Kā antiviela saistās ar antigēnu?
Īsā atbilde
Antiviela saistās ar antigēnu tā, ka tās Y veida molekulas abu zaru galos esošās kabatas ar saskaņotu formu un lādiņu piekļaujas nelielam laukumiņam uz svešas molekulas virsmas. Saite nav ķīmiska saplūšana, bet daudzu vāju, atgriezenisku mijiedarbību summa, un pati saistīšanās antigēnu neiznīcina: tā to iezīmē pārējai imūnsistēmai.
Antiviela jeb imūnglobulīns ir olbaltumviela no četrām ķēdēm: divām garākām, smagajām, un divām īsākām, vieglajām, kuras ar sēra tiltiņiem sasaistītas Y burta formā. Y abi augšējie zari ir antigēnu saistošie fragmenti, bet kājiņa ir tā daļa, kas nosaka antivielas klasi un to, kuras imūnsistēmas šūnas šo antivielu atpazīs. Katras ķēdes gals ir mainīgais rajons, un tieši tur, sešās īsās cilpās, veidojas saistīšanās kabata. Šo kabatu sauc par paratopu, bet vietiņu uz antigēna, kurai tā piekļaujas, par epitopu.
Saistīšanās notiek bez kovalentām saitēm. Kopā molekulas tur ūdeņraža saites, pretēju lādiņu pievilkšanās, vājā van der Vālsa mijiedarbība un hidrofobie laukumi, kas izspiež ūdeni un sablīvē saskari. Katra atsevišķa saite ir tik vāja, ka to var pārraut siltuma kustība, bet, ja formas sakrīt, saišu ir daudz vienlaikus un kopsumma tur stingri. No tā izriet divi jēdzieni: afinitāte ir vienas saistīšanās vietas stiprums, bet aviditāte ir visu vietu kopējais tvēriens. IgM ar savām desmit vietām katrā vietā ķeras vāji, bet kopumā notur labi, savukārt IgG katrā no divām vietām ķeras daudz stiprāk.
Svarīgi, ka antiviela atpazīst formu, nevis „ļaunumu“. Tā nespēj noteikt, vai molekula ir bīstama; tā tikai atbilst vai neatbilst. Tāpēc antivielas mēdz saistīties arī ar pilnīgi nekaitīgām vielām, piemēram, ziedputekšņiem, un tāpēc ir iespējama krusteniskā reakcija, kad antiviela, kas radīta pret vienu mikrobu, pieķeras līdzīgas formas laukumiņam uz kaut kā cita, arī uz paša organisma audiem.
Kas notiek pēc saistīšanās, ir atkarīgs no antivielas kājiņas. Ja antiviela nosedz vīrusa daļu, ar kuru tas pieķeras šūnai, vīruss vairs nevar iekļūt: to sauc par neitralizāciju. Ja antivielas apklāj baktērijas virsmu, fagocīti tās uztver daudz vieglāk, jo tiem ir receptori tieši antivielas kājiņai: tā ir opsonizācija. Ja tuvu blakus sasaistās vairākas antivielas, to kājiņas savelk kopā komplementa sistēmas olbaltumvielas, un tā iedarbina reakciju virkni, kas var mikroba apvalku izdurt. Un visbeidzot antivielas var sasaistīt daļiņas kunkuļos, ko vieglāk aizvākt.
Kāpēc antivielu pietiek visam
Ķermenis nevar glabāt pa gēnam katrai iespējamai antivielai, jo iespējamo formu ir neaptverami daudz. Risinājums ir gabalu salikšana: B šūnas nobriešanas laikā antivielas mainīgā rajona gēns tiek salikts no atsevišķiem fragmentu krājumiem, kurus izlases kārtībā savieno, un savienojuma vietās vēl pievieno vai nokož dažas burtu grupas. Tā no ierobežota gēnu skaita rodas milzīgs dažādu kabatu repertuārs, un katra B šūna nes tikai vienu variantu.
Pēc tam notiek atlase. Kad B šūna sastop antigēnu, kas tās kabatai der, tā limfmezglā sāk dalīties, un dalīšanās laikā mainīgā rajona gēnā mērķtiecīgi tiek ielaistas sīkas kļūdas. Šūnas, kurām nejauša kļūda uzlaboja piekļaušanos, saņem izdzīvošanas signālu, pārējās iet bojā. Šo procesu sauc par afinitātes nobriešanu, un tieši tāpēc atkārtotā saskarē ar to pašu mikrobu organisms saražo daudz labāk pieguļošas antivielas nekā pirmajā reizē. Uz tā pašā mehānisma balstās vakcīnu atkārtotās devas.
Kur tas kļūst svarīgi praksē
Alerģija ir tā pati saistīšanās, tikai nepareizā klasē un pret nekaitīgu vielu. IgE antivielas ar kājiņu iepriekš piesēžas pie tuklajām šūnām, un, kad alergēns sasien divas blakus esošās antivielas, šūna izlej histamīnu. Tāpēc alerģiskā reakcija ir tik zibenīga: antivielas jau gaidīja savās vietās. Autoimūnās slimībās tas pats mehānisms vērsts pret paša audiem.
Otrs ikdienas piemērs ir asins grupas un grūtniecība. Asins pārliešanas saderību nosaka tieši tas, vai saņēmēja antivielas atpazīst donora eritrocītu virsmas molekulas. Rēzus faktora nesaderības gadījumā mātes antivielas var šķērsot placentu un saistīties ar augļa eritrocītiem, tāpēc grūtniecības aprūpē asins grupu un antivielas nosaka jau agri.
Ja pēc kodiena, zāļu lietošanas vai ēdiena parādās sejas vai mēles tūska, apgrūtināta elpošana, balss aizsmakums, plaši izsitumi ar vājumu vai ģībonis, tā ir anafilakse un nekavējoties jāzvana 113. Ar alerģijas izmeklēšanu nodarbojas alergologs, bet ar imūnsistēmas traucējumiem imunologs, un antivielu analīžu rezultāti vienmēr jāvērtē kopā ar sūdzībām, nevis atsevišķi.
Ko ar šiem vārdiem jauc
Antigēns nav pretstats antivielai, un tas nenozīmē „indi“. Antigēns ir jebkas, ko antiviela spēj atpazīt, arī paša organisma molekulas un pilnīgi nekaitīgas vielas. Alergēns ir antigēna paveids, kas nekaitīgs pats par sevi, bet izraisa alerģisku atbildi. Epitops ir laukumiņš uz antigēna, paratops, kabata uz antivielas. Ja šos divus sajauc, neizdodas saprast, kāpēc viena antiviela der vienam mikroba celmam, bet ne citam.
Trešais un praktiski svarīgākais pārpratums: antivielu esamība asinīs nav tas pats, kas aizsardzība. Tests parāda, ka organisms ar kaut ko ir saskāries un kaut kādas antivielas saražojis. Vai tās tiešām neitralizē, cik tās stipras un cik ilgi noturas, no vienkārša pozitīva rezultāta neizriet. Tāpat sajaukums ir domāt, ka antiviela pati iznīcina mikrobu. Tā to nesašķeļ, tā to iezīmē un padara ievainojamu pret fagocītiem un komplementu.
Avoti
Saistītie jautājumi
- Kas ir antigēnu saistīšanās?Antigēna saistīšanās ir imūnprocess, kurā antiviela saistās ar antigēnu. Antiviela ir imūnmolekula, kas paredzēta, lai …
- Kas ir IgM antiviela?IgM antiviela vai imūnglobulīna M antiviela ir viens no pieciem antivielu veidiem, ko organisms ražo, reaģējot uz iebrū…
- Kā darbojas enzīmi?Enzīmi jeb fermenti ir bioloģiski katalizatori, kas ievērojami paātrina šūnā notiekošās ķīmiskās reakcijas, paši reakci…
- Bazofīli: to loma imūnsistēmā un alerģijāBazofīli ir retākie balto asins šūnu pārstāvji, granulocītu grupas šūnas, kuru citoplazmā ir tumši krāsojošās granulas …
- Kā uzacu mati atšķiras no galvas matiem?Galvenā atšķirība nav matā, bet gan folikula darba ritmā: uzacu matiem augšanas fāze ir īsa, tāpēc tie apstājas pie nel…
- Ko nozīmē paaugstināta amilāze asinīs?Amilāze ir ciete šķeļošs ferments, ko ražo galvenokārt aizkuņģa dziedzeris un siekalu dziedzeri. Asinīs tā nonāk neliel…
- Kāda ir asiņu loma cilvēka ķermenī?Cilvēka organismā cirkulējot asinīm, šūnās tiek nogādāts skābeklis un barības vielas, savukārt atkritumi tiek savākti u…
- Kāda ir atšķirība starp cisteīnu un glutationu?Cisteīns ir viena aminoskābe ar sēru saturošu tiolgrupu, bet glutations ir tripeptīds, kas sastāv no trim aminoskābēm: …
- Gradētais un darbības potenciāls: atšķirībasGradētais jeb lokālais potenciāls ir neliela, pakāpeniska membrānas sprieguma maiņa, kuras lielums ir atkarīgs no kairi…
- Kāda ir atšķirība starp tiroksīnu un trijodtironīnu?Tiroksīns un trijodtironīns jeb T4 un T3 ir galvenie vairogdziedzera hormoni, un tie atšķiras pēc ražotā daudzuma, ražo…