Zhrnutie na Vývoj a funkcia B-lymfocytov

> **Definícia:** Protilátky (imunoglobulíny, Ig) sú glykoproteíny produkované B-lymfocytmi, ktoré špecificky viažu antigény. ## Úvod Protilátky sú kľúčové molekuly humorálnej odpovede, produkované plazmatickými bunkami (diferencované B-lymfocyty). Rozlišujú sa triedy Ig podľa typu ťažkého reťazca a sú zodpovedné za neutralizáciu patogénov, opsonizáciu, aktiváciu komplementu a ďalšie efektorové mechanizmy. > **Definícia:** Imunoglobulín (Ig) je širší pojem než protilátka; všetky protilátky sú Ig, ale nie všetky Ig musia byť funkčné protilátky. ## 1) Základná štruktúra protilátky ### Hlavné časti - **Dva ťažké reťazce (Heavy)**: každá pozostáva zo 4 domén (1 variabilná V a 3 konštantné C) a určuje triedu Ig podľa typu ťažkého reťazca: $ ext{γ, α, μ, ε, δ}$ (IgG, IgA, IgM, IgE, IgD). - **Dva ľahké reťazce (Light)**: pozostávajú z 2 domén (1 V a 1 C), typy $ ext{κ}$ alebo $ ext{λ}$. - **Variabilné oblasti (V)** tvoria väzbové miesto pre antigén. - **Disulfidové väzby**: medzireťazcové i vnútroreťazcové, udržiavajú konformáciu. - **Pántová oblasť (hinge)** medzi ťažkými reťazcami dáva molekule flexibilitu. > **Definícia:** Fab — fragment viažuci antigén; Fc — fragment s efektorovými funkciami. ### Enzymatické štiepenie - Papain → Fab + Fc - Pepsín → F(ab)₂ + zvyšný fragment - Redukčné činidlá (merkaptoetanol) → oddelenie ťažkých a ľahkých reťazcov ## 2) Triedy imunoglobulínov (prehľadová tabuľka) | Trieda | Hlavné vlastnosti | Štruktúra | Hlavné funkcie | |---|---:|---|---| | IgG | 80% sérových Ig | monomér | neutralizácia, opsonizácia, aktivuje komplement (rôzne podtriedy majú rôznu aktivitu), passívny prenik cez placentu | | IgA | 10–15% sérových Ig; hlavným v sekrétoch | monomér v sére; dimér/tetramér v sekrétoch (J-reťazec) | ochrana slizníc, transcytóza cez poly-Ig receptor, neaktivuje komplement | | IgM | 5–10% sérových Ig | pentamér (J-reťazec), až 10 väzbových miest | prvá protilátka v primárnej odpovedi, silná aktivácia komplementu | | IgE | veľmi nízke koncentrácie (napr. $0{,}3\, ext{μg/ml}$) | monomér | viaže sa na FcR mastocytov/bazofilov, účastní sa antiparazitárnej obrany | | IgD | nízke hladiny ($ hicksim 30\,\mu\text{g/ml}$) | membránová/sérová forma | spolu s IgM tvoria BCR, úloha pri aktivácii B-lymfocytov | Did you know that slizničný IgA je každodenne vylučovaný v množstve až $5$–$10\,\text{g}$ a jeho sekrečný komponent ho chráni pred proteázami v lúmene? ## 3) Funkcie protilátok (rozdelené podľa mechanizmov) - **Neutralizácia**: viazaním na toxíny alebo vírusy zabraňujú vstupu do buniek. - **Aktivácia komplementu**: hlavne IgM a niektoré podtriedy IgG; vedie k tvorbe MAC a lýze mikroorganizmov alebo buniek. - **Opsonizácia**: Fc časť viaže Fc receptory fagocytov → uľahčenie fagocytózy. - **Aglutinácia**: IgM môže zrýchliť vznik veľkých zhlukov mikroorganizmov (až 10 viazaných jednotiek), čo uľahčuje elimináciu. - **ADCC (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity)**: protilátka viaže cieľovú bunku Fab a NK bunka viaže Fc → uvoľnenie perforínov, granzýmov. - **Blokovanie adherencie**: protilátky môžu zabrániť adherencii baktérií na epitel (napr. blokovanie pili). Fun fact: Protilátky proti bičíkom (H) a somatickým (O) antigénom sú základom sérotypizácie baktérií, napr. E. coli O157:H7. ## 4) Vývoj a funkcia B-lymfocytov (B-ly) - B-ly vznikajú z lymfoidnej kmeňovej bunky, počas fetálneho vývinu v pečeni, neskôr v kostnej dreni. - Zrelé B-ly majú na povrchu BCR vo forme IgM a IgD a povrchové markery **CD19, CD20, CD21, CD22**. - Po stretnutí s antigénom sa diferencujú na **plazmatické bunky** (sekrečná funkcia) a **pamäťové B-ly**. ### Signály aktivácie B-ly 1. **Prvý signál**: BCR viaže epitop antigénu. 2. **Druhý signál**: kostimulačný signál napr. cez receptor CR2 viažuci fragment komplementu C3d. > **Definícia:** Primárna protilátková odpoveď je charakterizovaná prevahou IgM, sekundárna odpoveď je rýchlejšia a bohatšia na IgG. ## 5) Genetika tvorby protilátok (zdroj divergencie) - Variabilita