background image

Molekularne 

Molekularne 

podstawy pośredniej 

podstawy pośredniej 

diagnostyki 

diagnostyki 

pasożytów krwi i 

pasożytów krwi i 

chłonki.

chłonki.

Wojciech Więcek

Wojciech Więcek

background image

Molekularne podstawy 

Molekularne podstawy 

rozpoznawania antygenu 

rozpoznawania antygenu 

przez limfocyty B.

przez limfocyty B.

     

     

Aby limfocyt B mógł spełnić swoją funkcję musi zostać 

Aby limfocyt B mógł spełnić swoją funkcję musi zostać 

aktywowany. Do rozpoczęcia tego procesu niezbędne jest 

aktywowany. Do rozpoczęcia tego procesu niezbędne jest 

bezpośrednie rozpoznanie antygenu przez 

bezpośrednie rozpoznanie antygenu przez 

kompleks 

kompleks 

receptora BCR l

receptora BCR l

ub pośrednio poprzez kontakt z innymi 

ub pośrednio poprzez kontakt z innymi 

komórkami APC, wówczas następuje przekazanie sygnału 

komórkami APC, wówczas następuje przekazanie sygnału 

przez fragment błonowy receptora do wnętrza komórki. 

przez fragment błonowy receptora do wnętrza komórki. 

Receptor  ten s

Receptor  ten s

kłada się z: 

kłada się z: 

Podjednostki wiążącej antygen – 

Podjednostki wiążącej antygen – 

     

     

cząsteczki przeciwciała (

cząsteczki przeciwciała (

IgD, IgM,

IgD, IgM,

 IgG,

 IgG,

 IgA 

 IgA 

lub

lub

 IgE

 IgE

)

)

     

     

wbudowanego w błonę. 

wbudowanego w błonę. 

Podjednostki 

Podjednostki 

przekazującej sygnał – heterodimeru 

przekazującej sygnał – heterodimeru 

Ig-

Ig-

α/

α/

Ig-

Ig-

β

β

 

 

(

(

CD79) wraz 

CD79) wraz 

z cytoplazmatyczną 

z cytoplazmatyczną 

sekwencją ITAM.

sekwencją ITAM.

background image

Prezentacja antygenu i 

Prezentacja antygenu i 

aktywacja limfocytów B.

aktywacja limfocytów B.

We wczesnym etapie przekazania sygnału, dochodzi do 

We wczesnym etapie przekazania sygnału, dochodzi do 

aktywacji 

aktywacji 

kinaz tyrozynowych

kinaz tyrozynowych

 i 

 i 

fosfolipazy C.

fosfolipazy C.

 Aktywacja 

 Aktywacja 

kinaz powoduje fosforylację tyrozyn w obrębie sekwencji ITAM 

kinaz powoduje fosforylację tyrozyn w obrębie sekwencji ITAM 

oraz fragmentów receptora Igα i Igβ. Do ufosforylowanych 

oraz fragmentów receptora Igα i Igβ. Do ufosforylowanych 

cząsteczek ITAM przyłączają się kolejne białka z różnych 

cząsteczek ITAM przyłączają się kolejne białka z różnych 

szlaków biorące udział w przekazywaniu sygnału do wnętrza 

szlaków biorące udział w przekazywaniu sygnału do wnętrza 

komórki.

komórki.

Ostateczny efekt działania na receptor jest regulowany przez 

Ostateczny efekt działania na receptor jest regulowany przez 

wiele cząsteczek powierzchniowych. Do najważniejszych 

wiele cząsteczek powierzchniowych. Do najważniejszych 

cząsteczek kostymulujących

cząsteczek kostymulujących

 należą CD40 oraz kompleks 

 należą CD40 oraz kompleks 

CD19/CD21/CD81. 

CD19/CD21/CD81. 

Na tym etapie limfocyt B łączy się z 

Na tym etapie limfocyt B łączy się z 

limfocytem Th. 

limfocytem Th. 

Cząsteczki kostymulujące pozwalają na 

Cząsteczki kostymulujące pozwalają na 

wytworzenie 

wytworzenie 

synapsy immunologicznej 

synapsy immunologicznej 

i wzajemnej 

i wzajemnej 

współpracy obu komórek. Wówczas, prócz wydzielaniu dużej 

współpracy obu komórek. Wówczas, prócz wydzielaniu dużej 

ilości cytokin może dojść do 

ilości cytokin może dojść do 

prezentacji antygenu 

prezentacji antygenu 

limfocytowi T. 

limfocytowi T. 

Wtedy pobudzony limfocyt T dodatkowo 

Wtedy pobudzony limfocyt T dodatkowo 

stymuluje komórkę do aktywacji lub wydzielania przeciwciał.

stymuluje komórkę do aktywacji lub wydzielania przeciwciał.

background image

Zmiana klasy 

Zmiana klasy 

produkowanych 

produkowanych 

immunoglobulin.

immunoglobulin.

W pierwszym etapie limfocyt B prezentuje limfocytowi 

W pierwszym etapie limfocyt B prezentuje limfocytowi 

Th antygen który rozpoznał. Następnie dochodzi do 

Th antygen który rozpoznał. Następnie dochodzi do 

połączenia dwóch komórek i wytworzenia 

połączenia dwóch komórek i wytworzenia 

synapsy 

synapsy 

immunologicznej. 

immunologicznej. 

W wyniku tego połączenia oraz 

W wyniku tego połączenia oraz 

wydzialanych przez limfocyt Th cytokin (np. IL-4, IL-5,IL-

wydzialanych przez limfocyt Th cytokin (np. IL-4, IL-5,IL-

10), komórka przekazuje limfocytowi B bodziec do 

10), komórka przekazuje limfocytowi B bodziec do 

zmiany klasy przeciwciał z IgM i IgD na IgG, IgA lub IgE. 

zmiany klasy przeciwciał z IgM i IgD na IgG, IgA lub IgE. 

Następuje odpowiedź humoralna, polegająca w głównej 

Następuje odpowiedź humoralna, polegająca w głównej 

mierze na produkcji przeciwciał, obejmuje m.in.:

mierze na produkcji przeciwciał, obejmuje m.in.:

1)

1)

Aktywowanie układu dopełniaczy zabijającego antygen.

Aktywowanie układu dopełniaczy zabijającego antygen.

2)

2)

Opsonizację związanego patogenu (ułatwia fagocytozę 

Opsonizację związanego patogenu (ułatwia fagocytozę 

3)

3)

przez makrofagi).

przez makrofagi).

4)

4)

Inaktywacje toksyn i umożliwienie ich fagocytozy.

Inaktywacje toksyn i umożliwienie ich fagocytozy.

background image

Molekularne strategie 

Molekularne strategie 

obronne pasożytów 

obronne pasożytów 

krwi/chłonki

krwi/chłonki

background image

STRATEGIA  ZMIENNOŚCI 

STRATEGIA  ZMIENNOŚCI 

ANTYGENOWEJ

ANTYGENOWEJ

-

-

Trypanosoma brucei

Trypanosoma brucei

 

 

Główny antygen powierzchniowy 

Główny antygen powierzchniowy 

afrykańskiego świdrowca jest dimerem 

afrykańskiego świdrowca jest dimerem 

glikoproteinowym zwanym 

glikoproteinowym zwanym 

zmienną 

zmienną 

glikoproteiną powierzchniową

glikoproteiną powierzchniową

 (VSG). 

 (VSG). 

Świdrowce zawierają więcej niż 1000 

Świdrowce zawierają więcej niż 1000 

różnych genów VSG, które różnią się 

różnych genów VSG, które różnią się 

wyraźnie w sekwencji. W kolejnych stadiach 

wyraźnie w sekwencji. W kolejnych stadiach 

następuje zmiana „płaszcza antygenowego”, 

następuje zmiana „płaszcza antygenowego”, 

co uniemożliwia skuteczną odpowiedź 

co uniemożliwia skuteczną odpowiedź 

immunologiczną oraz wytworzenie 

immunologiczną oraz wytworzenie 

szczepionki przeciw zakażeniu.

szczepionki przeciw zakażeniu.

background image

Hamowanie aktywacji 

Hamowanie aktywacji 

układu immunologicznego

układu immunologicznego

 

 

-Schistosoma

-Schistosoma

 

 

Schistosoma haematobium wytwarza 

Schistosoma haematobium wytwarza 

substancje, które działają immunosupresyjne na 

substancje, które działają immunosupresyjne na 

limfocyty T gospodarza oraz takie, które 

limfocyty T gospodarza oraz takie, które 

prowadzą do degranulacji jego komórek 

prowadzą do degranulacji jego komórek 

tucznych. 

tucznych. 

Produkcja IL-10 czyli cytokiny 

Produkcja IL-10 czyli cytokiny 

przeciwzapalnej hamuje wytwarzanie cytokin 

przeciwzapalnej hamuje wytwarzanie cytokin 

prozapalnych takich, jak interferon-gamma, IL-2, 

prozapalnych takich, jak interferon-gamma, IL-2, 

IL-3, TNF-α. 

IL-3, TNF-α. 

Tym samym

Tym samym

 

 

hamując reakcje

hamując reakcje

immunologiczną

immunologiczną

 przeciwko temu pasożytowi.

 przeciwko temu pasożytowi.

background image

Kamuflaż antygenowy

Kamuflaż antygenowy

-

-

Schistosoma

Schistosoma

 

 

Larwy Schistosoma mansoni wnikają przez skórę i 

Larwy Schistosoma mansoni wnikają przez skórę i 

wędrują do płuc, a następnie do układu krążenia. Zanim 

wędrują do płuc, a następnie do układu krążenia. Zanim 

wejdą do płuc, larwy te otaczają się 

wejdą do płuc, larwy te otaczają się 

warstwą 

warstwą 

glikolipidów antygenów grupowych krwi ABO i 

glikolipidów antygenów grupowych krwi ABO i 

cząsteczek głównego układu zgodności tkankowej 

cząsteczek głównego układu zgodności tkankowej 

(MHC), pochodzących od gospodarza.

(MHC), pochodzących od gospodarza.

 

 

Prawdopodobnie do powierzchni larw przywr 

Prawdopodobnie do powierzchni larw przywr 

przytwierdza się wiele innych cząsteczek gospodarza. 

przytwierdza się wiele innych cząsteczek gospodarza. 

Płaszcz z białek gospodarza maskuje antygeny pasożyta 

Płaszcz z białek gospodarza maskuje antygeny pasożyta 

i w efekcie organizm pasożyta jest postrzegany przez 

i w efekcie organizm pasożyta jest postrzegany przez 

system immunologiczny żywiciela jako własny. 

system immunologiczny żywiciela jako własny. 

background image

Diagnostyka pośrednia 

Diagnostyka pośrednia 

pasożytów krwi i chłonki.

pasożytów krwi i chłonki.

Aglutynacja bezpośrednia

Aglutynacja bezpośrednia

Odczyny immunoenzymatyczne

Odczyny immunoenzymatyczne

Odczyn immunofluorescencji 

Odczyn immunofluorescencji 

pośredniej

pośredniej

background image

Aglutynacja bezpośrednia

Aglutynacja bezpośrednia

Aglutynacja- reakcja, w wyniku której 

Aglutynacja- reakcja, w wyniku której 

aglutynogen jest wiązany przez aglutyniny, co 

aglutynogen jest wiązany przez aglutyniny, co 

powoduje powstanie dużych, wytrącających się 

powoduje powstanie dużych, wytrącających się 

kompleksów.

kompleksów.

Antygenem wykorzystywanym do odczynów 

Antygenem wykorzystywanym do odczynów 

aglutynacyjnych bezpośrednich jest zawiesina 

aglutynacyjnych bezpośrednich jest zawiesina 

zabitych i utrwalonych pasożytów.

zabitych i utrwalonych pasożytów.

Pod wpływem przeciwciał zawartych w badanej 

Pod wpływem przeciwciał zawartych w badanej 

surowicy antygen aglutynuje, wytwarzając 

surowicy antygen aglutynuje, wytwarzając 

charakterystyczny wzór.

charakterystyczny wzór.

Wykrywanie

Wykrywanie

Leishmania donovani, Trypanosoma 

Leishmania donovani, Trypanosoma 

brucei

brucei

background image

Odczyny 

Odczyny 

immunoenzymatyczne.

immunoenzymatyczne.

Bardzo czułe i  swoiste testy serologiczne, które 

zostały przystosowane do oznaczania klasy 

przeciwciał, wykrywania krążących antygenów 

rozpuszczalnych oraz swoistych kompleksów 

immunologicznych.

background image

Odczyn pośredni.

Odczyn pośredni.

Pozwala wykryć obecność przeciwciał niekompletnych 

Pozwala wykryć obecność przeciwciał niekompletnych 

w surowicy.

w surowicy.

Używa się antygenu rozpuszczalnego pasożyta do 

Używa się antygenu rozpuszczalnego pasożyta do 

opłaszczania fazy stałej np. zagłębień płytek 

opłaszczania fazy stałej np. zagłębień płytek 

hemaglutynacyjnych, aby związać na opłaszczonej 

hemaglutynacyjnych, aby związać na opłaszczonej 

powierzchni przeciwciała występujące w badanej surowicy.

powierzchni przeciwciała występujące w badanej surowicy.

 

 

Po zakończeniu inkubacji z próbką badanej surowicy, 

Po zakończeniu inkubacji z próbką badanej surowicy, 

dodaje się surowicy przeciwglobulinowej sprzężonej z 

dodaje się surowicy przeciwglobulinowej sprzężonej z 

enzymem (peroksydazą lub fosfatazą alkaliczną).

enzymem (peroksydazą lub fosfatazą alkaliczną).

W końcowym etapie stosuje się  układ indykatorowy reakcji 

W końcowym etapie stosuje się  układ indykatorowy reakcji 

enzymatycznej, dodając mieszaniny substratu enzymu i 

enzymatycznej, dodając mieszaniny substratu enzymu i 

nadtlenku wodoru. 

nadtlenku wodoru. 

Gdy reakcja jest dodatnia powstaje barwny produkt 

Gdy reakcja jest dodatnia powstaje barwny produkt 

końcowy w ilości proporcjonalnej  do stężenia oznaczanego 

końcowy w ilości proporcjonalnej  do stężenia oznaczanego 

komponentu surowicy. 

komponentu surowicy. 

background image

Odczyn wychwytu 

Odczyn wychwytu 

przeciwciał.

przeciwciał.

Fazę stałą okrywa się  preparatem surowicy odpornościowej przeciw 

Fazę stałą okrywa się  preparatem surowicy odpornościowej przeciw 

globulinom: G, M, A, lub E. 

globulinom: G, M, A, lub E. 

Po zakończeniu inkubacji z próbką badanej surowicy dodaje się 

Po zakończeniu inkubacji z próbką badanej surowicy dodaje się 

kompleks antygenu pasożyta z przeciwciałem wyznakowanym 

kompleks antygenu pasożyta z przeciwciałem wyznakowanym 

enzymem. 

enzymem. 

W końcowym etapie stosuje się  układ indykatorowy reakcji 

W końcowym etapie stosuje się  układ indykatorowy reakcji 

enzymatycznej, dodając mieszaniny substratu enzymu i nadtlenku 

enzymatycznej, dodając mieszaniny substratu enzymu i nadtlenku 

wodoru. 

wodoru. 

Gdy reakcja jest dodatnia powstaje barwny produkt końcowy w 

Gdy reakcja jest dodatnia powstaje barwny produkt końcowy w 

ilości proporcjonalnej  do stężenia oznaczanego komponentu 

ilości proporcjonalnej  do stężenia oznaczanego komponentu 

surowicy. 

surowicy. 

Ma większą swoistość wyników niż odczyn pośredni

Ma większą swoistość wyników niż odczyn pośredni

background image

Odczyn w kierunku 

Odczyn w kierunku 

antygenu

antygenu

Pierwszym krokiem jest umieszczenie specyficznego 

względem danego antygenu przeciwciała na fazie stałej, 
np. płytce. Po wypłukaniu przeciwciał, które nie związały 
się z płytką, można dodać badany materiał. Jeśli w owym 
materiale znajduje się poszukiwane białko, będzie się ono 
łączyć z przeciwciałami związanymi z płytką. Nastąpi 
reakcja barwna
. Ważna jest specyficzność przeciwciała, 
od niej bowiem zależy, czy dany antygen zostanie 
związany i czy nie nastąpi sfałszowanie testu w wyniku 
związania innych, podobnych białek.

background image

Odczyn immunoflorescencji 

Odczyn immunoflorescencji 

pośredniej.

pośredniej.

Umożliwia wykrycie przeciwciał obecnych w 

Umożliwia wykrycie przeciwciał obecnych w 

płynach ustrojowych, najczęściej w surowicy 

płynach ustrojowych, najczęściej w surowicy 

krwi, przez inkubację badanego płynu z 

krwi, przez inkubację badanego płynu z 

antygenem szkiełkowym pasożyta. 

antygenem szkiełkowym pasożyta. 

Przeciwciała związane w czasie inkubacji z 

Przeciwciała związane w czasie inkubacji z 

antygenem  wykrywa się  za pomocą surowicy 

antygenem  wykrywa się  za pomocą surowicy 

przeciwglobulinowej sprzężonej z 

przeciwglobulinowej sprzężonej z 

fluorochromem (zazwyczaj z izotiocyjaninem 

fluorochromem (zazwyczaj z izotiocyjaninem 

fluorosceiny wykazującym charakterystyczne 

fluorosceiny wykazującym charakterystyczne 

świecenie podczas oglądania preparatu pod 

świecenie podczas oglądania preparatu pod 

mikroskopem w świetle ultrafioletowym).

mikroskopem w świetle ultrafioletowym).

background image

Modyfikacje

Modyfikacje

ELISA

ELISA

  

  

czyli płytkowy test immunoenzymatyczny fazy stałej –jeden z 

czyli płytkowy test immunoenzymatyczny fazy stałej –jeden z 

najpowszechniej stosowanych testów w badaniach biomedycznych, 

najpowszechniej stosowanych testów w badaniach biomedycznych, 

zarówno naukowych, jak i diagnostycznych.

zarówno naukowych, jak i diagnostycznych.

Podstawą testów ELISA jest tworzenie kompleksów immunologicznych 

Podstawą testów ELISA jest tworzenie kompleksów immunologicznych 

między antygenem a przeciwciałem (rozpoznającym specyficznie 

między antygenem a przeciwciałem (rozpoznającym specyficznie 

antygen)

antygen)

Służy on do wykrycia i ilościowej oceny określonych antygenów (np. 

Służy on do wykrycia i ilościowej oceny określonych antygenów (np. 

białek, antygenów bakteryjnych, wirusowych, pasożytniczych, 

białek, antygenów bakteryjnych, wirusowych, pasożytniczych, 

hormonów, leków) lub przeciwciał (np. przeciwciał antywirusowych) w 

hormonów, leków) lub przeciwciał (np. przeciwciał antywirusowych) w 

badanym materiale z użyciem specyficznych dla danego antygenu 

badanym materiale z użyciem specyficznych dla danego antygenu 

przeciwciał lub specyficznych dla danego przeciwciała antyprzeciwciał  

przeciwciał lub specyficznych dla danego przeciwciała antyprzeciwciał  

skoniugowanych (wyznakowanych) z odpowiednim enzymem.

skoniugowanych (wyznakowanych) z odpowiednim enzymem.

background image

SAFA

SAFA

Jest pośrednim testem antygenowym, który 

Jest pośrednim testem antygenowym, który 

umożliwia

umożliwia

 obiektywnie ustalić antygen, będący 

 obiektywnie ustalić antygen, będący 

przyczyną choroby.

przyczyną choroby.

Pozwala wyeliminować problem związany z 

Pozwala wyeliminować problem związany z 

barwieniem.

barwieniem.

 Jako substratu dla antygenu używa 

 Jako substratu dla antygenu używa 

się sztucznej matrycy z płyty zawierającej octan 

się sztucznej matrycy z płyty zawierającej octan 

celulozy. Wyniki testu są odczytywane za 

celulozy. Wyniki testu są odczytywane za 

pomocą fluorometru.

pomocą fluorometru.

background image

Wykorzystanie testów biologii 

Wykorzystanie testów biologii 

molekularnej w różnicowaniu 

molekularnej w różnicowaniu 

pasożytów krwi.

pasożytów krwi.

Nested

Nested

 

 

PCR-

PCR-

 stosowane są dwa różne primery, użycie 

 stosowane są dwa różne primery, użycie 

pierwszej pary prowadzi do powielenia łatwo dostępnych 

pierwszej pary prowadzi do powielenia łatwo dostępnych 

segmentów DNA lub RNA, których fragmenty bywają niekiedy 

segmentów DNA lub RNA, których fragmenty bywają niekiedy 

jednakowe dla różnych gatunków pasożytów, natomiast 

jednakowe dla różnych gatunków pasożytów, natomiast 

kontynuowanie reakcji za pomocą drugiej pary starterów 

kontynuowanie reakcji za pomocą drugiej pary starterów 

zawęża amplifikację do fragmentów swoistych już tylko dla 

zawęża amplifikację do fragmentów swoistych już tylko dla 

jednego gatunku

jednego gatunku

RADP- 

RADP- 

 do amplifikacji używa się arbitralnie dobranych 

 do amplifikacji używa się arbitralnie dobranych 

primerów, zawierających zazwyczaj poniżej 20 nukleotydów w 

primerów, zawierających zazwyczaj poniżej 20 nukleotydów w 

łańcuchu, które bez trudu odszukują komplementarne 

łańcuchu, które bez trudu odszukują komplementarne 

sekwencje w badanym DNA, przytwierdzając się w wielu 

sekwencje w badanym DNA, przytwierdzając się w wielu 

miejscach nici kwasu, oddzielonych fragmentami o różnej 

miejscach nici kwasu, oddzielonych fragmentami o różnej 

długości zależnej od gatunku pasożyta. W etapie wydłużania 

długości zależnej od gatunku pasożyta. W etapie wydłużania 

łańcuchów DNA powstają fragmenty nici o różnej długości, 

łańcuchów DNA powstają fragmenty nici o różnej długości, 

które podczas rozdziału elektroforetycznego zamplifikowanego 

które podczas rozdziału elektroforetycznego zamplifikowanego 

materiału wędrują z różną prędkością, dając w efekcie wzór 

materiału wędrują z różną prędkością, dając w efekcie wzór 

prążków charakterystyczny dla danego gatunku.

prążków charakterystyczny dla danego gatunku.


Document Outline