ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ 5-6-7/12 και 17/10/2016 Γαϊτανάκη Κ. ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ 5-6-7/12 και 17/10/2016 Γαϊτανάκη Κ. Α) ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΑΝΟΣΟΣΦΑΙΡΙΝΩΝ Ι. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΙΙ. ΒΑΣΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΝΟΣΟΣΦΑΙΡΙΝΩΝ ΙΙΙ. ΑΝΤΙΓΟΝΙΚΟΙ ΚΑΘΟΡΙΣΤΕΣ α) Ισότυποι β) Αλλότυποι γ) Ιδιότυποι IV. ΤΑΞΕΙΣ ΚΑΙ ΥΠΟΤΑΞΕΙΣ V. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΩΝ ΑΝΟΣΟΣΦΑΙΡΙΝΩΝ VI. ΥΠΕΡΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΤΩΝ ΑΝΟΣΟΦΑΙΡΙΝΩΝ VII. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

ΑΠΟΜΟΝΩΣΗ Igs ΠΕΙΡΑΜΑ από τους Tiselius & Kabat, 1938

ΑΝΟΣΟΣΦΑΙΡΙΝΕΣ Μεμβρανοσυνδεόμενα μόρια Εκκριτικά μόρια Ως υποδοχείς αναγνωρίζουν αντιγόνα Εκκριτικά μόρια Συμμετέχουν στη χυμική ανοσία Είναι πολύ ετερογενή

C= Constant V= Variable H=Heavy L=Light HV=Hypervariable CDR= Complementary-determining region sIg= secreted Ig mIg=membrane-bound Ig

ΒΑΣΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ Igs

ΒΑΣΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ Igs

ΒΑΣΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ Igs Δύο πανομοιότυπες ελαφριές και δύο πανομοιότυπες βαριές αλυσίδες. Κάθε βαριά και κάθε ελαφριά αλυσίδα περιέχει μια μεταβλητή αλληλουχία 110 αμινοξέων στο αμινοτελικό άκρο και σταθερές περιοχές προς το καρβοξυτελικό άκρο. Σταθερή περιοχή βαριάς αλυσίδας: μ, γ, δ, ε, α Σταθερή περιοχή ελαφριάς αλυσίδας: κ, λ

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΠΡΩΤΕΟΛΥΤΙΚΩΝ ΕΝΖΥΜΩΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΠΡΩΤΕΟΛΥΤΙΚΩΝ ΕΝΖΥΜΩΝ

ΔΟΜΗ ΤΩΝ Igs ΣΤΟ ΧΩΡΟ

ΔΟΜΗ ΤΩΝ Igs ΣΤΟ ΧΩΡΟ

ΤΑΞΕΙΣ Igs

ΤΑΞΕΙΣ ΚΑΙ ΥΠΟΤΑΞΕΙΣ Igs Τάξη Βαριά αλυσίδα Ελαφριά αλυσίδα Υποτάξεις Μοριακός Τύπος IgG γ κ ή λ γ1, γ2, γ3, γ4 γ2κ2 ή γ2λ2 IgA α α1, α2 α2κ2 ή α2λ2 n=1, 2, 3, 4 IgM μ ΟΧΙ μ2κ2 ή μ2λ2 n=1, 5 IgD δ δ2κ2 ή δ2λ2 IgE ε ε2κ2 ή ε2λ2

ΥΠΟΤΑΞΕΙΣ ΤΗΣ IgG

ΙΣΟΤΥΠΙΚΟΙ ΚΑΘΟΡΙΣΤΕΣ

ΑΛΛΟΤΥΠΙΚΟΙ ΚΑΘΟΡΙΣΤΕΣ

ΙΔΙΟΤΥΠΙΚΟΙ ΚΑΘΟΡΙΣΤΕΣ

ΥΠΟΔΟΧΕΑΣ Β-ΚΥΤΤΑΡΟΥ

ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΗΝ sIg ΚΑΙ ΤΗΝ mIg μια εξωκυτταρική υδρόφιλη περιοχή που αποτελείται από κατάλοιπα 26 αμινοξέων Μια υδρόφοβη διαμεμβρανική περιοχή Μια κοντή κυτοπλασματική ουρά

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΑΝΟΣΟΣΦΑΙΡΙΝΩΝ Οψωνισμός με υποδοχείς Fc Ενεργοποίηση του συμπληρώματος Κυτταροτοξικότητα με αντισώματα

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ IgGs Είναι η πιο διαδεδομένη τάξη στον ορό (80%) του συνόλου Οι υποτάξεις κωδικοποιούνται από διαφορετικά CH γονίδια με ομολογία 90-95% IgG1, IgG3 και IgG4 διαπερνούν τον πλακούντα IgG3 είναι πιο δραστική για την ενεργοποίηση του συμπληρώματος. Ακολουθούν: IgG1, IgG2. Η IgG4 OXI IgG1 και IgG3 είναι πολύ δραστικές για οψωνισμό. Ακολουθεί η IgG4, ενώ η IgG2 έχει πολύ χαμηλή δραστικότητα

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ IgMs Αποτελούν το 5-10% του συνόλου (περίπου 1.5mg/ml ορού) Μονομερής IgM = μεμβρανική Πενταμερής IgM= εκκριτική Αλυσίδα J Εκκρίνεται στην πρωτογενή απόκριση Έχει 10 θέσεις δέσμευσης Είναι ο ιδανικός ισότυπος για πολυδιάστατα αντιγόνα (RBCs) Δραστική για εξουδετέρωση ιών, ενεργοποίηση συμπληρώματος Δεν διαπερνά εύκολα τα επιθήλια

Η εκκριτική IgA αποτελείται από 2 μόρια IgA, που συνδέονται ομοιοπολικά με μια αλυσίδα J και με το εκκριτικό συστατικό. Το εκκριτικό συστατικό έχει 5 επικράτειες και συνδέεται στα διμερή με δισουλφιδικό δεσμό στην πέμπτη του επικράτεια και σε μια από τις βαριές αλυσίδες της Ig.

Α) Σύνδεση με poly-Ig υποδοχέα στη βασεοπλευρική επιφάνεια Β) Ενδοκυττάρωση, ενζυμική διάσπαση Γ) Απελευθέρωση στην κοιλότητα

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ IgAs Αποτελούν το 10-15% του συνόλου στον ορό και τις κατεξοχήν Igs στις εκκρίσεις. Στον ορό η IgA είναι μονομερής, στις εκκρίσεις διμερής ή τριμερής ή τετραμερής με μία αλυσίδα J και ένα εκκριτικό συστατικό Υπάρχουν περισσότερα από 2.5 x 1010 πλασματοκύτταρα κατά μήκος της νήστης του λεπτού εντέρου. Καθημερινά παράγονται 5-15 g εκκριτικής IgA στις βλεννώδεις κοιλότητες

Η σύνδεση ενός αλλεργιογόνου με 2 μόρια IgE σε Fc υποδοχέα μαστοκυττάρου, οδηγεί σε αποκοκκίωσή του, προκαλώντας έκκριση ουσιών που προκαλούν αλλεργία

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ IgEs Πολύ χαμηλή συγκέντρωση στον ορό (0.3 μg/ml) Συμμετέχουν σε αντιδράσεις υπερευαισθησίας Αλλεργίες Συνδέονται σε Fc υποδοχείς βασεόφιλων και μαστοκυττάρων

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ IgDs Ανακαλύφθηκε ως μυελωματική Ig Συγκέντρωση στον ορό 30μg/ml Κύρια μεμβρανοσυνδεόμενη Καμιά γνωστή βιολογική λειτουργία

ΥΠΕΡΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ Igs Ig-α/Ig-β του BCR Poly-Ig υποδοχέας TCR Συμπληρωματικά μόρια Τ-κυττάρων: CD2, CD4, CD8, CD28, γ, δ και ε αλυσίδες του CD3 MHC I, II β2-μικροσφαιρίνη Μόρια προσκόλλησης: VCAM-1, ICAM-1, ICAM-2, LFA-3 Αυξητικός παράγοντας αιμοπεταλίων

ΜΟΡΙΑ ΤΗΣ ΥΠΕΡΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑΣ Igs

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Reth M et al. (1992) The B cell antigen receptor complex. Immunol. Today 12: 196 Reth M (1992) Antigen receptors on B lymphocytes. Ann. Rev. Immunol. 10: 97 Kraehenbuhj JP & Neutra MB (1992) Transepithelial transport and mucosal defense. II: secretion of IgA. Trends Cell Biol. 2: 134 Wedemayer GI et al. (1997) Structural insights into evolution of an antibody combining site. Science 276: 1665

Β) ΥΒΡΙΔΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΜΟΝΟΚΛΩΝΙΚΑ ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΑ Ι. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΙΙ. ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΣΩΜΑΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΙΙΙ. ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑΣ ΥΒΡΙΔΙΩΝ IV. ΚΛΩΝΟΠΟΙΗΣΗ ΥΒΡΙΔΙΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ V. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ VI. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΜΕΙΟΝΕΚΤΉΜΑΤΑ ΚΛΑΣΙΚΩΝ ΑΝΤΙΟΡΩΝ Μεγάλη ετερογένεια Περιορισμένη διαθεσιμότητα Ο τίτλος μιας συγκεκριμένης Ig είναι χαμηλός Θεωρητικά δύσκολο και πρακτικά αδύνατο να επιτευχθεί η παραγωγή ίδιου συνδυασμού αντισωμάτων σε άλλο ζώο του ίδιου ή άλλου είδους

ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΣΩΜΑΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΔΙΠΛΑΣΙΑΣΜΟΥ ΤΟΥ DNA

ΣΤΑΔΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Μ.Α. Ανοσοποίηση ζώου Υβριδισμός κυττάρων Επιλογή αποικιών υβριδίων σε HAT Κλωνοποίηση με τη μέθοδο των διαδοχικών αραιώσεων Επιλογή των κατάλληλων κλώνων Επανακλωνοποίηση Μαζική παραγωγή in vivo ή in vitro

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΜΟΝΟΚΛΩΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΩΝ Έχουν απόλυτα ομοιογενή δομή: δηλαδή, ανήκουν στην ίδια τάξη, έχουν τον ίδιο αλλότυπο και ιδιότυπο, ενώ παράλληλα παρουσιάζουν υψηλή δεσμευτική ικανότητα για ένα μόνο, απλό, καθορισμένο αντιγονικό επίτοπο. Έχουν υψηλού βαθμού ειδικότητα και ευαισθησία. Το ίδιο αντίσωμα παράγεται πάντοτε σε απεριόριστη ποσότητα.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΟΝΟΚΛΩΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΩΝ Α) ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ Μελέτη της περιοχής του αντισώματος που συνδέεται με το αντιγόνο, της βιολογικής λειτουργίας του Fc τμήματος των ανοσοσφαιρινών, των HLA-αντιγόνων κ.τ.λ. Παραγωγή υβριδωμάτων από σύντηξη ενεργοποιημένων Τ-λεμφοκυττάρων με κυτταρικές σειρές Τ-λεμφωμάτων κ.λ.π.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΟΝΟΚΛΩΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΩΝ Β) ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΕΣ Αναζήτηση και τυποποίηση ιών (π.χ. δείκτες του ιού της ηπατίτιδας Β, αντιγονικά στελέχη του ιού της γρίππης κ.λ.π.), σχιζομηκύτων και παρασίτων. Ραδιοανοσολογικές και ανοσοενζυμικές μέθοδοι (προσδιορισμός ορμονών). Προσδιορισμός μεμβρανικών αντιγόνων, όπως π.χ. των HLA-αντιγόνων, καθώς και ο προσδιορισμός των υποπληθυσμών των Τ-λεμφοκυττάρων. Διάγνωση και ταξινόμηση κακοήθων νεοπλασιών (π.χ. λευχαιμίες, μη-Hodgkin λεμφώματα). Απομόνωση αντιγόνου που βρίσκεται σε μικρή ποσότητα σε ένα δείγμα. Εντοπιμσός αντιγόνων διαφόρων νεοπλασμάτων, όπως CEA (καρκινοεμβρυικό αντιγόνο), α-FT (α-εμβρυϊκή πρωτεΐνη), καθώς και ανίχνευση υποδοχέων ορμονών στα κύτταρα του όγκου.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΟΝΟΚΛΩΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΣΩΜΑΤΩΝ Γ) ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΕΣ Παθητική ανοσοποίηση κατά τοξινών και διαφόρων παθογόνων μικροοργανισμών, ιδιαίτερα σε άτομα που εμφανίζουν ανοσοκαταστολή. Ανοσοκατασταλτική θεραπεία στις μεταμοσχεύσεις οργάνων και μυελού των οστών (π.χ. mAb έναντι του CD3 υποδοχέα των Τ-λεμφοκυττάρων). Θεραπεία αυτοάνοσων νοσημάτων (π.χ. μυασθένεια gravis, ινσουλινο-εξαρτώμενος διαβήτης) με την παρασκευή αντιιδιοτυπικών αντισωμάτων. Θεραπεία νεοπλασμάτων, κυρίως πειραματικά. Ειδικότερα, το mAb συνδέεται με κυτταροτοξικό φάρμακο και έτσι αποτελεί φορέα του φαρμάκου προς ένα ειδικό αντιγονικό σημείο. Η δυσκολία αυτών των πειραμάτων εντοπίζεται στην αντιγονική ετερογένεια της επιφάνειας του νεοπλασματικού κυττάρου.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Μ.Α. Καθαρισμός πρωτεϊνών Ταυτοποίηση και απομόνωση υποπληθυσμών λεμφοκυττάρων Ανίχνευση όγκων και μεταστάσεων Θανάτωση όγκων Παραγωγή ανοσοτοξινών Διαγνωστικοί παράγοντες Μηχανική ΜΑ Χιμαιρικά ΜΑ Abzymes

ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΥΤΤΑΡΩΝ (ΚΟΚΚΙΝΟ) (ΠΡΑΣΙΝΟ)

ΘΑΝΑΤΩΣΗ ΟΓΚΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΜΑ

ΔΟΜΗ ΚΟΙΝΩΝ ΤΟΞΙΝΩΝ

ΔΡΑΣΗ ΑΝΟΣΟΤΟΞΙΝΩΝ

ΧΙΜΑΙΡΙΚΑ ΜΑ

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Kohler G & Milstein C (1975) Nature 256: 495 Barbas CE (1995) Nature Medicine 1: 837 Wilson IA & Stanfield RL (1995) Curr Opin Struc Biol 4: 857 Winter G & Harris WJ (1993) Immunol Today 14: 243 Zhou GW et al. (1994) Science 265: 1059

Για κάθε ανοσοσφαιρινικό ισότυπο (α-ε) επιλέξτε την ιδιότητα από τον παρακάτω κατάλογο (1-12) . Η κάθε ιδιότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί μία ή περισσότερες φορές ή καμία φορά. Επίσης ορισμένες ιδιότητες μπορούν να εφαρμοστούν σε μερικούς ισοτύπους. Ισότυποι: α. ______ IgA γ. _______ IgE ε. _______ IgM β. ______ ΙgD δ. _______ IgG Ιδιότητα: Η εκκριτική μορφή είναι ένα πενταμερές με βασική μονάδα την Η2L2. Συνδέεται σε Fc υποδοχείς μαστοκυττάρων. Οι πολυμερείς της μορφές έχουν μια J αλυσίδα. Υπάρχει στην επιφάνεια των ώριμων, μη ενεργοποιημένων Β κυττάρων. Ο πιο άφθονος ισότυπος στον ορό. Κυρίαρχο αντίσωμα στις εκκρίσεις όπως σάλιο, δάκρυα και μητρικό γάλα. Υπάρχει στην επιφάνεια των ανώριμων Β κυττάρων. Το πρώτο αντίσωμα του ορού που παράγεται κατά την πρωτογενή απόκριση. Παίζει σημαντικό ρόλο στην άμεση υπερευαισθησία. Παίζει πρωτογενή ρόλο στην προστασία ενάντια σε παθογόνα που εισβάλλουν μέσω του εντέρου ή του αναπνευστικού σωλήνα. Οι πολυμερείς της μορφές μπορεί να περιέχουν ένα εκκριτικό συστατικό. Ο λιγότερο άφθονος ισότυπος στον ορό.