آنتی‌بادی‌ها: سربازان نامرئی بدن شما | سیستم ایمنی، ساختار و عملکرد
آنتی‌بادی‌ها (که به ایمونوگلوبولین‌ها نیز معروف هستند) پروتئین‌های تخصصی هستند که در جریان خون و سایر مایعات بدن گردش می‌کنند. وظیفه اصلی آن‌ها در سیستم ایمنی، شناسایی و مقابله با عوامل بیگانه و مهاجم به بدن است.
این عوامل بیگانه که به آن‌ها آنتی‌ژن گفته می‌شود، شامل هر ماده یا ارگانیسمی هستند که باعث تحریک پاسخ ایمنی بدن شوند.
مثال‌هایی از آنتی‌ژن‌هایی که باعث پاسخ ایمنی می‌شوند:
- باکتری‌ها
- ویروس‌ها
- گرده گیاهان
- گروه‌های خونی ناسازگار
آنتی‌بادی‌ها، آنتی‌ژن‌های خاص را از طریق شناسایی نواحی ویژه‌ای روی سطح آن‌ها به نام مُعَیّنه‌های آنتی‌ژنی (Antigenic Determinants) تشخیص می‌دهند. به محض شناسایی، آنتی‌بادی به این مُعَیّنه متصل شده و آنتی‌ژن را به عنوان یک عامل بیگانه علامت‌گذاری می‌کند تا سایر سلول‌های ایمنی آن را از بین ببرند. آنتی‌بادی‌ها با این روش، از بدن در برابر مواد مضر پیش از آنکه سلول‌ها را آلوده کنند، محافظت می‌کنند.
تولید آنتی‌بادی‌ها: کارخانه‌های دفاعی بدن
آنتی‌بادی‌ها توسط نوعی از گلبول‌های سفید خون به نام سلول‌های B (لنفوسیت‌های B) تولید می‌شوند. سلول‌های B از سلول‌های بنیادی در مغز استخوان تکامل می‌یابند. هنگامی که سلول‌های B در معرض یک آنتی‌ژن خاص قرار می‌گیرند و فعال می‌شوند، به سلول‌های پلاسما تبدیل می‌شوند.
سلول‌های پلاسما، آنتی‌بادی‌های اختصاصی برای آنتی‌ژن خاص تولید می‌کنند. این سلول‌ها، عناصر کلیدی در شاخه‌ای از سیستم ایمنی به نام سیستم ایمنی هومورال هستند. ایمنی هومورال بر گردش آنتی‌بادی‌ها در مایعات بدن و سرم خون تکیه دارد تا آنتی‌ژن‌ها را شناسایی و خنثی کند.
زمانی که یک آنتی‌ژن ناآشنا در بدن شناسایی شود، ممکن است تا دو هفته طول بکشد تا سلول‌های پلاسما به اندازه کافی آنتی‌بادی تولید کنند تا با آن مقابله کنند. پس از کنترل عفونت، تولید آنتی‌بادی کاهش می‌یابد، اما مقدار کمی از آنتی‌بادی‌ها در گردش خون باقی می‌مانند. اگر همان آنتی‌ژن دوباره ظاهر شود، پاسخ آنتی‌بادی بسیار سریع‌تر و قوی‌تر خواهد بود.
ساختار آنتی‌بادی: کلید شناسایی دشمن
آنتی‌بادی یا ایمونوگلوبولین (Ig) مولکولی Y شکل است. این مولکول از دو زنجیره پلی‌پپتیدی کوتاه به نام زنجیره سبک و دو زنجیره پلی‌پپتیدی بلند به نام زنجیره سنگین تشکیل شده است.
دو زنجیره سبک با یکدیگر و دو زنجیره سنگین نیز با یکدیگر یکسان هستند. در انتهای هر دو زنجیره سنگین و سبک، در نواحی که بازوهای ساختار Y شکل را تشکیل می‌دهند، مناطقی به نام محل‌های اتصال به آنتی‌ژن قرار دارند.
محل اتصال به آنتی‌ژن، ناحیه‌ای از آنتی‌بادی است که مُعَیّنه آنتی‌ژنی خاص را شناسایی و به آنتی‌ژن متصل می‌شود. از آنجایی که آنتی‌بادی‌های مختلف، آنتی‌ژن‌های متفاوتی را شناسایی می‌کنند، محل‌های اتصال به آنتی‌ژن نیز در آنتی‌بادی‌های مختلف، متفاوت است. این ناحیه از مولکول به عنوان ناحیه متغیر شناخته می‌شود. ساقه‌ی مولکول Y شکل از ناحیه بلندتر زنجیره‌های سنگین تشکیل شده است. این ناحیه، ناحیه ثابت نامیده می‌شود.
انواع آنتی‌بادی‌ها: متخصصان مختلف برای دفاع
پنج کلاس اصلی از آنتی‌بادی‌ها وجود دارند که هر کدام نقش منحصر به فردی در پاسخ ایمنی انسان ایفا می‌کنند. این کلاس‌ها عبارتند از: IgG، IgM، IgA، IgD و IgE. تفاوت کلاس‌های ایمونوگلوبولین در ساختار زنجیره‌های سنگین در هر مولکول است.
ایمونوگلوبولین‌ها (Ig):
- IgG: فراوان‌ترین مولکول‌ها در گردش خون هستند. آن‌ها می‌توانند از رگ‌های خونی و حتی جفت عبور کرده و از جنین محافظت کنند. نوع زنجیره سنگین در IgG، زنجیره گاما است.
- IgM: از بین تمام ایمونوگلوبولین‌ها، بزرگترین هستند. آن‌ها شامل پنج بخش Y شکل هستند که هر کدام دارای دو زنجیره سبک و دو زنجیره سنگین هستند. هر بخش Y شکل به یک واحد اتصال به نام زنجیره J متصل است. مولکول‌های IgM نقش مهمی در پاسخ ایمنی اولیه به عنوان اولین پاسخ‌دهندگان به آنتی‌ژن‌های جدید در بدن ایفا می‌کنند. نوع زنجیره سنگین در IgM، زنجیره مو است.
- IgA: به طور عمده در مایعات بدن مانند عرق، بزاق و مخاط یافت می‌شوند. این آنتی‌بادی‌ها از آلوده شدن سلول‌ها توسط آنتی‌ژن‌ها و ورود آن‌ها به سیستم گردش خون جلوگیری می‌کنند. نوع زنجیره سنگین در IgA، زنجیره آلفا است.
- IgD: نقش این آنتی‌بادی‌ها در پاسخ ایمنی هنوز به طور کامل مشخص نیست. مولکول‌های IgD روی غشاهای سطحی سلول‌های B بالغ قرار دارند. نوع زنجیره سنگین در IgD، زنجیره دلتا است.
- IgE: بیشتر در بزاق و مخاط یافت می‌شوند. این آنتی‌بادی‌ها در پاسخ‌های آلرژیک به آنتی‌ژن‌ها نقش دارند. نوع زنجیره سنگین در IgE، زنجیره اپسیلون است.
همچنین زیرگروه‌های متعددی از ایمونوگلوبولین‌ها در انسان وجود دارد. تفاوت در زیرگروه‌ها بر اساس تغییرات جزئی در واحدهای زنجیره سنگین آنتی‌بادی‌ها در یک کلاس یکسان است. زنجیره‌های سبک موجود در ایمونوگلوبولین‌ها به دو شکل عمده وجود دارند. این انواع زنجیره سبک به عنوان زنجیره‌های کاپا و لامبدا شناخته می‌شوند.
- زیست شناسی
- علم
