İmmünoglobulinlerin Beş Sınıfı Nelerdir?

Antikorlar olarak da adlandırılan immünoglobulinler, vücudun önemli bir bölümünü oluşturan glikoprotein molekülleridir. bulaşıcı hastalıklar ve yabancı "istilalar" ile savaşmaktan sorumlu olan bağışıklık sistemi daha fazla genel olarak. Genellikle "Ig" olarak kısaltılan antikorlar, insanların ve diğer omurgalı hayvanların kanında ve diğer vücut sıvılarında bulunur. Mikroplar (örneğin bakteri, protozoan parazitler ve virüsler) gibi yabancı maddeleri tanımlamaya ve yok etmeye yardımcı olurlar.

İmmünoglobulinler beş kategoriye ayrılır: IgA, IgD, IgE, IgG ve IgM. Sadece IgA, IgG ve IgM insan vücudunda önemli miktarlarda bulunur, ancak hepsi insan bağışıklık tepkisine önemli veya potansiyel olarak önemli katkılar sağlar.

İmmünoglobulinler, bir lökosit sınıfı (beyaz kan hücreleri) olan B-lenfositler tarafından üretilir. İki uzun ağır (H) zincir ve iki daha kısa hafif (L) zincirden oluşan simetrik Y-şekilli moleküllerdir. Şematik olarak, Y'nin "gövdesi", immünoglobulin molekülünün altından tepesine yaklaşık yarı yolda ayrılan ve kabaca 90 derecelik bir açıyla ayrılan iki L zincirini içerir. İki L zinciri, Y'nin "kollarının" dış kısımları veya H zincirlerinin ayrılma noktasının üzerindeki kısımları boyunca uzanır. Böylece hem gövde (iki H zinciri) hem de her iki "kol" (bir H zinciri, bir L zinciri) iki paralel zincirden oluşur. L zincirleri kappa ve lambda olmak üzere iki tipte gelir. Bu zincirlerin tümü, ya disülfid (S-S) bağları ya da hidrojen bağları yoluyla birbirleriyle etkileşir.

İmmünoglobulinler ayrıca sabit (C) ve değişken (V) kısımlara ayrılabilir. C bölümleri, immünoglobulinlerin tamamının veya çoğunun katıldığı aktiviteleri yönlendirirken, V alanları spesifik olarak bağlanır. antijenler (yani, belirli bir bakteri, virüs veya başka bir yabancı molekülün varlığına işaret eden proteinler veya varlık). Antikorların "kolları" resmi olarak Fab bölgeleri olarak adlandırılır, burada "Fab", "antijen bağlama parçası" anlamına gelir; bunun V kısmı, Fab'ın bölümleri olarak tamamını değil, sadece Fab bölgesinin ilk 110 amino asidini içerir. Y'nin dal noktasına en yakın kollar, farklı antikorlar arasında oldukça sabittir ve C'nin bir parçası olarak kabul edilir. bölge.

Benzetme yoluyla, belirli bir araçtan bağımsız olarak çoğu anahtar için ortak olan bir kısma sahip tipik bir araba anahtarını düşünün. çalışacak şekilde tasarlanmıştır (örneğin kullanırken elinizde tuttuğunuz kısım) ve sadece araçta bulunan araca özel bir kısım. soru. Sap kısmı, bir antikorun C bileşenine ve özel kısım V bileşenine benzetilebilir.

C bileşeninin, Fc bölgesi olarak adlandırılan Y dalının altındaki kısmı, antikor operasyonunun beyni olarak düşünülebilir. Belirli bir antikor tipinde V bölgesi ne yapmak üzere tasarlanmış olursa olsun, C bölgesi, işlevlerinin yürütülmesini kontrol eder. IgG ve IgM'nin C bölgesi, bir dizi spesifik olmayan "ilk savunma hattı" immün sistemi olan kompleman yolunu aktive eden şeydir. inflamasyon, fagositoz (özelleşmiş hücrelerin fiziksel olarak yabancı cisimleri yutması) ve hücre bozulması ile ilgili tepkiler. IgG'nin C bölgesi, bu fagositlerin yanı sıra "doğal öldürücü" (NK) hücrelere de bağlanır; IgE'nin C bölgesi mast hücrelerine, bazofillere ve eozinofillere bağlanır.

V bölgesinin özelliklerine gelince, immünoglobulin molekülünün bu oldukça değişken şeridinin kendisi hiperdeğişken ve çerçeve bölgelerine bölünmüştür. Sezginizin muhtemelen önerdiği gibi, hiperdeğişken nedendeki çeşitlilik, immünoglobulinlerin tanıyabildiği, kilitli anahtar tarzındaki şaşırtıcı antijen yelpazesinden sorumludur.

IgA, insan sistemindeki antikorların yaklaşık yüzde 15'ini oluşturur ve bu da onu ikinci en yaygın immünoglobulin türü yapar. Bununla birlikte, kan serumunda sadece yaklaşık yüzde 6 bulunur. Serumda monomerik formunda yani yukarıda açıklandığı gibi Y şeklinde tek bir molekül olarak bulunur. Bununla birlikte, salgısında, bir dimer veya birbirine bağlı iki Y monomeri olarak bulunur. Aslında, IgA süt, tükürük, gözyaşı ve mukus dahil olmak üzere çok çeşitli biyolojik salgılarda görüldüğü için dimerik form daha yaygındır. Hedeflediği yabancı varlık türleri açısından spesifik olmama eğilimindedir. Mukus zarları üzerindeki varlığı, onu fiziksel olarak savunmasız yerlerde veya mikropların vücudun derinliklerinde kolayca yol bulabileceği noktalarda önemli bir kapı bekçisi yapar.

IgA'nın yarı ömrü beş gündür. Salgı, Y monomeri başına iki olmak üzere antijenlerin bağlanacağı toplam dört bölge olarak oluşur. Epitop, herhangi bir istilacının bir bağışıklık reaksiyonunu tetikleyen spesifik kısmı olduğundan, bunlara uygun şekilde epitop bağlama bölgeleri denir. Yüksek düzeyde sindirim enzimlerine maruz kalan mukoza zarlarında bulunduğundan, IgA'nın bu enzimler tarafından parçalanmasını önleyen bir salgı bileşeni vardır.

IgD, serum antikorlarının yaklaşık yüzde 0,2'sini veya yaklaşık 500'de 1'ini oluşturur. Bir monomerdir ve iki epitop bağlama yeri vardır.

IgD, B-hücresi reseptörü (sIg olarak da adlandırılır) olarak B-lenfositlerinin yüzeyine bağlı olarak bulunur; burada Kanda dolaşan immünoglobulinlerden gelen sinyallere yanıt olarak B-lenfosit aktivasyonunu ve baskılanmasını kontrol eder plazma. IgD, kendinden reaktif oto-antikorlar üreterek B-lenfositlerin aktif olarak elimine edilmesinde bir faktör olabilir. Antikorların onları yapan hücrelere saldırması tuhaf görünse de, bazen bu yok etme bir hücreyi kontrol edebilir. aşırı hevesli veya yanlış yönlendirilmiş bağışıklık tepkisi veya B-hücreleri hasar gördüklerinde ve artık sentezlenmediklerinde havuzdan çıkarın Ürün:% s.

Fiili hücre yüzeyi reseptörü rolüne ek olarak, IgD kan ve lenf sıvısında daha az oranda bulunur. Ayrıca bazı kişilerde penisilin üzerinde belirli haptenlerle (antijenik alt birimler) reaksiyona girdiği düşünülmektedir, bu nedenle bazı kişilerin bu antibiyotiğe alerjisi olması muhtemeldir; sıradan, zararsız kan proteinleri ile de aynı şekilde reaksiyona girebilir ve böylece bir otoimmün yanıtı etkileyebilir.

IgE, serum antikorunun yalnızca yaklaşık yüzde 0.002'sini veya dolaşımdaki tüm immünoglobulinlerin yaklaşık 1/50.000'ini oluşturan beş immünoglobulin sınıfının en nadiridir. Bununla birlikte, bağışıklık yanıtında hayati bir rol oynar.

IgD gibi, IgE de bir monomerdir ve her "kolda" bir tane olmak üzere iki antijenik bağlanma yerine sahiptir. İki günlük kısa bir yarı ömre sahiptir. Kanda dolaşan mast hücrelerine ve bazofillere bağlanır. Bu nedenle, alerjik reaksiyonların bir aracısıdır. Bir antijen, bir mast hücresine bağlı bir IgE molekülünün Fab kısmına bağlandığında, bu, mast hücresinin kan dolaşımına histamin salmasına neden olur. IgE aynı zamanda protozoa türü parazitlerin (amipleri ve diğer tek hücreli veya çok hücreli istilacıları düşünün) parçalanmasında veya kimyasal bozunmasında da yer alır. IgE ayrıca helmintlerin (paraziter solucanlar) ve belirli eklembacaklıların varlığına yanıt olarak yapılır.

Bazen IgE, diğer bağışıklık bileşenlerini harekete geçirerek bağışıklık tepkisinde dolaylı bir rol oynar. IgE, inflamasyonu başlatarak mukozal yüzeyleri koruyabilir. Ağrıya ve şişmeye neden olma eğiliminde olduğundan, iltihabın istenmeyen bir şey ifade ettiğini düşünebilirsiniz. Ancak iltihaplanma, diğer bağışıklık yararlarının yanı sıra, tamamlayıcı yollardan gelen proteinler olan IgG'nin ve beyaz kan hücrelerinin istilacılarla yüzleşmek için dokulara girmesini sağlar.

IgG, insan vücudundaki baskın antikordur ve tüm immünoglobulinlerin yüzde 85'ini oluşturur. Bunun bir kısmı, değişken olsa da, söz konusu IgG alt sınıfına bağlı olarak yedi ila 23 günlük yarı ömründen kaynaklanmaktadır.

Beş tip immünoglobulinden üçü gibi, IgG bir monomer olarak bulunur. Esas olarak kanda ve lenfte bulunur. Hamile kadınlarda plasentayı geçme, doğmamış fetüsü ve yeni doğan bebeği korumasını sağlayan benzersiz bir yeteneğe sahiptir. Başlıca faaliyetleri arasında makrofajlarda (özel "yiyici" hücreler) ve nötrofillerde (başka bir beyaz kan hücresi türü) fagositozun arttırılması; toksinleri nötralize etmek; ve virüsleri etkisiz hale getirmek ve bakterileri öldürmek. Bu, IgG'ye sistemde çok yaygın olan bir antikora uyan geniş bir işlev paleti sağlar. Bir istilacı mevcut olduğunda, genellikle olay yerindeki ikinci antikordur ve IgM'yi yakından takip eder. Vücudun anamnestik yanıtında varlığı büyük ölçüde artar. "Anamnestik", "unutmama" anlamına gelir ve IgM, daha önce karşılaştığı bir istilacıya, sayılarında ani bir artışla yanıt verir. Son olarak, IgG'nin Fc kısmı, istilacı mikropların etkilerini öldürebilen veya sınırlayabilen, antikora bağlı hücre aracılı sitotoksisite veya ADCC adı verilen bir işlemi harekete geçirmek için NK hücrelerine bağlanabilir.

IgM, immünoglobulinlerin dev halidir. Bir pentametre veya beş bağlı IgM monomer grubu olarak bulunur. IgM'nin yarı ömrü kısadır (yaklaşık beş gün) ve serum antikorlarının yaklaşık yüzde 13 ila 15'ini oluşturur. Daha da önemlisi, tipik bir immünolojik yanıt sırasında yapılan ilk immünoglobulin olan dört antikor kardeşi arasında ilk savunma hattıdır.

IgM bir pentamer olduğundan, 10 epitop bağlama bölgesine sahiptir ve bu da onu şiddetli bir rakip haline getirir. Beş Fc kısmı, diğer birçok immünoglobulininki gibi, kompleman-protein yolunu aktive edebilir ve "ilk yanıt veren" olarak bu konuda en etkili antikor tipidir. IgM, istilacı malzemeyi aglütine ederek, vücuttan daha kolay temizlemek için ayrı parçaları birbirine yapışmaya zorlar. Aynı zamanda, bakterileri yok etmek için özel bir afinite ile mikroorganizmaların parçalanmasını ve fagositozunu da destekler.

IgM'nin monomerik formları mevcuttur ve esas olarak reseptör veya sIg (IgD'de olduğu gibi) olarak B-lenfositlerinin yüzeyinde bulunur. İlginç bir şekilde, vücut zaten dokuz aylıkken yetişkin IgM seviyeleri üretmiştir.

Beş bileşenin her birinin Fab bileşeninin aşırı değişken kısmının çok yüksek değişkenliği sayesinde immünoglobulinler, beş resmi organ boyunca astronomik sayıda benzersiz antikor oluşturulabilir. sınıflar. Bu, L ve H zincirlerinin ayrıca bir dizi izotipte veya düzenlemede yüzeysel olarak aynı olan ancak farklı amino asitler içeren zincirlerde gelmesi gerçeğiyle desteklenir. Aslında 45 farklı "kappa" L zincir geni, 34 "lambda" L zincir geni ve 90 H zinciri geni olmak üzere toplam 177 adet vardır ve sırasıyla üç milyondan fazla benzersiz gen kombinasyonu sağlar.

Bu, evrim ve hayatta kalma açısından anlamlıdır. Bağışıklık sistemi yalnızca "tanıdığı" istilacılarla yüzleşmeye hazırlanmakla kalmamalı, aynı zamanda optimal bir yanıt oluşturmaya da hazır olmalıdır. istilacılara daha önce hiç görmediği veya bu nedenle, kendilerini evrim yoluyla evrimleştiren grip virüsleri gibi doğada yepyeni olan mutasyonlar. Zaman içinde ve mikrobiyal ve omurgalı türler arasında ev sahibi-istilacı etkileşimi, gerçekte devam eden, sonu gelmez bir "silahlanma yarışından" başka bir şey değildir.