0
Przeciwciała (Ab) lub immunoglobuliny (Ig) są:
- wytwarzane przez limfocyty B po stymulacji przez antygen, podlegające różnicowaniu w komórkach plazmatycznych (komórki ASC- Antibody Secreting Cells);
- są obecne w płynie pozakomórkowym;
- mają zdolność do wiązania, atakowania oraz neutralizacji patogenów poprzez różne mechanizmy
Monomer immunoglobuliny posiada przybliżoną wagę 150-180 kDa i zazwyczaj posiada kształt litery “Y”.
Rycina 1. Ogólna struktura przeciwciała.
Typowa budowa Ig zawiera dwa łańcuchy ciężkie (ang. H: “heavy”) oraz dwa łańcuchy lekkie (L: “light”) połączone wiązaniami disiarczkowymi ( S-S). W każdym z łańcuchów możemy wyróżnić dwie części- część stałą ( C ) oraz część zmienną ( V ).
Łańcuchy H i L mają części lub domeny w których białka przyjmują kuliste formy zwane odpowiednio VH, CH, VL i CL. Łańcuchy ciężkie są formowane przez cześć zmienną (VH) i trzy (dla IgG i IgA) lub cztery (dla IgM i IgE) stałe domeny zwane CH1, CH2, CH3 i CH4. Łańcuch lekki może być typu λ lub κ i jest tworzony przez dwie domeny, jedną zmienną (VL lub VK) i jedną stałą (CL lub CK). Domeny VH i VL mają wysoce zmienne fragmenty zwane “rejonami determinującymi dopasowanie” (ang. CDR- Complementary Determining Regions), które reprezentują specyficzne dla antygenu miejsce każdego przeciwciała.
Zastosowanie papainy umożliwia rozcięcie przeciwciała w regionie zawiasowym i uzyskanie z pojedynczej cząsteczki dwóch fragmentów Fab (ang. fragment, antigen-binding – wiążących antygen) oraz jednego fragmentu Fc (ang. fragment, crystallizable – krystalizowalnego).
Domeny CH2 i CH3 są miejscami wiązania dla receptora Fc. Domena CH1-CL jest miejscem przyłączania fragmentu C4b dopełniacza, natomiast domena CH2 przyłącza fragment C1q.
Bakterie posiadają różne powierzchniowe epitopy; podczas infekcji dochodzi do produkcji przeciwciał, które wybiórczo łączą się ze ściśle specyficznym epitopem na powierzchni patogenu.
Różne sekwencje aminokwasów stałego łańcucha ciężkiego określają różne klasy oraz izotypy przeciwciał (Rysunek 2): IgD (łańcuch ciężki δ), IgM (łańcuch ciężki μ), IgG ( łańcuch ciężki γ), IgA ( łańcuch ciężki α) oraz IgE ( łańcuch ciężki ε). IgM są wydzielane w postaci pentameru, natomiast IgA występują jako dimer.
Rysunek 2. Różne sekwencje aminokwasów stałego łańcucha ciężkiego określają różne klasy oraz izotypy przeciwciał.
Ponadto zostały opisane podklasy Ig posiadające różne łańcuchy ciężkie. Głównie dotyczy to klasy IgG oraz IgA.
Przeciwciała są czynnikami efektorowymi odpowiedzi humoralnej skierowanej przeciwko patogenom. Występują licznie w osoczu i innych płynach biologicznych (takich jak: ślina, mleko, siara). Przeciwciała spełniają swoją rolę obronną dla organizmu dzięki licznym mechanizmom (opisanych w drugiej części artykułu).
IgG są immunoglobulinami o wadze cząsteczki ok 180 kDa. W większej ilości występują w osoczu oraz przestrzeniach pozakomórkowych. IgG są głównie zaangażowane w reakcje obronne układu immunologicznego. Są bardzo efektywne w neutralizacji zakażeń wirusowych. Spełniają swoją rolę poprzez oddziaływanie z cząsteczką C1 dopełniacza, aktywację kaskady reakcji, co w efekcie powoduje opsonizację i fagocytozę patogenu. Ponadto biorą udział w eliminacji zakażonych komórek poprzez Cytotoksyczność Komórkową Zależną Od Przeciwciał (ang. ADCC). U świń występuje sześć podklas IgG: IgG1-IgG6.
IgM w formie monomeru mają masę molekularną około 108 kDa. Występują na powierzchni limfocytów B pełniąc rolę receptora BCR (ang. B Cell Receptor) i umożliwiają rozpoznawanie antygenów. W formie wydzielanej mają strukturę pentameru o okrągłym kształcie, z pięcioma podjednostkami połączonymi wiązaniami disiarczkowymi oraz łańcucha J. W formie pentameru masa cząsteczkowa wynosi około 900 kDa.
IgM są pierwszymi immunoglobulinami syntezowanymi w kontakcie z antygenem. Wydzielane są głównie w pierwotnej humoralnej odpowiedzi układu immunologicznego jako pierwsza linia obrony w infekcjach bakteryjnych i wirusowych. Obecność IgM specyficznych dla danego antygenu świadczy o niedawnym/ ostrym zakażeniu. Wydzielane są także w trakcie wtórnej odpowiedzi układu immunologicznego, jednak w mniejszej ilości. W tej formie rejony Fc są umiejscowione centralnie z miejscami wiążącymi antygen położonymi peryferyjnie. IgM są w stanie wiązać się z fragmentem C1 dopełniacza, biorąc udział w jego klasycznej drodze aktywacji. Efektem jest opsonizacja, neutralizacja i aglutynacja wirusów.
Niektóre IgM są nazywane naturalnymi przeciwciałami (ang. Natural Antibodies). Dotyczy to immunoglobulin produkowanych przez limfocyty B zaangażowane w pierwszą linię obrony przeciwko zakażeniom układowym.
IgA są przeciwciałami występującymi w wydzielinach (ślina, śluz, łzy, siara, mleko) i na powierzchni błon śluzowych, ich zadaniem jest ochrona przed wnikaniem i namnażaniem patogenów.
IgE posiada masę cząsteczkową około 190 kDa i występuje w niewielkich ilościach we krwi. Immunoglobulina IgE jest głównie zaangażowana w nadwrażliwość typu I oraz odpowiedzi przeciwko pasożytom. .
IgD jest monomerem i spełnia rolę receptora BCR.
