1

Teorija klonske selekcije

• najvažniji princip adaptivne (stečene) imunosti

• 1950-tih godina predložena

• pojedini limfociti eksprimiraju membranske receptore koji su specifični za određeni antigen

• ta jedinstvena specifičnost receptora je određena prije no što limfocit dođe u dodir s antigenom

• vezanje antigena na njemu specifični receptor aktivira dotični limfocit i uzrokuje njegovu proliferaciju u klon stanica koje imaju jednaku imunološku specifičnost kao i roditeljska stanica KLONSKA SELEKCIJA I PROLIFERACIJA

• pomoću te teorije se mogu objasniti svojstva karakteristična za adaptivnu imunost

specifičnost

razlikovanje vlastitog od stranog (eliminacija limfocita koji nose receptore specifične za vlastite epitope za vrijeme razvoja limfocita, ili funkcionalna supresija tih stanica ako dosegnu zrelost)

2

Teorija klonske selekcije

3

Teorija klonske selekcije

•antigen stimulira više različitih limfocita

4

Postulati teorije klonske selekcije

Svaki limfocit nosi jedan tip receptora jedinstvene specifičnosti.

Interakcija između strane molekule i limfocitnog receptora koji je sposoban vezati tu molekulu s visokim afinitetom izazvati će aktivaciju limfocita.

Diferencirane efektorske stanice koje su nastale iz aktiviranog limfocita imati će receptore iste specifičnosti kao i roditeljska stanica.

Limfociti koji imaju receptore specifične za vlastite molekule su eliminirani u ranoj fazi razvoja limfocita, te stoga nisu prisutni u repertoaru zrelih limfocita.

5

• još jedna posljedica klonske selekcije imunološko pamćenje

6

Interakcije između antigena i protutijela

• reverzibilno molekularno udruživanje – slično interakciji enzima i supstrata (ali ima i

važna razlika)

• nekovalentne interakcije između epitopa i paratopa

• vrlo visoka specifičnost razvoj niza imunoloških tehnika za detekciju prisutnosti

antigena ili protutijela

• dijagnosticiranje bolesti

• praćenje razine humoralnog odgovora

• identificiranje molekula od biološke ili medicinske važnosti

• razlikuju se po brzini izvođenja ili osjetljivosti

• kvalitativne – kvantitativne

• serološke metode – originalno se provodile korištenjem seruma imuniziranih jedinki

7

Interakcije između antigena i protutijela

vodikove veze

elektrostatske veze (ionske)

hidrofobne veze

van der Waalsove sile

8

Afinitet

• ukupna jakost nekovalentnih interakcija imeđu jednog mjesta vezanja antigena na

protutijelu (paratopa) i jednog epitopa na antigenu – afinitet protutijela (paratopa) za

epitop

• afinitet protutijela predstavlja jakost vezanja protutijela za određeni epitop na antigenu

• što je veći afinitet - manje protutijela je potrebno da bi se antigen eliminirao

protutijela s višim afinitetom će vezati antigen pri nižoj koncentraciji

9

Afinitet

-protutijela s niskim afinitetom vežu antigen slabo i lako disociraju -protutijela s visokim afinitetom vežu antigen čvršće i ostaju vezana za njega dulje -vezanje paratopa na protutijelu i monovalentnog antigena se opisuje slijedećom jednadžbom

k1 – konstanta stope asocijacije k-1 – konstanta stope disocijacije

k1 / k-1 = Ka (konstanta asocijacije, ravnotežna konstanta) U imunologiji: Ka – afinitetna konstanta

10

Afinitet

-što je afinitet paratopa prema monovalentnom antigenu veći, ravnoteža se pomiče u desno -monovalentni antigen i paratop reagiraju u skladu sa zakonom o djelovanju masa (prema kojem je koncentracija stvorenog kompleksa razmjerna koncentraciji pojedinih reaktanata): -a afinitetna konstanta Ka (odn. ravnotežna konstanta) je mjerilo stabilnosti kompleksa, odn. afiniteta paratopa

Što je Ka veća, veći je i afinitet.

11

Afinitet

afinitetna konstanta

12

Avidnost

• jakost višestrukih interakcija između multivalentnih protutijela i

multivalentnog antigena

• ravnotežna konstanta (Keq) za interakcije između intaktnog

protutijela i antigena

• teoretski maksimum avidnosti – umnožak afiniteta pojedinačnih

paratopa nikad nije dosegnut

• avidnost viša od afiniteta visoka avidnost može kompenzirati

niski afinitet

(značajno za koju klasu protutijela?)

13

Križna reaktivnost

Može li jedinka imati protutijela u serumu specifična na antigen koji nikada ranije nije susrela?

14

Križna reaktivnost antigeni AB0 sustava – glikolipidi koji se razlikuju u terminalnim ostacima šećera

?

15

Križna reaktivnost

antiserum visoko specifičan za Ag1

(originalni, homologni antigen)

antiserum križno reagira s Ag2 i Ag3

zanemariva avidnost

antiseruma za Ag4

16

otopina monoklonskih protutijela antiserum

Od čega se sastoji antiserum nastao izlaganjem jedinke određenom antigenu?

• imunoglobulinska frakcija – ogromni broj molekula različitih količina i različitog afiniteta

• sadržaj protutijela – ukupna količina protutijela koja se veže na određenu količinu antigena – mala količina protutijela visokog afiniteta za određeni antigen

razne kombinacije između ova dva ekstrema

– veće količine protutijela nižeg afiniteta

• izražava se TITROM PROTUTIJELA – objedinjuje u sebi količinu protutijela i afinitet protutijela

– bolji pokazatelj biološke učinkovitosti (KOJE npr.?) od apsolutne koncentracije protutijela u serumu (ZAŠTO?)

– za određeni serum se titar protutijela razlikuje za različite testove (ovisi o osjetljivosti testa)

17

Distribucija afiniteta i količine IgG u pojedinom serumu

velike količine protutijela niskog afiniteta za određeni antigen – takva protutijela nisu u stanju učinkovito vezati antigen

puno manje količine protutijela visokog afiniteta za određeni antigen

nizak afinitet protutijela: Ka između 104 i 105 L/mol visok afinitet protutijela: Ka do 1011 L/mol