Inununoglobuliny fig/, przeciwciała /Ab/ - terminy te są używane wymiennie, należy jednak pamiętać, że o ile wszystkie przeciwciała są immunoglobulinami to nie wszystkie immunoglobuliny są przeciwciałami
. Immunoglobuliny należą do glikoprotein, których cząstka zawiera 82 - 96 % białka i 4 - 18 % węglowodanów. Stanowią grupę pokrewnych białek charakteryzujących się określonymi cechami fizykochemicznymi i biologicznymi. Są wytwarzane przez limfocyty' B, wydzielane do krwi i płynów ustrojowych, błon śluzowych.
Cząsteczka każdej Ig zbudowana jest z 2 jednakowych łańcuchów ciężkich /haevy - H/ i dwóch / f^c. 4 l jednakowych łańcuchów lekkich /light - L/, związanych z sobą mostkami dwusiarczkowymi. Fragmenty' N- końcowe łańcuchów charakteryzują się zmiennym składem aminokwasów /cześć vh w łańcuchu ciężkim i vl w łańcuchu lekkim/. Część stałą w łańcuchu lekkim zwana jest cl, a łańcuchu ciężkim składa się z 3 odcinków: ch! , Cn2, Ca3. Funkcja części zmiennej polega na łączeniu się z antygenem przez fragment Fab
. Części C wiążą się ze sobą utrzymując cząsteczka w całości i odpowiedzialne są za tzw. funkcje efektorowi przez fragment Fc. polegające na( wiązaniu dopełniacza, przechodzeniu cząsteczki przez łożysko, przyłączaniu cząsteczki do błony komórkowej.
Większość ludzkich Ig ma giętki odcinek - zwany regionem zawiasowym, miedzy częściami Fab i częściami C- końcowymi łańcuchów ciężkich. Dzięki występowaniu regionu zawiasowego, cząsteczka
IgG może zmieniać swoja konformację, co może mieć znaczenie przy funkcjach efektorowych: aktywacja dopełniacza, wiązanie Fc z receptorem. Na podstawie strukturalnych, biologicznych i antygenowych różnic dotyczących łańcuchów ciężkich wyróżnia się 5 klas Ig ludzkich: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. Każda z klas charakteryzuje się odmiennymi właściwościami i pełni inną role w odpowiedzi immunologicznej. W początkowej fazie odpowiedzi wytwarzana jest IgM, a później w większej ilości IgG, która staje się główną Ig krążąca we krwi. W odpowiedzi wtórnej IgG jest wytwarzana wcześniej i w większych ilościach. IgG - stanowią 75% Ig w prawidłowych surowicach ludzkich; każda cząsteczka składa się z. 2 łańcuchów L i 2 łańcuchów H połączonych 20 - 25 mostkami dwusiarczkowymi. Są 4 podklasylgG: IgG: l, 2, 3, 4, oparte na antygenowych różnicach łańcuchów H. IgG jest jedyną Ig, która przenika przez łożysko. Jest dwuwartościowa tzn., że każdy fragment Fab ma tylko l miejsce wiążące antygen. Selektywny niedobór podklas IgG doprowadza do wzrostu wrażliwości na zakażenia bakteryjne lub wirusowe /brak IgG 2 powoduje niedostateczna odpowiedź na polisacharydy bakteryjne co naraża za zakażenia przez bakterie otoczkowe - dzieci
IgM - stanowi około l O % Ig prawidłowej surowicy człowieka. Zbudowana jest z 5 podjednostek o strukturze czterołańcuchowej; każda podjednostka składa się z 2 łańcuchów L i 2 łańcuchów H, dodatkowo zawiera łańcuch J, który pomaga w polimeryzacji i stabilizacji cząsteczek, /'We. Zf, IgM -jest makroglobuliną, jest pentametrem i każda cząsteczka ma 10 fragmentów Fab, czyli 10 miejsc wiążących antygen. Dzięki temu skutecznie wiąże drobnoustroje, które następnie ulegają opsonizacji w obecności dopełniacza. Przeciwciał IgM pojawiają się jako pierwsze w przebiegu odpowiedzi immunologicznej /reakcja pierwotna/. Mają krótki czas życia, a ich obecność jest wskaźnikiem zakażenia, które rozwinęło się niedawno. Ze względu na swoje rozmiary nie przechodzą przez łożysko.
IgA - podobnie jak IgG jest monomerem, ale może występować jako dimer lub polimer; stanowi około 15% Ig w surowicy człowieka.
Głównie występuje jako monomer i zawiera 2 łańcuchy ciężkie i dwa lekkie. Dimery i polimery wiązane są łańcuchem J. U człowieka jest główną Ig w wydzielinach układów: oddechowego, pokarmowego, moczowo - płciowego, a także we łzach, ślinie i mleku. Wydzielnicza Sc- IgA nie wiążą dopełniacza i dlatego nie uczestniczą w procesie opsonizacji. Mogą wiązać się z bakteriami i wirusami fragmentem Fab, w wyniku czego powstają kompleksy immunologiczne, a drobnoustroje nie przylegają do komórek nabłonka. Jest to najważniejsza funkcja ScIgA jaką pełnią na poziomie błon śluzowych. Jeżeli jest niedobór IgA i nie jest on wyrównany przez zwiększenie aktywności IgM lub też towarzyszy mu brak przeciwciał klasy IgG, istnieje ryzyko rozwoju zakażeń układu oddechowego lub przewodu pokarmowego.
IgE - u ludzi zdrowych występuje w ilościach śladowych; pośredniczy w reakcjach uczuleniowych w skórze i innych tkankach przez fragment Fc, który łączy się z komórkami tucznymi i granulocytami zasadochionnymi. Podczas gdy większość Ig jest ciepłostała, IgE traci zdolności do uczulania skóry po ogrzewaniu w temp. 56° C przez 4 h.
IgD - funkcja tej Ig nie jest jasna; prawdopodobnie reguluje ona czynności limfocytów B przez wpływ na powierzchnie tych komórek, gdzie jest głównie spotykana. W surowicy krwi występuje w ilościach śladowych
Antygeny - złożone cząsteczki rozpoznawane przez immunokompetentne komórki jako obce /nonself. Wprowadzone do ustroju pobudzają do wytwarzania przeciwciał /immunoglobulin/ i prowadzą do uczulenia komórek /limfocytów/, co uruchamia reakcję odporności komórkowej. Zarówno przeciwciała i uczulone komórki reagują swoiście z antygenami.
Antygeny muszą spełniać dwa podstawowe wrarunki:
1.) być obce dla organizmu, z którym wchodzą w kontakt
,2.) być makrocząsteczkami o złożonej strukturze
Pierwszy warunek oznacza, że antygen powinien różnić się struktura od antygenów powierzchniowych komórek immunologicznych, przez co będzie rozpoznawany jako obcy.
Drugi warunek dotyczy złożoności struktury cząstki antygenu. Małe cząstki /o masie cząst.<5000/ nie są immunogenne; stają się takie w połączeniu z białkiem lub innymi nośnikami, albo gdy są podawane z adiutantem /adiutant - substancje , które zwiększaj ą zdolność ustroju do odpowiedzi immunologicznej, humoralnej lub komórkowej; mogą to być czynniki bakteryjne: M.tuberculosis, B.pertussis, endotoksyny (LPS) bakterii Gram ujemnych, związki chemiczne - wodorotlenek glinu/. Cząstki o dużej masie np.: syntetyczne polimery, polisacharydy, lipidy - nie są immunogenne, ponieważ mają monotonną strukturę w odróżnieniu od białek, które mają złożone struktury wewnętrzne.
Związki, które nie są immunogenne mogą połączyć się np. z białkiem i wówczas nabędą zdolności łączenia się z przeciwciałami i staną się haptenami.
Antygeny mają dwie właściwosci( zdolność do wzbudzania wytwarzania przeciwciał - immunogenność, zdolność do reagowania z przeciwciałami - anrygenowość) Obie te cechy dotyczą makrocząsteczek. Są również substancje, które reagują z przeciwciałami lecz ze względu na prostą strukturę nie wzbudzają działania immunogennego. Właściwość tą zyskują po połączeniu z substancjami wielkocząsteczkowymi
Pełnowartościowymi antygenami są białka, podobnie jak ich połączenia z lipidami, polisacharydami, kwasami nukleinowymi, z prostymi związkami organicznymi i nieorganicznymi. W antygenach będących połączeniami białek swoistość antygenowa związana jest z obecnością haptenu /lipidów, polisacharydów itd.
/ Determinanta antygenowa - to część która odpowiada za interakcje ze swoistym przeciwciałem. Unikalne cechy każdego antyizenu uzależnione są od rodzaju sekwencji aminokwasów, składu chemicznego i struktury glikoprotcidów, polisacharydów i kwasów nukleinowych. Determinanta antygenowa jest wiec swoistym ugrupowaniem charakterystycznym dla danego antygenu.
Immunogen - antygen, który jest zdolny do wzbudzania odpowiedzi immunologicznej /humoralnej, komórkowej/ wówczas gdy jest rozpoznawany przez organizm jako substancja obca; najczęściej są to duże cząsteczki białek oraz cukrów, komórki drobnoustrojów, inne komórki.
2