CHEMIE IMUNITNÍCH REAKCÍ

Prezentace na téma: "CHEMIE IMUNITNÍCH REAKCÍ"— Transkript prezentace:

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 4. Van der Waalsovy síly
Mezi dvěma postranními řetězci polárních aminokyselin (valin, leucin, isoleucin) 4. Van der Waalsovy síly Slabé interakce mezi 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. a močovým systémem neutrofily (skladují velké množství některých komponent komplementu

21 Dráhy se od sebe liší se způsobem aktivace klíčové složky C3
Dráhy aktivace komplementu 1. Dráha klasická - fylogeneticky nejmladší, aktivace komplexem antigen-protilátka. 2. Dráha alternativní – fylogeneticky nejstarší, aktivace povrchem 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 číselně s předponou C: C1 až C9 u klasické dráhy nebo Abecedně (některé složky): faktor B, D a properdin u dráhy alternativní Proteiny komplementu u dráhy lektinové se nazývají kollektiny (kolagenní oblast a lektinová oblast)

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

24 Klasická dráha komplementu

25 Komplex atakující membránu
C5b C5a C5 Å C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C7 C8 C6

26 Hlavní účinky jednotlivých štěpů komponent komplementu
C3a, C4a a C5a jsou anafylatoxiny (hormonům podobné 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