Шта је пет класа имуноглобулина?

Имуноглобулини, такође названи антителима, су молекули гликопротеина који чине важан део имунолошки систем, који је одговоран за већу борбу против заразних болести и страних „инвазија“ обично. Често скраћено „Иг“, антитела се налазе у крви и другим телесним течностима људи и других кичмењака. Помажу у идентификацији и уништавању страних супстанци као што су микроби (нпр. Бактерије, паразити праживотиња и вируси).

Имуноглобулини су класификовани у пет категорија: ИгА, ИгД, ИгЕ, ИгГ и ИгМ. Само се ИгА, ИгГ и ИгМ налазе у значајним количинама у људском телу, али сви они имају важан или потенцијално важан допринос људском имунолошком одговору.

Имуноглобулине производе Б-лимфоцити, који су класа леукоцита (белих крвних зрнаца). Они су симетрични молекули у облику слова И који се састоје од два дужа тешка (Х) ланца и два краћа лака (Л) ланца. Шематски, „стабло“ И укључује два Л ланца, који се раздвајају на пола пута од дна до врха молекула имуноглобулина и разилазе се под углом од приближно 90 степени. Два Л ланца иду дуж спољних страна „кракова“ И, или делова Х ланаца изнад тачке раздвајања. Дакле, и стабљика (два Х ланца) и оба „крака“ (један Х ланац, један Л ланац) састоје се од два паралелна ланца. Л ланци долазе у две врсте, каппа и ламбда. Сви ови ланци међусобно комуницирају било дисулфидним (С-С) везама или водоничним везама.

Имуноглобулини се такође могу раздвојити на константни (Ц) и променљиви (В) део. Ц делови усмеравају активности у којима учествују сви или већина имуноглобулина, док се В подручја везују за одређене антигени (тј. протеини који сигнализирају присуство одређене бактерије, вируса или другог страног молекула или ентитет). „Ручице“ антитела формално се називају Фаб региони, где „Фаб“ значи „фрагмент који веже антиген“; В део овога укључује само првих 110 аминокиселина Фаб региона, а не целу ствар, као делове Фаб кракови најближи тачки гране И прилично су константни између различитих антитела и сматрају се делом Ц. регион.

По аналогији, узмимо у обзир типични кључ аутомобила, који има део који је заједнички већини кључева, без обзира на одређено возило у коме се налази кључ је дизајниран за рад (нпр. део који држите у руци када га користите) и део који је специфичан само за возило у питање. Део дршке може се упоредити са Ц компонентом антитела, а специјализовани део са В компонентом.

Део Ц компоненте испод гране И, назван Фц регион, може се сматрати мозгом операције антитела. Без обзира за шта је В регион дизајниран да ради са датом врстом антитела, Ц регион контролише извршавање његових функција. Ц регион ИгГ и ИгМ је оно што активира пут комплемента, који су скуп неспецифичних имунолошких "прве линије одбране" реакције укључене у упале, фагоцитозу (у којој специјализоване ћелије физички гутају страна тела) и деградацију ћелија. Ц регион ИгГ везује се за ове фагоците, као и за ћелије „природних убица“ (НК); Ц регион ИгЕ се везује за мастоците, базофиле и еозинофиле.

Што се тиче појединости о В региону, ова врло променљива трака молекула имуноглобулина је сама подељена на хиперваријабилне и оквирне регионе. Разноликост хиперваријабилног разлога, као што ваша интуиција вероватно сугерише, одговорна је за невероватан спектар антигена које имуноглобулини могу да препознају, у кључу.

ИгА чини око 15 процената антитела у људском систему, што га чини другом најчешћом врстом имуноглобулина. Међутим, само око 6 процената се налази у крвном серуму. У серуму се налази у свом мономерном облику - то јест, као један молекул у облику И, како је горе описано. У својој секрецији из, међутим, постоји као димер или два И мономера повезана заједно. Заправо, димерични облик је чешћи, јер се ИгА види у широком спектру биолошких секрета, укључујући млеко, пљувачку, сузе и слуз. Тежи да буде неспецифичан у погледу врста страних присутности које циља. Присуство на слузницама чини га важним чуваром врата на физички осетљивим местима или местима на којима микроби лако могу пронаћи пут дубље у тело.

Полуживот ИгА је пет дана. Секреторни облик као укупно четири места за везивање антигена, два по И мономеру. То се правилно називају места за везивање епитопа, јер је епитоп специфични део сваког уљеза који покреће имунолошку реакцију. Будући да се налази у слузокожама које су изложене високим нивоима дигестивних ензима, ИгА има секреторну компоненту која спречава да се ти ензими разграде.

ИгД чини приближно 0,2 процента серумских антитела, или око 1 на 500. Мономер је и има два места за везивање епитопа.

ИгД се налази везан за површину Б-лимфоцита као рецептор за Б-ћелије (такође назван сИг), где се верује да контролишу активацију и сузбијање Б-лимфоцита као одговор на сигнале имунуглобулина који циркулишу у крви плазме. ИгД може бити фактор активне елиминације Б-лимфоцита генеришући самореактивна ауто-антитела. Иако се чини знатижељно да би антитела икада напала ћелије које их стварају, понекад ово уклањање може контролисати претјерани или погрешно усмјерени имунолошки одговор или извадите Б-ћелије из базена када су оштећене и више не синтетишу корисно производи.

Поред улоге де факто рецептора ћелијске површине, ИгД се у мањој мери налази у крви и лимфној течности. Такође се сматра да неки људи реагују са одређеним хаптенима (антигеним подјединицама) на пеницилину, што је вероватно разлог зашто су неки људи алергични на овај антибиотик; такође може да реагује са обичним, безопасним протеинима крви, на исти начин, стварајући тако аутоимуни одговор.

ИгЕ је најређа од пет класа имуноглобулина, чинећи само око 0,002 процента серумских антитела, или око 1/50 000 од свих циркулишућих имуноглобулина. Ипак, игра виталну улогу у имунолошком одговору.

Попут ИгД, ИгЕ је мономер и има два антигена места везивања, по једно на свакој „руци“. Има кратак полуживот од два дана. Везан је за мастоците и базофиле, који циркулишу у крви. Као такав, посредник је алергијских реакција. Када се антиген веже за Фаб део молекула ИгЕ везан за мастоцит, то доводи до тога да мастоцит ослобађа хистамин у крвоток. ИгЕ такође учествује у лизи или хемијској разградњи паразита протозојске сорте (помислите на амебе и друге једноћелијске или вишећелијске уљезе). ИгЕ се такође ствара као одговор на присуство хелминта (паразитских црва) и одређених чланконожаца.

Понекад ИгЕ такође има индиректну улогу у имунолошком одговору галванизацијом других имуних компоненти у акцију. ИгЕ може заштитити површине слузокоже иницирајући запаљење. Можда мислите да упала означава нешто непожељно, јер обично изазива бол и оток. Али упала, међу многим другим имунолошким предностима, омогућава ИгГ, који су протеини из путева комплемента, и белих крвних зрнаца да уђу у ткива да би се супротставили освајачима.

ИгГ је доминантно антитело у људском телу, чинећи 85% свих имуноглобулина. Део тога је због његовог дугог, мада променљивог полувремена од седам до 23 дана, у зависности од дотичне подразреде ИгГ.

Попут три од пет врста имуноглобулина, ИгГ постоји као мономер. Налази се углавном у крви и лимфи. Има јединствену способност преласка плаценте код трудница, омогућавајући јој да заштити нерођени фетус и новорођену бебу. Његове главне активности укључују јачање фагоцитозе у макрофагима (специјализоване ћелије "изјелице") и неутрофилима (друга врста белих крвних зрнаца); неутрализација токсина; и деактивирање вируса и убијање бактерија. То даје ИгГ широку палету функција, прилагођавајући се антителима која су толико раширена у систему. То је обично друго антитело на сцени када је нападач присутан, пратећи га одмах иза ИгМ. Његово присуство је знатно повећано у анамнестичком одговору тела. „Анамнестиц“ се преводи са „не заборављајући“, а ИгМ реагује на уљеза са којим се раније сусретао тренутним скоком у свом броју. Коначно, Фц део ИгГ може да се веже за НК ћелије да покрене процес који се назива ћелијски посредована цитотоксичност зависна од антитела, или АДЦЦ, који може да убије или ограничи ефекте напада на микробе.

ИгМ је колос имуноглобулина. Постоји као пентаметар или као група од пет везаних ИгМ мономера. ИгМ има кратак полуживот (око пет дана) и чини приближно 13 до 15 процената серумских антитела. Важно је да је то такође прва одбрамбена линија међу своја четири брата и сестре антитела, јер је први имуноглобулин направљен током типичног имунолошког одговора.

Пошто је ИгМ пентамер, има 10 места за везивање епитопа, што га чини жестоким противником. Његових пет Фц делова, као и код већине других имуноглобулина, могу да активирају пут комплемента-протеин, и као „први реаговалац“ је најефикаснија врста антитела у овом погледу. ИгМ аглутинира упадајући материјал, приморавајући поједине комаде да се држе заједно ради лакшег уклањања из тела. Такође промовише лизу и фагоцитозу микроорганизама, са посебним афинитетом за истискивање бактерија.

Мономерни облици ИгМ постоје и налазе се углавном на површини Б-лимфоцита као рецептори или сИг (као код ИгД). Занимљиво је да је тело већ производило ниво ИгМ за одрасле у доби од девет месеци.

Захваљујући врло високој варијабилности хиперваријабилног дела Фаб компоненте сваког од пет имуноглобулина, астрономски број јединствених антитела може се створити у свих пет формалних класе. То се увећава чињеницом да Л и Х ланци такође долазе у бројним изотиповима, или ланци који су површно једнаки у распореду, али садрже различите аминокиселине. Заправо постоји 45 различитих гена "капа" Л ланца, 34 гена "ламбда" Л ланца и 90 гена Х ланца, укупно 177, што заузврат даје преко три милиона јединствених комбинација гена.

Ово има смисла са становишта еволуције и преживљавања. Имуни систем мора бити спреман не само да се супротстави освајачима за које већ „зна“, већ мора бити спреман и да створи оптималан одговор за уљезе које никада није видео или, што се тога тиче, потпуно су нове природе, као што су вируси грипа који су се сами развили мутације. Интеракција домаћин-нападач током времена, као и међу микробним и кичмењачким врстама, заправо није ништа више од трајне, бескрајне „трке у наоружању“.