13. Антигены бактериальной клетки: локализация, химическая природа. Подразделение антигенов. Групповые, видовые, типовые антигены. Протективные антигены. Суперантигены. Антигенная мимикрия.
.Антитела. Основные классы иммуноглобулинов. Строение JgG, JgM, JgA. Валентность, авидность и аффинность антител. Биологические функции антител. Особенности формирования первичного и вторичного иммунного ответа.
ОТВЕТ: Антитела- белки, которые вырабатываются в ответ на введение антигенов и способны специфически взаимодействовать с антигеном, который спровоцировал их образование. Продуцируются плазматическими клетками. Могут быть в сыворотке в свободном виде, а могут быть в связанном состоянии – мембранные антигенраспознающие рецепторы В-лимфоцитов.
Пять классов – IgM, IgG, IgA, IgD, IgE. В противоинфекционном иммунитете главная роль у IgM, IgG, IgA.
Построены по единому принципу. Общая структурная единица- мономер- это 4 полипептидные цепи, из которых 2 легкие и 2 тяжелые, соединенные дисульфидными связями.
Тяжелые и легкие цепи в зависимости от расположения в них аминокислот делятся на: С- константную область, который имеет постоянный порядок расположения аминокислот, V-вариабельная имеет многообразие их расположения.
(НА
КАРТИНКЕ МОНОМЕР)
При этом легкие цепи имеют два домена: VL-вариабельного и СL- константного. Тяжелые содержат 3-4 домена один VH- вариабельный и остальные константные СH1, CH2. И т.д.
Мономер имеет один раздвоенный конец , в котором два одинаковый Fab- фрагмента. А третий - Fc фрагмент. Область соединения трех фрагментов- шарнирная область.
Fab- фрагмент включает легкую цепь и часть тяжелой. Вариабельные домены VL и VH расположены на конце и друг против друга и образуют впадину – антигенсвязывающий активный центр (паратоп). Он имеет гипервариабельные участки, которые комплементарны антигенной детерминанте(эпитопу- это то, что вызвало образование иммуноглобулина т.е. антиген). Это обеспечивает специфичность их связывания.
Fc фрагмент- способен присоединять комплимент, фиксироваться на макрофагах и nk- клетках.
IgG- мономер. Больше всего в организме. Единственные проникают через плаценту. Они –основа простинфекционного иммунитета.
IgM- пентамер, состоит из пяти мономеров, расположенных радиально С-концами к центральному J-белку, который связывает дисульфидными связями их воедино. Защищают организм от внеклеточных микроорганизмов, активируют комплимент по классическому пути. Теоретически 10 валентен, но на самом деле активны из них 5.
IgA- димер, имеет соединительную J-цепь и секреторный компонент, защищающий их от разрушения. 4-валентен. Находятся в сыворотке и биологических секретах.
Валентность – количество активных центров. Молекула мономера всегда двухвалентна
Аффинность – степень комплементарности эпитопа(антигена) с антигенсвязывающим центром. Прочность зависит от степени пространственного соответствия эпитопа т акт центра.
Авидность – прочность связывания всех эпитопов с молекулой антигена с антителом. Зависит от свойств антигена, валентности антител, условий взаимодействия (оптимально- внутренняя среда)
Биологические функции антител.
Антитела обладают способностью :
- нейтрализовать бактериальные токсины и вирусы, образуя комплекс с антигенами.
- осуществ. опсонизацию фагоцитирующих клеток, увеличивая активность фагоцитоза.
- активируют комплимент по классическому пути.
Они являются основой постифекционного иммунитета антибактериального, антитоксического и антивирусного. Потому что они:
-напрямую повреждают клетки бактерий с комплиментом
- повышают активность фагоцитоза
-нейтрализуют токсины
-непосредственно действуют на свободные вирусные частицы
- участвуют в запуске апоптоза инфицированных клеток.
Особенности формирования первичного и вторичного иммунного ответа.
При первичном иммунном ответе появляются раньше других IgM, к концу болезни исчезают практически. IgG синтезируются позже, но сохраняются дольше. При вторичном ответе они появляются быстро в высоком титре. Обеспечивают защиту плода, т.к. только они проникают через плаценту.
Антитела, строение на примере молекул IgG. Изотипы, аллотипы и идиотипы антител. Антиидиотипические антитела. Аутоантитела. Гибридомы и моноклональные антитела.
ОТВЕТ: IgG- мономер. мономер- это 4 полипептидные цепи, из которых 2 легкие и 2 тяжелые, соединенные дисульфидными связями.
Тяжелые и легкие цепи в зависимости от расположения в них аминокислот делятся на: С- константную область, который имеет постоянный порядок расположения аминокислот, V-вариабельная имеет многообразие их расположения. При этом легкие цепи имеют два домена: VL-вариабельного и СL- константного. Тяжелые содержат 3-4 домена один VH- вариабельный и остальные константные СH1, CH2. И т.д.
Мономер имеет один раздвоенный конец , в котором два одинаковый Fab- фрагмента. А третий - Fc фрагмент. Область соединения трех фрагментов- шарнирная область.
Fab- фрагмент включает легкую цепь и часть тяжелой. Вариабельные домены VL и VH расположены на конце и друг против друга и образуют впадину – антигенсвязывающий активный центр (паратоп). Он имеет гипервариабельные участки, которые комплементарны антигенной детерминанте(эпитопу- это то, что вызвало образование иммуноглобулина т.е. антиген). Это обеспечивает специфичность их связывания.
Fc фрагмент- способен присоединять комплимент, фиксироваться на макроагах и nk- клетках.
Изотипы, аллотипы и идиотипы антител.
Легкие цепи в молекулах иммуноглобулинов представлены 2 изотипами— лямбда и каппа, которые различаются по химическому составу как вариабельных, так и константных участков.
Тяжелые цепи иммуноглобулинов подразделены на 5 изотипов (гамма, мю, альфа, бета, эпсилон), которые определяют их принадлежность к одному из 5 классов иммуноглобулинов: G, M, A, D, Е соответственно. Они отличаются друг от друга физико-химическими особенностями и биологическими свойствами.
Аллотипы – вариации их строения у разных индивидумов. Обусловлены разными аллелями соответствующих генов, чаще константных доменов тяжелых и легких цепей. Выделяют 3 типа: Gm, Km, Am
Изотипы –классы и субклассы иммуноглобулинов, отличающиеся константными доменами цепей (различия классов по тяжелым цепям или изотипы каппа и лямбда легких цепей)
Идиотипы - определяется антигенсвязывающими центрами FаЬ-фрагментов антител, т. е. антигенными свойствами вариабельных участков (V-областей). Идиотип состоит из набора идиотопов— антигенных детерминант V-области антитела. Идиотип является чужеродным для иммунной системы. На него развивается иммунный ответ. Появляются антиидиотипические антитела, которые специфически реагируют с этим участком. Взаимодействуя с АТ, которые в данном случае выполняют функцию АГ, антиидиотипические АТ снижают иммунный ответ. Поскольку антиидиотипические АТ соответствуют конфигурации антигена, в перспективе могут быть использованы для создания вакцин.
Антиидиотипические антитела, антиидиотипы — антитела, специфические по отношению к антигенным детерминантам, расположенным на вариабельных участках других антител.
Иными словами, антиидиотипичесике антитела комплементарны определенной конфигурации пептидной цепи в составе другого антитела, в свою очередь комплементарной и конфигурации антигена. Тем самым антиидиотипические антитела химически воспроизводят нужную конфигурацию антигена и могут рассматриваться как имитатор или аналог антигена.
Применение антиидиотипических антител создает принципиально новый подход к получению диагностических и вакцинных препаратов, особенно полезный в тех случаях, когда антигены почему-либо не удается приготавливать из нативного вируса.
Аутоантитела— антитела, способные взаимодействовать аутоантигенами, то есть с антигенами собственного организма. Могут образовываться спонтанно или вследствие перенесенных инфекций
Аутоантитела образуются при аутоиммунных заболеваниях, к которым относятся ревматоидный артрит, рассеянный склероз, системная красная волчанка и т. д
Гибридо́ма — гибридная клеточная линия, полученная в результате слияния клеток двух видов: способных к образованию антител B-лимфоцитов, полученных из селезёнки иммунизированного животного и раковых клеток миеломы. Слияние клеток производится с помощью нарушающего мембраны агента, такого, как полиэтиленгликоль. Поскольку раковые клетки миеломы «бессмертны», то есть способны делиться большое количество раз, после слияния и соответствующей селекции гибридома, производящая моноклональные антитела против антигена может поддерживаться долгое время.
Моноклональные антитела — антитела, вырабатываемые иммунными клетками, принадлежащими к одному клеточному клону, то есть произошедшими из одной плазматической клетки-предшественницы.
Эффекторные функции антител: антигенспецифическая (нейтрализация патогенов, экзотоксинов), образование иммунных комплексов. Эффекторные функции антител, опосредованные Fc-фрагментом: активация комплемента по классическому пути, комплемент - опосредованный лизис клеток-мишеней, антитела-опсонины, механизмы усиления фагоцитоза, АЗКЦ.
В результате взаимодействия эпитопа антигена с паратопом антитела может образовываться иммунный комплекс с продолжительностью жизни, достаточной для проявления эффекторных свойств иммуноглобуина.
Нейтрализация- прямой эффект антител. Достигается путем связывания и блокирования паратопом иммуноглобулина активного центра биологически активной молекулы ,например, токсина. Этот эффект имеет обратимы характер. На этом принципе основан механизм действия антитоксических, противовирусных иммунных сывороток.
Эффекторные функции антител, опосредованные Fc-фрагментом- непрямые эффекты:
- активация комплемента по классическому пути, комплемент - опосредованный лизис клеток-мишеней: образуется комплекс антиген-антитело, в результате которого происходит конформационное изменение Fc фрагмента антител. К этому измененному фрагменту прикрепляется фрагменты С1 компонента комплемента. Это приводик к активации всего компонента С1. Затем образуется сложный комплекс из антиген-антитело-С1С4С2. После присоединяется и активируется С3. После этого комплекс может связываться с различными клетками, особенно с макрофагами. Это явление опсонизации. Результат- формирование мембраноатакующего комплекса. Разрушаются клетки(это и есть комплимент-опосредованный лизис)
В сыворотке имеются антитела, стимулирующие фагоцитоз и действующие на бактерий. Эти антитела были названы опсонинами. Антитела — опсонины — действуют только в присутствии комплемента.
Механизмы усиления фагоцитоза.
Стимулируют фагоцитоз вещества, называемые опсонинами. В основном это белки сыворотки крови. Они обволакивают микроорганизмы, уменьшая их подвижность. Фагоцитирующие клетки распознают опсонины на поверхности микробных клеток с помощью рецепторов. Такие микробные клетки более прочно прикрепляются к мембране фагоцита, быстрее поглощаются и перевариваются. Опсонины: компоненты комплимента С3b , С-реактивный белок, фибронектин.
АЗКЦ
натуральные клетки-киллеры (НК) способны поражать клетки-мишени, нагруженные антителами. Благодаря своим Fc-рецепторам (CD16) они связывают антитела , образовавшие иммунные комплексы с антигенами на поверхности клеток-мишеней. Эта активность названа антителозависимой клеточноопосредованной цитотоксичностью (АЗКЦ).
Цитотоксический Т-клеточный иммунный ответ. Клеточная цитотоксичность, опосредованная ЦТЛ, механизмы (перфорин-гранзимовый механизм). Воспалительный Т-клеточный иммунный ответ. Активирующее взаимодействие Th-1 клеток с макрофагами, активированные макрофаги, формирование гранулемы.
Цитотоксический эффект CD8 Т-лимфоцитов. Реакция осуществляется иммунными цитотоксическими CD8+ Т-клетками, которые синтезируют перфорины и гранзимы. Первоначально из тимуса выходят неимунные CD8 T-клетки. После распознавания антигена с комплексе с МНС 1 класса на поверхности инфицированных клеток и при действии цитокинов, которые синтезируют активированные т-хелперы и макрофаги, происходит дифференцировка CD8 T-лимфоцитов в клоны иммунных CD8 T-клеток, обладающих цитотоксическим действием. Эти клетки состоят из цитотоксических Т-лимфоцитов (ЦТЛ). Они буду продуцировать специальные вещества и то првиедет к гибели клетки-мишени.
Механизм: секреция перворинов, повреждающих мембрану.
Есть еще один механизм, не требуемый в этом билете, но на всякий : это секреция гранзимов, активация каспазов, это приводит в апоптозу клетки
В процессе иммунного ответа формируются Т-клетки памяти, они живут долго, и при повторном контакте с тем же антигеном она активируются.
Воспалительный Т-клеточный иммунный ответ- это гиперчувствительность замедленного типа(ГЗТ). Участники этого ответа CD4 T-хелперы и активируемые ими макрофаги. ГЗТ развивается при ПОВТОРНОМ контакте с антигеном. Ранее этот антиген вызвал сенсибилизацию CD4 T-хелперов , что привело в их дифференцировку в Т-хелперы воспаления – Th1. При повторном контакте Th1 клеток с антигеном, которые презентируют макрофаги на своей поверхнсти, активируют эти макрофаги с помощью цитокинов, гамма-интерферона. Активированные макрофаги убивают патогенны , но при этом вызывают воспалительный процесс мононуклеарного типа. Продукты, которые выделяют макрофаги повреждают окружающие ткани, образуются плотные инфильтраты. При некоторых заболеваниях формируются специф.гренулемы (туберкулез)
Гранулема – ограниченный очаг воспаления различной локализации. Это плотные узелки ,в центре которых активированные макрофаги и их производные – гигантские клетки. На периферии лифмфоциты и моноциты. Исход – рубцевание, инкапсуляция или нектическиф распад.
Серологические реакции, используемые в инфекционной иммунологии. Реакция агглютинации: ингредиенты, механизм, методы постановки, понятия о титре реакции. Практическое применение.
Серологические реакции-это реакции взаимодействия между антигенами и соответствующими им антителами in vitro, имеющие различные видимые проявления.
В зависимости от механизма и внешних проявлений серологические реакции подразделяют на:
-реакции агглютинации (прямая и непрямая)- склеивание крупных антигенов с образованием агломератов
- преципитации – осаждение мелкодисперсных антигенов в коллоидных растворах.
- реакции нейтрализации антигена с утратой им токсичности.
- реакции с участием комплимента
-реакции с использованием меченных антител или антигенов
Реакция агглютинации.
ТИТР РЕАКЦИИ:
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ:
