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. Póz
niej Pasteurzastosowanie 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 ą treści wykładów
1. Wprowadzenie
2. Mechanizmy obronne organizmu ą odpowiedz
nieswoista i swoista
3. Antygeny, Hapteny
4. Interferon
5. Immunofagocytoza
6. Dopełniacz
7. Komórki zaangażowane w odpowiedz
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 antygen-przeciwciało
19. Niedobory immunologiczne
20. Immunoterapia
21. Immunologia przeszczepów
22. Wybrane metody immunochemiczne w medycynie, kontroli żywności i stanu środowiska
Literatura:
1. Witold Lasek 2005, ąImmunologia ą podstawowe zagadnienia i aktualności�, PWN
2. P.M. Lydyard, A.Whelan, M.W. Fanger, 2009 ąKrótkie wykłady. Immunologia� Wyd.II PWN
3. J. Gołąb, M. Jakóbisiak , W. Lasek , T. Stokłosa 2007, ąImmunologia� PWN
4. P. Węgleński, 2007, ąGenetyka molekularna�, PWN
5. P.C. Winter, G.I. Hickey, H.L. Fletcher, 2009, ąKrótkie wykłady- Genetyka�, Wydanie II PWN
6. I. Kątnik-Prastowska, 2009, ąImmunochemia w biologii medycznej�, PWM W-wa
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 immunogenetykaimmunobiologiabiologia komórki
�! �!
Immunochemiabiochemia genetyka
�!
Immunologia molekularna
�!
Biologia molekularna
Immunologia doświadczalnaimmunologia infekcyjnamikrobiologia
�!
Immunofarmakologia
�!
Farmakologia
Immunologia jest to nauka o sposobach reakcji organizmu na czynniki które ten organizm rozpoznaje jako obce.
Czynniki wywołujące tą odpowiedz
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 ą własne
2. syngeniczne ą organizmów o tym samym genotypie(wsobne, bliz
nięta monogamiczne)
3. allogeniczne, homologiczne ą gatunkowo wspólne
4. ksenogeniczne ą gatunkowo obce
5. heterologiczne ą 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 ą 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 antygen-przeciwciało 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 odpowiedz
immunologiczną i powstają przeciwciała. Np.
Lekki, kosmetyki, lakiery.
Wartościowośc antygenu
Antygen Ciężar cząsteczkowy 103 walencja
Albumina jaja 43-44 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 ą 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 odpowiedz
, musimy nieraz posłużyć się adjuvantami.
Adjuvanty:
1. Mineralne ą 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. Odpowiedz
nieswoista ą 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. Odpowiedz
komórkowa ą układ siateczkowo śródbłonkowy
1. fagocytoza
2. limfocyty
3. Odpowiedz
humoralna ą zależna od odpowiedzi komórkowej. Związana z syntezą przeciwciał.
1. przeciwciała
Bariery obronne organizmu
Miejsce Działania ochronne
Skóra Bariera fizyczna. Ł uszczący 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 moczowo-płciowy 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 ą to chyba akurat obrona
Fagocytoza ą 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 ą ważna rola specjalnych tworówreceptorów. Dopiero
rozpoznanie przez receptory błony powoduje:
3. Akrtywacja błony fagocytu
4. Inicjacja fagocytozy ą fagocyt oblewa bakterie swoją cytoplazmą. W momencie gdy bakteria jest
zamknięta:
5. Tworzenie fagosomów ą 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 ą po wtargnięciu bakterii do organizmu, następuje opłaszczenie tej bakterii przez
immunoglobuliny, w przypadku naszym G. Powoduje to ąlepszy 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 cytoplaz
mie. 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 ą najczęściej
2. Nosicielstwo ą antygen nie jest niszczony zazwyczaj przez brak enzymów. Póki żyje fagocyt, antygen jest
noszony wewnątrz.
3. Inkubacja i rozmnażanie ą Bakterie z grupy mycobacterium nie są zabijane, fagocyty służą jako
inkubatory.
4. Odrzucenie przez fagocyt ą 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 ą działa tu lizozym(muramidaza)
1. przecina wiązanie beta 1-4 glikozydowe.
2. Działanie nieenzymatyczne(niespecyficzne) ą poprzez niskie pH
3. Kwasy nukleinowe ą 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 ą giną w neutrofilach. Oprócz enzymów protelitycznych dziłają również atomy tlenu.
Oksydazy, głównie mieloperoksydaza katalizuje przejście tlenu w nadtlenek O2-. Konieczna jest
dysmutazja jako wspódziałająca. Powstaje nadtlenek wodoru i cząsteczka O2. 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 + O3-
2. Samoistne tworzenie się tlenu atomowego, nadtlenku wodoru i rodnikół hydroksylowych
O3- +2H+ H2O2 + O-
O3- +H2O22OH- +3O-
3. Enzymatyczne powstawanie związków halogennych
4. H2O2 + halogenek(tj, jon chloru) + mieloperoksydaza podchloryn
HMPS odgałęzienie heksozomonofosforanowe glikolizy; NADP, NADPH ą 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. DNA-zy
10. Sulfatazy
11. Mieloperoksydaza
12. CytochromG 245
13. Fosfatazy
14. BPJ ą czynnik zwiększający przepuszczalność błon ą 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 ą 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 ą są to małe białka kationowe. Składają się z 25-35 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 ą 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 siateczkowo-śródbłonkowego.
Działa w szerokim zakresie na różnego typu bakterie, głównie gram dodatnie oraz grzyby.
19. Białka kationowe
20. Neurotaksyna eozynofilów
Białka fazy ostrej ą 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 C-reaktywne(CRP) Ł ączy 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) Ł ączy 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
Alfa1-Antytrypsyna i alfa1-Antycymotrypsyna Inhibitor proteaz
25 paz
dziernik 2010
Białka szoku cieplnego(HSP ą ang. heat shot proteins) ą 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 IV-rzędowym ukształtowaniem innych białek w komórce oraz transport.
APC ą 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, odpowiedz
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 siateczkowo-śródbłonkowy
Układ ten obejmuje komórki układu immunologicznego, które są odpowiedzialne za wychwytywanie zarówno
antygenów, jak i kompleksów które powstają w reakcji antygen-przeciwciało. 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(MPS-Res 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 stawowejmakrofagi,
w kłębuszkach nerwowych, również mamy typ makrofagakomórki 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
Droga podania(śmiertelność w %)
Liczba podanych bakterii
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 supernatantdodanie 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 ą stymuluje syntezę dwóch(trzech) enzymów: kinaza białka, 2,5a-syntetaza. Te 2 enzymy
powodują:
1. Kinaza białkowa = inalktywacja translacji białek(czynników IF2, TIP) wirusa. Nie powstaje
kapsyd.
2. 2,5-asyntetaza = 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 ą 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 Inf-alfa Inf- beta Inf-gama
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 RNA-zy ą rozkłąd mRNA wirusów)
2. Kinaza białkowa ą blokada translacji kapsydu wirusa
3. Aktywacja genu Mx u myszy ą 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) ą 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 ą 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 ą do 30 aminokwasów
Reakcja antygen-przeciwciało 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 antygen-przeciwciało zachodzi optymalnie w pewnych warunkach i trzeba bardzo rozróżnić reakcję
antygen-przeciwciało, 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 antygen-przeciwciało(Ag-Ab)
Ag + AbK1AbAg (precypitat)
�!
Ab �!K2
K1 i K2 szybkość reakcji
1. Stężęnie reagentów (proporcje Ag/Ab) ą ma to duże znaczenie. W stanie równowagi wszystkie epitopy i
wszystkie paratopy są zaangażowane w reakcję. Etapy:
1. Nadmiar przeciwciał
2. Strefa równowagi ą ekwiwalencji
3. Nadmiar antygenu
2. Temperatura ą 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) ą 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 ą jeżeli chodzi o formowanie kompleksów, najbardziej efektywne jest w przedziale 6,5-10. 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 ą wiązanie monogamiczne
B ą wiązanie krzyżowe ą powstaje precypitat
Międzymolekularne siły atraktorowe:
 wiązania wodorowe
 wiązania elektrostatyczne
 wiązania van der Waalsa
 wiązania hydrofobowe ą 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 ą cząsteczka antygenu + swoiste Ab powoduje agregację cząsteczek
2. Precypitacja ą rozposzczalny Ag + swoiste Ab powoduje precypitację
3. Aktywacja C ą Ag rozpuszczalny lub na cząsteczece + swoiste Ab powoduje aktywację C
4. Cytoliza ą komórka + Ab przeciwko komórce+C, może powodować lizę komórki
5. Opsonizacja ą cząstka Ag+Ab+C zwiększa fagocytozę przez Mo, Mo|, PMN
6. Neutralizacja ą 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 póz
niej ulega uwstecznieniu. Dlatego
u ludzi starszych, choroby są groz
niejsze, zwłaszca takie, które przechodzą u młodych bezproblemowo.
Komórki macieżyste(produkowane w szpiku) komórka pre -TkrewgrasicaAntygeny 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 MHCselekcja
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 antygen-przeciwciało. Wyróżniamy 3 fazy:
1. Rozpoznanie i prezentacja antygenu
2. Faza centralna ą obejmująca interakcję komórki prezentującej antygen(APC) z limfocytami typu Th, oraz
limfocytami typu B.
3. Faza efektorowa ą 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 wewnęg
rzne. 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 ą zabijający
 Limfocyt Th ą wydziela cytokin.
Rózne antygeny rozpoznają różne patogeny. MHC I rozpoznaje wewnętrzne antygeny np. białko
cytosolowe(ulega degradacji na peptydy 30-50 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).
[schemat-przerysować]
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 ą Grasiczoniezależne
2. Limfocyty T ą Grasiczozależne
1. T pomocnicze(helper) ą receptory TCR, CD28
2. T cytotoksyczne ą receptory CD4, CD8, TCR
3. T supresorowe (TsAg, TSIg) ą blokują synteze przeciwciał bez obecności antygenu.
4. T contra supresorowe ą 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 MIKOŁ AJKI!!!
Odpowiedz
humoralna ą współpraca limfocytów T i B
[schemat]
Aktywacja komórek B z udziałem komórek T-pomocniczych. Antygen białkowy wnikający do ustroju jest
rozpoznawany przez dziewicze komórki B mające specyficzny rodziaj przeciwciał. Kompleks Ig-antygen 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 TH z recpetorami TCR specyficznymi wobec kompleksu peptyd-MHC wiążą
kompleks prezentowany przez makrofaga, co powoduje uaktywnienie komórki TH, 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 TH 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 TS(supresyjny), który poprzez blokowanie receptorów limfocytów B powoduje
wsytrzymanie produkcji przeciwciał. Drugim jest TCS(contra-supresyjny) ą 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 ą producenta surowicy
1. Najczęściej używane króliki ą 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 ązerowa� - czy zwierzę jest zdrowe
2. Przygotowanie zwierzęcia
1. Unieruchomić
3. ąBoost� injection ą 1 iniekcja nie musi być najczystrze
4. Terminarz szczepień (długo, krótko)
1. Krótko - raz na 2-3 dni, bardzo obciąża zwierzę
2. Długo ą 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 ą sposób amerykański(królik)
3. Wydłubanie oka ą mysz i szczur
4. Pobranie z żyły ogonowej ą szczur
5. Obcięcie łapy ą świnka morska
7. Izolacja surowicy i jej przechowywanie i konserwacja
8. Podnoszenie miana
1. Wysalanie
2. Liofilizacja
3. Dializa
9. Oczyszczanie przeciwciał
1. Metody ąswoiste� - immunochromatografia
2. Metody nieswoiste ą 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 ą ewentualnie, przy nie produkcji przez któreś ze zwierząt
3. Pora roku ą 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 ą 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 Przeciwciała na pojedynczy epitop Przeciwciała na pojedynczy epitop
epitopów
Liczba, klasy i powinowactwo Liczba, klasy i powinowactwo Standardowe fragmenty przeciwciał
zależne od zwierzęcia i czasu pozostaje stałe z tym samym powinowactwem są
skrwawienia stałe
Do 1mg/ml przciwciał w surowicy 5-10�g/ml in vitro do 10mg/ml w
płynie surowicy
Tanie w produkcji, dostępne Kosztowne w produkcji. Wiele
komercyjnie dostępnych komercyjnie.
Czas produkcji 1-kilka 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
Ł ańcuch lekki V+J+C(geny)
Ł ańcuch 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:
Jkilka, 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 embrionalnySomatyczna 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 RNASkładanie RNA.
MRNA translacja
syntetyzowany peptyd modyfikacja białka; odcięcie peptydu liderowego, glikoliza
ciężki łańcuch �.
Są to kolejne wydarzenia prowadzące do syntezy łańcucha ciężkiego IG typu � u myszy.
Synteza łańcucha cięzkiego:
DNA linii zarodkowej�looping out�DNA wytwarzający łańcuch �Transkrypcjahn-RNAmodyfukacja
postranskrypcyjnam-RNATranslacjaŁ ańcuch �/Ł ańcuch 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
250-1000
segmenty V 250 2
4
segmenty J 4 3
12
segmenty D 0 0
Przypadkowe łączenie
VxJ(xD) 10000-40000 1000 6
Połączenie łańcuchów
HxX 1-4x10^7
Hxlambda 5-10x10^4
Potencjalny repertuar ze 10^9-10^11
zmiennością na złączach
Liczby segmentów są przybliżone. Mysz jest wyjątkowym gatunkiem ze względu na niską liczbę genów V1 i
niewielke zróżnicowanie z łańcuchami L1. Poza tym, inne gatunki ssaków(w tym człowiek), są zasadniczo
podobne.
VL(m)J(m)C(2m) ą VH(m)DH(m)J(m)C(5m)
W przypadku nieznaleznia epitopu, dziewiczy limfocyt ginie. Jeśli się znajdzie, rozpoczyna się odpowiedz

immunologiczna.
Mechanizmy powodujące specyficzność i różnorodność immunoglobulin
1. Kombinatoryka połączeń produkcji genów
VL(n)J(n) ---------------------VH(n)D(n)J(n)
2. Genetic ąscrambling�
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 odpowiedz
, mamy odpowiedz
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 odpowiedz
, 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 20-2x 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
DOPEŁ NIACZ 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 aktywacjizapalenie, 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 ą anafilatoksyna i chemotaksja
C3b ą adherencja immunologiczna(opsonizacja)
aktywacja limfocytów B
C4 C4a ą anafilotoksyna
C4b ą neutralizacja wirusów
C5 C5a ą anafilatoksyna i chemotaksja
C5b,6,7 Chemotaksja
Funkcje dopełniacza
aktywność komórek żernych, pojawienie się mediatorów komórkowych
chemotaksja ą szczególnie składnik C5a wykazuje aktywność, aktywacja wybuchu tlenowego
opsonizacja i fagocytoza
zabijanie/liza komórek , drobnoustrojów, od C5-C9 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 C-reaktywne służy do diagnozy
występowania tej choroby).
Część tych białek jest syntetyzowana w wątrobie.
Białka fazy ostrej i ich funkcje
Białko Funkcja
Białko C-reaktywne(CRP) Ł ączy się z fosfocholiną bakterii, aktywuje
dopełniacz(łączy się z C1q) . Pełni rolę opsoniny
Surowiczy arhyloid A Aktywuje dopełaniacz(łaczy się z C1q), pełni rolę
(SAA) opsioniny
Białko wiążace mannozę Ł ączy się z mannozą na powierzchni bakterii i
(MBP) następnie z receptorami dla MBP(opsonizacja),
aktywuje dopełniacz w drodze klasycznej(sekcja F)
Składniki dopełniacza np. Biorą udział w chemitaksji, opsonizacji i lizie(Sekcja C)
C2, C3, C4, C5 i C9
Białka wiążące metale Usuwają jony metali niezbędne do wzrostu bakterii
Fibrynogen Bierze udział w krzepnięciu krwi
alfa1-Antytrypsyna i Inhibitor proteaz
alfa1-antychymotrypsyna
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 antygen-przeciwciało. Dodatkowo
niedobór C2 wywołuje chorobę autoimmunologiczną w tzw. toczniu układowym rumieniowaty.
Inne niedobory składników dopełniacza C5-C8 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 ą 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. TGF-beta
Leki Szeroko stosowane w terapii nowotworowej, ale zabijają również komórki
cytotoksyczne/promieniowanie ważne w odpowiedzi immunologicznej, jak komórki macierzyste, prekursory
neutrofili i dzielące się limfocyty w centralnych narządach limfatycznych
Starzenie się Wzrost infekcji; osłabiona odpowiedz
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 Przykłady: malaria, wirus odry, ale szczególnie wirus HIV; mechanizmy
przez mikroorganizmy dotyczą osłąbienia funkcji limfocytów T oraz przetwarzania/prezentacji
antygenu
Defekty fagocytozy:
Defekt Choroba/mechanizm
Różnicowanie komórki macieżystej/wczesne etapy Neutropenia:zbyt mała liczba neutrofili
rozwoju
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 Chdiaka-Higashiego: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 IFN-gama lub IL-12 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 ą 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 IL-2R
Śmierć tymocytów SCID: 25% chorych wykazuje niedobory enzymu deaminazy adenozynowej lub
niedobory fosforylazy nukleotydów purynowych; toksyczność spowodowana
zwiększeniem metabolitów puryn, hamujący syntezę DNA
SCID ą 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 Choroba Btuyona: wrodzona agammagloblinemia
komórek najczęściej związana z chromosomem X(XLA):
spowodowana uszkodzeniem genu kodującego kinazę
tyrozynową(btk) uczestniczącą w różnicowaniu
limfocytów pre-B do dojrzałych limfocytów B: chorzy
mają prawidłowe limfocyty T
Zaburzenia w przełączeniu klas przeciwciał z IgM w Zespół związany ze zwiękoszonym stężeniem IgM:
limfocytach B 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 Niedobór IgG/IgA
odporności(CVID[commmon variable 1. Nie zachodzi krańcowe różnicowanie limfocytów B:
immunodeficiency]) 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 ą zabijają komórki mikroorganizmów oraz rakowe.
Defekt limfocytów B Defekt limfoctów T Defekt fagocytozy
Streptococcus Wirusy Mycobacteria Grzybice Serratia
Neiseria meningitidis Polio Nocardia układowe(Cnadida) Klebsiella
Haemophilus ECHO Grzybice Aerobacter
influenze powierzchniowe Salmonella
Pseudomonas Wirusy Herpes
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 nerwowypojawia 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 Wirusy mogą ulegać mutacjom i zmieniać antygeny np. grypa, HIV
Przesunięcie Rekombinacja kwasów nukleinowych wirusa ze zwięrzęcymi, np. pandemie
grypy
Przełączanie genów Ekspresja kolejno różnych antygenów powierzchnowych np. Borrelia,
Trypanosoma
Maskowanie
Mimika molekularna Mikroorganizmy mają anrtgeny wspólne z autoantygenami np. paciorkowce,
Bacteroides
Opłaszczanie własnymi Opłaszczanie powierzchni białkami surowicy np. Schistosomoa, Toxoplasma
białkami
�Roztargenienie� układu Niektóre mikroorganizmy wytwarzają superantygeny, które stymulują różne
odpornościowego 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 Hamowanie poprzez inkorporację białek regulatorowych układu dopełniacza do ściany
układu komórkowej mikroorganizmów np. HIV
dopełniacza
(droga
klasyczna)
Limfocyty T Limfocyty T CD4 są zakażane i zabijane np. HIV
Przetwarzanie Hamowanie wytwarzania antygenu np. wirus odry
i prezentacja
antygenu
Mechanizmy Endotoksyny wydzielane przez niektóre mikrookrganizmy idnukują odpowiedz
Th2, która jest
regulatorowe nieskuteczna w stosunku do wewnątrzkomórkowych organizmów np. Salmonella typhi
Metody immunochemiczne:
Ilośc wykazywana w przybliżeniu (�g/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 ą główne cele
1. Identyfikacja i ilościowe oznaczenie organizmów patogennych i produktów ich metabolizmuBakterie,
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 organizmuImmunoglobuliny różnych klas, specyficzne
przeciwciała, inne białka surowicy takie jak jceruploplasmina, białko C-reaktywne, kinaza kreatyninowa
mięśnia sercowego, antygeny komórkowe(grupy krwi), antygeny limfocytów, antygeny tkanek do celu
przeszczepów, Hormony, cytokiuny jako wskaz
niki 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 ą szkodliwe(np. histamina)
 Pestycydy i herbicydy
Marker y 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)
Marker y 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 funkcjeIgG
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