imunochémia štúdium štruktúry protilátok a ich schopnosti viazať antigény rôznej...
Post on 15-Jan-2016
242 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Imunochémiaštúdium štruktúry protilátok a ich schopnosti viazať antigény rôznej štruktúry
štúdium imunitného systému
Ing. Michal Kaliňák5. posch. č. dv. 511
kl. 513, 512
Imunochémia
Podmienky zápočtu
• prítomnosť na prednáškach (možné 2 ospravedlnené absencie)
• vypracovanie a prezentovanie referátu
Odporúčaná literatúra
• Buc Milan: Imunológia, Veda, 2001• Ferenčík M. a kol: Zápal, horúčka, bolesť,
Slovart, 1997• Ferenčík M. a kol: Imunológia: základné termíny
a definície, SAP, 2001• Kontseková E.: Základy imunológie, UK, 2004• Abbas A. K.: Cellular and Molecular
Immunology, 2005• Roitt Ivan: Essential Immunology, 2006• Janeway C.: Immunobiology, 2004• Paul W. E.: Fundamental Immunology
Internetové zdroje
Texty o imunológii• www.wikipedia.org (immune system)• en.wikibooks.org/wiki/Immunology• www.theimmunology.com• www.hhmi.org/biointeractive/immunology/index.html
Animácie• www.blink.biz/immunoanimations
Imunologický slovník• www-micro.msb.le.ac.uk/MBChB/ImmGloss.html
1721 Mary Wortley MONTAGU variolizácia (imunizácia proti pravým kiahňam)
Ján Adam RAYMAN
1798 Edward JENNER vakcinácia
1866 Joseph LISTER dezinfekcia
1880 Louis PASTEUR oslabené živé vakcíny
1884 Elie METCHNIKOFF fagocytóza
1885 Louis PASTEUR vakcinácia proti besnote
1888 George NUTTALL baktericídne vlastnosti krvi
1890 Emil von BEHRING antitoxínová séroterapia
1897 Paul EHRLICH štúdium imunity
1903 Almroth WRIGHT úloha séra vo fagocytóze
Stewart DOUGLASS
1923 Gaston RAMON toxoidná imunizácia
1957 Alick ISAACS interferóny
Jean LINDENMANN
Historické medzníky v imunológii
Historické medzníky v serológii1896 Max GRÜBER aglutinačná metóda
Herbert DURHAM
1896 G. Fernand WIDAL aglut. metóda pre horúčku brušného týfusu
1897 Rudolf KRAUS precipitačná metóda
1898 Jules BORDET komplement
1901 Jules BORDET popis väzby komplementu
Octave GENGOU
1906 August von WASSERMANN metóda využivajúca väzbu komplementu (sifilis)
1942 Albert COONS fluorescenčná protilátka
1945 R.R.A. COOMBS antiglobulínové testy
1946-48 Örjan OUCHTERLONY difúzne gélové metódy
Jacques OUDIN
Stephen ELEK
1953 Pierre GRABAR imunoelektroforéza
Curtis WILLIAMS
1959-60 Solomon BERSON rádioimunoanalýza
Rosalyn YALOW
Historické medzníky v imunochémii
1906 F. OBERMAYER zmenené proteínové antigény
E. PICK
1907 S. ARRHENIUS monografia imunochémie
1917 Karl LANDSTEINER haptény
1929 Michael HEIDELBERGER kvantitatívna chemická serológia
1934 J. MARRACK reakcia antigén-protilátka
1938 Elvin KABAT protilátky ako globulíny
Arne TISELIUS
1958 Rodney R. PORTER štruktúra imunoglobulínov
1959 Gerald M. EDELMAN štruktúra imunoglobulínov
1966-68 K. ISHIZAKA štúdium IgE
H. BENNICH
S.G.O. JOHANSSON
Historické medzníky v imunobiológii1890 Robert KOCH oneskorená hypersenzitívnosť
1901 Karl LANDSTEINER ľudské krvné skupiny
1902 Charles RICHET, Paul PORTIER anafylaxia
1905 Clemens von PIRQUET sérová choroba
1908 Paul EHRLICH teórie tvorby protilátok
1921 Carl PRAUSNITZ, Heinz KÜSTNER objav reagínu
1930 Felix HAUROWITZ templátové teórie tvorby protilátok
1940 Karl LANDSTEINER, Alexander WIENER Rh antigény
1942 Karl LANDSTEINER, Merrill CHASEbunkový prenos oneskorenej
hypersenzitívnosti
1944-60 Macfarlane BURNET, Peter MEDAWAR imunologická tolerancia
1956 Ernest WITEBSKY štúdium autoimunity
1960 George SNELL, Jean DAUSSET imunogenetika, histokompatibilnosť
Baruj BENACERRAF
1984 Niels Kay JERNE, Georges F. KÖHLER hybridómová technológia, idiotypová sieť
Cesar MILSTEIN hybridómová technológia, monoklonové
protilátky
1901 von BEHRING E. antitoxínová séroterapia, sérum proti záškrtu
1905 KOCH R. tuberkulín, bunková imunita1908 MEČNIKOV I. fagocytóza
EHRLICH P. antitoxíny, protilátky, chemoterapia
1912 CARRELL A. transplantácia orgánov1913 RICHET C. anafylaxia1919 BORDET J. komplement, teórie imunity1930 LANDSTEINER K. krvné skupiny (systém AB0)1948 TISELIUS A. protilátky ako -globulíny, voľná elektroforéza1951 THEILER M. vakcína proti žltej horúčke1957 BOVET D. antihistaminiká1960 BURNET F. M. získaná imunologická tolerancia
MEDAWAR P.1972 EDELMAN G. M. chemická štruktúra protilátok (IgG)
PORTER R. R.
www.nobelprize.org
NOSITELIA NOBELOVEJ CENYza imunológiu, fyziológiu a medicínu
NOSITELIA NOBELOVEJ CENYza imunológiu, fyziológiu a medicínu
1976 GAJDUSEK C. mechanizmus šírenia infekcií, pomalé vírusy
1977 YALOW S. R. rádioimunoanalýza (RIA)1980 SNELL D. G. komplex H-2
DAUSSET J. hlavný histokompatibilný komplexBENACERRAF B. gény imunitnej odpovede
1984 JERNE K. N. idiotypová sieťKÖHLER J. F. G. monoklonové protilátkyMILSTEIN C.
1987 TONEGAWA S. štruktúra imunoglobulínových génov1991 THOMAS E. D. transplantácie orgánov
MURRAY E. J.1996 ZINKERNAGEL M. R. ochrana ľudskej imunity pred vírusmi
DOHERTY C. Peter1997 PRUSINER B. S. objav priónov
www.nobelprize.org
KLINICKÁ IMUNOLÓGIA
IMUNOPATOLÓGIA
IMUNOBIOLÓGIA
MEDICÍNAIMUNOFARMAKOLÓGIA
IMUNOGENETIKA
PSYCHONEUROIMUNOLÓGIA
IMUNOHEMATOLÓGIA
IMUNOCHÉMIA
MOLEKULOVÁ IMUNOLÓGIA
IMUNOLÓGIA STARNUTIA
IMUNOTOXIKOLÓGIA
EKOIMUNOLÓGIA
CHÉMIA
PATOLÓGIA
BIOLÓGIA
IMUNOLÓGIA
MIKROBIOLÓGIA
GENETIKA
PSYCHONEUROLÓGIA
HEMATOLÓGIA
FARMAKOLÓGIA
MIKROBIÁLNA IMUNOLÓGIA
BUNKOVÁ IMUNOLÓGIA
TRANSPLANTAČNÁ IMUNOLÓGIA
IMUNOLÓGIA NÁDOROV
VÝZNAM A FUNKCIE IMUNITNÉHO SYSTÉMU
Mechanizmy nevyhnutné pre vznik a udržiavanie života
• získavanie voľnej energie, metabolizmus a biokatalýza látok
• prepis a prenos genetickej informácie (transkripcia a replikácia génov)
• neuro-endokrinno-imunitný supersystém vyšších organizmov príjem a spracovanie informácií z prostredia udržanie homeostázy, zachovanie integrity a
individuality organizmu
FUNKCIE IMUNITNÉHO SYSTÉMU
NORMÁLNE• INFORMAČNÁ (diskriminačná, rozpoznávacia)
rozpoznanie vlastných štruktúr (self) od nevlastných (non-self) tolerovanie vlastných a likvidácia cudzích alebo odcudzených zložiek
• KONTROLNÁ (imunologický dohľad = surveillance) kontrola životných procesov a iniciácia efektorových mechanizmov
• EFEKTOROVÁ zapojenie výkonných zariadení do činnosti a ich príprava na opakované
stretnutie s tou istou látkou • PAMÄŤOVÁ
ukladanie realizovaných dejov do pamäti
IMUNOPATOLOGICKÉ • AUTOAGRESÍVNE autoimunitné odpovede • ZNÍŽENÉ (defektné) imunodeficiencie• ZVÝŠENÉ (abnormálne) alergie, hypersenzitívne reakcie
Formy imunity
SYSTÉMOVÁpôsobí v celom organizmeLOKÁLNApôsobí len v určitých častiach tela (sliznica nosa, čreva)
AKTÍVNApostinfekčná, postvakcinačnáPASÍVNAtransplacentový a kolostrálny prenos, injikovanie antitoxických sér a gama-globulínu
PROSPEŠNÁvznik imunityINERTNÁimunologická toleranciaŠKODLIVÁimunopatologické stavy (alergia, autoimunita)
Formy imunityNEŠPECIFICKÁ (prirodzená,
vrodená)realizácia• viaceré anatomické štruktúry a
fyziologické systémy• fagocytóza, NK-bunky (bunkové
mechanizmy) • komplementový systém a mnohé
cytokíny (humorálna)podmienky• nie je potrebný predchádzajúci
kontakt s antigénom• pôsobia ihneď po styku organizmu
s antigénom• nemajú imunologickú pamäť využitie• pri očisťovaní tkanív od
cudzorodých látok• v antiinfekčnej a protinádorovej
obrane
ŠPECIFICKÁ (získaná, adaptívna)
realizácia• výkonné a regulačné T-lymfocyty
(bunkové mechanizmy)• protilátky (humorálna)podmienky• reagujú len s antigénom, ktorý
ich aktivoval• nepôsobia ihneď po styku
organizmu s antigénom (po niekoľkých dňoch)
• majú imunologickú pamäť využitie• v antiinfekčnej a protinádorovej
obrane
IMUNITNÁ ODPOVEĎ
PROSPEŠNÁ(vznik imunity)
INDIFERENTNÁ(imunologická tolerancia)
ŠKODLIVÁ(imunopatologické alebo
autoimunitné reakcie)
ŠPECIFICKÁ(získaná)
HUMORÁLNA(protilátková)
BUNKOVÁ
T-lymfocyty B-lymfocyty
cytotoxické (TC, CTL)
cytokínypomocné (TH1, TH2)
protilátky
bunky prezentujúce antigén (APC)
NEŠPECIFICKÁ(prirodzená, vrodená)
BUNKOVÁ HUMORÁLNA
profesionálne fagocytyNK-bunkymastocytyendotelové bunky
komplementový systémniektoré cytokínyenzýmy
IMUNITA
AKTÍVNA
PASÍVNA
prirodzená (postinfekčná)umelá (postvakcinačná)
prirodzená (placenta)umelá (antitoxické séra)
Zložky imunitného systémuIMUNITNÝ SYSTÉM difúzny orgán s hmotnosťou 1000 g (1012 lymfocytov, 1020 protilátok)
Lymfoidné orgány• kostná dreň, týmus• lymfatické uzliny, slezina, mandle, slizničné lymfoidné tkanivo
Bunky imunitného systému• lymfocyty• fagocyty• bunky prezentujúce antigén• pomocné bunky
Molekuly imunitného systému• protilátky• zložky komplementu• imunohormóny, cytokíny,...• receptory
Lymfoidné orgány
PRIMÁRNE• týmus, kostná dreň (ekvivalent Fabriciovej burzy vtákov)• dozrievanie a diferenciácia lymfocytov SEKUNDÁRNE (periférne)• lymfatické uzliny, slezina, tonzily (okapsulované)• slizničné lymfoidné tkanivo (MALT)• realizácia lokálnej špecifickej imunity (slizničnej)• MALT (mucosa-associated lymphoid tissue)
črevo: GALT (gut-associated lymphoid tissue), Peyerove plaky priedušky: BALT (bronchial-associated lymphoid tissue) koža: SALT (skin-associated lymphoid tissue) nosné dutiny: NALT (nasal lymphoid tissue)
Lymfoidné orgány
Bunky imunitného systémuLYMFOCYTY• B-lymfocyty, T-lymfocyty, NK-bunky (LGL - veľké granulové
lymfocyty)
PROFESIONÁLNE FAGOCYTY• mononukleárne fagocyty: krvné monocyty, tkanivové makrofágy • granulocyty: neutrofily, eozinofily
BUNKY PREZENTUJÚCE ANTIGÉN (APC)• primárne: makrofágy, dendritové a Langerhansove bunky, B-
lymfocyty• sekundárne: endotelové bunky ciev, epitelové bunky čreva
POMOCNÉ BUNKY• bazofily, mastocyty (žírne bunky), trombocyty (krvné doštičky)
Diferenciácia
Hematopoéza
Lymfoidný rad
• B-lymfocyty
• T-lymfocyty
• NK-bunky
Populácie lymfocytov• B-lymfocyty (B-bunky)• T-lymfocyty (T-bunky)• NK-bunky (LGL, veľký granulový lymfocyt)
Vlastnosť B-lymfocyty T-lymfocyty NK-bunkyPercentuálne zastúpenie
20-30% 60-70% 10-15%
Typické diferen-ciačné antigény
CD19, CD20, CD24, CD72
CD2,CD3, CD4 alebo CD8
CD16,CD56, CD57
Iné funkčné znaky
BCR, FcR, LFA-3
TCR, LFA-1, LFA-3
LFA-1
Hlavná biologická funkcia
špecifická protilátková imunita
špecifická bunková imunita
nešpecifická bunková imunita (proti nádorom a vírusom)
B-lymfocyty
po styku s antigénom diferencujú na
• plazmové bunky• pamäťové bunky
Subpopulácie T-lymfocytov
• TH-lymfocyty (pomocné) CD4+, TH0 naivné, panenské
TH1 zápalové, majú aj cytotoxickú aktivitu
TH2 pomáhajú B-lymfocytom rozpoznať antigén
• regulačné T-lymfocyty CD25+, Treg bráni navodeniu reakcie voči autoantigénom
Tr1 tolerancia na strávené antigény
TH3 ako Tr1 + produkcia hojivých cytokínov
• TC-lymfocyty (cytotoxické) CD8+
• TM (pamäťové) CD8+, CD45R0+, CD29+
T-lymfocyty
T-lymfocyt (vľavo) naviazaný na antigén prezentujúcu bunku – makrofág (vpravo)
T-lymfocyty interagujúce s makrofágom
NK bunky
Natural Killer (funkčne)
Veľký granulový lymfocyt (morfologicky)
LAK bunky (lymfokínom aktivované killer bunky) vznikajú z NK buniek po indukcii cytokínmi v laboratóriu
Na obrázku NK bunka usmrcuje nádorovú bunku.
Myeloidný rad
Monocyty• makrofágy• dendritové bunky• a ďalšie (histiocyty, mikrogliá, Kupfferové bunky,
osteoklasty, alveolové makrofágy)Granulocyty• neutrofily• eozinofily• bazofilyMastocyty (žírne bunky)
Makrofágy
NORMÁLNE MAKROFÁGY• spojivového tkaniva (histiocyty)• pečene (Kupfferove bunky)• pľúc (alveolárne makrofágy)• lymfatických uzlín a sleziny (voľné a usadené makrofágy)• kostnej drene (usadené makrofágy)• seróznych tekutín (pleurálne a peritoneálne makrofágy)• kože (histiocyty, Langerhansove bunky)• iných tkanívZÁPALOVÉ MAKROFÁGY• v rôznych zápalových exudátoch
Funkčné štádiá makrofágov• pokojové (neaktivované)• primované (predaktivované)• aktivované - cytokínmi, niektorými súčasťami mikroorganizmov
Monocyty
veľkosť: priemer 16-22 mjadro: charakteristický tvar podkovy alebo obličkycytoplazma: pinocytové vakuoly, lyzozómové granuly, mitochondrie a cisterny drsného endoplazmového retikulavýskyt: periférna krv, 2-10% z prítomných leukocytovsúčasť mononukleárového fagocytového systému, profesionálny fagocyt
Makrofágy
a) dlhé pseudopodie makrofágu obklopia a uzavrú baktérie za vzniku fagozómu
b) fagocytóza a procesovanie exogénneho antigénu makrofágmi
Dendritové bunky
Folikulové dendritové bunky v lymfatických orgánoch
koža, sliznice Langerhansenové bunky
orgány intersticiálne d. b.
týmus interdigitálne d. b.
kostná dreň folikulové d. b.
krv dendritové bunky krvi
lymfa „závojové“ bunky
Granulocyty
• neutrofily
• eozinofily
• bazofily
Neutrofily
• veľkosť: priemer 12-15 m• jadro: viaclaločnaté• cytoplazma: azurofilná
granula, špecifické granuly, • výskyt: krvná cirkulácia, 45-
70% z prítomných leukocytov, zapálené tkanivá
• neutrofilný granulocyt, polymorfonukleárny leukocyt (PMN)
• profesionálny fagocyt
Eozinofily
• veľkosť: 13-20 m• jadro: viaclaločnaté• cytoplazma: špecifické
granuly, primárne a malé lyzozómy
• výskyt: krvná cirkulácia, 2-5% z prítomných leukocytov
• granulocyt, profesionálny fagocyt, boj proti parazitom (helmintom)
Bazofily
• veľkosť: 13-20 m• jadro: laločnaté• cytoplazma: špecifické
granuly, primárne a malé lyzozómy
• výskyt: krvná cirkulácia, 0,5-2% z prítomných leukocytov
• granulocyt, nefagocytuje, úloha pri alergiách
Mastocyty
Mastocyty (žírne bunky) uvoľňujú histamín z tmavosfarbených granúl a stimulujú tak odpoveď buniek imunitného systému
V patologických stavoch spôsobujú alergické reakcie
Molekuly imunitného systému
• protilátky (imunoglobulíny), zložky a faktory komplementu
• imunohormóny, cytokíny a iné imunoregulačné látky
• receptory na povrchu imunologicky aktívnych buniek (antigénové, Fc)
top related