Imunológia - protilátky a B‑lymfocyty
Klíčová slova: Imunológia - receptory a tolerancia, Imunológia - antigény a hypersenzitivita, Imunológia - protilátky a B‑lymfocyty, Imunológia - bunky a cytokíny
Klíčové pojmy: Protilátka = imunoglobulín viažuci antigén špecificky, IgG, IgA, IgM, IgE, IgD určujú funkciu podľa ťažkého reťazca, Fab viaže antigén; Fc sprostredkúva efektorové funkcie a viaže FcR, IgM pentamér silne aktivuje komplement a aglutinuje mikroorganizmy, B‑ly vznikajú v kostnej dreni, majú BCR = IgM + IgD, Aktivácia B‑ly vyžaduje dva signály: BCR viazanie a kostimulácia (napr. C3d–CR2 alebo CD40L), Diverzita protilátok vzniká V(D)J preusporiadaním a CDR variabilitou, Monoklonálne protilátky sa vyrábajú hybridómami; humanizácia znižuje HAMA, ADCC: NK bunky viažu Fc cez FcR a uvoľňujú perforíny a granzómy, Izotypy sú triedne determinanty; alotypy sú alelické varianty; idiotypy sú variabilné determinanty
## Úvod
Tento materiál poskytuje prehľad protilátok (imunoglobulínov, Ig) a B‑lymfocytov (B‑ly). Zameriava sa na štruktúru a funkcie protilátok, mechanizmy ich pôsobenia proti mikroorganizmom, vývoj B‑lymfocytov a využitie monoklonálnych protilátok. Text je rozdelený do krátkych, ľahko stráviteľných častí s príkladmi a tabuľkami, aby ste si mohli rýchlo osvojiť kľúčové pojmy.
> Definícia: Imunoglobulíny (Ig) sú glykoproteíny produkované B‑lymfocytmi, ktoré špecificky viažu antigény; protilátka je funkčný imunoglobulín viažuci antigén.
## 1. Základná štruktúra protilátok
### Hlavné zložky
- **2 ťažké reťazce (H)**: každá ťažká reťazcová jednotka má 4 domény (3 konštantné, 1 variabilná); typ ťažkého reťazca určuje triedu Ig: γ, α, μ, ε, δ → IgG, IgA, IgM, IgE, IgD.
- **2 ľahké reťazce (L)**: skladajú sa z 1 variabilnej a 1 konštantnej domény; typy ľahkých reťazcov: κ, λ.
- **Disulfidické väzby** spájajú reťazce a tvoria flexibilnú „panťovú“ oblasť.
- **Variabilná časť** (N‑koniec H a L) tvorí väzbové miesto pre antigén.
> Definícia: Fab je fragment viažuci antigén; Fc je fragment zodpovedný za efektorové funkcie viazajúci Fc receptory a aktivujúci komplement.
### Fragmenty získané štiepením
- Papain → Fab + Fc
- Pepsín → F(ab)2 + Fc
- Redukčné činidlá (merkaptoetanol) → oddelenie ťažkých a ľahkých reťazcov
### Triedy a podtriedy
Tabuľka: Zhrnutie tried Ig
| Trieda | Hlavná funkcia | Podtriedy |
|--------|----------------|----------|
| IgG | Neutralizácia, opsonizácia, aktivácia komplementu (klasická cesta) | IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 |
| IgA | Slizničná imunita, dimerická forma v sekrétoch | IgA1, IgA2 |
| IgM | Prvá odpoveď, pentamér, silný aktivátor komplementu | - |
| IgE | Alergické reakcie, antiparazitárna | - |
| IgD | BCR spolu s IgM, aktivácia B‑ly | - |
Fun fact: Niektoré IgG podtriedy majú rozdielnu schopnosť aktivovať komplement a viazať Fc receptory, čo ovplyvňuje ich terapeutické použitie.
## 2. Mechanizmy efektorovej aktivity protilátok
Prehľad hlavných mechanizmov:
- Neutralizácia
- Aktivácia komplementu a lýza buniek
- Aglutinácia
- Blokovanie adherencie
- ADCC (antibody‑dependent cellular cytotoxicity)
- Imobilizácia pohyblivých mikroorganizmov
### 2.1 Neutralizácia
Protilátky viažu toxíny alebo receptor‑viažuce domény patogénov, čím zabraňujú ich naviazaniu na bunky hostiteľa. Príklad: neutralizácia tetanotoxínu alebo blokovanie vírusového viazania.
### 2.2 Aktivácia komplementu a lýza
- Fab viaže epitopy na povrchu baktérie; IgM alebo IgG aktivuje klasickú cestu komplementu.
- Aktiváciou vzniká MAC (membrane attack complex), ktorý môže perforovať membránu baktérie a spôsobiť lýzu.
Príklad: pri viazaní IgM na G– baktériu dochádza po aktivácii komplementu k vloženiu MAC do vonkajšej membrány a následnej lýze.
### 2.3 Aglutinácia
- IgM je efektívna v aglutinácii mikroorganizmov (mnohobodové viazanie) → tvorba veľkých zhlukov (až 10 jednotiek), ktoré uľahčujú fagocytózu a znižujú infekčnosť.
### 2.4 Blokovanie adherencie
- Protilátky sa viažu na adhezívne štruktúry (napr. pili), čím zabraňujú kolonizácii hostiteľských buniek. Niektoré baktérie menia svoje pili, aby unikli týmto protilátkam.
### 2.5 ADCC (cytotoxicita sprostredkovaná protilátkami)
- Fab viaže cudzí epitop; Fc viaže FcR na NK bunkách; NK bunky uvoľňujú perforíny a granzómy.
- Granzómy vstupujú do bunky cez póry a aktivujú kaskády vedúce k apoptóze; perforíny môžu tiež priame spôsobiť lýzu.
### 2.6 Imobilizácia bičíkov a parazitov
- Protilátky proti bičíkom (H) alebo somatickým antigénom (O) môžu inhibovať pohyb a sú dôležité v sérotypizácii baktérií (napr. E. coli O157:H7).
Did you know that E.coli O:157, H:7 is associated with hemorrhagic colitis due to špecifické O a H antigény?
## 3. Vývoj B‑lymfocytov a aktivácia
### Pôvod a maturácia
- B‑ly sa pôvodne tvoria počas fetálneho vývinu vo fetálnej pečeni; u dospelého jedinca vznikajú a dozrievajú v kostnej dreni.
- Z lymfoidnej kmeňovej bunky vznikajú prekurzory, potom „naivné“ B‑ly p