Αντιδράσεις αντιγόνου-αντισώματος: χρήσεις, στάδια και χαρακτηριστικά

1
Αντιδράσεις αντιγόνου-αντισώματος: χρήσεις, στάδια και χαρακτηριστικά

Αντιγόνα-αντίσωμαείναι ένας συνδυασμός μεταξύ τους, συγκεκριμένα και με παρατηρήσιμο τρόπο.

Χρήσεις αντιγόνων και αντισωμάτων

Οι αντιδράσεις μεταξύ αντιγόνων και αντισωμάτων έχουν διάφορους σκοπούς:

  • Στο σώμα, αποτελούν τη βάση της μεσολαβούμενης από αντισώματα ανοσίας σε μολυσματικές ασθένειες ή του τραυματισμού των ιστών σε ορισμένους τύπους υπερευαισθησίας και αυτοάνοσο νόσημα.
  • Εργαστηριακά βοηθούν στη διάγνωση λοιμώξεων.
  • Σε επιδημιολογικές έρευνες, βοηθούν στον εντοπισμό μολυσματικών παραγόντων και μη μολυσματικών αντιγόνων όπως τα ένζυμα και στον έλεγχο του πληθυσμού για μια συγκεκριμένη μόλυνση.
  • Γενικά, αυτές οι αντιδράσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση και τον ποσοτικό προσδιορισμό είτε αντιγόνου είτε αντισωμάτων.
  • Αντιδράσεις αντιγόνου-αντισώματος in vitro είναι γνωστές ως ορολογικές αντιδράσεις.

Στάδια Αντιγόνων και αντισωμάτων

Οι αντιδράσεις μεταξύ αντιγόνων και αντισωμάτων συμβαίνουν σε τρία στάδια:

Πρωτογενές στάδιο

Αυτή είναι η αρχική αλληλεπίδραση μεταξύ αντιγόνων και αντισωμάτων, χωρίς ορατά αποτελέσματα. Αυτή η αντίδραση είναι ταχεία, συμβαίνει ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες και υπακούει στους γενικούς νόμους της φυσικής χημείας και της θερμοδυναμικής. Η αντίδραση είναι αναστρέψιμη, ο συνδυασμός μεταξύ μορίων αντιγόνου και αντισώματος επηρεάζεται από ασθενέστερα διαμοριακά όπως η δύναμη του Vander Waal, οι ιοντικοί δεσμοί και οι δεσμοί υδρογόνου, παρά από τον πιο σταθερό ομοιοπολικό δεσμό.

Η πρωτογενής αντίδραση μπορεί να ανιχνευθεί εκτιμώντας τα ελεύθερα και δεσμευμένα αντιγόνα ή αντισώματα ξεχωριστά στο μείγμα αντίδρασης με έναν αριθμό φυσικών και χημικών μεθόδων, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης δεικτών όπως ραδιενεργών ισοτόπων, φθορίζουσες βαφές ή φουρριτίνη.

Δευτερεύον στάδιο

Στις περισσότερες, αλλά όχι σε όλες, περιπτώσεις, το πρωτεύον στάδιο ακολουθείται από το δευτερεύον στάδιο, οδηγώντας σε εμφανή γεγονότα όπως η βροχόπτωση, συγκόλλησηλύση κυττάρων, θανάτωση ζωντανών αντιγόνων, εξουδετέρωση τοξινών και άλλων βιολογικά ενεργών αντιγόνων, στερέωση συμπληρώματος, ακινητοποίηση κινητών οργανισμών και ενίσχυση φαγοκυττάρωσης.

Όταν ανακαλύφθηκαν τέτοιες αντιδράσεις μία προς μία, πιστεύεται ότι ένας διαφορετικός τύπος αντισώματος ήταν υπεύθυνος για κάθε τύπο αντίδρασης, και τα αντισώματα ονομάστηκαν από τις αντιδράσεις που πίστευαν ότι παράγουν).

Έτσι το αντίσωμα που προκαλεί τη συγκόλληση ονομαζόταν συγκολλητίνη, αυτό που προκαλεί κατακρήμνιση και ούτω καθεξής, και το αντίστοιχο αντιγόνο, συγκολλητογόνο, ιζηματογόνο κ.λπ. Είναι αλήθεια ότι ένα μόνο αντίσωμα μπορεί να προκαλέσει καθίζηση, συγκόλληση και τις περισσότερες από τις άλλες ορολογικές αντιδράσεις και ένα αντιγόνο μπορεί να διεγείρει την παραγωγή διαφορετικών κατηγοριών ανοσοσφαιρίνες που διαφέρουν ως προς τις ικανότητες αντίδρασης τους καθώς και σε άλλες ιδιότητες.

Τριτογενές στάδιο

Μερικοί αντιδράσεις αντιγόνου-αντισώματος που συμβαίνουν in vivo ξεκινούν αλυσιδωτές αντιδράσεις που οδηγούν σε εξουδετέρωση ή καταστροφή βλαβερών αντιγόνων ή σε βλάβη των ιστών. Αυτές είναι τριτογενείς αντιδράσεις και περιλαμβάνουν χυμική ανοσία έναντι μολυσματικών ασθενειών καθώς και κλινικές αλλεργίες και άλλες ανοσολογικές ασθένειες.

Γενικά χαρακτηριστικά των αντιδράσεων αντιγόνου-αντισώματος

Αντιδράσεις αντιγόνου-αντισώματος

  • Η αντίδραση είναι ειδική, ένα αντιγόνο που συνδυάζεται μόνο με το ομόλογο αντίσωμά του και αντίστροφα. Η ειδικότητα, ωστόσο, δεν είναι απόλυτη και μπορεί να εμφανιστούν διασταυρούμενες αντιδράσεις λόγω αντιγονικής ομοιότητας ή συγγένειας.
  • Ολόκληρα μόρια, και όχι θραύσματα, αντιδρούν. Όταν ένας αντιγονικός προσδιοριστής που υπάρχει σε ένα μεγάλο μόριο ή σε ένα σωματίδιο φορέα αντιδρά με το αντίσωμά του, ολόκληρα μόρια ή σωματίδια συγκολλούνται.
  • Δεν υπάρχει μετουσίωση του αντιγόνου ή του αντισώματος κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.
  • Ο συνδυασμός εμφανίζεται στην επιφάνεια. Επομένως, είναι τα επιφανειακά αντιγόνα που είναι ανοσολογικά σχετικά. αντισώματα στα επιφανειακά αντιγόνα των μολυσματικών παραγόντων είναι γενικά προστατευτικά.
  • Ο συνδυασμός είναι σταθερός αλλά αναστρέψιμος. Η σταθερότητα της ένωσης επηρεάζεται από το συγγένεια και απληστία της αντίδρασης:

Συγγένεια

Η συγγένεια αναφέρεται στην ένταση της έλξης μεταξύ των μορίων του αντιγόνου και του αντισώματος. Είναι συνάρτηση της εγγύτητας της προσαρμογής μεταξύ ενός επιτόπου και της περιοχής συνδυασμού αντιγόνου του αντισώματος του (παρατόπου). Η συγγένεια είναι ένα ποσοτικό μέτρο της ισχύος δέσμευσης μεταξύ ενός αντισώματος και ενός επιτόπου. Τα αντισώματα χαμηλής συγγένειας δεσμεύουν τα αντιγόνα ασθενώς και τείνουν να διασπώνται εύκολα, ενώ τα αντισώματα υψηλής συγγένειας δεσμεύουν τα αντιγόνα πιο σφιχτά και παραμένουν συνδεδεμένα περισσότερο.

Απληστία

Η Avidity είναι η ισχύς του δεσμού μετά το σχηματισμό των συμπλεγμάτων αντιγόνου-αντισώματος και είναι καλύτερο μέτρο της ικανότητας δέσμευσης εντός βιολογικών συστημάτων (για παράδειγμα, η αντίδραση ενός αντισώματος με αντιγονικούς καθοριστές σε έναν ιό ή βακτηριακό κύτταρο) από τη συγγένεια των επιμέρους θέσεων δέσμευσής του. Το εκκρινόμενο πενταμερές IgM έχει συχνά χαμηλότερη συγγένεια από το IgG, αλλά η υψηλή απληστία του IgM, που προκύπτει από το υψηλότερο σθένος του, του επιτρέπει να δεσμεύει αποτελεσματικά τα αντιγόνα.

  • Τόσο τα αντιγόνα όσο και τα αντισώματα συμμετέχουν στο σχηματισμό συγκολλητικών ή ιζημάτων.
  • Τα αντιγόνα και τα αντισώματα μπορούν να συνδυαστούν σε ποικίλες αναλογίες, σε αντίθεση με τα χημικά με σταθερά σθένη. Τόσο τα αντιγόνα όσο και τα αντισώματα είναι πολυσθενή. Τα αντισώματα είναι γενικά δισθενή, αν και τα μόρια IgM μπορεί να έχουν πέντε ή δέκα θέσεις συνδυασμού. Τα αντιγόνα μπορεί να έχουν σθένος έως και εκατοντάδες.

Μέτρηση αντιγόνου και αντισωμάτων

Πολλές μέθοδοι είναι διαθέσιμες για τη μέτρηση των αντιγόνων και των αντισωμάτων που συμμετέχουν στις πρωτογενείς, δευτερογενείς και τριτογενείς αντιδράσεις. Η μέτρηση μπορεί να είναι ως προς τη μάζα (για παράδειγμα, mg αζώτου) ή συνηθέστερα ως μονάδες ή τίτλο.

Ο τίτλος αντισωμάτων ενός ορού είναι η υψηλότερη αραίωση του ορού που δείχνει μια παρατηρήσιμη αντίδραση με το αντιγόνο της συγκεκριμένης δοκιμής. Ο τίτλος ενός ορού επηρεάζεται από τη φύση και την ποσότητα του αντιγόνου και από τον τύπο και τις συνθήκες της εξέτασης. Τα αντιγόνα μπορούν επίσης να τιτλοποιηθούν έναντι των ορών.

Δύο σημαντικές παράμετροι των ορολογικών εξετάσεων είναι η ευαισθησία και η ειδικότητα:

Ευαισθησία

Η ευαισθησία αναφέρεται στην ικανότητα του τεστ να ανιχνεύει ακόμη και πολύ μικρές ποσότητες αντιγόνου ή αντισώματος. Όταν ένα τεστ είναι πολύ ευαίσθητο, τα ψευδώς αρνητικά αποτελέσματα θα απουσιάζουν ή θα είναι ελάχιστα.

Ιδιαιτερότητα

Η εξειδίκευση αναφέρεται στην ικανότητα του τεστ να ανιχνεύει αντιδράσεις μόνο μεταξύ ομόλογων αντιγόνων και αντισωμάτων και όχι μόνο. Σε ένα εξαιρετικά ειδικό τεστ, οι ψευδώς θετικές αντιδράσεις απουσιάζουν ή είναι ελάχιστες. Γενικά, η ευαισθησία και η ειδικότητα μιας δοκιμής είναι σε αντίστροφη αναλογία.

Αρχικά, τα αντιδραστήρια για ορολογικές δοκιμές παρασκευάζονταν από μεμονωμένα εργαστήρια, οδηγώντας σε διακύμανση παρτίδων και έλλειψη αναπαραγωγιμότητας και συγκρισιμότητας. Η εμπορική διαθεσιμότητα έτοιμων τυποποιημένων κιτ δοκιμών έχει απλοποιήσει τις διαδικασίες δοκιμών, έχει βελτιώσει την ποιότητα και έχει διευρύνει σημαντικά το πεδίο εφαρμογής και τη χρήση τους.

Αναφορές και Πηγές

  • https://www.researchgate.net/publication/333044483_Laboratory_Methods_in_Immunology
  • https://www.slideshare.net/siddiquinaaz/ria-and-elisa-final-ppt
  • https://academic.oup.com/cid/article/31/2/383/294214

Διαβάστε επίσης:

Schreibe einen Kommentar