NOTIUNI DE BAZA PRIVIND IMUNITATEA Dr. Viorica Chiurciu - Cercetator Stiintific grad I

IMUNITATEA reprezinta rezistenta si apararea unui organism fata de substante

cu o structura chimica diferita de cea a elementelor care compun planul sau de

organizare, adica fata de un non self antigenic (bacterii, virusuri, paraziti, alte

tipuri de substante straine) sau fata de un self alterat, care patrunse in mediul

sau intern pot sa-i afecteze integritatea structurala si functionala.

Mecanisme de actiune ale imunitatii:

specifice nespecifice

TIPURI DE IMUNITATE

I. IMUNITATEA INNASCUTA, NESPECIFICA (rezistenta naturala sau constitutiva) este

caracteristica tuturor indivizilor care apartin unei specii si se transmite ereditar.

Factorii rezistentei naturale

a) Bariere fizice: tegumente, mucoase, mucus, peri (la nivelul narinelor), cili vibratili (epiteliul

mucoasei respiratorii). Actiunea acestora e potentata de unele particularitati ale structurii lor:

acidul undecilenic de pe suprafata pielii, pH-ul acid al transpiratiei, pH-ul secretiei gastrice,

lizozimul din saliva, flora microbiana (suprafata pielii, cavitati naturale).

b) Factori umorali prezenti in lichidele organismului, mai ales in sange unde exercita efect

antimicrobian:

- lizozimul (saliva, lacrimi, albus)

- sistemul complement

c) Factori celulari: celulele sistemului mononuclear fagocitar (granulocite neutrofile, macrofage)

II. IMUNITATEA DOBANDITA - este o forma mai specializata de imunitate pe care

un organism o dobandeste in urma contactului specific dintre o substanta straina

organismului (non-self antigenic) si anumite componente ale sistemului imun, prin

care se genereaza un raspuns imun exprimat prin efectorii imunologici

(imunoglobuline si limfocite T efectoare).

Clasificare

a) Dupa tipul efectorilor imunologici

1. Imunitate umorala efectorii imunologici sunt reprezentati de imunoglobuline (prezente in toate umorile organismului, dar mai ales in serul sanguin)

2. Imunitate mediata celular efectorii imunologici sunt reprezentati de limfocite T citotoxice, macrofage activate etc.

b) Dupa modul de obtinere a efectorilor imunologici

1. Imunitate dobandita in mod activ efectorii imunologici sunt produsi in urma contactului nemijlocit dintre antigen si componentele sitemului imunologic al organismului.

- poate fi obtinuta in mod natural in urma contactului intamplator dintre organism si diferite

microorganisme (de ex. cu ocazia trecerii printr-o boala);

- poate fi obtinuta pe cai artificiale, in mod voit - in cazul administrarii de antigene sub

forma vaccinurilor.

Deci, in ambele cazuri, organismul produce anticorpi in urma contactului cu antigenul.

2. Imunitate dobandita in mod pasiv organismul nu participa la producerea anticorpilor, ci ii primeste gata sintetizati de alt organism. Astfel, acest tip de imunitate se instaleaza imediat.

Transferul acestor anticorpi

- pe cai naturale (transplacentar sau prin colostru dupa nastere, sau ajung in galbenusul

oului unei pasari)

- pe cai artificiale folosind diferite produse biologice (seruri hiperimune, gamaglobuline

specifice purificate, IgY din galbenusul de ou).

Reactiile imunologice sunt bazate pe reactia de cuplare a antigenului cu anticorpul, iar

specificitatea reactiei antigen-anticorp este comparata cu complementaritatea cheie-broasca.

ANTIGENUL este o substanta non-self, in general de natura proteica, cu origine exogena sau

endogena, capabila sa declanseze in organism sinteza de anticorpi specifici.

Molecula antigenica este alcatuita din 2 componente distincte:

- o regiune purtatoare (carrier) care este cea mai mare parte din structura antigenului suportul macromolecular al antigenului

- o grupare determinanta (epitop) o regiune limitata a antigenului care se combina cu sistemul activ al moleculei de anticorp, determinand specificitatea antigen-anticorp.

ANTICORPII (imunoglobuline) sunt glicoproteine aflate in plasma, lichidele interstitiale, secretiile

organismului. Ele se combina specific cu antigenele inductoare de raspuns imun prin situsuri de

legare (paratopi). Structural sunt alcatuite din 2 perechi de lanturi; unele cu greutate moleculara

mare, denumite heavy (H) si altele cu greutate moleculara mica, denumite light (L).

Cuplarea antigenului cu anticorpul specific este data

de interactiunea dintre epitopul antigenic si paratopul

existent pe molecula de anticorp.

Pana in prezent se cunosc 5 clase de imunoglobuline serice:

1. IgG sunt imunoglobulinele dominante, reprezentand 75% din totalul Ig circulante. Au rol in geneza raspunsului imun umoral (RIU) secundar si apar incepand cu al

doilea contact cu antigenul declansator; au rol in realizarea imunitatii pasive a nou-

nascutului.

2. IgM sunt implicate in RIU primar, declansat la primul contact cu antigenul. 3. IgA sunt sintetizate la nivelul mucoaselor, se gasesc in ser si in lapte. 4. IgD sunt prezente in ser in cantitati foarte mici aparand frecvent asociate cu IgM,

indeplinind functie de receptor pentru antigen.

5. IgE sunt prezente in ser in cantitati foarte mici si sunt implicate in declansarea reactiilor de hipersensibilitate imediata.

Sistemul imun al unui organism este format dintr-o multitudine de structuri si mecanisme

(organe, tesuturi, celule si molecule), implicate in raspunsul imun. Un rol deosebit de important

in controlul si modularea activitatii componentelor sistemului imunologic al organismelor ii revine

sistemului neuro-endocrin.

A. Organe de producere, instruire si stocare a celulelor implicate in realizarea raspunsului

imun, organizate in 2 compartimente:

A1. Compartimentul central (organe limfoide primare)

- maduva hematogena (unde se produc si se matureaza limfocitele

B si se produc limfocitele T;

- timus (sediul maturarii limfocitelor T)

- bursa Fabicius (pasari)

A2. Compartimentul periferic (organe limfoide secundare)

- splina

- ganglioni limfatici (limfonoduri)

- tesutul limfoid de la nivelul mucoaselor (epiteliul digestiv, bronsic

etc.) sistemul MALT

ORGANIZAREA SISTEMULUI IMUN

B. Celule ale sistemului imunologic.

- mai multe subpopulatii de leucocite,

- limfocitele B (in maduva osoasa hematogena la mamifere si bursa Fabricius la

pasari);

- limfocitele T (numite asa datorita diferentierii lor la nivelul timusului)

Fiecare celula T sau B este unipotenta (are receptori pentru un singur tip de antigen);

C. Molecule ale sistemului imunologic

- molecule care intervin in mod specific: imunoglobulinele si unele limfokine cu rol

specific;

- molecule care intervin in mod nespecific: sistemul complement, interferonii etc.

Imunoglobuline G

- Se obtin din serul animalelor imunizate (calul, oaia, porcul iepurele, cobai, soareci

etc.)

- Tehnologia folosita la mamifere este stresanta si invaziva, atat pentru imunizare,

cat si la prelevarea de sange pentru prepararea anticorpilor. In plus, raspunsul

imunologic al fiecarui animal este diferit.

- Se obtin fie ca anticorpi monoclonali, fie policlonali. Cea mai mare problema a

anticorpilor monoclonali este aceea ca multi antigeni nu sunt deloc imunogeni

pentru soarece

- Moleculele de IgG au o masa moleculara de ~ 150 kDa

- Caile de inoculare ale serurilor sau imunoglobulinelor serice sunt numai parenteral

(i.m., i.v., i.p.), cu risc de soc anafilactic pentru serurile heterologe;

- Nu se administreaza per os deoarece sunt degradate in tubul digestiv.

- Reactioneaza cu sistemul complement

- Reactioneza cu factorul reumatoid

Diferente importante intre IgG si IgY

Imunoglobuline Y (anticorpi moderni)

- Se extrag din galbenusul de ou, de la gaini imunizate activ cu antigeni monovalenti

sau polivalenti;

- Metoda de obtinere fiind neinvaziva;

- Cantitatea de anticorpi produsi de o gaina ouatoare este mai mare decat cea

produsa de un mamifer cu aceeasi dimensiune; cantitatea de imunoglobuline produsa

dintr-un ou este egala cu cea preparata din 300 ml sange prelevat de la iepure

- Moleculele de IgY au o masa moleculara de ~ 180 kDa; fragmentul Fab este mai

activ imunologic

- Comparativ cu IgG, IgY are actiune cu specificitate inalta, rapida si locala;

- Comparativ cu IgG, IgY are afinitate de 3-5 ori mai mare si reactioneaza mai rapid la

aceleasi antigene;

- Lipsa de reactivitate cu sistemul complement, astfel IgY nu genereaza raspunsuri

inflamatorii nedorite sau soc anafilactic;

- Nu reactioneaza cu factorul reumatoid;

- Nu leaga proteina A, proteina G si nu leaga Fc receptor de la nivelul celulelor

efectoare;

- Antigenele sunt mult mai imunogene la pasari comparativ cu mamiferele (distanta

filogenetica dintre pasare si mamifer), iar productia de anticorpi este imediat

stimulata la pasari;

- Capacitatea de cuplare cu antigenii este foarte mare;

- Gainile pot produce frecvent anticorpi care vor recunoaste mai multi epitopi

antigenici in comparatie cu anticorpii de la mamifere datorita distantei filogenetice

dintre pasare si mamifer;

- IgY deceleaza antigeni la nivelul unui aminoacid

- IgY nu produc rezistenta microorganismelor pentru care au fost create;

- IgY actioneaza local la nivelul mucoasei bucale, faringiene, gastrice si intestinale;

- Este stabila intre 30 -70 C, la pH 3,5-11;

- Nu afecteaza activitatea medicamentelor in tractusul digestiv, nici absorbtia lor in

circulatia sanguina si nici activitatea lor in organism;

- La obtinerea produselor din gama Imunoinstant care contin imunoglobuline din

galbenusul de ou, nu se folosesc componente toxice sau aditivi;

- Alergiile la oua, in care sunt implicate componentele albuminice, sunt evitate

folosind IgY purificat.

Caracteristici Ig G Ig Y

Origine Mamifere Pasari, reptile, amfibieni,

unii pesti

Greutate moleculara 150 kDa 180 kDa

Obtinere Serul animalelor imunizate

(cal, oaie, porc iepure, cobai,

soarece)

Galbenus de ou (de la

gaini imunizate activ)

Tehnologia invaziva si stresanta Da Nu

Generarea de raspuns inflamator sau

soc anafilactic

Da Nu

Stabilitate la 30 -70 C si pH 3,5-11; Nu Da

Degradare in tubul digestiv Da Nu

Administrare per os Nu Da

Actiune locala pe mucoase Nu Da

Activarea complementului Da Nu

Activarea Factorului reumatoid Da Nu

Legarea proteinei A Da Nu

Legarea proteinei G Da Nu

Legarea Fc receptor de la nivelul

celulelor efectoare

Da Nu

Poate decela antigeni la nivelul unui

singur aminoacid

Nu Da

Caracteristici IgG - IgY

Productia de anticorpi Cantitatea de anticorpi produsi de o gaina ouatoare este

mai mare decat cea produsa de un mamifer cu aceeasi

dimensiune. Cantitatea de imunoglobuline produsa dintr-

un ou este egala cu cea preparata din 300 ml sange

prelevat de la iepure

Afinitate IgY are afinitate de 3-5 ori mai mare decat IgG si

reactioneaza mai rapid la aceleasi antigene

Imunogenitate Antigenele sunt mult mai imunogene la pasari comparativ

cu mamiferele (distanta filogenetica dintre pasare si

mamifer), iar productia de anticorpi este imediat stimulata

la pasari

Epitopi recunoscuti Gainile pot produce frecvent anticorpi care vor recunoaste

mai multi epitopi antigenici in comparatie cu anticorpii de

la mamifere

Interactiuni in organism IgY nu afecteaza activitatea medicamentelor in

tractusul digestiv, nici absorbtia lor in circulatia

sanguina si nici activitatea lor in organism

CONCLUZII

- IgY se bucura de multa atentie din partea specialistilor datorita diferentelor

structurale fata de IgG de la mamifere si a reactivitatii lor in organismul uman;

- IgY reprezinta un sprijin imunitar natural pentru organism;

- Caracteristicile IgY fac ca acestea sa fie o alternativa de preventie si tratament in

medicina moderna, mai ales in contextul realitatii actuale, cand ne confruntam cu tot

mai multe situatii de germeni rezistenti la antibiotice si prin urmare, boli care nu se

mai pot trata prin metode clasice.