Immunoglobuliinit: mitä ne ovat, tyypit, ominaisuudet ja toiminnot

Maailmanlaajuisen sairaudentaakkaa koskevan tutkimuksen mukaan 95 prosentilla maailman väestöstä on jokin terveysongelma, ainakin vuosina 1990–2013 analysoidussa näyteryhmässä. Tämä ei ole yllättävää, sillä 15 % maailman hiilen muodossa olevasta biomassasta koostuu bakteereista (70 gigatonnia), jotkut niistä ovat hyödyllisiä ihmisille, toiset ruokailijoille ja toiset suoraan taudinaiheuttajia.

Bakteerien lisäksi on olemassa tuhansia ei-eläviä tartunnanaiheuttajia virusten muodossa, jotka mutatoituvat kiihkeästi ja kehittyvät kiertääkseen organismien pitkäaikaisen immuniteetin. Ihmisten kilpailu patogeenien kanssa on todellista kilpavarustelua: kun vaste kehittyy spesifisesti taudinaiheuttajalle, sen odotetaan muuntuvan lakkaamaan tunnistamasta lymfosyytit ja muut elimet erityistä.

Tästä syystä influenssarokotuskampanjat ovat vuosittain, kun taas muut rokotteet tarjoavat elinikäisen immuniteetin tietylle taudinaiheuttajalle. Mutaationopeudesta ja organismin sopeutumiskyvystä riippuen tartunnan mahdollisuudet voivat kasvaa tai pienentyä ajan myötä. Näiden mielenkiintoisten lähtökohtien perusteella kerromme sinulle kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää

immunoglobuliinit.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Immuunijärjestelmä: mikä se on, osat, toiminnot ja ominaisuudet"

Mitä ovat immunoglobuliinit?

Kansallisen syöpäinstituutin (NIH) mukaan immunoglobuliini tai vasta-aine on proteiini, jota plasmasolut (valkosolutyypit) valmistavat vasteena antigeenin läsnäololle, aine, joka saa ihmisen immuunijärjestelmän aktivoitumaan, kun se tunnistetaan uhkaksi. Avain immuniteetin ymmärtämiseen perustuu vasta-aine (Ig) - antigeeni (Ag) -dyadiin tai siihen, mikä on Ig-Ag.

Jokainen immunoglobuliini sitoutuu yhteen antigeeniin, jolloin erikoistuneet tappavat immuunisolut (kuten makrofagit) voivat tunnistaa ja niellä patogeenin tehokkaammin, mutta Jotkut niistä voivat myös tuhota antigeenin suoraan. Jokaisella vasta-aineella on erityinen paratooppi tai antigeeniä sitova kohta, joka on spesifinen itse antigeenin epitoopille. Toisin sanoen jokainen Ig-Ag-kompleksi sisältää ei-siirrettävän lukon ja avaimen.

Immunoglobuliinien selkein hyöty yhteiskunnassa on epäilemättä rokotteiden kehittäminen. Kun heikentynyt virus tai bakteeri joutuu kehoon (tai sen osaan, joka edistää vastetta immuuni), lymfosyyttien lisääntyminen ja spesifisten immunoglobuliinien vapautuminen mainittua varten antigeeni. A) Kyllä, elimistö "oppii" mikä on vaarallinen mikro-organismi, aina aiemman patogeenisen inaktivoinnin turvallisuudesta.

Tämän turvallisen rokotusmekanismin ansiosta on arvioitu, että yli 37 miljoonaa ihmishenkeä on pelastettu ympäri maailmaa viimeisen 20 vuoden aikana, erityisesti lapsilta. Selvä esimerkki tästä on isorokko: 1700-luvulla tähän tautiin kuoli vuosittain 400 000 ihmistä, mikä johti lähes 30 prosentin kuolleisuuteen. Rokotuksen ansiosta viimeinen isorokkotapaus todettiin vuonna 1977, ja WHO julisti maailman taudinaiheuttajasta vapaaksi 1980-luvulla. Epäilemättä immunoglobuliinien tuntemus on antanut meille mahdollisuuden vapautua epidemiologisten tuhojen lajina.

Näiden proteiinien rakenne

Immunoglobuliineilla on tyypillinen Y-muoto, joka koostuu kahdesta eri puolikkaasta.. Sinun on kuvattava tämä konformaatio selkeästi mielessäsi ennen kuin jatkat, koska aiomme luottaa tähän malliin kuvataksemme vasta-aineiden yleistä konformaatiota.

Kuten kaikki proteiinit, immunoglobuliinin perusyksikkönä on aminohappo, jokainen alayksikkö, joka peptidisidoksilla yhdistettynä synnyttää peptidejä (alle 10 aminohappoa), polypeptidejä (yli 10) ja proteiineja (monia ketjutettuja aminohappoja). Tässä tapauksessa standardi immunoglobuliini koostuu 4 polypeptidiyksiköstä: kahdesta yhtä suuresta raskasketjusta (raskas, "Y":n kanta ja katkaisu) ja 2 kevytketjua, jotka ovat identtisiä keskenään (kevyt, kukin ketjun oksien lateraalinen kärki "Y").

Jokainen "H"-alue koostuu vaihtelevasta alueesta (VH) ja 3-4 vakioalueesta (CH1, CH2, CH3 jne.). Toisaalta "L"-kevyet ketjut koostuvat vaihtelevasta alueesta (VL) ja vakioalueesta (CL). Kaikki tämä saattaa kuulostaa hyvin hämmentävältä, mutta sinun tarvitsee vain pitää kiinni seuraavasta käsitteestä: raskaiden ketjujen päät (H) ja valo (L) ovat vaihtelevia, kun taas "Y":n yleinen konformaatio on vakio saman immunoglobuliinien välillä tyyppi.

Y-muoto on tyypillinen biologian ja immunologian tunneilla esillä oleva muoto, mutta ei ainoa. Tämä monomeerinen muoto kattaa immunoglobuliinit D, E ja G, kun taas Ig A on dimeeri ja Ig M on pentameeri. Kuten voit kuvitella nämä anatomiset muutokset merkitsevät myös selkeää toiminnallisuuden vaihtelua.

• Saatat olla kiinnostunut: "4 patogeenityyppiä (ja niiden ominaisuudet)"

Immunoglobuliinien tyypit

Jätetään molekyylimetsä palataksemme hieman yleisempiin teemoihin, tällä kertaa immunoglobuliinien erilaisiin toimintoihin niiden nimityksen mukaan. Kuvaamme niitä lyhyesti.

1. Immunoglobuliini A

Sitä löytyy syljen, kyynelten ja rintamaidon lisäksi hengitysteiden, urogenitaalisten ja ruoansulatuskanavan onteloiden limakalvoista. Kummallista kyllä, veressä sitä löytyy monomeerisessa muodossa (kuten yllä kuvattu "Y"), mutta limakalvossa sen järjestely on dimeerinen.

Koska nämä immunoglobuliinit ovat lähellä ihmiskehon ainoita avoimia järjestelmiä (eritys-, hengitys- ja ruoansulatuskanavat) ovat ensimmäisiä, jotka joutuvat kosketuksiin suunielun onteloon tunkeutuvien virusten ja muiden suoliston mikro-organismien kanssa.

2. Immunoglobuliini G

Tämä immunoglobuliini on se, joka on eniten edustettuna veressä selkäydinneste ja peritoneaalista nestettä (vatsaontelosta). Muodostaa 80 % kaikista immunoglobuliineista, joten se on epäilemättä hallitseva.

Lisäksi on huomattava, että tämän tyyppisellä immunoglobuliinilla on 4 alavarianttia IgG 1:stä IgG4:ään. Jokainen heistä on erityisen taitava tietyllä rintamalla, tunnistaen antigeenejä ja toksiineja eri mikro-organismeista.

3. Immunoglobuliini M

Se ilmentyy B-lymfosyyttien pinnalla, jotka ovat adaptiivisen immuunijärjestelmän humoraalisen vasteen päätekijät.

Ne ovat valmiusreaktio infektioon, koska ne poistavat patogeenit varhaisessa vaiheessa kunnes immuunijärjestelmä syntetisoi tarpeeksi IgG-tyypin s. Ne muodostavat 6 % ihmisen verenkierrossa kiertävistä immunoglobuliineista ja ovat läsnä verenkierrossa valtaosa eläimistä, joten niitä pidetään evoluution historian vanhimpina vasta-aineina selkärankaiset.

4. Immunoglobuliini E

Vasta-aine, joka liittyy kliinisesti allergisiin tiloihin. Normaalisti tämä immunoglobuliini esiintyy pieniä määriä veressä, mutta lisääntyy dramaattisesti, kun keho altistuu allergeenille, tai mikä on sama, vaaraton aine, joka aiheuttaa perusteettoman reaktion yksilön immuunijärjestelmässä. Sitä ilmaistaan ​​myös epätyypillisinä määrinä loisinfektioissa.

5. Immunoglobuliini D

Tämä on yksi vähiten ilmentyneistä immunoglobuliineista, mutta ei sen kannalta vähemmän tärkeä. Se edustaa vain 1 % kehon immunoglobuliinien kokonaismäärästä ja Se on monien kypsymisvaiheessa olevien B-tyypin lymfosyyttien pinnan suurin komponentti. Sen niukkuuden vuoksi sen tehtävä on vähemmän määritelty kuin muiden jo kuvattujen muunnelmien.

Yhteenveto

Kuten olet ehkä nähnyt, immunoglobuliineja on eri muodoissa (isotyypeissä) ja järjestelyissä morfologisia, mutta niillä kaikilla on hyvin selkeä tehtävä: suojella kehoa mahdollisilta infektioilta ja taudinaiheuttajia. Viruksista morfologisesti monimutkaisempiin loisiin (kuten helmintit) immunoglobuliinit pystyvät tunnistamaan ne, aktivoimaan loput immuunisolut merkitsevät ne pinta-antigeeniensa perusteella ja vastaavan kaskadireaktion jälkeen poista ne.

Yhteenvetona voidaan todeta, että immunoglobuliinit ovat proteiineja, joita B-lymfosyytit ja plasmasolut erittävät vasteena antigeenille, joka on tunkeutunut isännän kehoon. Immuunivasteista allergisiin reaktioihin vasta-aineilla on useita suojaavia tehtäviä.