Przeciwciała są to białka wytwarzane przez komórki narządów limfoidalnych (limfocyty B) pod wpływem antygenu i są zdolne do wejścia w określone połączenie z nimi. W tym samym czasie przeciwciała mogą neutralizować toksyny bakterii i wirusów, nazywane są antytoksynami i przeciwciałami neutralizującymi.
Charakter przeciwciał: gamma globulina. W organizmie globuliny gamma są wytwarzane przez komórki plazmatyczne i stanowią 30% wszystkich białek w surowicy krwi. Gammaglobuliny niosące funkcję przeciwciał nazywane są immunoglobulinami (Ig). Ze względu na swój skład chemiczny białka Ig składają się z białek, cukrów, 17 aminokwasów.
Klasy immunoglobulin:
Ig M – waha się od 5-10% immunoglobulin w surowicy. Jest to największa cząsteczka wszystkich pięciu klas immunoglobulin. Pierwszy pojawia się w surowicy krwi wraz z wprowadzeniem antygenu. Obecność Ig M wskazuje na proces ostry.
Ig G – waha się od 70-80% immunoglobulin w surowicy. Jest syntetyzowany we wtórnej odpowiedzi immunologicznej, jest w stanie przezwyciężyć barierę łożyskową i zapewnia ochronę immunologiczną noworodkom przez pierwsze 3-4 miesiące, a następnie rozpada się. Na początku choroby ilość IgG jest nieistotna, ale wraz z postępem choroby ich liczba wzrasta. Odgrywa ważną rolę w ochronie przed infekcjami. Wysokie miana Ig G wskazują, że organizm jest na etapie wyzdrowienia lub po niedawnej infekcji.
Ig A – waha się od 10-15%, immunoglobulin w surowicy. Odgrywa ważną rolę w ochronie błon śluzowych układu oddechowego i przewodu pokarmowego, układu moczowo-płciowego. Surowica neutralizuje mikroorganizmy i ich toksyny, nie przenika przez barierę łożyskową. Zapewnia lokalną odporność.
Ig E – jego ilość w surowicy jest mała i tylko niewielka część komórek plazmatycznych syntetyzuje Ig E. Powstają one w odpowiedzi na alergeny i oddziałują z nimi powodując reakcję GNT (reakcje typu natychmiastowego). Jest syntetyzowany przez limfocyty B i komórki plazmatyczne. Przez barierę łożyskową nie przechodzi.
Ig D – jego ilość w surowicy nie jest dokładnie znana. Prawie wszystko znajduje się na powierzchni limfocytów. IgD nie przechodzi przez barierę łożyskową. Ig D i Ig A są wzajemnie połączone i aktywują limfocyty. Stężenie Ig D wzrasta wraz z ciążą, astmą i układowym toczniem rumieniowatym.
Normalne przeciwciała (naturalne)
Organizm zawiera pewien poziom przeciwciał. Obejmują one przeciwciała przeciwko antygenom erytrocytów, grupom krwi, przeciwko jelitowym grupom bakterii. Proces produkcji przeciwciał, ich akumulacji i zanikania ma pewne cechy, które różnią się podczas pierwotnej odpowiedzi immunologicznej (jest to odpowiedź podczas wstępnego spotkania z antygenem) i wtórnej odpowiedzi immunologicznej (jest to odpowiedź podczas wielokrotnego kontaktu z tym samym antygenem po 2-4 tygodniach).
Pierwotna odpowiedź immunologiczna:
- Faza utajona: w tym okresie proces rozpoznawania antygenu i tworzenie komórek, które są w stanie zsyntetyzować do niego przeciwciała. Czas trwania tego okresu wynosi 3-5 dni.
- Faza logarytmiczna: szybkość syntezy przeciwciał jest mała (czas trwania 15-20 dni).
- Faza stacjonarna: miana zsyntetyzowanych przeciwciał osiągają maksymalne wartości. Przeciwciała należące do immunoglobulin klasy M są najpierw syntetyzowane, a następnie G, Ig A i Ig E mogą pojawić się później.
- Faza spadku: zmniejsza się poziom przeciwciał. Czas trwania od 1-6 miesięcy.
Wtórna odpowiedź immunologiczna:
- Okres ukryty jest bardzo krótki, w ciągu kilku godzin.
- Faza logarytmiczna: tempo akumulacji przeciwciał wzrasta.
- Faza stacjonarna: miano przeciwciał osiąga wartości maksymalne, Ig G jest syntetyzowany natychmiast.
- Wtórna odpowiedź immunologiczna wynika z tworzenia się komórek pamięci immunologicznej.
Zastosowanie reakcji odpowiedzi immunologicznej:
Przeciwciała charakteryzują się takimi podstawowymi właściwościami: swoistością, wartościowością, zachłannością i powinowactwem.
- Swoistość – umiejętność rozpoznawania tylko jednego antygenu z zestawu
- Wartościowość – zdolność do jednoczesnego oddziaływania z pewną liczbą identycznych antygenów
- Powinowactwo – stopień powinowactwa miejsca wiążącego antygen przeciwciała z przyczyną antygenową patogenu
- Zachłanność – siła połączenia między przeciwciałem a rozpoznanymi antygenami.
Funkcje przeciwciał
Neutralizacja wirusów
- Związane z wirusami, zapobiegające ich przenikaniu do komórki i następującej po niej replikacji.
- Powodować łączenie wirusów z następczą absorpcją przez wyspecjalizowane komórki.
- Interakcja z komórkowymi receptorami wirusów, hamująca wiązanie wirusów z powierzchnią komórki.
- Blokuje przenikanie międzykomórkowe wirusów.
- Posiada właściwości enzymatyczne.
Przeciwciała są szczególnie skuteczne w przypadkach, gdy wirus musi przejść przez krwiobieg, aby dotrzeć do komórek docelowych. Wtedy nawet względnie niskie stężenia przeciwciał we krwi mogą być skuteczne.
Neutralizacja toksyn
Produkty bakterii krążące we krwi i inne egzotoksyny (na przykład fosfolipaza jadu pszczelego) są wiązane przez skierowane przeciwko niemu przeciwciała. Przeciwciało, łączące się blisko aktywnego centrum toksyny, może blokować jego interakcję z podłożem. Nawet poprzez wiązanie toksyny w pewnej odległości od jej centrum, przeciwciała mogą tłumić toksyczność. W połączeniu z przeciwciałami toksyna traci zdolność do rozprzestrzeniania w tkankach.
Opsonizacja bakterii (otoczenie antygenu przez przeciwciała, pozwalając komórkom żernym wykryć i wchłonąć obcą komórkę, po czym ją zneutralizować)
Opsonizacja to wiązanie przeciwciał z antygenami na powierzchni bakterii. W wyniku opsonizacji bakterie stają się obiektem intensywnej absorpcji przez komórki.
Aktywacja systemu dopełniacza (należy do odporności nieswoistej, gdyż sam nie rozpoznaje precyzyjnie antygenów)
Poprzez wiązanie z powierzchnią komórki przeciwciała klasy IgM i IgG nabywają zdolność do inicjowania klasycznego szlaku aktywacji dopełniacza. Aktywacja prowadzi do odkładania się białek układu dopełniacza na powierzchni komórek bakteryjnych, tworzenia się porów w błonie komórkowej i śmierci komórek.
Cytotoksyczność komórkowa zależna od przeciwciał
Przykładami obcych antygenów błony są białka wirusowe, które pojawiają się na powierzchni komórek zakażonych wirusem. W wyniku oddziaływania antygenu z przeciwciałem i receptorem tworzy się most, który łączy komórkę docelową i komórkę cytotoksyczną. Po zbliżeniu się komórka cytotoksyczna zabija komórkę docelową.
Ochrona przed pasożytami
Istnieją pasożyty, które są zbyt duże, aby mogły zostać zniszczone przez fagocytozę (proces pochłaniania nierozpuszczalnych cząstek o średnicy większej niż 0,5-1 μm.), na przykład robaki. Antygeny wydalane przez pasożyta mogą wchodzić w interakcje z IgE, połączonymi przez odpowiedni receptor z komórkami tucznymi. W wyniku tej interakcji komórki tuczne wydzielają mediatory, które przyciągają eozynofile. Te ostatnie niszczą lub neutralizują robaki przez wyrzucenie określonych cząsteczek efektorowych do przestrzeni zewnątrzkomórkowej.
Funkcja immunoregulacyjna
Anty-idiotypowe (wiążące swoiście różne idiotypy własnych przeciwciał) przeciwciała oddziałują z aktywnymi centrami innych przeciwciał (idiotypami) i regulują swoistą odpowiedź immunologiczną, tłumiąc ich aktywność.
Przenikanie przez łożysko
Podczas okresu embrionalnego i pierwszych kilku miesiącach życia, gdy układ odpornościowy dziecka nie jest jeszcze dostatecznie rozwinięty, przeciwciała matczyne, które przenikają przez łożysko lub wchodzą w siarę są wchłaniane w jelicie, zapewniają ochronę przed infekcjami. Przez łożysko przeciwciała klasy IgG wchodzą do krwi płodowej. Główne klasy immunoglobulin w mleku kobiecym to IgG i wydzielnicze IgA nie są wchłaniane w jelitach, ale pozostają w nim, chroniąc błony śluzowe.
