Danh pháp: Các globulin miễn dịch được đặt tên dựa trên lớp hoặc phân lớp của chuỗi nặng và loại hoặc dưới loại của chuỗi nhẹ.. Tính đa dạng Globulin miễn dịch là một phân tử đa dạng v
Trang 1GLOBULIN MIỄN DỊCH
Trang 2MỤC TIÊU
Trình bày được về các thuộc tính chung của tất cả các globulin miễn dịch
Mô tả được cấu trúc cơ bản của globulin miễn dịch
Trình bày được mối liên quan đến cấu trúc globulin miễn dịch có chức năngXác định được vùng siêu biến của globulin miễn dịch và vùng khuôn
Xác định được các lớp, loại globulin miễn dịch
Mô tả được các cấu trúc và tính chất của các lớp globulin miễn dịch
Trang 3
Type và dưới type (Type & subtype)
Lớp và dưới lớp (Class & subclass)
Opsonin
Chuỗi J (J chain)
Mảnh tiết (Secretory component)
Trang 4I ĐỊNH NGHĨA
Globulin miễn dịch (Ig):
Là phân tử glycoprotein do tương bào sản xuất để chống lại kháng nguyên (chức năng kháng thể).
Điện di huyết thanh
Hình 1
Trang 5II CHỨC NĂNG CỦA GLOBULIN MIỄN DỊCH
A Kết hợp với kháng nguyên
- Ig kết hợp với 1 hay nhiều loại kháng nguyên. Mỗi Ig chỉ kết hợp với 1 quyết định kháng nguyên đặc hiệu
- Kết hợp với kháng nguyên để bảo vệ cơ thể là chức năng chính cùa kháng thể.
- Hóa trị của kháng thể chính là số lượng quyất định kháng nguyên mà kháng thể đó có thể kết hợp được. Hoá trị của kháng thể ít nhất là 2
Trang 6B Chức năng tác động:
Hiệu quả sinh học không được tạo ra từ sự gắn kết giữa kháng nguyên và kháng thể mà được tạo ra từ tác động thứ phát của kháng thể. Không phải tất cả các Ig đều điều hoà chức năng này. Chức năng tác động này bao gồm:
Trang 7III.Cấu trúc cơ bản của Ig: (hình 2)
Mặc dù các Ig khác nhau thì có cấu trúc khác nhau nhưng đều giống nhau về mặt cơ bản
A. Chuỗi nặng, chuỗi nhẹ:
70kD) và 2 chuỗi nhẹ (23kD)
Tất cả các Ig có cấu trúc chuỗi gồm 4 đơn vị: gồm 2 chuỗi nặng (50- B. Cầu nối Disulfide:
1 Cầu nối Disulfide ở giữa: 2 chuỗi nhẹ và 2 chuỗi nặng được gắn với
nhau bằng cầu nối Disulfide và liên kết cộng hoá trị . Số lượng cầu nối disulfide thay đổi trong các phân tử globulin miễn dịch khác nhau
2 Cầu nối Disulfide bên trong chuỗi: Trong mỗi chuỗi polypeptide
cũng có liên kết disulfide
Trang 9
Hình ảnh ba chiều của Ig cho thấy Ig không được thẳng, cấu trúc được xếp vào khu vực hình cầu, trong đó có một mối liên kết disulfua trong chuỗi. Những vùng này được gọi là domain
1. Tên domain Chuỗi nhẹ - VL và CL
2. Tên domain Chuỗi nặng - VH, CH1 - CH3 (CH4)
F. Oligosaccharides
Carbohydrates được gắn vào domain CH2 trong hầu hết các globulin miễn dịch. Tuy nhiên, trong một số trường hợp carbohydrates có thể được gắn tại các vị trí khác
Trang 10Hình 2: Cấu trúc cơ bản của immunoglobulin
Trang 11IV Cấu trúc vùng biến đổi
A. Vùng siêu biến (HVR) hay vùng quyết định tính bổ khuyết(CDR)
- So sánh các trình tự acid amin trong các vùng biến đổi của các Ig cho thấy hầu hết các biến đổi nằm trong ba khu vực được gọi là các các vùng siêu biến hay vùng gắn quyết định tính bổ khuyết như minh họa trong hình 3
- Kháng thể có đặc hiệu khác nhau (khác nhau tại vị trí kết hợp) thì có các CDR khác nhau, còn các kháng thể có tính cùng tính đặc hiệu thì có CDR giống nhau
- CDR có ở chuỗi nặng lẫn chuỗi nhẹ
B. Vùng khung:
Là vùng nằm giữa các vùng quyết định tính bổ khuyết (hình 3).
Trang 12Hình 3: Cấu trúc vùng biến đổi: Vùng siêu biến đổi, Vùng khung
Trang 13V Các mảnh: mối quan hệ cấu trúc/chức năng
Mảnh Ig được sản xuất từ việc phân giải protein
A. Fab: phân huỷ với papain làm phá vỡ các phân tử globulin miễn dịch trong
vùng bản lề trước cầu nối H-H disulfide liên chuỗi. Điều này dẫn đến sự hình thành của hai mảnh giống hệt nhau có chứa các chuỗi nhẹ và VH và CH1 của chuỗi nặng
Trang 14Hình 4 Immunoglobulin: Cấu trúc và chức năng
Trang 15Hình 5: Kháng thể xử lý bằng men papain
Trang 16Hình 5: Kháng thể xử lý bằng men pepsin
Trang 17VI CÁC LỚP, DƯỚI LỚP, TYPE VÀ DƯỚI TYPE GLOBULIN MIỄN DỊCH
Ở NGƯỜI
A Phân lớp Ig:
Ig được chia làm 5 lớp dựa trên sự khác biệt trình tự axit amin trong vùng hằng định của chuỗi nặng
Tất cả các globulin miễn dịch trong một lớp nhất định sẽ có những vùng hằng định tương tự nhau trong chuỗi nặng. Những khác biệt này có thể được phát hiện với các nghiên cứu huyết thanh học:
Trang 18Các lớp của Ig được chia thành các dưới lớp dựa trên sự khác biệt nhỏ trong trình tự axit amin trong vùng hằng định trong chuỗi nặng. Tất cả các
Ig trong một dưới lớp này sẽ có nhiều sự giống nhau trong trình tự chuỗi acid amin. Những khác biệt này cũng được phát hiện bằng huyết thanh học
1 Các dưới lớp của IgG
Trang 19Globulin miễn dịch cũng có thể được phân loại theo các loại chuỗi
nhẹ. Loại chuỗi nhẹ được dựa trên sự khác biệt trong trình tự axit amin trong vùng hằng định. Những khác biệt này được phát hiện bằng huyết thanh học. Có hai loại chuỗi nhẹ
1. Chuỗi nhẹ Kappa
2. Chuỗi nhẹ Lambda
E. Danh pháp:
Các globulin miễn dịch được đặt tên dựa trên lớp hoặc phân lớp của chuỗi nặng và loại hoặc dưới loại của chuỗi nhẹ
F. Tính đa dạng
Globulin miễn dịch là một phân tử đa dạng vì chúng bao gồm các lớp
và các phân lớp khác nhau, mỗi trong số đó lại có các loại chuỗi nhẹ Ngoài ra, các phân tử globulin miễn dịch khác nhau có thể có tính chất gắn kết kháng nguyên khác nhau được quy định bởi các vùng VH và VL khác nhau
Trang 20VII CẤU TRÚC VÀ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA LỚP IG – CÁC PHÂN LỚP
a) IgG là Ig chính trong huyết thanh – chiếm 75%
b) IgG là Ig chủ yếu ngoài mạch máu
c) Có thể truyền qua nhau thai - IgG là lớp duy nhất của Ig đi qua nhau thai: nhờ thụ thể trên tế bào nhau thai dành cho vùng Fc của IgG. (IgG2 không qua được)
Trang 21Hình 6: IgG
Trang 22d) Hoạt hóa bổ thể - Không phải tất cả các phân lớp đều hoạt hóa bổ thể như nhau; IgG4 không hoạt hóa bổ thể.
e) Kết hợp với các tế bào - Các đại thực bào, bạch cầu đơn nhân, PMN và một số tế bào lympho có các thụ thể Fc. (IgG2 và IgG4 không liên kết với thụ thể Fc). Kết quả của việc liên kết với các thụ thể Fc trên PMN, bạch cầu đơn nhân và đại thực bào là các tế bào có thể tiếp nhận các kháng nguyên tốt hơn. Các kháng thể giúp tế bào thực bào thực bào kháng nguyên tốt hơn. Thuật ngữ Opsonin được sử dụng để mô
tả tính tăng cường thực bào. IgG là một opsonin tốt. Sự kết hợp của IgG với thụ thể
Fc trên các loại tế bào khác giúp kích hoạt các chức năng khác nhau
Hình 7: Opsonisation
Trang 232 Tính chất
a) IgM là Ig có số lượng nhiều thứ ba trong huyết thanh
b) IgM là Ig đầu tiên được tạo thành ở bào thai và Ig đầu tiên được sản xuất khi được kích thích bởi kháng nguyên
c) IgM hoạt hoá bổ thể mạnh. Vì vậy, các kháng thể IgM là rất hiệu quả trong việc ly giải của vi sinh vật
Trang 24Hình 8: IgM
Trang 25IgM bề mặt tế bào có chức năng như một thụ thể cho kháng nguyên trên tế bào B. IgM bề mặt được kết hợp không hóa trị với hai loại protein trong màng của tế bào B được gọi là Ig-alpha và Ig-beta. Những protein bổ sung hoạt động như phân tử truyền tín hiệu khi tế bào chất của các phân tử Ig quá ngắn để truyền một tín hiệu. Trước khi một tín hiệu có thể được truyền đi bởi Ig-alpha và Ig-beta đòi hỏi các Ig bề mặt phải liên kết với kháng nguyên.
Trong trường hợp kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức, chỉ cần sự gắn kết giữa kháng nguyên và Ig bề mặt là đủ để kích hoạt các tế bào B sản xuất kháng thể. Tuy nhiên, đối với các kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức, cần có sự trợ giúp của các tế bào T hỗ trợ trước khi các tế bào B được kích hoạt.
Trang 26Hình 9: IgM bề mặt tế bào
Trang 27Hình 10: IgM bề mặt tế bào và các phân tử truyền tín hiệu
Trang 282 Tính chất:
a) IgA là Ig phổ biến thứ 2 trong huyết thanh
b) IgA là có nhiều nhất trong các dịch tiết như nước mắt, nước bọt, sữa non, chất nhầy. IgA có vai trò quan trọng trong miễn dịch tại chỗ (niêm
mạc)
c) Thông thường IgA không hoạt hóa bổ thể, trừ khi bị kết tập
d) IgA có thể liên kết với tế bào PMN và tế bào lympho
Trang 29Hình 11: IgA
Trang 30b) IgD chủ yếu được tìm thấy trên bề mặt tế bào B có chức năng như là một thụ thể cho kháng nguyên. IgD trên bề mặt của các tế bào B có thêm axit amin tại đoạn cuối C giúp bám màng tế bào. Nó cũng liên kết với chuỗi Ig-alpha và Ig-beta.
c) IgD không hoạt hóa bổ thể
Trang 31Hình 12: IgD
Trang 32và làm phóng thích các trung gian dược lý khác nhau gây nên các triệu chứng dị ứng trên lâm sàng
c) IgE cũng đóng vai trò quan trọng trong các bệnh ký sinh trùng. IgE huyết thanh tăng cao trong các bệnh ký sinh trùng, vì vậy đo nồng độ IgE huyết thanh hữu ích trong chẩn đoán nhiễm ký sinh trùng. Bạch cầu ái toan có thụ thể Fc của IgE và sự gắn kết giữa bạch cầu ái toan với IgE giúp tiêu diệt ký sinh trùng
d) IgE không hoạt hóa bổ thể
Trang 33Hình 13: IgE
Trang 35Isotypes, Allotypes and Idiotypes
Trang 36D. Vai trò: được dùng trong định lượng các lớp và dưới lớp Ig ở các bệnh khác
nhau, trong các đặc tính của bệnh bạch cầu tế bào B và trong chẩn đoán các bệnh suy giảm miễn dịch
Trang 37Hình 14: Isotype
Trang 38II ALLOTYPES
A. Định nghĩa
- Allotype là quyết định kháng nguyên đặc trưng theo các dạng allen của Ig
- Allotype đại diện cho sự khác biệt nhỏ trong trình tự axit amin của chuỗi nặng hoặc chuỗi nhẹ của các cá thể khác nhau. Ngay cả một sự khác biệt một amino acid có thể làm phát sinh một yếu tố quyết định allotype, nhiều trường hợp thay đổi vài amino acid
- Sự khác biệt Allotype được phát hiện bằng cách sử dụng kháng thể chống lại yếu tố quyết định allotypic. Những kháng thể này có thể được tạo ra
bằng cách tiêm Ig cùng loài có allotype khác để làm KN gây miễn dịch
B. Vị trí
Ở người, allotype nằm ở vùng hằng định của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ (Hình 15)
Trang 40Hình 15: Allotype
Trang 41Chuoi Domain Allotype Amino Acid Vị trí
Trang 42III IDIOTYPES (Id)
- Yếu tố quyết định kháng nguyên được tạo ra bởi vùng kết hợp (với kháng nguyên) của một kháng thể được gọi là idiotypes và các kháng thể tạo ra do idiotype được gọi là kháng thể anti-Id
Idiotypes là yếu tố quyết định kháng nguyên tạo ra bởi các vùng siêu biến của một kháng thể và kháng thể chống idiotypic sẽ trực tiếp chống lại những vùng siêu biến đó
B. Vị trí
- Idiotypes nằm trên mảnh Fab của các phân tử Ig. Cụ thể, chúng nằm tại hoặc gần vùng siêu biến của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ. Trong nhiều trường hợp các quyết định kháng nguyên (idiotype) có thể bao gồm một vài phần còn lại gần vùng siêu biến. Idiotypes thường là yếu tố quyết định tạo ra bởi HVR của cả hai chuỗi nặng và chuỗi nhẹ HVR mặc dù đôi khi chỉ chuỗi nặng hoặc chuỗi nhẹ đơn độc thể hiện idiotype
Trang 434 Điều trị các khối u tế bào B – Kháng thể Anti-Id chống lại một idiotype trên
các tế bào B ác tính có thể được sử dụng để tiêu diệt các tế bào. Cơ chế là
do bổ thể hoặc vì các phân tử gây độc được gắn vào kháng thể
Trang 44Hình 16: Idiotype
Trang 45PHẢN ỨNG KHÁNG NGUYÊN-KHÁNG THỂ
Trang 46I BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG KHÁNG NGUYÊN KHÁNG THỂ
A. Khái niệm khóa và chìa khóa:
Vùng kết hợp của một kháng thể nằm ở phần Fab của phân tử và được tạo thành
từ các biến đổi và vùng siêu biến của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ. Nghiên cứu về sự tương tác giữa kháng nguyên và kháng thể cho thấy rằng các quyết định kháng nguyên nằm trong cấu trúc dạng hàm ếch được hình thành bởi các vùng kết hợp của kháng thể (hình 16). Như vậy, khái niệm về phản ứng Ag-Ab có nghĩa là sự ăn khớp của một chìa khóa (Ag) với một ổ khóa (Ab).
Trang 47Hình 16
Trang 48II AFFINITY AND AVIDITY
A. Affinity
- Ái lực kháng thể là lực phản ứng giữa một quyết định kháng nguyên và một
vùng kết hợp trên kháng thể
- Ái lực là hằng số cân bằng mô tả phản ứng Ag-Ab. Hầu hết các kháng thể có ái lực cao với kháng nguyên.
B. Avidity
- Avidity là tổng của các lực sự liên kết nối một kháng nguyên với nhiều quyết định
kháng nguyên và kháng thể đa hóa trị.
- Ái lực đề cập đến lực sự liên kết sự giữa một quyết định kháng nguyên với vùng kết nối của một kháng thể, trong khi Avidity đề cập đến lực tổng thể gắn kết giữa
kháng nguyên và kháng thể đa hóa trị.
- Avidity bị ảnh hưởng bởi cả hóa trị của kháng thể và hóa trị của kháng nguyên.
Avidity là nhiều hơn tổng của các ái lực
Trang 49Hình 17: Affinity
Trang 50III ĐẶC HiỆU VÀ PHẢN ỨNG CHÉO
A. Đặc hiệu
- Là một vùng gắn với KN của kháng thể chỉ phản ứng với một quyết định kháng nguyên
Trang 51Hình 18: Avidity và phản ứng chéo
Trang 52Roitt, Brostoff, Male. Immunology 6th Edition, Mosby, 2002
Trang 53THANK YOU