מערכת הלימפה האנושית מבצעת מספר פונקציות הגנה חשובות המונעות התפתחות של מיקרואורגניזמים פתוגניים או וירוסים במדיה נוזלית, בתאים וברקמות. לימפוציטים B אחראים לחסינות הומורלית, אשר, עם התבגרות נוספת, מסנתזת אימונוגלובולינים (Ig). המבנה של חומרים אלו מאפשר למצוא, לסמן ולהרוס אנטיגנים שחדרו לגוף. מהם המאפיינים של מולקולות?
תאי פלזמה
כל תאי הלימפה של גוף האדם מחולקים לשתי קבוצות גדולות: לימפוציטים מסוג T ולימפוציטים מסוג B. הראשונים אחראים לחסינות התאית, סופגים אנטיגנים בתהליך של phagocytosis. המשימה של האחרון היא לסנתז נוגדנים ספציפיים - חסינות הומורלית.
B-לימפוציטים נקבעים באיברים לימפואידים משניים (בלוטות לימפה, טחול), ולאחר מכן יוצרים אוכלוסייה של תאי פלזמה, הנקראים גם תאי פלזמה. הם נודדים עוד יותר אל מח העצם האדום, הריריות והרקמות.
פלסמוציטים מגיעים לגדלים גדולים (עד 20 מיקרון), צובעים בצורה בזופילית, כלומר בסגול בעזרת צבעים. במרכזמבין התאים הללו הוא גרעין גדול עם גושים אופייניים של הטרוכרומטין, הדומים לחישורים של גלגל.
הציטופלזמה צובעת בהירה יותר מהגרעין. הוא מכיל מרכז תחבורה רב עוצמה, המורכב מהרשת האנדופלזמית ומנגנון הגולגי. AH מפותח די חזק, ויצר את מה שנקרא חצר האור של התא.
כל המבנים הללו מכוונים לסינתזה של נוגדנים שאחראים לחסינות הומורלית. למבנה מולקולת האימונוגלובולין יש מאפיינים משלו, ולכן חשובה ההבשלה ההדרגתית והאיכותית של מבנים אלו בתהליך הסינתזה.
למעשה, זו הסיבה שפותחה רשת כה צפופה של EPS ומנגנון Golgi. כמו כן, המנגנון הגנטי של תאי הפלזמה, המוקפים בגרעין, מכוון בעיקר לסינתזה של חלבוני נוגדנים. תאי פלזמה בוגרים הם דוגמה לדרגה גבוהה של נחישות, ולכן הם מתחלקים רק לעתים נדירות.
מבנה נוגדני אימונוגלובולינים
מולקולות מיוחדות מאוד אלו הן גליקופרוטאינים מכיוון שיש להן חלקי חלבון ופחמימות. אנחנו מתעניינים בשלד של אימונוגלובולינים.
מולקולה מורכבת מ-4 שרשראות פפטידים: שתיים כבדות (שרשראות H) ושתי קלות (שרשראות L). הם מתחברים זה לזה באמצעות קשרי דיסולפיד, וכתוצאה מכך, אנו יכולים לראות את צורת המולקולה, הדומה לקלע.
מבנה האימונוגלובולינים מכוון לחיבור עם אנטיגנים באמצעות מקטעי Fab ספציפיים. בקצוות החופשיים של "הקלע", כל אזור כזה נוצר על ידי שני תחומים משתנים: אחד מכבד ואחד מהשרשרת הקלה. דומיינים קבועים משמשים כפיגום (3 על כל כבד ואחד על שרשראות קלות).
ניידות של הקצוות המשתנים של אימונוגלובולין מסופקת על ידי נוכחות של אזור ציר במקום שבו נוצר קשר דיסולפידי בין שתי שרשראות H. זה מפשט מאוד את תהליך האינטראקציה של אנטיגן-נוגדנים.
הקצה השלישי של המולקולה, שאינו יוצר אינטראקציה עם מולקולות זרות, נותר בלתי נחשב. הוא נקרא אזור Fc והוא אחראי על ההתקשרות של אימונוגלובולין לממברנות של תאי פלזמה ותאים אחרים. אגב, שרשראות קלות יכולות להיות משני סוגים: קאפה (κ) ולמבדה (λ). הם מחוברים ביניהם בקשרים דיסולפידים.ישנם גם חמישה סוגים של שרשראות כבדות, לפיהם מסווגים סוגים שונים של אימונוגלובולינים. אלו הן שרשראות α-(אלפא), δ-(דלתא), ε-(אפסילון), γ-(גמא) Μ-(mu).
נוגדנים מסוימים מסוגלים ליצור מבנים פולימריים המיוצבים על ידי J-פפטידים נוספים. כך נוצרים דימרים, טרימרים, טטרמרים או פנטומרים של Ig מסוג מסוים.
שרשרת S נוספת אופיינית לאימונוגלובולינים מפרישים, שהמבנה והביוכימיה שלהם מאפשרים להם לתפקד בריריות הפה או המעיים. שרשרת נוספת זו מונעת מאנזימים טבעיים לפרק מולקולות נוגדנים.
המבנה והמחלקות של אימונוגלובולינים
מגוון הנוגדנים בגופנו קובע מראש את השונות של תפקודי חסינות הומורלית. כל שיעור Igיש מאפיינים ייחודיים משלו, שלפיהם לא קשה לנחש את תפקידם במערכת החיסון.
המבנה והתפקודים של אימונוגלובולינים תלויים זה בזה באופן ישיר. ברמה המולקולרית הם נבדלים ברצף חומצות האמינו של השרשרת הכבדה, שאת סוגיה כבר הזכרנו. לכן, ישנם 5 סוגים של אימונוגלובולינים: IgG, IgA, IgE, IgM ו-IgD.
תכונות של אימונוגלובולין G
IgG אינו יוצר פולימרים ואינו משתלב בממברנות התא. נוכחותה של שרשרת כבדה בגמא התגלתה בהרכב המולקולות.
תכונה ייחודית של מחלקה זו היא העובדה שרק נוגדנים אלה מסוגלים לחדור את מחסום השליה וליצור את ההגנה החיסונית של העובר.
IgG מהווה 70-80% מכלל הנוגדנים בסרום, כך שהמולקולות מתגלות בקלות בשיטות מעבדה. בדם, 12 גרם לליטר הוא התוכן הממוצע של מחלקה זו, ולנתון זה מגיעים בדרך כלל עד גיל 12.
מבנה האימונוגלובולין G מאפשר לך לבצע את הפונקציות הבאות:
- ניקוי רעלים.
- אופסוניזציה של אנטיגנים.
- התחלת ציטוליזה בתיווך משלים.
- הצגת אנטיגן לתאי הורגים.
- הבטחת חסינות היילוד.
אימונוגלובולין A: תכונות ופונקציות
סוג זה של נוגדנים מופיע בשתי צורות: סרום והפרשה.
בסרום הדם, IgA מהווה 10-15% מכלל הנוגדנים, והכמות הממוצעת שלוהוא 2.5 גרם/ליטר עד גיל 10.
אנחנו מתעניינים יותר בצורת הפרשה של אימונוגלובולין A, שכן כ-60% מהמולקולות של מחלקה זו של נוגדנים מרוכזות בקרומים הריריים של הגוף.
המבנה של אימונוגלובולין A נבדל גם בשונות שלו בשל נוכחות של פפטיד J, שיכול להשתתף ביצירת דימרים, טרימרים או טטרמרים. בשל כך, קומפלקס נוגדנים אחד כזה מסוגל לקשור מספר רב של אנטיגנים.
במהלך היווצרות IgA מוצמד מרכיב נוסף למולקולה - חלבון S. המשימה העיקרית שלו היא להגן על המתחם כולו מפני הפעולה ההרסנית של אנזימים ותאים אחרים של מערכת הלימפה האנושית.
אימונוגלובולין A נמצא בקרומים הריריים של מערכת העיכול, מערכת גניטורינארית ודרכי הנשימה. מולקולות IgA עוטפות חלקיקים אנטיגנים, ובכך מונעות את הידבקותם לדפנות של איברים חלולים.
הפונקציות של מחלקה זו של נוגדנים הם כדלקמן:
- נטרול של אנטיגנים.
- המחסום הראשון של כל מולקולות החסינות ההומורלית.
- אופסונל וסימון אנטיגנים.
אימונוגלובולין M
נציגים של מחלקת IgM נבדלים על ידי גדלים מולקולריים גדולים, מכיוון שהקומפלקסים שלהם הם פנטמרים. המבנה כולו נתמך על ידי חלבון J, ועמוד השדרה של המולקולה הוא השרשראות הכבדות מסוג nu.
המבנה הפנטאמרי אופייני לצורת הפרשה של אימונוגלובולין זה, אך ישנם גם מונומרים. האחרונים מחוברים לממברנותלימפוציטים מסוג B, ובכך עוזרים לתאים לזהות אלמנטים פתוגניים בנוזלי הגוף.
רק 5-10% הוא IgM בסרום הדם, ותכולתו בממוצע אינה עולה על 1 גרם/ליטר. נוגדנים ממחלקה זו הם העתיקים ביותר במונחים אבולוציוניים, והם מסונתזים רק על ידי לימפוציטים B ומבשריהם (פלסמוציטים אינם מסוגלים לכך).
מספר הנוגדנים M עולה בילודים, בגלל. זהו גורם בהפרשה האינטנסיבית של IgG. לגירוי כזה יש השפעה חיובית על התפתחות החסינות של התינוק.
מבנה האימונוגלובולין M אינו מאפשר לו לעבור את מחסומי השליה, ולכן זיהוי הנוגדנים הללו בנוזלי העובר הופך לאות של הפרה של מנגנונים מטבוליים, זיהום או פגם בשליה.
פונקציות IgM:
- ניוטרליזציה.
- אופוניזציה.
- הפעלת ציטוליזה תלויה משלים.
- היווצרות חסינות של היילוד.
תכונות של אימונוגלובולין D
סוג זה של נוגדנים נחקר מעט, ולכן תפקידם בגוף אינו מובן במלואו. IgD מתרחש רק בצורה של מונומרים; בסרום הדם, מולקולות אלו מהוות לא יותר מ-0.2% מכלל הנוגדנים (0.03 גרם/ליטר).
תפקידו העיקרי של אימונוגלובולין D הוא קליטה בתוך הממברנה של לימפוציטים מסוג B, אך רק ל-15% מכלל אוכלוסיית התאים הללו יש IgD. נוגדנים מחוברים באמצעות ה-Fc-terminus של המולקולה, ושרשראות כבדות שייכות למחלקת הדלתא.
מבנה ופונקציותאימונוגלובולין E
מחלקה זו מהווה חלק קטן מכל הנוגדנים בסרום (0.00025%). IgE, הידוע גם בשם reagin, הם ציטופיליים מאוד: המונומרים של אימונוגלובולינים אלה מחוברים לממברנות של תאי פיטום ובזופילים. כתוצאה מכך, IgE משפיע על ייצור היסטמין, מה שמוביל להתפתחות תגובות דלקתיות.
שרשרות כבדות מסוג אפסילון קיימות במבנה של אימונוגלובולין E.
בגלל הכמות הקטנה, קשה מאוד לזהות נוגדנים אלו בשיטות מעבדה בסרום דם. IgE מוגבר הוא סימן אבחוני חשוב לתגובות אלרגיות.
מסקנות
מבנה האימונוגלובולינים משפיע ישירות על תפקודיהם בגוף. חסינות הומורלית משחקת תפקיד גדול בשמירה על הומאוסטזיס, ולכן כל הנוגדנים חייבים לעבוד בצורה ברורה וחלקה.
התוכן של כל שיעורי Ig מוגדר בהחלט לבני אדם. כל שינוי שנרשם במעבדה עשוי להיות הסיבה להתפתחות תהליכים פתולוגיים. זה מה שרופאים משתמשים במרפאתם.
