Sadržaj
- Opća svojstva imunoglobulina
- Funkcije regije konstantnih i promjenjivih imunoglobulina
- IgA
- IG d
- IgE
- IgG
- IgM
- Napomena o raznolikosti antitijela
Imunoglobulini, koji se nazivaju i antitijela, su molekule glikoproteina koji čine važan dio imunološkog sustava, koji je općenitiji odgovoran za borbu protiv zaraznih bolesti i stranih "invazija". Protutijela koja se često u skraćenici nazivaju "Ig" nalaze se u krvi i drugim tjelesnim tekućinama ljudi i drugih kralježnjaka. Pomažu u identificiranju i uništavanju stranih tvari poput mikroba (npr. Bakterija, protozoanskih parazita i virusa).
Imunoglobulini su svrstani u pet kategorija: IgA, IgD, IgE, IgG i IgM. Samo se IgA, IgG i IgM nalaze u značajnim količinama u ljudskom tijelu, ali svi su oni važni ili potencijalno važni doprinos imunološkom odgovoru čovjeka.
Opća svojstva imunoglobulina
Imunoglobulini proizvode B-limfociti, koji su klasa leukocita (bijelih krvnih zrnaca). Oni su simetrične molekule u obliku slova Y koji se sastoje od dva duže teška (H) lanca i dva kraća lagana (L) lanca. Shematski, "stabljika" Y uključuje dva L lanca, koji su se razdvojili oko polovice od dna do vrha imunoglobulinske molekule i razilaze se pod kutom otprilike 90 stupnjeva. Dva lanca L vode se izvan ruba "ruke" Y, ili dijelova lanaca H iznad točke razdvajanja. Dakle, oba stabljika (dva H lanca) i obje "ruke" (jedan H lanac, jedan L lanac) sastoje se od dva paralelna lanca. L lanci se isporučuju u dvije vrste, kappa i lambda. Svi lanci međusobno djeluju ili disulfidnim (S-S) vezama ili vodikovim vezama.
Imunoglobulini se također mogu podijeliti u stalne (C) i promjenjive (V) dijelove. Dijelovi C usmjeravaju aktivnosti u kojima sudjeluju svi ili većina imunoglobulina, dok se V područja vežu na specifične antigene (tj. Na proteine koji signaliziraju prisutnost određene bakterije, virusa ili druge strane molekule ili entiteta). "Oružje" antitijela formalno se naziva Fab regijama, gdje "Fab" znači "fragment koji veže antigen"; V dio ovog dijela uključuje samo prvih 110 aminokiselina iz Fab regije, a ne cijelu stvar, jer su dijelovi Fab-ovih krakova najbliži točki grane Y prilično stalni između različitih antitijela i smatraju se dijelom C regija.
Analogno, razmislite o tipičnom automobilskom ključu koji ima dio koji je zajednički većini tipki bez obzira na određeno vozilo s kojim je ključ dizajniran (npr. Dio koji držite u ruci kad ga koristite) i dio koji specifičan je samo za dotično vozilo. Dio drške može se usporediti s C komponentom antitijela, a specijalizirani dio s V komponentom.
Funkcije regije konstantnih i promjenjivih imunoglobulina
Dio C komponente ispod grane Y, zvan Fc regija, može se smatrati mozgom operacije antitijela. Bez obzira za što je V regija dizajnirana da radi u određenoj vrsti antitijela, C regija kontrolira izvršavanje svojih funkcija. C regija IgG i IgM je ono što aktivira put komplementa, a to su skup nespecifičnih "prvih linija obrane" imunoloških odgovora koji su uključeni u upalu, fagocitozu (u kojoj specijalizirane stanice fizički progutaju strana tijela) i razgradnju stanica. C regija IgG veže se na ove fagocite kao i na stanice "prirodnih ubojica" (NK); područje CE IgE veže se na mastocite, bazofile i eozinofile.
Što se tiče podataka o V regiji, ovaj vrlo varijabilni trak molekule imunoglobulina je sam podijeljen u hipervarijabilnu i okvirnu regiju. Raznolikost hipervarijabilnog razloga, kao što vaša intuicija vjerojatno sugerira, odgovorna je za nevjerojatan raspon antigena koje imunoglobulini mogu prepoznati, u obliku blokade.
IgA
Na IgA otpada oko 15 posto antitijela u ljudskom sustavu, što ga čini drugom najčešću vrstom imunoglobulina. Međutim, svega 6 posto nalazi se u krvnom serumu. U serumu se nalazi u monomernom obliku - to jest, kao pojedinačna molekula u obliku Y, kako je gore opisano. Međutim, u svom sekretornom sustavu on postoji kao dimer, odnosno dva od Y monomera povezanih. U stvari, dimeralni oblik je češći, jer se IgA vidi u širokom rasponu bioloških izlučevina, uključujući mlijeko, slinu, suze i sluz. Čini se da nije nespecifično u pogledu vrsta stranih prisutnosti koje cilja. Njegova prisutnost na sluznici čini važnim čuvarom vrata na fizički osjetljivim mjestima ili mjestima na kojima mikrobi lako pronalaze načine dublje u tijelu.
Vrijeme poluživota za IgA je pet dana. Sekretorni oblik je ukupno četiri mjesta na kojima se mogu vezati antigeni, dva po Y monomera. To se pravilno nazivaju mjesta koja vežu epitope, jer je epitop specifični dio svakog napadača koji pokreće imunološku reakciju. Budući da se nalazi u sluznicama koje su izložene visokim razinama probavnih enzima, IgA ima sekretornu komponentu koja mu onemogućuje razgradnju tih enzima.
IG d
IgD je najrjeđi od pet klasa imunoglobulina koji čine oko 0,2 posto serumskih antitijela ili otprilike 1 od 500. To je monomer i ima dva mjesta vezivanja epitopa.
IgD se nalazi pričvršćen na površini B-limfocita kao B-stanični receptor (također se naziva sIg), gdje se vjeruje da kontrolira aktivaciju i supresiju B-limfocita kao odgovor na signale iz imunoglobulina koji cirkuliraju u krvnoj plazmi. IgD može biti faktor u aktivnom uklanjanju B-limfocita stvaranjem auto-reaktivnih auto-antitijela. Iako se čini zanimljivim da će antitijela ikada napasti stanice koje ih čine, ponekad ta eliminacija može kontrolirati preveliki ili pogrešan imunološki odgovor ili izvaditi B-stanice iz bazena kada su oštećene i više ne sintetiziraju korisne proizvode.
Pored svoje uloge de facto receptora stanične površine, IgD se u manjoj mjeri nalazi i u krvi i limfnoj tekućini. Također se misli da neki ljudi reagiraju s određenim haptenima (antigenim podjedinicama) na penicilin, što je vjerojatno i razlog zašto su neki ljudi alergični na ovaj antibiotik; također može reagirati s običnim, bezopasnim krvnim proteinima na isti način, stvarajući tako autoimuni odgovor.
IgE
Na IgE otpada samo oko 0,002 posto protutijela u serumu, odnosno oko 1 / 50,000th svih imunoglobulina u cirkulaciji. Unatoč tome, on igra vitalnu ulogu u imunološkom odgovoru.
Kao IgD, i IgE je monomer i ima dva antigena mjesta vezivanja, po jedno na svakoj "ruci". Ima kratak poluživot od dva dana. Veže se na mastocite i bazofile, koji cirkuliraju u krvi. Kao takav, posrednik je alergijskih reakcija. Kad se antigen veže na Fab dio molekule IgE vezan na mastociti, to uzrokuje oslobađanje mastocita histamina u krvotok. IgE također sudjeluje u lizi ili kemijskoj razgradnji parazita protozojske sorte (mislite da su amebe i drugi jednoćelijski ili višećelijski osvajači). IgE se također proizvodi kao odgovor na prisutnost helminta (parazitskih crva) i određenih člankonožaca.
Ponekad IgE također igra neizravnu ulogu u imunološkom odgovoru galvaniziranjem ostalih imunoloških komponenata u akciju. IgE može zaštititi površine sluznice pokretanjem upale. Možda mislite da upala označava nešto nepoželjno, jer obično izaziva bol i oticanje. Ali upala, među mnogim njenim drugim imunološkim blagodatima, omogućava IgG-u, bjelančevinama iz putova komplementa, i bijelim krvnim stanicama da uđu u tkiva kako bi se suprotstavili osvajačima.
IgG
IgG je dominantno antitijelo u ljudskom tijelu i čini 85 posto svih imunoglobulina. Dio toga je zbog dugog, iako promjenjivog, poluživota od sedam do 23 dana, ovisno o predmetnom podrazredu IgG.
Kao tri od pet vrsta imunoglobulina, IgG postoji kao monomer. Nalazi se uglavnom u krvi i limfi. Ima jedinstvenu sposobnost prelaska placente kod trudnica, omogućavajući joj zaštitu nerođenog fetusa i novorođenčeta. Njegove glavne aktivnosti uključuju pojačavanje fagocitoze u makrofazima (specijalizirane "jedeće" stanice) i neutrofilima (druga vrsta bijelih krvnih stanica); neutraliziranje toksina; i inaktiviranje virusa i ubijanje bakterija. To daje IgG široku paletu funkcija, pogodnih za antitijelo koje je tako rasprostranjeno u sustavu. Obično je drugo antitijelo na mjestu događaja kada je prisutan napadač, koji slijedi pomno iza IgM. Njegova se prisutnost uvelike povećala u anamnestičkom odgovoru bodi-ja. "Anamnestic" u prijevodu znači "ne zaboravljajući", a IgM reagira na napadača s kojim se susreo prije, skokom broja. Konačno, Fc dio IgG može se vezati na NK stanice kako bi pokrenuo proces nazvan citotoksičnost posredovana antitijelima, ili ADCC, koja može ubiti ili ograničiti učinke invazije mikroba.
IgM
IgM je kolonija imunoglobulina. Postoji kao pentametar, ili skupina od pet vezanih IgM monomera. IgM ima kratak poluživot (oko pet dana) i čini otprilike 13 do 15 posto protutijela u serumu. Ono što je također važno, to je i prva linija obrane među četiri braće i sestre protutijela, što je prvi imunoglobulin napravljen tijekom tipičnog imunološkog odgovora.
Budući da je IgM pentamer, on ima 10 mjesta koja vežu epitope, što ga čini žestokim protivnikom. Njegovih pet Fc dijelova, poput onih većine drugih imunoglobulina, može aktivirati put proteina komplementa i kao "prvi odziv" je u tom pogledu najučinkovitija vrsta antitijela. IgM aglutinira invazivni materijal, prisiljavajući pojedinačne dijelove da se sjedine kako bi se lakše očistili iz tijela. Također potiče lizu i fagocitozu mikroorganizama, s posebnim afinitetom za uklanjanje bakterija.
Monomerni oblici IgM postoje i nalaze se uglavnom na površini B-limfocita kao receptora ili sIg (kao kod IgD). Zanimljivo je da je tijelo već stvorilo razinu IgM u odraslih do dobi od devet mjeseci.
Napomena o raznolikosti antitijela
Zahvaljujući vrlo visokoj varijabilnosti hipervarijabilnog dijela Fab komponente svakog od pet imunoglobulina, u pet formalnih klasa može se stvoriti astronomski broj jedinstvenih antitijela. To je uvećano činjenicom da L i H lanci također dolaze u nizu izotipova ili lanaca koji su površinski jednaki po rasporedu, ali sadrže različite aminokiseline. U stvari, postoji 45 različitih gena "kappa" L lanca, 34 "lambda" gena L lanca i 90 H lanaca gena za ukupno 177, što zauzvrat daje preko tri milijuna jedinstvenih kombinacija gena.
To ima smisla sa stajališta evolucije i preživljavanja. Imuni sustav ne samo da mora biti spreman suočiti se s osvajačima o kojima već "zna", već mora biti spreman i stvoriti optimalan odgovor na osvajače koje nikada nije vidio ili, po tom pitanju, koji su u naravi potpuno novi, takvi kao virusi gripa koji su se razvijali kroz mutacije. Međusobna interakcija domaćin i osvajač tijekom mikrobnih i kralježnjačnih vrsta zapravo je tek trajna, neprekidna "utrka u naoružanju".