NộI Dung
- Đặc tính chung của Globulin miễn dịch
- Chức năng của các vùng miễn dịch liên tục và biến đổi
- IgA
- IgD
- IgE
- IgG
- IgM
- Lưu ý về đa dạng kháng thể
Globulin miễn dịch, còn được gọi là kháng thể, là các phân tử glycoprotein tạo nên một phần quan trọng của hệ thống miễn dịch, chịu trách nhiệm chống lại bệnh truyền nhiễm và "xâm lấn" nước ngoài nói chung. Thường được viết tắt là "Ig", kháng thể được tìm thấy trong máu và các chất dịch cơ thể khác của người và các động vật có xương sống khác. Chúng giúp xác định và tiêu diệt các chất lạ như vi khuẩn (ví dụ: vi khuẩn, ký sinh trùng đơn bào và vi rút).
Globulin miễn dịch được phân thành năm loại: IgA, IgD, IgE, IgG và IgM. Chỉ có IgA, IgG và IgM được tìm thấy với số lượng đáng kể trong cơ thể con người, nhưng tất cả đều là những người đóng góp quan trọng hoặc có khả năng quan trọng đối với phản ứng miễn dịch của con người.
Đặc tính chung của Globulin miễn dịch
Globulin miễn dịch được sản xuất bởi B-lymphocytes, là một loại bạch cầu (bạch cầu). Chúng là các phân tử hình chữ Y đối xứng bao gồm hai chuỗi nặng (H) dài hơn và hai chuỗi ánh sáng (L) ngắn hơn. Về mặt sơ đồ, "thân" của Y bao gồm hai chuỗi L, tách ra khoảng một nửa từ dưới lên trên cùng của phân tử immunoglobulin và phân kỳ ở góc khoảng 90 độ. Hai chuỗi L chạy dọc theo mặt ngoài của "cánh tay" của chữ Y hoặc các phần của chuỗi H phía trên điểm phân tách. Do đó, cả thân (hai chuỗi H) và cả "cánh tay" (một chuỗi H, một chuỗi L) bao gồm hai chuỗi song song. Chuỗi L có hai loại, kappa và lambda. Các chuỗi này đều tương tác với nhau thông qua liên kết disulfide (S-S) hoặc liên kết hydro.
Globulin miễn dịch cũng có thể được tách thành các phần không đổi (C) và biến (V). Các phần C hoạt động trực tiếp trong đó tất cả hoặc hầu hết các globulin miễn dịch tham gia, trong khi các vùng V liên kết với các kháng nguyên cụ thể (nghĩa là các protein báo hiệu sự hiện diện của một loại vi khuẩn, vi rút hoặc phân tử hoặc thực thể lạ khác). "Vũ khí" của kháng thể được chính thức gọi là vùng Fab, trong đó "Fab" có nghĩa là "mảnh liên kết kháng nguyên"; phần V của phần này chỉ bao gồm 110 axit amin đầu tiên của vùng Fab, chứ không phải toàn bộ, vì các phần của nhánh Fab gần điểm nhánh của Y là không đổi giữa các kháng thể khác nhau và được coi là một phần của C khu vực.
Bằng cách tương tự, hãy xem xét một chìa khóa xe thông thường, có một phần chung cho hầu hết các chìa khóa bất kể chiếc xe cụ thể mà chìa khóa được thiết kế để hoạt động (ví dụ: bộ phận bạn cầm trên tay khi sử dụng) và một phần chỉ cụ thể cho chiếc xe trong câu hỏi. Phần xử lý có thể được ví như thành phần C của kháng thể và phần chuyên biệt với thành phần V.
Chức năng của các vùng miễn dịch liên tục và biến đổi
Một phần của thành phần C bên dưới nhánh của Y, được gọi là vùng Fc, có thể được coi là bộ não của hoạt động kháng thể. Bất kể vùng V được thiết kế để làm gì trong một loại kháng thể nhất định, vùng C kiểm soát việc thực hiện các chức năng của nó. Vùng C của IgG và IgM là yếu tố kích hoạt con đường bổ sung, là một tập hợp các phản ứng miễn dịch "tuyến phòng thủ" đầu tiên không đặc hiệu liên quan đến viêm, thực bào (trong đó các tế bào chuyên biệt nhấn chìm cơ thể nước ngoài) và suy thoái tế bào. Vùng C của IgG liên kết với các tế bào thực bào này cũng như các tế bào "sát thủ tự nhiên" (NK); vùng C của IgE liên kết với các tế bào mast, basophils và eosinophils.
Đối với các chi tiết của khu vực V, dải phân tử có khả năng biến đổi cao này của chính phân tử immunoglobulin được chia thành các khu vực có thể điều trị được và có thể điều trị được. Sự đa dạng trong lý do có thể điều chỉnh được, như trực giác của bạn có thể gợi ý, chịu trách nhiệm cho phạm vi kháng nguyên đáng kinh ngạc mà các globulin miễn dịch có khả năng nhận ra, theo kiểu khóa.
IgA
IgA chiếm khoảng 15 phần trăm các kháng thể trong hệ thống của con người, làm cho nó trở thành loại immunoglobulin phổ biến thứ hai. Tuy nhiên, chỉ có khoảng 6 phần trăm được tìm thấy trong huyết thanh. Trong huyết thanh, nó được tìm thấy ở dạng đơn phân của nó - nghĩa là, như một phân tử đơn lẻ trong hình dạng Y như mô tả ở trên. Tuy nhiên, trong bài tiết của nó, nó tồn tại dưới dạng mờ hơn, hoặc hai trong số các đơn phân Y được liên kết với nhau. Trên thực tế, dạng dimeric phổ biến hơn, vì IgA được thấy trong rất nhiều loại dịch tiết sinh học, bao gồm sữa, nước bọt, nước mắt và chất nhầy. Nó có xu hướng không đặc hiệu về các loại hình hiện diện nước ngoài mà nó nhắm đến. Sự hiện diện của nó trên màng nhầy làm cho nó trở thành một người giữ cửa quan trọng ở những vị trí dễ bị tổn thương về thể chất, hoặc những điểm mà vi khuẩn có thể dễ dàng tìm đường vào sâu trong cơ thể.
IgA có thời gian bán hủy là năm ngày. Dạng bài tiết có tổng cộng bốn vị trí để liên kết kháng nguyên, hai vị trí trên mỗi monome Y. Chúng được gọi đúng là các vị trí gắn kết epitope, vì epitope là phần cụ thể của bất kỳ kẻ xâm lược nào gây ra phản ứng miễn dịch. Bởi vì nó được tìm thấy trong các màng nhầy tiếp xúc với các enzyme tiêu hóa cao, IgA có một thành phần bài tiết ngăn chặn nó bị thoái hóa bởi các enzyme này.
IgD
IgD là loại hiếm nhất trong số 5 loại globulin miễn dịch, chiếm khoảng 0,2% kháng thể trong huyết thanh, hoặc khoảng 1 trên 500. Đây là một monome và có hai vị trí gắn với epitope.
IgD được tìm thấy gắn trên bề mặt tế bào lympho B dưới dạng thụ thể tế bào B (còn gọi là sIg), nơi nó được cho là kiểm soát sự kích hoạt và ức chế tế bào lympho B để đáp ứng với các tín hiệu từ các loại huyết tương đang lưu hành trong huyết tương. IgD có thể là một yếu tố trong việc loại bỏ tích cực các tế bào lympho B bằng cách tạo ra các kháng thể tự động tự phản ứng. Mặc dù có vẻ tò mò rằng các kháng thể sẽ tấn công các tế bào tạo ra chúng, đôi khi việc loại bỏ này có thể kiểm soát phản ứng miễn dịch quá mức hoặc bị đánh giá sai hoặc đưa tế bào B ra khỏi bể khi chúng bị hỏng và không còn tổng hợp được các sản phẩm hữu ích.
Ngoài vai trò là một thụ thể bề mặt tế bào thực tế, IgD được tìm thấy ở mức độ thấp hơn trong máu và dịch bạch huyết. Một số người cũng nghĩ rằng phản ứng với một số haptens (tiểu đơn vị kháng nguyên) trên penicillin, đó có thể là lý do tại sao một số người bị dị ứng với kháng sinh này; nó cũng có thể phản ứng với các protein máu bình thường, vô hại theo cách tương tự, do đó có tác dụng đáp ứng tự miễn dịch.
IgE
IgE chỉ chiếm khoảng 0,002 phần trăm kháng thể trong huyết thanh, hoặc khoảng 1 / 50.000 của tất cả các globulin miễn dịch lưu hành. Tuy nhiên, nó đóng một vai trò quan trọng trong phản ứng miễn dịch.
Giống như IgD, IgE là một monome và có hai vị trí gắn kháng nguyên, một vị trí trên mỗi "cánh tay". Nó có thời gian bán hủy ngắn hai ngày. Nó liên kết với các tế bào mast và basophils, lưu thông trong máu. Như vậy, nó là một trung gian của các phản ứng dị ứng. Khi một kháng nguyên liên kết với phần Fab của phân tử IgE liên kết với tế bào mast, điều này khiến tế bào mast giải phóng histamine vào máu. IgE cũng tham gia vào quá trình ly giải, hoặc suy thoái hóa học, ký sinh trùng của giống protozoan (nghĩ amip và các kẻ xâm lược đơn bào hoặc đa bào khác). IgE cũng được thực hiện để đáp ứng với sự hiện diện của giun sán (giun ký sinh) và một số động vật chân đốt nhất định.
Đôi khi, IgE cũng đóng một vai trò gián tiếp trong phản ứng miễn dịch bằng cách mạ điện cho các thành phần miễn dịch khác thành hành động. IgE có thể bảo vệ bề mặt niêm mạc bằng cách bắt đầu viêm. Bạn có thể nghĩ rằng viêm bao hàm một cái gì đó không mong muốn, vì nó có xu hướng gây đau và sưng. Nhưng viêm, trong số nhiều lợi ích miễn dịch khác của nó, cho phép IgG, đó là các protein từ con đường bổ sung và các tế bào bạch cầu xâm nhập vào các mô để đối đầu với kẻ xâm lược.
IgG
IgG là kháng thể chiếm ưu thế trong cơ thể con người, chiếm tới 85% tổng số globulin miễn dịch. Một phần của điều này là do biến số dài, mặc dù có thời gian bán hủy từ bảy đến 23 ngày, tùy thuộc vào phân lớp IgG trong câu hỏi.
Giống như ba trong số năm loại immunoglobulin, IgG tồn tại dưới dạng monome. Nó được tìm thấy chủ yếu trong máu và bạch huyết. Nó có khả năng độc đáo để vượt qua nhau thai ở phụ nữ mang thai, cho phép nó bảo vệ thai nhi và em bé sơ sinh. Các hoạt động chính của nó bao gồm tăng cường thực bào trong đại thực bào (tế bào "ăn" chuyên biệt) và bạch cầu trung tính (một loại tế bào bạch cầu khác); trung hòa độc tố; và làm bất hoạt virus và tiêu diệt vi khuẩn. Điều này mang lại cho IgG một bảng chức năng rộng, phù hợp với một loại kháng thể rất phổ biến trong hệ thống. Nó thường là kháng thể thứ hai trong bối cảnh khi có kẻ xâm lược, theo sát sau IgM. Sự hiện diện của nó được tăng lên rất nhiều trong phản ứng anamnests của cơ thể. "Anamnests" dịch là "không quên", và IgM đáp lại một kẻ xâm lược mà nó đã gặp phải trước đó với sự tăng đột biến về số lượng của nó. Cuối cùng, phần Fc của IgG có thể liên kết với các tế bào NK để thiết lập một quá trình gọi là độc tế bào qua trung gian kháng thể, hay ADCC, có thể tiêu diệt hoặc hạn chế ảnh hưởng của vi khuẩn xâm nhập.
IgM
IgM là colossus của immunoglobulin. Nó tồn tại dưới dạng một tham số, hoặc một nhóm năm đơn phân IgM bị ràng buộc. IgM có thời gian bán hủy ngắn (khoảng năm ngày) và chiếm khoảng 13 đến 15% kháng thể trong huyết thanh. Điều quan trọng, đây cũng là tuyến phòng thủ đầu tiên trong số bốn anh chị em kháng thể, là loại globulin miễn dịch đầu tiên được tạo ra trong một phản ứng miễn dịch điển hình.
Bởi vì IgM là một pentamer, nó có 10 vị trí gắn kết epitope, làm cho nó trở thành một đối thủ khốc liệt. Năm phần Fc của nó, giống như hầu hết các loại globulin miễn dịch khác, có thể kích hoạt con đường bổ sung protein và là "phản ứng đầu tiên" là loại kháng thể hiệu quả nhất trong vấn đề này. IgM kết tụ vật liệu xâm lấn, buộc các mảnh riêng lẻ dính lại với nhau để dễ dàng dọn sạch khỏi cơ thể. Nó cũng thúc đẩy quá trình ly giải và thực bào của vi sinh vật, với một ái lực đặc biệt đối với vi khuẩn hất cẳng.
Các dạng đơn phân của IgM tồn tại và được tìm thấy chủ yếu trên bề mặt tế bào lympho B dưới dạng thụ thể hoặc sIg (như với IgD). Thật thú vị, cơ thể đã sản xuất ra mức IgM trưởng thành khi chín tháng tuổi.
Lưu ý về đa dạng kháng thể
Nhờ tính biến thiên rất cao của phần có thể khử được của thành phần Fab của mỗi trong số năm loại globulin miễn dịch, một số lượng kháng thể độc nhất có thể được tạo ra trong năm lớp chính thức. Điều này được củng cố bởi thực tế là chuỗi L và H cũng có một số kiểu hình, hoặc chuỗi giống nhau về mặt bề ngoài nhưng có chứa các axit amin khác nhau. Trên thực tế, có 45 gen chuỗi "kappa" L khác nhau, 34 gen chuỗi L "lambda" và 90 gen chuỗi H với tổng số 177, lần lượt mang lại hơn ba triệu tổ hợp gen duy nhất.
Điều này có ý nghĩa từ quan điểm của sự tiến hóa và sự sống còn. Hệ thống miễn dịch không chỉ phải được chuẩn bị để đối đầu với những kẻ xâm lược mà nó đã "biết", mà còn phải được chuẩn bị để tạo ra một phản ứng tối ưu cho những kẻ xâm lược mà nó chưa bao giờ thấy hoặc, đối với vấn đề đó, về bản chất là hoàn toàn mới, như vậy như vi-rút cúm đã tự tiến hóa thông qua các đột biến. Sự tương tác giữa vật chủ và kẻ xâm lược theo thời gian và giữa các loài vi sinh vật và động vật có xương sống thực sự không khác gì một "cuộc chạy đua vũ trang" liên tục, vô tận.