Λύσεις — Κεφάλαιο 8 (Ασκήσεις – Ερωτήσεις σελ. 112) – ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 8 (Ασκήσεις - Ερωτήσεις σελ. 112)

Απαντήσεις στις 9 ασκήσεις-ερωτήσεις του κεφαλαίου 8.

Ερώτηση 1 — Ανοσοσφαιρίνες

Ερώτηση: Τι ονομάζουμε ανοσοσφαιρίνες ή αντισώματα;

Απάντηση:

• Ανοσοσφαιρίνες ή αντισώματα ονομάζουμε τις πρωτεΐνες μεγάλου μοριακού βάρους που παράγονται από τα Β λεμφοκύτταρα (μετά τη διαφοροποίησή τους σε πλασματοκύτταρα) στο πλαίσιο της ειδικής χυμικής ανοσολογικής απόκρισης. Δεσμεύονται ισχυρά με τα αντιγόνα και τα αδρανοποιούν ή τα προετοιμάζουν για πρόσληψη και καταστροφή από τα φαγοκύτταρα (οψωνοποίηση). Όταν ο οργανισμός έρθει σε επαφή με αντιγόνο, ενεργοποιείται ένας πληθυσμός Β λεμφοκυττάρων που πολλαπλασιάζεται σε ακριβή αντίγραφα (κλώνους) και διαφοροποιείται σε πλασματοκύτταρα (εκκρίνουν έως 2.000 αντισώματα ανά δευτερόλεπτο) και Β λεμφοκύτταρα μνήμης· επειδή δεχόμαστε μεγάλη ποικιλία αντιγόνων, κάθε άτομο διαθέτει πολυκλωνικό μείγμα αντισωμάτων. Κάθε αντίσωμα αναγνωρίζει μια συγκεκριμένη περιοχή του αντιγόνου, τον επίτοπο (σελ. 107· βλ. και κεφ. 1: 4 αλυσίδες, σχήμα Υ, τάξεις IgG, IgM, IgA, IgD, IgE).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πρωτεΐνες μεγάλου ΜΒ που παράγουν τα Β λεμφοκύτταρα/πλασματοκύτταρα στην ειδική χυμική απόκριση· δεσμεύονται ισχυρά με το αντιγόνο (επίτοπο) και το αδρανοποιούν ή το προετοιμάζουν για φαγοκυττάρωση· κάθε άτομο έχει πολυκλωνικό μείγμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 — Αντιγονικοί καθοριστές

Ερώτηση: Τι ονομάζουμε αντιγονικούς καθοριστές ή επίτοπους;

Απάντηση:

• Αντιγονικός καθοριστής ή επίτοπος ονομάζεται η συγκεκριμένη περιοχή του αντιγόνου την οποία αναγνωρίζει ένα αντίσωμα (εικ. 8.1) — η δραστική ομάδα της επιφάνειας του αντιγόνου με την οποία συνδέεται ειδικά το αντίσωμα (κλειδαριά-κλειδί, κεφ. 1). Μεγάλα αντιγόνα, όπως οι μικροοργανισμοί, διαθέτουν περισσότερους από έναν επιτόπους, με αποτέλεσμα να παράγονται περισσότερα από ένα είδη αντισωμάτων εναντίον τους (πολυκλωνική απάντηση). Τα αντισώματα που αναγνωρίζουν μόνο έναν επίτοπο και προέρχονται από μια ομάδα όμοιων Β λεμφοκυττάρων (κλώνο) είναι τα μονοκλωνικά αντισώματα (σελ. 107-108, 111).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Επίτοπος = η συγκεκριμένη περιοχή («καθοριστική ομάδα») του αντιγόνου που αναγνωρίζει και με την οποία συνδέεται ένα αντίσωμα· τα μεγάλα αντιγόνα έχουν πολλούς επιτόπους → πολλά είδη αντισωμάτων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 — Μονοκλωνικό αντίσωμα

Ερώτηση: Δώσατε τον ορισμό του μονοκλωνικού αντισώματος.

Απάντηση:

• Μονοκλωνικά αντισώματα ονομάζονται τα αντισώματα που αναγνωρίζουν μόνο έναν επίτοπο (αντιγονικό καθοριστή) και προέρχονται από μια ομάδα όμοιων μεταξύ τους Β λεμφοκυττάρων — από έναν κλώνο. Παρουσιάζουν, δηλαδή, απόλυτη ειδικότητα ως προς συγκεκριμένο αντιγονικό καθοριστή, σε αντίθεση με το πολυκλωνικό μείγμα αντισωμάτων που παράγει φυσιολογικά ο οργανισμός εναντίον των πολλών επιτόπων ενός αντιγόνου. Παράγονται in vitro σε απεριόριστες ποσότητες από υβριδώματα (σύντηξη Β λεμφοκυττάρων με καρκινικά κύτταρα), με την τεχνική των Kohler και Milstein (1975, Nobel 1984) (σελ. 108, 111).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μονοκλωνικό αντίσωμα = αντίσωμα που αναγνωρίζει έναν μόνο επίτοπο και προέρχεται από έναν κλώνο όμοιων Β λεμφοκυττάρων (απόλυτη ειδικότητα)· παράγεται από υβριδώματα σε απεριόριστες ποσότητες (Kohler-Milstein 1975).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 — Υβριδώματα

Ερώτηση: Τι είναι τα υβριδώματα;

Απάντηση:

• Υβριδώματα είναι τα κύτταρα που προκύπτουν από τη σύντηξη Β λεμφοκυττάρων (που παράγουν αντισώματα) με καρκινικά κύτταρα (μυελωματικές κυτταρικές σειρές). Τα Β λεμφοκύτταρα από μόνα τους δεν επιβιώνουν in vitro σε κυτταροκαλλιέργειες για μεγάλο διάστημα· με τη σύντηξή τους με καρκινικά κύτταρα αποκτούν την ικανότητα πολλαπλασιασμού επ' αόριστο στις καλλιέργειες («αθανασία» του καρκινικού κυττάρου) διατηρώντας την ικανότητα παραγωγής αντισωμάτων του Β κυττάρου. Έτσι τα υβριδώματα καλλιεργούνται in vitro και παράγουν αντισώματα — και μάλιστα μονοκλωνικά — σε μεγάλες ποσότητες στο υπερκείμενο· μπορούν να διατηρούνται στην κατάψυξη στους -80 °C για μεγάλα διαστήματα και μετά την απόψυξη να ξαναπαράγουν το ίδιο μονοκλωνικό αντίσωμα (σελ. 108).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Υβριδώματα = κύτταρα από σύντηξη Β λεμφοκυττάρων με καρκινικά κύτταρα: πολλαπλασιάζονται επ' αόριστο in vitro και παράγουν μονοκλωνικά αντισώματα σε απεριόριστες ποσότητες· φυλάσσονται στους -80 °C.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 — Επιλογή — υβριδώματα

Ερώτηση: Τα υβριδώματα αποτελούνται από α. Β λεμφοκύτταρα και καρκινικά κύτταρα. β. Τ λεμφοκύτταρα και καρκινικά κύτταρα. γ. μυελωματικά κύτταρα και καρκινικά κύτταρα. δ. Β λεμφοκύτταρα και σπληνοκύτταρα.

Απάντηση:

• Σωστή απάντηση: α — Β λεμφοκύτταρα και καρκινικά κύτταρα. «Με την σύντηξή τους [των Β λεμφοκυττάρων] με καρκινικά κύτταρα αποκτούν την ικανότητα πολλαπλασιασμού τους σε κυτταροκαλλιέργειες επ' αόριστο. Τα κύτταρα αυτά ονομάζονται υβριδώματα» (σελ. 108). Τα Β λεμφοκύτταρα προσφέρουν την παραγωγή του ειδικού αντισώματος, τα καρκινικά (μυελωματικά) κύτταρα την απεριόριστη ικανότητα πολλαπλασιασμού.

  Λανθασμένες: β) τα Τ λεμφοκύτταρα δεν παράγουν αντισώματα· γ) μυελωματικά και καρκινικά είναι το ίδιο είδος κυττάρου — λείπει το Β λεμφοκύτταρο που παράγει το αντίσωμα· δ) τα Β λεμφοκύτταρα απομονώνονται μεν από τον σπλήνα του ποντικού, αλλά συντήκονται με καρκινικά κύτταρα, όχι με σπληνοκύτταρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) α — Β λεμφοκύτταρα (αντίσωμα) + καρκινικά κύτταρα (απεριόριστος πολλαπλασιασμός).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 6 — Στάδια παραγωγής

Ερώτηση: Αναφέρατε τα κύρια στάδια παραγωγής των μονοκλωνικών αντισωμάτων.

Απάντηση:

• Η τεχνική παραγωγής των μονοκλωνικών αντισωμάτων (Kohler-Milstein) ακολουθεί τα εξής στάδια (σελ. 108, εικ. 8.2):

  1. Ανοσοποίηση: το επιλεγμένο αντιγόνο, έναντι του οποίου θα παρουσιάζουν ειδικότητα τα αντισώματα, χορηγείται με ένεση σε ποντικό· τα Β λεμφοκύτταρά του, στο πλαίσιο της χυμικής ανοσίας, αρχίζουν να παράγουν αντισώματα έναντι του αντιγόνου.
  2. Απομόνωση Β λεμφοκυττάρων: μετά από σύντομο χρονικό διάστημα αφαιρείται ο σπλήνας του ποντικού και απομονώνονται τα Β λεμφοκύτταρα.
  3. Σύντηξη: τα Β λεμφοκύτταρα συντήκονται με καρκινικά κύτταρα και, μετά από κατάλληλη επεξεργασία (επιλογή), προκύπτουν τα υβριδώματα.
  4. Καλλιέργεια: τα υβριδώματα καλλιεργούνται σε κατάλληλο θρεπτικό υλικό και παράγουν το συγκεκριμένο μονοκλωνικό αντίσωμα σε μεγάλες ποσότητες στο υπερκείμενο διάλυμα, από όπου συλλέγεται.
  5. Διατήρηση: τα υβριδώματα φυλάσσονται στην κατάψυξη στους -80 °C για μεγάλα χρονικά διαστήματα και μπορούν να αποψυχθούν για εκ νέου παραγωγή του ίδιου αντισώματος.

  Σήμερα χρησιμοποιούνται και τεχνικές Μοριακής Βιολογίας για μονοκλωνικά νέας γενιάς.

Σύνοψη: (ενδεικτική) 1. Ένεση αντιγόνου σε ποντικό → παραγωγή αντισωμάτων· 2. αφαίρεση σπλήνα, απομόνωση Β λεμφοκυττάρων· 3. σύντηξη με καρκινικά κύτταρα → υβριδώματα· 4. καλλιέργεια, συλλογή μονοκλωνικού από το υπερκείμενο· 5. φύλαξη στους -80 °C για επαναχρησιμοποίηση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 7 — Εφαρμογές

Ερώτηση: Ποιες είναι οι κυριότερες εφαρμογές των μονοκλωνικών αντισωμάτων;

Απάντηση:

• Η παραγωγή μονοκλωνικών αντισωμάτων προκάλεσε επανάσταση στην Ανοσολογία· οι κυριότερες εφαρμογές τους (σελ. 108-110):
  1. Ανοσοδιαγνωστικά: διάγνωση μεγάλου αριθμού μολύνσεων και ασθενειών με εντοπισμό συγκεκριμένων αντιγόνων ή/και αντισωμάτων στο αίμα ή σε ιστούς με ειδικές ανοσολογικές τεχνικές — γρήγορες, ακριβείς, απλές, ευαίσθητες μέθοδοι που επιτρέπουν διάγνωση σε πολύ αρχικά στάδια.
  2. Προσδιορισμός φαινοτυπικών δεικτών (επιφανειακών πρωτεϊνών χαρακτηριστικών κυτταρικών πληθυσμών): μέτρηση και διαχωρισμός υποπληθυσμών κυττάρων (π.χ. CD4, CD8) με μονοκλωνικά συνδεδεμένα με φθορίζουσες χρωστικές (κυτταρομετρία ροής).
  3. Θεραπεία και διάγνωση του καρκίνου: εντοπισμός καρκινικών αντιγόνων (δείκτες καρκίνου) και in vivo ανοσοθεραπεία με μονοκλωνικά συνδεδεμένα με αντικαρκινικές ουσίες ή ραδιενεργά ισότοπα.
  4. Ανοσολογικές τεχνικές: ως ανασταλτικά (μπλοκάρουν το αντιγόνο) ή ενεργοποιητικά (ενεργοποιούν το αντιγόνο) αντισώματα για τη μελέτη και ρύθμιση κυτταρικών λειτουργιών — και γενικά ως αντιδραστήρια σε ανοσοφθορισμό, ELISA, RIA, νεφελομετρία κ.λπ.

Σύνοψη: (ενδεικτική) 1. Ανοσοδιαγνωστικά (εντοπισμός αντιγόνων/αντισωμάτων, πρώιμη διάγνωση), 2. φαινοτυπικοί δείκτες — μέτρηση/διαχωρισμός υποπληθυσμών με φθορίζουσες χρωστικές, 3. διάγνωση-θεραπεία καρκίνου (καρκινικά αντιγόνα, ανοσοθεραπεία με ισότοπα-φάρμακα), 4. ανοσολογικές τεχνικές (ανασταλτικά/ενεργοποιητικά).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 8 — Καρκινικά αντιγόνα

Ερώτηση: Τι ονομάζουμε καρκινικά αντιγόνα και ποια η χρήση τους;

Απάντηση:

• Καρκινικά αντιγόνα ονομάζουμε τα χαρακτηριστικά αντιγόνα που φέρουν στην επιφάνειά τους τα καρκινικά κύτταρα και τα οποία δεν υπάρχουν στα φυσιολογικά κύτταρα. Χρήση: χρησιμοποιούνται ως δείκτες καρκίνου — ο εντοπισμός τους γίνεται με τη χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων, γεγονός που βοηθά στη διάγνωση του καρκίνου (και στην παρακολούθησή του). Επιπλέον, μονοκλωνικά αντισώματα έναντι των καρκινικών αντιγόνων, συνδεδεμένα είτε με αντικαρκινικές ουσίες είτε με ραδιενεργά ισότοπα, χρησιμοποιούνται στην in vivo ανοσοθεραπεία: κατευθύνουν το φάρμακο ή την ακτινοβολία εκλεκτικά στα καρκινικά κύτταρα (σελ. 108).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Καρκινικά αντιγόνα = αντιγόνα της επιφάνειας των καρκινικών κυττάρων που λείπουν από τα φυσιολογικά· χρήση: δείκτες καρκίνου (διάγνωση με μονοκλωνικά) και στόχοι in vivo ανοσοθεραπείας με μονοκλωνικά συνδεδεμένα με αντικαρκινικά φάρμακα ή ραδιοϊσότοπα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 9 — Κατηγορίες μονοκλωνικών

Ερώτηση: Σε ποιες κατηγορίες διακρίνονται τα μονοκλωνικά αντισώματα;

Απάντηση:

• Στις ανοσολογικές τεχνικές τα μονοκλωνικά αντισώματα διακρίνονται, ανάλογα με το αποτέλεσμα που έχει η προσθήκη τους στο αντιγόνο και στις αντίστοιχες κυτταρικές λειτουργίες, σε (σελ. 110):
  • Ανασταλτικά αντισώματα: όταν η προσθήκη του μονοκλωνικού αντισώματος έχει ως αποτέλεσμα το μπλοκάρισμα του αντιγόνου και την αναστολή της λειτουργίας του.
  • Ενεργοποιητικά αντισώματα: όταν η προσθήκη του αντισώματος καταλήγει στην ενεργοποίηση του αντιγόνου, με αποτέλεσμα την επαγωγή διάφορων κυτταρικών λειτουργιών που σχετίζονται με το συγκεκριμένο μόριο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ανασταλτικά (μπλοκάρουν το αντιγόνο — αναστολή λειτουργίας) και ενεργοποιητικά (ενεργοποιούν το αντιγόνο — επαγωγή κυτταρικών λειτουργιών).

Κριτήρια αξιολόγησης: