Antigeen- antikeha vastasmõju. Eri tüüpi antikehad (0)

Antigeen - antikeha vastasmõju. Eri tüüpi antikehad
Antikeha
Antikeha e. Immunoglobuliin (Ig) on valk. Need molekulid moodustavad kuni 20% vereseerumi valkudest.
Antikeha on kindla antigeeni toimel organismis toodetud spetsiaalne immuunsüsteemi valk (glükoproteiin), mis reageerib teda esilekutsunud antigeeniga . Antikehad tekivad vastusena antigeenide tungimisele organismi ning nende ülesandeks on võidelda nimetatud sissetungijatega. Vahel, kui organismi normaalne talitlus on miskipärast häiritud, võib see produtseerida antikehi ka kehaomaste ainete vastu, siis nimetatakse neid autoantikehadeks ja selle protsessi poolt põhjustatud haigusi autoimmuunhaigusteks.
Nende peamine ülesanne on seonduda antigeeniga.
Antikehi toodetakse kindlat tüüpi küpsetes valgevererakkudes – B-lümfotsüütides (plasmarakkudes). Iga individuaalne B-rakk omab täiesti kindlat, unikaalse spetsiifikaga antikeha. (See on saavutatud sellega, et B-lümfotsüütide diferentseerumise ajal kombineeruvad omavahel erinevad geenide segmendid . See toimub aga igas konkreetses rakus isemoodi.) Kui B-lümfotsüüt on puhkeolekus (enne kui ta on kohanud antigeeni), siis tema poolt sünteesitud antikehamolekulid on plasmamembraanis. Kui aga B-lümfotsüüt saab aktiveeritud antigeeni poolt, siis ta hakkab neidsamu molekule sekreteerima .
See osa antikehast, mis tunneb ära antigeeni on paratoop .
Antikehade ehitus.
Iga antikeha koosneb 4 polüpeptiidist- kahest identsest kergest (L) ja kahest identsest raskest (H) ahelast , mis on omavahel disulfiidsildadega seotud ja moodustavad Y-moodi kujundi. Ühel antikeha molekulil on 2 seostumise kohta antigeeniga.
Aminohappeline järjestus Y-kujulise antikeha tippudes annabki sellele molekulile spetsiifilisuse, kuna see on väga erinev igal antikehal.
Antigeen
Organismi sattunud võõrainet, mis kutsub esile immuunvastuse, nimetatakse antigeeniks.
Antigeenideks võivad olla mikroobid , viirused ja parasiidid , mis tungivad organismi. Samas võivad antigeenidena käituda ka kehale mitteomased ained (nt võõrvalkude), mis satuvad organismi.
See osa antigeenist, mis seondub antikehaga on epitoop . See on osa, mille immuunsüsteem ehk antikehad tunnevad ära. Näiteks epitoobiks võib olla 5-6 aminohappest koosnev järjestus mingist valgust.
Hapteen on madalmolekulaarne aine, millel on epitoop e. antikeha seostumise koht, kuid mis ise ei kutsu esile immuunvastust. Seega enamik madalmolekulaarseid ühendeid iseseisvalt ei ole suutelised esile kutsuma organismis immuunvastust. Ainult sel juhul, kui nad on seotud kõrgmolekulaarsele kandjale (näit. mingile valgule), on võimalik saada nende vastu antikeha.
Mõningatel valkudel on mingeid motiive mitmetes kordustes, seega võib neil olla ka mingeid epitoope rohkem kui üks. Sel juhul räägitakse multivalentsest antigeenist.
Antigeen- antikeha vastasmõju
Immuunvastus on spetsiifiline, s.t. et tekkinud antikehad tunnevad spetsiifiliselt ära seda ainet, mis kutsus esile nende sünteesi. Antikehade spetsiifilisus on ühe antikeha paratoopi ehk liitekoha võime siduda end ainult ühe kindla antigeeniga või antikehade populatsiooni võime siduda end ühe kindla antigeeniga. Üldiselt on antikehadel suur spetsiifilisus.
Antikeha tunneb mingist võõrvalgust ära ainult väikest osa. Seda osa, mis antigeeni molekulist on oluline antikeha seondumiseks, nimetatakse epitoobiks.
Ristreaktiivsus- on antikeha individuaalse paratoopi võime reageerida rohkem kui ühe antigeeniga või antikehade populatsiooni võime reageerida rohkem kui ühe antigeeniga. See reaktsioon saab toimuda, kuna ristreaktiivsel antigeenil on ühine epitoop immuniseerimise antigeeniga või sellel antigeenil on ehituselt sarnane epitoop immuniseeriv antigeeniga
Antigeen- antikeha vastasmõju
Organismi satub võõrkeha, mille küljes on antigeen. Võõrantigeeni toimel asub organismis kiiresti paljunema üks konkreetne B-lümfotsüüt, tekitades klonaalse rakupopulatsiooni. Selliseid B-lümfotsüüte, mis on asunud antikehi sekreteerima, nimetatakse ka plasmarakkudeks. Need on terminaalselt diferentseerunud rakud (täiskasvanud rakud, ei arene enam edasi) ja nende eluiga pole pikk. Kui organismist see antigeen kaob, siis kaovad ka antikehi tootnud B-rakud. Kuid siiski, väike osa nendest rakkudest jääb pikaealisteks nn. mälurakkudeks. Nende funktsioon seisneb selles, et kui organism hiljem kohtab samasugust antigeeni, siis tekib immuunvastus sellele palju kiiremini ja efektiivsemalt. Sellega seletatakse ka seda, miks osasid haigusi põetakse ainult üks kord elus (tuulerõuged näiteks). Sellel põhineb ka vaktsineerimine .
Antikeha ja antigeeni liitumist seletatakse luku ja võtme ideena, kus võti on antigeen ning lukk on antikeha.
Sidemed, mis hoiavad antigeeni antikeha küljes on mittekovalentsed. Erinevad sidemed tagavad, et antigeen oleks tugevalt seotud antikehaga.
Selles seondumises osalevad hüdrofoobsed jõud, ioonsed jõud ja van der Waals’i jõud. Kovalentset sidet antikeha-antigeeni reaktsioonis ei teki.
Antikeha afiinsus on reaktsiooni tugevus antigeeni epitoopi ja antikeha liitekoha vahel. See on antigeeni ja antikeha vaheliste tõmbe- ja tõukejõudude summa.
Eristatakse viit antikehade klassi: IgG, IgA, IgM, IgD ja IgE. Eri klassi kuuluvatel antikehadel on organismis erisugune funktsioon. Nad erinevad omavahel raske ahela poolest.
IgG-antikehi esineb veres kõige rohkem, nad moodustavad 70–75% antikehade koguhulgast. Neid antikehi toodavad ja eritavad B-lümfotsüütid. Need antikehad on võimelised siduma mitmesuguseid haigustekitajaid, nagu viirusi, mikroobe ja seeni, samuti võitlema nende mürkide ehk toksiinide vastu. IgG-antikehade leidumine veres näitab kas läbipõetud või krooniliselt kulgevat haigust. Mõnede haiguste puhul kaovad IgG-klassi antikehad pärast paranemist verest täielikult, teiste puhul jäävad pikemaks ajaks või isegi kogu eluks püsima (nt süüfilise korral). IgG-klassi antikehade tekkel põhineb ka vaktsineerimine.
IgG1 on põhiline antikeha, mis reageerib lahustuvatele valkantigeenidele ja membraani valkudele . IgG2 reageerib bakteriaalsetele kapslipolüsahhariidi antigeenidele.
IgG3 piiravad potentsiaalselt ülemäära põletikulisi reaktsioone.
IgG4 kutsuvad esile allergeenid. Neid antikehasid toodetakse peale korduvat või pikaaegselt kestvat kokkupuudet antigeenidega keskkonnas, mis pole nakkav (pikaajalised mesinikud, immuunteraapia läbi teinud allergikud)
Tegemist on monomeeriga, kus kaks rasket ahelat on disulfiidsilla abil seotud omavahel ja mõlemad ka ühe kerge ahelaga.
IgA-antikehad moodustavad kõikidest antikehadest 15–20%. Võib esineda nii monomeerina kui ka dimeerrina. Monomeer- IgA1 on põhiliselt vereseerumis. Enamus lümfoidkudedes on ülekaalus IgA1 tootvad rakud
Dimeerset vormi on kõige rohkem ja seda kutsutakse ka sekretoorseks IgA-ks ehk sIgA-ks. IgA2 on põhiline immunoglobuliin, mis esineb limaskestade eritistes(k.a. pisarad, sülg, higi, ternespiim ja sugukuseteede, seedetrakti, eesnäärme- ja hingamisteede epiteel). Sekretoorne IgA on dimeer, mis koosneb kahest IgA antikeha molekulist, mis on omavahel seotud valguga, mida nimetatakse J(joining)-ahelaks. Et see üksus saaks erituda, peab lisaks olema kinnitunud valk, mida nimetatakse sekretoorseks osaks. Sekretoorne osa sIgA-st kaitseb immunoglobuliini ensüümide poolt lagundamise eest.
IgM-antikehad moodustavad umbes 10% kõikidest antikehadest. Nad on nakatumisjärgselt kõige esimesed antikehad, mis tekivad kui kokku puutuda antigeeniga. Nende laboratoorne määramine on vajalik ägedate haiguste diagnoosimisel kõrge tase veres võib näidata hiljutist haigestumist või kokkupuudet antigeenidega. IgM-antikehad kaovad tavaliselt suhteliselt ruttu ning ei anna püsivat kaitset. Polümeer, mida hoiavad koos kovalentsed disulfiid sillad . Tavaliselt koosneb see polümeer viiest või kuuest antikehast. J-ahel puudub polümeeril, mis koosneb kuuest antikehast. Viie antikehaga polümeer saab tekkida ka ilma J-ahelata. Kuna IgM molekul on väga suur, siis see ei valgu hästi laiali ja see tõttu leidub seda antikeha sidekoes väga väikeses koguses. Peamiselt leidub seda veres ja lümfivedelikus.
IgD-antikehi (1%) leidub ebaküpsete B-lümfotsüütide pinnamembraanil, kus nad tavaliselt toimivad koos IgM-ga. IgD leidub väikeses koguses ka vere seerumis sekreetse vormina. See antikeha on monomeer, mis koosneb kahest raskest ahelast ja kahest kergest ahelast. Täpset funktsiooni ei teata, aga B-lümfotsüütide rakkudes on selle antikeha ülesanne anda B-rakkudele signaal aktiveerumiseks. B-rakkude diferentseerumise ajal, on IgM antikehad ainsad, mida toodetakse. IgD hakatakse tootma alles siis, kui B-rakud on luuüdist väljunud ja hakkab tootma perifeerset lümfoidkude. Kui B-rakud on küpsed, siis hakkavad IgE ja IgM koos toimima.
IgE-antikehad (0.001%) on seotud ülitundlikkuse ehk allergiaga , seetõttu kasutatakse seda tüüpi antikehade määramist just allergia põhjustajate (allergeenide) väljaselgitamisel. Nimelt tekivad igale allergeenile just talle omased IgE-klassi antikehad, mille kaudu jõutakse allergeeni endani. IgE-antikehi esineb veres ka sooleparasiitide korral. Sünteesitakse plasmarakkudes. Kuigi IgE antikehasid esineb organismis kõige vähem, võib see tekitada ägedaid põletikulisi reaktsioone. Leidub kopsudes, nahas ja limaskestal. Esineb monomeerina, mis koosneb 2 raskest ahelast ja 2 kergest ahelast. Raske ahel sisaldab 4 immunoglobuliini sarnast konstantset domeeni.