Anticorp
Anticorpii (numiți și imunoglobuline) sunt proteine mari în formă de Y care se pot lipi de suprafața bacteriilor și a virusurilor. Ele se găsesc în sângele sau în alte fluide corporale ale vertebratelor. Anticorpii sunt elementul cheie al sistemului imunitar adaptiv.
Anticorpii recunosc o parte unică a țintei străine numită antigen. Fiecare vârf al "Y"-ului unui anticorp conține o structură (ca o încuietoare) care se potrivește cu o anumită structură asemănătoare unei chei de pe un antigen. Aceasta leagă cele două structuri între ele.
Utilizând acest mecanism de legare, un anticorp poate marca un microb sau o celulă infectată pentru a fi atacat de alte părți ale sistemului imunitar sau poate neutraliza direct ținta sa. Producerea de anticorpi este principala funcție a imunității umorale.
Fiecare anticorp este diferit. Toți sunt concepuți pentru a ataca un singur tip de antigen (în practică, acest lucru înseamnă virus sau bacterie). De exemplu, un anticorp conceput pentru a distruge variola nu poate lovi ciuma bubonică sau răceala comună.
Deși structura generală a tuturor anticorpilor este foarte asemănătoare, acea mică regiune de la vârful proteinei este extrem de variabilă. Acest lucru permite existența a milioane de anticorpi cu structuri diferite la vârf. Fiecare dintre aceste variante se poate lega de un antigen diferit. Această diversitate enormă de anticorpi permite sistemului imunitar să recunoască o varietate la fel de mare de antigeni.
Fiecare anticorp se leagă de un antigen specific; acest lucru funcționează ca o încuietoare și o cheie.
1. Regiunea de legare a antigenului fragmentar2 . Regiunea cristalizabilă a fragmentului3 . Lanțul greu (albastru) cu un domeniu variabil (VH ) urmat de un domeniu constant (HC 1), o regiune de balama și încă două domenii constante (C H2 și C H3). 4. Lanțul ușor (verde) cu un domeniu variabil (V L) și un domeniu constant (C L)5 . Locul de legare a antigenului (paratop) 6. Regiuni de balama
Diversitatea imunoglobulinelor
Problema de bază
Deși un singur individ produce o mare varietate de anticorpi diferiți, numărul de gene disponibile pentru a produce aceste proteine este limitat de dimensiunea genomului.
Există un număr foarte mare de tulpini de microbi, astfel că vertebratele au nevoie de milioane de anticorpi diferiți. De fapt, oamenii generează aproximativ 10 miliarde de anticorpi diferiți, fiecare capabil să se lege de un situs antigenic distinct. Acest lucru trebuie realizat cu un număr mult mai mic de gene: genomul uman total are doar aproximativ 20.000 de gene.
Au evoluat mai multe mecanisme genetice complexe. Acestea permit celulelor B ale vertebratelor să genereze un număr imens de anticorpi dintr-un număr relativ mic de gene de anticorpi. Detaliile complete nu sunt prezentate aici, ci doar un rezumat.
Varietatea anticorpilor este obținută prin combinarea segmentelor dintr-un grup de gene în mai multe moduri diferite. Apoi, apar hipermutații în zona situsului de legare a genei anticorpilor. Acest lucru creează o diversitate suplimentară.
Lanțuri grele
Anticorpii sunt glicoproteine aparținând superfamiliei imunoglobulinelor; termenii anticorp și imunoglobulină sunt adesea utilizați în mod interschimbabil. Anticorpii sunt în mod obișnuit constituiți din unități structurale de bază - fiecare cu două lanțuri grele mari și două lanțuri ușoare mici. Există mai multe tipuri diferite de lanțuri grele ale anticorpilor și mai multe tipuri diferite de anticorpi, care sunt grupate în diferite izotipuri pe baza lanțului greu pe care îl posedă. La mamifere se cunosc cinci izotipuri diferite de anticorpi. Aceștia ajută la direcționarea răspunsului imunitar adecvat pentru fiecare tip diferit de obiect străin pe care îl întâlnesc.
Sfaturi variabile
Deși structura generală a tuturor anticorpilor este foarte asemănătoare, o mică regiune din vârful proteinei este extrem de variabilă, permițând existența a milioane de anticorpi cu structuri ușor diferite ale vârfului, sau situsuri de legare a antigenului. Această regiune este cunoscută sub numele de regiune hipervariabilă. Fiecare dintre aceste variante se poate lega de un antigen diferit. Această diversitate enormă de anticorpi permite sistemului imunitar să recunoască o varietate la fel de mare de antigeni. Populația mare și diversă de anticorpi este generată de combinații aleatorii ale unui set de segmente genetice care codifică diferite situsuri de legare a antigenului (sau paratopi), urmate de mutații aleatorii în această zonă a genei anticorpilor, care creează o diversitate suplimentară. Genele anticorpilor se reorganizează, de asemenea, într-un proces numit schimbarea de clasă, care permite ca un singur anticorp să fie utilizat de mai multe părți diferite ale sistemului imunitar.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce sunt anticorpii?
R: Anticorpii sunt proteine mari în formă de Y care se pot lipi de suprafața bacteriilor și a virusurilor. Se găsesc în sângele sau în alte fluide corporale ale vertebratelor și joacă un rol esențial în sistemul imunitar adaptiv.
Î: Cum funcționează anticorpii?
R: Fiecare vârf al "Y"-ului unui anticorp conține o structură (ca un lacăt) care se potrivește cu o anumită structură asemănătoare unei chei de pe un antigen. Acest lucru leagă cele două structuri împreună, permițându-le să marcheze microbi sau celule infectate pentru a fi atacate de alte părți ale sistemului imunitar sau pentru a-și neutraliza direct ținta.
Î: Ce este imunitatea umorală?
R: Imunitatea umorală este atunci când anticorpii sunt produși ca răspuns la antigenele străine care intră în organism. Face parte din sistemul imunitar adaptiv care ajută la protecția împotriva bolilor și a infecțiilor.
Î: Sunt toți anticorpii diferiți?
R: Da, fiecare anticorp este conceput pentru a ataca un singur tip de antigen (în practică, acest lucru înseamnă virus sau bacterie). De exemplu, un anticorp conceput pentru a distruge variola nu poate ataca ciuma bubonică sau răceala comună. Deși au o structură generală similară, există variații la vârfurile lor, ceea ce permite existența a milioane de variante diferite cu structuri diferite ale vârfurilor, astfel încât să se poată lega de antigene diferite.
Î: Cum ajută această diversitate organismul nostru?
R: Această diversitate enormă de anticorpi permite sistemului nostru imunitar să recunoască o varietate la fel de mare de antigeni, astfel încât să ne poată proteja mai bine de boli și infecții.
Î: Unde găsim anticorpi?
R: Anticorpii se găsesc în sângele sau în alte fluide corporale ale vertebratelor, cum ar fi oamenii și animalele.
