Informácie

Vytvárajú sa v ženskom tele protilátky proti spermiám?

Vytvárajú sa v ženskom tele protilátky proti spermiám?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Náš imunitný systém vytvára protilátky proti akýmkoľvek cudzím časticiam vstupujúcim do nášho tela. V ženskom tele sú spermie cudzorodé častice. Vytvárajú samičky protilátky alebo nejaký druh chemickej odolnosti proti týmto spermiám? Ak áno, ako je možné, že spermie to dokážu prežiť? veľké množstvo spermií vstupujúcich do ženského tela?


Lekársky kampus Bostonskej univerzitySexuálna medicína

Ženská sexuálna dysfunkcia je definovaná ako poruchy sexuálnej túžby, vzrušenia, orgazmu a/alebo sexuálnej bolesti, ktoré majú za následok značné osobné utrpenie a môžu mať vplyv na kvalitu života a medziľudské vzťahy. Hoci každý špecifický stav možno definovať samostatne v medicínskych pojmoch, klinicky sa u postihnutých pacientov výrazne prekrýva. Obmedzené dostupné údaje o ženskej anatómii, fyziológii, biochémii a molekulárnej biológii ženskej sexuálnej reakcie robia túto oblasť obzvlášť náročnou pre lekárov, psychológov a výskumníkov v oblasti základných vied.

Cyklus sexuálnej odozvy pozostáva z túžby, vzrušenia, orgazmu a riešenia (fyziologického aj psychologického). Túžba je duševný stav vytvorený vonkajšími a vnútornými podnetmi, ktorý vyvoláva potrebu alebo túžbu zúčastniť sa sexuálnej aktivity. Možno povedať, že túžba pozostáva z: 1) biologických koreňov, ktoré sú čiastočne založené na hormónoch, ako sú androgén a estrogén, 2) motivačných koreňov, ktoré sú čiastočne založené na otázkach intimity, potešenia a vzťahov a 3) kognitívnych problémoch, ako napr. riziko a prianie. Vzrušenie je stav so špecifickými pocitmi a fyziologickými zmenami zvyčajne spojenými so sexuálnou aktivitou zahŕňajúcou pohlavné orgány. Možno povedať, že vzrušenie pozostáva z: 1) centrálnych mechanizmov vrátane aktivácie myšlienok, snov a fantázií, 2) negenitálnych periférnych mechanizmov, ako je slinenie, potenie, kožná vazodilatácia a erekcia bradaviek a 3) pohlavných mechanizmov, ako je klitoris, labial a vaginálne prekrvenie. Orgazmus je zmenený stav vedomia spojený s primárne pohlavným zmyslovým vstupom. Orgazmus pozostáva z viacerých senzorických aferentných informácií zo spúšťacích bodov, ako je klitoris, pysky ohanbia, vagína, periuretrálny žaluď atď., ktoré prechádzajú centrálne do supraspinálnych štruktúr, ktoré pravdepodobne zahŕňajú talamickú priehradku. Po dostatočnej senzorickej stimulácii má výtok centrálneho neurotransmitera počas orgazmu za následok opakované 1-sekundové motorické kontrakcie panvového dna (3 – 8/orgazmus), po ktorých po 2 – 4 sekundách nasleduje opakovaná kontrakcia hladkého svalstva maternice a vagíny. Príjemné zmyslové informácie sa prenášajú aj do kortikálnych miest potešenia.

Epidemiológia ženskej sexuálnej dysfunkcie

Dobre navrhnuté, náhodné, komunitné epidemiologické vyšetrenia žien so sexuálnou dysfunkciou sú obmedzené. Aktuálne údaje ukazujú, že až 76 % žien má nejaký typ sexuálnej dysfunkcie. Údaje zo sčítania obyvateľstva v USA naznačujú, že približne 10 miliónov amerických žien vo veku 50-74 rokov samo hlásilo sťažnosti na zníženú vaginálnu lubrikáciu, bolesť a nepohodlie pri pohlavnom styku, znížené vzrušenie a ťažkosti s dosiahnutím orgazmu. Nedávno Laumann a Rosen zistili, že sexuálna dysfunkcia je častejšia u žien (43 %) ako u mužov (31 %) a je spojená s rôznymi psychodemografickými charakteristikami, ako je vek, vzdelanie a zlé fyzické a emocionálne zdravie. Ešte dôležitejšie je, že sexuálna dysfunkcia žien je spojená s negatívnymi skúsenosťami so sexuálnymi vzťahmi.

Anatómia a fyziológia genitálneho sexuálneho vzrušenia

Existuje nedostatok údajov týkajúcich sa anatómie, fyziológie, patofyziológie sexuálnych funkcií u žien. Ženské vonkajšie pohlavné orgány pozostávajú z rôznych štruktúr. Vagína je cylindrický orgán strednej čiary, ktorý spája maternicu s vonkajšími genitáliami. Vaginálna stena pozostáva z troch vrstiev: a) vnútorný slizničný vrstvený skvamocelulárny epitel podporovaný silnou lamina propia, ktorý podlieha cyklickým zmenám súvisiacim s hormónmi, b) muscularis zložený z vonkajších pozdĺžnych vlákien hladkého svalstva a vnútorných kruhových vlákien a c) vonkajšia vláknitá vrstva bohatá na kolagén a elastín, ktorá poskytuje štrukturálnu podporu vagíny. Vulva, ohraničená symphysis pubis, análnym zvieračom a ischiálnymi tuberositami, pozostáva z labiálnych útvarov, interlabiálneho priestoru a erektilného tkaniva. Útvary pyskov sú dve párové kožné útvary: a) veľké pysky sú tukové záhyby pokryté kožou nesúcou chĺpky, ktorá splýva vpredu s mons veneris alebo predným výbežkom symfýzy pubis a vzadu s perineálnym telom alebo zadnou komisúrou b) Malé pysky ohanbia sú menšie záhyby pokryté nepočujúcou kožou laterálne a vaginálnou sliznicou mediálne, ktoré splývajú vpredu a tvoria predkožku klitorisu a zozadu vo fossa navicularis. Interlabiálny priestor sa skladá z predsiene, močového ústia a pošvového otvoru a je ohraničený priestorom mediálnym k malým pyskom ohanbia, fossa navicularis a klitorisu. Klitoris je 7-13 cm orgán v tvare Y pozostávajúci z žaluďa, tela a crura. Telo klitorisu je obklopené tunica albuginea a pozostáva z dvoch párových kavernóznych teliesok zložených z trabekulárneho hladkého svalstva a lakunárnych sínusoidov. Nakoniec, vestibulárny bulbus pozostáva z párových štruktúr umiestnených pod kožou malých pyskov a predstavuje homológ spongiosum u muža.

Presné umiestnenie autonómnych neurovaskulárnych štruktúr týkajúcich sa maternice, krčka maternice a vagíny je obmedzené. Maternicové nervy vznikajú z plexus hypogastrického plexu tvoreného spojením hypogastrických nervov (sympatikus T10-L1) a splanchnických vlákien (parasympatikus S2-S4). Tento plexus má tri časti: vezikálny plexus, rektálny plexus a uterovaginálny plexus (Frankenhauserov ganglion), ktorý leží na dne širokého väziva, dorzálne k cievam maternice a laterálne k uterosakrálnemu a kardinálnemu väzu. Tento plexus zabezpečuje inerváciu cez hlavné väzivo a uterosakrálne väzy do krčka maternice, hornej časti vagíny, močovej trubice, vestibulárnych bulbov a klitorisu. Na krčku maternice sympatické a parasympatické nervy tvoria paracervikálne gangliá. Väčší z nich sa nazýva cervikálny ganglion maternice. Práve na tejto úrovni môže dôjsť počas hysterektómie k poškodeniu autonómnych vlákien vagíny, pyskov ohanbia, krčka maternice. Pudendálny nerv (S2-S4) dosahuje perineum cez Alcockov kanál a poskytuje senzorickú a motorickú inerváciu vonkajších genitálií.

V našich vedomostiach o tom, ako centrálny nervový systém riadi sexuálnu funkciu žien, existujú veľké medzery. Obmedzené údaje naznačujú, že zostupná supraspinálna modulácia ženských pohlavných reflexov vychádza z: 1) štruktúr mozgového kmeňa, ako je nucleus paragigantocellularis (inhibičné prostredníctvom serotonínu), locus ceruleus (norepinefrín, nočné prekrvenie počas REM spánku) a periakveduktálne šedé štruktúry stredného mozgu, 2) ako mediálna preoptická oblasť, ventromediálne jadro a paraventrikulárne jadro a 3) štruktúra predného mozgu, ako je amygdala. Viaceré faktory interagujú na supraspinálnych úrovniach, aby ovplyvnili excitabilitu miechových sexuálnych reflexov, ako sú: 1) gonádové hormóny, 2) genitálne senzorické informácie prostredníctvom mylenovanej spinothalamickej dráhy a nemyelinizovanej spinoretikulárnej dráhy a 3) vstup z vyšších kortikálnych centier poznania.

Reakcie sexuálneho vzrušenia viacerých genitálnych a negenitálnych periférnych anatomických štruktúr sú do značnej miery výsledkom reflexných mechanizmov miechy. Segmenty chrbtice sú pod zostupnou excitačnou a inhibičnou kontrolou z viacerých supraspinálnych miest. Aferentné reflexné rameno je primárne cez pudendálny nerv. Eferentné reflexné rameno pozostáva z koordinovanej somatickej a autonómnej aktivity. Jeden miechový sexuálny reflex je bulbocavernózny reflex zahŕňajúci sakrálne segmenty S 2, 3 a 4, v ktorých stimulácia pudendálneho nervu vedie ku kontrakcii svalov panvového dna. Ďalší spinálny sexuálny reflex zahŕňa stimuláciu vaginálneho a klitoriálneho kavernózneho autonómneho nervu, čo vedie k prekrveniu klitorisu, labií a vagíny.

V bazálnom stave sú telesné a vaginálne hladké svaly klitorisu pod kontrakčným tonusom. Po sexuálnej stimulácii hrá neurogénne a endoteliálne uvoľňovanie oxidu dusnatého (NO) dôležitú úlohu pri relaxácii klitorisálnej kavernóznej artérie a helicínovej arteriálnej relaxácie hladkého svalstva. To vedie k zvýšeniu prítoku klitorisálnej kavernóznej artérie, k zvýšeniu intrakavernózneho tlaku klitorisu a k prekrveniu klitorisu. Výsledkom je extrúzia klitorisu žaluďa a zvýšená citlivosť.

V bazálnom stave vaginálny epitel reabsorbuje sodík z transudátu submukóznej kapilárnej plazmy. Po sexuálnej stimulácii sa uvoľní množstvo neurotransmiterov vrátane NO a vazoaktívneho intestinálneho peptidu (VIP), ktoré modulujú relaxáciu vaginálneho vaskulárneho a nevaskulárneho hladkého svalstva. Dramatické zvýšenie kapilárneho prítoku v submukóze prekonáva reabsorpciu Na, čo vedie k 3-5 ml vaginálneho transudátu, čo zvyšuje lubrikáciu nevyhnutnú pre príjemný koitus. Vaginálna relaxácia hladkého svalstva má za následok zväčšenie dĺžky vagíny a luminálneho priemeru, najmä v distálnych dvoch tretinách vagíny (obr. 1). Vazoaktívny črevný polypeptid je neadrenergný necholinergný neurotransmiter, ktorý hrá úlohu pri zvyšovaní vaginálneho prekrvenia, lubrikácie a sekrécie.

Experimentálne modely na skúmanie vzrušenia ženských pohlavných orgánov

ja Výsledky zo štúdií na zvieratách in vivo:
Absencia zavedených zvieracích modelov na skúmanie ženského sexuálneho vzrušenia brzdí pokrok v tejto oblasti. Nedávno Park a kol. skúmali vaginálnu a klitoriálnu hemodynamiku u samíc novozélandských bielych králikov v reakcii na stimuláciu panvového nervu (PNS), aby napodobnili vzrušenie genitálií v reakcii na sexuálnu stimuláciu. Táto elegantná štúdia ukázala, že stimulácia panvového nervu spôsobila zvýšenie vaginálneho prekrvenia, tlaku vaginálnej steny, dĺžky vagíny, intrakavernózneho tlaku klitorisu a prietoku krvi klitorisom a zníženie vaginálneho luminálneho tlaku. Táto štúdia predstavuje prístup k štúdiu genitálneho vzrušenia na zvieracom modeli a pripravila pôdu pre skúmanie genitálneho vzrušenia v laboratórnom prostredí. Použitím potkanieho modelu Vachon a kol. potvrdili genitálne hemodynamické zmeny opísané Parkom a kol. na modeli králika. Nedávno Giuliano et al. ďalej demonštrovali, že PNS indukoval zvýšenie napätia vaginálnej steny a zníženie vaginálnej vaskulárnej rezistencie na modeli potkanov. Okrem toho táto štúdia ukázala, že atropín významne neovplyvnil odpoveď vaginálneho prietoku krvi na stimuláciu panvového nervu napriek skutočnosti, že cholinergné vlákna inervujú hladké svalstvo ciev vo vagíne potkana, čo naznačuje, že acetylcholín nemusí byť primárnym neurotransmiterom zodpovedným za zvýšenie vaginálneho prekrvenie počas sexuálneho vzrušenia. Tieto štúdie dokumentovali, že vzrušenie genitálií je neurovaskulárna udalosť charakterizovaná zvýšením prietoku krvi v genitáliách a relaxáciou hladkého svalstva. Tieto hemodynamické zmeny sú sprostredkované neurotransmitermi a vazoaktívnymi látkami a modulované hormonálnym prostredím. Park a kol., skúmali účinky deprivácie a náhrady estrogénu na genitálnu hemodynamiku. Uviedli, že ovariektómia významne znížila vaginálny a klitoriálny prietok krvi v reakcii na stimuláciu panvového nervu. Skúmali sme tiež účinky ovariektómie a liečby estrogénom a androgénom na prekrvenie pohlavných orgánov pomocou novej, neinvazívnej techniky laserovej oxymetrie. Na rozdiel od pozorovaní uskutočnených Parkom a kol. zistili sme, že ovariektómia významne nezmenila tok krvi v genitáliách na modeli králikov. Tento nesúlad možno pripísať rozdielom v metodológii. V našich štúdiách sme určili prietok krvi v genitáliách dva týždne po ovariektómii, zatiaľ čo Park a kol. vykonali svoje štúdie šesť týždňov po ovariektómii. Dlhšie obdobie nedostatku estrogénu mohlo spôsobiť štrukturálne zmeny tkaniva, ktoré zmenili odpoveď prekrvenia. Pretože samica králika zostáva v kontinuálnom diestre až do nasadenia, hladiny estrogénu v sére sú normálne nízke (32-38 pg/ml) a ovariektómia nespôsobuje dramatický pokles hladín estrogénu (22-25 pg/ml). V dôsledku toho môžu byť genitálne hemodynamické zmeny pred a po ovariektómii minimálne. Okrem toho sa v našich štúdiách použila laserová oxymetria na posúdenie zmien v prietoku krvi v genitáliách, zatiaľ čo Park a kol. použili laserovú Dopplerovu prietokometriu. Na preskúmanie tohto rozporu sú potrebné ďalšie štúdie s použitím iných zvieracích modelov, ktoré podstupujú menštruačný cyklus (napr. potkan).

Park a kol. tiež uviedli, že náhrada estrogénu normalizovala genitálnu hemodynamiku na kontrolné hladiny. V našich štúdiách liečba estradiolom u zvierat po ovariektómii významne zvýšila prekrvenie genitálií stimulovaným panvovým nervom nad kontrolné hladiny (obr. 2). Je zaujímavé, že liečba testosterónom neobnovila prietok krvi na hodnotu pozorovanú u kontrolných zvierat. Park a kol. tiež zaznamenali výrazné stenčenie vaginálnych epiteliálnych vrstiev, zníženú vaginálnu submukóznu mikrovaskulatúru a difúznu klitorálnu kavernóznu fibrózu u zvierat po ovariektómii. Okrem toho sa u zvierat po ovariektómii významne znížilo percento hladkého svalstva klitorisu. Tieto štúdie naznačujú, že estrogény modulujú genitálnu hemodynamiku a sú rozhodujúce pre udržanie štrukturálnej integrity tkaniva.

Vaginálna lubrikácia, fyziologický proces závislý od estrogénu, je jedným z indikátorov pohlavného vzrušenia a integrity tkaniva. Min a kol. ukázali, že vaginálna lubrikácia u zvierat po ovariektómii za bazálnych podmienok a po stimulácii panvového nervu bola znížená a normalizovaná liečbou estrogénom (obr. 3 a 4). Na rozdiel od toho, androgénna liečba zvierat po ovariektómii samotným testosterónom alebo v kombinácii s estradiolom neobnovila vaginálnu lubrikáciu na úroveň pozorovanú u kontrolných zvierat. Nakoniec sa zistilo, že ovariektómia spôsobila vaginálnu atrofiu a znížené dozrievanie vaginálnych epiteliálnych buniek, ktoré bolo normalizované estrogénovou, ale nie androgénovou liečbou.

V súhrne údaje odvodené zo zvieracích modelov in vivo naznačujú, že estrogén, ale nie androgény, moduluje prekrvenie genitálií, vaginálnu lubrikáciu a štrukturálnu integritu vaginálneho tkaniva. Je potrebné poznamenať, že hladiny estradiolu použité v týchto štúdiách boli suprafyziologické s možnými farmakologickými účinkami odlišnými od tých, ktoré sa dosiahli fyziologicky. Hoci náhrada estrogénu zvyšuje vaginálnu lubrikáciu a obnovuje integritu vaginálneho epitelu, táto terapia nemusí byť vhodná pre všetky pacientky z dôvodu súvisiaceho rizika rakoviny prsníka a endometria. Alternatívou k hormonálnej liečbe je využitie agonistov receptora P2Y2, ktoré preukázateľne zvyšujú produkciu mucínu a prietok krvi v iných systémoch. Skúmali sme účinky agonistov receptora P2Y2 ako uskutočniteľnú nehormonálnu alternatívu na liečbu vaginálnej suchosti na zvieracom modeli. Receptory P2Y2 sú exprimované v cervikálnych a vaginálnych tkanivách a tieto agonisty zvyšujú vaginálnu lubrikáciu v podmienkach nedostatku estrogénu.

II. Účinky vazoaktívnych látok na prekrvenie genitálií
K dispozícii sú obmedzené údaje o účinkoch vazoaktívnych látok na genitálnu hemodynamiku. Park a kol., 1997 demonštrovali, že injekcia hydrochloridu papaverínu a fentolamínmezylátu do vaginálnej hubovitej svalovej vrstvy zvyšuje tlak vaginálnej steny a vaginálny prietok krvi. Sildenafil, selektívny inhibítor PDE5, sa používa pri liečbe žien s poruchami sexuálneho vzrušenia so zmiešanými výsledkami a predklinické údaje podporujúce použitie tohto činidla pri liečbe ženskej sexuálnej dysfunkcie zostávajú nejednoznačné. Ukázali sme, že podávanie sildenafilu spôsobilo signifikantné zvýšenie prekrvenia genitálií a vaginálnej lubrikácie u intaktných a ovariektomizovaných zvierat. Táto odpoveď však bola výraznejšia u zvierat liečených estradiolom. Tieto údaje naznačujú, že dráha NO-cGMP je zapojená, aspoň čiastočne, do fyziologického mechanizmu vzrušenia ženských pohlavných orgánov a že sildenafil uľahčuje túto reakciu na zvieracom modeli in vivo.

Účinky apomorfínu, neselektívneho agonistu dopamínového receptora, na prekrvenie genitálií boli skúmané Tarcanom a kol., ktorí navrhli, že systémové podávanie apomorfínu zlepšilo prekrvenie klitorisu a vagíny zvýšením intrakavernózneho prítoku klitorisu a arteriálneho prítoku vaginálnej steny.

V súhrne údaje odvodené zo zvieracích modelov in vivo naznačujú, že vazoaktívne látky hrajú úlohu pri vzrušení pohlavných orgánov. Hoci sildenafil a apomorfín zvýšili prietok krvi v genitáliách na zvieracom modeli, klinické použitie vazoaktívnych látok zostáva kontroverzné.
Štúdie v orgánových kúpeľoch:

Fyziologické štúdie fázy vzrušenia ženskej sexuálnej odpovede čiastočne zahŕňajú pochopenie rôznych lokálnych regulačných mechanizmov, ktoré modulujú tonus v tkanive klitorisu a vaginálneho svalstva. Imunohistochemické štúdie v ľudských vaginálnych tkanivách preukázali prítomnosť nervových vlákien obsahujúcich NPY, VIP, NOS, CGRP a látku P.10 Predchádzajúce štúdie naznačili, že VIP sa môže podieľať na regulácii tonusu klitorisu a hladkého svalstva vagíny, ale zatiaľ neboli k dispozícii žiadne presvedčivé experimentálne dôkazy o jeho funkčnom zapojení. Existujú fyziologické dôkazy podporujúce úlohu alfa-adrenergného systému pri sexuálnom vzrušení žien. Alfa-2 adrenergný agonista klonidín narušil prekrvenie aj lubrikáciu vagíny, keď sa podával zdravým dobrovoľníkom.

K dispozícii sú obmedzené údaje o funkčnej aktivite inhibičného neadrenergného necholinergného prenosu v klitorisovom corpus cavernosum. Cellek a Moncada ukázali, že stimulácia elektrického poľa indukuje relaxačné reakcie NANC v klitorisovom corpus cavernosum králika. Tieto reakcie boli inhibované metylesterom NG-nitro-L-arginínu (L-NAME), 1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3,-a]chinoxalín-1-ónom (ODQ) alebo tetrodotoxínom. Okrem toho, inhibičný účinok L-NAME bol čiastočne zvrátený L-arginínom, ale nie D-arginínom. EFS-indukované relaxácie boli zosilnené inhibítorom cyklickej GMP fosfodiesterázy typu V, zaprinastom. Dospelo sa k záveru, že nitrergická neurotransmisia je zodpovedná za relaxačné reakcie NANC v klitorisovom corpus cavernosum králika. Okrem toho Vemulapalli a Kurowski skúmali úlohu inhibície fosfodiesterázy typu 5 pri modulácii ženskej sexuálnej dysfunkcie.Predošetrenie prúžkov klitoriálneho corpus cavernosum sildenafilom zosilnilo relaxáciu vyvolanú stimuláciou elektrického poľa, a to čo do rozsahu aj trvania. Cesta NO je teda rozhodujúca pre relaxáciu hladkého svalstva v klitorise. Avšak vo vagíne hrá táto dráha len čiastočnú úlohu, ako demonštrovali Ziessen et al. Títo výskumníci ukázali, že vo vaginálnej stene potkanov a králikov boli relaxácie NANC čiastočne sprostredkované oxidom dusnatým. Zvyšná časť bola neurogénna, pretože mohla byť inhibovaná tetrodotoxínom. Táto nenitrergická odpoveď NANC nebola spojená so žiadnymi známymi neuropeptidmi alebo purínmi. Povaha neadrenergného, ​​necholinergného neurotransmitera vo vagíne teda zostáva nepolapiteľná.

Uskutočnili sme predbežné experimenty v komorách orgánového kúpeľa, aby sme zhodnotili reakcie klitorisu a vaginálneho tkaniva na: a) stimuláciu elektrickým poľom b) alfa-adrenergné agonisty c) donory NO ad) VIP. Stimulácia elektrickým poľom viedla k dvojfázovej (kontrakcia/relaxácia) odozvy v prúžkoch klitorisu a vaginálneho tkaniva. Bretylium (inhibítor uvoľňovania NE) zrušil kontraktilnú odpoveď vyvolanú EFS v oboch tkanivách. Exogénne pridaný norepinefrín spôsobil kontrakciu vaginálneho a klitoriálneho tkaniva závislú od dávky. Tieto pozorovania naznačujú, že adrenergné nervy sprostredkúvajú kontrakčnú odpoveď. Nitroprusid sodný a papaverín spôsobili od dávky závislú relaxáciu vaginálnych a klitorisových prúžkov vopred kontrahovaných norepinefrínom. Alfa-1 (prazosín a tamsulozín) a alfa-2 (delequamín) selektívne antagonisty inhibovali kontrakciu prúžkov vaginálneho tkaniva na exogénny norepinefrín. Ďalšie štúdie využívajúce špecifické molekulárne sondy a testy ochrany RNázy detegovali mRNA pre alfa 1A aj alfa 2A adrenergné receptory v ľudských klitorálnych a vaginálnych bunkách hladkého svalstva (Traish et al., nepublikované údaje). Kontrakcia hladkého svalstva vagíny a klitorisu je teda výsledkom aktivácie alfa-adrenergných receptorov norepinefrínom uvoľneným z adrenergných nervov. Zostáva určiť, či iné vazokonstrikčné činidlá, ako je endotelín, neuropeptid Y (NPY), angiotenzín alebo eikozanoidy, môžu hrať úlohu pri regulácii tonusu hladkého svalstva v týchto tkanivách.

Giraldi a kol. charakterizovali účinok experimentálneho diabetu na neurotransmisiu vo vagíne potkana. Predpokladalo sa, že diabetes interferuje s adrenergnými, cholinergnými a NANC neurotransmiterovými mechanizmami v hladkom svalstve potkanej vagíny.8 Zmeny v nitrergickej neurotransmisii sa pripisujú zníženiu aktivity NOS, ale možno ich pripísať aj inhibícii rôzne reakcie v systéme L-arginín/NO/guanylátcykláza/cGMP.

Skúmali sme účinky hormonálnych manipulácií na kontraktilitu vaginálneho hladkého svalstva v reakcii na stimuláciu elektrickým poľom (EFS) a vazoaktívne látky. Ovariektómia znížila kontraktilnú odpoveď vyvolanú norepinefrínom a liečba estradiolom alebo testosterónom normalizovala kontraktilnú odpoveď. Ovariektómia tiež zoslabila EFS-indukovanú relaxačnú odpoveď a liečba testosterónom uľahčila EFS-indukovanú relaxáciu hladkého svalstva. Okrem toho VIP vyvolal na dávke závislú relaxačnú reakciu, ktorá bola oslabená v tkanivách zvierat po ovariektómii alebo zvierat liečených estradiolom. Na rozdiel od toho VIP indukovaná relaxácia bola uľahčená v tkanivách od ovariektomizovaných zvierat liečených testosterónom. Tieto pozorovania naznačujú, že testosterón a estradiol vyvolávajú odlišné fyziologické reakcie vo vaginálnom hladkom svalstve a že androgény uľahčujú relaxáciu vaginálneho hladkého svalstva.

V súhrne údaje uvádzané z niekoľkých laboratórií naznačujú, že NO je kľúčovou cestou pri sprostredkovaní relaxácie hladkého svalstva klitorisu. Zdá sa však, že NO vo vagíne hrá len čiastočnú úlohu pri sprostredkovaní relaxácie hladkého svalstva. VIP tiež indukuje relaxáciu hladkého svalstva vagíny, ale jeho presná funkčná úloha sa ešte musí určiť. Funkčné alfa-adrenergné receptory sú exprimované vo vagíne a sprostredkúvajú kontrakcie vyvolané norepinefrínom. Hyperglykémia ovplyvňuje odpoveď vaginálneho hladkého svalstva na neurotransmisiu ovplyvňujúcu viaceré fyziologické dráhy. Pozorovali sme, že androgény, ale nie estrogény vo farmakologických dávkach zvyšujú relaxáciu hladkého svalstva. Na stanovenie úlohy hormónov pri relaxácii hladkého svalstva vagíny sú potrebné ďalšie štúdie s hormonálnymi manipuláciami vo fyziologických dávkach.

Štúdie na bunkovej kultúre:

Park a kol. a Traish et al. nedávno subkultivovali a charakterizovali ľudské a králičie bunky vaginálneho a klitoriálneho hladkého svalstva a skúmali syntézu cyklických nukleotidov druhého posla v reakcii na vazodilatátory a určili aktivitu a kinetiku fosfodiesterázy (PDE) typu 5.32,37 Kultivované vaginálne a klitorisálne bunky vykazovali rastové charakteristiky typické pre bunky hladkého svalstva a boli imunofarbené pozitívne protilátkami proti alfa aktínu hladkého svalstva. Bunky si zachovali funkčné prostaglandínové E, VIP a b adrenergné receptory, ako bolo preukázané zvýšenou intracelulárnou syntézou cAMP v reakcii na PGE1, VIP alebo izoproterenol. Reakcia na tieto vazoaktívne látky bola zosilnená forskolínom, čo naznačuje stabilizáciu G-proteínom aktivovaných adenylylcykláz. Liečba donorom oxidu dusnatého, nitroprusidom sodným, v prítomnosti sildenafilu, inhibítora PDE typu 5, zvýšila intracelulárnu syntézu a akumuláciu cGMP. Inkubácia králičieho vaginálneho tkaniva so sildenafilom, nitroprusidom sodným a PGE1 alebo forskolínom viedla k výraznému zvýšeniu intracelulárneho cGMP. Tieto pozorovania boli podobné pozorovaniam získaným s kultivovanými bunkami a naznačujú, že subkultivované bunky si zachovali funkčné charakteristiky prejavované v intaktnom tkanive. Bunky si zachovali expresiu fosfodiesterázy typu 5, ako ukazuje špecifická cGMP hydrolytická aktivita. Sildenafil a zaprinast kompetitívne inhibovali hydrolýzu cGMP a viazali sa s vysokou afinitou (inhibičné konštanty Ki = 7 a 250 nM). Tieto pozorovania naznačujú, že kultivované ľudské a králičie bunky vaginálneho hladkého svalstva si zachovali svoju metabolickú funkčnú integritu a tento experimentálny systém by sa mal ukázať ako užitočný pri skúmaní signálnych dráh, ktoré modulujú tonus vaginálneho hladkého svalstva.

Skúmanie distribúcie NOS vo vagíne potkana v reakcii na ovariektómiu a nahradenie estrogénu sa nedávno uskutočnilo pomocou imunohistochemických analýz s n-NOS a e-NOS protilátkami. U intaktných cyklujúcich zvierat sa zistilo, že expresia e-NOS a n-NOS bola najvyššia počas proestrálnej fázy a najnižšia počas metestru, zatiaľ čo u zvierat po ovariektómii expresia n-NOS a e-NOS podstatne klesla. Náhrada estrogénu viedla k významnému zvýšeniu expresie e-NOS a n-NOS v porovnaní s NOS u intaktných zvierat. Bolo navrhnuté, že estrogén hrá rozhodujúcu úlohu pri regulácii vaginálnej expresie NOS potkanej vagíny a že NO môže modulovať ako vaginálne prekrvenie, tak aj hladké svalstvo vagíny. Novšie štúdie ukázali opačné pozorovanie. Zistili, že vaginálna NOS aktivita králikov bola značne znížená liečbou estradiolom alebo estradiolom a progesterónom. Tiež poznamenali, že samotná liečba progesterónom upregulovala vaginálnu NOS. Nervy obsahujúce NOS bolo možné preukázať vo vagíne imunohistochémiou. Vaginálny hladký sval reagoval relaxáciou po EFS, ktorý bol inhibovaný NG-nitro-L-arginínom. Tkanivovo špecifická úloha NOS vo vagíne bola navrhnutá na základe NO-závislej reakcie vaginálneho hladkého svalstva, expresie relatívne vysokého NOS, čo je down-regulácia estradiolom a up-regulácia progesterónom.

Tento nesúlad v regulácii NOS estrogénom v týchto štúdiách môže byť spôsobený rozdielmi medzi druhmi alebo metódami hodnotenia expresie a aktivity NOS. Na stanovenie regulácie vaginálneho NOS na králičom modeli sme použili imunochemické (Western bloty) aj testy enzymatickej aktivity. V tejto štúdii sme demonštrovali, že syntáza oxidu dusnatého bola exprimovaná prevažne v proximálnej vagíne. Dôvod tejto distribúcie v tkanivách ešte nie je známy. Ďalej sme pozorovali, že ovariektómia zvýšila aktivitu NOS v proximálnej vagíne, čo naznačuje špecifickú reguláciu NOS pohlavnými steroidnými hormónmi. Liečba ovariektomizovaných zvierat estrogénmi viedla k zníženej expresii a aktivite NOS vo vaginálnom tkanive, čo je v súlade s výskumom Al-Hijji et al. Na rozdiel od toho liečba ovariektomizovaných zvierat androgénmi viedla k zvýšenej expresii a aktivite NOS. Tieto pozorovania naznačujú, že NOS vo vaginálnom tkanive je regulovaný androgénmi a estrogénmi opačným spôsobom.

Závery

Psychosociálne a vzťahové aspekty ženskej sexuality boli rozsiahle skúmané. Štúdie týkajúce sa anatómie, fyziológie a patofyziológie ženskej sexuálnej funkcie a dysfunkcie sú však obmedzené. Nedostatok biologických údajov možno pripísať nedostatku spoľahlivých experimentálnych modelov a nástrojov na skúmanie ženských sexuálnych funkcií a obmedzenému financovaniu, ktoré je rozhodujúce pre vývoj experimentálnych prístupov.
Výskumné úsilie mnohých výskumníkov v rôznych laboratóriách vytvára experimentálne modely potrebné na skúmanie fyziologických mechanizmov podieľajúcich sa na reakcii pohlavného vzrušenia sexuálnej funkcie. Tieto experimentálne modely umožnili hodnotenie genitálnej hemodynamiky, vaginálnej lubrikácie, regulácie kontraktility hladkého svalstva genitálií a signálnych dráh, poskytujúc predbežné informácie o úlohe neurotransmiterov a pohlavných steroidných hormónov v sexuálnej funkcii. Je potrebný ďalší výskum na definovanie neurotransmiterov zodpovedných za relaxáciu hladkého svalstva vagíny, úlohu pohlavných steroidných hormónov a ich receptorov pri modulácii genitálnej hemodynamiky, kontraktility hladkého svalstva a expresie neurotransmiterových receptorov. Napokon, globálne a integrálne pochopenie biologických aspektov ženských sexuálnych funkcií vyžaduje skúmanie vaskulárnych, neurologických (centrálnych a periférnych) a štrukturálnych zložiek tohto mimoriadne zložitého fyziologického procesu.


Porozprávajte sa so svojím lekárom o akýchkoľvek obavách, ktoré máte v súvislosti s potrebou testu, jeho rizikami, ako sa bude vykonávať alebo čo budú znamenať výsledky.

Krvný test

Vo všeobecnosti pred týmto testom nemusíte urobiť nič, pokiaľ vám to nepovie váš lekár.

Vzorka spermy

Vzorka spermy sa odoberie po odobratí vzoriek krvi a vaginálnej tekutiny. 2 dni pred testom by ste nemali uvoľňovať spermie (ejakulát). Je dôležité, aby ste pred testom neprešli dlhšie ako 5 dní bez ejakulácie.


Testovanie protilátok

Pretože imunoglobulíny sú prispôsobené špecifickému patogénu, môžu byť použité na diagnostiku niektorých chorôb na základe ich jedinečnej štruktúry. Testy protilátok sa používajú na zistenie protilátok špecifických pre ochorenie vo vzorke krvi.

K dispozícii sú testy protilátok na diagnostiku (alebo pomoc pri diagnostike) širokej škály infekčných a autoimunitných ochorení, vrátane:

Testy na protilátky nezistia skutočné patogény, ktoré spôsobujú infekciu – detegujú protilátky, ktoré sa produkujú ako odpoveď na infekciu. Pozitívny výsledok znamená „áno“, test zistil protilátku alebo antigén. Negatívny výsledok znamená „nie“, zatiaľ čo hraničné výsledky sa považujú za nepresvedčivé.

V závislosti od ochorenia môže chvíľu trvať, kým sa vytvorí dostatok protilátok na dosiahnutie detekovateľných hladín. Ak sa to urobí príliš skoro, počas počiatočného obdobia, test môže priniesť falošne negatívny výsledok.

Test na protilátky môže potvrdiť, že došlo k infekcii, ako pri COVID-19 alebo HIV, aj keď nedokáže povedať kedy.

Niekedy sa na charakterizáciu štádia infekcie môžu použiť hladiny imunoglobulínov. Pretože hladiny IgM sa zvyčajne zvyšujú skôr, ako sa spustí odpoveď IgG, test IgM a IgG špecifický pre ochorenie môže pomôcť určiť, či sa infekcia vyskytla nedávno. Napríklad herpes simplex je infekcia, pri ktorej testy IgM a IgG môžu pomôcť určiť načasovanie infekcie.

U ľudí s alergiami môžu byť testy IgE použité na potvrdenie, že došlo k alergickej reakcii. Tieto testy sa môžu použiť aj ako súčasť diagnostického procesu na určenie, či sa hladiny IgE zvyšujú, keď ste úmyselne vystavení alergénu.


Obsah

150 kDa) proteíny s veľkosťou približne 10 nm [7] usporiadané do troch guľovitých oblastí, ktoré zhruba tvoria tvar Y.

U ľudí a väčšiny cicavcov sa protilátková jednotka skladá zo štyroch polypeptidových reťazcov, ktoré sú dva identické ťažké reťazce a dve rovnaké svetelné reťaze spojené disulfidovými väzbami. [8] Každý reťazec je séria domén: trochu podobné sekvencie, každá s približne 110 aminokyselinami. Tieto domény sú zvyčajne znázornené v zjednodušených schémach ako obdĺžniky. Ľahké reťazce pozostávajú z jednej variabilnej domény VL a jednu konštantnú doménu CL, zatiaľ čo ťažké reťazce obsahujú jednu variabilnú doménu VH a tri až štyri konštantné domény CH1, CH2, . [9]

Štrukturálne je protilátka tiež rozdelená na dva fragmenty viažuce antigén (Fab), ktoré obsahujú jeden VL, VH, CLa CH1 doména, rovnako ako kryštalizovateľný fragment (Fc), tvoriaci kmeň tvaru Y. [10] Medzi nimi je pántová oblasť ťažkých reťazcov, ktorých flexibilita umožňuje protilátkam viazať sa na páry epitopov na rôzne vzdialenosti, vytvárať komplexy (diméry, triméry atď.) a ľahšie viazať efektorové molekuly. [11]

Pri elektroforéznom teste krvných bielkovín protilátky väčšinou migrujú do poslednej, gama globulínovej frakcie. Naopak, väčšina gama-globulínov sú protilátky, a preto sa tieto dva termíny historicky používali ako synonymá, rovnako ako symboly Ig a γ. Táto variantná terminológia sa prestala používať kvôli nepresnej zhode a kvôli zámene s y ťažkými reťazcami, ktoré charakterizujú triedu IgG protilátok. [12] [13]

Miesto viažuce antigén Edit

Variabilné domény môžu byť tiež označené ako FV regiónu. Je to podoblasť Fab, ktorá sa viaže na antigén. Konkrétnejšie, každá variabilná doména obsahuje tri hypervariabilné oblasti – aminokyseliny, ktoré sa tam vyskytujú, sa medzi protilátkami najviac líšia. Keď sa proteín skladá, tieto oblasti dávajú vznik trom slučkám p-reťazcov, lokalizovaných blízko seba na povrchu protilátky. Tieto slučky sa označujú ako oblasti určujúce komplementaritu (CDR), pretože ich tvar dopĺňa tvar antigénu. Tri CDR z každého ťažkého a ľahkého reťazca spolu tvoria protilátkové väzbové miesto, ktorého tvar môže byť akýkoľvek, od vrecka, na ktoré sa viaže menší antigén, po väčší povrch až po výstupok, ktorý vyčnieva do drážky v antigéne. Typicky však len niekoľko zvyškov prispieva k väčšine väzbovej energie. [2]

Existencia dvoch identických väzbových miest protilátky umožňuje molekulám protilátky silne sa viazať na multivalentný antigén (opakujúce sa miesta, ako sú polysacharidy v stenách bakteriálnych buniek alebo iné miesta v určitej vzdialenosti od seba), ako aj vytvárať komplexy protilátky a väčšie antigén-protilátka komplexy. [2] Výsledné zosieťovanie zohráva úlohu pri aktivácii iných častí imunitného systému.

Štruktúry CDR boli zoskupené a klasifikované podľa Chothia et al. [14] a novšie North et al. [15] a Nikoloudis a kol. [16] V rámci teórie imunitnej siete sa CDR nazývajú aj idiotypy. Podľa teórie imunitnej siete je adaptívny imunitný systém regulovaný interakciami medzi idiotypmi.

Upraviť oblasť Fc

Fc oblasť (kmen tvaru Y) sa skladá z konštantných domén z ťažkých reťazcov. Jeho úloha spočíva v modulácii aktivity imunitných buniek: je to miesto, na ktoré sa viažu efektorové molekuly a spúšťajú rôzne účinky po naviazaní oblasti Fab protilátky na antigén. [2] [11] Efektorové bunky (ako sú makrofágy alebo prirodzené zabíjačské bunky) sa viažu prostredníctvom svojich Fc receptorov (FcR) na Fc oblasť protilátky, zatiaľ čo komplementový systém sa aktivuje väzbou proteínového komplexu C1q.

Ďalšou úlohou Fc oblasti je selektívne distribuovať rôzne triedy protilátok v tele. Najmä neonatálny Fc receptor (FcRn) sa viaže na Fc oblasť IgG protilátok, aby ho transportoval cez placentu od matky k plodu.

Protilátky sú glykoproteíny [17], to znamená, že obsahujú sacharidy (glykány) pridané ku konzervovaným aminokyselinovým zvyškom. [17] [18] Tieto konzervované miesta glykozylácie sa vyskytujú v Fc oblasti a ovplyvňujú interakcie s efektorovými molekulami. [17] [19]

Štruktúra bielkovín Edit

N-koniec každého reťazca sa nachádza na špičke. Každá imunoglobulínová doména má podobnú štruktúru, charakteristickú pre všetkých členov nadrodiny imunoglobulínov: skladá sa zo 7 (pre konštantné domény) a 9 (pre variabilné domény) β-reťazcov, ktoré tvoria dva beta listy v gréckom kľúčovom motíve. Listy vytvárajú "sendvičový" tvar, imunoglobulínový záhyb, držaný pohromade disulfidovou väzbou.

Komplexy protilátok Edit

Vylučované protilátky sa môžu vyskytovať ako jedna jednotka v tvare Y, monomér. Niektoré triedy protilátok však tvoria aj diméry s dvoma jednotkami Ig (ako pri IgA), tetraméry so štyrmi jednotkami Ig (ako teleost ryby IgM) alebo pentaméry s piatimi jednotkami Ig (ako cicavčie IgM, ktoré príležitostne tvoria aj hexaméry, so šiestimi Jednotky). [20]

Protilátky tvoria komplexy aj väzbou na antigén: nazýva sa to komplex antigén-protilátka resp imunitný komplex. Malé antigény môžu zosieťovať dve protilátky, čo tiež vedie k tvorbe protilátkových dimérov, trimérov, tetramérov atď. Multivalentné antigény (napr. bunky s viacerými epitopmi) môžu vytvárať väčšie komplexy s protilátkami. Extrémnym príkladom je zhlukovanie alebo aglutinácia červených krviniek s protilátkami v Coombsovom teste na určenie krvných skupín: veľké zhluky sa stávajú nerozpustnými, čo vedie k vizuálne zjavnému zrážaniu.

B bunkové receptory Edit

Forma protilátky viazaná na membránu sa môže nazývať a povrchový imunoglobulín (sIg) alebo a membránový imunoglobulín (mIg). Je súčasťou B bunkový receptor (BCR), ktorý umožňuje B bunke zistiť, kedy je v tele prítomný špecifický antigén, a spúšťa aktiváciu B buniek. [21] BCR sa skladá z povrchovo viazaných IgD alebo IgM protilátok a pridružených Ig-α a Ig-β heterodimérov, ktoré sú schopné transdukcie signálu. [22] Typická ľudská B bunka bude mať na svojom povrchu naviazaných 50 000 až 100 000 protilátok. [22] Po naviazaní antigénu sa zhlukujú do veľkých plôšok, ktorých priemer môže presiahnuť 1 mikrometer, na lipidových raftoch, ktoré izolujú BCR od väčšiny ostatných bunkových signálnych receptorov. [22] Tieto náplasti môžu zlepšiť účinnosť bunkovej imunitnej odpovede.[23] U ľudí je povrch buniek okolo receptorov B buniek holý na niekoľko stoviek nanometrov, [22] čo ďalej izoluje BCR od konkurenčných vplyvov.

Protilátky môžu prísť v rôznych odrodách známych ako izotypy alebo triedy. U placentárnych cicavcov existuje päť tried protilátok známych ako IgA, IgD, IgE, IgG a IgM, ktoré sa ďalej delia na podtriedy ako IgA1, IgA2. Predpona "Ig" znamená imunoglobulín, zatiaľ čo prípona označuje typ ťažkého reťazca, ktorý protilátka obsahuje: typy ťažkého reťazca α (alfa), γ (gama), δ (delta), ε (epsilon), μ (mu) spôsobujú vznik IgA, IgG, IgD IgE, IgM, resp. Charakteristické znaky každej triedy sú určené časťou ťažkého reťazca v pántovej a Fc oblasti. [2]

Triedy sa líšia svojimi biologickými vlastnosťami, funkčným umiestnením a schopnosťou vysporiadať sa s rôznymi antigénmi, ako je znázornené v tabuľke. [8] Napríklad IgE protilátky sú zodpovedné za alergickú odpoveď pozostávajúcu z uvoľňovania histamínu zo žírnych buniek, čo prispieva k astme. Variabilná oblasť protilátky sa viaže na alergický antigén, napríklad častice roztočov z domáceho prachu, zatiaľ čo jej Fc oblasť (v ťažkých reťazcoch ε) sa viaže na Fc receptor ε na žírnej bunke, čím sa spúšťa jej degranulácia: uvoľnenie molekúl uložených v jej granulách. [24]

Protilátkové izotypy cicavcov
Trieda Podtriedy Popis
IgA 2 Nachádza sa v oblastiach slizníc, ako sú črevá, dýchacie cesty a urogenitálny trakt, a zabraňuje kolonizácii patogénmi. [25] Nachádza sa aj v slinách, slzách a materskom mlieku.
IgD 1 Funguje hlavne ako antigénový receptor na B bunkách, ktoré neboli vystavené antigénom. [26] Ukázalo sa, že aktivuje bazofily a žírne bunky na produkciu antimikrobiálnych faktorov. [27]
IgE 1 Viaže sa na alergény a spúšťa uvoľňovanie histamínu zo žírnych buniek a bazofilov a podieľa sa na alergii. Tiež chráni pred parazitickými červami. [5]
IgG 4 Vo svojich štyroch formách poskytuje väčšinu imunity založenej na protilátkach proti inváznym patogénom. [5] Jediná protilátka schopná prejsť placentou a poskytnúť plodu pasívnu imunitu.
IgM 1 Exprimovaný na povrchu B buniek (monomér) a v sekretovanej forme (pentamér) s veľmi vysokou aviditou. Eliminuje patogény v skorých štádiách B-bunkami sprostredkovanej (humorálnej) imunity predtým, ako je dostatok IgG. [5] [26]

Izotyp protilátky B bunky sa mení počas bunkového vývoja a aktivácie. Nezrelé B bunky, ktoré nikdy neboli vystavené antigénu, exprimujú iba izotyp IgM vo forme viazanej na bunkový povrch. B lymfocyt v tejto forme pripravenej reagovať je známy ako "naivný B lymfocyt." Naivný B lymfocyt exprimuje povrchové IgM aj IgD. Spoločná expresia oboch týchto imunoglobulínových izotypov robí B bunku pripravenou reagovať na antigén. [28] Aktivácia B buniek nasleduje zapojenie molekuly protilátky naviazanej na bunku s antigénom, čo spôsobí, že sa bunka delí a diferencuje na bunku produkujúcu protilátku nazývanú plazmatická bunka. V tejto aktivovanej forme začne B bunka produkovať protilátku v sekretovanej forme, a nie vo forme viazanej na membránu. Niektoré dcérske bunky aktivovaných B buniek podliehajú prepínaniu izotypov, čo je mechanizmus, ktorý spôsobuje zmenu produkcie protilátok z IgM alebo IgD na iné izotypy protilátok, IgE, IgA alebo IgG, ktoré majú definované úlohy v imunitnom systéme.

Typy svetelných reťazí Upraviť

U cicavcov existujú dva typy ľahkého reťazca imunoglobulínu, ktoré sa nazývajú lambda (λ) a kappa (κ). Nie je však medzi nimi známy funkčný rozdiel a oba sa môžu vyskytovať s ktorýmkoľvek z piatich hlavných typov ťažkých reťazcov. [2] Každá protilátka obsahuje dva identické ľahké reťazce: oba κ alebo oba λ. Podiel typov K a A sa líši podľa druhu a možno ich použiť na detekciu abnormálnej proliferácie klonov B buniek. Iné typy ľahkých reťazcov, ako je reťazec iota (ι), sa nachádzajú u iných stavovcov, ako sú žraloky (Chondrichthyes) a kostnaté ryby (Teleostei).

U zvierat Edit

U väčšiny placentárnych cicavcov je štruktúra protilátok vo všeobecnosti rovnaká. Ryby čeľuste sa zdajú byť najprimitívnejšími živočíchmi, ktoré sú schopné vytvárať protilátky podobné protilátkam cicavcov, hoci mnohé črty ich adaptívnej imunity sa objavili o niečo skôr. [29] Chrupavčité ryby (ako sú žraloky) produkujú protilátky len s ťažkým reťazcom (chýbajú im ľahké reťazce), ktoré majú navyše dlhšie reťazce, každá s piatimi konštantnými doménami. Ťavy (ako sú ťavy, lamy, alpaky) sú tiež pozoruhodné tým, že produkujú protilátky len s ťažkým reťazcom. [2] [30]

Triedy protilátok, ktoré sa nenachádzajú u cicavcov
Trieda Typy Popis
IgY Nájdené u vtákov a plazov súvisiacich s cicavčím IgG. [31]
IgW Nájdené v žralokoch a korčuliach súvisiacich s cicavčím IgD. [32]

Paratop protilátky interaguje s epitopom antigénu. Antigén zvyčajne obsahuje rôzne epitopy pozdĺž svojho povrchu usporiadané diskontinuálne a dominantné epitopy na danom antigéne sa nazývajú determinanty.

Protilátka a antigén interagujú priestorovou komplementaritou (zámok a kľúč). Molekulárne sily zapojené do interakcie Fab-epitop sú slabé a nešpecifické – napríklad elektrostatické sily, vodíkové väzby, hydrofóbne interakcie a van der Waalsove sily. To znamená, že väzba medzi protilátkou a antigénom je reverzibilná a afinita protilátky k antigénu je skôr relatívna ako absolútna. Relatívne slabá väzba tiež znamená, že protilátka môže krížovo reagovať s rôznymi antigénmi rôznych relatívnych afinit.

Medzi hlavné kategórie účinku protilátok patria:

    , v ktorej neutralizačné protilátky blokujú časti povrchu bakteriálnej bunky alebo viriónu, aby sa jej útok stal neúčinným , v ktorej protilátky „zlepujú“ cudzie bunky do zhlukov, ktoré sú atraktívnym cieľom pre fagocytózu, v ktorých sa protilátky „zlepujú“ v sére rozpustné antigény, čo ich núti vyzrážať sa z roztoku v zhlukoch, ktoré sú atraktívnymi cieľmi pre fagocytózu (fixáciu), v ktorej protilátky, ktoré sú naviazané na cudziu bunku, povzbudzujú komplement, aby na ňu zaútočil komplexom membránového útoku, čo vedie k nasledovnému:
      cudzej bunky
    • Povzbudenie zápalu chemotaktickým priťahovaním zápalových buniek

    Nepriamo môže protilátka signalizovať imunitným bunkám, aby prezentovali fragmenty protilátok T bunkám, alebo downregulovať iné imunitné bunky, aby sa vyhli autoimunite.

    Aktivované B bunky sa diferencujú buď na bunky produkujúce protilátky nazývané plazmatické bunky, ktoré vylučujú rozpustnú protilátku, alebo na pamäťové bunky, ktoré prežívajú v tele ešte roky, aby umožnili imunitnému systému zapamätať si antigén a rýchlejšie reagovať na budúce expozície. [4]

    V prenatálnom a novorodeneckom štádiu života je prítomnosť protilátok zabezpečená pasívnou imunizáciou od matky. Skorá produkcia endogénnych protilátok sa líši pre rôzne druhy protilátok a zvyčajne sa objavuje v prvých rokoch života. Keďže protilátky existujú voľne v krvnom obehu, hovorí sa, že sú súčasťou humorálneho imunitného systému. Cirkulujúce protilátky sú produkované klonálnymi B bunkami, ktoré špecificky reagujú len na jeden antigén (príkladom je fragment vírusového kapsidového proteínu). Protilátky prispievajú k imunite tromi spôsobmi: zabraňujú patogénom vstúpiť do buniek alebo ich poškodzovať tým, že sa na ne viažu, stimulujú odstraňovanie patogénov makrofágmi a inými bunkami obalením patogénu a spúšťajú deštrukciu patogénov stimuláciou iných imunitných reakcií, ako je komplementová dráha . [33] Protilátky tiež spúšťajú vazoaktívnu degranuláciu amínov, čím prispievajú k imunite proti určitým typom antigénov (helminty, alergény).

    Aktivácia doplnku Edit

    Protilátky, ktoré sa viažu na povrchové antigény (napríklad na baktériách), budú priťahovať prvú zložku komplementovej kaskády svojou Fc oblasťou a iniciujú aktiváciu "klasického" komplementového systému. [33] To má za následok zabíjanie baktérií dvoma spôsobmi. [5] Po prvé, väzba protilátky a molekúl komplementu označuje mikrób pre požitie fagocytmi v procese nazývanom opsonizácia, tieto fagocyty sú priťahované určitými molekulami komplementu generovanými v kaskáde komplementu. Po druhé, niektoré komponenty komplementového systému tvoria komplex membránového útoku, ktorý pomáha protilátkam priamo zabiť baktériu (bakteriolýza). [34]

    Aktivácia efektorových buniek Edit

    Na boj proti patogénom, ktoré sa replikujú mimo bunky, sa protilátky viažu na patogény, aby ich spojili, čo spôsobuje ich aglutináciu. Pretože protilátka má aspoň dva paratopy, môže viazať viac ako jeden antigén naviazaním identických epitopov nesených na povrchoch týchto antigénov. Potiahnutím patogénu protilátky stimulujú efektorové funkcie proti patogénu v bunkách, ktoré rozpoznávajú ich Fc oblasť. [5]

    Tie bunky, ktoré rozpoznávajú potiahnuté patogény, majú Fc receptory, ktoré, ako už názov napovedá, interagujú s Fc oblasťou protilátok IgA, IgG a IgE. Zapojenie konkrétnej protilátky s Fc receptorom na konkrétnej bunke spúšťa efektorovú funkciu, že bunkové fagocyty budú fagocytovať, žírne bunky a neutrofily sa degranulujú, prirodzené zabíjačské bunky uvoľnia cytokíny a cytotoxické molekuly, čo v konečnom dôsledku povedie k deštrukcii invázie. mikrób. Aktivácia prirodzených zabíjačských buniek protilátkami spúšťa cytotoxický mechanizmus známy ako bunkami sprostredkovaná cytotoxicita závislá od protilátok (ADCC) – tento proces môže vysvetliť účinnosť monoklonálnych protilátok používaných v biologických terapiách proti rakovine. Receptory Fc sú izotypovo špecifické, čo poskytuje imunitnému systému väčšiu flexibilitu, pričom sa pri rôznych patogénoch odvoláva len na vhodné imunitné mechanizmy. [2]

    Prirodzené protilátky Edit

    Ľudia a vyššie primáty tiež produkujú "prirodzené protilátky", ktoré sú prítomné v sére pred vírusovou infekciou. Prirodzené protilátky boli definované ako protilátky, ktoré sú produkované bez predchádzajúcej infekcie, očkovania, vystavenia inému cudziemu antigénu alebo pasívnej imunizácie. Tieto protilátky môžu aktivovať klasickú komplementovú dráhu vedúcu k lýze obalených vírusových častíc dlho pred aktiváciou adaptívnej imunitnej odpovede. Mnohé prirodzené protilátky sú namierené proti disacharidu galaktóza α(1,3)-galaktóza (α-Gal), ktorá sa nachádza ako koncový cukor na glykozylovaných proteínoch bunkového povrchu a vytvára sa ako odpoveď na produkciu tohto cukru baktériami obsiahnutými v ľudské črevo. [35] Predpokladá sa, že odmietnutie xenotransplantovaných orgánov je čiastočne výsledkom prirodzených protilátok cirkulujúcich v sére príjemcu, ktoré sa viažu na antigény α-Gal exprimované na darcovskom tkanive. [36]

    Prakticky všetky mikróby môžu spustiť protilátkovú odpoveď. Úspešné rozpoznanie a eradikácia mnohých rôznych typov mikróbov vyžaduje rozmanitosť medzi protilátkami, ich zloženie aminokyselín sa mení, čo im umožňuje interagovať s mnohými rôznymi antigénmi. [37] Odhaduje sa, že ľudia vytvárajú asi 10 miliárd rôznych protilátok, z ktorých každá je schopná viazať odlišný epitop antigénu. [38] Hoci sa u jedného jedinca vytvára obrovský repertoár rôznych protilátok, počet génov dostupných na výrobu týchto proteínov je obmedzený veľkosťou ľudského genómu. Vyvinulo sa niekoľko zložitých genetických mechanizmov, ktoré umožňujú B bunkám stavovcov generovať rôznorodú zásobu protilátok z relatívne malého počtu protilátkových génov. [39]

    Variabilita domény Edit

    Chromozomálna oblasť, ktorá kóduje protilátku, je veľká a obsahuje niekoľko odlišných génových lokusov pre každú doménu protilátky – chromozómová oblasť obsahujúca gény ťažkého reťazca ([email protected]) sa nachádza na chromozóme 14 a lokusy obsahujúce gény ľahkého reťazca lambda a kappa ( [email protected] a [email protected]) sa nachádzajú na chromozómoch 22 a 2 u ľudí. Jedna z týchto domén sa nazýva variabilná doména, ktorá je prítomná v každom ťažkom a ľahkom reťazci každej protilátky, ale môže sa líšiť v rôznych protilátkach vytvorených z odlišných B buniek. Rozdiely medzi variabilnými doménami sú umiestnené na troch slučkách známych ako hypervariabilné oblasti (HV-1, HV-2 a HV-3) alebo oblasti určujúce komplementaritu (CDR1, CDR2 a CDR3). CDR sú podporované vo variabilných doménach konzervatívnymi rámcovými oblasťami. Lokus ťažkého reťazca obsahuje približne 65 rôznych génov variabilnej domény, ktoré sa všetky líšia svojimi CDR. Kombinácia týchto génov s radom génov pre iné domény protilátky generuje veľkú kavalériu protilátok s vysokým stupňom variability. Táto kombinácia sa nazýva V(D)J rekombinácia diskutovaná nižšie. [40]

    V(D)J rekombinácia Edit

    Somatická rekombinácia imunoglobulínov, tiež známa ako V(D)J rekombináciazahŕňa vytvorenie unikátnej imunoglobulínovej variabilnej oblasti. Variabilná oblasť každého ťažkého alebo ľahkého reťazca imunoglobulínu je kódovaná v niekoľkých častiach – známych ako génové segmenty (subgény). Tieto segmenty sa nazývajú variabilné (V), diverzita (D) a spojovacie (J) segmenty. [39] V, D a J segmenty sa nachádzajú v Ig ťažkých reťazcoch, ale len V a J segmenty sa nachádzajú v Ig ľahkých reťazcoch. Existuje viacero kópií segmentov génov V, D a J, ktoré sú tandemovo usporiadané v genómoch cicavcov. V kostnej dreni každá vyvíjajúca sa B bunka zostaví imunoglobulínovú variabilnú oblasť náhodným výberom a spojením jedného V, jedného D a jedného J génového segmentu (alebo jedného V a jedného J segmentu v ľahkom reťazci). Keďže existuje viacero kópií každého typu génového segmentu a na vytvorenie každej variabilnej oblasti imunoglobulínu sa môžu použiť rôzne kombinácie génových segmentov, tento proces generuje obrovské množstvo protilátok, z ktorých každá má rôzne paratopy, a teda rôzne antigénne špecificity. [41] Preskupenie niekoľkých subgénov (t. j. rodina V2) pre imunoglobulín ľahkého reťazca lambda je spojené s aktiváciou mikroRNA miR-650, ktorá ďalej ovplyvňuje biológiu B-buniek.

    RAG proteíny hrajú dôležitú úlohu s V(D)J rekombináciou pri štiepení DNA v konkrétnej oblasti. [41] Bez prítomnosti týchto proteínov by V(D)J rekombinácia nenastala. [41]

    Potom, čo B bunka produkuje funkčný imunoglobulínový gén počas V(D)J rekombinácie, nemôže exprimovať žiadnu inú variabilnú oblasť (proces známy ako alelické vylúčenie), takže každá B bunka môže produkovať protilátky obsahujúce iba jeden druh variabilného reťazca. [2] [42]

    Somatická hypermutácia a dozrievanie afinity Edit

    Po aktivácii antigénom začnú B bunky rýchlo proliferovať. V týchto rýchlo sa deliacich bunkách sú gény kódujúce variabilné domény ťažkého a ľahkého reťazca podrobené vysokej miere bodovej mutácie, procesom tzv. somatickej hypermutácii (SHM). Výsledkom SHM je približne jedna zmena nukleotidu na variabilný gén na bunkové delenie. [43] V dôsledku toho akékoľvek dcérske B bunky získajú mierne rozdiely v aminokyselinách vo variabilných doménach ich reťazcov protilátok.

    To slúži na zvýšenie diverzity protilátky a ovplyvňuje väzbovú afinitu protilátky k antigénu. [44] Niektoré bodové mutácie budú mať za následok produkciu protilátok, ktoré majú slabšiu interakciu (nízku afinitu) s ich antigénom ako pôvodná protilátka a niektoré mutácie generujú protilátky so silnejšou interakciou (vysoká afinita). [45] B bunky, ktoré na svojom povrchu exprimujú protilátky s vysokou afinitou, dostanú silný signál prežitia počas interakcií s inými bunkami, zatiaľ čo tie s protilátkami s nízkou afinitou nie a zomrú apoptózou. [45] B-bunky exprimujúce protilátky s vyššou afinitou k antigénu teda budú konkurovať tým, ktoré majú slabšiu afinitu k funkcii a prežitiu, čo umožní, aby sa priemerná afinita protilátok časom zvýšila. Proces tvorby protilátok so zvýšenou väzbovou afinitou sa nazýva tzv afinitné dozrievanie. Afinitné dozrievanie nastáva v zrelých B bunkách po V(D)J rekombinácii a je závislé od pomoci pomocných T buniek. [46]

    Prepínanie tried Upraviť

    Izotyp alebo prepínanie tried je biologický proces vyskytujúci sa po aktivácii B bunky, ktorý umožňuje bunke produkovať rôzne triedy protilátok (IgA, IgE alebo IgG). [41] Rôzne triedy protilátok, a teda efektorové funkcie, sú definované konštantnými (C) oblasťami ťažkého reťazca imunoglobulínu. Spočiatku naivné B bunky exprimujú iba IgM a IgD na povrchu buniek s identickými oblasťami viažucimi antigén. Každý izotyp je prispôsobený pre odlišnú funkciu, preto po aktivácii môže byť na účinnú elimináciu antigénu potrebná protilátka s efektorovou funkciou IgG, IgA alebo IgE. Prepínanie tried umožňuje rôznym dcérskym bunkám z rovnakej aktivovanej B bunky produkovať protilátky rôznych izotypov. Len konštantná oblasť ťažkého reťazca protilátky sa mení počas prepínania triedy, variabilné oblasti, a teda antigénová špecificita, zostávajú nezmenené. Potomstvo jedinej B bunky teda môže produkovať protilátky, všetky špecifické pre rovnaký antigén, ale so schopnosťou produkovať efektorovú funkciu vhodnú pre každý antigénny podnet. Prepínanie tried je spúšťané cytokínmi, ktorých izotyp závisí od toho, ktoré cytokíny sú prítomné v prostredí B buniek. [47]

    K prepínaniu tried dochádza v génovom lokuse ťažkého reťazca mechanizmom nazývaným rekombinácia prepínania tried (CSR). Tento mechanizmus sa opiera o konzervované nukleotidové motívy, tzv prepínacie (S) regiónynachádzajúce sa v DNA pred každým génom konštantnej oblasti (okrem ô-reťazca). Reťazec DNA je prerušený aktivitou série enzýmov v dvoch vybraných S-oblastiach. [48] ​​[49] Exón s variabilnou doménou je znovu spojený prostredníctvom procesu nazývaného nehomologické spájanie koncov (NHEJ) s požadovanou konštantnou oblasťou (γ, α alebo ε). Výsledkom tohto procesu je imunoglobulínový gén, ktorý kóduje protilátku odlišného izotypu. [50]

    Označenia špecifickosti Edit

    Protilátka môže byť tzv monošpecifické ak má špecifickosť pre rovnaký antigén alebo epitop, [51] alebo bišpecifické, ak majú afinitu k dvom rôznym antigénom alebo dvom rôznym epitopom na rovnakom antigéne. [52] Skupina protilátok môže byť tzv polyvalentný (alebo nekonkrétne), ak majú afinitu k rôznym antigénom [53] alebo mikroorganizmom. [53] Intravenózny imunoglobulín, ak nie je uvedené inak, pozostáva z rôznych rôznych IgG (polyklonálne IgG). Na rozdiel od toho, monoklonálne protilátky sú identické protilátky produkované jednou B bunkou.

    Asymetrické protilátky Edit

    Heterodimérne protilátky, ktoré sú tiež asymetrickými protilátkami, umožňujú väčšiu flexibilitu a nové formáty na pripojenie rôznych liečiv na ramená protilátky. Jedným zo všeobecných formátov pre heterodimérnu protilátku je formát "knobs-into-holes".Tento formát je špecifický pre časť ťažkého reťazca konštantnej oblasti v protilátkach. Časť "gombíkov" je vytvorená nahradením malej aminokyseliny väčšou. Zapadá do „diery“, ktorá je vytvorená nahradením veľkej aminokyseliny menšou. To, čo spája "gombíky" s "dierami", sú disulfidové väzby medzi každým reťazcom. Tvar "nob-do-holes" uľahčuje bunkami sprostredkovanú cytotoxicitu závislú od protilátky. Jednoreťazcové variabilné fragmenty (scFv) sú pripojené k variabilnej doméne ťažkého a ľahkého reťazca prostredníctvom krátkeho spojovacieho peptidu. Linker je bohatý na glycín, ktorý mu dodáva väčšiu flexibilitu, a serín/treonín, ktorý mu dodáva špecifickosť. Dva rôzne scFv fragmenty môžu byť spojené dohromady prostredníctvom pántovej oblasti s konštantnou doménou ťažkého reťazca alebo konštantnou doménou ľahkého reťazca. [54] To dáva protilátke bišpecifickosť, čo umožňuje väzbové špecificity dvoch rôznych antigénov. [55] Formát "knobs-into-holes" zvyšuje tvorbu heterodimérov, ale nepotláča tvorbu homodimérov.

    Na ďalšie zlepšenie funkcie heterodimérnych protilátok mnohí vedci hľadajú umelé konštrukty. Umelé protilátky sú do značnej miery rôznorodé proteínové motívy, ktoré využívajú funkčnú stratégiu molekuly protilátky, ale nie sú obmedzené slučkovými a rámcovými štrukturálnymi obmedzeniami prirodzenej protilátky. [56] Schopnosť ovládať kombinačný dizajn sekvencie a trojrozmerného priestoru by mohla presiahnuť prirodzený dizajn a umožniť pripojenie rôznych kombinácií liekov na ramená.

    Heterodimérne protilátky majú väčší rozsah tvarov, ktoré môžu mať, a lieky, ktoré sú pripojené k ramenám, nemusia byť na každom ramene rovnaké, čo umožňuje použitie rôznych kombinácií liekov pri liečbe rakoviny. Lieky sú schopné produkovať vysoko funkčné bišpecifické a dokonca multišpecifické protilátky. Miera, do akej môžu fungovať, je pôsobivá vzhľadom na to, že takáto zmena tvaru oproti prirodzenej forme by mala viesť k zníženiu funkčnosti.

    K prvému použitiu termínu "protilátka" došlo v texte Paula Ehrlicha. Termín Antikörper (nemecké slovo pre protilátka) sa objavuje v závere jeho článku „Experimentálne štúdie o imunite“, publikovaného v októbri 1891, v ktorom sa uvádza, že „ak z dvoch látok vznikajú dve rôzne Antikörper, potom samy osebe musia byť odlišné." [57] Termín však nebol okamžite prijatý a bolo navrhnutých niekoľko ďalších termínov pre protilátku, medzi ktoré patrí Immunkörper, Amboceptor, Zwischenkörper, látka sensibilisatrice, kopula, Desmon, filocytáza, fixatér, a Imunisin. [57] Slovo protilátka má formálnu analógiu so slovom antitoxín a podobný koncept ako Immunkörper (imunitné telo v angličtine). [57] Pôvodná konštrukcia slova ako taká obsahuje logickú chybu, že antitoxín je niečo namierené proti toxínu, zatiaľ čo protilátka je telo namierené proti niečomu. [57]

    Štúdium protilátok začalo v roku 1890, keď Emil von Behring a Kitasato Shibasaburō opísali aktivitu protilátok proti toxínom záškrtu a tetanu. Von Behring a Kitasato predložili teóriu humorálnej imunity a navrhli, že mediátor v sére môže reagovať s cudzím antigénom. [61] [62] Jeho nápad podnietil Paula Ehrlicha, aby v roku 1897 navrhol teóriu postranných reťazcov pre interakciu protilátok a antigénov, keď vyslovil hypotézu, že receptory (označované ako "bočné reťazce") na povrchu buniek sa môžu špecificky viazať na toxíny. – v interakcii „zámok a kľúč“ – a že táto väzbová reakcia je spúšťačom tvorby protilátok. [63] Iní výskumníci verili, že protilátky existujú voľne v krvi a v roku 1904 Almroth Wright navrhol, aby rozpustné protilátky pokryli baktérie, aby ich označili za fagocytózu a zabíjali proces, ktorý nazval opsoninizácia. [64]

    V 20-tych rokoch minulého storočia Michael Heidelberger a Oswald Avery pozorovali, že antigény môžu byť vyzrážané protilátkami a ďalej ukázali, že protilátky sú tvorené proteínmi. [65] Biochemické vlastnosti väzbových interakcií antigén-protilátka podrobnejšie skúmal koncom 30. rokov John Marrack. [66] Ďalší veľký pokrok nastal v 40. rokoch 20. storočia, keď Linus Pauling potvrdil teóriu zámkov a kľúčov navrhnutú Ehrlichom tým, že ukázal, že interakcie medzi protilátkami a antigénmi závisia viac od ich tvaru ako od chemického zloženia. [67] V roku 1948 Astrid Fagraeus zistila, že B bunky vo forme plazmatických buniek sú zodpovedné za tvorbu protilátok. [68]

    Ďalšia práca sa sústredila na charakterizáciu štruktúr protilátkových proteínov. Veľkým pokrokom v týchto štrukturálnych štúdiách bol objav ľahkého reťazca protilátky na začiatku 60. rokov Geralda Edelmana a Josepha Gallyho [69] a ich zistenie, že tento proteín je rovnaký ako proteín Bence-Jones opísaný v roku 1845 Henrym Benceom. Jones. [70] Edelman ďalej zistil, že protilátky sa skladajú z ťažkých a ľahkých reťazcov spojených disulfidovou väzbou. Približne v rovnakom čase oblasti IgG viažuce protilátku (Fab) a protilátkový koniec (Fc) charakterizoval Rodney Porter. [71] Títo vedci spoločne odvodili štruktúru a kompletnú aminokyselinovú sekvenciu IgG, za čo im bola v roku 1972 spoločne udelená Nobelova cena za fyziológiu a medicínu. [71] Fragment Fv pripravil a charakterizoval David Givol. [72] Zatiaľ čo sa väčšina týchto skorých štúdií zamerala na IgM a IgG, v 60. rokoch boli identifikované ďalšie izotypy imunoglobulínov: Thomas Tomasi objavil sekrečnú protilátku (IgA) [73] David S. Rowe a John L. Fahey objavili IgD [74] a Kimishige Ishizaka a Teruko Ishizaka objavili IgE a ukázali, že ide o triedu protilátok podieľajúcich sa na alergických reakciách. [75] V prelomovej sérii experimentov, ktoré sa začali v roku 1976, Susumu Tonegawa ukázal, že genetický materiál sa môže preusporiadať, aby vytvoril obrovské množstvo dostupných protilátok. [76]

    Diagnóza ochorenia Edit

    Detekcia konkrétnych protilátok je veľmi bežnou formou lekárskej diagnostiky a aplikácie, ako je sérológia, závisia od týchto metód. [77] Napríklad v biochemických testoch na diagnostiku chorôb [78] sa z krvi odhaduje titer protilátok namierených proti vírusu Epstein-Barrovej alebo lymskej borelióze. Ak tieto protilátky nie sú prítomné, osoba buď nie je infikovaná alebo sa infekcia vyskytla a veľmi už dávno a B bunky generujúce tieto špecifické protilátky sa prirodzene rozpadli.

    V klinickej imunológii sa hladiny jednotlivých tried imunoglobulínov merajú pomocou nefelometrie (alebo turbidimetrie), aby sa charakterizoval protilátkový profil pacienta. [79] Zvýšenie rôznych tried imunoglobulínov je niekedy užitočné pri určovaní príčiny poškodenia pečene u pacientov, u ktorých je diagnóza nejasná. [1] Napríklad zvýšené IgA indikuje alkoholickú cirhózu, zvýšené IgM indikuje vírusovú hepatitídu a primárnu biliárnu cirhózu, zatiaľ čo IgG je zvýšené pri vírusovej hepatitíde, autoimunitnej hepatitíde a cirhóze.

    Autoimunitné poruchy možno často vystopovať k protilátkam, ktoré viažu telu vlastné epitopy, mnohé možno zistiť krvnými testami. Protilátky namierené proti povrchovým antigénom červených krviniek pri imunitne sprostredkovanej hemolytickej anémii sa detegujú Coombsovým testom. [80] Coombsov test sa používa aj na skríning protilátok pri príprave na transfúziu krvi a tiež na skríning protilátok u prenatálnych žien. [80]

    Na diagnostiku infekčných ochorení sa v praxi používa viacero imunodiagnostických metód založených na detekcii komplexu antigén-protilátka, napríklad ELISA, imunofluorescencia, Western blot, imunodifúzia, imunoelektroforéza a magnetická imunoanalýza. Protilátky proti ľudskému chorionickému gonadotropínu sa používajú pri voľnopredajných tehotenských testoch.

    Nová dioxaborolánová chémia umožňuje značenie protilátok rádioaktívnym fluoridom ( 18 F), čo umožňuje zobrazovanie rakoviny pozitrónovou emisnou tomografiou (PET). [81]

    Liečba chorôb Edit

    Niektoré imunitné nedostatočnosti, ako je X-viazaná agamaglobulinémia a hypogamaglobulinémia, vedú k čiastočnému alebo úplnému nedostatku protilátok. [87] Tieto ochorenia sa často liečia navodením krátkodobej formy imunity nazývanej pasívna imunita. Pasívna imunita sa dosahuje prenosom hotových protilátok vo forme ľudského alebo zvieracieho séra, spojených imunoglobulínov alebo monoklonálnych protilátok do postihnutého jedinca. [88]

    Prenatálna terapia Edit

    Rh faktor, tiež známy ako Rh D antigén, je antigén nachádzajúci sa na červených krvinkách jedincov, ktorí sú Rh-pozitívni (Rh+), majú tento antigén na svojich červených krvinkách a jedinci, ktorí sú Rh-negatívni (Rh–) ho nemajú. Počas normálneho pôrodu, pôrodnej traumy alebo komplikácií počas tehotenstva sa krv z plodu môže dostať do matkinho systému. V prípade Rh-nekompatibilnej matky a dieťaťa môže následné miešanie krvi senzibilizovať Rh-matku na Rh antigén na krvných bunkách Rh+ dieťaťa, čím sa zvyšok tehotenstva a akékoľvek ďalšie tehotenstvo vystavia riziku hemolytík. choroba novorodenca. [89]

    Rho(D) imunoglobulínové protilátky sú špecifické pre ľudský RhD antigén. [90] Anti-RhD protilátky sa podávajú ako súčasť prenatálneho liečebného režimu, aby sa zabránilo senzibilizácii, ktorá sa môže vyskytnúť, keď má Rh negatívna matka Rh pozitívny plod. Liečba matky anti-RhD protilátkami pred a bezprostredne po traume a pôrode ničí Rh antigén v matkinom systéme z plodu. Je dôležité poznamenať, že k tomu dôjde skôr, ako antigén môže stimulovať materské B bunky, aby si "pamätali" Rh antigén generovaním pamäťových B buniek. Preto jej humorálny imunitný systém nebude vytvárať anti-Rh protilátky a nebude útočiť na Rh antigény súčasných alebo nasledujúcich detí. Liečba Rho(D) imunoglobulínom zabraňuje senzibilizácii, ktorá môže viesť k ochoreniu Rh, ale nezabráni ani nelieči samotné základné ochorenie. [90]

    Špecifické protilátky sú produkované injekciou antigénu do cicavca, ako je myš, potkan, králik, koza, ovca alebo kôň pre veľké množstvo protilátky. Krv izolovaná z týchto zvierat obsahuje polyklonálne protilátky—viaceré protilátky, ktoré sa viažu na rovnaký antigén — v sére, ktoré sa teraz môže nazývať antisérum. Antigény sa tiež vstrekujú kurčatám na vytvorenie polyklonálnych protilátok vo vaječnom žĺtku. [91] Na získanie protilátky, ktorá je špecifická pre jeden epitop antigénu, sa zo zvieraťa izolujú lymfocyty vylučujúce protilátku a imortalizujú sa ich fúziou s rakovinovou bunkovou líniou. Fúzované bunky sa nazývajú hybridómy a budú neustále rásť a vylučovať protilátku v kultúre. Jednotlivé hybridómové bunky sa izolujú klonovaním zriedením, aby sa vytvorili bunkové klony, ktoré všetky produkujú rovnakú protilátku, tieto protilátky sa nazývajú monoklonálne protilátky. [92] Polyklonálne a monoklonálne protilátky sa často purifikujú pomocou Proteín A/G alebo antigén-afinitnej chromatografie. [93]

    Vo výskume sa purifikované protilátky používajú v mnohých aplikáciách. Protilátky pre výskumné aplikácie možno nájsť priamo od dodávateľov protilátok alebo pomocou špecializovaného vyhľadávacieho nástroja. Výskumné protilátky sa najčastejšie používajú na identifikáciu a lokalizáciu intracelulárnych a extracelulárnych proteínov. Protilátky sa používajú v prietokovej cytometrii na diferenciáciu bunkových typov proteínmi, ktoré exprimujú, rôzne typy buniek exprimujú rôzne kombinácie zhlukov diferenciačných molekúl na svojom povrchu a produkujú rôzne intracelulárne a sekretovateľné proteíny. [94] Používajú sa tiež pri imunoprecipitácii na oddelenie proteínov a čohokoľvek, čo je na ne viazané (ko-imunoprecipitácia) od iných molekúl v bunkovom lyzáte, [95] v analýzach Western blot na identifikáciu proteínov separovaných elektroforézou [96] a v imunohistochémii. alebo imunofluorescencia na skúmanie expresie proteínov v tkanivových rezoch alebo na lokalizáciu proteínov v bunkách pomocou mikroskopu. [94] [97] Proteíny možno tiež detegovať a kvantifikovať pomocou protilátok pomocou techník ELISA a ELISpot. [98] [99]

    Protilátky používané vo výskume sú jedny z najsilnejších, no zároveň najproblematickejších činidiel s obrovským množstvom faktorov, ktoré musia byť kontrolované v akomkoľvek experimente vrátane krížovej reaktivity alebo protilátky rozpoznávajúcej viacero epitopov a afinity, ktorá sa môže značne líšiť v závislosti od experimentálnych podmienok, ako napr. ako pH, rozpúšťadlo, stav tkaniva atď. Uskutočnilo sa viacero pokusov zlepšiť spôsob, akým výskumníci overujú protilátky [100] [101], ako aj spôsoby, akými o protilátkach referujú. Výskumníci používajúci protilátky vo svojej práci ich musia správne zaznamenávať, aby bol ich výskum reprodukovateľný (a teda testovaný a kvalifikovaný inými výskumníkmi). Menej ako polovicu výskumných protilátok uvádzaných v akademických prácach možno ľahko identifikovať. [102] Články publikované v časopise F1000 v rokoch 2014 a 2015 poskytujú výskumníkom návod na podávanie správ o použití protilátok pri výskume. [103] [104] Dokument RRID je publikovaný v 4 časopisoch, ktoré implementovali štandard RRID pre citáciu výskumných zdrojov, ktorý čerpá údaje z protilátkového registra.org ako zdroj identifikátorov protilátok [105] (pozri tiež skupinu na Force11 [106]).

    Výroba a testovanie Edit

    Tradične je väčšina protilátok produkovaná hybridómovými bunkovými líniami prostredníctvom imortalizácie buniek produkujúcich protilátky chemicky indukovanou fúziou s myelómovými bunkami. V niektorých prípadoch dodatočné fúzie s inými líniami vytvorili "triómy" a "kvadromy". Výrobný proces by mal byť primerane opísaný a validovaný. Validačné štúdie by mali zahŕňať aspoň:

    • Preukázanie, že proces je schopný produkovať v dobrej kvalite (proces by mal byť validovaný)
    • Účinnosť purifikácie protilátky (musí sa odstrániť všetky nečistoty a vírusy)
    • Charakterizácia purifikovanej protilátky (fyzikálno-chemická charakterizácia, imunologické vlastnosti, biologické aktivity, kontaminanty, . )
    • Stanovenie štúdií odstraňovania vírusov

    Pred klinickými skúškami Edit

    • Testovanie bezpečnosti produktu: Sterilita (baktérie a huby), In vitro a in vivo testovanie na náhodné vírusy, Testovanie myších retrovírusov. Údaje o bezpečnosti produktu potrebné pred začatím skúšok uskutočniteľnosti vo vážnych alebo bezprostredne život ohrozujúcich stavoch slúžia na vyhodnotenie nebezpečného potenciálu produktu.
    • Testovanie uskutočniteľnosti: Ide o pilotné štúdie, ktorých cieľom je okrem iného včasná charakterizácia bezpečnosti a počiatočné preukázanie koncepcie na malej špecifickej populácii pacientov (testovanie in vitro alebo in vivo).

    Predklinické štúdie Edit

    • Testovanie krížovej reaktivity protilátky: na zvýraznenie nežiaducich interakcií (toxicity) protilátok s predtým charakterizovanými tkanivami. Táto štúdia môže byť uskutočnená in vitro (reaktivita protilátky alebo imunokonjugátu by sa mala stanoviť s rýchlo zmrazenými dospelými tkanivami) alebo in vivo (s príslušnými zvieracími modelmi).
    • Predklinické testovanie farmakológie a toxicity: predklinické testovanie bezpečnosti protilátky je určené na identifikáciu možnej toxicity u ľudí, na odhad pravdepodobnosti a závažnosti potenciálnych nežiaducich účinkov u ľudí a na identifikáciu bezpečnej počiatočnej dávky a eskalácie dávky, ak je to možné.
    • Štúdie toxicity na zvieratách: Testovanie akútnej toxicity, Testovanie toxicity po opakovanom podávaní, Testovanie dlhodobej toxicity
    • Farmakokinetické a farmakodynamické testovanie: Použitie na stanovenie klinických dávok, aktivity protilátok, vyhodnotenie potenciálnych klinických účinkov

    Význam protilátok v zdravotníctve a biotechnologickom priemysle si vyžaduje znalosť ich štruktúr vo vysokom rozlíšení. Táto informácia sa používa na proteínové inžinierstvo, modifikáciu afinity viazania antigénu a identifikáciu epitopu danej protilátky. Rôntgenová kryštalografia je jednou z bežne používaných metód na stanovenie štruktúr protilátok. Avšak kryštalizácia protilátky je často pracná a časovo náročná. Výpočtové prístupy poskytujú lacnejšiu a rýchlejšiu alternatívu ku kryštalografii, ale ich výsledky sú nejednoznačnejšie, pretože nevytvárajú empirické štruktúry. Online webové servery ako napr Modelovanie webových protilátok (WAM) [107] a Predikcia štruktúry imunoglobulínu (PIGS) [108] umožňuje výpočtové modelovanie variabilných oblastí protilátky. Rosetta Antibody je nová protilátka FV server na predikciu štruktúry oblasti, ktorý zahŕňa sofistikované techniky na minimalizáciu CDR slučiek a optimalizáciu relatívnej orientácie ľahkých a ťažkých reťazcov, ako aj modely homológie, ktoré predpovedajú úspešné dokovanie protilátok s ich jedinečným antigénom. [109]

    Schopnosť opísať protilátku prostredníctvom väzbovej afinity k antigénu je na účely patentových nárokov doplnená informáciami o štruktúre protilátky a aminokyselinových sekvenciách. [110] Bolo predložených niekoľko metód na výpočtový dizajn protilátok založených na štrukturálnych bioinformatických štúdiách CDR protilátok. [111] [112] [113]

    Na sekvenovanie protilátky sa používa množstvo metód vrátane Edmanovej degradácie, cDNA atď., hoci jedným z najbežnejších moderných použití na identifikáciu peptidov/proteínov je kvapalinová chromatografia spojená s tandemovou hmotnostnou spektrometriou (LC-MS/MS). [114] Metódy veľkoobjemového sekvenovania protilátok si vyžadujú výpočtové prístupy na analýzu údajov, vrátane de novo sekvenovania priamo z tandemových hmotnostných spektier [115] a metód vyhľadávania v databáze, ktoré využívajú existujúce databázy proteínových sekvencií. [116] [117] Mnoho verzií sekvenovania proteínov typu shotgun je schopných zvýšiť pokrytie využitím metód fragmentácie CID/HCD/ETD [118] a iných techník a dosiahli značný pokrok v snahe úplne sekvenovať proteíny, najmä protilátky. Iné metódy predpokladali existenciu podobných proteínov, [119] známej sekvencie genómu, [120] alebo kombinované prístupy zhora nadol a zdola nahor. [121] Súčasné technológie majú schopnosť zostaviť proteínové sekvencie s vysokou presnosťou integráciou de novo sekvenčných peptidov, intenzity a skóre spoľahlivosti polohy z databáz a vyhľadávania homológie. [122]

    Protilátkové mimetiká sú organické zlúčeniny, ako sú protilátky, ktoré môžu špecificky viazať antigény. Zvyčajne ide o umelé peptidy alebo proteíny s molárnou hmotnosťou približne 3 až 20 kDa. Nukleové kyseliny a malé molekuly sa niekedy považujú za mimetiká protilátok, ale nie sú z nich zložené umelé protilátky, fragmenty protilátok a fúzne proteíny.Spoločnými výhodami oproti protilátkam sú lepšia rozpustnosť, penetrácia tkanivami, stabilita voči teplu a enzýmom a porovnateľne nízke výrobné náklady. Protilátkové mimetiká boli vyvinuté a komercializované ako výskumné, diagnostické a terapeutické činidlá. [123]


    Štartovacia zostava

    Jedným z najdôležitejších typov buniek v lymfatickom a imunitnom systéme sú biele krvinky. Biele krvinky sú superhviezdy. Zahŕňajú:

    • Prirodzené zabíjačské bunky (NK), ktoré idú po nádorových bunkách a vírusoch a vložia do buniek proteín, ktorý ich ničí.
    • T bunky, ktoré ničia cudzie alebo poškodené bunky. Pomocné T bunky plánujú útok a zabíjačské T bunky ho uskutočňujú.
    • B bunky, ktoré vytvárajú protilátky. Protilátky sú špecifické pre jeden antigén (toxín alebo cudzorodú látku). Pripájajú sa k tomuto antigénu ako kľúč v zámku. B bunky, ktoré vytvárajú protilátky, si „pamätajú“. Ak sa antigén dostane do vášho tela a vaše B bunky ho rozpoznajú, či už z toho, že ste mali ochorenie predtým, alebo z očkovania proti nemu, vaše B bunky zvýšia produkciu vhodnej protilátky. Keď sa protilátka naviaže na antigén, je to signál pre ostatné bunky a molekuly imunitného systému, aby prišli a antigén zničili.

    Kostná dreň, hubovitá vnútri väčšiny vašich kostí, je miestom, kde sa tvoria vaše krvinky. Nezrelé krvinky, tzv kmeňové bunky, môže rásť do rôznych typov buniek vrátane krviniek. Keď sú zrelé, väčšina krviniek opúšťa kostnú dreň a presúva sa do krvného alebo lymfatického systému.

    Imunitný systém pozostáva nielen z lymfatického systému. Vaša pokožka a sliznice fungujú ako prvá línia obrany. Koža predstavuje fyzickú bariéru. Sliznice, ktoré lemujú vaše prirodzené otvory, ako sú vaše ústa, nos a konečník, vytvárajú a uvoľňujú látky, ktoré vytvárajú nepriateľské prostredie pre útočníkov a/alebo útočia a ničia votrelcov priamo.

    Vakcíny spolupracujú s prirodzenou obranou vášho tela a vytvárajú imunitu voči konkrétnej chorobe. Už dávno si ľudia uvedomili, že tí, ktorí prežili chorobu, už túto chorobu nedostali. Britskému lekárovi sa často pripisuje prvá vakcína (proti kiahňam) v 90. rokoch 18. storočia, ale čínsky cisár, ktorý sám prežil pravé kiahne, začal s očkovacím programom proti tejto chorobe v polovici 17. storočia.

    Aktivácia vášho imunitného systému proti rakovine

    Teraz, keď ste sa naučili niečo o svojom imunitnom systéme, zistite, ako sa používa v boji proti rakovine.


    Placentárna ochrana

    Tento článok je súčasťou Harvard Medical School pokračujúce pokrytie medicíny, biomedicínskeho výskumu, lekárskeho vzdelávania a politiky súvisiacej s pandémiou SARS-CoV-2 a chorobou COVID-19.

    Zdá sa, že tehotné ženy infikované SARS-CoV-2 majú vyššie riziko rozvoja závažných prípadov COVID-19 ako infikované ženy, ktoré nie sú tehotné.

    Napriek tomu sa novorodencom väčšinou darí dobre. Správy uvádzajú, že len asi 5 percent detí narodených matkám infikovaným COVID-19 je infikovaných a väčšina novorodencov s pozitívnym testom má mierne alebo asymptomatické infekcie, ktoré len zriedka potrebujú mechanickú ventiláciu.

    Tri nové štúdie od výskumníkov z Harvard Medical School z Massachusetts General Hospital a Boston Children's Hospital poskytujú pohľad na to, čo sa môže stať.

    Výsledky by mohli pomôcť výskumníkom a lekárom lepšie pochopiť, ako sa telo chráni pred COVID-19, zlepšiť starostlivosť o tehotné ženy a novorodencov a informovať o načasovaní očkovania.

    Vírusová bariéra

    Prvá štúdia publikovaná v októbri 2020 v časopise Placentaskúmali, ako placenta – zložitý a málo pochopený orgán spájajúci rodiča s plodom – reaguje na samotný koronavírus.

    Prvá autorka Elizabeth Taglauer, inštruktorka HMS v pediatrii a placentárna imunologička z Boston Children's, a hlavný autor Elisha Wachman z Boston University School of Medicine a Boston Medical Center sledovali tehotné ženy s COVID-19 a študovali rôzne vzorky matiek a plodov, vrátane placent zlikvidovaných po pôrode.

    Zistenia tímu naznačujú, že SARS-CoV-2 môže len čiastočne preniknúť do placenty.

    Dokonca aj vtedy, keď deti neboli infikované, výskumníci zistili vrcholový proteín SARS-CoV-2 v placentárnych klkoch, konkrétne vo vonkajšej vrstve, ktorá je priamo v kontakte s krvou matky a je prvou bariérou, ktorú musí vírus prekonať, aby sa dostal z matky na plod.

    Vedci tiež zistili, že ACE2, primárny receptor pre SARS-CoV-2, bol prítomný v tejto vrstve placenty v nižších hladinách u infikovaných matiek ako u neinfikovaných matiek. Taglauer plánuje preskúmať, či placenta downreguluje ACE2 ako ochranné opatrenie proti infekcii.

    Výskumníci našli TMPRSS2, ďalší proteín, ktorý vírus používa na vstup do buniek, v tkanivách placenty od infikovaných a neinfikovaných matiek na nižších úrovniach ako ACE2. To naznačuje, že vírus používa iné receptory na preniknutie do placenty - ďalšia otázka na ďalšie skúmanie.

    Taglauer a Wachman teraz spolupracujú s Jeffreym Moffittom, odborným asistentom HMS pre mikrobiológiu a pediatriu v Boston Children's, aby analyzovali každú bunku v placentárnych tkanivách infikovaných a neinfikovaných matiek a profilovali gény dôležité pre COVID-19. Použijú technológiu s názvom MERFISH, ktorá priamo zobrazuje RNA.

    Taglauer a Wachman medzitým vybudovali bioúložisko takmer 80 placent od matiek pozitívnych na COVID-19 a sprístupnili ho ako zdroj pre ostatných.

    Vedci dúfajú, že práca povedie nielen k lepšej starostlivosti o tehotné ženy, ale tiež odhalí viac o tom, ako vírus infikuje pľúca a ďalšie orgány.

    "Anatómia placenty je v určitých štádiách veľmi podobná anatómii vyvíjajúcich sa pľúc a čriev," povedal Taglauer. "A na rozdiel od pľúcneho alebo črevného tkaniva pacientov s COVID-19 môžeme toto tkanivo dostať do rúk okamžite."

    The Placenta Štúdia bola financovaná Pilotným grantovým programom COVID-19 Inštitútu klinickej a translačnej vedy Bostonskej univerzity (UL1TR001430), Národnými inštitútmi zdravia (1T32HD098061-01) a Letným výskumným programom študentov medicíny BU School of Medicine.

    Nezrovnalosť protilátok

    Druhá štúdia, publikovaná 22. decembra 2020, v Otvorená sieť JAMA, podobne zistili, že tehotné ženy s COVID-19 neprenášajú vírus na novorodencov, ale tiež zistili, že matky môžu preniesť menej ochranných protilátok, ako sa očakávalo.

    Následná štúdia členov toho istého tímu, publikovaná v ten istý deň Bunka, rozširuje nálezy protilátok.

    The JAMA štúdia zahŕňala 127 tehotných žien v treťom trimestri, ktorým bola poskytnutá starostlivosť v troch bostonských nemocniciach medzi 2. aprílom a 13. júnom 2020. Medzi 64 ženami, ktoré boli pozitívne testované na SARS-CoV-2, vyšetrovatelia nezistili žiadny vírus v krvi matiek alebo pupočníkovej šnúry napriek detekcia v dýchacom systéme žien. Nezistili žiadne známky vírusu ani v placente a žiadny dôkaz o prenose vírusu na novorodencov.

    Tím zistil, že hoci väčšina žien, ktoré boli testované pozitívne, vyvinula protilátkovú odpoveď proti proteínom SARS-CoV-2, prenos týchto protilátok z matky na novorodenca cez placentu bol výrazne nižší ako prenos protilátok proti chrípke.

    Prenos protilátok cez placentu k plodu je zvyčajne najvyšší v treťom trimestri, takže bolo neočakávané vidieť takéto zníženie v porovnaní s protilátkami proti chrípke, povedala prvá autorka Andrea Edlow, odborná asistentka pôrodníctva, gynekológie a reprodukčnej biológie HMS na Massachusetts. generál.

    The Bunka dokument odhaľuje, že príčinou nižšieho než očakávaného prenosu protilátok môžu byť zmeny týchto protilátok po ich vytvorení.

    Tím porovnával materské protilátky proti chrípke, čiernemu kašľu a SARS-CoV-2 a spôsob prenosu týchto protilátok cez placentu. Zistili nielen to, že protilátky špecifické pre SARS-CoV-2 sa počas tretieho trimestra prenášali vo výrazne zníženej miere v porovnaní s chrípkou a čiernym kašľom, ale aj to, že protilátky proti koronavírusu boli menej funkčné ako protilátky proti chrípke.

    Vedci zistili, že za znížený prenos môžu zmeny v glykozylácii, čo je proces pripájania sacharidov k molekulám. Zistili, že uhľohydráty sa na protilátky špecifické pre SARS-CoV-2 v krvi matky pripájali inak ako na protilátky špecifické pre chrípku a čierny kašeľ. Táto abnormalita môže spôsobiť, že protilátky špecifické pre koronavírus uviaznu v materskom obehu, pretože sa nemôžu rovnako dobre viazať na protilátkové receptory na placente.

    Tím zistil, že niektoré funkčné protilátky boli schopné preniknúť cez placentu kvôli infekcii vyvolanému zvýšeniu celkových materských protilátok, ako aj vyššej placentárnej expresii receptorov, ktoré sa viažu na zmenený sacharidový vzor protilátok. Vedci zistili, že niektoré z protilátok, ktoré preniesli najlepšie, boli aj najfunkčnejšie.

    Zistenia z oboch dokumentov majú dôsledky na navrhovanie a podávanie vakcín proti COVID-19 tehotným ženám, uviedli autori.

    "Konkrétne zdôrazňuje, že tehotné ženy sú kľúčovou populáciou, ktorú treba zvážiť pri zavádzaní vakcín," povedal Edlow, ktorý je spoluautorom štúdie. Bunka papier. "Vyvoláva to aj otázky týkajúce sa optimálneho načasovania podania vakcíny, aby sa čo najlepšie podporila imunita matky a novorodenca."

    „Vakcinačné režimy schopné vyvolať vysoké hladiny protilátok špecifických pre COVID s glykozylačnými vzormi, ktoré uprednostňuje placenta na selektívny prenos na plod, môžu viesť k lepšej ochrane novorodencov a dojčiat,“ dodal Edlow.

    Pochopenie toho, ako sa mení prenos protilátok podľa trimestra, môže poukazovať na kritické okná v tehotenstve pre očkovanie na optimalizáciu ochrany rodičov a dojčiat.

    „Prvýkrát začíname definovať pravidlá placentárneho prenosu protilátok SARS-CoV-2 – katalyzujúc našu schopnosť racionálne navrhovať vakcíny na ochranu tehotných žien a ich novorodencov,“ povedal Galit Alter, profesor medicíny HMS na Mass. Generál, hlavný autor knihy Sieť JAMA papiera a spoluautor knihy Bunka papier.

    Obe štúdie boli financované Národným inštitútom zdravia (granty 3R01HD100022-02S2, K23HD097300, K08HL146963, K08HL143183, U19AI135995, R37AI80289 a R05AI) s dodatočnou podporou oddelenia Massachusetts, Massachusetts a R05AI14678 Pathogen Readiness, Nadácia Billa a Melindy Gatesových, Americké centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb (CK000490) a Harvardské univerzitné centrum pre výskum AIDS.

    Prevzaté z príspevok na Boston Children's Objavy portál a z dvoch omšových generál správy vydania.


    Vrodený a adaptívny imunitný systém

    V rámci imunitného systému existujú dva podsystémy, známe ako vrodený (nešpecifický) imunitný systém a adaptívny (špecifický) imunitný systém. Oba tieto podsystémy sú úzko prepojené a spolupracujú vždy, keď zárodok alebo škodlivá látka spustí imunitnú odpoveď.

    Vrodený imunitný systém poskytuje všeobecnú obranu proti škodlivým baktériám a látkam, preto sa nazýva aj nešpecifický imunitný systém. Väčšinou bojuje pomocou imunitných buniek, ako sú prirodzené zabíjačské bunky a fagocyty (�ting cells”). Hlavnou úlohou vrodeného imunitného systému je bojovať proti škodlivým látkam a choroboplodným zárodkom, ktoré sa dostávajú do tela napríklad cez kožu alebo tráviaci systém.

    Adaptívny (špecifický) imunitný systém vytvára protilátky a používa ich na špecifický boj proti určitým baktériám, s ktorými sa telo predtým dostalo do kontaktu. Toto je tiež známe ako ȁzískaná” (naučená) alebo špecifická imunitná odpoveď.

    Keďže adaptívny imunitný systém sa neustále učí a prispôsobuje, telo dokáže bojovať aj s baktériami či vírusmi, ktoré sa časom menia.


    Časté chyby, ktorých sa treba vyvarovať

    Niektoré z bežných chýb, ktorých sa musia kandidáti vyvarovať

    • Nedodržanie časového harmonogramu. Uchádzači musia prísne dodržiavať časový harmonogram, aby v skúške získali dobré skóre.
    • Nie je potrebné dodržiavať hektický rozvrh alebo sa učiť dlhé hodiny, pretože by to mohlo ovplyvniť vašu retenčnú silu.
    • Väčšina otázok z biológie pochádza iba z učebníc NCERT, takže ich ignorovanie môže viesť k strate skóre. Pozrite si dôležité knihy NEET 2020
    • Neodkazujte na toľko kníh, skôr musíte študovať z jednej knihy naraz. Inak budete zmätení a pokazíte všetko, čo ste sa doteraz naučili.
    • Neignorujte žiadnu kapitolu o ľudskom zdraví a chorobách, čo i len jedna strana sa musí riadne preštudovať a zrevidovať.

    Je dôležité dodržiavať časový harmonogram a postupovať podľa vyššie uvedených tipov na prípravu, ktoré vám môžu pomôcť získať dobré hodnotenie v NEET skúške. Zároveň je dôležité vyhnúť sa všetkým chybám, ktoré môžu znížiť vaše skóre.

    Lekárski uchádzači o UG si musia urobiť prípravu na biológiu NEET zvážením týchto tipov a trikov, ktoré im pomôžu dosiahnuť najlepšie možné výsledky. Zostaňte sústredení a veľa šťastia na nadchádzajúcu skúšku NEET.


    Materiály a metódy

    Model selekcie na alele CMAH(-).

    Homozygotný CMAH(−/−) ženy majú neimunitnú reakciu na Neu5Gc Sia na spermiách alebo embryách CMAH(+/+) a CMAH(+/-) muži. ObrA ukazuje maticu kompatibility, ktorá popisuje reprodukčný výstup všetkých možných CMAH genotypové kombinácie. U mužov výber uprednostňuje CMAH(−) alela u žien, selekcia pôsobí proti CMAH(-) alela (obr. 5A). Vplyv výberu a očakávanej zmeny frekvencie CMAH(-) alela počas jednej generácie bola vypočítaná pre každý prírastok frekvencie 0,01 medzi 0 a 1 nahradením výberu odvodeného z matice kompatibility do štandardných rovníc pre výpočet zmeny frekvencie výberom dominantných alel (34).

    Muži.

    Podiel žien kompatibilných s a CMAH(−/−) samec = 1. Podiel kompatibilný s a CMAH(+/+) alebo CMAH(+/-) samec bol vypočítaný ako 1 - q 2, kde q je frekvencia CMAH(−) alela. Pre úplne nekompatibilné prechádza nevýhodou do CMAH(+/+) a CMAH(+/-) muži, sm = q 2 . c je kompatibilita, zlomok kríža, ktorý sa obnoví v prípade čiastočnej nekompatibility. Sila výberu proti CMAH(+/+) a CMAH(+/-) mužov je teda opísaný takto: sm = (1 − c) × q 2. Očakávaná frekvencia CMAH(-) alela po jedinej generácii selekcie u mužov je daná štandardnou rovnicou opisujúcou selekciu proti dominantnej alele: q1 = qsmq + smq 2 /1 − sm(1 − q 2 ).

    Samice.

    Sila selekcie u samíc závisí od pravdepodobnosti stretnutia s kompatibilným partnerom. Pre úplne nekompatibilné kríženia, homozygotné CMAH(−/−) samice môžu byť oplodnené iba pomocou CMAH(−/−) samcov, s ktorými sa stretnete pri každom pokuse o párenie s pravdepodobnosťou q 2. Čiastočná kompatibilita zvyšuje pravdepodobnosť stretnutia s kompatibilným CMAH(−/−) samec (ε) o zlomok úmerný kompatibilite a CMAH(−/−) žena s CMAH(+/+) a CMAH(+/-) muži: ε = q 2 + c(1 − q 2 ).

    Sila selekcie proti homozygotom CMAH(−/−) ženy (sf) je podiel CMAH(−/−) samice, ktoré sa úspešne nerozmnožili vzhľadom na CMAH(+/+) a CMAH(+/-) ženy. sf sa vypočíta ako binomická pravdepodobnosť, že a CMAH(−/−) žena sa stretne s nulou (k = 0) kompatibilných párov v danom počte pokusov o párenie (n) s danou pravdepodobnosťou stretnutia s kompatibilným partnerom (ε). Očakávaná frekvencia CMAH(-) alela po jednej generácii selekcie u žien je daná štandardnou rovnicou opisujúcou selekciu uprednostňujúcu dominantnú alelu: q1 = qsfq/1 − sfq 2 .

    Kombinovaný účinok selekcie u mužov a žien a očakávaná zmena frekvencie výskytu CMAH(-) alela za jednu generáciu sa vypočítala rovnakým zvážením negatívneho účinku u žien a pozitívneho účinku u mužov (za predpokladu pomeru pohlaví v populácii 50:50). Skripty napísal v jazyku Perl S. Springer (Príloha SI).

    Transgénne Cmah(-/-) myši boli opísané (19) a boli použité podľa protokolu S01227. Samice myší rovnakého veku boli imunizované a vytvorili sa kohorty samíc s podobnými spektrami titrov anti-Neu5Gc. Samice boli chované s jediným samcom. Vrhy boli odstránené pri odstave.

    Myšie spermie.

    Myšie spermie sa odobrali z cauda epididymis samcov vo veku 12 až 20 týždňov ihneď po usmrtení zvierat. Tkanivo cauda epididymis bolo rozomleté ​​a udržiavané na trepačke pri izbovej teplote (RT) počas 10 minút, po čom nasledovalo 30 s odstreďovanie pri 500 x g a postup plavenia v tlmivom roztoku na uchovávanie spermií [SSB: 110 mM NaCl/27,2 mM KCl/0,36 mM NaH2PO4/0,49 mM MgCl2/2,40 mMCaCl2/25,00 mM Hepes/5,00 mM Mes/2-(Nkyselina -morfolino)etánsulfónová/25,00 mM kyselina mliečna, pH 5,5 (35)]. Spermie sa ďalej podrobili procedúre vyplávania v 500 μl SSB pri 37 °C, 5 % CO2 30 minút pred odberom supernatantu.

    Imunizácia myši a stanovenie imunitnej odpovede Anti-Neu5Gc.

    Titre protilátok v myšacom sére a tekutinách z maternice boli stanovené pomocou ELISA s použitím Neu5Gc- a Neu5Ac-polyakrylamidových guľôčok ako nanesených cieľov (16). Sia závislosť väzby protilátky bola potvrdená miernym pôsobením jodistanu na zničenie bočného reťazca Sia a kontrolovaná simulovaným pôsobením bez vopred zmiešaného jodistanu a borohydridu sodného (16). Maternicová tekutina sa odoberala okamžitým prepláchnutím maternice PBS po obeti.

    Testy viazania protilátky na spermie.

    Väzba protilátka-spermia pomocou myšacieho imunitného séra bola študovaná na nanesených a čerstvo fixovaných spermiách všetkých troch možných genotypov Cmah, ktoré boli odobraté ihneď po usmrtení samcov myší. Spermie boli nariedené na koncentráciu 8 miliónov/ml v Biggers Whitten Whittingham, 0,05 % ľudskom sérovom albumíne. Celkom 100 ul tejto suspenzie sa pridalo do každej jamky mikroplatničky COSTAR. Doštičky sa odstredili pri 250 x g 5 minút pri RT. Supernatant bol odstránený. Bunkové hustoty boli overené pod mikroskopom. Platňa sa nechala sušiť na vzduchu počas 10 minút. Spermie na platni sa fixovali použitím čerstvo rozmrazeného formaldehydu upraveného na 1 %. Do každej jamky sa pridalo celkom 200 ul 1% pfa v PBS.Po fixácii sa doštička premyla 3x 200 ul PBS (0,1 %) na jamku. Na ošetrenie sialidázou 5 mU A. ureafaciens sialidáza (AUS) v pufri (50 mM NaPO4, pH 6) sa pridali do každej jamky a vzorka sa inkubovala pri 37 °C počas 2 hodín. Kontroly boli ošetrené pufrom alebo tepelne ošetreným AUS. Platňa sa blokovala 1% ovalbumínom pri teplote miestnosti počas 1 hodiny, pridalo sa sérum v koncentrácii 1:100 v ovalbumíne TBS (100 ul na jamku) a inkubovalo sa pri teplote miestnosti 2 hodiny. Doštička sa trikrát premyla 150 ul TBS (1 %) ovalbumínu na jamku a potom sa blotovala. Sekundárna protilátka (oslí anti-myší IgG) sa pridala v koncentrácii 1:500 v TBS a inkubovala sa 30 minút pri teplote miestnosti. Platňa sa trikrát premyla TBS pred pridaním substrátu alkalickej fosfatázy, vyvolala sa v tme a odčítala sa pri 490 nm.

    Neu5Gc antigény pre ELISA.

    Antigén bol pripravený z homogenátu z H. influenzae ktorý bol predkultivovaný s Neu5Gc alebo bez neho, ako je opísané (17). Ten slúžil ako kontrolný antigén.

    Spermie hominidov.

    Šimpanzie spermie boli odobraté neinvazívnou metódou (36). Vzorky od celkom šiestich rôznych šimpanzov boli odoslané pri teplote miestnosti a analyzované vedľa seba s ľudskými vzorkami, ktoré boli odobraté v rovnaký deň ako vzorky od šimpanzov a uchovávané pri teplote miestnosti až do príchodu vzoriek šimpanzov (UCSD protokol 040613).

    Príprava vzorky pre fluorescenčnú mikroskopiu.

    Ľudské séra.

    Ľudské séra boli odobraté venepunkciou od ľudských dobrovoľníkov podľa Kalifornskej univerzity v San Diegu, protokol 080677x schválený IRB.

    Analýza kyseliny sialovej.

    Expozícia hominínových spermií anti-Neu5Gc protilátkam v sére.

    Spermie boli vystavené pôsobeniu séra v riedení 1:2 (20 miliónov spermií v 50 μl média BWW plus 50 μl čistého séra) počas 2 hodín pri teplote miestnosti. Séra zahŕňali ľudské séra s vysokými alebo nízkymi hladinami anti-Neu5Gc a šimpanzie séra (žiadne anti-Neu5Gc protilátky). Obsah anti-Neu5Gc v ľudskom sére bol predtým stanovený pomocou ELISA s použitím cieľových sond Neu5Gc (16). Vzorky sa potom premyli a zafarbili na bunkovú smrť propídium jódom (PI, 15 minút pri teplote miestnosti) alebo na ukladanie komplementu s monoklonálnou protilátkou anti-C3 [1 hodina pri teplote miestnosti, C3 (6C9, Santa Cruz Biotechnology]). Farbenie sa kvantifikovalo prietokovou cytometriou. Séra boli neošetrené alebo tepelne ošetrené (30 minút pri 56 °C), aby sa inaktivoval komplement. Šimpanzie sérum bolo pridané ako inhibítor kvôli vysokému obsahu Neu5Gc. Účinok expozície séra sa meral farbením PI, po ktorom nasledovala prietoková cytometria. Negatívne kontroly boli inkubované v BWW pufri.

    Štatistiky.

    Štatistické analýzy sa uskutočnili s použitím Prism v5.0a (GraphPad Software).