ინფორმაცია

15.1: ანტისხეულები წარმოიქმნება ანტიგენების საპასუხოდ - ბიოლოგია

15.1: ანტისხეულები წარმოიქმნება ანტიგენების საპასუხოდ - ბიოლოგია


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ანტისხეულები არის პროტეინები, რომლებსაც აწარმოებენ ხერხემლიანები ადაპტური იმუნური სისტემებით, რომლებსაც შეუძლიათ რეაგირება უცხო ანტიგენებზე. ანტისხეულები არის Y- ფორმის ცილები, რომლებიც წარმოიქმნება ლიმფოციტების მიერ, რომლებიც აკავშირებენ ეპიტოპებს მაღალი აფინურობით.

ანტისხეულები, რომლებიც აკავშირებენ ანტიგენს.

ანტიგენი, რომელსაც აქვს სამი განსხვავებული ეპიტოპი მის ზედაპირზე, შეკრულია სამი განსხვავებული ანტისხეულის მოლეკულით, რომელთაგან თითოეული აკავშირებს ერთეპიტოპს მაღალი აფინურობით.

ჰიბრიდომის უჯრედების ხელმისაწვდომობამ, რომლებიც გამოყოფენ დიდი რაოდენობით ანტისხეულებს ერთი სპეციფიკით, მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი ანტისხეულების სტრუქტურულ კვლევებს. მკვლევარებს შეუძლიათ მიიღონ ანტისხეულების მოლეკულები, რომლებიც გამოიყოფა კულტივირებული ჰიბრიდომის უჯრედებით და მოამზადონ კრისტალები რენტგენის დიფრაქციისთვის. კრისტალოგრაფიული კვლევების დიდი რაოდენობის საფუძველზე, ჩვენ ახლა გვესმის ანტისხეულების ძირითადი არქიტექტურა, უფრო სწორად ცნობილი როგორც იმუნოგლობინი. კრისტალური სტრუქტურები აჩვენებს, რომ იმუნოგლობინები (Igs) შედგება სამი დომენისგან, რომლებიც ადვილად ჩანს კრისტალურ სტრუქტურაში (ქვემოთ). ორი ფაბ რეგიონები (ანტიგენის დამაკავშირებელი ფრაგმენტები), რომლებიც ქმნიან "Y"-ის მკლავებს, არის ჰიპერცვლადი რეგიონები, რომლებიც მონაწილეობენ შემაკავშირებელ ანტიგენში. ფ რეგიონი (კრისტალიზებადი ფრაგმენტი), რომელიც ქმნის „Y“-ს საფუძველს, აღიარებულია არაიმუნური ეფექტის მქონე უჯრედებით, როგორიცაა მასტი უჯრედები და მაკროფაგები, რომლებიც ამუშავებენ ანტიგენ-ანტისხეულის კომპლექსებს. თითოეულ Ig კლასს აქვს დამახასიათებელი მძიმე ჯაჭვი, რომელიც აძლევს კლასს მის სახელს. ჩვენ ვიყენებთ ანტისხეულებს IgG კლასის იმუნოგლობინებიდან, რომლებსაც აქვთ გამა მძიმე ჯაჭვები. (IgG ასევე ცნობილია როგორც გამა გლობულინები.) IgA მოლეკულებს აქვთ ალფა ჯაჭვები, IgM მოლეკულებს აქვთ mu ჯაჭვები და ა.შ.

IgG ანტისხეულის კრისტალური სტრუქტურა.

ეს მაჩვენებელი მიღებულია Protein Data Bankentry 1IGT-დან (Harris და სხვ., 1997).


ანტისხეულების შეტევა

გამოიკვლიეთ, თუ როგორ ეძებს თქვენი იმუნური სისტემა პათოგენებს და გამორთავს თქვენს სხეულს მომავალი შეტევებისთვის.

COVID-19 სასწავლო შენიშვნა: ახალი კორონავირუსი, რომელიც იწვევს COVID-19-ს, ადრე არ იყო შემოტანილი ადამიანთა პოპულაციაში, ამიტომ მსოფლიოში არავის აქვს წინასწარი იმუნიტეტი მის მიმართ. ეს საჭმელი აჩვენებს, თუ როგორ ავითარებს თქვენი ორგანიზმი იმუნიტეტს უცხო დამპყრობლების მიმართ ანტისხეულების წარმოქმნით, რომლებიც თავს ესხმიან მათ. ვაქცინის მიზანია ადამიანებმა შექმნან ეს ანტისხეულები ინფიცირების გარეშე.

ინსტრუმენტები და მასალები

  • ამ მაგიდის ზომის ანტიგენისა და ანტისხეულების შაბლონების ერთი ამონაბეჭდი (პიროვნებისა და მცირე ჯგუფებისთვის) ან ამ სრული ზომის შაბლონების (უფრო დიდი ჯგუფისთვის).
  • მუყაოს ან სამშენებლო ქაღალდის ხუთი ფურცელი, თითოეული სხვადასხვა ფერში (ასე რომ, ერთი ფურცელი მწვანე, ერთი ყვითელი, ერთი ლურჯი, ერთი ნარინჯისფერი და ერთი მეწამული, მაგალითად)
  • ხუთი ცალი თეთრი ქაღალდი ან სამშენებლო ქაღალდი (ან ორი ცალი, თუ იყენებთ მაგიდის შაბლონებს)
  • შავი მარკერები (მიკვლევისთვის)
  • Მაკრატელი
  • პლასტიკური ნაგვის ტომარა
  • ღია სივრცე სამუშაოდ, როგორიცაა დიდი მაგიდა ან იატაკზე
  • სურვილისამებრ: ნიღბების ლენტი (შაბლონების დასაჭერად, თუ ისინი მოძრაობენ, სანამ თვალს ადევნებთ)

ასამბლეა

გასაკეთებელი და შენიშვნა

მოათავსეთ ყველა ანტიგენი და ანტისხეული ბრტყელ ზედაპირზე, როგორიცაა მაგიდა ან იატაკი (ეს ზედაპირი წარმოადგენს სხეულს). გადაიტანეთ ყველა ანტისხეული ერთ მხარეს და ყველა ანტიგენი მეორეზე.

ანტიგენები (გამოსახული ფერადი ფორმებით) არის პროტეინები, რომლებიც გვხვდება პათოგენების ზედაპირზე, როგორიცაა ვირუსები, ბაქტერიები და ორგანიზმში სხვა უცხო დამპყრობლები. რას ამჩნევთ ანტიგენებზე? არის მათ შორის რაიმე მსგავსება? რაიმე განსხვავება?

ანტისხეულები (გამოსახული თეთრი ფორმებით) არის პროტეინები, რომლებიც წარმოიქმნება B უჯრედები, რომლებიც არის სპეციალიზებული უჯრედები, რომლებიც წარმოიქმნება თქვენი იმუნური სისტემის მიერ. რას ამჩნევთ ანტისხეულებზე? არის მათ შორის რაიმე მსგავსება? რაიმე განსხვავება?

გაასრიალეთ ანტისხეულები ზედაპირზე და დააკავშირეთ ისინი შესაბამის ანტიგენებთან. მატჩები ყოველთვის სრულყოფილია? შეუძლია თუ არა ანტისხეულს დაუკავშირდეს ერთზე მეტ ანტიგენს? შეუძლია თუ არა ანტისხეულს ერთზე მეტთან დაკავშირება ტიპი ანტიგენის? რა ხდება ანტიგენების მიერ ანტისხეულებთან შეერთების შედეგად?

მიამაგრეთ რაც შეიძლება მეტი ანტისხეულები ანტიგენებს და შენიშნეთ, რომ საბოლოოდ ყველა ანტიგენი ხვდება ურთიერთდაკავშირებულ ჯგუფებში.

ფაგოციტები— თქვენი იმუნური სისტემის სხვა ტიპის უჯრედები — იზიდავს მსგავსი ანტისხეულების და ანტიგენების დაკავშირებულ კოლექციებს და აღიარებს მათ, როგორც ნაგავს. შენი პლასტიკური ნაგვის ტომარა შენი ფაგოციტია! მიეცით ჩანთა ჩაყლაპეთ, გადაყლაპეთ (ჩაყუჩეთ) და ამოიღეთ მასალის ეს დიდი ბურთები. როგორ შეიძლება ეს პროცესი დაეხმაროს ორგანიზმს ინფექციასთან ბრძოლაში?

Რა ხდება?

ეს აქტივობა არის მარტივი მოდელი ადაპტური იმუნური პასუხი, ადამიანის სხეულის იმუნური სისტემის პასუხის ერთი ნაწილი. მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ არის რეალური იმუნური პასუხის პირველი ნაბიჯი, ეს არის მნიშვნელოვანი ნაბიჯი, რომელიც უნიკალურია ადამიანებისა და უმაღლესი ხერხემლიანებისთვის და საშუალებას აძლევს სხეულს მიმართოს სპეციფიკურ პათოგენებს და დაიმახსოვროს ისინი მომავალი კონტაქტისთვის მოსამზადებლად.

პათოგენებს შეუძლიათ შეაღწიონ თქვენს სხეულს კანში ან ლორწოვანი გარსების მეშვეობით თქვენს თვალებში, ცხვირსა და პირში, რაც ქმნის შინაგან ინფექციებს. მიუხედავად იმისა, რომ ბაქტერიები ხშირად იზრდებიან თქვენს უჯრედებს შორის არსებულ სითხეებში და შეუძლიათ გამრავლდნენ და გავრცელდნენ სხეულში სისხლის ნაკადის საშუალებით, ვირუსებს განსხვავებული სტრატეგია აქვთ. ვირუსებს არ შეუძლიათ დამოუკიდებლად გამრავლება, ამიტომ ისინი ნერგავენ გენეტიკურ მასალას თქვენს უჯრედებში და იყენებენ მათ ვირუსების წარმომქმნელ ქარხნებში. ახლად კოპირებული ვირუსები გამოდიან უჯრედებიდან და ვრცელდება მთელ სხეულზე.

ამის საპასუხოდ, სხეულის იმუნური სისტემა იწყებს რთული პროცესების კასკადს, რომელიც მთავრდება გარე დამპყრობლის ანტიგენით, რომელიც აკავშირებს შესაბამის ანტისხეულს. ეს შეერთება ხდება ლიმფურ კვანძებში, სპეციალიზებული იმუნური უჯრედის ზედაპირზე, რომელსაც ეწოდება B უჯრედი. იმის გამო, რომ არსებობს მხოლოდ რამდენიმე B უჯრედი ანტისხეულებით, რომლებიც ემთხვევა რომელიმე მოცემულ ანტიგენს, პირველი კონტაქტი კონკრეტულ ანტიგენთან იწვევს პასუხს, რომელსაც შესაძლოა რამდენიმე დღე დასჭირდეს ეფექტიანობისთვის.

როდესაც მატჩი მოხდება, B უჯრედები სწრაფად იყოფა. ზოგიერთი ხდება ანტისხეულების წარმოების ქარხნები ე.წ პლაზმური უჯრედები, და ზოგიერთი ხდება მეხსიერების უჯრედები, რომლებიც ინარჩუნებენ ამ კონკრეტული ანტიგენის „მეხსიერებას“ მომავლისთვის.

პლაზმური უჯრედები აწარმოებენ და ათავისუფლებენ მილიონობით ანტისხეულს სისხლძარღვში და ლიმფურ სისტემაში. ეს ანტისხეულები ეძებენ და უკავშირდებიან სპეციფიკურ ანტიგენებს, ახდენენ მათ განიარაღებას და აჩერებენ პათოგენის შემდგომ გავრცელებას. როგორც თქვენ შენიშნეთ აქტივობაში, მორგება ყოველთვის არ არის სრულყოფილი, მაგრამ სხეულში ის აგრძელებს გაუმჯობესებას, რადგან B უჯრედები უფრო და უფრო მეტ ანტისხეულებს ქმნიან.

იმის გამო, რომ ანტისხეულების უნიკალური Y-ფორმა ქმნის ანტიგენებისთვის ორ დამაკავშირებელ ადგილს, მრავალი ანტიგენი და ანტისხეული შეიძლება შეიკრიბოს ერთმანეთთან და შექმნას უჯრედების გლობუსი ე.წ. აგლუტინაციები. ეს აგლუტინაციები იზიდავს ფაგოციტებს, რომლებიც პოულობენ, შთანთქავენ და შთანთქავენ მათ, აშორებენ ორგანიზმიდან საშიშ პათოგენს და ინფიცირებულ უჯრედებს. ანტისხეულების წარმოქმნისა და „გაწმენდის“ ეს პროცესი, რომელიც წარმოდგენილია პლასტიკური ჩანთის მიერ მასალის გლობუსების „შთანთქმით“, გრძელდება რამდენიმე დღის განმავლობაში, სანამ პათოგენი არ მოიხსნება.

ეს აქტივობა ემთხვევა მხოლოდ ხუთი სახის ანტისხეულს და ხუთ სახის ანტიგენს. სინამდვილეში, თითოეული მათგანი მილიონობით სხვადასხვა სახისაა. ადაპტაციური იმუნური პასუხის მქონე ცხოველებს განუვითარდათ უნარი არა მხოლოდ კონკრეტული პათოგენების სამიზნე, არამედ მეხსიერების უჯრედების შექმნა. გახსოვდეს პათოგენები, რომლებსაც ისინი ექვემდებარებოდნენ. როდესაც ნაცნობი პათოგენი კვლავ შედის სხეულში, იმუნური სისტემა მზადდება, ანტისხეულების გაშვება სწრაფი და უხვი ხდება და პათოგენი ხშირად სწრაფად აღმოიფხვრება. ჩვენ ამას ვუწოდებთ "იმუნიტეტის ქონას".

მიდის შემდგომი

როგორ მუშაობს იმუნური სისტემის დანარჩენი ნაწილი?

იმუნური სისტემის შესახებ მეტი რომ შეიტყოთ, უყურეთ ჩვენს გასაოცარ იმუნურ სისტემას (ვიდეო, 8:40) ან მოუსმინეთ იმუნური სისტემის დრამას (პოდკასტი, 13:11), ორივე შექმნილი Exploratorium Teacher Institute-ის მიერ.

ვაქცინაციები, როგორიცაა ის, რაც ბავშვებს იღებენ, რათა დაიცვან ისინი ჩუტყვავილას, წითელას, ყბაყურას და ჩუტყვავილას - მუშაობს იმით, რომ ამზადებს იმუნურ სისტემას ვირუსის შეტევისთვის.

ვაქცინები იქმნება დაზიანებული ვირუსის (ხშირად მხოლოდ გარე საფარი, ყოველგვარი შინაგანი გენეტიკური მასალის გარეშე) გამოყენებით, რომლებიც შეიცავს ვირუსულ ანტიგენებს, მაგრამ ვერ გვაავადებენ. როდესაც ეს მასალები სხეულში შეჰყავთ, იმუნური სისტემა აფრთხილებს სხეულის B უჯრედებს, რომ ამოიცნონ შემოტანილი ანტიგენები და შექმნან მეხსიერების უჯრედები. თუ ვირუსი მოგვიანებით აღმოაჩენს სხეულს, სხეული რეაგირებს ისე, თითქოს ეს არის მეორე ზემოქმედება და იმუნური პასუხი სწრაფია, ხშირად ანადგურებს ვირუსს, სანამ რაიმე სიმპტომს შეამჩნევთ.

იმის გამო, რომ ვირუსები შეიცავს გენეტიკურ მასალას, მათ შეუძლიათ დროთა განმავლობაში მუტაცია და განვითარება. მათი სწრაფი გამრავლების უნარი იწვევს ვირუსის თანაბრად სწრაფ ცვლილებებს. ზოგიერთი ვირუსი, როგორიცაა გრიპი, იმდენად სწრაფად იცვლება, რომ მეცნიერები ყოველწლიურად ქმნიან ახალ ვაქცინას იმის მიხედვით, თუ რომელი შტამი, მათი აზრით, ყველაზე მეტად იმოქმედებს საზოგადოებაზე.

იფიქრეთ იმაზე, თუ როგორ შეძლებთ ამ აქტივობის ადაპტირებას ისე, რომ სიმულაცია მოიცავს სხეულს, რომელსაც აქვს ვირუსის „მეხსიერება“ ვაქცინაციის საშუალებით, რითაც ქმნის სწრაფ იმუნურ პასუხს, რომელიც ზოგადად თავიდან აიცილებს დაავადებას. რა ნაბიჯებს დაამატებდით პროცედურას? რა ახალი მასალების გამოყენება შეგიძლიათ?

სწავლების რჩევები

თქვენ შეგიძლიათ ეს აქტივობა შეასრულოთ ან მცირე ჯგუფებში მაგიდის შაბლონების გამოყენებით, როგორც ზემოთ იყო ახსნილი, ან მთელი კლასის გამოყენებით სრული ზომის შაბლონები. აქტივობის შესასრულებლად კლასში, დაყავით სტუდენტები "ანტისხეულებად" და "ანტიგენებად". გაანაწილეთ ამონაჭრები ისე, რომ თითოეულ "ანტისხეულს" მოსწავლეს ჰქონდეს ერთი ანტისხეული და თითოეულ "ანტიგენს" ორი ანტიგენი. მიეცით ანტიგენისა და ანტისხეულების ჯგუფები გადაადგილება საპირისპირო მიმართულებით. ოთახის მხარეები. სთხოვეთ ანტიგენის ჯგუფს გაშალოს ხელები (როგორც პათოგენები ანტიგენებით მათ „ზედაპირზე“). შემდეგ სთხოვეთ სტუდენტებს, რომლებიც წარმოადგენენ ანტისხეულებს, გადაადგილდნენ ოთახში და იპოვონ შესაბამისი ანტიგენები. როდესაც ყველა შესატყვისი იქნება, თქვენ შეუძლია იმოქმედოს როგორც ფაგოციტი, ნაგვის ტომრის გამოყენებით ანტისხეულებისა და პათოგენების გროვების მოსაშორებლად, სანამ „სხეული“ (კლასის სივრცე) არ გასუფთავდება სიმულირებული პათოგენებისგან.

როდესაც დაასრულებთ ამ აქტივობას სტუდენტებთან ერთად, გაითვალისწინეთ, რა დამატებითი ინფორმაცია შეიძლება დასჭირდეთ მათ. ასევე, გაითვალისწინეთ, რომელ მომენტში შეიძლება მოსწავლეებმა შეაფასონ, ზუსტად არის თუ არა ამ სიმულაციის ასპექტების მოდელირება იმუნური პასუხის შესახებ. როგორ შეუძლიათ მოსწავლეებმა შეცვალონ მოდელი, რათა ის უფრო ზუსტი იყოს? სად არის მოდელში ყველაზე ძნელი გამოსასწორებელი ხვრელები?

სწავლების სტანდარტებთან დაკავშირება

ეს აქტივობა და მისი გაფართოება ორიენტირებულია სისტემებისა და სისტემების მოდელების, სტრუქტურისა და ფუნქციის, და მიზეზისა და ეფექტის ჯვარედინი ცნებებზე. ხანდაზმული სტუდენტებისთვის, ცილოვანი სტრუქტურების სირთულეები, რომლებიც საშუალებას აძლევს ანტიგენის/ანტისხეულების შეკავშირებას და შედეგად მეხსიერების უჯრედების შექმნას, ელეგანტურ შესვლას გვთავაზობს ამ ჯვარედინი ცნებების შესწავლაში. უმცროსი სტუდენტებისთვის, მარტივი იდეა, რომ ანტიგენები შეიძლება შეესაბამებოდეს ანტისხეულებს, რათა თავიდან ავიცილოთ ავადმყოფობა, შეიძლება საკმარისი იყოს ამ ცნებების ხაზგასასმელად.

დაწყებით საფეხურზე, სტუდენტების მიერ იმის საბაზისო გაგება, თუ როგორ იყენებს ჩვენი ორგანიზმი ანტისხეულებს ვირუსებისგან დასაცავად, შესწავლის საკმარის სიღრმეს მისცემს და ამავე დროს მოსწავლეებს საინტერესო თემაში ჩაერთვებიან. ვირუსული და ბაქტერიული მრავალფეროვნების ხაზგასმა გააძლიერებს დისციპლინურ ძირითად იდეებს (DCIs) ბუნებაში ბიომრავალფეროვნების შესახებ და დანერგავს სწავლებას ეკოსისტემაში სახეობების მდგრადობისა და ადაპტაციური გადარჩენის შესახებ.

საშუალო სკოლის დონეზე, ეს აქტივობა ეხება DCI-ს, რომ მრავალუჯრედულ ორგანიზმებში სპეციალიზებული უჯრედების ჯგუფები ერთად მუშაობენ, როგორც ორგანოებისა და ორგანოთა სისტემების წევრები წარმოუდგენლად რთული გზებით. გარდა ამისა, მასწავლებლებს შეუძლიათ ხაზი გაუსვან ადაპტური იმუნური პასუხის ევოლუციას, როგორც ხელსაყრელი გადარჩენისთვის, ხაზს უსვამენ DCI-ებს ბუნებრივი გადარჩევის გარშემო.

საშუალო სკოლის დონეზე მასწავლებლებს შეუძლიათ აირჩიონ უფრო ღრმად ჩაუღრმავდნენ უკუკავშირის მექანიზმებს იმუნური პასუხის პროცესში, რათა ხაზი გაუსვან ჰომეოსტაზს ორგანიზმში. მათ შეიძლება ასევე სურთ ხაზი გაუსვან სხეულის სისტემების იერარქიულ ორგანიზაციას, თუ როგორ არის იმუნური სისტემა რთულად დაკავშირებული სხვა სისტემებთან და როგორ შეიძლება ვირუსული ევოლუცია იმოქმედოს იმუნურ პასუხზე.


ანტისხეულების პასუხები ვირუსულ ინფექციებზე: სტრუქტურული პერსპექტივა სამი განსხვავებული გარსით დაფარული ვირუსით

ანტისხეულები ემსახურება როგორც კრიტიკულ ბარიერს ვირუსული ინფექციისთვის. ვირუსის მიმართ ჰუმორული იმუნიტეტი მიიღწევა ანტისხეულების ორმაგი როლით ინფიცირებულ უჯრედებში შემოჭრილი პათოგენების არსებობის ეფექტურ უჯრედებთან კომუნიკაციაში და ვირუსის სასიცოცხლო ციკლისთვის აუცილებელ პროცესებში ჩარევისას (ძირითადად მასპინძელ უჯრედში შესვლა). იმ პირებისთვის, რომლებიც წარმატებით აკონტროლებენ ინფექციას, ვირუსით გამოწვეულ ანტისხეულებს შეუძლიათ უზრუნველყონ უწყვეტი მეთვალყურეობა და დაცვა მომავალი შეურაცხყოფისგან. წარმატებული იმუნური პასუხის ბუნების გასაგებად ერთ-ერთი მიდგომა იყო სტრუქტურული ბიოლოგიის გამოყენება ვაქცინებიდან ან ბუნებრივი ინფექციისგან მიღებული ანტისხეულების მოლეკულური დეტალების გამოსავლენად და როგორ ურთიერთქმედებენ ისინი მათ მონათესავე მიკრობულ ანტიგენებთან. ანტიგენ-სპეციფიკური B-უჯრედების იზოლირების და ფუნქციური, მონოკლონური ანტისხეულების სტრუქტურების სწრაფად გადაჭრის უნარმა ვირუსულ გლიკოპროტეინების ზედაპირულ ანტიგენებთან კომპლექსში მნიშვნელოვნად გააფართოვა ჩვენი ცოდნა ვირუსებზე დაუცველობის ადგილების შესახებ. ამ მიმოხილვაში ჩვენ შევადარებთ ადაპტირებულ ჰუმორულ იმუნურ პასუხებს ადამიანის იმუნოდეფიციტის ვირუსზე (აივ), გრიპსა და ფილოვირუსებზე, განსაკუთრებული აქცენტით ანტისხეულების განეიტრალებაზე. თითოეული ამ ვირუსის პათოგენეზი საკმაოდ განსხვავებულია, რაც იძლევა იმუნური პასუხების შედარების შესაძლებლობას: აივ იწვევს მდგრად, ქრონიკულ ინფექციურ გრიპს, მწვავე ინფექციას მრავალჯერადი ექსპოზიციით მთელი ცხოვრების განმავლობაში და ყოველწლიური ვაქცინაციის ფილოვირუსები, ვირულენტური, მწვავე ინფექცია. განეიტრალებადი ანტისხეულები, რომლებიც ვითარდებიან ამ განსხვავებული შეზღუდვების ქვეშ, არიან სენტინელები, რომლებსაც შეუძლიათ წარმოაჩინონ ფუძემდებლური ჰუმორული იმუნური რეაქციები, ისევე როგორც მნიშვნელოვანი გაკვეთილები ვაქცინებისა და იმუნოთერაპიული საშუალებების მომავალ განვითარებაში.

ფიგურები

სურათი 1.. ანტისხეულების ბლოკადის წერტილები…

სურათი 1.. ანტისხეულების ბლოკადის წერტილები გარსით შემოსული ვირუსის შეღწევისა და გამოსვლამდე.

სურათი 2. ანტისხეულების სტრუქტურა და დომენის ტოპოლოგია.

სურათი 2. ანტისხეულების სტრუქტურა და დომენის ტოპოლოგია.

ანტისხეულების განხილვისას ვირუსის კონტექსტში…

სურათი 3.. ტიპის საერთო სტრუქტურული მახასიათებლები…

სურათი 3. I ტიპის გლიკოპროტეინების საერთო სტრუქტურული მახასიათებლები.

ა) აივ-ის გლიკოპროტეინები (PDB…

სურათი 4.. გარე ვირუსის საერთო მაგალითები…

ნახაზი 4.. შემოგარსული ვირუსის საერთო და დაუცველობის განსხვავებული ადგილების მაგალითები, რომლებიც მიზნად ისახავს განეიტრალებას…

სურათი 5. შემოგარსული იმუნოგენური ლანდშაფტი…

სურათი 5. სტრუქტურული ბიოლოგიით განათებული გარსიანი ვირუსების იმუნოგენური ლანდშაფტი.


BIO 140 - ადამიანის ბიოლოგია I - სახელმძღვანელო

/>
თუ სხვა რამ არ არის აღნიშნული, ეს ნამუშევარი ლიცენზირებულია Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 საერთაშორისო ლიცენზიით.

ამ გვერდის დასაბეჭდად:

დააჭირეთ პრინტერის ხატულას ეკრანის ბოლოში

თქვენი ამონაწერი არასრულია?

დარწმუნდით, რომ თქვენი ამონაწერი შეიცავს გვერდის მთელ შინაარსს. თუ არა, სცადეთ გახსნათ ეს სახელმძღვანელო სხვა ბრაუზერში და დაბეჭდოთ იქიდან (ზოგჯერ Internet Explorer მუშაობს უკეთესად, ხან Chrome, ხან Firefox და ა.შ.).

თავი 23

სისხლის ტიპი

  • აღწერეთ შეუთავსებელი სისხლის გადასხმის ორი ძირითადი ფიზიოლოგიური შედეგი
  • შეადარეთ და შეადარეთ ABO და Rh სისხლის ჯგუფები
  • განსაზღვრეთ, რომელი სისხლის ჯგუფის უსაფრთხოდ გადასხმა შესაძლებელია სხვადასხვა ABO ტიპის მქონე პაციენტებში
  • განიხილეთ ახალშობილის ჰემოლიზური დაავადების პათოფიზიოლოგია

ადამიანებში სისხლის გადასხმა სარისკო პროცედურებს წარმოადგენდა მანამ, სანამ ავსტრიელმა ბიოლოგმა და ექიმმა კარლ ლანდშტეინერმა 1900 წელს არ აღმოაჩინა ადამიანის სისხლის ძირითადი ჯგუფები. პაციენტში შეყვანილი იყო შეუთავსებელი პაციენტის საკუთარ სისხლთან. სისხლის ჯგუფები განისაზღვრება ერითროციტების პლაზმურ მემბრანებზე სპეციფიკური მარკერის მოლეკულების არსებობით ან არარსებობით. მათი აღმოჩენით პირველად გახდა შესაძლებელი პაციენტი-დონორის სისხლის ჯგუფების შედარება და ტრანსფუზიური რეაქციებისა და სიკვდილის პრევენცია.

ანტიგენები, ანტისხეულები და ტრანსფუზიის რეაქციები

ანტიგენები არის ნივთიერებები, რომლებსაც ორგანიზმი არ ცნობს, როგორც „თავისუფალი“ და, შესაბამისად, იწვევს იმუნური სისტემის ლეიკოციტების თავდაცვით პასუხს. (იმუნიტეტის შესახებ დამატებითი ინფორმაციისთვის მოიძიეთ მეტი შინაარსი.) აქ ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ იმუნიტეტის როლზე სისხლის გადასხმის რეაქციებში. კერძოდ, ერითროციტებთან ერთად, შეგიძლიათ ნახოთ ანტიგენები, რომლებიც მოიხსენიება როგორც იზოანტიგენები ან აგლუტინოგენები (ზედაპირის ანტიგენები) და ანტისხეულები, რომლებიც მოხსენიებულია როგორც იზოანტისხეულები ან აგლუტინინები. ამ თავში ჩვენ გამოვიყენებთ უფრო გავრცელებულ ტერმინებს ანტიგენები და ანტისხეულები.

ანტიგენები ძირითადად დიდი ცილებია, მაგრამ შეიძლება შეიცავდეს ორგანული მოლეკულების სხვა კლასებს, მათ შორის ნახშირწყლებს, ლიპიდებს და ნუკლეინის მჟავებს. შეუთავსებელი სისხლის შეყვანის შემდეგ, ერითროციტები უცხო ანტიგენებით ჩნდება სისხლში და იწვევს იმუნურ პასუხს. პროტეინები, რომლებსაც ანტისხეულები ეწოდება (იმუნოგლობულინები), რომლებიც წარმოიქმნება გარკვეული B ლიმფოციტების მიერ, რომელსაც ეწოდება პლაზმური უჯრედები, ემაგრება ანტიგენებს შეყვანილი ერითროციტების პლაზმურ მემბრანებზე და იწვევს მათ ერთმანეთთან მიბმას.

  • იმის გამო, რომ Y-ის ფორმის ანტისხეულების მკლავები შემთხვევით ერთვის ერთზე მეტ არასაკუთარი ერითროციტის ზედაპირზე, ისინი ქმნიან ერითროციტების გროვას. ამ პროცესს აგლუტინაცია ეწოდება.
  • ერითროციტების გროვა ბლოკავს პატარა სისხლძარღვებს მთელს სხეულში, რაც ართმევს ქსოვილებს ჟანგბადსა და საკვებ ნივთიერებებს.
  • როდესაც ერითროციტების გროვა დეგრადირებულია, პროცესში, რომელსაც ჰემოლიზი ეწოდება, მათი ჰემოგლობინი გამოიყოფა სისხლში. ეს ჰემოგლობინი მიედინება თირკმელებში, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან სისხლის ფილტრაციაზე. თუმცა, გამოთავისუფლებული ჰემოგლობინის დატვირთვამ შეიძლება ადვილად გადალახოს თირკმელების გასუფთავების უნარი და პაციენტს შეიძლება სწრაფად განუვითარდეს თირკმლის უკმარისობა.

ერითროციტების მემბრანებზე გამოვლენილია 50-ზე მეტი ანტიგენი, მაგრამ ყველაზე მნიშვნელოვანი პაციენტებისთვის მათი პოტენციური ზიანის თვალსაზრისით იყოფა ორ ჯგუფად: ABO სისხლის ჯგუფი და სისხლის Rh ჯგუფი.

ABO სისხლის ჯგუფი

მიუხედავად იმისა, რომ ABO სისხლის ჯგუფის სახელი შედგება სამი ასოსგან, ABO სისხლის ტიპი მიუთითებს მხოლოდ ორი ანტიგენის, A და B, არსებობას ან არარსებობას. ორივე არის გლიკოპროტეინი. ადამიანებს, რომელთა ერითროციტებს აქვთ A ანტიგენები ერითროციტების მემბრანის ზედაპირებზე, მიჩნეულია A სისხლის ჯგუფი, ხოლო მათ, ვისი ერითროციტებს აქვთ B ანტიგენები, არიან სისხლის ჯგუფის B. ადამიანებს ასევე შეუძლიათ ჰქონდეთ A და B ანტიგენები ერითროციტებზე, ამ შემთხვევაში ისინი არიან სისხლის ჯგუფის AB. . ადამიანებს არც A და არც B ანტიგენების მქონე ადამიანებს აქვთ სისხლის ჯგუფი O. ABO სისხლის ტიპები გენეტიკურად არის განსაზღვრული.

ჩვეულებრივ, ორგანიზმი უნდა ექვემდებარებოდეს უცხო ანტიგენს, სანამ ანტისხეული გამომუშავდება. ეს არ ეხება ABO სისხლის ჯგუფს. პირებს, რომლებსაც აქვთ A ტიპის სისხლი&mdash, შეუთავსებელი სისხლთან წინასწარი ზემოქმედების გარეშე, აქვთ წინასწარ წარმოქმნილი ანტისხეულები B ანტიგენის მიმართ, რომელიც ცირკულირებს მათ სისხლის პლაზმაში. ეს ანტისხეულები, რომლებსაც ანტი-B ანტისხეულებად მოიხსენიებენ, გამოიწვევს აგლუტინაციას და ჰემოლიზს, თუ ისინი ოდესმე შეხვდებიან ერითროციტებს B ანტიგენებით. ანალოგიურად, B ტიპის სისხლის მქონე ინდივიდს აქვს წინასწარ ჩამოყალიბებული ანტი-A ანტისხეულები. AB ტიპის სისხლის მქონე პირებს, რომლებსაც აქვთ ორივე ანტიგენი, არ აქვთ წინასწარ ჩამოყალიბებული ანტისხეულები არცერთ მათგანზე. O ტიპის სისხლის მქონე ადამიანებს არ აქვთ ანტიგენები A და B ერითროციტებზე, მაგრამ ანტი-A და ანტი-B ანტისხეულები ცირკულირებენ მათ სისხლის პლაზმაში.

Rh სისხლის ჯგუფები

Rh სისხლის ჯგუფი კლასიფიცირდება მეორე ერითროციტული ანტიგენის არსებობის ან არარსებობის მიხედვით, რომელიც იდენტიფიცირებულია როგორც Rh. (ის პირველად აღმოაჩინეს პრიმატის სახეობაში, რომელიც ცნობილია როგორც რეზუს მაკაკი, რომელიც ხშირად გამოიყენება კვლევებში, რადგან მისი სისხლი ადამიანის სისხლის მსგავსია). კლინიკურად მნიშვნელოვანია. მათ, ვისაც აქვს Rh D ანტიგენი ერითროციტებზე და ამერიკელების დაახლოებით 85 პროცენტი აღწერილია როგორც Rh დადებითი (Rh +), ხოლო ვისაც ეს აკლია, არის Rh უარყოფითი (Rh & მინუს). გაითვალისწინეთ, რომ Rh ჯგუფი განსხვავდება ABO ჯგუფისგან, ამიტომ ნებისმიერ ინდივიდს, მიუხედავად მათი ABO სისხლის ტიპისა, შეიძლება ჰქონდეს ან არ ჰქონდეს ეს Rh ანტიგენი. პაციენტის სისხლის ჯგუფის იდენტიფიცირებისას Rh ჯგუფს ნიშნავენ ABO ტიპის სიტყვის დადებითი ან უარყოფითი დამატებით. მაგალითად, დადებითი (A +) ნიშნავს ABO ჯგუფის სისხლს Rh ანტიგენით, ხოლო AB უარყოფითი (AB &მინუს) ნიშნავს ABO ჯგუფის AB სისხლს Rh ანტიგენის გარეშე.

ცხრილი 1 აჯამებს ABO და Rh სისხლის ტიპების განაწილებას შეერთებულ შტატებში.

ცხრილი 1: ABO და Rh სისხლის ტიპების შეჯამება შეერთებულ შტატებში

Სისხლის ჯგუფი Აფრო - ამერიკელები აზიელი ამერიკელები კავკასიელ-ამერიკელები ლათინო/ლატინო-ამერიკელები
A + 24 27 33 29
A &მინუს 2 0.5 7 2
B + 18 25 9 9
B &მინუს 1 0.4 2 1
AB + 4 7 3 2
AB &მინუს 0.3 0.1 1 0.2
O + 47 39 37 53
O &მინუს 4 1 8 4

ABO ჯგუფის ანტისხეულებისგან განსხვავებით, რომლებიც წინასწარ არის წარმოქმნილი, ანტისხეულები Rh ანტიგენის მიმართ წარმოიქმნება მხოლოდ Rh&მინუს ინდივიდებში ანტიგენის ზემოქმედების შემდეგ. ეს პროცესი, რომელსაც სენსიბილიზაციას უწოდებენ, ხდება Rh-თან შეუთავსებელი სისხლის გადასხმის შემდეგ ან, უფრო ხშირად, Rh + ბავშვის დაბადებისას Rh &მინუს დედასთან. პირველი ორსულობისას პრობლემები იშვიათია, ვინაიდან ჩვილი და Rh + უჯრედები იშვიათად კვეთენ პლაცენტას (ბავშვსა და დედას შორის გაზისა და საკვები ნივთიერებების გაცვლის ორგანო). თუმცა, დაბადების დროს ან მის შემდეგ დაუყოვნებლივ, Rh &მინუს დედა შეიძლება ექვემდებარებოდეს ბავშვს და Rh + უჯრედებს (სურათი 1). კვლევამ აჩვენა, რომ ეს ხდება ასეთი ორსულობათა დაახლოებით 13 და მინუს 14 პროცენტში. ზემოქმედების შემდეგ, დედის იმუნური სისტემა იწყებს ანტი-Rh ანტისხეულების გამომუშავებას. თუ დედამ უნდა დაორსულდეს სხვა Rh + ბავშვი, მის მიერ წარმოქმნილმა Rh ანტისხეულებმა შეიძლება გადალახონ პლაცენტა ნაყოფის სისხლში და გაანადგურონ ნაყოფის წითელი უჯრედები. ეს მდგომარეობა, რომელიც ცნობილია როგორც ახალშობილის ჰემოლიზური დაავადება (HDN) ან ნაყოფის ერითრობლასტოზი, შეიძლება გამოიწვიოს ანემია მსუბუქ შემთხვევებში, მაგრამ აგლუტინაცია და ჰემოლიზი შეიძლება იყოს იმდენად მძიმე, რომ მკურნალობის გარეშე ნაყოფი შეიძლება მოკვდეს საშვილოსნოში ან დაბადებიდან მალევე.

სურათი 1: Rh &მინუს დედის პირველი ზემოქმედება Rh + ერითროციტებზე ორსულობის დროს იწვევს სენსიბილიზაციას. ანტი-Rh ანტისხეულები იწყებენ ცირკულაციას დედის და სისხლის მიმოქცევაში. მეორე ექსპოზიცია ხდება შემდგომ ორსულობასთან ერთად Rh + ნაყოფი საშვილოსნოში. დედის ანტი-Rh ანტისხეულებმა შეიძლება გადალახონ პლაცენტა და შევიდნენ ნაყოფის სისხლში, რამაც გამოიწვიოს ნაყოფის ერითროციტების აგლუტინაცია და ჰემოლიზი.

წამალს, რომელიც ცნობილია როგორც RhoGAM, მოკლედ Rh იმუნოგლობულინიდან, შეუძლია დროებით აღკვეთოს Rh ანტისხეულების განვითარება Rh&მინუს დედაში, რითაც თავიდან აიცილებს ნაყოფისთვის ამ პოტენციურად სერიოზულ დაავადებას. RhoGAM ანტისხეულები ანადგურებენ ნაყოფის Rh + ერითროციტებს, რომლებმაც შეიძლება გადალახონ პლაცენტური ბარიერი. RhoGAM ჩვეულებრივ შეჰყავთ Rh და მინუს დედებში ორსულობის 26 და მინუს 28 კვირის განმავლობაში და დაბადებიდან 72 საათის განმავლობაში. იგი საოცრად ეფექტური აღმოჩნდა HDN-ის სიხშირის შესამცირებლად. ადრე ჩვენ აღვნიშნეთ, რომ HDN-ის სიხშირე Rh + შემდგომ ორსულობაში Rh &მინუს დედასთან არის დაახლოებით 13&ndash14 პროცენტი პროფილაქტიკური მკურნალობის გარეშე. 1968 წელს RhoGAM-ის შემოღების შემდეგ, სიხშირე შეერთებულ შტატებში დაახლოებით 0,1 პროცენტამდე დაეცა.

ABO სისხლის ტიპების განსაზღვრა

კლინიცისტებს შეუძლიათ სწრაფად და მარტივად განსაზღვრონ პაციენტის სისხლის ჯგუფი კომერციულად მომზადებული ანტისხეულების გამოყენებით. უცნობი სისხლის ნიმუში გამოიყოფა ცალკეულ ჭაბურღილებში. ერთ ჭაბურღილში ემატება მცირე რაოდენობით ანტი-A ანტისხეული, მეორეში კი მცირე რაოდენობით ანტი-B ანტისხეული. თუ ანტიგენი არსებობს, ანტისხეულები იწვევენ უჯრედების ხილულ აგლუტინაციას (სურათი 2). სისხლი ასევე უნდა შემოწმდეს Rh ანტისხეულებზე.

სურათი 2: კომერციულად წარმოებული &ldquobedside&rdquo ბარათის ეს ნიმუში საშუალებას იძლევა სწრაფად აკრიფოთ როგორც მიმღები&rsquos, ასევე დონორი&rsquos სისხლი ტრანსფუზიამდე. ბარათი შეიცავს სამ რეაქციის ადგილს ან ჭაბურღილს. ერთი დაფარულია ანტი-A ანტისხეულით, ერთი ანტი-B ანტისხეულით და მეორე ანტი-D ანტისხეულით (ტესტი Rh ფაქტორი D არსებობისთვის). თითოეულ ჭაბურღილში სისხლისა და ფიზიოლოგიური ხსნარის შერევა საშუალებას აძლევს სისხლს ურთიერთქმედდეს ტიპის სპეციფიკურ ანტისხეულებთან, რომლებსაც ასევე ანტი-სერას უწოდებენ. სისხლის წითელი უჯრედების აგლუტინაცია მოცემულ ადგილას მიუთითებს სისხლის ანტიგენების, ამ შემთხვევაში A და Rh ანტიგენების დადებით იდენტიფიკაციაზე სისხლის ჯგუფისთვის A + . ტრანსფუზიის მიზნით, დონორი და მიმღები უნდა შეესაბამებოდეს სისხლის ტიპებს.

ABO ტრანსფუზიის პროტოკოლები

ტრანსფუზიური რეაქციების თავიდან აცილების მიზნით, უმჯობესია გადაიცეს მხოლოდ შესაბამისი სისხლის ტიპები, ანუ B + ტიპის მიმღებმა იდეალურად უნდა მიიღოს სისხლი მხოლოდ B + ტიპის დონორისგან და ა.შ. ამის თქმით, გადაუდებელ სიტუაციებში, როდესაც მწვავე სისხლდენა საფრთხეს უქმნის პაციენტის სიცოცხლეს, შეიძლება არ იყოს დრო სისხლის ჯგუფის იდენტიფიცირებისთვის ჯვარედინი შესატყვისისთვის. ამ შემთხვევებში, უნივერსალური დონორის და მდაშანი ინდივიდის სისხლი O &მინუს სისხლი&mdash შეიძლება გადაიცეს. შეგახსენებთ, რომ O ტიპის ერითროციტები არ აჩვენებენ A ან B ანტიგენებს. ამრიგად, ანტი-A ან ანტი-B ანტისხეულები, რომლებიც შესაძლოა ცირკულირებდნენ პაციენტის სისხლის პლაზმაში, არ შეხვდებიან ერითროციტების ზედაპირულ ანტიგენებს შემოწირულ სისხლში და, შესაბამისად, არ იქნება პროვოცირებული საპასუხოდ. უნივერსალური დონორის ამ აღნიშვნის ერთ-ერთი პრობლემა ის არის, თუ O&minus ინდივიდს ადრე ჰქონდა Rh ანტიგენის ზემოქმედება, Rh ანტისხეულები შეიძლება იყოს შეწირულ სისხლში. ასევე, A, B ან AB ტიპის მქონე ინდივიდში O ტიპის სისხლის შეყვანა, მიუხედავად ამისა, შეიყვანს ანტისხეულებს ორივე A და B ანტიგენების წინააღმდეგ, რადგან ისინი ყოველთვის ცირკულირებენ სისხლის პლაზმაში O ტიპის. ამან შეიძლება პრობლემები შეუქმნას მიმღებს, მაგრამ იმის გამო, რომ გადასხმული სისხლის მოცულობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე პაციენტის საკუთარი სისხლის მოცულობა, შედარებით მცირე შეყვანილი პლაზმური ანტისხეულების გვერდითი ეფექტები, როგორც წესი, შეზღუდულია. Rh ფაქტორი ასევე თამაშობს როლს. თუ Rh და მინუს პირებს, რომლებიც იღებენ სისხლს, ჰქონდათ ადრე ზემოქმედება Rh ანტიგენთან, ამ ანტიგენის ანტისხეულები შეიძლება იყოს სისხლში და გამოიწვიოს აგლუტინაცია გარკვეულწილად. მიუხედავად იმისა, რომ ყოველთვის სასურველია გადასხმამდე პაციენტის სისხლის შეჯვარება, სიცოცხლისთვის საშიშ გადაუდებელ სიტუაციაში, ეს ყოველთვის არ არის შესაძლებელი და ეს პროცედურები შეიძლება განხორციელდეს.

AB + სისხლის ჯგუფის მქონე პაციენტი ცნობილია როგორც უნივერსალური მიმღები. ამ პაციენტს შეუძლია თეორიულად მიიღოს ნებისმიერი ტიპის სისხლი, რადგან პაციენტს აქვს საკუთარი სისხლი და აქვს A და B ანტიგენები ერითროციტების ზედაპირზე და არ წარმოქმნის ანტი-A ან ანტი-B ანტისხეულებს. გარდა ამისა, Rh + პაციენტს შეუძლია მიიღოს როგორც Rh +, ასევე Rh &მინუს სისხლი. თუმცა, გაითვალისწინეთ, რომ დონორის სისხლი შეიცავს მოცირკულირე ანტისხეულებს, კვლავ შესაძლო ნეგატიური შედეგებით. სურათი 3 აჯამებს სისხლის ტიპებს და თავსებადობას.

მრავალი სატრანსპორტო შემთხვევის, სამხედრო ჩართულობისა და ბუნებრივი ან ადამიანის მიერ გამოწვეული კატასტროფების ადგილზე, ბევრ მსხვერპლს შეიძლება ერთდროულად განიცადოს მწვავე სისხლდენა, მაგრამ სისხლის O ჯგუფი შეიძლება დაუყოვნებლივ არ იყოს ხელმისაწვდომი. ამ ვითარებაში, მედიკოსებმა შეიძლება მინიმუმ სცადონ დაკარგული სისხლის მოცულობის შეცვლა. ეს ხდება ფიზიოლოგიური ხსნარის ინტრავენური შეყვანით, რომელიც უზრუნველყოფს სითხეებსა და ელექტროლიტებს ნორმალური სისხლის პლაზმის პროპორციებით. მიმდინარეობს კვლევა უსაფრთხო და ეფექტური ხელოვნური სისხლის შემუშავებისთვის, რომელიც შეასრულებს სისხლის ჟანგბადის გადამტან ფუნქციას ერითროციტების გარეშე, რაც საშუალებას მისცემს ადგილზე გადასხმას შეუთავსებლობის გარეშე. ეს სისხლის შემცვლელები ჩვეულებრივ შეიცავს ჰემოგლობინს და ასევე პერფტორნახშირბადზე დაფუძნებულ ჟანგბადის მატარებლებს.

სურათი 3: ეს სქემა აჯამებს სისხლის ტიპების მახასიათებლებს ABO სისხლის ჯგუფში. უნივერსალური დონორის ან მიმღების კონცეფციის შესახებ მეტი ინფორმაციისთვის იხილეთ ტექსტი.

თავის მიმოხილვა

ანტიგენები არის არასაკუთარი მოლეკულები, ჩვეულებრივ დიდი ცილები, რომლებიც პროვოცირებენ იმუნურ პასუხს. ტრანსფუზიური რეაქციების დროს ანტისხეულები ემაგრება ანტიგენებს ერითროციტების ზედაპირზე და იწვევს აგლუტინაციას და ჰემოლიზს. ABO სისხლის ჯგუფის ანტიგენებს ენიჭება A და B. A ტიპის სისხლის მქონე ადამიანებს აქვთ A ანტიგენები ერითროციტებზე, ხოლო B ტიპის სისხლის მქონე ადამიანებს აქვთ B ანტიგენები. AB სისხლის მქონეებს აქვთ A და B ანტიგენები, ხოლო O ტიპის სისხლის მქონეებს არ აქვთ არც A და არც B ანტიგენები. სისხლის პლაზმა შეიცავს წინასწარ წარმოქმნილ ანტისხეულებს ანტიგენების წინააღმდეგ, რომლებიც არ არის წარმოდგენილი ადამიანის ერითროციტებზე.

სისხლის ანტიგენების მეორე ჯგუფი არის Rh ჯგუფი, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია Rh D. Rh და მინუს სისხლის მქონე ადამიანებს არ აქვთ ეს ანტიგენი ერითროციტებზე, ხოლო მათ, ვისაც Rh + აქვთ. ამერიკელების დაახლოებით 85 პროცენტი არის Rh +. როდესაც ქალი, რომელიც არის Rh და მინუს, დაორსულდება Rh + ნაყოფზე, მისმა სხეულმა შეიძლება დაიწყოს ანტი-Rh ანტისხეულების გამომუშავება. თუ იგი შემდგომში დაორსულდება მეორე Rh + ნაყოფზე და არ ჩაუტარდება პრევენციული მკურნალობა RhoGAM-ით, ნაყოფს ემუქრება ანტიგენ-ანტისხეულების რეაქცია, მათ შორის აგლუტინაცია და ჰემოლიზი. ეს ცნობილია როგორც ახალშობილის ჰემოლიზური დაავადება.

სისხლის ჯგუფის დასადგენად აუცილებელია სისხლის გადასხმამდე ჯვარედინი შესატყვისი, გარდა იმ შემთხვევისა, როდესაც პაციენტს არ აქვს სისხლდენა, რომელიც უშუალო საფრთხეს უქმნის სიცოცხლეს, ამ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს O და მინუს ტიპის სისხლი.


შინაარსი

პოლ ერლიხმა გამოიგონა ტერმინი ანტისხეული (გერმანულად ანტიკორპერი) მის გვერდითა ჯაჭვის თეორიაში XIX საუკუნის ბოლოს. [7] 1899 წელს Ladislas Deutsch (László Detre) (1874–1939) დაასახელა ჰიპოთეტური ნივთიერებები ბაქტერიების შემადგენელ და ანტისხეულებს შორის შუალედში „ნივთიერებები იმუნოგენები ან ანტიგენები“ (ანტიგენური ან იმუნოგენური ნივთიერებები). მას თავდაპირველად სჯეროდა, რომ ეს ნივთიერებები ანტისხეულების წინამორბედები იყვნენ, ისევე როგორც ზიმოგენი არის ფერმენტის წინამორბედი. მაგრამ 1903 წლისთვის მან გააცნობიერა, რომ ანტიგენი იწვევს იმუნური სხეულების (ანტისხეულების) წარმოქმნას და დაწერა, რომ სიტყვა ანტიგენი არის ანტისომატოგენის შეკუმშვა (იმუნკორპერბილდნერი). The ოქსფორდის ინგლისური ლექსიკონი მიუთითებს, რომ ლოგიკური კონსტრუქცია უნდა იყოს "ანტი(სხეული)-გენი". [8]

    – ანტიგენის მკაფიო ზედაპირული თვისებები, მისი ანტიგენური განმსაზღვრელი.
    ანტიგენური მოლეკულები, ჩვეულებრივ, "დიდი" ბიოლოგიური პოლიმერები, როგორც წესი, ახასიათებენ ზედაპირულ მახასიათებლებს, რომლებსაც შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც კონკრეტული ანტისხეულების ურთიერთქმედების წერტილები. ნებისმიერი ასეთი თვისება წარმოადგენს ეპიტოპს. ანტიგენების უმეტესობას აქვს მრავალი ანტისხეულით შებოჭვის პოტენციალი, რომელთაგან თითოეული სპეციფიკურია ანტიგენის ერთ-ერთი ეპიტოპისთვის. "დაბლოკვისა და გასაღების" მეტაფორის გამოყენებით, ანტიგენი შეიძლება ჩაითვალოს გასაღებების სტრიქონად (ეპიტოპები), რომელთაგან თითოეული ემთხვევა სხვადასხვა საკეტს (ანტისხეულს). სხვადასხვა ანტისხეული იდიოტიპებითითოეულ მათგანს აქვს მკაფიოდ ჩამოყალიბებული კომპლემენტარობის განმსაზღვრელი რეგიონები.
    – A substance capable of causing an allergic reaction .The (detrimental) reaction may result after exposure via ingestion, inhalation, injection, or contact with skin. – A class of antigens that cause non-specific activation of T-cells, resulting in polyclonal T-cell activation and massive cytokine release. – A substance that invokes a specific immune non-responsiveness due to its molecular form. If its molecular form is changed, a tolerogen can become an immunogen. -binding protein – Proteins such as protein A, protein G, and protein L that are capable of binding to antibodies at positions outside of the antigen-binding site. While antigens are the "target" of antibodies, immunoglobulin-binding proteins "attack" antibodies.
  • T-dependent antigen – Antigens that require the assistance of T cells to induce the formation of specific antibodies.
  • T-independent antigen – Antigens that stimulate B cells directly.
  • Immunodominant antigens – Antigens that dominate (over all others from a pathogen) in their ability to produce an immune response. T cell responses typically are directed against a relatively few immunodominant epitopes, although in some cases (e.g., infection with the malaria pathogen Plasmodium spp.) it is dispersed over a relatively large number of parasite antigens. [9]

Antigen-presenting cells present antigens in the form of peptides on histocompatibility molecules. The T cells selectively recognize the antigens depending on the antigen and the type of the histocompatibility molecule, different types of T cells will be activated. For T-cell receptor (TCR) recognition, the peptide must be processed into small fragments inside the cell and presented by a major histocompatibility complex (MHC). [10] The antigen cannot elicit the immune response without the help of an immunologic adjuvant. [4] Similarly, the adjuvant component of vaccines plays an essential role in the activation of the innate immune system. [11] [12]

An immunogen is an antigen substance (or adduct) that is able to trigger a humoral (innate) or cell-mediated immune response. [13] It first initiates an innate immune response, which then causes the activation of the adaptive immune response. An antigen binds the highly variable immunoreceptor products (B-cell receptor or T-cell receptor) once these have been generated. Immunogens are those antigens, termed immunogenic, capable of inducing an immune response. [14]

At the molecular level, an antigen can be characterized by its ability to bind to an antibody's paratopes. Different antibodies have the potential to discriminate among specific epitopes present on the antigen surface. A hapten is a small molecule that changes the structure of an antigenic epitope. In order to induce an immune response, it needs to be attached to a large carrier molecule such as a protein (a complex of peptides). Antigens are usually carried by proteins and polysaccharides, and less frequently, lipids. This includes parts (coats, capsules, cell walls, flagella, fimbriae, and toxins) of bacteria, viruses, and other microorganisms. Lipids and nucleic acids are antigenic only when combined with proteins and polysaccharides. [ საჭიროა ციტატა ] Non-microbial non-self antigens can include pollen, egg white, and proteins from transplanted tissues and organs or on the surface of transfused blood cells.

Antigens can be classified according to their source.

Exogenous antigens Edit

Exogenous antigens are antigens that have entered the body from the outside, for example, by inhalation, ingestion or injection. The immune system's response to exogenous antigens is often subclinical. By endocytosis or phagocytosis, exogenous antigens are taken into the antigen-presenting cells (APCs) and processed into fragments. APCs then present the fragments to T helper cells (CD4 + ) by the use of class II histocompatibility molecules on their surface. Some T cells are specific for the peptide:MHC complex. They become activated and start to secrete cytokines, substances that activate cytotoxic T lymphocytes (CTL), antibody-secreting B cells, macrophages and other particles.

Some antigens start out as exogenous and later become endogenous (for example, intracellular viruses). Intracellular antigens can be returned to circulation upon the destruction of the infected cell.

Endogenous antigens Edit

Endogenous antigens are generated within normal cells as a result of normal cell metabolism, or because of viral or intracellular bacterial infection. The fragments are then presented on the cell surface in the complex with MHC class I molecules. If activated cytotoxic CD8 + T cells recognize them, the T cells secrete various toxins that cause the lysis or apoptosis of the infected cell. In order to keep the cytotoxic cells from killing cells just for presenting self-proteins, the cytotoxic cells (self-reactive T cells) are deleted as a result of tolerance (negative selection). Endogenous antigens include xenogenic (heterologous), autologous and idiotypic or allogenic (homologous) antigens. Sometimes antigens are part of the host itself in an autoimmune disease. [2]

Autoantigens Edit

An autoantigen is usually a self-protein or protein complex (and sometimes DNA or RNA) that is recognized by the immune system of patients suffering from a specific autoimmune disease. Under normal conditions, these self-proteins should not be the target of the immune system, but in autoimmune diseases, their associated T cells are not deleted and instead attack.

Neoantigens Edit

Neoantigens are those that are entirely absent from the normal human genome. As compared with nonmutated self-proteins, neoantigens are of relevance to tumor control, as the quality of the T cell pool that is available for these antigens is not affected by central T cell tolerance. Technology to systematically analyze T cell reactivity against neoantigens became available only recently. [15] Neoantigens can be directly detected and quantified through a method called MANA-SRM developed by a molecular diagnostics company, Complete Omics Inc., through collaborating with a team in Johns Hopkins University School of Medicine. [16]

Viral antigens Edit

For virus-associated tumors, such as cervical cancer and a subset of head and neck cancers, epitopes derived from viral open reading frames contribute to the pool of neoantigens. [15]

Tumor antigens Edit

Tumor antigens are those antigens that are presented by MHC class I or MHC class II molecules on the surface of tumor cells. Antigens found only on such cells are called tumor-specific antigens (TSAs) and generally result from a tumor-specific mutation. More common are antigens that are presented by tumor cells and normal cells, called tumor-associated antigens (TAAs). Cytotoxic T lymphocytes that recognize these antigens may be able to destroy tumor cells. [15]

Tumor antigens can appear on the surface of the tumor in the form of, for example, a mutated receptor, in which case they are recognized by B cells. [15]

For human tumors without a viral etiology, novel peptides (neo-epitopes) are created by tumor-specific DNA alterations. [15]

Process Edit

A large fraction of human tumor mutations is effectively patient-specific. Therefore, neoantigens may also be based on individual tumor genomes. Deep-sequencing technologies can identify mutations within the protein-coding part of the genome (the exome) and predict potential neoantigens. In mice models, for all novel protein sequences, potential MHC-binding peptides were predicted. The resulting set of potential neoantigens was used to assess T cell reactivity. Exome–based analyses were exploited in a clinical setting, to assess reactivity in patients treated by either tumor-infiltrating lymphocyte (TIL) cell therapy or checkpoint blockade. Neoantigen identification was successful for multiple experimental model systems and human malignancies. [15]

The false-negative rate of cancer exome sequencing is low—i.e.: the majority of neoantigens occur within exonic sequence with sufficient coverage. However, the vast majority of mutations within expressed genes do not produce neoantigens that are recognized by autologous T cells. [15]

As of 2015 mass spectrometry resolution is insufficient to exclude many false positives from the pool of peptides that may be presented by MHC molecules. Instead, algorithms are used to identify the most likely candidates. These algorithms consider factors such as the likelihood of proteasomal processing, transport into the endoplasmic reticulum, affinity for the relevant MHC class I alleles and gene expression or protein translation levels. [15]

The majority of human neoantigens identified in unbiased screens display a high predicted MHC binding affinity. Minor histocompatibility antigens, a conceptually similar antigen class are also correctly identified by MHC binding algorithms. Another potential filter examines whether the mutation is expected to improve MHC binding. The nature of the central TCR-exposed residues of MHC-bound peptides is associated with peptide immunogenicity. [15]

Nativity Edit

A native antigen is an antigen that is not yet processed by an APC to smaller parts. T cells cannot bind native antigens, but require that they be processed by APCs, whereas B cells can be activated by native ones.

Antigenic specificity is the ability of the host cells to recognize an antigen specifically as a unique molecular entity and distinguish it from another with exquisite precision. Antigen specificity is due primarily to the side-chain conformations of the antigen. It is measurable and need not be linear or of a rate-limited step or equation. [2] [6] Both T cells and B cells are cellular components of adaptive immunity. [2] [17]


Antibody Testing

Because immunoglobulins are matched to a specific pathogen, they can be used to diagnose some diseases based on their unique structure. Antibody tests are used to detect disease-specific antibodies in a blood sample.

Antibody tests are available to diagnose (or help diagnose) a wide variety of infectious and autoimmune diseases, including:

Antibody tests do not detect the actual pathogens that cause an infection—they detect the antibodies that are produced in response to the infection. A positive result means "yes," the test has detected the antibody or antigen. A negative result means "no," while borderline results are considered inconclusive.

Depending on the disease, it may take time for enough antibodies to be produced to reach detectable levels. If it's done too soon, during the early window period, the test may deliver a false negative result.

An antibody test can confirm that an infection has taken place, as with COVID-19 or HIV, although it cannot tell you when.

Sometimes, immunoglobulin levels can be used to characterize the stage of an infection. Because IgM levels usually increase before the IgG response kicks in, a disease-specific IgM and IgG test can help determine whether an infection has occurred recently. For example, herpes simplex is an infection for which IgM and IgG tests can help determine the timing of the infection.  

In people with allergies, IgE tests can be used to confirm that an allergic response has occurred. These tests can also be used as part of the diagnostic process to determine whether IgE levels increase when you are intentionally exposed to an allergen.


Antigenic Characterization

&ldquoAntigens&rdquo are molecular structures on the surface of viruses that are recognized by the immune system and are capable of triggering an immune response (antibody production). On influenza viruses, the major antigens are found on the virus&rsquo surface proteins (see Figure 1).

When someone is exposed to an influenza virus (either through infection or vaccination) their immune system makes specific antibodies against the antigens (surface proteins) on that particular influenza virus. The term &ldquoantigenic properties&rdquo is used to describe the antibody or immune response triggered by the antigens on a particular virus. &ldquoAntigenic characterization&rdquo refers to the analysis of a virus&rsquo antigenic properties to help assess how related it is to another virus.

CDC antigenically characterizes about 2,000 influenza viruses every year to compare how similar currently circulating influenza viruses are to those that were included in the influenza vaccine and to monitor for changes in circulating influenza viruses. Antigenic characterization can give an indication of the flu vaccine&rsquos ability to produce an immune response against the influenza viruses circulating in people. This information also helps experts decide what viruses should be included in the upcoming season&rsquos influenza vaccine.

Other information that determines how similar a circulating virus is to a vaccine virus or another virus are the results of serology tests and genetic sequencing.

The above image shows the different features of an influenza virus, including the surface proteins hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA). Following influenza infection or receipt of the influenza vaccine, the body&rsquos immune system develops antibodies that recognize and bind to &ldquoantigenic sites,&rdquo which are regions found on an influenza virus&rsquo surface proteins. By binding to these antigenic sites, antibodies neutralize flu viruses, which prevents them from causing further infection.

The Hemagglutinin Inhibition Assay (HI Test)

Scientists use a test called the hemagglutinin inhibition (HI) assay to antigenically characterize influenza viruses. The HI test works by measuring how well antibodies bind to (and thus inactivate) influenza viruses.

Scientists use the HI test to assess the antigenic similarity between influenza viruses. This test is particularly useful for helping to select the vaccine viruses used in the seasonal flu vaccine. HI test results can tell us whether antibodies developed against vaccination with one virus are antigenically similar enough to another circulating influenza virus to produce an immune response against that circulating virus. Scientists also use the HI test to compare antigenic changes in currently circulating influenza viruses with influenza viruses that have circulated in the past.

The HI test involves three main components: antibodies, influenza virus, and red blood cells that are mixed together in the wells (i.e., cups) of a microtiter plate. (See Image 1.)

A microtiter plate is used to perform the HI test. The plate contains wells (i.e., cup-like depressions that can hold a small amount of liquid) where the solution of antibodies, influenza virus and red blood cells are inserted and allowed to interact. These wells are arranged according to rows and columns (which are identified on the microtiter plate by letters and numbers, respectively). The rows of the plate can be used to test different influenza viruses against the same set of antibodies. The columns can be used to differentiate between greater dilutions of antibodies, like a scale from low to high going from left to right (see Figures 3 and 4 for an example).

The antibodies used in the HI test are obtained by infecting an animal (usually a ferret) that is immunologically naïve (i.e., it has not been exposed to any influenza virus or vaccine previously in its lifetime). The animal&rsquos immune system creates antibodies in response to the antigens on the surface of the specific flu virus that was used to infect that animal. To study these antibodies, a sample of blood (serum) is drawn from the animal. The HI test measures how well these antibodies recognize and bind to other influenza viruses (for example, influenza viruses that have been isolated from flu patients). If the ferret antibodies (that resulted from exposure to the vaccine virus) recognize and bind to the influenza virus from a sick patient, this indicates that the vaccine virus is antigenically similar to the influenza virus obtained from the sick patient. This finding has implications for how well the vaccine might work in people. See Flu Vaccine Effectiveness: Questions and Answers for Health Professionals for more information.

As previously mentioned, the influenza viruses used in the HI test are taken from samples from sick people. CDC and other WHO collaborating centers collect specimens from people all over the world to track which influenza viruses are infecting humans and to monitor how these viruses are changing.

For the HI test, red blood cells (RBCs) are taken from animals (usually turkeys or guinea pigs). They are used in the HI test because influenza viruses bind to them. Normally, RBCs in a solution will sink to the bottom of the assay well and form a red dot at the bottom (Figure 2A). However, when an influenza virus is added to the RBC solution, the virus&rsquo hemagglutinin (HA) surface proteins will bind to multiple RBCs. When influenza viruses bind to the RBCs, the red cells form a lattice structure (Figure 2B). This keeps the RBCs suspended in solution instead of sinking to the bottom and forming the red dot. The process of the influenza virus binding to RBCs to form the lattice structure is called &ldquohemagglutination.&rdquo

The HI test involves the interaction of red blood cells (RBCs), antibody and influenza virus. Row A shows that in the absence of virus, RBCs in a solution will sink to the bottom of a microtiter plate well and look like a red dot. Row B shows that influenza viruses will bind to red blood cells when placed in the same solution. This is called hemagglutination and is represented by the formation of the lattice structure, depicted in the far right column under &ldquoMicrotiter Results.&rdquo Row C shows how antibodies that are antigenically similar to a virus being tested will recognize and bind to that influenza virus. This prevents the virus and RBCs from binding, and therefore, hemagglutination does not occur (i.e., hemagglutination inhibition occurs instead).

When antibodies are pre-mixed with influenza virus followed by RBCs, the antibodies will bind to influenza virus antigens that they recognize, covering the virus so that its HA surface proteins can no longer bind to RBCs (Figure 2C). The reaction between the antibody and the virus inhibits (i.e., prevents) hemagglutination from occurring, which results in hemagglutination inhibition (as shown in Figure 2C). This is why the assay is called a &ldquohemagglutinin inhibition (HI) test.&rdquo Hemagglutination (as depicted in Figure 2B) occurs when antibodies do not recognize and bind to the influenza viruses in the solution, and as a result, the influenza viruses bind to the red blood cells in the solution, forming the lattice structure. When the antibodies do recognize and bind to the influenza viruses in the solution, this shows that the vaccine virus (like the one the ferrets were infected with) has produced an immune response against the influenza virus obtained from the sick patient. When this happens, the influenza virus being tested is said to be &ldquoantigenically like&rdquo the influenza virus that created the antibodies (from ferrets).

When a circulating influenza virus is antigenically different from a vaccine or reference virus, the antibodies (developed in response to the vaccine or reference virus) will not recognize and bind to the circulating influenza virus&rsquo surface antigens. In the HI test this will cause hemagglutination to occur (see Figure 2B). This indicates that the vaccine virus or reference virus has not caused an immune response (i.e., the creation of antibodies) that recognizes and targets the circulating influenza virus. Circulating influenza viruses tested via the HI test are typically obtained from respiratory samples collected from ill patients.

Assessing Antigenic Similarity Using the HI Test

The HI test assesses the degree of antigenic similarity between two viruses using a scale based on greater dilutions of antibodies. As previously mentioned, the HI test is performed using a microtiter plate. The microtiter plate contains rows and columns of wells (i.e., cups) where RBCs, influenza virus and antibodies (developed against a comparison virus, such as a vaccine virus) are mixed. Dilutions are marked across the top of the microtiter plate. These dilutions function as a scale for assessing antigenic similarity and immune response. By testing the ability of greater dilutions of antibody to prevent hemagglutination, scientists measure how well those antibodies recognize and bind to (and therefore inactivate) an influenza virus. The higher the dilution, the fewer antibodies are needed to block hemagglutination and the more antigenically similar the two viruses being compared are to each other. The highest dilution of antibody that results in hemagglutinin inhibition is considered a virus&rsquos HI titer (Figure 3). Higher HI titers are associated with greater antigenic similarity. Greater antigenic similarity suggests that vaccination would produce an immune response against the test virus.

This virus sample has an HI titer of 1280, which means that the greatest dilution of antibody that still blocked hemagglutination from occurring was at 1280 dilution. At this dilution, the antibodies were still capable of recognizing and binding to the antigens on the virus.

When CDC antigenically characterizes influenza viruses to inform decisions on the formulation of the seasonal flu vaccine, the HI test is used to compare currently circulating viruses (B&C) with vaccine viruses (A). This allows scientists to quickly determine if a virus used in the seasonal flu vaccine is antigenically similar to circulating influenza viruses and therefore capable of producing an immune response against them.

Public health experts consider influenza viruses to be antigenically similar or &ldquolike&rdquo each other if their HI titers differ by two dilutions or less. (This is equivalent to a two-well (i.e., a four-fold dilution) or less difference). Using figure 4 as an example, when circulating virus 1 is compared to a vaccine virus, circulating virus 1 differs by one dilution (a 2-fold difference) and therefore is &ldquolike&rdquo the previous season&rsquos vaccine virus. However, circulating virus 2 differs by five dilutions (a 32-fold difference) and therefore is not like the previous season&rsquos vaccine virus. Circulating viruses that are antigenically dissimilar (i.e., not &ldquolike&rdquo) the reference panel are considered &ldquolow reactors.&rdquo

შეზღუდვები

Antigenic characterization gives important information about whether a vaccine made using a specific vaccine virus will protect against circulating influenza viruses, but there are several limitations to antigenic characterization test methodology, which are described below.

Egg Adaptations

Right now, most flu vaccines are made using viruses grown in eggs. As human influenza viruses adapt to grow in eggs, genetic changes can occur in the viruses. These are called &ldquoegg-adapted&rdquo changes. Some egg-adapted changes may change the virus&rsquo antigenic (or immunogenic) properties while others may not. Egg-adapted changes have become a particular problem for selection of candidate vaccine viruses (CVVs) for the influenza A(H3N2) virus component of the flu vaccine. Influenza A(H3N2) viruses tend to grow less well in chicken eggs than influenza A(H1N1) viruses and they also are more prone to egg-adapted changes. Such changes can reduce the immune protection provided by the flu vaccine against circulating A(H3N2) viruses.


10) Diseases and immunity

პათოგენი: is a disease-causing organism.

Transmissible disease: is a disease in which the pathogen can be passed from one host to another.

Pathogens responsible for transmissible diseases can be spread either through direct contact, eg. through blood or other body fluids, or indirectly,, eg. from contaminated surfaces or food, from animals, or from the air.

Mechanical barriers – skin and hair in the nose.

Chemical barriers – stomach acid, mucus produced by the lining of the trachea and bronchi, and tears which contain an enzyme called lysozyme.

Cells – phagocytosis and antibody production by white blood cells.

Vaccination – can enhance the body’s defense.

  • On the surface of all cells there are chemical substances called antigens.
  • Lymphocytes produce proteins called antibodies which attack the antigens of bacteria that invade the body.
  • The antibodies may attach to the surface of the bacteria to mark them, making it easier for the phagocytes to find and ingest them.
  • Each pathogen has its own antigens, which have specific shapes, so specific antibodies which fit the specific shapes of the antigens are needed.

Active immunity: is the defence against a pathogen by antibody production in the body. This is gained after an infection by a pathogen, or by vaccination.


შინაარსი

Paul Ehrlich coined the term antibody (in German Antikörper) in his side-chain theory at the end of the 19th century. [7] In 1899, Ladislas Deutsch (László Detre) (1874–1939) named the hypothetical substances halfway between bacterial constituents and antibodies "substances immunogenes ou antigenes" (antigenic or immunogenic substances). He originally believed those substances to be precursors of antibodies, just as zymogen is a precursor of an enzyme. But, by 1903, he understood that an antigen induces the production of immune bodies (antibodies) and wrote that the word antigen is a contraction of antisomatogen (Immunkörperbildner). The Oxford English Dictionary indicates that the logical construction should be "anti(body)-gen". [8]

    – the distinct surface features of an antigen, its antigenic determinant.
    Antigenic molecules, normally "large" biological polymers, usually present surface features that can act as points of interaction for specific antibodies. Any such feature constitutes an epitope. Most antigens have the potential to be bound by multiple antibodies, each of which is specific to one of the antigen's epitopes. Using the "lock and key" metaphor, the antigen can be seen as a string of keys (epitopes) each of which matches a different lock (antibody). Different antibody idiotypes, each have distinctly formed complementarity-determining regions.
    – A substance capable of causing an allergic reaction .The (detrimental) reaction may result after exposure via ingestion, inhalation, injection, or contact with skin. – A class of antigens that cause non-specific activation of T-cells, resulting in polyclonal T-cell activation and massive cytokine release. – A substance that invokes a specific immune non-responsiveness due to its molecular form. If its molecular form is changed, a tolerogen can become an immunogen. -binding protein – Proteins such as protein A, protein G, and protein L that are capable of binding to antibodies at positions outside of the antigen-binding site. While antigens are the "target" of antibodies, immunoglobulin-binding proteins "attack" antibodies.
  • T-dependent antigen – Antigens that require the assistance of T cells to induce the formation of specific antibodies.
  • T-independent antigen – Antigens that stimulate B cells directly.
  • Immunodominant antigens – Antigens that dominate (over all others from a pathogen) in their ability to produce an immune response. T cell responses typically are directed against a relatively few immunodominant epitopes, although in some cases (e.g., infection with the malaria pathogen Plasmodium spp.) it is dispersed over a relatively large number of parasite antigens. [9]

Antigen-presenting cells present antigens in the form of peptides on histocompatibility molecules. The T cells selectively recognize the antigens depending on the antigen and the type of the histocompatibility molecule, different types of T cells will be activated. For T-cell receptor (TCR) recognition, the peptide must be processed into small fragments inside the cell and presented by a major histocompatibility complex (MHC). [10] The antigen cannot elicit the immune response without the help of an immunologic adjuvant. [4] Similarly, the adjuvant component of vaccines plays an essential role in the activation of the innate immune system. [11] [12]

An immunogen is an antigen substance (or adduct) that is able to trigger a humoral (innate) or cell-mediated immune response. [13] It first initiates an innate immune response, which then causes the activation of the adaptive immune response. An antigen binds the highly variable immunoreceptor products (B-cell receptor or T-cell receptor) once these have been generated. Immunogens are those antigens, termed immunogenic, capable of inducing an immune response. [14]

At the molecular level, an antigen can be characterized by its ability to bind to an antibody's paratopes. Different antibodies have the potential to discriminate among specific epitopes present on the antigen surface. A hapten is a small molecule that changes the structure of an antigenic epitope. In order to induce an immune response, it needs to be attached to a large carrier molecule such as a protein (a complex of peptides). Antigens are usually carried by proteins and polysaccharides, and less frequently, lipids. This includes parts (coats, capsules, cell walls, flagella, fimbriae, and toxins) of bacteria, viruses, and other microorganisms. Lipids and nucleic acids are antigenic only when combined with proteins and polysaccharides. [ საჭიროა ციტატა ] Non-microbial non-self antigens can include pollen, egg white, and proteins from transplanted tissues and organs or on the surface of transfused blood cells.

Antigens can be classified according to their source.

Exogenous antigens Edit

Exogenous antigens are antigens that have entered the body from the outside, for example, by inhalation, ingestion or injection. The immune system's response to exogenous antigens is often subclinical. By endocytosis or phagocytosis, exogenous antigens are taken into the antigen-presenting cells (APCs) and processed into fragments. APCs then present the fragments to T helper cells (CD4 + ) by the use of class II histocompatibility molecules on their surface. Some T cells are specific for the peptide:MHC complex. They become activated and start to secrete cytokines, substances that activate cytotoxic T lymphocytes (CTL), antibody-secreting B cells, macrophages and other particles.

Some antigens start out as exogenous and later become endogenous (for example, intracellular viruses). Intracellular antigens can be returned to circulation upon the destruction of the infected cell.

Endogenous antigens Edit

Endogenous antigens are generated within normal cells as a result of normal cell metabolism, or because of viral or intracellular bacterial infection. The fragments are then presented on the cell surface in the complex with MHC class I molecules. If activated cytotoxic CD8 + T cells recognize them, the T cells secrete various toxins that cause the lysis or apoptosis of the infected cell. In order to keep the cytotoxic cells from killing cells just for presenting self-proteins, the cytotoxic cells (self-reactive T cells) are deleted as a result of tolerance (negative selection). Endogenous antigens include xenogenic (heterologous), autologous and idiotypic or allogenic (homologous) antigens. Sometimes antigens are part of the host itself in an autoimmune disease. [2]

Autoantigens Edit

An autoantigen is usually a self-protein or protein complex (and sometimes DNA or RNA) that is recognized by the immune system of patients suffering from a specific autoimmune disease. Under normal conditions, these self-proteins should not be the target of the immune system, but in autoimmune diseases, their associated T cells are not deleted and instead attack.

Neoantigens Edit

Neoantigens are those that are entirely absent from the normal human genome. As compared with nonmutated self-proteins, neoantigens are of relevance to tumor control, as the quality of the T cell pool that is available for these antigens is not affected by central T cell tolerance. Technology to systematically analyze T cell reactivity against neoantigens became available only recently. [15] Neoantigens can be directly detected and quantified through a method called MANA-SRM developed by a molecular diagnostics company, Complete Omics Inc., through collaborating with a team in Johns Hopkins University School of Medicine. [16]

Viral antigens Edit

For virus-associated tumors, such as cervical cancer and a subset of head and neck cancers, epitopes derived from viral open reading frames contribute to the pool of neoantigens. [15]

Tumor antigens Edit

Tumor antigens are those antigens that are presented by MHC class I or MHC class II molecules on the surface of tumor cells. Antigens found only on such cells are called tumor-specific antigens (TSAs) and generally result from a tumor-specific mutation. More common are antigens that are presented by tumor cells and normal cells, called tumor-associated antigens (TAAs). Cytotoxic T lymphocytes that recognize these antigens may be able to destroy tumor cells. [15]

Tumor antigens can appear on the surface of the tumor in the form of, for example, a mutated receptor, in which case they are recognized by B cells. [15]

For human tumors without a viral etiology, novel peptides (neo-epitopes) are created by tumor-specific DNA alterations. [15]

Process Edit

A large fraction of human tumor mutations is effectively patient-specific. Therefore, neoantigens may also be based on individual tumor genomes. Deep-sequencing technologies can identify mutations within the protein-coding part of the genome (the exome) and predict potential neoantigens. In mice models, for all novel protein sequences, potential MHC-binding peptides were predicted. The resulting set of potential neoantigens was used to assess T cell reactivity. Exome–based analyses were exploited in a clinical setting, to assess reactivity in patients treated by either tumor-infiltrating lymphocyte (TIL) cell therapy or checkpoint blockade. Neoantigen identification was successful for multiple experimental model systems and human malignancies. [15]

The false-negative rate of cancer exome sequencing is low—i.e.: the majority of neoantigens occur within exonic sequence with sufficient coverage. However, the vast majority of mutations within expressed genes do not produce neoantigens that are recognized by autologous T cells. [15]

As of 2015 mass spectrometry resolution is insufficient to exclude many false positives from the pool of peptides that may be presented by MHC molecules. Instead, algorithms are used to identify the most likely candidates. These algorithms consider factors such as the likelihood of proteasomal processing, transport into the endoplasmic reticulum, affinity for the relevant MHC class I alleles and gene expression or protein translation levels. [15]

The majority of human neoantigens identified in unbiased screens display a high predicted MHC binding affinity. Minor histocompatibility antigens, a conceptually similar antigen class are also correctly identified by MHC binding algorithms. Another potential filter examines whether the mutation is expected to improve MHC binding. The nature of the central TCR-exposed residues of MHC-bound peptides is associated with peptide immunogenicity. [15]

Nativity Edit

A native antigen is an antigen that is not yet processed by an APC to smaller parts. T cells cannot bind native antigens, but require that they be processed by APCs, whereas B cells can be activated by native ones.

Antigenic specificity is the ability of the host cells to recognize an antigen specifically as a unique molecular entity and distinguish it from another with exquisite precision. Antigen specificity is due primarily to the side-chain conformations of the antigen. It is measurable and need not be linear or of a rate-limited step or equation. [2] [6] Both T cells and B cells are cellular components of adaptive immunity. [2] [17]


Უყურე ვიდეოს: Дәріс - Иммунитет. Иммунитет түрлері. Антигендер. Антиденелер. Иммунобиологиялық препараттар (ივლისი 2022).


კომენტარები:

  1. Medwin

    მგონი ცდებით. Დარწმუნებული ვარ. მე შემიძლია დავამტკიცო. მომწერე პმ-ში, ვილაპარაკოთ.

  2. Cus

    გმადლობთ ამ კითხვაში დახმარებისთვის, შემიძლია, მეც დაგეხმარო რამე?

  3. Breen

    Instead of criticising advise the problem decision.

  4. Masree

    იმედი მაქვს, რომ ისინი სწორ გადაწყვეტილებამდე მივიდნენ.



დაწერეთ შეტყობინება