Portál:Otázky z biochemie (1. LF UK, VL)/102. Otázka

102. Otázka
Třídy imunoglobulinů, vlastnosti a funkce. Molekulární podstata diverzity imunoglobulinů primární a sekundární protilátkové odpovědi, somatická rekombinace, izotypový přesmyk.
Otázky z biochemie (1. LF UK, VL)
⏪️   ⏩️


IgG

[ upravit vložený článek ]


Monomer imunoglobulinu

IgG je nejvýznamnější třída protilátek. Tvoří ¾ všech protilátek v séru, jeho koncentrace je 10 g/l. Vytváří 4 podtřídy (IgG1–4), které se vzájemně liší svými opsonizačními vlastnostmi, vazbou na komplement a časem, po který jsou aktivní. Je to také jediná třída protilátek schopná procházet placentou. Proto jsou u novorozenců stejné hodnoty jako u dospělých. Nejnižší hladina u zdravého jedince je mezi 3. a 6. měsícem postnatálního života (přechodná hypogamaglobulinemie). To vede k náchylnosti novorozenců k infekčním onemocněním.

Stavba

Molekula IgG je složená ze dvou lehkých a dvou těžkých řetězců. Lehké řetězce se skládají z 1 variabilní a 1 konstantní imunoglobulinové domény. Těžké řetězce jsou složeny z 1 variabilní a 3 konstantních domén. Protilátky třídy IgG se vyskytují v monomerní podobě.

Význam
  • opsonizace – na neutrofilech a makrofázích se vyskytují receptory FcR pro Fc-fragmenty IgG,
  • aktivace komplementu klasickou cestou – po vazbě IgG na antigen,
  • sekundární imunitní reakce – opakované setkání s antigenem,
  • neutralizace toxinů – po navázání IgG dojde k zablokování a neutralizaci toxinu vytvořením imunokomplexu.


IgA

[ upravit vložený článek ]


Dimer imunoglobulinu A

Protilátky třídy IgA jsou také nazývány slizniční protilátky. Jsou totiž produkovány B-lymfocyty, které vyskytují ve slizničních vrstvách. V séru je jejich koncentrace 1,5 g/l, ovšem celkově v těle jsou to nejzastoupenější protilátky. Jejich poločas je asi 1 týden.[1]

Struktura

Protilátky třídy IgA jsou strukturně podobné IgG. Jejich molekula je tvořena 2 lehkými a 2 těžkými řetězci. Lehké řetězce jsou tvořeny 1 variabilní a 1 konstantní imunoglobulinovou doménou. Těžký řetězec je tvořen 1 variabilní a 3 konstantními doménami. Na rozdíl od IgG se mohou vyskytovat jako monomery, častěji jako dimery, spojené J-řetězcem. Dimerní podoba IgA se vyskytuje v séru, pokud je IgA sekretováno na povrch sliznic je ještě spojeno tzv. sekreční komponentou. Jedná se o protein, připojený k normálnímu dimeru IgA a chrání protilátku proti štěpícím enzymům.[1]

Funkce
  • blokáda adhezních molekul – reagují s adhezními molekulami bakterií,
  • opsonizace – váže se na specifické Fc-α-receptory fagocytů.

IgA nemá schopnost aktivovat komplement.[1]

Imunoglobuliny M

[ upravit vložený článek ]


Schéma protilátky třídy IgM. Modře těžké řetězce, žlutě lehké řetězce, tmavě modře nebo žlutě variabilní úseky, světle modře a žlutě konstantní úseky, zeleně disulfidové můstky, červeně J-řetězec
Dynamika protilátek

Protilátky třídy IgM tvoří 10 % všech protilátek v séru, přičemž jejich koncentrace je 1–1,5 g/l. Monomer IgM je integrální součástí membrány B-lymfocytů (BCR). IgM mají krátký poločas, na rozdíl od IgG přetrvávají v plasmě jen krátce po zlikvidování antigenu.

Struktura

Celek protilátek IgM tvoří pentamer, jednotlivé podjednotky jsou spojeny do kruhu cystinovými můstky a jedním J řetězcem. Díky této struktuře nepronikají do tkání, zůstávají v cévním řečišti. Teoreticky se tímto uspořádáním vytvoří 10 vazebných míst pro antigen, prakticky je použitelných pět, ostatní jsou prostorově blokována. Podjednotky mají obdobnou strukturu jako IgE protilátky, jejich těžký řetězec je tvořen 1 variabilní a 4 konstantními imunoglobulinovými doménami.

Funkce
  • aktivuje komplement – po navázání IgM na antigen se na imunokomplex váže komplement, který se aktivuje klasickou cestou,
  • jako jediný tvoří odpověď na polysacharidové antigeny (AB0 systém),
  • aglutinace – IgM je schopné navázat hodně antigenů a proto snadno tvoří aglutináty.

Při zahájení specifické imunitní reakce jsou vytvářeny jako první, jejich produkce nevyžaduje izotypový přesmyk. Pokud dochází k infekci fétu, jsou IgM přítomny již při narození. Existuje malé množství tvorby sekrečního IgM.

IgM nemá opsonizační funkci.

Diagnostický význam
  • pro sekundární imunitní reakce – pozitivní průkaz IgM proti antigenu poukazuje na akutní infekci

IgE a IgD

[ upravit vložený článek ]

IgD

Monomerní protilátka. V séru je zastoupen relativně málo. Má poměrně malou afinitu k antigenům. Nachází se hlavně na povrchu B-lymfocytů, kde má funkci receptoru pro antigen – tvoří BcR (B-celulární receptor). Vyvolává uvolňování histaminu z mastocytů a bazofilních leukocytů. Po vazbě na antigen se také spolupodílí na rozvoji senné rýmy či alergického astmatu.

IgE

Ze všech protilátek má nejkratší poločas rozpadu. Nalezneme jej v množství ještě nižším než IgD (sérová koncentrace 0,5 g/l) – to způsobuje také jeho krátký katabolický poločas. Je homocytotropní – brzy se váže na jiné buňky vlastního těla (žírné buňky, bazofily) na receptory FcεRI. Ve vázaném stavu je daleko stabilnější než jako volný. Uvolňuje mediátory zánětu (histamin, serotonin, prostaglandiny, leukotrieny).

Protilátky IgE jsou zodpovědné za reakce časné přecitlivělosti. Jejich zvýšená koncentrace bývá při alergických (atopických) reakcích. Dále mají úlohu v antiparazitární obraně (stimuluje procesy k vypuzení): mediátory, vazodilatace, vykašlání, vykýchání, zvýšení peristaltiky střev, průjem. Vyskytují se zvláště ve slezině, mandlích, mukózních membránách plic a mukózních membránách gastrointestinálního ústrojí.

Izotypový přesmyk protilátek

[ upravit vložený článek ]

Izotypový přesmyk (neboli class switch) vzniká:

  1. genový komplex IgH po V-D-J přeskupení,
  2. vyštěpení smyčky mezi dvěma přesmykovými sekvencemi před Cμ a některým jiným C genovým úsekem,
  3. genový komplex po vyštěpení části C-oblasti,
  4. přepisem do RNA a sestřihem primárního transkriptu vzniká mRNA kódující určitý izotyp imunoglobulinu,
  • přesmyky mohou probíhat sekvenčně, dokud je co eliminovat,
  • k jakému přesmyku dojde, je regulováno cytokiny,
  • IL-4 stimuluje produkci IgE, IgG1, inhibuje IgG2,
  • IFN-γ, TGF-β.
Článek neobsahuje vše, co by měl.
Můžete se přidat k jeho autorům a doplnit jej.
O vhodných změnách se lze poradit v diskusi.

Odkazy

Související články

Použitá literatura

  • HOŘEJŠÍ, Václav a Jiřina BARTŮŇKOVÁ. Základy imunologie. 3. vydání. Praha : Triton, 2008. 280 s. ISBN 80-7254-686-4.

Reference

  1. ↑ a b c HOŘEJŠÍ, Václav a Jiřina BARTŮŇKOVÁ. Základy imunologie. 3. vydání. Praha : Triton, 2008. 280 s. ISBN 80-7254-686-4.