Metody používané v klinické praxi •Metody využívající sérologické reakce •Testy funkce a počtu buněk imunitního systému •Základy alergologického vyšetření •Imunologické vyšetření a základy interpretace výsledků imunologických laboratoří •Příklad vyšetření v laboratořích metody využívající sérologické reakce A. Precipitační metody V kapalinách V gelu B. Imunodifuzní metody •Jednoduchá imunodifúze •dvojitá imunodifúze C. Imunoelektroforetické metody Kombinace s elfo •Imunoelektroforéza podle Williamse a Grabara •Raketová imunoelektroforéza •Protisměrná •Dvojrozměrná •D. Aglutinační metody E. Hemaglutinační F. Komplementové G. Immunoblotting Zákalové reakce •Imunonefelometrie •Imunoturbidimetrie H. Imunochemické metody a) RIA b) FIA c)EIA Časové rozdělení metod •Metody I.generace •Některé techniky v roztoku – precipitační, aglutinační, KFR •Metody II.generace •Kvantitativně i složité směsi antigenu, •Imunodifúze, imunoelfo •Metody III.generace •Velmi citlivé metody, stanoví Ag, Ab i hapteny •Imunoanalýzy – př. RIA, FIA, EIA, imunoturbidimetrie •– nefelometrie, -fluorimetrie, popř jejich kombinace •Metody IV.generace •Kontinuálně měří Ag, Ab i hapteny •imunosenzory •1929 Heidelberg a Kendall – popsali reakci rozpustného Ag s odpovédajícící Ab ve vhodném poměru. •Výsledek reakce – precipitát •Stanovili precipitační křivku a 3 oblasti reakce Ag s Ab Imunoprecipitační křivka (Ag – antigen, Ab – protilátka) Oblast ekvivalence Precipitační metody Oblast nadbytku protilátky Nekompetitivní metody • zákalové nefelometrie turbidimetrie • s markerem EIA, IRMA.. Oblast nadbytku antigenu Kompetitivní metody • heterogenní RIA, ELISA.. • homogenní EMIT… - faktory ovlivňující precipitaci: · typ Ab /např. IgG/ · teplota – se zvyšující se teplotou se urychluje precipitace /např. 38°C/ · vzájemná koncentrace Ag a Ab · pH · iontový náboj · tvar a velikost části Serologické metody - precipitace •Ag + Ab ® Ag-Ab • precipitinogen precipitin precipitát sraženina •solubilní /rozpustný/ • •- dělíme: •A) v kapalinách : •I. prstencová • – prstenec sraženiny precipitátu • • •II. sklíčková – určení pod mikroskopem •B) v gelu: •IMUNODIFÚZE PRECIPITAČNÍ metody: •využití : ke stanovení Ag, Ab, H •praxe – 1. zjištění výskytu či stanovení Ab v séru při inf. onemocnění 2. identifikace patogena •Koncentrace Ab se vyjadřuje jako TITR SÉRA. • => nejmenší zředění Ab, které ještě reaguje s Ag •- hodnocení : kvalitativně – odečtení okem •· kvantitativně : •a, zjištěním množství precipitátu •b, zjištěním množství Ag v precipitátu či supernatantu •c, změna optických vlastností vzorku – 2 metody : •NEFELOMETRIE –* TURBIDIMETRIE PRECIPITAČNÍ metody: př. Precipitační imunochemické metody Screeningové metody – jednoduché precipitační testy terénní kazetové testy pracující v oblasti ekvivalence S T C S T C Negativní výsledek Pozitivní výsledek Za nepřítomnosti nebo nedostatku drogy ve vzorku moče vytvoří protilátka imunokomplex (precipitát) se značenou drogou vázanou v místě testu T. (S – vzorek, C – kontrola) Využití: Rychlé chromatografické testy – stanovení přítomnosti drogy v tělesných tekutinách , Ab nebo Ag u infekčních nemocí (Chlamydie, Adenovirus, Rotavirus), (Helicobacter pylori, Influenza A,B, Rota a Adenovirus) Imunodifúze - specifická reakce Ag s Ab - precipitace /gel z agaru nebo agarózy/- AGAR ~ směs polysacharidů extrahovaných z červených mořských řas * ® přírodní agar nutno přečišťovat ~ frakcionací vznikají 2 složky:· agaróza - neobsahuje vedlejší aniontové skupiny - pro difúzi více vhodná - standardnější složení než agar a nižší schopnost nespecifické adsorpce · agaropektin - obsahuje aniontové skupiny ® pro difúzi nevhodný imunodifúze •- příprava gelu: • rozvaření agarózy v pufru na vodní lázni •nanesení na skleněné destičky – ztuhnutí ve vodorovné poloze /při teplotě pod 42°C/ •- princip ID: •- vzájemná volná difúze Ab a Ag v gelu na základě koncentračního spádu až do místa střetnutí ~ zde vznikají precipitační linie®obloučky®prstence®kruhy /záleží na použitém materiálu/ •- vzniklé precipitáty detekujeme: •* okem - zákal •* barvením – Coomassie blue, amidočerň •* sekundárními protilátkami •* Au, Ag, radioizotopy •- vznik precipitátů je děj postupný!!! • Imunodifúze - rozdělení imunodifúzních metod: * jednoduchá imunodifúze – gelem difunduje pouze jedna složka –Ag nebo Ab * dvojitá imunodifúze – gelem difundují obě složky– Ag i Ab · jednorozměrná – složka putuje v gelu jedním směrem · dvojrozměrná /radiální/– složka putuje více směry Ag a Ab si neodpovídají – nevytvoří se precipitační linie Směs více typů Ag a Ab – počet linií odpovídá počtu sobě si odpovídajících párů Ab a Ag Imunodifúze •jednoduchá imunodifúze- migruje 1 složka: •1. složka se smíchá s gelem už při jeho přípravě (nemigruje) •2. složka se aplikuje následně do vyřezaných jamek – MIGRUJE – v místě vyrovnání koncentrací vzniká precipitační linie •Jednoduchá jednorozměrná imunodifúze ~ dle OUDINA •- ve spodní části zkumavky agarózový gel s Ab, převrstveno roztokem s Ag - zalito parafínovým olejem – zábrana odpařování •- čím je Ag koncentrovanější, tím dále od roztoku s Ag vznikají precipitační linie /odečitatelnější/ •- využití: · detekce počtu Ag párů roztok s Ag gel s Ab olej Imunodifúze •Jednoduchá radiální /dvojrozměrná/ imunodifúze dle MANCINIOVÉ •- na skleněnou destičku se nalije gel, který obsahuje Ab ® nemigruje • inkubace ve vlhké komůrce ve vodorovné poloze → difúze všemi směry (radiální) • po obarvení - modré precipitační prstence •® čím je vzorek koncentrovanější – větší průměr prstence •→ změření druhé mocniny průměrů prstenců – vynesení kalibrační křivky a odečet koncentrace neznámého vzorku- •využití: •· ke kvantitativnímu stanovení Ag •· klinická praxe: stanovení koncentrace IgG, IgA, IgM, IgD, složek komplementu a proteinů akutní fáze • jamky - vzorky: -gel s Ab * fyziologický roztok –blank * vzorky o neznámé koncentraci * vzorky o známé koncentraci (kalibrační) •dvojitá imunodifúze •- gelem difundují obě složky •- koncentrace Ag a Ab musí být vzájemně ekvivalentní – proti překrývání linií •Dvojitá jednorozměrná imunodifúze •- ve zkumavce agarózový gel s Ab a agarózový gel s Ag •- mezi nimi čistý gel – v místě vyrovnání koncentrací se vytvoří precipitační linie- •využití: · kvalitativní důkaz Ag •· určení imunochemické příbuznosti či odlišnosti Ag • • Imunodifúze •Dvojitá radiální imunodifúze ~dle OUCHTERLONYHO •na skleněné desky nanesen čistý gel •menší jamky – různé Ag či různé koncentrace jednoho Ag •větší prostřední jamka – Ab •koncentrovanější Ag → precipitační obloučky blíže jamky s Ab •inkubace ve vlhké komůrce •počet precipitačních linií odpovídá počtu odpovídajících si párů Ag a Ab •Využití –průkaz Ab při alergickcýh alveolitidách, průkaz Ab proti některým patogenům, např. Toxoplazma gondii Imunodifúze Imunodifúze • • •- využití: •· titrace Ag – koncentrace Ag určuje umístění precipitační linie •· důkaz přítomnosti Ab •· porovnávání identity a neidentity Ag směsí ® umístění precipitační linie Ag porovnání Mr (Ag) a Mr (Ab) ® určuje tvar precipitační linie - menší molekula se dostane dále do gelu Imunoelektroforetické metody -kombinace metod elektroforetických a imunodifúzních -Bílkoviny se dělí v závislosti na molekulové váze a elektrické náboji jednotlivých molekul. Při běžné elfo se sérum dělí na zónu albuminu, α – 1, α – 2, β, γ globulinů. Stanovení zastoupení jednotlivých frakcí může mít význam při hodnocení stádia zánětlivého procesu. Při akutních zánětech stoupá zastoupení α – 1, později i α – 2, při chronickcých zánětech dochází ke zvýšení zastoupení γ globulinů a poklesu albuminu. •imunoelektroforéza podle WILLIAMSE a GRABARA •RAKETOVÁ imunoelektroforéza •PROTISMĚRNÁ imunoelektroforéza •DVOJROZMĚRNÁ imunoelektroforéza •Př. imunoelektroforéza podle WILLIAMSE a GRABARA: •- 1953 Williams a Grabar •- 2 stupně: 1. nalití destičky ( agarózní gel s pufrem ) • vytvoření 2 žlábků a nanesení Ag mezi ně •po rozdělení elektroforézou se do žlábků 2. napipetují protilátky • inkubace 48 hodin v lednici ® dochází k DIFUZI •® v místě ekvivalence se vytváří PRECIPITAČNÍ obloučky • WG2 WG1 WG3 Aglutinační metody •Ag + Ab ® Ag-Ab •aglutinogen aglutinin aglutinát -korpuskulární- -princip : KORPUSKULÁRNÍ / částicový / Ag •při reakci dochází ke shlukování Ag a Ab na základě vytváření můstků - Ab mezi buňkami za vzniku shluků •přímá – použití bakterií, buněk •nepřímá, pasivní – na jejich povrch je Ag uměle navázán, př.latex-fixační test, HIT •Předpoklady ke vzniku vazeb: •1. dostatek Ab, 2. přítomnost Ab proti různým epitopům 3. vzdálenost mezi částicemi co největší 4. Ab funkčně jednovazebné nevytváří aglutinaci (IgA, IgE) – inkompletní Ab viz hemaglutinace • •- hodnocení: kvalitativně - odečtení okem • kvantitativně : a, zjištěním množství aglutinátu •b, zjištěním množství Ag v aglutinátu či supernatantu Aglutinace •využití : ke stanovení Ag, Ab, H (viz precipitační metody) 1.K určování izolovaných bakteriálních kmenů 2.K průkazu Ab proti patogenům –Widalova reakce – průkaz tyfu, paratyfu, Weil-Felixova – skvrnitého tyfu, Ab proti Francisella tularensis 3.K Průkazu Treponema p., EBV - mononukleóza 3.Nepřímá - k průkazu auto Ab proti štítné žláze, Ab proti autoAg – • •Latexová aglutinace, latex-fixační test •rychlé kvalitativní stanovení •Ag nebo Ab imobilizován na latexových kuličkách •Stanovení Ab proti IgG – revmatoidní faktor •Průkaz patogenních Antigenů (Helicobacter pylori, Adeno- a Rotavirus) • • • • Hemaglutinační •Ag + Ab ® Ag-Ab •hemaglutinogen hemaglutin hemaglutinát •- savčí krvinky (i části) •- dochází ke shlukování krvinek, vlivem komplementu či virové částice pak dochází k LYZI. • •Ke zviditelnění aglutinačních reakcí při použití inkompletních Ab je možno použít a) aglutinaci v bílkovinném prostředí b) v prostředí s proteolytickými enzymy c) použitím antiglobulinového Coombsova séra - králičí ab proti lidským Ig Hemaglutinace -využití: K zjišťování krevních skupin a průkaz Ab proti krevním elementům. Přímý Coombsův test – k průkazu navázaných antierytrocytárních Ab, reakce pacientových ery s Coombsovým antisérem, přítomnost navázaných Ab se projeví hemaglutinátem -Nepřímý Coombsův test – k průkazu cirkulujících antierytrocytárních Ab -1. fáze, pacinetovo sérum s ery od dárce, navázání Ab pokud jsou přítomny, vymytí, přidání Coomsova séra, které způsobí aglutinaci •při 2 reakcích: •* KFR – komlement fixační reakce •* HIT – hemaglutinačně inhibiční test : • • HIT • •Patří také mezi metody serologické, založené na inhibici biologických účinků antigenů • HIT – pasivní hemaglutinace •Vycházíme ze skutečnosti, že viry (některé bakterie atd) mají schopnost se spontánně absorbovat na červené krvinky (rozpustný Ag). Ery pak aglutinují – shlukují se jen v přítomnosti specifické Ab •· odpovídá-li protilátka Ag, po přidání obalených ERY Ag se Ag vyváže a vznikne HEMAGLUTINÁT •Ab + Ag - Ery ® hemaglutinát, proběhne hemaglutinace • •· • HIT •neodpovídá-li protilátka virovému Ag, nedojde k hemaglutinaci •situace, kdy přidáme stejný Ag do reakce • Ab + Ag - Ery ® hemaglutinát + stejný Ag ® Ag -Ab + Ag - Ery ® inhibice hemaglutinace •Metodou inhibice pasivní hemaglutinace lze dokázat velmi malé mn. rozpustného Ag nebo H (metoda je velmi citlivá) •pro vyhodnocení můžeme použít i optické metody •Využití: Průkaz Ab proti patogen. Ag jako Candida Albicans, Aspergillus fumigatus, Treponema pallidum •