako monomer – Ig powierzchniowa limf. B

IgY

• główne immunoglobuliny surowicy
kurcząt

• budowa podobna do IgG ssaków

• łańcuchy ciężkie nazywane ypsilon ()
zwykle zbudowane z 1 domeny
zmiennej i 4 stałych (180 kDa)

• niektóre ptaki mają skróconą izoformę IgY( Fc)

– 2 domeny stałe

(120 kDa)

• kaczki i gęsi posiadają obie izoformy

• skrócona izoforma traci region Fc – nie aktywuje dopełniacza i nie
wiąże się
z receptorami dla fragmentu Fc

• obie izoformy nie posiadają regionu zawiasowego

• prawdopodobnie biorą udział w reakcji anafilaktycznej u kurcząt

Tizard I.: Vaterinary Immunology An Introduction, Elsevier 2004

Dziękuję za uwagę