CHEMIE IMUNITNÍCH REAKCÍ

1. CHEMIE IMUNITNÍCH REAKCÍ

2. IMUNITA = OBRANA • Rozpoznání – „vlastní“ a „cizí“ • Specifičnost imunitní odpovědi • Paměť – zachování specifických informací • Protilátky= molekuly (glykoproteiny) • - vazba na cizorodé částice • Antigen= molekula obsahující antigenní determinanty

3. Protilátka glykoprotein z rodiny imunoglobulinů, který je schopen nekovalentním a reversibilním způsobem vázat příslušný antigen.

4. Antigen Jakákoliv látka, která po vniknutí do organismu jako cizorodá, stimuluje živočicha produkci specifické protilátky či více protilátek schopných specifické vazby s daným antigenem.

5. Specifická imunitní odpověď • Kontakt s antigenem • a) produkce protilátek (lymfocyty B) • b) specifická imunitní odpověď zprostředkovaná buňkami (lymfocyty T) • c) fagocytóza - makrofágy, granulocyty (neutrofily) • 2. Nespecifická imunitní odpověď • Komplementový systém

6. Specifická imunitní odpověď

7. Buňky imunitního systému Lymfocyty • buňky reagující na antigenní podnět • mají na povrchu receptory • produkují specifické protilátky Makrofágy • regulují odpovědi lymfocytů • sekretují biologicky aktivní mediátory • podporují nebo utlumují diferenciaci lymfocytů a jejich imunitní odpověď Histiocyty, alveolární buňky, Kupferovy buňky, osteoklasty

8. Antigeny a vazebná místa protilátek • Epitopy (antigenní determinanty): • imunologicky aktivní oblasti imunogenu, antigenu, jsou to přístupná místa na povrchu imunogenu, • velikost epitopů je určena velikostí vazebného místa pro antigen (paratopu) na protilátkové molekule. • Vazba protilátky s epitopem zahrnuje slabé nekovalentní interakce • fungují na krátké vzdálenosti, závisí na komplementaritě epitopu a paratopu, aby se tyto interakce maximalizovaly. • 15-22 AK na povrchu proteinového antigenu přichází do kontaktu s podobným počtem AK v paratopu.

9. Tvorba komplexu antigen protilátka

10. Kvantitativní precipitační reakce Nadbytek protilátky Zóna ekvivalence Nadbytek antigenu

11. Afinita protilátky: vazebná schopnost protilátky vázat se na povrch antigenu Sílu interakce (vazby) mezi antigenem a protilátkou vyjadřuje afinitní konstanta KA = [Ab-Ag] / [Ab].[Ag] Afinitní konstanta, tj. síla vazby, je závislá na pH, iontové síle, přítomnosti detergentů či chaotropních činidel (látky rozrušující strukturu vody – vodíkové můstky)

12. Vazebné síly uplatňující se při vazbě antigen protilátka 1.Elektrostatické síly Přitažlivé síly mezi opačně nabitými skupinami - aminoskupina (NH3+) lysinu, karboxylová skupina (COO-) argininu 2. Vodíkové vazby -OH, NH2, COOH

13. 3.Hydrofobní interakce Mezi dvěma postranními řetězci polárních aminokyselin (valin, leucin, isoleucin) 4. Van der Waalsovy síly Slabé interakcemezi elektrony vnějších orbitů dvou makromolekul. Vznikají převážně v nepolárních molekulách, které neobsahují stálé dipóly, jejich vazby nejsou polarisované.

14. Imunoglobuliny • Imunoglobuliny (Ig) jsou vysokomolekulární glykoproteidy,vyskytují se ve dvou podobách : • jako zakotvené v plazmatické membráně B lymfocytů jako tzv. membránové nebo povrchové Ig (mIg) tvořící receptor • jsou volně přítomny v krvi, lymfě i tkáňových tekutinách. • Mají schopnost vázat antigen a v imunitním systému plní funkci protilátek.

15. Základní struktura IgG • Molekula imunoglobulinu je tetramer: • dva řetězce těžké (H) • dva identické řetězce lehké (L) Domény – variabilní a konstantní (V a C) Řetězce obsahují disulfidické vazby • Typy lehkých řetězců: • a l Typy těžkých řetězců: α, γ, δ, ε a μ. Podle typu těžkého řetězce, který tvoří imunoglobulin, je rozdělujeme na pět tříd, izotypů: IgA, IgG, IgD, IgE, a IgM.

16. Lehké řetězce těžké řetězce spojující domény disulfidické vazby

17. Tvorba imunoglobulina jako odpověď na antigen • První infekce – podobný průběh jako v ontogenetickém vývoji • Opakovaná infekce – zapojeny paměťové buňky, rychlá intenzivní tvorba vysokoafinitních imunoglobulinů

18. Vazba mezi antigenem a protilátkou • Je nekovalentní a podílí se na ní vodíkové můstky a iontové interakce stejně jako van der Waalsovy síly či interakce dipol-dipol • Sílu interakce (vazby) mezi antigenem a protilátkou vyjadřuje afinitní konstanta KA = [Ab-Ag] / [Ab].[Ag] • Afinitní konstanta, tj. síla vazby, je závislá na pH, iontové síle, přítomnosti detergentů či chaotropních činidel

19. KOMPLEMENTOVÝ SYSTÉM • Přirozený imunitní systém, rozeznává vlastní od cizího. • První reakce na setkání s mikrobem a jeho eliminace. • Jedna z hlavních efektorových drah zánětu. • Systém faktorů – enzymy, přítomné v krvi. • Kaskádová aktivace jednotlivých komponent.

20. Komponenty komplementu jsou produkovány: • v játrech (parenchym) • makrofágy • monocyty • G.I. amočovým systémem • neutrofily(skladují velké množství některých komponent komplementu

21. Dráhy aktivace komplementu 1. Dráha klasická - fylogeneticky nejmladší, aktivace komplexem antigen-protilátka. 2. Dráha alternativní– fylogeneticky nejstarší, aktivacepovrchem patogenu. 3. Dráha lektinová (manose-binding lectin, MBL)– varianta klasické dráhy. Dráhy se od sebe liší se způsobem aktivace klíčové složky C3

22. Komplementový systém se skládá z 19 hlavních proteinů: Jednotlivé proteiny jsou značeny číselněs předponouC:C1až C9u klasické dráhy nebo Abecedně (některé složky): faktor B,Daproperdin u dráhy alternativní Proteiny komplementu u dráhy lektinové se nazývajíkollektiny (kolagenní oblast a lektinová oblast)

23. AKTIVACEProenzym 2ENZYM 2etc. (komplexem antigen-protilátka) Proenzym 1ENZYM 1 Proenzym 2ENZYM 2 etc. Aktivace komplementové kaskády

24. Klasická dráha komplementu

25. C5a 70-100 Å C5b Komplex atakující membránu C5 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C7 C8 C6

26. Hlavní účinky jednotlivých štěpů komponent komplementu C3a, C4aa C5ajsou anafylatoxiny (hormonůmpodobné peptidy) Kontrakce hladkých svalových buněk, permeabilita cévní stěny Uvolnění histaminu (žírné buňky, basofily) Histamin Uvolnění lysosomálních enzymů z granulocytů C5a chemotaxe leukocytů Migrace leukocytů do místa aktivace komplement Zvyšování zánětlivé reakce