Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 1

Διαγράμματα ανοσοβιολογικής απόκρισης

Κατά την μελέτη των διαγραμμάτων ανοσοβιολογικής απόκρισης, θα πρέπει να

θυμάστε:

Όταν εισέρχεται κάποιο αντιγόνο στον οργανισμό για πρώτη φορά, τότε για

την έναρξη παραγωγής αντισωμάτων και κυκλοφορίας τους στο αίμα,

απαιτείται ένας (νεκρός) χρόνος ορισμένων ημερών.

Όταν υπάρχει καθυστέρηση στην έναρξη της παραγωγής αντισωμάτων (από

τη στιγμή που το αντιγόνο εισέρχεται στον οργανισμό ενός ατόμου (δεν μας

ενδιαφέρει αν είναι π.χ. 2 ημέρες ή μία εβδομάδα) πρόκειται για πρωτογενή

απόκριση.

Η συγκέντρωση των αντισωμάτων αυξάνει αργά με την πάροδο του χρόνου,

φτάνει ένα μέγιστο και κατόπιν αρχίζει να ελαττώνεται η συγκέντρωση με

σχετικά γρήγορο ρυθμό.

Εάν το αντιγόνο εισέρχεται στον οργανισμό για δεύτερη φορά, τότε, επειδή ο

οργανισμός το «θυμάται» αντιδρά σχεδόν αμέσως με παραγωγή

αντισωμάτων (δηλαδή ο νεκρός χρόνος είναι πολύ μικρός). Η συγκέντρωση

του αντισώματος αυξάνει απότομα και είναι πολύ μεγαλύτερη από τη μέγιστη

συγκέντρωση της πρώτης φοράς.

Επιπλέον η μέγιστη συγκέντρωση αντισωμάτων είναι μεγαλύτερη στην 2η

εισβολή του αντιγόνου και απαιτεί λιγότερο χρόνο για να παραχθεί απ’ ότι

στην πρώτη. Η συγκέντρωση αυτή αρχίζει να ελαττώνεται βραδύτατα.

Η πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση έχει βραχεία διάρκεια(δηλαδή το

χρονικό διάστημα από την έναρξη παραγωγής αντισωμάτων στον

οργανισμό μέχρι και να μηδενιστεί η συγκέντρωσή τους) σε σχέση με την

δευτερογενή.

Προσοχή: Πολλές φορές στα θέματα με καμπύλες ανοσοβιολογικής

απόκρισης που δίνονται στις Πανελλήνιες Εξετάσεις, δεν φαίνονται να

πληρούνται όλες οι παραπάνω παρατηρήσεις.

Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 2

Έτσι, μπορούμε να διακρίνουμε τις παρακάτω χαρακτηριστικές περιπτώσεις:

1. Πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση όταν η επαφή με το αντιγόνο γίνεται

με φυσικό τρόπο (ενεργητική ανοσία).

2. Πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση εξαιτίας της χορήγησης εμβολίου

(ενεργητική ανοσία).

Αντιγόνα

Αντισώματα

8 4 15 χρόνος (ημέρες)

Συγκέντρωση

μόλυνση

0

Αντιγόνα

Αντισώματα

4 15 χρόνος (ημέρες)

Συγκέντρωση

μόλυνση

0

Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 3

3. Δευτερογενής ανοσοβιολογική απόκριση για άτομο που έχει έρθει σε επαφή

με το ίδιο αντιγόνο είτε με φυσικό τρόπο είτε με τεχνητό τρόπο (εμβόλιο).

4. Χορήγηση ορού που περιέχει έτοιμα αντισώματα (παθητική ανοσία).

Θέμα:

Στο παρακάτω σχήμα απεικονίζεται διαγραμματικά η μεταβολή της συγκέντρωσης

των αντισωμάτων συναρτήσει του χρόνου (σε εβδομάδες) κατά την πρωτογενή και

δευτερογενή ανοσοβιολογική απόκριση.

Βάση των καμπυλών να εντοπίσετε τις διαφορές τους αναφορικά:

α. με το χρόνο εμφάνισης

Αντιγόνα

Αντισώματα

5 2 χρόνος (ημέρες)

Συγκέντρωση

μόλυνση

0

Ο ορός χορηγήθηκε 3 ημέρες

μετά την εμφάνιση των πρώτων

συμπτωμάτων της ασθένειας.

Αντιγόνα

Αντισώματα

5 2 χρόνος (ημέρες)

Συγκέντρωση

μόλυνση

0

Δεν εμφανίζονται συμπτώματα.

Ενεργοποιούνται τα λεμφοκύτ-

ταρα μνήμης.

Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 4

β. την ισχύ και

γ. τη διάρκεια της κάθε μιας απόκρισης.

Απάντηση

Παρατηρούμε:

1. Την καθυστέρηση στην εμφάνιση της πρωτογενούς απόκρισης - η έκκριση των

αντισωμάτων ξεκινά περίπου 5 ημέρες μετά την (1η) επαφή του οργανισμού με το

αντιγόνο - Σημείο Π1. Αντίθετα η δευτερογενής απόκριση αρχίζει πολύ νωρίς μετά

την(2η) επαφή του οργανισμού με το αντιγόνο - Σημείο Δ1. (Εννοείται ότι η επαφή του

οργανισμού με το αντιγόνο - και στις δύο περιπτώσεις - γίνεται στο σημείο 0)

2. Την ασθενή ισχύ της πρωτογενούς απόκρισης (η μέγιστη συγκέντρωση των

αντισωμάτων, είναι μεταξύ 32 και 64 - Σημείο Π2). Η δευτερογενής απόκριση είναι

πολύ ισχυρότερη (η μέγιστη συγκέντρωση των αντισωμάτων, είναι κοντά στο 128 -

Σημείο Δ2).

3. Την βραχεία διάρκεια της πρωτογενούς απόκρισης (η συγκέντρωση των

αντισωμάτων έχει μηδενιστεί, 6 εβδομάδες μετά την επαφή του οργανισμού με το

αντιγόνο- Σημείο Π3), Κατά την δευτερογενή απόκριση, παράγονται αντισώματα για

πολλούς μήνες μάλλον παρά για λίγες μόνο εβδομάδες - Σημείο Δ3.

Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 5

Πανελλαδικές Ιούνιος 2003

Προετεινόμενη απάντηση:

1) Η καμπύλη (Α) αντιστοιχεί στα αντιγόνα και η (Β) στα αντισώματα διότι κατά

τη μόλυνση ενός οργανισμού αρχικά εισέρχεται το αντιγόνο και ακολουθεί

χρονικά η παραγωγή αντισωμάτων.

Στην πρωτογενή ανοσοβιολογική απόκριση η χρονική καθυστέρηση της

παραγωγής αντισωμάτων, όπως στην συγκεκριμένη περίπτωση, επιτρέπει

Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 6

τον πολλαπλασιασμό των αντιγόνων όπως συμβαίνει από την ημέρα της

μόλυνσης μέχρι τη 10η μέρα. Η παραγωγή και η έκκριση αντισωμάτων μετά τη

10η μέρα επιφέρει τη μείωση των αντιγόνων στον οργανισμό. Μετά την

εξουδετέρωση των αντιγόνων η παραγωγή των αντισωμάτων σταματά.

2) Με την αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος παρεμποδίζεται η λειτουργία

των ενζύμων των κυττάρων του οργανισμού, η οποία στη συγκεκριμένη

περίπτωση, έχει ως αποτέλεσμα την αναστολή του πολλαπλασιασμού των

ιών, γιατί οι ιοί ως υποχρεωτικά ενδοκυτταρικά παράσιτα χρησιμοποιούν τα

ένζυμα αυτά για να πολλαπλασιαστούν. Επιπλέον ο πυρετός ενισχύει τη

δράση των φαγοκυττάρων, τα οποία είναι αποτελεσματικά στην αντιμετώπιση

και ορισμένων ιών.

3) Τα κύτταρα του ανοσοβιολογικού μηχανισμού που θα ενεργοποιηθούν όταν

ο συγκεκριμένος άνθρωπος μολυνθεί για δεύτερη φορά από τον ίδιο ιό είναι:

α) Τ-λεμφοκύτταρα μνήμης, τα οποία θα παραχθούν μετά την έκθεση

του οργανισμού στον ιό. Τα κύτταρα αυτά έχουν την ικανότητα να

ενεργοποιούνται μετά από επόμενη έκθεση του οργανισμού στο ίδιο

αντιγόνο και διακρίνονται σε: i) Βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα μνήμης, ii)

Κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα μνήμης

β) Β-λεμφοκύτταρα μνήμης, που θα ενεργοποιηθούν αμέσως μετά από

επόμενη έκθεση του οργανισμού στον ίδιο ιό.

γ) Κατασταλτικά Τ-λεμφοκύτταρα, τα οποία θα σταματήσουν την

ανοσοβιολογική απόκριση.

Επαναληπτικές Απολυτήιες Εξετάσεις 2006

Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 7

Προετεινόμενη απάντηση:

Τι συμπέρασμα να βγει από την παρακάτω εικόνα; Δεν υπάρχει χρονική

καθυστέρηση στην παραγωγή αντισωμάτων μετά τη μόλυνση. Άρα δεν μπορούμε

να είμαστε σίγουροι ότι η απόκριση είναι πρωτογενής.

Η παραγωγή των αντισωμάτων ξεκινά σχεδόν αμέσως και θα μπορούσε η

συγκεκριμένη καμπύλη ν’ αντιστοιχεί σε δευτερογενή ανοσοβιολογική απόκριση.

Ας απομονώσουμε και την άλλη καμπύλη (Β).Και εδώ ισχύει ότι και στην (Α). Δεν

υπάρχει χρονική καθυστέρηση και εννοείται

ότι θα μπορούσε να αντιστοιχεί και σε

δευτερογενή.

Αυτή τη χρονιά η ΚΕΕ έδωσε σαν απάντηση

ότι η (Α) καμπύλη αντιστοιχεί σε δευτερογενή

απόκριση και η (Β) σε πρωτογενή βασιζόμενη

μόνο στη διαφορά της συγκέντρωσης. Δεν

αμφισβητεί κανείς ότι είναι μια προβληματική

άσκηση, στην οποία οι μαθητές

ενημερώνονται ότι σε καμία από τις δύο

καμπύλες δεν φαίνεται καθυστέρηση στην παραγωγή αντισωμάτων, αλλά επειδή

υπάρχει διαφορά στη συγκέντρωση [μεγάλη στην (Α), και μικρή στη (Β)]. Έτσι

απαντάμε (Α) = δευτερογενής και (Β) = πρωτογενής γιατί απλά δεν υπάρχουν

στοιχεία να εξηγήσουμε τη διαφορά στη συγκέντρωση, αν δεχθούμε ότι και οι δύο

είναι δευτερογενείς (που δεν είναι όντως λάθος κατά την προσωπική μου άποψη).

Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 8

Εσπερινά 2007

Προετεινόμενη απάντηση:

A. Η καμπύλη Α παριστάνει τη μεταβολή

συγκέντρωσης αντισωμάτων μετά από

ορό, ενώ η καμπύλη Β μετά από εμβόλιο.

B. Ο ορός περιέχει έτοιμα αντισώματα τα

οποία έχουν παραχθεί στο σώμα ενός

Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 9

άλλου ατόμου ή ζώου και γι’ αυτό η συγκέντρωση αντισωμάτων είναι αυξημένη

από την πρώτη στιγμή χορήγησης του ορού (1η ημέρα). Το εμβόλιο είναι

παρασκεύασμα που περιέχει νεκρούς ή εξασθενημένους μικροοργανισμούς ή

τμήματά τους, που δεν μπορούν να προκαλέσουν ασθένεια σε σοβαρή μορφή και

ενεργοποιούν το ανοσοβιολογικό μηχανισμό όπως θα έκανε και ο ίδιος ο

μικροοργανισμός Συγκεκριμένα, με την χορήγηση εμβολίου, ενεργοποιείται η

πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση, διότι το αντιγόνο εισέρχεται για 1η φορά

στον οργανισμό. Γι’ αυτό το λόγο υπάρχει χρονική καθυστέρηση μεταξύ της

χορήγησης του εμβολίου (1η ημέρα) και της έναρξης παραγωγής αντισωμάτων(3η

ημέρα).

Γ. Η ανοσία μεγάλης διάρκειας με φυσικό τρόπο αντιστοιχεί στην περίπτωση έρχεται

σε επαφή με ένα αντιγόνο που βρίσκεται στο περιβάλλον και πραγματοποιηθεί πάλι

πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση. Οπότε αφού δράσουν τα

αντιγονοπαρουσιαστικά μακροφάγα, ενεργοποιούνται τα βοηθητικά Τ-

λεμφοκύτταρα. Αυτά με τη σειρά τους θα ενεργοποιήσουν τα Β-λεμφοκύτταρα,

οπότε θα παραχθούν αντισώματα και Β-λεμφοκύτταρα μνήμης. Πιθανόν να

ενεργοποιηθούν και τα κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα. Τέλος, θα τερματιστεί η

ανοσοβιολογική απόκριση με τη δράση των κατασταλτικών Τ-λεμφοκυττάρων. Η

καμπύλη Β αντιστοιχεί και στην περίπτωση ανοσίας μεγάλης διάρκειας με φυσικό

τρόπο.

Πανελλαδικές Ιούνιος 2011

Π έ τ ρ ο ς Κ α ρ α π έ τ ρ ο ς , Χ η μ ι κ ό ς , M s c .

Σελίδα 10

Προετεινόμενη απάντηση:

Το είδος της ανοσοβιολογικής απόκρισης που απεικονίζεται στο διάγραμμα που

δίνεται είναι πρωτογενής. Η πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση ενεργοποιείται

κατά την πρώτη επαφή του οργανισμού με ένα αντιγόνο.

Στο διάγραμμα παρατηρούμε ότι η παραγωγή των αντισωμάτων δεν ξεκινά

αμέσως, αλλά μετά από μερικές ημέρες, οπότε συμπεραίνουμε ότι είναι η πρώτη

επαφή με το συγκεκριμένο αντιγόνο.

Αυτό είναι δυνατόν να συμβεί όταν ο οργανισμός δεχτεί ποσότητα εμβολίου, το

οποίο περιέχει νεκρούς ή εξασθενημένους μικροοργανισμούς ή τμήματά τους

(τεχνητός τρόπος ενεργητικής ανοσίας). Το εμβόλιο, όπως θα έκανε και ο ίδιος ο

μικροοργανισμός, ενεργοποιεί τον ανοσοβιολογικό μηχανισμό για παραγωγή

αντισωμάτων και κυττάρων μνήμης. Το άτομο δεν εμφανίζει συνήθως τα

συμπτώματα της ασθένειας, γεγονός που αναφέρεται στην εκφώνηση.

Παράλληλα, παρατηρούμε ότι η συγκέντρωση των αντιγόνων, μετά την είσοδό

τους, δεν αυξάνεται, καθώς πρόκειται για νεκρούς ή εξασθενημένους

μικροοργανισμούς ή τμήματά τους που δεν πολλαπλασιάζονται.

Σχόλιο: Πιθανή αναφορά σε είσοδο άλλων αντιγόνων πέραν του εμβολίου, που δεν

πολλαπλασιάζονται και δεν προκαλούν ασθένεια είναι δεκτή εφόσον τεκμηριωθεί με

βάση το παραπάνω διάγραμμα.