Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑turquoise

Budowa przeciwciał

Przeciwciała, czyli immunoglobuliny, obecne są w płynach ustrojowych kręgowców i stanowią element odporności swoistej. Wydzielane są przez komórki plazmatyczne (czyli pobudzone limfocyty B) w przebiegu swoistej odpowiedzi odpornościowej typu humoralnego. Więcej na temat odporności przeczytasz w e‑materiałach nr 378, 379, 380. Przeciwciało swoją budową przypomina literę Y i w taki sposób często oznaczane jest na schematach i ilustracjach.

Immunoglobulina składa się z 4 łańcuchów polipeptydowych: 2 ciężkich (ang. H – heavy) i 2 lekkich (ang. L – light). Łańcuchy są połączone ze sobą wiązaniami dwusiarczkowymi. Łańcuchy ciężkie mogą mieć różną budowę i na tej podstawie przeciwciała dzieli się na pięć klas:

  • IgA;

  • IgD;

  • IgE;

  • IgG;

  • IgM.

R1SjUzoxmM92v1
Ilustracja przedstawia budowę przeciwciał. W jej budowie możemy wyróżnić przede wszystkim dwa rejony. Rejony Fab odpowiadają "ramionom" przeciwciała i wiążą się z antygenem. Składają się z dwóch łańcuchów lekkich (krótkich) oraz dwóch łańcuchów ciężkich (długich). Końce zarówno łańcucha lekkiego, jaki i długiego są rejonami zmiennymi. Pomiędzy łańcuchem lekkim i ciężkim znajduje się fragment wiążący antygen, nazywany również paratopem. Jest to fragment przeciwciała, który wiąże się bezpośrednio z epitopem na danym antygenie. Oba łańcuchy, zarówno lekki jak i ciężki, poniżej fragmentu wiążącego antygen są rejonami stałymi. Dwa łańcuchy ciężkie są ze sobą związane przy pomocy mostka dwusiarczkowego. Razem, tworzą one rejon Fc. Jest on taki sam dla wszystkich przeciwciał w danej klasie. Może być wykrywany przez komórki układu immunologicznego, dzięki czemu uruchamiane są procesy odpornościowe.
Budowa przeciwciał. Ciemnoniebieskie i czerwone fragmenty reprezentują rejony zmienne, a jasnoniebieskie i pomarańczowe fragmenty reprezentują rejony stałe.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Opisana budowa dotyczy formy monomerycznej, jednak przeciwciała mogą występować również jako polimery, np. dimery (IgA) lub pentamery (IgM).

RiPZQ6sRobczY
Ilustracja przedstawia formy, jakie mogą przybierać przeciwciała. Pierwszą z nich jest monomer, właściwy dla IgD, IgE, IgG oraz IgA. Ma on formę litery Y. Kolejną formą jest dimer, w której to formie może występować IgA. Składa się on z dwóch monomerów w kształcie litery Y ułożonych horyzontalnie, połączonych przez pojedynczy łańcuch J, mający kształt odwróconej litery u. Ostatnią formą budowy przeciwciał, jest pentamer, odpowiedni dla IgM. Kształtem przypomina on gwiazdę. W jej centrum znajduje się łańcuch J w formie pięciokąta. Od każdego z jego boków odchodzi jeden monomer o kształcie literki Y.
Formy, w jakich mogą występować przeciwciała, to monomer, dimer, pentamer. Przeciwciała IgA mogą występować zarówno w formie monomeru, jak i dimeru. Budowa IgM przypomina płatek śniegu. Formy polimeryczne zawierają łańcuch J, który łączy monomery w polimery.
Źródło: Martin Brändli, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.5.
bg‑gray1
Ciekawostka

Papaina jest enzymem (otrzymywanym z mleczka zielonych owoców i liści melonowca właściwego, czyli papai), który przecina przeciwciała. W wyniku jej działania przeciwciało IgG rozpada się na 2 identyczne fragmenty nazywane Fab (fragmenty te zawierają miejsce wiążące antygen) oraz na fragment Fc.

R1cbm6xCPvn3t
W wyniku działania papainy przeciwciało rozpada się na 3 części: 2 ramiona Fab, zawierające fragmenty wiążące antygen, oraz fragment Fc.
Źródło: Vezixig, Wikimedia Commons, domena publiczna.
bg‑turquoise

Klasy przeciwciał

IgA

IgA to immunoglobuliny, których nasz organizm wytwarza najwięcej. Występują one najczęściej w formie monomerycznej, jednak mogą występować też w postaci polimerów. Dorosły człowiek o masie ok. 70 kg może wytwarzać nawet 9,2 g IgA na dobę. W surowicy IgA jest stosunkowo mało. Przeciwciała te są wytwarzane głównie miejscowo przy danym nabłonku (wydzielnicze IgA), dlatego stanowią one element pierwszych linii obrony organizmu: błon surowiczych i śluzowych. Wydzielnicze IgA obecne są w pocie, łzach i innych wydzielinach człowieka.

IgD

IgD to immunoglobuliny, które ze wszystkich immunoglobulin występują najmniej licznie w osoczu. Ich rola nie została do końca poznana. Charakterystyczne jest ich występowanie na niepobudzonych limfocytach B, w związku z czym przyjmuje się, że biorą one udział w pobudzeniu tych limfocytów.

IgE

IgE to immunoglobuliny, których główną rolą jest obrona organizmu przed pasożytami oraz uczestnictwo w reakcjach nadwrażliwości, czyli alergiachalergiaalergiach. Dzieje się tak ze względu na ich zdolność indukowania wydzielania histaminyhistaminahistaminy przez bazofilebazofilebazofileeozynofileeozynofileeozynofile.

IgG

IgG to immunoglobuliny, których jest najwięcej w naszym organizmie i które pełnią zasadniczą rolę w walce z drobnoustrojami. Występują na powierzchni limfocytów B oraz we krwi. Wraz z przeciwciałami IgM aktywują klasyczną drogę aktywacji układu dopełniaczaukład dopełniacza układu dopełniacza. Oprócz tego wiele komórek zawiera receptory dla tych przeciwciał, dzięki czemu IgG biorą udział w cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał. Receptory dla tych immunoglobulin występują również na powierzchni makrofagów i neutrofili, dlatego komórki te bardzo aktywnie fagocytują drobnoustroje opłaszczone przez IgG. Co więcej, są to jedyne immunoglobuliny mające zdolność przechodzenia przez łożysko (trofoblasttrofoblast trofoblast zawiera receptory dla IgG), dlatego chronią przed drobnoustrojami płód, który sam przeciwciał nie potrafi wytwarzać. Są to przeciwciała wytwarzane zarówno w pierwotnej, jak i wtórnej odpowiedzi immunologicznej.

IgM

IgM to immunoglobuliny wytwarzane na wczesnych etapach infekcji i produkowane tylko podczas odpowiedzi immunologicznej pierwotnej. Charakteryzują się niskim powinowactwem do antygenów. Ze względu na formę pentameru silnie aktywują układ dopełniacza.

bg‑turquoise

Sposób działania

Przeciwciała mają zdolność łączenia się z antygenami: zarówno z drobnoustrojami, jak i z zajętymi przez drobnoustroje komórkami czy też komórkami nowotworowymi. Prowadzi to do zniszczenia tych komórek, a także zatrzymania rozwoju infekcji.

Swoistość przeciwciała jest warunkowana przez przestrzenne ułożenie części zmiennych. Są one inne dla każdej klasy immunoglobulin wiążących różne antygeny. W danej grupie przeciwciał mogą wystąpić także różnice w sile wiązania determinanty antygenowej, czyli powinowactwie. Im bardziej dopasowane są miejsce wiążące antygen i epitopepitopepitop tym większa siła wiązania. W łączeniu tym występują: siły Van der Waalsa, siły elektrostatyczne, oddziaływania hydrofobowe oraz wiązania wodorowe. Przeciwciała charakteryzują się swoistością, co oznacza zdolność wiązania określonego antygenu.

R1PvAfmspu1jy1
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Sposoby działania przeciwciał
    • Elementy należące do kategorii Sposoby działania przeciwciał
    • Nazwa kategorii: Aktywacja układu dopełniacza
    • Nazwa kategorii: Indukcja fagocytozy (poprzez opsonizację, czyli opłaszczanie)
    • Nazwa kategorii: Indukcja cytotoksyczności
    • Nazwa kategorii: Blokowanie wnikania drobnoustrojów do komórek gospodarza (neutralizacja)
    • Nazwa kategorii: Wiązanie i inaktywacja toksyn
    • Nazwa kategorii: Aglutynacja (zlepianie) cząstek zakaźnych
    • Koniec elementów należących do kategorii Sposoby działania przeciwciał

Słownik

alergia
alergia

(gr. állos - inny, cudzy, érgon - czyn) zjawisko chorobowe, niekorzystne, polegające na zbyt łatwym wytworzeniu przeciwciał i zbyt burzliwej reakcji na ponowny kontakt z alergenem; pojęcie alergia ma dwojakie znaczenie: jako objaw naturalnego lub sztucznego (szczepienia ochronne) kontaktu z alergenem, co jest na ogół związane z odpornością, oraz jako stan chorobowy (np. astma, katar sienny, choroba posurowicza), czasem nawet groźny dla życia (np. wstrząs anafilaktyczny)

bazofile
bazofile

rodzaj leukocytów występujących u kręgowców; wykazują zdolność endocytozy; zawierają heparynę przeciwdziałającą krzepnięciu krwi, a także serotoninę, histaminę i inne związki, które powodują rozszerzanie naczyń i zwiększanie ich średnicy

cytotoksyczność
cytotoksyczność

jeden z efektów oddziaływania komórek odpornościowych lub ich produktów (przeciwciała, cytokiny) wobec innych komórek własnych lub obcych (m.in. przeszczepy, nowotwory), prowadzący do uszkodzenia i śmierci komórki rozpoznanej i poddanej temu oddziaływaniu

epitop
epitop

fragment struktury antygenu determinujący swoistość w procesie rozpoznawania immunologicznego

eozynofile
eozynofile

rodzaj leukocytów zawierających w cytoplazmie ziarnistości; odgrywają zasadniczą rolę w zwalczaniu pasożytów oraz reakcjach alergicznych

histamina
histamina

substancja uwalniana m.in. przez bazofile (leukocyty zasadochłonne) w procesie zapalnym i reakcjach alergicznych; powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych i zwiększenie ich przepuszczalności, co objawia się obrzękiem i zaczerwienieniem

trofoblast
trofoblast

(gr. trophé – pokarm, blastós – kiełek, zarodek) warstwa zewnętrznych komórek kosmówki (błona płodowa) odpowiedzialna za powstawanie łożyska

układ dopełniacza
układ dopełniacza

układ około 40 białek zawartych w surowicy krwi kręgowców; element nieswoistej odpowiedzi odpornościowej; efektem jego działania jest liza patogenów