Перекрестная реактивность

Перекрестная реактивность , в общем смысле, — это реактивность наблюдаемого агента, который инициирует реакции, выходящие за рамки ожидаемой основной реакции. Это имеет значение для любого вида тестов или анализов , включая диагностические тесты в медицине, и может быть причиной ложноположительных результатов . В иммунологии определение перекрестной реактивности относится именно к реакции иммунной системы на антигены . Может возникнуть перекрестная реактивность между иммунной системой и антигенами двух разных возбудителей или между одним возбудителем и белками на непатогены, что в ряде случаев может быть причиной аллергии .

В медицинских испытаниях

В медицинских тестах , включая экспресс-диагностические тесты , перекрестная реактивность может быть как сбивающей с толку , так и полезной, в зависимости от конкретного случая. Примером смешения, приводящего к ложноположительной ошибке, является тест фиксации латекса , когда агглютинация происходит с другим антигеном, а не с интересующим антигеном. Примером полезной перекрестной реактивности являются тесты на гетерофильные антитела , которые выявляют вирус Эпштейна-Барр с использованием антител, специфичных к другим антигенам. Перекрестная реактивность также является часто оцениваемым параметром для проверки иммунных анализов и анализов связывания белков, таких как ELISA и RIA . В этом случае его обычно определяют количественно путем сравнения реакции анализа с рядом аналогичных аналитов и выражают в процентах. На практике калибровочные кривые строятся с использованием фиксированных диапазонов концентраций для выбора родственных соединений, а средние точки ( IC50 ) калибровочных кривых рассчитываются и сравниваются. Затем на рисунке представлена оценка реакции анализа на возможные мешающие соединения по отношению к целевому аналиту.

Применение в разработке лекарств

Анализ перекрестной реактивности тканей — это стандартный метод, основанный на иммуногистохимии , который требуется перед I фазой исследований на людях терапевтических антител.

При скрининге на наркотики, поскольку во многих тестах на наркотики в моче используются иммуноанализы, существует определенная перекрестная реактивность. Определенные лекарства или другие химические вещества могут дать ложноположительный результат на другую категорию лекарств. ^[1]

В иммунологии

В иммунологии перекрестная реактивность имеет более узкое значение реакции между антителом и антигеном , отличным от иммуногена . Иногда его также называют перекрестным иммунитетом или перекрестным защитным иммунитетом. ^[2] хотя перекрестная реактивность не обязательно обеспечивает перекрестную защиту. В некоторых случаях перекрестная реактивность может быть разрушительной, и иммунный ответ на один патоген может препятствовать или снижать иммунный ответ на другой патоген.

Адаптивный иммунный ответ специфичен для стимулирующего его антигена (называемого иммуногеном). Однако многие встречающиеся в природе очевидные антигены на самом деле представляют собой смесь макромолекул (например, патогенов , токсинов , белков или пыльцы ), содержащих несколько эпитопов . Контакт со сложным антигеном, таким как вирус, будет стимулировать множественные иммунные реакции на различные макромолекулы вируса, а также на отдельные эпитопы каждой макромолекулы. Например, столбнячный токсин представляет собой макромолекулярный антиген, состоящий из одного белка, но он стимулирует множество иммунных реакций из-за третичной структуры белка, дающей множество различных эпитопов. Токсин , вызывающий иммунный ответ, будет иметь эпитоп, который стимулирует ответ. Денатурация белка может «обезвредить» его функцию, но позволить иммунной системе дать иммунный ответ, тем самым создавая иммунитет, не причиняя вреда пациенту.

Перекрестная реактивность имеет значение для вакцинации против гриппа из-за большого количества штаммов гриппа, поскольку антигены, вырабатываемые в ответ на один штамм, могут обеспечивать защиту другим штаммам. ^[3] Однако перекрестная реактивность не обязательно должна быть между близкородственными вирусами; например, существует перекрестная реактивность между вируса гриппа специфичными для CD8+ Т-клетками, , и вируса гепатита С. антигенами ^[4]

Аллергия

Перекрестная реактивность также может возникать между патогеном и белком, обнаруженным в непатогенном веществе (т.е. в пище). Возможна даже перекрестная реактивность между двумя непатогенными микроорганизмами; ^[5] например, гевеин -подобные белковые домены являются возможной причиной перекрестной реактивности аллергенов между латексом и бананом . ^[6]

Перекрестная реактивность может быть вызвана идентичными углеводными структурами несвязанных белков одного и того же или разных видов. Такие перекрестно-реактивные углеводные детерминанты (CCD) представляют собой проблему при диагностике аллергии , где около пятой части всех пациентов обнаруживаются антитела IgE против Asn-связанных олигосахаридов (N- гликанов ), содержащих ядро α1,3-связанной фукозы . ^[7] Поскольку ПЗС, очевидно, не вызывают аллергических симптомов, положительный результат теста in vitro, основанный на связывании IgE с ПЗС, следует расценивать как ложноположительный.

Ссылки

^ Саитман А., Парк Х.Д., Фицджеральд Р.Л. (сентябрь 2014 г.). «Ложноположительные результаты иммуноанализа на наркотики в моче: обзор» . Журнал аналитической токсикологии . 38 (7): 387–96. дои : 10.1093/jat/bku075 . ПМИД 24986836 .
^ Порроцци Р., Тева А., Амарал В.Ф., Сантос да Коста М.В., Гримальди Г. (сентябрь 2004 г.). «Эксперименты по перекрестному иммунитету между различными видами или штаммами Leishmania на макаках-резусах (Macaca mulatta)» . Американский журнал тропической медицины и гигиены . 71 (3): 297–305. дои : 10.4269/ajtmh.2004.71.297 . ПМИД 15381810 .
^ Мандельбойм М., Бромберг М., Шербани Х., Цукер И., Яари К., Бассал Р. и др. (июнь 2014 г.). «Значимые перекрестно-реактивные антитела к вирусу гриппа у взрослых и детей в период выраженного антигенного дрейфа» . БМК Инфекционные болезни . 14 :346. дои : 10.1186/1471-2334-14-346 . ПМК 4107950 . ПМИД 24950742 .
^ Каспрович В., Уорд С.М., Тернер А., Грамматикос А., Нолан Б.Е., Льюис-Хименес Л., Шарп С., Вудрафф Дж., Флеминг В.М., Симс С., Уокер Б.Д., Сьюэлл А.К., Лауэр Г.М., Кленерман П. (март 2008 г.). «Определение направленности и качества перекрестной реактивности CD8+ Т-клеток, специфичных для вируса гриппа, у лиц, инфицированных вирусом гепатита С» . Журнал клинических исследований . 118 (3): 1143–53. дои : 10.1172/JCI33082 . ПМК 2214846 . ПМИД 18246203 .
^ Неги СС, Браун В (2017). «Перекрестная реакция: новый метод структурной биоинформатики для прогнозирования перекрестной реактивности аллергенов» . Биоинформатика . 33 (7): 1014–1020. doi : 10.1093/биоинформатика/btw767 . ПМК 5860227 . ПМИД 28062447 .
^ Миккола Дж. Х., Алениус Х., Калккинен Н., Турьянмаа К., Палосуо Т., Реунала Т. (декабрь 1998 г.). «Гевеиноподобные белковые домены как возможная причина перекрестной реактивности аллергенов между латексом и бананом». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 102 (6 Пт 1): 1005–12. дои : 10.1016/S0091-6749(98)70339-2 . ПМИД 9847442 .
^ Альтманн Ф (2007). «Роль гликозилирования белков при аллергии» . Международный архив аллергии и иммунологии . 142 (2): 99–115. дои : 10.1159/000096114 . ПМИД 17033195 .

Внешние ссылки

Перекрестные реакции Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)

[pmid24986836-1] Саитман А., Парк Х.Д., Фицджеральд Р.Л. (сентябрь 2014 г.). «Ложноположительные результаты иммуноанализа на наркотики в моче: обзор» . Журнал аналитической токсикологии . 38 (7): 387–96. дои : 10.1093/jat/bku075 . ПМИД 24986836 .

[2] Порроцци Р., Тева А., Амарал В.Ф., Сантос да Коста М.В., Гримальди Г. (сентябрь 2004 г.). «Эксперименты по перекрестному иммунитету между различными видами или штаммами Leishmania на макаках-резусах (Macaca mulatta)» . Американский журнал тропической медицины и гигиены . 71 (3): 297–305. дои : 10.4269/ajtmh.2004.71.297 . ПМИД 15381810 .

[3] Мандельбойм М., Бромберг М., Шербани Х., Цукер И., Яари К., Бассал Р. и др. (июнь 2014 г.). «Значимые перекрестно-реактивные антитела к вирусу гриппа у взрослых и детей в период выраженного антигенного дрейфа» . БМК Инфекционные болезни . 14 :346. дои : 10.1186/1471-2334-14-346 . ПМК 4107950 . ПМИД 24950742 .

[4] Каспрович В., Уорд С.М., Тернер А., Грамматикос А., Нолан Б.Е., Льюис-Хименес Л., Шарп С., Вудрафф Дж., Флеминг В.М., Симс С., Уокер Б.Д., Сьюэлл А.К., Лауэр Г.М., Кленерман П. (март 2008 г.). «Определение направленности и качества перекрестной реактивности CD8+ Т-клеток, специфичных для вируса гриппа, у лиц, инфицированных вирусом гепатита С» . Журнал клинических исследований . 118 (3): 1143–53. дои : 10.1172/JCI33082 . ПМК 2214846 . ПМИД 18246203 .

[5] Неги СС, Браун В (2017). «Перекрестная реакция: новый метод структурной биоинформатики для прогнозирования перекрестной реактивности аллергенов» . Биоинформатика . 33 (7): 1014–1020. doi : 10.1093/биоинформатика/btw767 . ПМК 5860227 . ПМИД 28062447 .

[6] Миккола Дж. Х., Алениус Х., Калккинен Н., Турьянмаа К., Палосуо Т., Реунала Т. (декабрь 1998 г.). «Гевеиноподобные белковые домены как возможная причина перекрестной реактивности аллергенов между латексом и бананом». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 102 (6 Пт 1): 1005–12. дои : 10.1016/S0091-6749(98)70339-2 . ПМИД 9847442 .

[7] Альтманн Ф (2007). «Роль гликозилирования белков при аллергии» . Международный архив аллергии и иммунологии . 142 (2): 99–115. дои : 10.1159/000096114 . ПМИД 17033195 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]