4. Predavanje Savic

1ANTIGENI

Antigeni su sloene molekule koje imunski sistem prepoznaje kao tue

Svaki antigen nee uvek pokrenuti imunoloku reakciju!

Antigeni koji su sposobni da pokrenu imunoloku reakciju nazivaju se imunogeni!

Antigeni koji nemaju imunogenu sposobnost se mogu samo vezati za specifine receptore na imunokompetentnim elijama ili za specifine imunoglobuline

Imunogeni molekuli uvek imaju antigene karakteristike dok molekule bez imunogenih svojstava imaju samo antigenska svojstva.

ANTIGENI

Da li e neka substanca ili molekul biti imunogen, esto zavisi od naina davanja, mesta davanja, ivotinjeske vrste kojoj se daje i mnogih drugih faktora.

I. Anitgenske determinante -epitopiAnitgenske determinante ili epitopi su ona mesta na molekulu antigena koje se mogu prepoznati od strane imunokompetentnih elija

Na jednoj melolukuli antigena moe postojati vei broj antigenskih determinanti. Broj antigenskih determinanti na jednoj molekuli odreuje tzv. antigensku valenciju antigena.

Specifinost antigenskih determinanti je odreena rasporedom njenih gradivnih komponenti i prostornom orijentacijom determinanti.

ANTIGENII Anitgenske determinante -epitopi

B-limfociti mogu prepoznati antigenske determinante samo ako se one nalaze na povrini antigenskog molekula (rastvorljivi antigeni)

T - limfociti prepoznaju antigene samo ako su u sklopu GHK molekula i to na povrini antigen prezentujue elije, to znai da se ovi antigeni moraju predhodno preraditi.

Antigeni koji se veu direktno za GHK molekule i receptore limfocita , se ne prerauju i odmah se prepoznaju pa ove antigene nazivamo superantigenima!

ANTIGENIII Hapteni

Hapteni su molekule koje se vezju specifino sa antitelima, ali ne mogu pokrenuti stvaranje antitela.

Hapteni postaju imunogeni tek kada se veu za nosa koji je po sastavu najee neki proteinski molekul. Stvorena specifina antitela se vezuju samo za hapten ali ne i za nosa. Ukoliko postoji prepoznavanje nosaa, onda se to prepoznavanja vri T-elijama. U haptene spadaju obino molekule sa malom molekulskom masom i to su najee alergeni od kojih jer najpoznatiji penicilin.

Stvorena antitela na kompleks: hapten-nosa se mogu vezati za hapten i bez prisutnog nosaa.

ANTIGENIIII Faktori od kojih zavisi imunogenost

1. Individualna zavisnost i zavisnost od pripadnosti odrenoj ivotinjskoj vrsti

2. Faktori zavisni od prirode antigena

Stupanj raznolikosti odnosno filogenetske udaljenosti.

Molekulska masa imunogena - to je vea to je imunogeniji antigen ) u naelu mora biti vea od 10.000)

Sloenost molekulske grae (molkuli sa sloenijom graom su imunogeniji)

Dostupnost antigen prezentujuim elijama

Fizikalna svojstva i dr.

ANTIGENIIV Kompeticija antigena

Imunoloka reakcija na antigen moe biti promenjena zbog meusobne konkurencije dva ili vie antigena. To je pojava prolazne i nespecifine inhibicije imunolokog odgovora na neki antigen a nastaje kao posledica istovremenog ili predhodnog ubrizgavanja nekog drugog, nesrodnogantigena ili determinante.

Mogunost meusobne konkurencije vie antigena ima znaaj pri pripremanju viestrukih vakcina npr. difterija, tetanus, i veliki kaalj). Ovaj fenomen se moe izbei ukoliko se te tri vakcine pomeaju u odgovarajuem odnosu.

2ANTIGENIV Imunogenost pojedinih vrsta molekula

A) Prirodni antigeni

- belanevine su najbolji antigeni, i njihova imunogenost zavisi od sekundarne, tercijerne pa i kvaternerne strukture.

- polisaharidi ovde spadaju polisaharidi koji su izolovani iz razliitih mikroorganizama, zatim dekstran i levan, antigeni krvnih grupa (ABO) su po sastavu glikoproteini, bakterijski toksini su po sastavu lipoglikoproteini, itd.

- isti lipidi nemaju imunogena svojstva

- nukleinske kiseline same po sebi nisu imunogene ali zajedno sa proteinima (nukleoproteini) su dobri imunogeni.

ANTIGENIV Imunogenost pojedinih vrsta molekula

B) Vetaki antigeni

Vetaki antigeni su prirodni antigeni kod kojih je hemijska graa promenjena zamenom, premetanjem ili dodavanjem odreenih determinanti.

C) Sintetski antigeni

To su antigeni koji su proizvedeni u nekoj laboratoriji.

Najee se radi o polimerima od vie aminokiselina. Ukoliko je vei broj aminokiselina to je njihova imunogest vea!

ANTITELA

Antitela su glikoproteini koje stvaraju potpuno diferentovani (zreli) B limfociti koji se nazivaju plazma elije nakon kontakta imunolokog sistema sa odgovarajuim antigenima.

Antitela imaju sposobnost specifinog vezivanja sa antigenima koji su izazvali njihovu sintezu. Poto selektivno vezuju samo odreene antigene kojih je u prirodi veoma mnogo, antitela ini veoma heterologa skupina molekula koji se u serumu nalaze u tzv. gama () frakciji globulina ili imunoglobulina.

Osim u serumu, imunoglobulini se mogu nai i u pojedinim sekretima egzokrinih lezdi, meuelijskoj tenosti, i na povrini B-limfocita gde predstavljaju receptor za antigen!

ANTITELA

ANTITELA

Imunost posredovana antitelima se naziva humoralni imunitet. Stvorena antitela koja su izluena van elije, vezuju se za antigen i stvaraju komplekse antigen-antitelo

Takvi imunski kompleksi mogu stvarati precipitate i agultinate ako se radi o nekom virusu ili bakteriji odnosno vriti neutralizaciju nekog toksina.

Imunski kompleksi e naknadno biti uklonjeni aktivnou fagocitnih elija, ili dejstvom NK elija, citotoksinih limfocita i aktivacionih produkata komplementa, ako se radi o ivom organizmu!

Svaki molekul antitela ima svoja dva funkcionalna dela: jedan koji prepoznaje antigen i drugi koji slui za aktiviranje nespecifinih efektornih mehanizama koji su nezavisni od specifinosti antigena.

ANTITELAI Graa antitela

a) Osnovna etvorolana jedinica - monomer

Reakcijama cepanja bonih disulfidnih veza izmeu polipeptidnih lanaca ili enzimskim kidanjem lanaca kao i kasnijom gel elektroforezom, moe se ustanoviti da molekul antitela ima dve osnovne vrste lanaca: laki (L) i teki (H)

Delovanjem biljnog enzima papaina molekula antitela se moe pocepati u tri podjednako dugaka fragmenta:

dva koja su po grai i veliini ista i zovu se Fab fragmenti i

jedan koji je po grai razliit a po duini isti kao i predhodni i naziva se Fc fragment.

3ANTITELAI Graa antitela




Fab fragmentOva skraenica potie od engleskih rei: Fragment Antigen Binding.

Fab fragment se sastoji od polovine tekog lanca i celog lakog lanca.

Delovanjem pepsina na molekula antitela dobijaju se dva Fab fragmenta spojena sa dve disufidne veze i jednim kratkim delom Fc fragmenta. Takav fragment imunoglobuolinske molekule se naziva F(ab)2 fragment.

Fc fragmentOva skraenica potie od engleskih rei: Fragment Crystalliyzable zbog negovog svojstva da kristalzuje

Nosioc je sekundarnih biolokih svojstava antitela a sastoji se samo od tekih lanaca





Molekul imunoglobulina je simetrian i ima dva mesta koje se vezuju sa antigenom (Fab) dok je ostatak Fc fragment. Fc fragmentom se molekula imunoglobulina vezuje za komplement, on odreuje raspored antitela u organizmu, brzinu katabolizma antitela, uslovljava sposobnost prolaska antitela kroz placentu, vezuje se mononuklearne fagocite (makrofage) i neutrofile.

Postoje velike antigenske razlike izmeu Fab fragmenata razliitih antitela to je uslovljeno njihovom specifinou za vezivanje sa odreenim antigenima.

Za razliku od Fab fragmenta, Fc fragmenti imaju uglavnom slina antigenska svojstva koja se razlikuju samo kod pojedinih klasa imunoglobulina.



Disulfidne veze

Postoji veliki broj disulfidnih veza izmeu imunoglobulinskih fragmenata ime je obezbeena veoma dobra postojanost antitela.

Postoje dve glavne vrste disulfidnih veza u odnosu na delove imunoglobulinskih molekula koje te disulfidne veze spajaju:

- Meulanane veze koje se nalaze izmeu tekih lanaca, izmeu tekog lanca i J - lanca i dr.

- Unutarlanane disulfidne veze povezuju cisteinske ostatke unutar lakih odnosno tekih lanaca ime se stvaraju petlje du lanaca sastavljene od priblino 60 aminokiselina. Praktino ove veze stvaraju nabore dulakih i tekih lanaca!





Ugljeno-hidratni delovi imunoglobulinskog molekula

Sainjavaju oko 3-18% imunoglobulinske grae.

Nalaze se kao jednostavni ili sloeni boni lanci koji su kovalentno vezani za tzv. konstantni region tekog lanca, za lanac J ili sekretornu komponentu imunoglobulina.

Monomerni lanci IgG imaju samo jednu oligosaharidnu komponentu, IgA ima dve ili tri a IgM i IgE pet

Ugljeni hidrati igraju ulogu u sekreciji imunoglobulina, njihovom vezivanju za pojedine elije a utiu na poluivot antitela



Imunoglobulinski domeni

Kristalografskim ispitivanjima se moe videti da molekul imunoglobulina nije prost niz aminokiselina u jednoj ravni ve da su sainjeni od kompleksnih globularnih struktura koje se nazivaju domeni.

Laki lanci formiraju dva domena koji se nazivaju varijabilni domen VL i konstantni domen CL

Teki lanci sadre jedan varijabilni domen VH i tri konstantna domena CH za IgG, IgA, IgD odnosno etiri za IgM i IgE. Konstantni domeni tekih lanaca se obeleavaju sa: CH1, CH2, CH3, CH4 i CH5.

Domeni Vl i Vh se nalaze na N-terminalnom kraju Fab fragmenta molekula imunoglobulina i ine mesto gde se vezuju antigeni.



Mesto za vezivanje antigena -PARATOPAntigeni se vezuju za odreeni deo Fab fragmenta. Sile koje dre antigen su slabe, reverzibilne i nekovalentne slino vezivanju enzima i substrata. Laki lanci Fab fragmenta imaju slabiju sposobnost vezivanja od tekih lanaca. U vezivanju antigena moraju prema tome uestvovati i laki i teki lanci Fab fragmenta.

Vezno mesto za antigen oblikuju aminoterminalni krajevi varijabilnog regiona oba lanca tzv. regioni CDR1, CDR2, CDR3. CDR4 region tekog lanca je posebno vaan u procesu vezivanja.

Paratop je povrina u kojoj se nalazi ljeb duine od 2 nm i dubine 1 nm koju ine 15 - 22 aminokiseline. Ukoliko je antigen mali on upada u ovaj ljeb, dok veliki i sloeni antigeni poseduju na sebi vie antigenskih determinanti koje takoe upadaju u ljeb koji ini paratop. Moe postojati vie antigenskih detrminaneti koje sve zajedno ine jednu konformacionu determinatu epitop, ili su determinatne linearne i svaka ini epitop.



Mesto za vezivanje antigena -PARATOP



Membranski imunoglobulini ili B-elijski receptor

Pored imunoglobulina koji se nalaze izlueni u telesnim tenostima, postoje i oni koji su vezani za membranu elija i slue kao antigenski pokretni receptori na povrini elija. Pripadaju klasi IgM i IgD.

U osnovi graa im je veoma slina sa slobodnim imunoglobulinskim molekulima. Njihovi laki lanci, delovi tekog lanca varijabilnog regiona kao i vei deo konstantnog regiona tekog lanca, su identini sa slobodnim imunoglobulinskim molekulima.

Preostali deo tekog lanca koji gradi receptor (segment M), ima neto drukija fizika svojstva i nastavlja se na C-terminalni zavretak lanca. Taj deo tekog lanca ima tri podjedinice: vanelijsku, intramembransku i intracitoplazmatsku.



Membranski imunoglobulini ili B elijski receptor

Intramembranski delovi imunoglobulinske molekule privruju receptor za eliju i sastoje se od nekoliko desetina nenaelektrisanih hidrofobnih aminokiselina.

Dva susedna intramembranska dela ine pod uglom od 60o heliks na koji se nastavljaju intracitoplazmatski veoma kratki delovi koji se sastoje od pozitivno naelektrisanih aminokiselina.

Intamembranski delivi antigenskih receptora su nekovalnetno vezani za druge nepromenljive signalne molekule Ig i Ig ija je funkcija da efikasno isporue aktivacione signale

Kompleks antigenskog receptora i pridruenih signalnih molekula ini tzv. B-eijski receptorni kompleks: BCR kompleks.



BCR komleks

Kada se meusobno bliski antigenski receptori veu za jedan ili vie antigenskih molekula dolazi do stvaranja receptorskih agregata. Ovaj se proces jo naziva unakrsno povezivanje


a) Viejedinini molekuli - polimeri



Svaki imunoglbulinski molekul ima tzv. varijabilni region koji se nalazi na Fab fragmentu i ine ga laki lanci i delovi tekog lanca

Ostali deo imunoglobulinskog molekula ini tzv konstantni region koji odreuje klasu imunoglobulina ili izotip.

Postoji pet osnovnih klasa imunoglobulina: IgG, IgA, IgM, IgE, i IgD!

Slobodni molekuli razliitih imunoglobulinskih klasa mogu postojati u telesnim tenostima kao monomerni (kao to je IgG), ili meusobno povezani u vidu dimera (dva molekula ) trimera (tri molekule) kao to je to sluaj sa IgA, ili u vidu pentamera (pet molekula) kod IgM.

Takvi imunoglobulinski molekuli se nazivaju polimerni molekuli!



Lanac J

Predstavlja mali glikopeptid koji je kovalentno vezan za Fc fragmente imunoglobulinskih molekulasvih imunoglobulinskih polimera i na taj nain pomae u formiranju polimernih struktura

Sekretorna komponenta

To je glikoprotein koji je sastavljen od jednog poliptidnog lanca od 5 imunglobulinskih domena koji se u sekretima vezuju za Fc fragment imunoglobulina IgA. Sekretornu komponentu proizvode nepokretne epitelne elije i predstavlja deo polimunoglobulinskih receptora, koji prenose procesom pinocitoze molekule IgM i IgA iz meuelijske tenosti u lumen creva.

ANTITELAII Bioloka svojstva antitela

Uslovljena su prvenstveno graom Fc regiona imunoglobulinskog molekula.

Poto postoji 5 osnovnih klasa imunoglobulina u zavisnosti od svojstava konstantnih regiona postoje i posebne bioloke karakteristike za svaku od ovih klasa.

IgG

ini ukupnih intravaskularnih imunoglobulina. Stvara se u najveim koliinama u toku sekundarnog imunolokog odgovora. Uestvuje u neutralizaciji bakterijskih toksina, aktivaciji sistema komplementa i potpomae proces fagocitoze. Mogu se vezati za povrinu makrofaga ime ova elija dobija sposobnost specifine citotoksinosti

Postoje 4 potklase imunoglobulina G koje imaju razliitu sposobnost aktivacije komplementa: IgG3 najvie, IgG1 neto manje, IgG2 najmanje a IgG4 nema ovu sposobnost.

Molekuli IgG prolaze placentarnu barijeru!


IgA

Drugi je po zastupljenosti u plazmi dok je u prvi po zastupljenosti u ekstravaskularnim prostorima.. U serumu je u vidu monomera a u spoljanjoj sekreciji u vidu polimera. Kao polimer je udruen sa sekretornom komponentom i J lancem.

Ima ga dosta u pljuvaci, suzama i sekretu digestivnog trakta, kolstrumu i mleku, bronhijalnom, nazalnom i vaginalnom sekretu.

Osnovna funkcija mu je lokalna zatita. Oblae mikroorganizme, ime im spreava prodor kroz sluzokoe a ujedno omoguava laku fagocitozu preko Fc receptora na fagocitnim elijama.

Agregati IgA mogu efikasno aktivisati komplement alternativnim putem.

6ANTITELAII Bioloka svojstva antitela

IgM

ini ukupno 1/10 mase imunoglobulina u serumu. Obino se sree u formi pentamera gde ej svaki molekul povezan pomou J lanca. Cela struktura pod elektronskim mikroskopom ima zvezdastu formu.

Imunoglkobulin M nastaje u primarnoj antigenskoj stimulaciji. Najuspenije vezuje komplement za iju aktivaciju je dovoljna i samo jedna molekula IgM.

Zbog pentamerne strukture izaziva naroito dobro aglutinaciju.

Najvanija mu je uloga zatita intravaskularnih prostora od inavazije bakterija. Jedini je imunoglobulin koji se stvara na prisustvo stranih krvno-grupnih antigena sistema ABO.


IgD

Nalazi se u serumu u jako malim koliinama(manje od 1%). Uloga mu je nedovoljno objanjena a registruje se u odgovoru na antigene toksina difterije, penicilina, inzulina, proteina mleka i dr.

IgE

Najmanje je zastupljen i javlja se u alergijskim reakcijama. Antigen vezan za varijabilni region molekula IgE, zatim se prenosi do mastocita ili bazofilnih, leukocita gde se vezuje Fc fragmentom za njihovu povrinu i dovodi do degranulaciju i oslabaanja vazoaktivnih supstanci.

Documents

4. Predavanje Savic