Ανοσοσφαιρίνες: τι είναι, τύποι, χαρακτηριστικά και λειτουργίες

Σύμφωνα με την Παγκόσμια Μελέτη του Επιβάρυνσης των Ασθενειών, το 95% του παγκόσμιου πληθυσμού έχει κάποιο πρόβλημα υγείας, τουλάχιστον στην ομάδα δείγματος που αναλύθηκε μεταξύ 1990 και 2013. Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, καθώς το 15% της παγκόσμιας βιομάζας με τη μορφή άνθρακα αποτελείται από βακτήρια (70 γιγατόνων), μερικά από αυτά είναι ωφέλιμα για τον άνθρωπο, άλλα για φαγητό και άλλα άμεσα παθογόνα.

Πέρα από τα βακτήρια, υπάρχουν χιλιάδες μη ζωντανοί μολυσματικοί παράγοντες με τη μορφή ιών, οι οποίοι μεταλλάσσονται με ξέφρενο ρυθμό και εξελίσσονται για να παρακάμψουν τη μακροπρόθεσμη ανοσία των οργανισμών. Ο ανθρώπινος ανταγωνισμός με τα παθογόνα είναι ένας πραγματικός αγώνας εξοπλισμών: όταν αναπτύσσεται μια απάντηση ειδικό για ένα παθογόνο, αναμένεται να καταλήξει να μεταλλάσσεται για να σταματήσει να αναγνωρίζεται από λεμφοκύτταρα και άλλους οργανισμούς ειδικός.

Για το λόγο αυτό, οι εκστρατείες αντιγριπικού εμβολιασμού είναι ετήσιες, ενώ άλλα εμβόλια παρέχουν δια βίου ανοσία σε ένα δεδομένο παθογόνο. Ανάλογα με το ρυθμό μετάλλαξης και την προσαρμοστικότητα του οργανισμού, οι πιθανότητες μόλυνσης μπορεί να αυξηθούν ή να μειωθούν με την πάροδο του χρόνου. Με βάση αυτές τις ενδιαφέρουσες υποθέσεις, σας λέμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε

ανοσοσφαιρίνες.

• Σχετικό άρθρο: "Ανοσοποιητικό σύστημα: τι είναι, μέρη, λειτουργίες και χαρακτηριστικά"

Τι είναι οι ανοσοσφαιρίνες;

Σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου (NIH), μια ανοσοσφαιρίνη ή αντίσωμα είναι μια πρωτεΐνη που παράγεται από κύτταρα πλάσματος (τύποι λευκών αιμοσφαιρίων) ως απόκριση στην παρουσία ενός αντιγόνου, μια ουσία που προκαλεί την ενεργοποίηση του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος, όταν αναγνωρίζεται ως απειλή. Το κλειδί για την κατανόηση της ανοσίας βασίζεται στο αντίσωμα (Ig) - αντιγόνο (Ag) δυάδα ή το ίδιο, Ig-Ag.

Κάθε ανοσοσφαιρίνη συνδέεται με ένα μόνο αντιγόνο, επιτρέποντας σε εξειδικευμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού που θανατώνουν (όπως τα μακροφάγα) να αναγνωρίσουν και να καταβροχθίσουν πιο αποτελεσματικά το παθογόνο, αλλά Μερικά από αυτά μπορούν επίσης να καταστρέψουν το αντιγόνο άμεσα. Κάθε αντίσωμα έχει μια εξειδικευμένη θέση δέσμευσης παρατόπου ή αντιγόνου, η οποία είναι ειδική για τον επίτοπο του ίδιου του αντιγόνου. Με άλλα λόγια, κάθε σύμπλεγμα Ig-Ag περιλαμβάνει μια μη μεταβιβάσιμη κλειδαριά και κλειδί.

Η πιο ξεκάθαρη χρησιμότητα των ανοσοσφαιρινών στη γενική κοινωνία είναι, χωρίς αμφιβολία, η ανάπτυξη εμβολίων. Όταν ένας εξασθενημένος ιός ή βακτήριο εισάγεται στο σώμα (ή ένα τμήμα του που προάγει μια απόκριση ανοσοποιητικό), ο πολλαπλασιασμός των λεμφοκυττάρων και η απελευθέρωση ειδικών ανοσοσφαιρινών για το εν λόγω αντιγόνο. Α) Ναι, το σώμα «μαθαίνει» ποιος είναι ο επικίνδυνος μικροοργανισμός, πάντα από την ασφάλεια μιας προηγούμενης παθογόνου αδρανοποίησης.

Χάρη σε αυτόν τον ασφαλή μηχανισμό ανοσοποίησης, υπολογίζεται ότι έχουν σωθεί περισσότερες από 37 εκατομμύρια ζωές σε όλο τον κόσμο τα τελευταία 20 χρόνια, ειδικά σε παιδιά. Ένα σαφές παράδειγμα αυτού είναι η ευλογιά: τον 18ο αιώνα, 400.000 άνθρωποι πέθαιναν ετησίως από αυτή την ασθένεια, με αποτέλεσμα το ποσοστό θνησιμότητας του παράγοντα να είναι σχεδόν 30%. Χάρη στον εμβολιασμό, το τελευταίο κρούσμα ευλογιάς διαγνώστηκε το 1977 και ο ΠΟΥ κήρυξε τον κόσμο απαλλαγμένο από το παθογόνο στη δεκαετία του 1980. Αναμφίβολα, η γνώση των ανοσοσφαιρινών μας επέτρεψε να απελευθερωθούμε ως είδος επιδημιολογικών καταστροφών.

Δομή αυτών των πρωτεϊνών

Οι ανοσοσφαιρίνες έχουν ένα τυπικό σχήμα «Υ», που αποτελείται από δύο διαφορετικά μισά.. Πρέπει να απεικονίσετε αυτή τη διαμόρφωση καθαρά στο μυαλό σας πριν συνεχίσετε, καθώς θα βασιστούμε σε αυτό το μοτίβο για να περιγράψουμε τη γενική διαμόρφωση των αντισωμάτων.

Όπως όλες οι πρωτεΐνες, μια ανοσοσφαιρίνη έχει ως βασική της μονάδα το αμινοξύ, καθεμία από τις υπομονάδες που, ενωμένη με πεπτιδικούς δεσμούς, δημιουργεί πεπτίδια (λιγότερα από 10 αμινοξέα), πολυπεπτίδια (πάνω από 10) και πρωτεΐνες (πολλά συνενωμένα αμινοξέα). Σε αυτή την περίπτωση, η τυπική ανοσοσφαιρίνη αποτελείται από 4 πολυπεπτιδικές μονάδες: δύο ίσες βαριές αλυσίδες (Heavy, στο βάση και διάσπαση του "Y") και 2 ελαφριές αλυσίδες πανομοιότυπες μεταξύ τους (Light, καθεμία από τις πλευρικές άκρες των κλαδιών του "Y").

Κάθε περιοχή "Η" αποτελείται από μια μεταβλητή περιοχή (VH) και 3-4 σταθερές περιοχές (CH1, CH2, CH3, κ.λπ.). Από την άλλη πλευρά, οι ελαφριές αλυσίδες "L" αποτελούνται από μια μεταβλητή περιοχή (VL) και μια σταθερή περιοχή (CL). Όλα αυτά μπορεί να ακούγονται πολύ μπερδεμένα, αλλά χρειάζεται μόνο να μείνετε με την ακόλουθη ιδέα: τα άκρα των βαριών αλυσίδων Το (H) και το φως (L) είναι μεταβλητά, ενώ η γενική διαμόρφωση του "Y" είναι σταθερή μεταξύ των ανοσοσφαιρινών του ίδιου τύπος.

Το σχήμα «Υ» είναι το τυπικό που εμφανίζεται στα μαθήματα βιολογίας και ανοσολογίας, αλλά όχι το μοναδικό. Αυτή η μονομερής μορφή περιλαμβάνει ανοσοσφαιρίνες D, E και G, ενώ το Ig A είναι διμερές και το Ig M είναι ένα πενταμερές. Οπως μπορεις να φανταστεις Αυτές οι ανατομικές αλλαγές υποδηλώνουν επίσης μια σαφή μεταβλητότητα στη λειτουργικότητα.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Οι 4 τύποι παθογόνων (και τα χαρακτηριστικά τους)"

Τα είδη των ανοσοσφαιρινών

Αφήνουμε το μοριακό δάσος για να επιστρέψουμε σε λίγο πιο γενικά θέματα, αυτή τη φορά, στις διαφορετικές λειτουργίες των ανοσοσφαιρινών ανάλογα με τον χαρακτηρισμό τους. Τα περιγράφουμε συνοπτικά.

1. Ανοσοσφαιρίνη Α

Βρίσκεται στις βλεννώδεις επενδύσεις της αναπνευστικής οδού, του ουρογεννητικού συστήματος και του αυλού του πεπτικού συστήματος, εκτός από το σάλιο, τα δάκρυα και το μητρικό γάλα. Περιέργως, στο αίμα βρίσκεται σε μονομερή μορφή (όπως το "Υ" που περιγράφηκε παραπάνω), αλλά στον βλεννογόνο η διάταξή του είναι διμερής.

Λόγω της γειτνίασής τους με τα μόνα ανοιχτά συστήματα μέσα στο ανθρώπινο σώμα (απεκκριτικά, αναπνευστικά και πεπτικά), αυτές οι ανοσοσφαιρίνες είναι οι πρώτοι που έρχονται σε επαφή με ιούς που εισβάλλουν στην στοματοφαρυγγική κοιλότητα και άλλους εντερικούς μικροοργανισμούς.

2. Ανοσοσφαιρίνη G

Αυτή η ανοσοσφαιρίνη είναι αυτή που αντιπροσωπεύεται περισσότερο στο αίμα, η εγκεφαλονωτιαίο υγρό και περιτοναϊκό υγρό (από την κοιλιακή κοιλότητα). Αποτελεί το 80% των συνολικών ανοσοσφαιρινών, άρα χωρίς αμφιβολία είναι το κυρίαρχο.

Επιπλέον, πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχουν 4 υποπαραλλαγές αυτού του τύπου ανοσοσφαιρίνης, από IgG 1 έως IgG4. Καθένας από αυτούς είναι ιδιαίτερα έμπειρος σε ένα συγκεκριμένο μέτωπο, ανιχνεύοντας αντιγόνα και τοξίνες από διαφορετικούς μικροοργανισμούς.

3. Ανοσοσφαιρίνη Μ

Εκφράζεται στην επιφάνεια των Β λεμφοκυττάρων, των κύριων δραστών της χυμικής απόκρισης του προσαρμοστικού ανοσοποιητικού συστήματος.

Αποτελούν την απόκριση έκτακτης ανάγκης σε μια μόλυνση, καθώς εξαλείφουν τα παθογόνα σε πρώιμα στάδια μέχρι το ανοσοποιητικό σύστημα να συνθέσει αρκετό IgG τύπου. Αποτελούν το 6% των κυκλοφορούντων ανοσοσφαιρινών στην ανθρώπινη κυκλοφορία του αίματος και υπάρχουν στο Η συντριπτική πλειοψηφία των ζώων, ως εκ τούτου θεωρούνται τα παλαιότερα αντισώματα στην εξελικτική ιστορία σπονδυλωτά.

4. Ανοσοσφαιρίνη Ε

Το αντίσωμα που σχετίζεται κλινικά με αλλεργικές καταστάσεις. Κανονικά, αυτή η ανοσοσφαιρίνη βρίσκεται σε μικρές ποσότητες που κυκλοφορούν στο αίμα, αλλά αυξάνεται δραματικά όταν το σώμα εκτίθεται σε ένα αλλεργιογόνο, ή το ίδιο, μια αβλαβής ουσία που προκαλεί μια αδικαιολόγητη αντίδραση στο ανοσοποιητικό σύστημα του ατόμου. Εκφράζεται επίσης σε άτυπες ποσότητες σε παρασιτικές λοιμώξεις.

5. Ανοσοσφαιρίνη Δ

Αυτή είναι μια από τις ανοσοσφαιρίνες που εκφράζεται λιγότερο, αλλά όχι λιγότερο σημαντική για αυτό. Αντιπροσωπεύει μόνο το 1% των συνολικών ανοσοσφαιρινών στο σώμα και Είναι το μεγαλύτερο συστατικό της επιφάνειας πολλών λεμφοκυττάρων τύπου Β στο στάδιο της ωρίμανσης. Λόγω της σπανιότητάς του, η λειτουργία του είναι λιγότερο καθορισμένη από αυτή των υπόλοιπων παραλλαγών που έχουν ήδη περιγραφεί.

Περίληψη

Όπως ίσως έχετε δει, οι ανοσοσφαιρίνες έρχονται σε διάφορες μορφές (ισότυπους) και διατάξεις μορφολογικά, αλλά όλα έχουν μια πολύ ξεκάθαρη λειτουργία: να προστατεύουν τον οργανισμό από πιθανές λοιμώξεις και παθογόνα. Από ιούς μέχρι μορφολογικά πιο περίπλοκα παράσιτα (όπως οι έλμινθοι), οι ανοσοσφαιρίνες είναι σε θέση να τα αναγνωρίσουν, να ενεργοποιήσουν τα υπόλοιπα κύτταρα του ανοσοποιητικού, τα επισημάνετε με βάση τα επιφανειακά τους αντιγόνα και, μετά τη σχετική καταρράκτη αντίδραση, αφαιρέστε τα.

Συνοπτικά, οι ανοσοσφαιρίνες είναι πρωτεΐνες που εκκρίνονται από τα Β λεμφοκύτταρα και τα κύτταρα πλάσματος ως απόκριση σε ένα αντιγόνο που έχει διεισδύσει στο σώμα του ξενιστή. Από τις ανοσολογικές αποκρίσεις έως τις αλλεργικές αντιδράσεις, τα αντισώματα έχουν μια ποικιλία προστατευτικών λειτουργιών.