Immunoglobulinen (antilichamen)

Immunoglobulinen (antilichamen) zijn de belangrijkste eiwitten in de specifieke immuunrespons en hebben als taak het lichaam te beschermen tegen onder meer bedreigingen. van micro-organismen. Een tekort aan of overmaat aan antilichamen kan een teken zijn van verschillende pathologieën, daarom is hun bepaling in het bloed een belangrijk element bij de diagnose van veel ziekten. Bovendien maakte de vooruitgang van de biomedische wetenschappen het mogelijk om synthetische antilichamen te gebruiken bij de behandeling van bepaalde ziekten.

Inhoudsopgave

1. Immunoglobulinen (antilichamen) - soorten en structuur
2. Immunoglobulines (antilichamen) - rol in het lichaam
3. Immunoglobulines (antilichamen) - immuungeheugen
4. Immunoglobulines (antilichamen) - antigene variabiliteit van antilichamen
5. Immunoglobulinen (antilichamen) - vaccins
6. Immunoglobulinen (antilichamen) - serologisch conflict
7. Immunoglobulinen (antilichamen) - onderzoek
8. Immunoglobulines (antilichamen) - normen
9. Immunoglobulines (antilichamen) - resultaten en hun interpretatie
10. Immunoglobulinen (antilichamen) - wat betekent verhoogde antilichaamspiegels?
11. Immunoglobulinen (antilichamen) - wat betekent verlaagde antilichaamspiegels?
12. Immunoglobulinen (antilichamen) - toepassing bij laboratoriumdiagnostiek
13. Immunoglobulinen (antilichamen) - gebruik bij therapie

Immunoglobulinen, ook wel antilichamen of gammaglobulinen genoemd, zijn immuuneiwitten die worden geproduceerd door cellen van het immuunsysteem - plasmacellen, die een type B-lymfocyt zijn.

Antilichamen zijn aanwezig in de lichaamsvloeistoffen van alle gewervelde dieren en worden geproduceerd door contact met chemische moleculen (antigenen), bijvoorbeeld bacteriën, virussen, en in sommige gevallen zelfs door contact met het eigen weefsel (zogenaamde auto-antigenen).

Antilichamen maken deel uit van de humorale immuunrespons en werken heel specifiek, aangezien ze altijd gericht zijn tegen een specifiek antigeen.

De naam "humoraal" komt van de humorale theorie die in de oudheid gebruikelijk was in de geneeskunde en de aanwezigheid van lichaamsvloeistoffen (humors) in het menselijk lichaam veronderstelde. Hoewel deze theorie al lang is weerlegd, worden sommige formuleringen nog steeds in medische terminologie gebruikt.

De humorale immuunrespons bestaat uit B-lymfocyten (inclusief plasmacellen) en de antilichamen die ze produceren. De humorale uitdrukking verwijst naar het feit dat de elementen van het immuunsysteem die het omvatten, worden aangetroffen in lichaamsvloeistoffen (humors) zoals lymfe of plasma.

Immunoglobulinen (antilichamen) - soorten en structuur

Antilichamen zijn Y-vormig en bestaan ​​uit twee paar eiwitketens - licht en zwaar, die met elkaar zijn verbonden door disulfidebindingen. Op basis van de verschillen in de structuur van zware ketens worden verschillende klassen (typen) antilichamen onderscheiden:

• immunoglobuline type A (IgA) - (alfa zware keten) is een antilichaam dat voornamelijk wordt uitgescheiden via de slijmvliezen, bijv. darmen, luchtwegen en afscheidingen bijv. speeksel, en zorgt voor lokale humorale immuniteit
• type D immunoglobuline (IgD) - (zware keten delta) is het minst bekende antilichaam en is goed voor maximaal 1 procent. alle antilichamen in het bloed
• immunoglobuline type E (IgE) - (epsilon zware keten) is slechts 0,002 procent. van alle antilichamen in het bloed en heeft de unieke eigenschap mestcellen en basofielen te activeren, wat leidt tot het vrijkomen ervan. histamine
• G-type immunoglobulinen (IgG) - (gamma zware keten) zijn de meest talrijke (80% van alle antilichamen) en de meest persistente antilichamen in het lichaam, aangezien ze zelfs enkele tientallen jaren na contact met het antigeen in het bloed kunnen blijven
• type M-immunoglobulinen (IgM) - (mu zware keten) worden het eerst geproduceerd tijdens de immuunrespons, zijn minder persistent en worden geleidelijk vervangen door IgG-antilichamen

De meeste antilichamen (IgG, IgD, IgE) bestaan ​​als een enkel "Y" -molecuul (monomeer). De uitzondering is het IgA-antilichaam, dat in dubbele vorm (dimeer) voorkomt en het IgM-antilichaam dat de zogenaamde sneeuwvlok (pentamer).

Antilichamen in het lichte en zware ketengebied hebben een variabel gebied, dat is een specifieke sequentie van aminozuren die bijna perfect overeenkomt met de sequentie op het antigeen. Dit gebied wordt de paratoop genoemd en is verantwoordelijk voor de specifieke bindingsspecificiteit van elk antilichaam tegen een antigeen.

Als gevolg hiervan past elk antilichaam in het antigeen als een sleutel en slot, en door met elkaar te combineren vormen ze de zogenaamde immuuncomplex. Houd er echter rekening mee dat antilichamen niettemin flexibiliteit vertonen om te binden aan verschillende antigenen, wat betekent dat ze kunnen worden gekoppeld aan verschillende antigenen, wat kan resulteren in kruisreacties. Dit fenomeen wordt heel vaak waargenomen bij allergieën.

• KRUISALLERGIE - symptomen. Cross-allergeentabel

Immunoglobulines (antilichamen) - rol in het lichaam

De rol van alle antilichamen in het lichaam is om deel te nemen aan immuunresponsen. Antilichamen zijn in staat immuuncomplexen te vormen met antigeenmoleculen en het complementsysteem en ontstekingen te activeren. Dit is om het antigeen te neutraliseren en veilig uit het lichaam te verwijderen.

Vanwege hun diverse biochemische eigenschappen kunnen verschillende klassen antilichamen gespecialiseerde functies vervullen:

• parasieten inactiveren (IgE)
• neutraliseren micro-organismen (IgM, IgG)
• beschermen tegen herhaling, bijv. bof (IgG)
• slijmvliezen beschermen met micro-organismen en allergenen (IgA)
• deelnemen aan de rijping en ontwikkeling van lymfocyten (IgD)
• immuniteit verlenen aan de foetus (IgG) en de pasgeborene (IgA)

Immunoglobulines (antilichamen) - immuungeheugen

De immuunrespons is verdeeld in primaire en secundaire reacties. De primaire immuunrespons ontwikkelt zich op het moment dat het voor het eerst in contact komt met een antigeen, waarna het lichaam voornamelijk IgM-antilichamen aanmaakt, die geleidelijk worden vervangen door meer specifieke en meer persistente IgG-antilichamen.

Daarentegen ontstaat een secundaire immuunrespons wanneer hetzelfde antigeen opnieuw in contact wordt gebracht. Het is intenser dan de primaire respons en de antilichaamconcentratie bereikt hogere niveaus dan bij de primaire respons.

Zo'n effectieve secundaire reactie vloeit voort uit de zogenaamde immuungeheugen en de aanwezigheid van geheugen B-lymfocyten. Zulke cellen leven jarenlang in het lichaam en als ze weer in contact komen met het antigeen, beginnen ze zich zeer intensief te delen en specifieke antilichamen aan te maken.

Immunoglobulines (antilichamen) - antigene variabiliteit van antilichamen

Een van de meest fascinerende verschijnselen in de context van antilichamen is het proces van hun vorming en de enorme verscheidenheid die ze kunnen bereiken, aangezien het aantal combinaties van antilichamen wordt geschat op een biljoen. Het geheim zit hem in de structuur van de genen die coderen voor antilichamen en de processen van recombinatie van antilichaamgenen en hun hypermutatie.

Deze processen kunnen worden aangeduid als de gecontroleerde introductie van mutaties in het genoom, juist om de respectieve antilichamen met vallen en opstaan ​​te matchen. Hoewel het niet al te ingewikkeld klinkt, is het in feite een zeer complex proces dat extreme precisie vereist en zelfs kan leiden tot de vorming van neoplasmata bij fouten.

Immunoglobulinen (antilichamen) - vaccins

Antilichamen spelen een sleutelrol bij de ontwikkeling van immuniteit na vaccinatie. Wanneer het in contact komt met het antigeen in het vaccin, maken de cellen van het immuunsysteem antilichamen aan.

Ten eerste het minder hardnekkige en specifieke IgM, en vervolgens het hardnekkige en langdurige IgG in het bloed. Tijdens vaccinatie tegen het hepatitis B-virus (HBV) worden bijvoorbeeld met tussenpozen drie doses van het vaccin gegeven om aanhoudende immuniteit te induceren. Een maatstaf voor de effectiviteit van een dergelijke vaccinatie is het meten van de bloedspiegel van IgG-antilichamen tegen de antigenen van het virus.

LEES OOK:

• Hepatitis B-antigenen en antilichamen
• Anti-neuronale antilichamen - wat zijn dat? Welke ziekten duiden ze aan?
• Anti-TPO-antilichamen - de norm. Hoe de testresultaten interpreteren?
• TRAb-antilichamen tegen schildklier - normen en testresultaten
• Anti-TG-anti-schildklierantilichamen

Immunoglobulinen (antilichamen) - serologisch conflict

Een van de belangrijkste tests bij zwangere vrouwen is de beoordeling van de aanwezigheid en monitoring van antilichamen tegen antigenen van de foetale rode bloedcellen. Bij serologische conflicten kunnen dergelijke antilichamen de placenta naar de foetus passeren en de rode bloedcellen vernietigen, waardoor een hemolytische ziekte ontstaat. Dit is het geval wanneer de moeder Rh (-) is en de foetus Rh (+).

Immunoglobulinen (antilichamen) - onderzoek

Antilichamen vormen 12-18% van de serumeiwitten. Om het aantal individuele eiwitfracties, inclusief antilichamen, te beoordelen, wordt een proteïnogram gemaakt. Deze test is gebaseerd op elektroforese van serumeiwitten, d.w.z. hun scheiding in een elektrisch veld.

De antilichaamniveautest wordt uitgevoerd met veneus bloed (IgM, IgG, IgE, IgA) of speeksel en ontlasting (IgA). In geselecteerde klinische situaties kan een ander materiaal worden onderzocht, bijv. Hersenvocht.

Totale IgG-, IgM-, IgA- en antilichaamconcentraties van de lichte keten worden routinematig bepaald met behulp van immunonefelometrische en immunoturbidimetrische methoden. Daarentegen wordt de totale concentratie van IgE-antilichamen meestal getest met behulp van immunochemiluminescente methoden.

Immunoturbidimetrische en immunonefelometrische methoden maken gebruik van het vermogen om oplossingen te vertroebelen en licht te verstrooien door antigeen-antilichaamcomplexen te vormen. De immunonefelometrische methode meet de intensiteit van het licht dat door de testoplossing wordt verstrooid, en de immunoturbidimetrische methode meet de intensiteit van het licht dat door de testoplossing gaat. Deze methoden worden onder meer gebruikt. voor het bepalen van de totale concentratie van verschillende klassen antilichamen.

Pathologische vormen van antilichamen kunnen ook in het laboratorium worden gemarkeerd. Een voorbeeld is een monoklonaal antilichaam (M-proteïne), dat een onvolledig antilichaam is (bijv. Zonder een fragment van een zware of lichte keten) dat wordt aangetroffen in monoklonale gammapathieën of lymfomen. Een ander voorbeeld is het Bence-Jones-eiwit, dat wordt aangetroffen in de urine van mensen met multipel myeloom.

Nuttig om te weten

Immunoglobulines (antilichamen) - normen

De normen voor totale bloedantilichaamspiegels zijn leeftijdsafhankelijk en voor volwassenen zijn:

• IgG - 6,62-15,8 g / l
• IgM - 0,53-3,44 g / l
• IgA - 0,52-3,44 g / l
• IgE - tot 0,0003 g / l
• IgD - tot 0,03 g / l

Immunoglobulines (antilichamen) - resultaten en hun interpretatie

Een aantal klinische situaties kan leiden tot een toename van het aantal antilichamen (hypergammaglobulinemie) of een afname ervan (hypogammaglobulinemie).

De toename of afname kan van toepassing zijn op het totale aantal antilichamen of alleen op geselecteerde klassen antilichamen. Van klinische betekenis is ook de bepaling van de aanwezigheid van specifieke antilichamen gericht tegen specifieke micro-organismen of eigen weefsels.

Immunoglobulinen (antilichamen) - wat betekent verhoogde antilichaamspiegels?

Polyklonale hypergammaglobulinemie is het gevolg van de overproductie van vele klassen antilichamen door verschillende plasmacellen en kan het gevolg zijn van:

• acute en chronische ontsteking
• parasitaire, bacteriële, virale of schimmelziekten
• auto-immuunziekten
• levercirrose
• sarcoïdose
• AIDS

Immunoglobulinen (antilichamen) - wat betekent lage antilichaamspiegels?

Monoklonale hypergammaglobulinemie is het gevolg van overproductie van antilichamen door één kloon van de kankercel en kan het gevolg zijn van:

• multipel myeloom
• Onbekende oorzaak Gammapathy (MGUS)
• lymfoom
• Walderström's macroglobulinemie

Hypogammaglobulinemie kan worden veroorzaakt door:

• erfelijke genetische tekortkomingen, bijv. ernstige gecombineerde immunodeficiëntie (SCID)
• geneesmiddelen, bijv. antimalaria-, cytostatische en glucocorticoïde geneesmiddelen
• ondervoeding
• infecties, bijv. HIV, EBV
• neoplasmata, bijv. leukemieën, lymfomen
• nefrotisch syndroom
• uitgebreide brandwonden
• ernstige diarree

Immunoglobulinen (antilichamen) - toepassing bij laboratoriumdiagnostiek

Antilichamen (voornamelijk IgG) worden vaak gebruikt in laboratoriumtests. Dergelijke antilichamen worden verkregen onder laboratoriumomstandigheden en worden monoklonale antilichamen genoemd. Ze zijn afgeleid van een enkele celkloon en zijn gericht tegen een specifiek antigeen.

De primaire methode om monoklonale antilichamen te produceren, maakt gebruik van laboratoriummuizen en celculturen. Het is een combinatie van twee soorten cellen: kankercellen (myeloom) en B-lymfocyten die specifieke antilichamen produceren.

Vervolgens kunnen monoklonale antilichamen worden gemodificeerd door er enzymen, radio-isotopen en fluorescerende kleurstoffen aan te hechten. Antilichaammethoden profiteren van het vermogen om specifiek aan een antigeen te binden.

• ELISA-methode

ELISA (enzym-linked immunosorbent assay) is een van de meest gebruikte methoden in diagnostisch en wetenschappelijk onderzoek. De ELISA-methode maakt gebruik van monoklonale antilichamen die zijn gekoppeld aan het enzym. Het kan worden gebruikt om verschillende antigenen in biologisch materiaal te kwantificeren. Het voordeel van de ELISA-methode is de eenvoud en hoge gevoeligheid. De ELISA-methode wordt uitgevoerd met behulp van speciale plastic platen met putjes gevuld met bijvoorbeeld Borrelia-antigenen en specifieke monoklonale antilichamen, die zijn ontworpen om antilichamen in een patiëntenmonster te detecteren.

• RIA-methode

De radioimmunoassay (RIA) -methode bestaat uit het detecteren van antigenen met behulp van antilichamen die zijn gelabeld met radioactieve isotopen, bijvoorbeeld met 14C-koolstof. Vanwege de veiligheid van het werken met radioactieve stoffen wordt echter vaker de ELISA-methode gebruikt.

• Westernblot-methode

De Westernblot-methode bestaat erin het geteste antigeen in een elektrisch veld te scheiden en het vervolgens over te brengen naar een speciaal membraan. Specifieke antilichamen die zijn gelabeld met een kleurstof of een enzym, worden vervolgens op het antigeenmembraan aangebracht. De Westernblot-methode maakt een zeer specifieke detectie van antigenen mogelijk, daarom wordt het gebruikt bij tests die onduidelijke resultaten bevestigen, bijvoorbeeld bij de serologische diagnose van de ziekte van Lyme.

• Flowcytometrie

De methode bestaat uit het detecteren van specifieke merkers op het oppervlak van cellen (immunofenotypering). Fluorescent gelabelde monoklonale antilichamen die specifiek zijn voor een bepaalde oppervlaktemarker op de cel, worden gebruikt in cytometrie. De gelabelde cellen worden vervolgens gedetecteerd met een detector. Flowcytometrie wordt bijvoorbeeld gebruikt in de CD57-assay.

• Immunohistochemie

Dankzij immunohistochemische methoden is het mogelijk om antigenen in weefselfragmenten op te sporen met gelabelde antilichamen, die vervolgens onder een microscoop worden bekeken.

• Eiwit microarray

Protein microarray is een moderne methode, waarvan het principe vergelijkbaar is met de ELISA-methode. Dankzij miniaturisatie en de mogelijkheid tot eenmalige detectie van honderden verschillende eiwitten, heeft het toepassing gevonden in wetenschappelijk onderzoek en allergologie.

Immunoglobulinen (antilichamen) - gebruik bij therapie

Monoklonale antilichamen kunnen ook worden gebruikt bij de behandeling van bepaalde ziekten. Ze werden in 1981 voor het eerst gebruikt bij de behandeling van lymfoom. Monoklonale antilichamen worden gebruikt bij:

• het doden van kankercellen, bijv.ofatumumab (IgG tegen de CD20-marker)
• remming van geselecteerde cellen van het immuunsysteem bij transplantatie, bijv.muronomab (IgG tegen de CD3-marker)
• het remmen van immuunreacties bij auto-immuunziekten, bijv. adalimumab (IgG tegen tumornecrosefactor alfa)

Bibliografie:

1. Pietrucha B. Geselecteerde kwesties in de klinische immunologie - antilichaamdeficiënties en cellulaire deficiënties (deel I) Pediatr Pol, 2011, 86 (5), 548-558.
2. Paul W.E. Fundamentele immunologie, Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkin 2008, 6e editie.
3. Laboratoriumdiagnostiek met elementen van klinische biochemie, leerboek voor medische studenten onder redactie van Dembińska-Kieć A. en Naskalski J.W., Elsevier Urban & Partner Wydawnictwo Wrocław 2009, 3e editie.
4. Interne ziekten, uitgegeven door Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2010

Over de auteur

Karolina Karabin, MD, PhD, moleculair bioloog, laboratoriumdiagnosticus, Cambridge Diagnostics Polska Opgeleid als bioloog met een specialisatie in microbiologie en laboratoriumdiagnosticus met meer dan 10 jaar ervaring in laboratoriumwerk. Afgestudeerd aan de School of Molecular Medicine en lid van de Polish Society of Human Genetics.Hoofd onderzoekssubsidies bij het Laboratorium voor Moleculaire Diagnostiek van de afdeling Hematologie, Oncologie en Inwendige Ziekten van de Medische Universiteit van Warschau. Ze verdedigde de titel van doctor in de medische wetenschappen op het gebied van medische biologie aan de eerste medische faculteit van de Medische Universiteit van Warschau. Auteur van veel wetenschappelijke en populaire wetenschappelijke werken op het gebied van laboratoriumdiagnostiek, moleculaire biologie en voeding. Als specialist op het gebied van laboratoriumdiagnostiek leidt hij dagelijks de contentafdeling van Cambridge Diagnostics Polska en werkt hij samen met een team diëtisten van de CD Dietary Clinic. Zijn praktijkkennis over diagnostiek en dieettherapie van ziekten deelt hij met specialisten op conferenties, trainingen en in tijdschriften en websites. Ze is vooral geïnteresseerd in de invloed van de moderne levensstijl op moleculaire processen in het lichaam.