Общая характеристика антител. Лечебно-профилактические сыворотки и иммуноглобулины Антитела – это белки, относящиеся к тому или иному классу иммуноглобулинов. Синтез антител стимулируется после поступления антигена в организм. Антитела обладают способностью взаимодействовать с данным антигеном. Антитела составляют более одной трети всех белков сыворотки. Также антитела содержатся в секретах слизистых оболочек (кишечника, респираторного тракта, молока, молозива, влагалища).
Основные классы иммуноглобулинов • Ig. G - отвечает за общий инфекционный иммунитет • Ig. M - иммунитет отвечает за общий инфекционный • Ig. A - отвечает за общий и местный инфекционный иммунитет • Ig. D - рецептор В-лимфоцитов • Ig. E - отвечает за аллергические реакции
Электрофорез сыворотки человека, содержащий основные компоненты
Первичный иммунный ответ 1 – латентный период 2 – экспоненциальный период синтеза антител 3 – стационарная фаза (максимальный титр антител) 4 – период снижения продукции антител
Динамика синтеза антител при первичном и вторичном иммунном ответе на одинаковый антигенный стимул Первичный иммунный ответ – развивается медленно, слабо выражен и сохраняется короткий период времени; сначала продуцируется Ig. M, и лишь заметно позже Ig. G. Вторичный иммунный ответ - развивается быстро, выражен значительно и сохраняется продолжительный период времени. Подъем Ig. M практически незаметен, в основном синтезируются антитела класса Ig. G.
Иммунный ответ при повторных антигенных стимулах 1 – первичный иммунный ответ 2 – вторичный иммунный ответ на тот же антигенный стимул 3 – негативная фаза (незначительное снижение титра антител возникает при третьем введении того же антигена вследствие связывания антител этим антигеном) 4 – максимальный уровень антител после третьей инъекции антигена
Структура Ig. G
Функции доменов • VL и VH – формируют активный центр антитела за счет гипервариабельных последовательностей аминокислот (их по три в каждом из указанных доменов); • СL и СH 1 – участвуют в формировании шарнирной области иммуноглобулина; • СH 2 – участвует в связывании комплемента; • СH 3 – участвует в прикреплении Ig. G к нейтрофилам и макрофагам
Характеристики Ig. G • Строение тяжелой Н-цепи – γ, состоит из 4 доменов; строение легкой L-цепи – κ или λ, состоит из 2 доменов; формула (содержание цепей) – 2 H 2 L; коэффициент седиментации - 7 S; • составляет примерно 80% сывороточных Ig; • молекулярная масса – 150 КДа; • концентрация в крови -7 -17 г/л; • период полувыведения из крови – 23 дня; • содержание углеводов – 3%; • подклассы – Ig. G 1 -Ig. G 4; • фиксация комплемента по классическому пути; • проходит через плаценту; • участвует в нейтрализации токсинов, опсонизации, агглютинации, бактериолизе
Основные характеристики подклассов Ig. G Характеристика Ig. G 1 Ig. G 2 Ig. G 3 Ig. G 4 Подкласс Н-цепей γ 1 γ 2 γ 3 Количество дисульфидных связей 2 4 >10 между Н-цепями Процентное содержание среди 65 -70 23 -28 4 -7 сывороточного Ig. G Фиксация комплемента по + + + классическому пути Присоединение к Fc-рецептору + + + нейтрофилов Присоединение к Fc-рецептору + + моноцитов γ 4 2 3 -4 + + -
Опсонизация (усиление фагоцитоза) с помощью комплексного связывания микробной клетки через несколько молекул Ig. G (на рисунке две молекулы Ig. G) и Fc-рецепторы фагоцита
Как Ig. G участвует в реакциях нейтрализации
Характеристики Ig. M • Строение тяжелой Н-цепи – μ (состоит из 5 доменов); строение легкой L-цепи – κ или λ (состоит из 2 доменов); формула (содержание цепей) – 10 H 10 L (пять молекул, аналогичных Ig. G, связанных между собой пептидной Jцепью); коэффициент седиментации - 19 S; • составляет примерно 5 -8% сывороточных Ig; • молекулярная масса – 900 КДа; • концентрация в крови - 0, 7 - 2 г/л; • период полувыведения из крови – 5 дней; • содержание углеводов – 12 %; • подклассы – Ig. М 1 -Ig. М 2; • фиксация комплемента по классическому пути; • не проходит через плаценту; • участвует в нейтрализации токсинов, опсонизации, агглютинации, бактериолизе
Характеристики Ig. A • Строение тяжелой Н-цепи – α; строение легкой L-цепи – κ или λ; существует в сыворотке в виде мономера и димера, в секретах (молоке, молозиве, слюне, слезной жидкости, желчи, моче, секретах ЖКТ, бронхов и влагалища) – в виде димера; соответственно, формула (содержание цепей) – 2 H 2 L, 4 H 4 L (две молекулы, связанных между собой пептидной J-цепью) и 4 H 4 L (J-цепь и секреторный компонент); соответственно, коэффициент седиментации - 7 S, 9 S и 11 S; • составляет примерно 10 -15% сывороточных Ig и весь секреторный Ig (s. Ig. A); • молекулярная масса – 170, 350 или 400 (для s. Ig. A) КДа; • концентрация в крови - 1, 7 - 5 г/л; • период полувыведения из крови – 6 дней; • содержание углеводов – 7 %; • подклассы – Ig. А 1 (в сыворотке), Ig. А 2 (в секретах); • активация комплемента по альтернативному пути; • не проходит через плаценту; • участвует в нейтрализации токсинов и агглютинации; • обеспечивает местный иммунитет
Возрастные изменения концентрации иммуноглобулинов в крови человека Содержание Ig. M в сыворотке крови ребенка достигает нормы взрослого человека к 1 году жизни, содержание Ig. G – к 5 годам, а для Ig. A – к 13 годам. У каждого 700 человека Ig. A в крови и секретах слизистых вовсе отсутствует – это селективная агаммаглобулинемия по Ig. A.
Состояния, при которых наблюдаются значительные отклонения в сыворотки крови • Концентрация Ig. G резко возрастает во время инфекционных заболеваний, при болезнях печени и аутоиммунных болезнях (системной красной волчанке) • Концентрация Ig. G снижается при гипо- и агаммаглобулинемиях, при некоторых опухолях иммунной системы • Концентрация Ig. M резко увеличивается при перинатальных инфекциях (краснуха), инфекционных поражениях иммунной системы (СПИД), острых гепатитах, а снижается при гипо- и агаммаглобулинемиях • Уровень сывороточного Ig. A возрастает при перинатальных инфекциях, заболеваниях кишечного тракта и дыхательных путей, снижается при атаксии и телеангиоэктазии, гипо- и агаммаглобулинемиях и некоторых опухолях иммунной системы
Валентность Аффинность Авидность Ig. G Ig. M s. IAg • Аффинность – это прочность связи между антигенной детерминантой и активным центром антитела. • Авидность – это способность к образованию прочного соединения между мультивалентным антигеном и антителом, соответственно, авидность Ig. M > димера Ig. A > мономера Ig. A и Ig. G • Валентность – количество активных центров в молекуле антител: для Ig. M – теоретически 10, а практически из-за стерических эффектов – не больше 5; для Ig. G – 2; а для Ig. A – если мономер – 2, а в том случае, если димер (сывороточный или секреторный) – 4.
Участие основных классов антител в классических серологических реакциях Реакция Ig. M Ig. G Ig. A Агглютинация +++ + умеренное Преципитация + +++ вариабельное Реакция иммунного лизиса +++ + не участвует Реакция связывания комплемента + +++ не участвует
Получение моноклональных антител
Лечебно-профилактические сыворотки и иммуноглобулины • Иммунопрофилактика инфекционных болезней основана на введении готовых антител, полученных от человека (донорские, гомологичные) антитела или животных (гетерологичные) • Такая специфическая профилактика носит название пассивная иммунизация и создает искусственный пассивный иммунитет • Иммунитет после введения такой сыворотки наступает сразу и является непродолжительным • Предпочтительнее вводить донорскую сыворотку, а не от животных, так как после введения донорской сыворотки иммунитет продолжается дольше, и меньше вероятность аллергических реакций (крапивницы, отека Квинке,
Классификация лечебно-профилактических сывороток и примеры • 1. Антибактериальные (практически не используются из-за наличия эффективных противобактериальных препаратов) • 2, Противовирусные (не действуют на вирусы, находящиеся внутриклеточно): противогриппозная сыворотка • 3, Антитоксические (применяются широко, поскольку против бактериальных экзотоксинов не существует других более эффективных средств): противоботулинические (типа А, В и Е), противостолбнячная, противостафилококковая, противогангренозная поливалентная и т. д.
Источники лечебно-профилактических сывороток • Для гетерологичных сывороток: многократная интенсивная иммунизация крупных животных (лошадей, коз, ослов) соответствующими антигенами (бактериями, вирусами или анатоксинами) • Для гомологичных сывороток: • 1. от переболевших лиц (реконвалесцентов) • 2. от иммунизированных вакцинами доноров • 3. из плацентарной крови (сейчас практически не применяется из-за возможности вирусоносительства некоторых очень опасных возбудителей)
Получение и очистка антитоксических гетерологических сывороток • Лошадей подвергают гипериммунизации соответствующим анатоксином • Полученную сыворотку подвергают концентрации и очистке методом «Диаферм» : • 1. высаливание альбумина сернокислым аммонием • 2. ферментативное расщепление неиммунных глобулинов • 3. диализ • Полученную сыворотку титруют с помощью реакции флоккуляции для определения ее антитоксический активности, измеряемой в международных единицах (МЕ)
Лечебно-профилактические иммуноглобулины • Это более очищенные и активные препараты, чем сыворотки • Их получают из пула человеческих сывороток (при смешивании сывороток от 1000 -3000 лиц) при низкотемпературном фракционировании этанолом • Традиционный препараты иммуноглобулинов вводят внутримышечно или подкожно, тогда как препараты сывороток - внутривенно
Классификация лечебно-профилактических иммуноглобулинов и примеры • 1. Антибактериальные: противококлюшный, противосинегнойный, противосибиреязвенный, противочумный, противолептоспирозный. • 2, Противовирусные: против гепатита А, гепатита В, кори, ветряной оспы и опоясывающего лишая, клещевого энцефалита, японского энцефалита, краснухи, антирабический • 3, Антитоксические: противостолбнячный, противостафилококковый.
Меры предосторожности при введении лечебнопрофилактических сывороток и иммуноглобулинов • У сывороток и иммуноглобулинов должны строго соблюдаться режим и сроки хранения • Препараты должны быть стандартизированы • Перед введением пациенту должна быть выявлена возможность аллергических реакций (введение по Безредке) • Препараты должны быть проверены на вирусы СПИДа, гепатита В и С • Пассивная иммунизация подавляет активный иммунитет и выработку антител организмом
Современные препараты иммуноглобулинов для профилактики и терапии инфекционных заболеваний (вводятся внутривенно) • Интраглобулин: повышенная концентрация Ig. A из пула 3000 здоровых доноров –инактивирует вирусы • Пентаглобулин: повышенная концентрация Ig. M – осуществляет многоступенчатую инактивация вирусов и терапию тяжелых бактериальных инфекций и сепсиса • Октагам: повышенная концентрация Ig. G • Цитотект: высокая концентрация цитомегаловирусных нейтрализующих антител • Гепатект: высокая концентрация вируснейтрализующих антител против гепатита В
Комбинированная иммунизация • Представляет собой сочетание пассивной и активной искусственной иммунизации (параллельно вводятся вакцина и антитела) • Антитела из сыворотки защищают организм до тех пор, пока не вырабатываются свои собственные антитела • Применяются по показаниям в особо тяжелых случаях с высокой степенью вероятности быстрого возникновения инфекционных заболеваний (бешенство, столбняк) • Сыворотка и вакцина вводятся в разные участки тела • Схема вакцинации растянута на несколько месяцев
Скачать презентацию Общая характеристика антител Лечебно-профилактические сыворотки и иммуноглобулины Антитела
лекция_по_антителам__окончательная_редакция_.ppt