Przeciwciała (immunoglobuliny) - białka wydzielane przez komórki plazmatyczne (czyli pobudzone limfocyty B) w przebiegu odpowiedzi immunologicznej typu humoralnego, które mają zdolność do swoistego rozpoznawania antygenów

Trawienie papainą:

• fragmentów Fab, odpowiadających ramionom przeciwciała i wiążących się z antygenem

• fragmentu Fc, pełniącego funkcję efektorową, czyli odpowiadającego za różne zjawiska, które zapoczątkowuje związanie antygenu, np. immunofagocytozę. Fragment Fc jest związany z cytofilnością przeciwciał.

IgA 2-blokuja patogen na etapie wnikania, rozpoznają struktury charakterystyczne dla patogenów. Immunoglobuliny wydzielnicze (składnik np. śliny, łez i in.). Odgrywają rolę w mechanizmach odpornościowych w obrębie błon śluzowych przewodu pokarmowego, dróg oddechowych, układu moczowo-płciowego, zapobiegają kolonizacji patogenów^[3]

IgM- Immunoglobuliny pierwszego rzutu - wydzielane we wczesnych stadiach odporności zależnej od limfocytów B, eliminują patogeny zanim zostaną wyprodukowane wystarczające ilości IgG^. Nie SA w pełni dopasowane do determinanty antygenowej. Monomeryczna forma IgM znajdująca się na powierzchni limfocytów B pełni rolę receptora dla antygenów.

IgG –monomer, rozpoznaje w sposób swoisty antygen, jest mocno spowinowacona z determinanta antygenową,powoduje swoista odpowiedź wtórną,zdolna do opsonizacji

IgE - gdy jej poziom rosnie łączy się z przez fragmenty Fc z komórkami tucznymi izceka na pojawienie się pasożyta.Odpowiedzialne za reakcje alergiczne (typu natychmiastowego). Powodują uwalnianie histaminy z mastocytów. Odgrywają rolę w zwalczaniu pasożytów^[.

IgD - Działanie niezbyt dokładnie zbadane. Odgrywają rolę jako receptory na komórkach B dla antygenów^[4].

DETERMINANTY ANTYGENOWE

IZOTYPOWE

-uwarunkowane przez różnice w budowie

łańcuchów H i L

- umożliwiają podział na klasy i typy

- identyczne w obrębie gatunku

tzn. że Zosia i Tomek mają te same determinanty izotypowe na swoich IgG

- zdrowi osobnicy mają zazwyczaj wszystkie odmiany izotypowe

IDIOTYPOWE

- różnice w budowie części zmiennych łańcuchów polipeptydowych

- unikatowe dla danego klonu limfocytu B

tzn. że IgG Zosi wytwarzane w odpowiedzi na antygen A przez różne klony limfocytów B będą się różniły determinantami idiotypowymi

- takie same u przeciwciał o tej samej swoistości

ALLOTYPOWE

- zależne od obecności

w łańcuchach H i L

różnych aminokwasów w określonej pozycji łańcucha

polipeptydowego

- są różne u osobników danego gatunku

Tzn. że IgG Zosi i Tomka skierowane przeciw antygenowi A będą różniły się determinantami allotypowymi

- geny kodujące immunoglobuliny są genami poliallelicznymi

Przeciwciala monoklonalne- przeciwciała, które wykazują jednakową swoistość względem danego antygenu i takie samo lub podobne powinowactwo. Wszystkie takie przeciwciała są otrzymywane z jednego klonu limfocytów B.

klasyczna metoda produkcji przeciwciał monoklonalnych opiera się na fuzji komórek szpiczakowych z limfocytami B o żądanej swoistości. Zamysł takiego postępowania polega na połączeniu komórki nowotworowej, obdarzonej "nieśmiertelnością" (czyli zdolnością do nieograniczonej liczby podziałów) i dostarczającej rybosomów, z komórką B o znanej swoistości. Limfocyty B pozyskuje się z krwi myszy, które wcześniej zaszczepiono antygenem, przeciwko któremu chce się otrzymać przeciwciała monoklonalne. Zakłada się przy tym, że komórka hybrydowa będzie wykazywać swoistość limfocytu B, a nie komórki szpiczakowej. Żeby jednak mieć pewność co do wyniku, stosuje się następujące kroki:

• wybiera się tylko takie komórki szpiczaka, które produkują tylko łańcuch ciężki immunoglobulin lub nie produkują immunoglobulin w ogóle

• komórki szpiczaka uszkadza się w ten sposób, żeby nie mogły produkować np. jakiegoś niezbędnego do życia enzymu. Fuzja dostarczy im tego enzymu, gdyż używane do niej limfocyty B będą go zawierać. Najczęściej stosuje się linie z uszkodzonym genem fosforybozylotransferazy hipoksantynowo-guaninowej (HGPRT), która jest zaangażowana w syntezę puryn.

• komórki hybrydowe hoduje się w selektywnym płynie hodowlanym, który nie zawiera substancji będącej produktem uszkodzonego enzymu. W ten sposób komórki szpiczaka, które nie uległy fuzji z limfocytem B z pewnością zginą. W przypadku zastosowania komórek HGPRT należy dodać do podłoża aminopterynę, która uniemożliwia zajście syntezy puryn alternatywną drogą metaboliczną.

• płyn hodowlany nie może zawierać cytokin, które utrzymują przy życiu limfocyty B. Dzięki temu limfocyty B, które nie uległy fuzji, ulegną apoptozie.

• po paru dniach hodowli komórki rozmieszcza się w osobnych naczyńkach tak, że przeciwciała w danym naczyńku będą pochodzić tylko i wyłącznie z jednego klonu komórek szpiczakowych, będą zatem przeciwciałami monoklonalnymi.

Zastosowanie PM

• terapia nowotworów

• immunosupresja w transplantologii, dająca możliwość wybiorczego hamowania odpowiednich subpopulacji limfocytów

• immunosupresja w chorobach o podłożu zapalnym, w których można użyć przeciwciał skierowanych przeciwko cytokinom wywołującym patologię

• blokowanie krzepnięcia krwi przez blokowanie receptorów płytek wiążących się z fibrynogenem

• neutralizacja toksyn z użyciem przeciwciał monoklonalnych jest lepsza od stosowania surowic (np. w leczeniu tężca), gdyż pacjentowi nie dostarcza się dodatkowego balastu białkowego w postaci białek surowicy obcego gatunku.

• badania diagnostyczne w laboratorium analitycznym (testy ELISA i RIA)

• oczyszczanie różnych substancji z użyciem kolumn wypełnionych neutralną substancją opłaszczoną mAb

Antygen -każda substancja, która wykazuje dwie cechy: immunogenność, czyli zdolność wzbudzenia przeciwko sobie odpowiedzi odpornościowej swoistej, oraz antygenowość, czyli zdolność do reagowania z przeciwciałami oraz TCR. Ze względu na występowanie powyższych cech, wyróżnia się dwa typy antygenów:

• immunogeny - charakteryzujące się tylko immunogenością,

• hapteny - wykazujące tylko antygenowość

Ze względu na udział limfocytów T w rozwoju odpowiedzi odpornościowej na dany antygen można z kolei wyróżnić:

• antygeny grasiczozależne, które wymagają udziału limfocytów T do wzbudzenia odpowiedzi,

• antygeny grasiczoniezależne, nie wymagające udziału limfocytów T w indukcji odpowiedzi.

Antygeny można także podzielić ze względu na liczbę epitopów na pojedynczej cząsteczce antygenu rozpoznawanych przez dane przeciwciało. Są to:

• antygeny monowalentne, zawierające tylko jeden epitop i wiążące się z pojedynczym paratopem. Zawsze monowalentne są hapteny.

• antygeny poliwalentne, wiążące się z kilkoma paratopami jednocześnie. Ten typ antygenów może tworzyć duże, wytrącające się w tkankach kompleksy immunologiczne i być odpowiedzialny za pewne stany patologiczne.

Wysalanie białek – strącanie białek z roztworów poprzez dodanie stężonego roztworu soli. Proces jest wynikiem zaburzenia otoczki solwatacyjnej i agregacji cząsteczek białek w wyniku łatwiejszego kontaktu pomiędzy polarnymi grupami sąsiadujących cząsteczek. Do wysalania stosuje się sole metalu lekkiego (np. KCl) lub amonu, np. siarczanu amonu^. Proces ten jest przejściem zolu w żel (koagulacja), nie narusza struktury białka (także czwarto- i trzeciorzędowej) i jest odwracalny (nie powoduje denaturacji).

sączenie molekularne, filtracja żelowa, metoda umożliwiająca rozdział białek na podstawie ich masy cząsteczkowej, w kolumnach wypełnionych polimerami o porowatej strukturze, np. żelami dekstranowymi (Sephadex), agarozowymi (Sepharose), poliakrylamidowymi (Biogel), nazywanych sitami molekularnymi; cząsteczki duże wypływają z kolumny szybciej, mniejsze – wolniej; s. m. wykorzystuje się też do oczyszczania białka oraz wyznaczania masy cząsteczkowej