Антитіла

Антитіло (АТ), відоме також як імуноглобулін (ІГ), це великий білок у формі латинської букви Y, який синтезується клітинами плазми і використовується імунною системою для нейтралізації патогенів, таких як патогенні бактерії і віруси.

Антитіло розпізнає унікальну молекулу патогена, звану антигеном за допомогою фрагментного антигензв’язуючого регіону. Кожен кінець Y містить паратоп (молекулярний аналог замку) який специфічний до одного конкретного епітопу (молекулярний аналог ключа) – ділянці молекули антигену, що дозволяє цим двом структурам (паратопу і епітопу) зв’язуватися разом з великою точністю і селективністю.

Використовуючи цей механізм, антитіло відмічає мікроорганізм або заражену клітку, дозволяючи іншим частинам імунної системи атакувати ціль. Крім того, антитіла здатні нейтралізувати цілі безпосередньо, наприклад, пригнічуючи поверхневі білки вірусу або бактерії, необхідні патогену для зараження клітини господаря або життєво важливі для метаболізму патогена. Залежно від антигену, зв’язування може порушувати біологічні процеси, викликаючи захворювання, або може активувати макрофаги з метою знищення чужорідної субстанції.

Здатність антитіла взаємодіяти і спілкуватися з іншими елементами імунної системи регулюється Fc-регіоном, розташованим в основі Y. Виробництво антитіл – це основна функція гуморальної імунної системи.

Антитіла виробляються В-лімфоцитами адаптивної імунної системи, в основному – диференційованими В-клітинами, званими клітинами плазми. Антитіла можуть існувати в двох агрегатних станах: в розчинній вигляді (саме в цій формі вони знаходяться, коли їх секретує клітина плазми) і у вигляді мембранно-зв’язаного комплексу, який знаходиться на мембрані В-лімфоцити. Ця форма так само називається В-клітинним рецептором. Цей рецептор відповідає за активацію В-лімфоцитів і вирішує питання про шляхи їх диференціації: перетворяться вони в фабрики антитіл (клітини плазми) або клітини пам’яті В, відповідальні за запам’ятовування зустрів системою антигенів. Найчастіше потрібна взаємодія В-лімфоцита з Т-хелперним лімфоцитом (Т-хелпери презентують антигени В-лімфоцитів), щоб відбулася повна активація В-лімфоцита, таким чином синтез антитіл слідує за презентацією антигену. Розчинні антитіла виділяються в кров і тілесні рідини, де вони «ведуть розвідку» на наявність інвазивних мікроорганізмів.

Антитіла мають однакову загальну будову, і складаються з чотирьох білкових ланцюгів – дві зовнішні називаються важкими, а дві внутрішні – легкими. Не дивлячись на однаковий план будови, різні типи антитіл здатні зв’язувати величезну кількість різних антигенів. Це досягається за рахунок наявності гіперваріатівного регіону – області на верхніх кінцях Y, будова якої може дуже сильно відрізнятися у антитіл, «налаштованих» на сприйняття різних антигенів. Ця варіативність дозволяє імунній системі розпізнавати величезний спектр антигенів, що, в свою чергу, дозволяє їй захищати організм від величезного числа патогенів. Ця різноманітність досягається за рахунок випадкових рекомбінаційних подій відомого набору сегментів генів, які кодують різні антигензв’язуючі сайти (паратопи), доповнених випадковими мутаціями з підвищеною частотою (гіпермутація), що, в сумі і дає таку величезну різноманітність гіперваріатівних регіонів антитіл.

Тип, будова і особливості антитіл, знайдених в крові пацієнта дозволяють сильно полегшити і уточнити діагностику, через що методи, засновані на вивченні профілю антитіл отримали широке визнання і поширення в медичній практиці. Крім того, ряд антигенів, специфічних для конкретних індивідуумів – поверхневі антигени груп крові, резус-фактор, – дозволили створити ефективну систему переливання крові та перинатальної діагностики, оскільки відмінності в антигенних профілях матері і дитини можуть створити ряд серйозних проблем під час вагітності ембріона.

Штучно отримані антитіла отримали широке застосування в якості протиотрут від токсинів білкової природи (т.зв. «сироватки»). Вони використовуються при укусах отруйних змій, комах, павуків і т.д.

Крім того, антитіла є основою методу імуноферментного аналізу (ELISA – Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay), який є одним з ключових повсякденних інструментів сучасної молекулярної біології, фізіології та біохімії.

Залишити відповідь

Top
ukUkrainian
en_GBEnglish ukUkrainian