Το ανθρώπινο λεμφικό σύστημα εκτελεί μια σειρά από σημαντικές προστατευτικές λειτουργίες που εμποδίζουν την ανάπτυξη παθογόνων μικροοργανισμών ή ιών σε υγρά μέσα, κύτταρα και ιστούς. Τα Β-λεμφοκύτταρα είναι υπεύθυνα για τη χυμική ανοσία, τα οποία, με περαιτέρω ωρίμανση, συνθέτουν ανοσοσφαιρίνες (Ig). Η δομή αυτών των ουσιών σας επιτρέπει να βρείτε, να επισημάνετε και να καταστρέψετε αντιγόνα που έχουν εισέλθει στο σώμα. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των μορίων;
Κύτταρα πλάσματος
Όλα τα λεμφικά κύτταρα του ανθρώπινου σώματος χωρίζονται σε δύο μεγάλες ομάδες: Τ-λεμφοκύτταρα και Β-λεμφοκύτταρα. Οι πρώτοι είναι υπεύθυνοι για την κυτταρική ανοσία, απορροφώντας αντιγόνα στη διαδικασία της φαγοκυττάρωσης. Το καθήκον του τελευταίου είναι να συνθέσει συγκεκριμένα αντισώματα - χυμική ανοσία.
Τα Β-λεμφοκύτταρα προσδιορίζονται σε δευτερεύοντα λεμφοειδή όργανα (λεμφαδένες, σπλήνας) και στη συνέχεια σχηματίζουν έναν πληθυσμό πλασματοκυττάρων, τα οποία ονομάζονται επίσης πλασματοκύτταρα. Μεταναστεύουν περαιτέρω στον κόκκινο μυελό των οστών, στους βλεννογόνους και στους ιστούς.
Τα πλασμοκύτταρα φτάνουν σε μεγάλα μεγέθη (έως 20 μικρά), χρωματίζονται βασεόφιλα, δηλαδή σε μωβ με τη βοήθεια χρωστικών. Στο κέντροαπό αυτά τα κύτταρα είναι ένας μεγάλος πυρήνας με χαρακτηριστικές συστάδες ετεροχρωματίνης, που μοιάζουν με τις ακτίνες ενός τροχού.
Το κυτταρόπλασμα χρωματίζεται πιο ανοιχτόχρωμα από τον πυρήνα. Στεγάζει ένα ισχυρό κέντρο μεταφορών, που αποτελείται από το ενδοπλασματικό δίκτυο και τη συσκευή Golgi. Το AH είναι αρκετά ανεπτυγμένο, σχηματίζοντας τη λεγόμενη φωτεινή αυλή του κελιού.
Όλες αυτές οι δομές στοχεύουν στη σύνθεση αντισωμάτων που είναι υπεύθυνα για τη χυμική ανοσία. Η δομή του μορίου της ανοσοσφαιρίνης έχει τα δικά της χαρακτηριστικά, επομένως η σταδιακή και υψηλής ποιότητας ωρίμανση αυτών των δομών στη διαδικασία της σύνθεσης είναι σημαντική.
Στην πραγματικότητα, αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο έχει αναπτυχθεί ένα τόσο πυκνό δίκτυο EPS και της συσκευής Golgi. Επίσης, η γενετική συσκευή των πλασματοκυττάρων, που περικλείεται στον πυρήνα, στοχεύει κυρίως στη σύνθεση πρωτεϊνών αντισωμάτων. Τα ώριμα πλασματοκύτταρα αποτελούν παράδειγμα υψηλού βαθμού προσδιορισμού, επομένως σπάνια διαιρούνται.
Η δομή των αντισωμάτων ανοσοσφαιρίνης
Αυτά τα εξαιρετικά εξειδικευμένα μόρια είναι γλυκοπρωτεΐνες επειδή έχουν μέρη πρωτεΐνης και υδατάνθρακες. Μας ενδιαφέρει ο σκελετός των ανοσοσφαιρινών.
Ένα μόριο αποτελείται από 4 πεπτιδικές αλυσίδες: δύο βαριές (αλυσίδες Η) και δύο ελαφριές (αλυσίδες L). Συνδέονται μεταξύ τους μέσω δισουλφιδικών δεσμών, και ως αποτέλεσμα, μπορούμε να παρατηρήσουμε το σχήμα του μορίου, που μοιάζει με σφεντόνα.
Η δομή των ανοσοσφαιρινών στοχεύει στη σύνδεση με αντιγόνα χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα θραύσματα Fab. Στα ελεύθερα άκρα της «σφεντόνας», κάθε τέτοια περιοχή σχηματίζεται από δύο μεταβλητές περιοχές: ένα από βαρύ καιένα από την ελαφριά αλυσίδα. Οι μόνιμοι τομείς χρησιμεύουν ως ικρίωμα (3 σε κάθε βαριά και μία σε ελαφριές αλυσίδες).
Η κινητικότητα των μεταβλητών άκρων της ανοσοσφαιρίνης παρέχεται από την παρουσία μιας περιοχής άρθρωσης στο σημείο όπου σχηματίζεται ένας δισουλφιδικός δεσμός μεταξύ δύο αλυσίδων Η. Αυτό απλοποιεί σημαντικά τη διαδικασία της αλληλεπίδρασης αντιγόνου-αντισώματος.
Το τρίτο άκρο του μορίου, το οποίο δεν αλληλεπιδρά με ξένα μόρια, παραμένει ανεξιχνίαστο. Ονομάζεται περιοχή Fc και είναι υπεύθυνη για τη σύνδεση της ανοσοσφαιρίνης στις μεμβράνες των πλασματοκυττάρων και άλλων κυττάρων. Παρεμπιπτόντως, οι ελαφριές αλυσίδες μπορούν να είναι δύο τύπων: κάπα (κ) και λάμδα (λ). Διασυνδέονται με δισουλφιδικούς δεσμούς Υπάρχουν επίσης πέντε τύποι βαρέων αλυσίδων, σύμφωνα με τους οποίους ταξινομούνται διαφορετικοί τύποι ανοσοσφαιρινών. Αυτές είναι αλυσίδες α-(άλφα), δ-(δέλτα), ε-(έψιλον), γ-(γάμα) Μ-(mu).
Μερικά αντισώματα μπορούν να σχηματίσουν πολυμερείς δομές που σταθεροποιούνται από πρόσθετα J-πεπτίδια. Έτσι σχηματίζονται τα διμερή, τριμερή, τετραμερή ή πεντομερή Ig συγκεκριμένου τύπου.
Μια άλλη πρόσθετη αλυσίδα S είναι χαρακτηριστική των εκκριτικών ανοσοσφαιρινών, η δομή και η βιοχημεία των οποίων τους επιτρέπουν να λειτουργούν στους βλεννογόνους του στόματος ή των εντέρων. Αυτή η επιπλέον αλυσίδα εμποδίζει τα φυσικά ένζυμα να διασπάσουν τα μόρια των αντισωμάτων.
Η δομή και οι κατηγορίες των ανοσοσφαιρινών
Η ποικιλία των αντισωμάτων στο σώμα μας προκαθορίζει τη μεταβλητότητα των λειτουργιών της χυμικής ανοσίας. Κάθε κατηγορία Igέχει τα δικά του χαρακτηριστικά, με τα οποία δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς τον ρόλο τους στο ανοσοποιητικό σύστημα.
Η δομή και οι λειτουργίες των ανοσοσφαιρινών εξαρτώνται άμεσα η μία από την άλλη. Σε μοριακό επίπεδο διαφέρουν ως προς την αλληλουχία αμινοξέων της βαριάς αλυσίδας, τους τύπους της οποίας έχουμε ήδη αναφέρει. Επομένως, υπάρχουν 5 τύποι ανοσοσφαιρινών: IgG, IgA, IgE, IgM και IgD.
Χαρακτηριστικά της ανοσοσφαιρίνης G
Το IgG δεν σχηματίζει πολυμερή και δεν ενσωματώνεται στις κυτταρικές μεμβράνες. Η παρουσία μιας γάμμα-βαριάς αλυσίδας αποκαλύφθηκε στη σύνθεση των μορίων.
Ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό αυτής της κατηγορίας είναι το γεγονός ότι μόνο αυτά τα αντισώματα μπορούν να διεισδύσουν στον φραγμό του πλακούντα και να σχηματίσουν την ανοσολογική άμυνα του εμβρύου.
Το IgG αποτελεί το 70-80% όλων των αντισωμάτων ορού, επομένως τα μόρια ανιχνεύονται εύκολα με εργαστηριακές μεθόδους. Στο αίμα, 12 g / l είναι η μέση περιεκτικότητα αυτής της κατηγορίας και αυτή η τιμή επιτυγχάνεται συνήθως μέχρι την ηλικία των 12 ετών.
Η δομή της ανοσοσφαιρίνης G σάς επιτρέπει να εκτελείτε τις ακόλουθες λειτουργίες:
- Αποτοξίνωση.
- Οψωνοποίηση αντιγόνων.
- Έναρξη κυτταρόλυσης με τη μεσολάβηση συμπληρώματος.
- Παρουσίαση αντιγόνου σε κύτταρα φονείς.
- Διασφάλιση της ανοσίας του νεογέννητου.
Ανοσοσφαιρίνη Α: χαρακτηριστικά και λειτουργίες
Αυτή η κατηγορία αντισωμάτων εμφανίζεται σε δύο μορφές: ορό και εκκριτική.
Στον ορό του αίματος, το IgA αποτελεί το 10-15% όλων των αντισωμάτων και η μέση ποσότητα τουείναι 2,5 g/l στην ηλικία των 10 ετών.
Μας ενδιαφέρει περισσότερο η εκκριτική μορφή της ανοσοσφαιρίνης Α, αφού περίπου το 60% των μορίων αυτής της κατηγορίας αντισωμάτων συγκεντρώνονται στους βλεννογόνους του σώματος.
Η δομή της ανοσοσφαιρίνης Α διακρίνεται επίσης από τη μεταβλητότητά της λόγω της παρουσίας ενός πεπτιδίου J, το οποίο μπορεί να συμμετέχει στο σχηματισμό διμερών, τριμερών ή τετραμερών. Λόγω αυτού, ένα τέτοιο σύμπλεγμα αντισωμάτων είναι σε θέση να δεσμεύει μεγάλο αριθμό αντιγόνων.
Κατά τον σχηματισμό της IgA, ένα άλλο συστατικό συνδέεται με το μόριο - η S-πρωτεΐνη. Το κύριο καθήκον του είναι να προστατεύει ολόκληρο το σύμπλεγμα από την καταστροφική δράση των ενζύμων και άλλων κυττάρων του ανθρώπινου λεμφικού συστήματος.
Η ανοσοσφαιρίνη Α βρίσκεται στους βλεννογόνους της γαστρεντερικής οδού, του ουρογεννητικού συστήματος και της αναπνευστικής οδού. Τα μόρια IgA περιβάλλουν τα αντιγονικά σωματίδια, εμποδίζοντας έτσι την προσκόλλησή τους στα τοιχώματα των κοίλων οργάνων.
Οι λειτουργίες αυτής της κατηγορίας αντισωμάτων είναι οι εξής:
- Εξουδετέρωση αντιγόνων.
- Το πρώτο εμπόδιο όλων των μορίων χυμικής ανοσίας.
- Οψονίστε και επισημάνετε τα αντιγόνα.
Ανοσοσφαιρίνη Μ
Οι εκπρόσωποι της κατηγορίας IgM διακρίνονται από μεγάλα μοριακά μεγέθη, αφού τα σύμπλοκά τους είναι πενταμερή. Ολόκληρη η δομή υποστηρίζεται από μια πρωτεΐνη J και η ραχοκοκαλιά του μορίου είναι οι βαριές αλυσίδες του τύπου nu.
Η πενταμερής δομή είναι χαρακτηριστική της εκκριτικής μορφής αυτής της ανοσοσφαιρίνης, αλλά υπάρχουν και μονομερή. Τα τελευταία είναι προσαρτημένα σε μεμβράνεςΒ-λεμφοκύτταρα, βοηθώντας έτσι τα κύτταρα να ανιχνεύσουν παθογόνα στοιχεία στα σωματικά υγρά.
Μόνο το 5-10% είναι IgM στον ορό του αίματος και η περιεκτικότητά του κατά μέσο όρο δεν υπερβαίνει το 1 g/l. Τα αντισώματα αυτής της κατηγορίας είναι τα παλαιότερα σε εξελικτικούς όρους και συντίθενται μόνο από τα Β-λεμφοκύτταρα και τους πρόδρομούς τους (τα πλασμοκύτταρα δεν είναι ικανά για κάτι τέτοιο).
Ο αριθμός των αντισωμάτων Μ αυξάνεται στα νεογνά, επειδή. αυτός είναι ένας παράγοντας για την έντονη έκκριση IgG. Τέτοια διέγερση έχει θετική επίδραση στην ανάπτυξη της ανοσίας του μωρού.
Η δομή της ανοσοσφαιρίνης Μ δεν της επιτρέπει να διασχίσει τους φραγμούς του πλακούντα, επομένως η ανίχνευση αυτών των αντισωμάτων στα εμβρυϊκά υγρά γίνεται σήμα παραβίασης των μεταβολικών μηχανισμών, μόλυνσης ή ελαττώματος στον πλακούντα.
Συναρτήσεις IgM:
- εξουδετέρωση.
- Opsonization.
- Ενεργοποίηση της εξαρτώμενης από το συμπλήρωμα κυτταρόλυσης.
- Σχηματισμός ανοσίας του νεογέννητου.
Χαρακτηριστικά της ανοσοσφαιρίνης D
Αυτός ο τύπος αντισωμάτων έχει μελετηθεί ελάχιστα, επομένως ο ρόλος τους στο σώμα δεν είναι πλήρως κατανοητός. Η IgD εμφανίζεται μόνο με τη μορφή μονομερών· στον ορό του αίματος, αυτά τα μόρια δεν αποτελούν περισσότερο από το 0,2% όλων των αντισωμάτων (0,03 g/l).
Η κύρια λειτουργία της ανοσοσφαιρίνης D είναι η λήψη εντός της μεμβράνης των Β-λεμφοκυττάρων, αλλά μόνο το 15% του συνολικού πληθυσμού αυτών των κυττάρων έχει IgD. Τα αντισώματα συνδέονται χρησιμοποιώντας το Fc-άκρο του μορίου και οι βαριές αλυσίδες ανήκουν στην κατηγορία δέλτα.
Δομή και λειτουργίεςανοσοσφαιρίνη Ε
Αυτή η κατηγορία αποτελεί ένα μικρό κλάσμα όλων των αντισωμάτων ορού (0,00025%). Το IgE, γνωστό και ως reagin, είναι εξαιρετικά κυτταρόφιλο: τα μονομερή αυτών των ανοσοσφαιρινών συνδέονται με τις μεμβράνες των μαστοκυττάρων και των βασεόφιλων. Ως αποτέλεσμα, η IgE επηρεάζει την παραγωγή ισταμίνης, η οποία οδηγεί στην ανάπτυξη φλεγμονωδών αντιδράσεων.
Βαριές αλυσίδες τύπου έψιλον υπάρχουν στη δομή της ανοσοσφαιρίνης Ε.
Λόγω της μικρής ποσότητας, αυτά τα αντισώματα είναι πολύ δύσκολο να ανιχνευθούν με εργαστηριακές μεθόδους στον ορό του αίματος. Η αυξημένη IgE είναι ένα σημαντικό διαγνωστικό σημάδι αλλεργικών αντιδράσεων.
Συμπεράσματα
Η δομή των ανοσοσφαιρινών επηρεάζει άμεσα τις λειτουργίες τους στο σώμα. Η χυμική ανοσία παίζει μεγάλο ρόλο στη διατήρηση της ομοιόστασης, επομένως όλα τα αντισώματα πρέπει να λειτουργούν καθαρά και ομαλά.
Τα περιεχόμενα όλων των κατηγοριών Ig ορίζονται αυστηρά για τον άνθρωπο. Οποιεσδήποτε αλλαγές καταγράφονται στο εργαστήριο μπορεί να είναι ο λόγος για την ανάπτυξη παθολογικών διεργασιών. Αυτό χρησιμοποιούν οι γιατροί στην πρακτική τους.
