תפקוד נוגדנים ומערכת המשלים

1. תפקוד נוגדנים ומערכת המשלים

2. נוגדנים נוגדנים – Antibodies (Ab): שייכים לקבוצת חלבונים מיוחדת(גליקופרוטאינים) הנמצאת בסרום והם נקראים אימונוגלובולינים = Ig. הנוגדנים נוצרים בגוף כתוצאה מחדירת חומר זר הנוגדנים מסוגלים לפעול אחר-כך באופן ספציפי נגד אותו חומר

3. נוגדנים אנטיגן– כל חומר זר שמעורר תגובה חיסונית. אימונוגניות (Immunogenicity)– כושר לעורר יצירת נוגדנים. אנטיגניות (Antigenicity)– כושר להתקשר לנוגדן.

4. נוגדנים דטרמיננטה אנטיגנית (אפיטופ) (Epitop)– מבנה מולקולרי קטן ומוגדר על פני מולקולת האנטיגן והנוגדן הספציפי מתקשר רק עם המבנה הזה ולא עם כל האנטיגן. קישור בין נוגדן לאנטיגן מתבטא בהתאמה מרחבית בין אתר הנמצא בנוגדן הנקרא אתר קישור ובין הדטרמיננטה על-פני האנטיגן.

5. Antibody

6. מבנה הנוגדן מולקולות הנוגדן מורכבת מארבע שרשראות פוליפפטידיות. 2 כבדות (H) Heavy Chains 2 קלות (L) Light Chains ישנם שני סוגי שרשראות קלות – שרשרת  (למדא) שרשרת  (קפא) הקשירה בין השרשראות – על-ידי קשרים דיסולפידיים.

7. בסיס השונות של הנוגדן במעקב אחר מבנה הנוגדן גילו שלשתי השרשראות יש אזור קבוע –(c) constant, ואזור וריאבילי – משתנה(v) variable. אזור ה-v נמצא בחלק האמיני של השרשרת, והאזור הקבוע c נמצא בחלק הקרבוכסילי של השרשרת.

8. בסיס השונות של הנוגדן • ההבדל העיקרי בין השרשרת הקלה לכבדה מתבטא באזור הקבוע של השרשרות. בשרשרת הכבדה הוא ארוך פי 3 מהשרשרת הקלה. • האזור המשתנה (v)– הוא האזור שאליו נקשר האנטיגן דבר המאפשר את השונות הרבה שקיימת בין הנוגדנים והתאמה לאנטיגנים.

9. מבנה ותכונות הנוגדן הזנבFc (Fraction crystalizing) - זה האזור שמקנה את הפעילות הביולוגית ,קובע את תפקיד הנוגדן לאחר קישור האנטיגן. מורכב משתי שרשראות שמקורן בשרשראות הכבדות. (Fraction antigen binding) Fab- אתר הקישור. בנוי משרשרת קלה וחלק של השרשרת הכבדה. האזור שקושר את האנטיגן באופן ספציפי. אתר הקישור מקנה לנוגדן את הספציפיות לאפיטופ. המבנה המרחבי של אתר הקישור נקרא אידיוטיפ. האידיוטיפ נקשר לאפיטופ. לנוגדנים שונים יש אידיוטיפים שונים. בכל נוגדן (מונומרי) יש שני אידיוטיפים זהים. איזור הצוואר/ציר של הנוגדן נקרא hinge. מקנה לנוגדן את הגמישות.

10. נוגדנים נוגדנים שונים יהיו להם צורות שונות של אתרי קישור לאנטיגן צורת האתר מנבאת אם אנטיגן ייקשר או לא חייבת להיות התאמה בין צורת האנטיגן לנוגדן על מנת שהנוגדן ייקשר וינטרל אותו

11. נוגדנים לכל אנטיגן יש לפחות שני אתרי קישור על הנוגדן כל אתר קישור בנוי משרשת כבדה ושרשת קלה אפיניות היא מידת חוזק של אתר קישור אחד אבידיות (AVIDITY) היא מידת חוזק כל אתרי הקישור יחדיו

12. סוגי נוגדנים הנוגדנים נחלקים על פי חלק Fc לחמש משפחות: IgM IgG IgA IgE IgD הספציפיות של פעילות הנוגדן אינה נקבעת לפי המשפחה אלא לפי מבנה אתר הקישור לאנטיגן ייתכן נוגדנים שונים ממשפחות שונות עם אותה פעילות

13. נוגדן ראשון שמופיע בגוף לאחר חדירת אנטיגן. פועל בעיקר לנטרול חיידקים, נגיפים ורעלים. אינו עובר את השליה. שיעורו בדם מכלל הנוגדנים הוא 6%. מולקולה פנטמרית אשר מחוברת ע"י שרשרת J. החיבור הוא בין אתרי ה-Fc. קישור האנטיגן למולקולת ה-IgM בחלק ה-Fab מפעיל את החלק Fcשמפעיל את מערכת המשלים. הם נמצאים לרוב על-גבי ממברנת תאי B לא בוגרים ומשמשים כקולטן - במצבם זה הם מופיעים כנוגדנים בודדים ולא כפנטמרים. צורתם הפנטמרית מאפשרת להם ללכוד אנטיגנים באופן יעיל יחסית. IgM

14. IgG פעיל בעיקר בתגובה השניונית. מסייע בעיקר לנטרול חיידקים, נגיפים ורעלים. הנפוצים ביותר בדם (כ-80% מכלל הנוגדנים) וזמן החיים שלהם הוא הארוך ביותר (זמן מחצית החיים שלהם בפלזמה מוערך בכחודש). זהו סוג הנוגדן בעל התגובה החיסונית היעילה ביותר. החלק ה-Fc שלהם נקשר למקרופאגים ונויטרופילים ומשתתף בתהליך הפגוציטוזה. (כאשר חיידק/אנטיגן "מסומנים" בנוגדן זה- נקרא אופסוניזציה). קיימים 4 תת סוגים: IgG1-IgG4. נוגדני IgG היחידים העוברים דרך השלייה ובכך מקנים לוולד הגנה חיסונית מלידתו.

15. IgA הנוגדן העיקרי הנמצא לאורך צינור העיכול ובנוזלי הפרשה: ברוק, בזיעה, בדמעות, בחלב אם ובמערכת המין ומערכת הנשימה. פעיל בהגנה מקומית ע"י נטרול רעלים, חיידקים ונגיפים. שיעורם בדם מכלל הנוגדנים הוא 13%. קיימים שני תת-סוגים: IgA1 ו-IgA2.

16. IgE פעיל בתגובה אלרגית. גורם להפעלה של תאי מאסט ותאים אאוזנופילים הגורמים לתגובה אלרגית. חשוב בהגנה נגד טפילים. ריכוזם בדם הוא הנמוך ביותר: 0.002% מכלל הנוגדנים.

17. IgD נמצאים לרוב על-גבי ממברנת תאי B נאיביים (או על סף הבשלה) ומשמשים כקולטן. פעילותו הפיזיולוגית לא ברורה לגמרי. ריכוזם בדם נמוך, כ-1% מכלל הנוגדנים.

19. שימושים אחרים 19 • אבחון בעזרת נוגדנים – בדיקות סרולוגיות. • ריפוי מחלות בעזרת נוגדנים – אימונותרפיה = ניצול יכולתו של הנוגדן לכוון עצמו ספציפית לאנטיגן ייחודי המצוי על פני תאים ורקמות. • שימוש בנוגדנים כאמצעי הפרדה – שימוש בנוגדנים להפרדה ולניקוי של אנטיגנים בתערובת.

20. Figure A-6 שתי שיטות נפוצות לבדיקת קישור ישיר בין נוגדן לאנטיגן Elisa Enzyme linked immunoabsorbent assay שימוש בנוגדן מסומן באנזים Radioimmunoassay (RIA) שימוש בנוגדן מסומן ב I125.

21. נוגדנים שניוניים מסומנים נוגדן ראשוני אנטיגן

22. הנוגדן יכול להגן מפני גורמים מזהמים במספר דרכים: ניטרול- neutralization אגלוטינציה/התלכדות- agglutination אופסוניזציה/פאגוציטוזה מערכת המשלים חלק רב מהדרכים הללו כרוכות באינטראקציה עם רכיבים של מערכת החיסון המולדת תגובות המתווכות ע"י נוגדנים

23. ניטרול השיטה הפשוטה ביותר שבה נוגדן יכול לפעול טוקסינים וירוס חיידק תפקודנוגדנים

24. תפקוד נוגדנים • אגלוטינציה • קישור לקומפלקסים -מניעת התפשטות אנטיגנים

25. תפקוד נוגדנים פאגוציטוזה/אופסוניזציה • הנוגדנים הם סוג של אופסונינים • הנוגדן נקשר לפתוגן • הנוגדן נקשר דרך חלק ה Fc - שלו לרצפטור הFcR - ע"פ התא הבלען. • הקישור של Fc ל- FcR ע"פ תא הבלען גורם להפעלת תא הבלען ליזום פאגוציטוזה

27. פאגוציטוזה • זיהוי וקישור- Recognition and attachment • בליעה- Ingestion • הרג- Killing • פירוק- Degradation

28. מרכיבי המשלים מצויים בנסיוב בצורה בלתי פעילה. כשניתן האות להפעלה, הם מופעלים בזה אחר זה, בסדר קבוע. כל מרכיב מופעל פועל כאנזים פרוטאוליטי על המרכיב הבא במסלול תוך שחרור תוצר פפטידי קטן. התוצאה הסופית היא הפעלה מסיבית של אנזימים הפוגעים בממברנת התא וגורמים לליזיס שלו. יכולה להיות מופעלת ע"י נוגדנים תפקוד נוגדנים מערכת המשלים

29. 3מסלולים של מערכת המשלים: המסלול הקלאסי המסלול האלטרנטיבי מסלול הליקטינים לכל שלושת המסלולים יש תוצר סופי דומה אבל המרכיבים ההתחלתיים של המסלולים וצורת ההפעלה של כל מסלול שונה מערכת המשלים

30. מערכת המשלים המסלול הקלאסי: מופעל ע"י תצמידי אנטיגן-נוגדן ומותנה בתיווכם של נוגדנים (IgM ו- (IgG. המסלול האלטרנטיבי: מופעל ע"י מרכיבים פוליסכרידיים או ליפופוליסכרידיים מדפנות חיידקים ומקטעי דפנות של תאים שונים, וגם ע"י תצמידי אנטיגן-נוגדן.

32. המסלול הליקטיני: דומה מאוד למסלול הקלאסי מלבד הצעדים הראשוניים במקום קומפלקס אנטיגן-נוגדן הקשור לממברנת הפתוגן, יש mannose binding protein-(MBP) שנמצא תמיד בסרום MBP נקשר לחלקים של מנוז (גליקופרוטיאינים או פוליסכרידים) שנמצאים על פני שטח הפתוגן מערכת המשלים

33. תפקידים של מערכת המשלים: ליזיס של התא אופסוניזציה כימוטקסיס מתווכים דלקתיים ניקוי קומפלקסים אימוניים מערכת המשלים

34. למרות שהנוגדנים ומערכת המשלים יכולים לפעול באופן עצמאי זה מזה, היכולת של נוגדן להפעיל את המשלים, מספקת לנוגדנים כלי נוסף להילחם בפתוגנים, במיוחד פתוגנים חוץ תאיים תפקוד נוגדנים ומערכת המשלים

36. Figure 1-24 part 3 of 3