Імуноглобуліни: які вони бувають, види, характеристики і функції

За даними Глобального дослідження тягаря хвороб, 95% населення світу мають певні проблеми зі здоров’ям, принаймні у групі вибірки, проаналізованої між 1990 і 2013 роками. Це не дивно, оскільки 15% світової біомаси у вигляді вуглецю складають бактерії (70 гігатонн), деякі з них корисні для людей, інші — для відвідувачів, а інші — безпосередньо патогенні мікроорганізми.

Крім бактерій, існують тисячі неживих інфекційних агентів у формі вірусів, які мутують з шаленою швидкістю та еволюціонують, щоб обійти довготривалий імунітет організмів. Конкуренція людини з патогенами — це справжня гонка озброєнь: коли розвивається відповідь специфічний для патогена, очікується, що він закінчує мутацією, щоб перестати розпізнаватися лімфоцитами та іншими органами специфічний.

З цієї причини кампанії вакцинації проти грипу є щорічними, тоді як інші вакцини забезпечують довічний імунітет до даного збудника. Залежно від швидкості мутації та адаптивності організму, з часом ймовірність зараження може збільшуватися або зменшуватися. На основі цих цікавих приміщень ми розповімо вам все, про що вам потрібно знати

імуноглобуліни.

• Пов'язана стаття: «Імунна система: що це таке, частини, функції та характеристики»

Що таке імуноглобуліни?

За даними Національного інституту раку (NIH), імуноглобулін або антитіла є білок, що виробляється плазматичними клітинами (типами білих кров’яних тілець) у відповідь на присутність антигену, речовина, яка викликає активацію імунної системи людини, коли її визнають як загрозу. Ключ до розуміння імунітету заснований на діаді антитіло (Ig) - антиген (Ag) або що те саме, Ig-Ag.

Кожен імуноглобулін зв’язується з одним антигеном, дозволяючи спеціалізованим клітинам імунітету (таким як макрофаги) більш ефективно розпізнавати та поглинати патоген, але деякі з них можуть також безпосередньо знищувати антиген. Кожне антитіло має спеціалізований паратоп або сайт зв’язування антигену, який є специфічним для епітопу самого антигену. Іншими словами, кожен комплекс Ig-Ag включає замок і ключ, які не можна передавати.

Найяскравішою корисністю імуноглобулінів у суспільстві є, безсумнівно, розробка вакцин. Коли в організм вводиться ослаблений вірус або бактерія (або частина його, що сприяє реакції імунна), проліферація лімфоцитів і вивільнення специфічних імуноглобулінів для зазначених антиген. А) Так, організм «дізнається», який є небезпечним мікроорганізмом, завжди з безпеки попередньої патогенної інактивації.

За оцінками, завдяки цьому безпечному механізму імунізації за останні 20 років у всьому світі було врятовано понад 37 мільйонів життів, особливо дітей. Яскравим прикладом цього є віспа: у 18 столітті від цієї хвороби щорічно вмирало 400 000 людей, що призвело до смертності від збудника майже 30%. Завдяки вакцинації останній випадок віспи був діагностований в 1977 році, а ВООЗ оголосила світ вільним від збудника в 1980-х роках. Безсумнівно, знання імуноглобулінів дозволило нам звільнитися як різновид епідеміологічного спустошення.

Будова цих білків

Імуноглобуліни мають типову форму «Y», що складається з двох різних половин.. Ви повинні чітко уявити собі цю конформацію, перш ніж продовжити, оскільки ми будемо спиратися на цю модель, щоб описати загальну конформацію антитіл.

Як і весь білок, Базовою одиницею імуноглобуліну є амінокислота, кожна з субодиниць, яка, з’єднана пептидними зв’язками, утворює пептиди (менше 10 амінокислот), поліпептидів (більше 10) і білків (багато пов’язаних амінокислот). У цьому випадку стандартний імуноглобулін складається з 4 поліпептидних одиниць: двох однакових важких ланцюгів (важких, у підстави і розщеплення "Y") і 2 легких ланцюга, ідентичних один одному (Світла, кожна з бічних кінчиків гілок «Y»).

Кожна область «H» складається з варіабельної області (VH) і 3-4 константних областей (CH1, CH2, CH3 тощо). З іншого боку, «L» легкі ланцюги складаються з варіабельної області (VL) і константної області (CL). Все це може здатися дуже заплутаним, але вам потрібно лише дотримуватися такої концепції: кінці важких ланцюгів (H) і світло (L) є змінними, тоді як загальна конформація "Y" є постійною між імуноглобулінами одного і того ж типу.

Форма «Y» — типова форма, яка демонструється на уроках біології та імунології, але не єдина. Ця мономерна форма включає імуноглобуліни D, E і G, тоді як Ig A є димером, а Ig M є пентамером. Як ви можете собі уявити ці анатомічні зміни також мають на увазі явну мінливість у функціональності.

• Вас може зацікавити: «4 типи патогенів (та їх характеристики)»

Види імуноглобулінів

Ми залишаємо молекулярний ліс, щоб повернутися до трохи більш загальних тем, цього разу, до різних функцій імуноглобулінів відповідно до їх призначення. Опишемо їх коротко.

1. Імуноглобулін А

Він міститься в слизовій оболонці дихальних шляхів, сечостатевих шляхів і просвіту травної системи, крім слини, сліз і грудного молока. Цікаво, що в крові він зустрічається в мономерній формі (наприклад, «Y», описаний вище), але в слизовій оболонці його розташування є димерним.

Через близькість до єдиних відкритих систем людського організму (видільної, дихальної та травної) ці імуноглобуліни першими вступають в контакт з вірусами, які проникають в ротоглотку та іншими кишковими мікроорганізмами.

2. Імуноглобулін G

Цей імуноглобулін найбільше представлений у крові, т спинномозкова рідина і перитонеальної рідини (з черевної порожнини). Складає 80% загального числа імуноглобулінів, тож, безсумнівно, він є переважаючим.

Крім того, слід зазначити, що існує 4 підваріанти цього типу імуноглобуліну, від IgG 1 до IgG4. Кожен з них особливо кваліфікований на певному фронті, виявляючи антигени та токсини від різних мікроорганізмів.

3. Імуноглобулін М

Він експресується на поверхні В-лімфоцитів, основних ефекторів гуморальної реакції адаптивної імунної системи.

Вони є непередбаченою реакцією на інфекцію, оскільки усувають патогени на ранніх стадіях поки імунна система не синтезує достатню кількість IgG типу s. Вони становлять 6% імуноглобулінів, що циркулюють у крові людини, і присутні в переважна більшість тварин, тому вони вважаються найдавнішими антитілами в еволюційній історії Росії хребетні.

4. Імуноглобулін Е

Антитіла, які клінічно пов’язані з алергічними станами. У нормі це імуноглобулін міститься в невеликих кількостях, що циркулює в крові, але різко збільшується, коли організм піддається впливу алергену, або що те саме, нешкідлива речовина, яка викликає невиправдану реакцію імунної системи людини. Він також виражається в нетипових кількостях при паразитарних інфекціях.

5. Імуноглобулін D

Це один із найменш виражених, але не менш важливих для цього імуноглобулінів. Він становить лише 1% від загальної кількості імуноглобулінів в організмі Це найбільший компонент поверхні багатьох лімфоцитів типу В на стадії їх дозрівання. Через його дефіцитність його функція менш визначена, ніж у решти вже описаних варіантів.

Резюме

Як ви, можливо, бачили, імуноглобуліни бувають різних форм (ізотипів) і розташування морфологічні, але всі вони мають дуже чітку функцію: захищати організм від можливих інфекцій і патогенні мікроорганізми. Від вірусів до морфологічно складніших паразитів (наприклад, гельмінтів), імуноглобуліни здатні розпізнавати їх, активувати решту імунних клітин, позначте їх на основі їх поверхневих антигенів і, після відповідної каскадної реакції, видалити їх.

Таким чином, імуноглобуліни — це білки, які секретуються В-лімфоцитами та плазматичними клітинами у відповідь на антиген, який проник в організм хазяїна. Від імунних реакцій до алергічних реакцій антитіла виконують різноманітні захисні функції.