Aktuální číslo:

2018/7

Téma měsíce:

Co kdyby…

Nejsou protilátky jako protilátky

 |  5. 11. 2015
 |  Vesmír 94, 610, 2015/11
 |  Seriál: Novinky z imunologie, 22. díl (PředchozíNásledující)

Protilátky (imunoglobuliny) patří k nejdůležitějším zbraním imunitního systému. Více či méně specificky se vážou na jiné molekuly, nejčastěji na antigeny, které do organismu pronikly zvenčí.

Protilátky jsou produkovány B-lymfocyty, přesněji řečeno plazmatickými buňkami, což je konečné diferenciační stadium B-lymfocytů. Imunoglobulinové molekuly se v první řadě nacházejí na povrchu B-lymfocytů (tzv. antigenně specifické receptory B-lymfocytů, zkráceně B-receptory nebo BCR). Na povrchu každého B-lymfocytu je kolem 50 tisíc kopií takovýchto receptorů.

Důležité je, že B-receptory každého ze stovek milionů klonů B-lymfocytů přítomných v organismu se od B-receptorů jiných klonů liší detaily vazebných míst. Popis jedinečných genetických mechanismů, které něco takového umožňují, by vydal na několikastránkový článek. V imunitním systému tedy existuje gigantický repertoár B-receptorů, který zajišťuje, že ať se do organismu dostane v podstatě jakákoli cizorodá molekula, bude některými klony B-lymfocytů rozpoznána a budou proti ní moci vznikat protilátky.

Tento systém se někdy připodobňuje k velkému konfekčnímu obchodu, ve kterém jakýkoli zákazník – velký, malý, tlustý, tenký – najde po chvíli hledání oblek, který mu dobře padne. Toto přirovnání jde dokonce ještě dále – dá se totiž říci, že imunitní systém zaměstnává i jakéhosi zakázkového krejčího jménem „proces afinitní maturace“, který vybraný oblek ještě došívá tak, aby padl úplně perfektně.

Poté, co se do vazebného místa B-receptoru naváže antigen, může dojít k aktivaci příslušného B-lymfocytu a k jeho přeměně na plazmatickou buňku. Ta sekretuje velká množství rozpustných protilátek, jejichž specifita odpovídá specifitě původních povrchových imunoglobulinů daného klonu. Tyto protilátky se vážou na příslušný antigen (např. nějaký povrchový protein patogenního viru či bakterie) a přispívají k jeho eliminaci – mikroorganismu mohou bránit v nasednutí na hostitelskou buňku, mikroorganismus obalený protilátkami je mnohem lépe rozpoznán a likvidován různými typy fagocytujících buněk. Dalším důležitým výsledkem je vznik paměťových B-lymfocytů, které zůstávají v organismu po mnoho let připraveny pro možné opakované setkání se stejným antigenem; jejich reakce je potom mnohem rychlejší.

To, co jsme si dosti zjednodušeně popsali, se týká protilátkových produktů hlavní subpopulace B-lymfocytů zvané B2. Trochu opomíjena bývá minoritní subpopulace B1, která je zdrojem přirozených protilátek. Ty vznikají jaksi samovolně, bez prvotní stimulace B- lymfocytu navázáním příslušného antigenu. V krevní plazmě je jich poměrně hodně – kolem 2 mg/ml. Strukturně patří do třídy IgM a jsou „polyreaktivní“ (vážou obyčejně poměrně široké spektrum ligandů). Nízká afinita vazby jednotlivých vazebných míst je do značné míry kompenzována tím, že jich mají deset (viz obr.), takže třeba při vazbě na nějaký bakteriální povrch je kontakt mnoha „chapadly“ nakonec silný. Důležité je, že v širokém spektru chemických struktur, které přirozené protilátky vážou, je také mnoho molekul vyskytujících se na povrchu různých mikroorganismů.

Jejich obrovskou výhodou je, že jsou v krvi přítomny permanentně a jsou k dispozici okamžitě, zatímco „kvalitnější“ protilátky produkované buňkami B2 se začnou produkovat nejdříve za několik dní. Z funkčního hlediska tak přirozené protilátky vypadají jako součást evolučně starší, neadaptivní části imunitního systému.

Zatímco buňky B2 nalézáme hlavně v krvi, lymfatických uzlinách a slezině, buňky B1 se nacházejí především v břišní a hrudní (resp. spíše pleurální) dutině. Mají zásadní význam pro obranu proti některým bakteriálním chorobám, jako je zánět plic nebo sepse způsobená poraněním střeva. Pozoruhodné je, že po stimulaci bakteriálními produkty (jako jsou lipopolysacharidy bakteriální stěny) začnou některé B1 buňky produkovat cytokin GM-CSF, který silně a rychle stimuluje ostatní k zvýšené produkci IgM protilátek. Tento autostimulační mechanismus se zdá být alespoň v případě plicních infekcí naprosto zásadní a jeho poznání může dávat příležitost pro jeho terapeutické ovlivnění.1)

Poznámky

1) Weber et al.: J. Exp. Med. 211, 1243–1256, 2014.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Imunologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Václav Hořejší

Prof. RNDr. Václav Hořejší, CSc., (*1949) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. V Ústavu molekulární genetiky AV ČR, v. v. i., který od roku 2005 řídí a kde je vedoucím oddělení molekulární imunologie, se zabývá povrchovými a signalizačními molekulami buněk imunitního systému. Přednáší imunologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze.
Hořejší Václav

Doporučujeme

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Ondřej Vrtiška  |  16. 7. 2018
Manželé Hana a Dalimil Dvořákovi se seznámili v laboratoři. A nebylo to naposledy, co zaujetí pro organickou chemii ovlivnilo jejich životy i mimo...
Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

John Smellie  |  16. 7. 2018
Antarktida je rozlehlá pustina pokrytá největším ledovým příkrovem světa, který obsahuje asi 90 % globálních zásob sladké vody. Funguje jako obří...
Ztracený potápník

Ztracený potápník uzamčeno

Josef Lhotský  |  16. 7. 2018
„Konference jsou od toho, abys tam navazoval styky a chlastal,“ řekl mi kdysi… — Povídka proplétající osudy tří velkých postav biologie.

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné