Katerih je pet razredov imunoglobulinov?

Imunoglobulini, imenovani tudi protitelesa, so molekule glikoproteina, ki tvorijo pomemben del imunski sistem, ki je bolj odgovoren za boj proti nalezljivim boleznim in tujim "invazijam" na splošno. Pogosto okrajšana kot "Ig" protitelesa najdemo v krvi in ​​drugih telesnih tekočinah ljudi in drugih vretenčarjev. Pomagajo pri prepoznavanju in uničevanju tujih snovi, kot so mikrobi (npr. Bakterije, protozojski paraziti in virusi).

Imunoglobulini so razvrščeni v pet kategorij: IgA, IgD, IgE, IgG in IgM. V znatnih količinah najdemo samo IgA, IgG in IgM v človeškem telesu, vsi pa so pomembni ali potencialno pomembni dejavniki imunskega odziva človeka.

Imunoglobuline proizvajajo B-limfociti, ki spadajo v skupino levkocitov (belih krvnih celic). So simetrične molekule v obliki črke Y, sestavljene iz dveh daljših težkih (H) verig in dveh krajših lahkih (L) verig. Shematsko "steblo" Y vključuje dve verigi L, ki se ločita približno na polovici od dna do vrha molekule imunoglobulina in se razhajata pod kotom približno 90 stopinj. Dve verigi L potekata vzdolž zunanjih strani "krakov" Y ali delov verig H nad točko razcepa. Tako sta steblo (dve H verigi) in oba "kraka" (ena H veriga, ena L veriga) sestavljeni iz dveh vzporednih verig. Verige L so na voljo v dveh vrstah, kappa in lambda. Vse te verige medsebojno sodelujejo bodisi z disulfidnimi (S-S) vezmi bodisi z vodikovimi vezmi.

Imunoglobuline lahko ločimo tudi na konstantne (C) in spremenljive (V) dele. C-deli usmerjajo dejavnosti, v katerih sodelujejo vsi ali večina imunoglobulinov, medtem ko se območja V vežejo na določene antigeni (tj. beljakovine, ki signalizirajo prisotnost določene bakterije, virusa ali druge tuje molekule oz entiteta). "Roke" protiteles se formalno imenujejo Fab regije, kjer "Fab" pomeni "antigen-vezavni fragment"; V del tega vključuje le prvih 110 aminokislin v regiji Fab, ne pa celotno, saj so deli Fab roke, ki so najbližje vejni točki Y, so med različnimi protitelesi dokaj konstantne in veljajo za del C regiji.

Po analogiji razmislite o tipičnem avtomobilskem ključu, ki ima del, ki je skupen večini ključev, ne glede na določeno vozilo. je zasnovan za delovanje (npr. del, ki ga držite v roki, ko ga uporabljate), in del, ki je značilen samo za vozilo v vprašanje. Odsek ročaja lahko primerjamo s komponento C protitelesa, specializirani del pa z komponento V.

Del komponente C pod vejo Y, imenovan regija Fc, lahko predstavljamo kot možgane delovanja protiteles. Ne glede na to, kaj je območje V zasnovano za določeno vrsto protiteles, območje C nadzoruje izvajanje njegovih funkcij. Območje C IgG in IgM je tisto, kar aktivira komplementarno pot, ki sta nabor nespecifičnih imunskih "prvih obrambnih linij" odzivi, vpleteni v vnetje, fagocitozo (pri kateri specializirane celice fizično zajemajo tujke) in razgradnjo celic. C-regija IgG se veže na te fagocite, pa tudi na celice "naravnih morilcev" (NK); regija IgE Ig se veže na mastocite, bazofile in eozinofile.

Kar zadeva podrobnosti o območju V, je ta zelo spremenljiv trak molekule imunoglobulina sam razdeljen na hipervariabilna in ogrodja. Raznolikost hipervariabilnega razloga, kot verjetno kaže vaša intuicija, je odgovorna za neverjetno paleto antigenov, ki jih imunoglobulini lahko prepoznajo v stilu ključavnice.

IgA predstavlja približno 15 odstotkov protiteles v človeškem sistemu, zaradi česar je druga najpogostejša vrsta imunoglobulina. V krvnem serumu pa najdemo le približno 6 odstotkov. V serumu ga najdemo v monomerni obliki - torej kot eno samo molekulo v obliki Y, kot je opisano zgoraj. V svoji sekreciji pa obstaja kot dimer ali dva Y-monomera, povezana skupaj. Pravzaprav je dimerna oblika pogostejša, saj je IgA viden v najrazličnejših bioloških izločkih, vključno z mlekom, slino, solzami in sluzi. Ponavadi je nespecifičen glede na vrste tujih prisotnosti, na katere cilja. Zaradi prisotnosti na sluznih membranah je pomemben vratar na fizično ranljivih lokacijah ali mestih, kjer lahko mikrobi zlahka najdejo poti globlje v telo.

Razpolovna doba IgA je pet dni. Sekretorna oblika kot skupno štiri mesta, na katerih se lahko vežejo antigeni, dva na Y monomer. To so pravilno imenovana mesta, ki vežejo epitop, saj je epitop poseben del vsakega napadalca, ki sproži imunsko reakcijo. Ker ga najdemo v sluznicah, ki so izpostavljene visokim nivojem prebavnih encimov, ima IgA sekretorno komponento, ki preprečuje, da bi ga ti encimi razgradili.

IgD predstavlja približno 0,2 odstotka serumskih protiteles ali približno 1 od 500. Je monomer in ima dve mesti za vezavo epitopa.

Ugotovljeno je, da je IgD pritrjen na površino B-limfocitov kot B-celični receptor (imenovan tudi sIg), kjer naj bi nadzor aktivacije in zatiranja limfocitov B kot odziv na signale imunoglobulinov, ki krožijo v krvi plazmi. IgD je lahko dejavnik aktivnega izločanja B-limfocitov z ustvarjanjem samoreaktivnih avto-protiteles. Čeprav se zdi nenavadno, da bi protitelesa kdaj napadla celice, ki jih tvorijo, lahko včasih to izločanje nadzira pretiran ali napačno usmerjen imunski odziv ali odstranite B-celice iz bazena, če so poškodovane in ne sintetizirajo več izdelkov.

Poleg vloge kot dejanski receptor na celični površini se IgD v manjši meri nahaja v krvi in ​​limfni tekočini. Nekateri ljudje mislijo tudi, da reagirajo z nekaterimi haptini (antigenimi podenotami) na penicilin, kar je verjetno razlog, zakaj so nekateri ljudje alergični na ta antibiotik; na enak način lahko reagira tudi z navadnimi, neškodljivimi krvnimi beljakovinami in s tem povzroči avtoimunski odziv.

IgE je najredkejši od petih razredov imunoglobulinov, saj predstavlja le približno 0,002 odstotka serumskih protiteles ali približno 1/50.000 vseh imunoglobulinov v obtoku. Kljub temu ima ključno vlogo pri imunskem odzivu.

Tako kot IgD je tudi IgE monomer in ima dve antigeni vezavni mesti, po eno na vsaki "roki". Ima kratko razpolovno dobo dveh dni. Vezana je na mastocite in bazofile, ki krožijo v krvi. Kot tak je mediator alergijskih reakcij. Ko se antigen veže na del Fab molekule IgE, vezan na mastocit, to povzroči, da mastocit sprosti histamin v krvni obtok. IgE sodeluje tudi pri lizi ali kemični razgradnji parazitov protozojske sorte (pomislite na amebe in druge enocelične ali večcelične napadalce). IgE nastaja tudi kot odziv na prisotnost helmintov (parazitskih črvov) in nekaterih členonožcev.

Včasih ima IgE tudi posredno vlogo pri imunskem odzivu, tako da v delovanje aktivira druge imunske komponente. IgE lahko zaščiti površine sluznice tako, da sproži vnetje. Morda mislite, da vnetje pomeni nekaj nezaželenega, saj običajno povzroča bolečino in oteklino. Toda vnetje med številnimi drugimi imunskimi koristmi omogoča IgG, ki so beljakovine s poti komplementa, in belim krvničkam, da vstopijo v tkiva in se soočijo z vsiljivci.

IgG je prevladujoče protitelo v človeškem telesu, saj predstavlja 85 odstotkov vseh imunoglobulinov. Del tega je zaradi njegovega dolgega, čeprav spremenljivega razpolovnega časa od sedem do 23 dni, odvisno od zadevnega podrazreda IgG.

Kot tri od petih vrst imunoglobulina tudi IgG obstaja kot monomer. Najdemo ga predvsem v krvi in ​​limfi. Ima edinstveno sposobnost prehajanja posteljice pri nosečnicah, ki ji omogoča zaščito nerojenega ploda in novorojenega otroka. Njegove glavne dejavnosti vključujejo krepitev fagocitoze v makrofagih (specializirane celice, ki jedo ") in nevtrofilcih (druga vrsta belih krvnih celic); nevtraliziranje toksinov; in deaktiviranje virusov in ubijanje bakterij. To daje IgG široko paleto funkcij, primernih za protitelesa, ki so tako razširjena v sistemu. Običajno je drugo protitelo na prizorišču, ko je prisoten napadalec, ki sledi tesno za IgM. Njegova prisotnost se močno poveča v anamnestičnem odzivu telesa. "Anamnestic" pomeni "ne pozabiti", IgM pa se na napadalca, ki ga je že srečal, odzove s takojšnjim povečanjem števila. Končno se lahko del Ig Ig Fc veže na NK celice, da sproži postopek, imenovan citotoksičnost, ki je odvisna od protiteles, ali ADCC, ki lahko ubije ali omeji učinke napadov mikrobov.

IgM je kolos imunoglobulinov. Obstaja kot pentameter ali skupina petih vezanih monomerjev IgM. IgM ima kratko razpolovno dobo (približno pet dni) in predstavlja približno 13 do 15 odstotkov serumskih protiteles. Pomembno je, da je tudi prva obrambna linija med štirimi brati in sestrami protiteles, saj je prvi imunoglobulin, ki je nastal med značilnim imunološkim odzivom.

Ker je IgM pentamer, ima 10 mest, ki se vežejo na epitope, zaradi česar je močan nasprotnik. Pet njegovih deležev Fc, tako kot pri večini drugih imunoglobulinov, lahko aktivira pot komplementarnih proteinov in je kot "prvi odziv" najučinkovitejša vrsta protiteles v zvezi s tem. IgM aglutinira prodirajoči material, zaradi česar se posamezni koščki držijo skupaj, da se lažje odstranijo iz telesa. Spodbuja tudi lizo in fagocitozo mikroorganizmov s posebno afiniteto do izločanja bakterij.

Monomerne oblike IgM obstajajo in jih najdemo predvsem na površini B-limfocitov kot receptorji ali sIg (kot pri IgD). Zanimivo je, da je telo v devetih mesecih že proizvedlo ravni IgM pri odraslih.

Zahvaljujoč zelo veliki variabilnosti hipervariabilnega dela komponente Fab vsakega od petih imunoglobulini, lahko v petih formalnih ustvarijo astronomsko število unikatnih protiteles razredih. To povečuje dejstvo, da verigi L in H prihajata tudi v številnih izotipih ali verigah, ki so površinsko enake po razporeditvi, vendar vsebujejo različne aminokisline. Dejansko obstaja 45 različnih genov "kappa" L verige, 34 genov "lambda" L verige in 90 genov H verige skupaj 177, kar daje več kot tri milijone edinstvenih kombinacij genov.

To je smiselno z vidika evolucije in preživetja. Ne samo, da mora biti imunski sistem pripravljen na soočenje z vsiljivci, za katere že "ve", ampak mora biti tudi pripravljen ustvariti optimalen odziv za vsiljivce še nikoli ni videl ali, kar zadeva, povsem nove narave, kot so virusi gripe, ki so se sami razvili mutacije. Interakcija gostitelj-napadalec skozi čas in med mikrobnimi in vretenčarji v resnici ni nič drugega kot stalna, neskončna "dirka v orožju".