Krążące kompleksy immunologiczne (KKI)

Kompleksy immunologiczne (inaczej krążące kompleksy immunologiczne - KKI) tworzą się za każdym razem, kiedy specyficzne przeciwciała stykają się z obcymi cząsteczkami w organizmie. Sprawnie funkcjonująca wątroba i śledziona powinny na bieżąco usuwać kompleksy immunologiczne. Jednak nie zawsze tak jest. W niektórych sytuacjach nadmiar kompleksów immunologicznych może aktywować układ odpornościowy, prowadząc do stanu zapalanego i uszkodzenia tkanek.

Spis treści

1. Krążące kompleksy immunologiczne (KKI) - czy mogą być groźne dla zdrowia?
2. Krążące kompleksy immunologiczne (KKI) – choroby
3. Krążące kompleksy immunologiczne (KKI) - diagnostyka
4. Krążące kompleksy immunologiczne (KKI) a borelioza z lyme

Kompleksy immunologiczne (inaczej kompleksy antygen-przeciwciało) są fizjologicznymi strukturami, które powstają w ustroju w wyniku połączenia białek odpornościowych (przeciwciał) z obcą cząsteczką (antygenem).

Antygenem mogą być wirusy, bakterie, cząsteczki pokarmów, pyłki roślin, a nawet własne białka organizmu (tzw. autoantygeny).

Fizjologiczną rolą kompleksów immunologicznych jest uwidocznienie antygenu dla układu odpornościowego, aby mógł on bezpiecznie je usunąć z organizmu.

Krążące kompleksy immunologiczne (KKI) - czy mogą być groźne dla zdrowia?

Kompleksy immunologiczne mogą także uczestniczyć w różnych patologiach. Najczęściej do takiego stanu dochodzi w momencie kiedy kompleksy immunologiczne nie są efektywnie eliminowane przez makrofagi w wątrobie i śledzionie.

Mogą one wtedy odkładać się w tkankach lub naczyniach krwionośnych uruchamiając procesy immunologiczne prowadzące do powstania stanu zapalnego i w następstwie uszkodzenia tkanek.

Kluczowym elementem aktywowanym przez kompleksy immunologiczne jest układ dopełniacza. Układ dopełniacza jest grupą białek, których kaskadowa aktywacja prowadzi m. in. do zainicjowania procesu zapalnego.

Na odkładnie się kompleksów immunologicznych w tkankach wpływa szereg czynników jak:

• Wielkość kompleksów immunologicznych; szczególnie kompleksy średniej wielkości łatwo odkładają się w tkankach
• Klasa przeciwciał i ich powinowactwo do antygenu; przeciwciała w podklasach IgG1 i IgG3 silnie aktywują układ immunologiczny i powodują uszkodzenie tkanek
• Lokalne mikrokrążenie; w miejscach gdzie zaburzony jest przepływ krwi kompleksy osadzają się dużo łatwiej np. w kłębuszkach nerkowych lub narządach objętych stanem zapalnym
• Rodzaj tkanki; nerki są szczególnie narażone na „wychwytywanie” kompleksów, gdyż znajduje się tam dużo receptorów z którymi wiążą się kompleksy immunologiczne
• Mutacje genów kodujących elementy układu dopełniacza, które wpływają na upośledzenie procesu usuwania kompleksów immunologicznych

Krążące kompleksy immunologiczne (KKI) – choroby

Najlepiej poznaną chorobą związaną z obecnością kompleksów immunologicznych jest toczeń rumieniowaty układowy (SLE, ang. systemic lupus erythematosus). SLE jest chorobą autoimmunologiczną w której kompleksy złożone z DNA komórkowego i specyficznych dla nich przeciwciał odkładają się w skórze i narządach wewnętrznych np. nerkach.

Innym przykładem choroby związanej z kompleksami immunologicznymi jest nadwrażliwość typu III jak alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych (najczęściej spotykane postacie to tzw. płuco farmera lub płuco hodowcy ptaków).

Jest to choroba zawodowa osób mających na co dzień kontakt z antygenami pleśni, grzybów i bakterii np. w gospodarstwach rolnych lub hodowlach zwierząt. Osądzające się w płucach kompleksy immunologiczne w pęcherzykach płucnych wywołują lokalny stan zapalny uszkadzający okoliczne tkanki.

Nadwrażliwość typu III może obejmować również alergiczne reakcje na pokarmy. W tym przypadku kompleksy immunologiczne tworzą się ze specyficznie pokarmowych przeciwciał IgG oraz antygenów pokarmowych wywołując reakcje alergiczne na pokarmy, których objawy pojawiają się po kilkunastu godzinach od kontaktu z alergenem.

Ogólnoustrojową patologią związana z tworzeniem się kompleksów immunologicznych jest choroba posurowicza, do której dochodzi w wyniku kontaktu organizmu z obcogatunkowym antygenem. Choroba posurowicza może wystąpić po podaniu szczepionki przeciwtężcowej, leków w skład których wchodzą przeciwciała monoklonalne (np. rytuksymabu) lub niektórych antybiotyków (np. peniciliny).

Obecność kompleksów immunologicznych obserwuje się także w niektórych zakażeniach wirusowych (np. wirusem zapalenia wątroby typu B lub C, wirusem Epstein-Barr) i bakteryjnych (np. w bakteryjnym zapaleniu wsierdzia).

Badania wskazują, że kolejnym procesem chorobowym w którym mogą swój udział mieć kompleksy immunologiczne jest miażdżyca i choroby sercowo-naczyniowe. Antygenami tworzącymi kompleksy w tym przypadku są cząsteczki tzw. złego cholesterolu LDL, które nasilają procesy zapalne w obrębie blaszki miażdżycowej.

Krążące kompleksy immunologiczne (KKI) - diagnostyka

Badania histologiczne, wykorzystujące techniki fluoroscencyjne lub enzymatyczne wykrywają bezpośrednio obecność kompleksów immunologicznych w wycinkach tkanki.

Test wiązania C1q, ocenia ilość krążących kompleksów immunologicznych zawierających przeciwciała IgG z którymi nieswoiście wiąże się białko C1q układu dopełniacza; badanie wykonuje się metodą ELISA z krwi żylnej; wartości prawidłowe wynoszą <4μgE/ml.

Test z użyciem linii komórkowej Raji, ocenia ilość krążących kompleksów immunologicznych związanych z elementem układu dopełniacza C3; badanie polega na oznaczeniu ilości kompleksów immunologicznych za pomocą metody ELISA lub cytometrii przepływowej we krwi pacjenta, które po inkubacji w hodowli komórkowej wiążą się z komórkami linii Raji; wartości prawidłowe zależą od stosowanej metody i wynoszą zwykle <15-25 μgE/ml.

Badanie obecności kompleksów immunologicznych w organizmie nie jest często stosowanym badaniem. Wynika to z faktu braku standaryzacji stosowanych metod oraz restrykcyjnych warunków pobrania materiału.

Krążące kompleksy immunologiczne (KKI) a borelioza z lyme

Wykrywanie obecności kompleksów immunologicznych znalazło zastosowanie w rozpoznaniu Boreliozy z Lyme. Nadmiar kompleksów immunologicznych składających się z antygenów krętków Borrelia burgdorferi oraz specyficznych dla nich przeciwciał może uniemożliwiać ich wykrycie za pomocą metod serologicznych.

Problem ten pojawia się głównie przy bardzo intensywnych zakażeniach, kiedy powstaje duża ilość kompleksów immunologicznych.

Jeśli u chorego występują objawy boreliozy z Lyme, a wyniki badań serologicznych są negatywne, można wtedy u niego wykonać badanie polegające na rozbijaniu chemicznym kompleksów immunologicznych.

Zabieg ten ma na celu uwolnienie przeciwciał z kompleksów i dopiero pomiarze ich stężenia w surowicy. Jednak metoda ta nie jest stosowana rutynowo z uwagi na brak jej standaryzacji w laboratoriach.

Piśmiennictwo:

1. Immunologia, pod redakcją Gołąb J., PWN 2012
2. Choroby wewnętrzne, pod redakcją Szczeklik A., Medycyna Praktyczna Kraków 2005
3. Burut D.F. i wsp. The role of immune complexes in atherogenesis. Angiology. 2010 Oct;61(7):679-89.
4. Theofilopoulos A.N. i wsp. The Raji cell radioimmune assay for detecting immune complexes in human sera. J Clin Invest. 1976 Jan; 57(1): 169–182.
5. Lock R.J. i Unsworth D.J. Measurement of immune complexes is not useful in routine clinical practice. Ann Clin Biochem. 2000; 37: 253-61.
6. Marques A. R. Laboratory Diagnosis of Lyme Disease - Advances and Challenges. Infect Dis Clin North Am. 2015; 29(2): 295–307.

O autorze

dr n. med. Karolina Karabin, biolog molekularny, diagnosta laboratoryjny, Cambridge Diagnostics Polska

Z wykształcenia biolog ze specjalizacją mikrobiologia i diagnosta laboratoryjny z ponad 10-letnim stażem w pracy laboratoryjnej. Absolwentka Studium Medycyny Molekularnej oraz członek Polskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka.Kierownik grantów naukowych realizowanych w Pracowni Diagnostyki Molekularnej przy Klinice Hematologii, Onkologii i Chorób Wewnętrznych WUM. Tytuł doktora nauk medycznych w zakresie biologii medycznej obroniła na I Wydziale Lekarskim WUM. Autorka wielu prac naukowych i popularnonaukowych z zakresu diagnostyki laboratoryjnej, biologii molekularnej i żywienia. Na co dzień jako specjalista w zakresie diagnostyki laboratoryjnej prowadzi dział merytoryczny w Cambridge Diagnostics Polska oraz współpracuje z zespołem dietetyków w Poradni Dietetycznej CD. Ze specjalistami dzieli się praktyczną wiedzą dotyczącą diagnostyki i dietoterapii chorób na konferencjach, szkoleniach oraz na łamach czasopism i portali internetowych. Szczególnie zainteresowana wpływem współczesnego stylu życia na procesy molekularne w organizmie.

dr n. med. Karolina Karabin, biolog molekularny, diagnosta laboratoryjny, konsultant ds. żywienia i stylu życia