אימונוגלובולינים: מה הם, סוגים, מאפיינים ותפקודים

על פי המחקר העולמי של נטל המחלות, ל-95% מאוכלוסיית העולם יש בעיה בריאותית כלשהי, לפחות בקבוצת המדגם שנותחה בין 1990 ל-2013. זה לא מפתיע, שכן 15% מהביומסה בעולם בצורת פחמן מורכבת מחיידקים (70 ג'יגטון), חלקם מועילים לבני אדם, אחרים לסועדים ואחרים ישירות פתוגנים.

מעבר לחיידקים, ישנם אלפי גורמים זיהומיים שאינם חיים בצורת וירוסים, אשר עוברים מוטציות בקצב קדחתני ומתפתחים כדי לעקוף את החסינות ארוכת הטווח של אורגניזמים. תחרות אנושית עם פתוגנים היא מרוץ חימוש אמיתי: כאשר מתפתחת תגובה ספציפית לפתוגן, צפוי שהוא בסופו של דבר עובר מוטציה כדי להפסיק להיות מזוהה על ידי לימפוציטים וגופים אחרים ספֵּצִיפִי.

מסיבה זו, קמפיינים לחיסון נגד שפעת הם שנתיים, בעוד שחיסונים אחרים מספקים חסינות לכל החיים לפתוגן נתון. בהתאם לקצב המוטציות ויכולת ההסתגלות של האורגניזם, הסיכויים לזיהום עשויים לעלות או לרדת עם הזמן. בהתבסס על הנחות מעניינים אלה, אנו מספרים לך את כל מה שאתה צריך לדעת על אימונוגלובולינים.

• מאמר קשור: "מערכת חיסון: מהי, חלקים, פונקציות ומאפיינים"

מהם אימונוגלובולינים?

על פי המכון הלאומי לסרטן (NIH), אימונוגלובולין או נוגדן הוא

חלבון המיוצר על ידי תאי פלזמה (סוגים של תאי דם לבנים) בתגובה לנוכחות אנטיגן, חומר הגורם להפעלת מערכת החיסון האנושית, כאשר הוא מזוהה כאיום. המפתח להבנת חסינות מבוסס על דיאדת הנוגדן (Ig) - אנטיגן (Ag) או מה שזה אותו הדבר, Ig-Ag.

כל אימונוגלובולין נקשר לאנטיגן בודד, מה שמאפשר לתאי חיסון מתמחים (כגון מקרופאגים) לזהות ולבלוע את הפתוגן בצורה יעילה יותר, אך חלקם יכולים גם להרוס את האנטיגן ישירות. לכל נוגדן יש פרטופ מיוחד או אתר קשירה לאנטיגן, שהוא ספציפי לאפיטופ של האנטיגן עצמו. במילים אחרות, כל קומפלקס Ig-Ag כולל מנעול ומפתח שאינם ניתנים להעברה.

התועלת הברורה ביותר של אימונוגלובולינים בחברה הכללית היא, ללא ספק, פיתוח חיסונים. כאשר נגיף או חיידק מוחלשים מוחלשים לגוף (או קטע ממנו שמקדם תגובה חיסונית), התפשטות לימפוציטים ושחרור אימונוגלובולינים ספציפיים לאמור אַנְטִיגֵן. א) כן, הגוף "לומד" מהו המיקרואורגניזם המסוכן, תמיד מהבטיחות של אי-אקטיבציה פתוגנית קודמת.

הודות למנגנון החיסון הבטוח הזה, ההערכה היא שיותר מ-37 מיליון חיים ניצלו ברחבי העולם ב-20 השנים האחרונות, במיוחד בילדים. דוגמה מובהקת לכך היא האבעבועות השחורות: במאה ה-18 מתו מדי שנה ממחלה זו 400,000 אנשים, וכתוצאה מכך שיעור התמותה של הגורם עומד על כמעט 30%. הודות לחיסון, המקרה האחרון של אבעבועות שחורות אובחן ב-1977, ו-WHO הכריז על העולם נקי מפתוגן בשנות ה-80. אין ספק שהידע על אימונוגלובולינים אפשר לנו להשתחרר כמין פגעים אפידמיולוגיים.

מבנה החלבונים הללו

לאימונוגלובולינים יש צורת "Y" אופיינית, המורכבת משני חצאים שונים.. עליך לדמיין את הקונפורמציה הזו בבירור בראש שלך לפני שתמשיך, מכיוון שאנו הולכים להסתמך על דפוס זה כדי לתאר את הקונפורמציה הכללית של נוגדנים.

כמו כל חלבון, לאימונוגלובולין יש את חומצת האמינו כיחידה הבסיסית שלו, כל אחת מתת-היחידות המחוברות בקשרי פפטידים, מולידה פפטידים (פחות מ-10 חומצות אמינו), פוליפפטידים (יותר מ-10) וחלבונים (חומצות אמינו שרשורות רבות). במקרה זה, האימונוגלובולין הסטנדרטי מורכב מ-4 יחידות פוליפפטיד: שתי שרשראות כבדות שוות (Heavy, ב- בסיס ומחשוף של "Y") ו-2 שרשראות קלות זהות זו לזו (אור, כל אחד מהקצוות הצדדיים של הענפים של "Y").

כל אזור "H" מורכב מאזור משתנה (VH) ומ-3-4 אזורים קבועים (CH1, CH2, CH3 וכו'). מצד שני, שרשראות קלות "L" מורכבות מאזור משתנה (VL) ומאזור קבוע (CL). כל זה אולי נשמע מאוד מבלבל, אבל אתה רק צריך להישאר עם הקונספט הבא: הקצוות של השרשראות הכבדות (H) ואור (L) משתנים, בעוד שהקונפורמציה הכללית של "Y" קבועה בין אימונוגלובולינים של אותו סוּג.

צורת "Y" היא הצורה האופיינית שמוצגת בשיעורי ביולוגיה ואימונולוגיה, אך לא היחידה. צורה מונומרית זו כוללת אימונוגלובולינים D, E ו-G, בעוד ש-Ig A הוא דימר ו-Ig M הוא פנטמר. כמו שאתה יכול לדמיין שינויים אנטומיים אלה מרמזים גם על שונות ברורה בתפקוד.

• אולי יעניין אותך: "ארבעת סוגי הפתוגנים (והמאפיינים שלהם)"

סוגי האימונוגלובולינים

אנחנו עוזבים את היער המולקולרי כדי לחזור לנושאים קצת יותר כלליים, הפעם, התפקודים השונים של האימונוגלובולינים לפי ייעודם. אנו מתארים אותם בקצרה.

1. אימונוגלובולין A

הוא נמצא בבטנות הריריות של דרכי הנשימה, בדרכי האורגניטליות ובלומן של מערכת העיכול, בנוסף לרוק, דמעות וחלב אם. באופן מוזר, בדם הוא נמצא בצורה מונומרית (כמו ה"Y" שתואר לעיל), אבל ברירית הסידור שלו דימרי.

בשל קרבתם למערכות הפתוחות היחידות בגוף האדם (הפרשה, דרכי נשימה ועיכול), אימונוגלובולינים אלה הם הראשונים לבוא במגע עם וירוסים הפולשים לחלל הפה ולוע ומיקרואורגניזמים אחרים במעיים.

2. אימונוגלובולין G

אימונוגלובולין זה הוא זה המיוצג ביותר בדם, ה נוזל מוחי ונוזל צפק (מחלל הבטן). מהווה 80% מסך האימונוגלובולינים, אז ללא ספק זה השולט.

יתר על כן, יש לציין כי ישנם 4 תת-וריאנטים של סוג זה של אימונוגלובולין, מ-IgG 1 ועד IgG4. כל אחד מהם מיומן במיוחד בחזית ספציפית, מזהה אנטיגנים ורעלים ממיקרואורגניזמים שונים.

3. אימונוגלובולין M

זה מתבטא על פני השטח של לימפוציטים B, המשפיעים העיקריים של התגובה ההומורלית של מערכת החיסון האדפטיבית.

הם תגובת המגירה לזיהום, מכיוון שהם מחסלים פתוגנים בשלבים מוקדמים עד שמערכת החיסון מסנתזת מספיק s מסוג IgG. הם מהווים 6% מהאימונוגלובולינים במחזור הדם במחזור הדם האנושי ונמצאים ב- רובם המכריע של בעלי החיים, ומכאן שהם נחשבים לנוגדנים העתיקים ביותר בהיסטוריה האבולוציונית ב בעלי חוליות.

4. אימונוגלובולין E

הנוגדן הקשור מבחינה קלינית למצבים אלרגיים. בדרך כלל, זה אימונוגלובולין נמצא בכמויות קטנות במחזור הדם, אך עולה באופן דרמטי כאשר הגוף נחשף לאלרגן, או מה שהוא אותו דבר, חומר לא מזיק שגורם לתגובה לא מוצדקת במערכת החיסון של הפרט. זה מתבטא גם בכמויות לא טיפוסיות בזיהומים טפיליים.

5. אימונוגלובולין D

זהו אחד האימונוגלובולינים שבא לידי ביטוי הכי פחות, אבל לא פחות חשוב בשביל זה. זה מייצג רק 1% מסך האימונוגלובולינים בגוף ו זהו המרכיב הגדול ביותר של פני השטח של לימפוציטים מסוג B רבים בשלב הבשלתם. בשל מחסורו, תפקידו פחות מוגדר מזה של שאר הגרסאות שתוארו כבר.

סיכום

כפי שאולי ראיתם, אימונוגלובולינים מגיעים בצורות שונות (איזוטיפים) ובסדרים שונים מורפולוגי, אבל לכולם יש תפקיד מאוד ברור: להגן על הגוף מפני זיהומים אפשריים ו פתוגנים. מנגיפים ועד לטפילים מורכבים יותר מבחינה מורפולוגית (כגון הלמינתים), אימונוגלובולינים מסוגלים לזהות אותם, להפעיל שאר תאי החיסון, מסמנים אותם על סמך האנטיגנים על פני השטח שלהם ולאחר תגובת המפל הרלוונטית, תזיזו אותם.

לסיכום, אימונוגלובולינים הם חלבונים המופרשים על ידי לימפוציטים B ותאי פלזמה בתגובה לאנטיגן שחדר לגוף המארח. מתגובות חיסוניות ועד לתגובות אלרגיות, לנוגדנים יש מגוון פונקציות הגנה.