فصل ۴ ا نتي باديها ا نتي باديها گليكوپروتي ين هايي هستند آه نوسط پلاسماسل ها در پاسخ سيستم ايمني عليه يك ايمونوژن توليد مي شوند. به ا نتي باديها ايمونوگلوبولين نيز مي گويند زيرا چنانچه سرم حاوي ا نتي بادي الكتروفورز شود ا نتي باديها همراه با گلوبولين هاي سرم حرآت مي آنند (شكل ۴-١ ( ودر زمره گولوبولينها مي باشند. شكل (١-۴) : الگوي الكتروفورتيك سرم خون عملكردهاي عمومي ا نتي باديها: الف ( اتصال به ا نتي ژنها : يك ايمونوگولوبولين ا به شكل اختصاصي به يك يا تعدادي از اپي توپهاي بسيار مشابه متصل مي شود.اتصال به ا نتي ژن عملكرد اوليه ا نتي باديها ست و ممكن است منجر به محافظت شود. ظرفبيت ا نتي بادي: منظور از ظرفيت ا نتي بادي تعداد شاخص هاي ا نتي ژتيك است آه يك ا نتي بادي مي تواند به ا نها متصل شود حداقل ظرفيت ا نتي باديها" دو" مي باشد ولي برخي ا نتي باديها ظرفيتي بيش از" دو" دارند مانند ا نتي باديهاي IgM پنتامر و هگزامر ) البته لازم به ذآر است آه ا نتي باديهاي آلاس IgG4 در عمل تك ظرفيتي هستند اگرچه ساختار بنيادين ا نها تفاوتي با ساختار بنيادين ساير ا نتي باديها ندارد (. ب ( عملكردهاي بيولوژيك : غالبا اتصال ا نتي بادي به ا نتي ژن مستقيما اثرات بيولوژيك در پي ندارد اما معمولا بروز اثرات بيولوژيك ا نتي باديها پس از اتصال به ا نتي ژن مي باشد بنابراين عملكرد بيولوژيك را عملكرد دوم ا نتي بادي مي گوي يم پس ا نتي بادي مولكولي با عملكرد دو گانه است. آلاسها وزيرآلاسهاي مختلف ا نتي بادي عملكردهاي بيولوژيك مختلفي دارند. از جمله: فيكساسيون آمپلمان : منجر به ليز سلولي و ا زاد شدن مولكولهاي فعال بيولوژيك مانند ا نافيلاتوآسين ها مي شود اتصال به سلولهاي مختلف : سلولهاي فاگوسيت لمفوسيتها پلاآتها وماست سل ها و بازوفيل ها و... گيرندهايي براي اتصال به ا نتي بادي دارند آه اتصال ا نتي بادي به ا نها منجر به بروز برخي عملكردها مي گردد. برخي ا نتي با ديه در سطح سلولهاي تروفوبلاست گيرنده دارند اتصال ا نتي بادي به تروفوبلاست سبب انتقال ا نتي بادي از مادر به جنين ومحافظت مي شود. ساختار بنيادين ا نتي بادي ها اگرچه ا نتي باديهايي با ساختار واشكال متفاوت وجود دارند ولي همگي ساختار بنيادين مشابه اي دارند. ساختار بنيادين ا نتي باديها در شكل (٢-۴) به تصوير آشيده شده است.
شكل (٢-۴ ):ساختار بنيادين ا نتي باديها زنجيره سبك و سنگين : حداقل ساختار يك ا نتي بادي متشكل از چهار زنجيره پلي پپتيدي است آه دو به دو مشابه مي باشند دو زنجيره سبك مشابه ) ٢٣ آيلو دالتون) و دو زنجيره سنگين مشابه (٧٠-۵٠ آلودالتون ( پيوندهاي دي سولفيد : اتصال زنجيره هاي سبك وسنگين وهمچنين اتصال زنجيره هاي سنگين به يكديگرتوسط پيوندهاي دي سولفيدي بين زنجيره اي و اتصالات غير آووالان برقرار مي شود.داخل هر زنجيره پلي پپتيدي نيز پيوندهاي دي سولفيدي داخل زنجيره اي وجود دارد ) كي استثنا در اين مورد ا نتي باديهاي آلاس IgA2 هستند آه برخلاف شكل فوق زنجيرهاي سبك با پيوند دي سولفيد به هم متصل هستند وبا زنجيرهاي سنگين ارتباط غير آووالان دارند).تعداد پيوندهاي دي سولفيد آلاسهاي مختلف ا نتي بادي متفاوت است. نواحي متغير وثابت: پس از تعيين توالي ا مينواسيدهاي زنجيره هاي سبك وسنگين مختلف مشخص گرديد آه زنجيرهاي سبك وسنگين هر يك داراي دوبخش متغير وثابت هستند.آه به ترتيب با VL وVH در شكل فوق نشان داده شده است. و مناطق ثلبت با CL و CH نشان داده شده است.(در شكل فوق نواحي ثابت زنجيره سنگين متشكل از سه دومن - منظور از دومن نواحي آروي شكل است آه به خاطر پيوندهاي دي سولفيد داخل زنجيره اي ايجاد شده اند- مي باشد ولي بايد توجه داشت آه آلاسهاي IgM وIgE ا نتي باديهاداراي دومن ديگري به نام CH4 نيز مي باشند) ناحيه لولا : ناحيه اي از ا نتي بادي آه بين نواحي CH1 وCH2 قراردارد و فوق العاده انعطاف پذير است و سبب ايجاد شكل Y در ساختار ا نتي بادي شده است. در ضمن اين ناحيه به اثر ا نزيمهاي پروتي وليتيك مانند پاپاي ين حساس است.(آلاس هاي IgM و IgE ا نتي باديها فاقد ناحيه لولا هستند اما خم شدن در ناحيه CH2 وجود دارد) همانگونه آه در ابتداي اين فصل ا مده است ا نتي باديها گليكو پروتي ين هستند اليگوساآاريدها به دومن CH2 اآثر ا نتي باديها متصل مي شوند. عمده فعاليت ا نتي بادي مربوط به بخش پروتي يني است ولي بخش آربوهيدراتي نيز در تثبيت ساختار مولكول وترشح ا نتي بادي از پلاسما سل ها نقش دارد. ساختار نواحي متغيير: الف ( نواحي فوق العاده متغير : مقايسه توالي ا مينواسيدي نواحي متغير ا نتي باديها نشان داد آه در اين نواحي قسمتهاي وجود دارد آه تغيير پذيري بيشتري دارند اين نواحي را فوق العاده متغير يا ( Complementarities Determining Regions) CDR گويند(شكل ۴-٣ ). اين قسمتها در تماس مستقيم با اپي توپ ا نتي ژن قرار مي گيرند. تفاوت اختصاصيت ا نتي باديها به خاطر تفاوت CDR ا نها است.ا نتي بادي با اختصاصيت يكسان CDR مشابه دارند. CDR در هر دو زنجيره سبك وسنگين وجود دارد.هر زنجيره داراي سه منطقه فوق العاده متغير است بنابراين يك ا نتي بادي حداقل ١٢ منطقه فوق العاده متغير دارد.
ب) نواحي داربستي :قسمتهايي آه بين CDRs فاصله مي اندزند را مناطق داربستي گويند(شكل ٣-۴) برمبناي شباهتهاي نواحي داربستي ژنهاي آد آننده نواحي متغير ا نتي بادي ها به گروها وزير گروهايي طبقه بندي مي گردند. شكل (٣-۴) نواحي فوق العاده متغير ونواحي ثابت پاراتوپ: محفظه اي است آه شاخص ا نتي ژني (اپي توپ) را در برمي گيرد. يك ا نتي بادي حداقل دو پاراتوپ دارد در ساختار هر پاراتوپ شش CDR شرآت و هشت ناحيه داربستي شرآت دارد. تاثير ا نزيم هاي پروتي وليتيك بر ا نتي بادي : هضم پروتي وليتيك ا نتي باديها آمكهاي زيادي در مطالعه ارتباط بين بخشهاي مختلف ساختاري مولكول ا نتي بادي با عملكرد ا نها آرده است. تجزيه ا نتي بادي با ا نزيم پاپاي ين سبب شكسته شدن ا نتي بادي در ناحيه لولا قبل از پيوند دي سولفيدي بين دو زنجيره سنگين مي شود(شكل ۴-۴ )آه نتيجه ا ن به وجود ا مدن دو بخش مشابه متشكل ازيك زنجيره سبك متصل به دومن هاي CH1 وVH زنجيره سنگين مي باشد آه بدان Fab گويند و يك بخش ديگرمتشكل از ديگر دومنهاي ناحيه ثابت زنجيره سنگين آه FC گويند. شكل ( ۴-۴ ):هضم پروتي وليتيك ا نتي بادي توسط ا نزيم پاپاي ين هرFab شامل يك ناحيه اتصال به ا نتي ژن Site) (Binding است.ناحيه اتصالي ا نتي بادي (پاراتوپ) توسط هردو ناحيه متغير VH وVL شكل مي گيرد.ترآيب VH وVL مختلف سبب شكل گيري پاراتوپهاي مختلف ودر نتيجه تنوع اختصاصيت ا نتي باديها مي شود. قطعه FC آه در برگيرنده نواحي ثلبت زنجيره سنگين است مسي ول عملكردهاي بيولوژيك مختلف آلاسها و زير آلاسهاي ا نتي باديهاست.(شكل ۴-۵ ) شكل (۴-۵) ارتباط ساختار ا نتي بادي آلاس IgG وعملكرد دو گانه ا ن ) اتصال به ا نتي ژن و عملكردهاي بيولوژيك)
آلاسهاوزيرآلاسهاي ا نتي بادي عملكردهاي بيولوژيك متفاوتي دارند آه به تعدادي از ا نها اشاره خواهد شد توجه داشته باشيد آه اين تفاوتها بر خاسته از تفاوت در دومنهاي زنجيره سنگين بين آلاسها وزير آلاسها مختلف است. اما تنوع اختصاصيت برخاسته از اختلاف درنواحي متغير ا نتي باديهااست. هضم پروتي ليتيك ا نتي بادي توسط ا نزيم پپسين منجر به شكسته شدن ا نتي بادي پس از پيوندهاي دي سولفيدي بين دو زنجيره سنگين شده و موجب جدا شدن بخشي مي شود آه شامل هر دو بازوي ا نتي بادي است اين بخش را F(ab )2 گويند(شكل ۴-۶ ) آه حاوي هر دو پاراتوپ است. ناحيه FC هم توسط پپسين به قطعات آوچكتري شكسته مي شود. F(ab )2 قدرت اتصال به ا نتي ژن را دارد اما فاقد توانايي هاي بيولوژيك ا نتي بادي است. شكل (۴-۶): هضم پروتي وليتيك ا نتي بادي IgG با ا نزيم پپسين آلاس زير آلاس تايپ وزير تايپ ايمونوگلوبولينهاي انساني : آلاس و زير آلاس ا نتي بادي :ا نتي باديها بر مبناي تفاوت در توالي ا مينواسيدي ناحيه ثابت زنجيره سنگين به پنج آلاس تقسيم مي شوند: زنجيره سنگين "مو" (µ) آلاس IgM IgG زنجيره سنگين "گاما " (γ) آلاس IgA زنجيره سنگين "ا لفا " (α) آلاس IgE زنجيره سنگين "اپسيلون " (ε) آلاس IgD زنجيره سنگين " دلتا " (δ) آلاس توجه داشته باشيد آه آلاسهاي مختلف اگر پاراتوپهاي مشابه داشته باشند اختصاصيت يكساني دارند اما فعاليت بيولوژيك ا نها متفاوت است. برمبناي تفاوتهاي جزيي تردر توالي ا مينواسيدي زنجيره سنگين آلاس هاي IgG وIgA ا به زيرآلاس هايي تقسيم مي شوند: IgG1 زنجيره سنگين γ 1 IgA1 IgG2 زنجيره سنگين γ 2 و زنجيره سنگين α 1 IgA2 IgG3 زنجيره سنگين γ 3 زنجيره سنگين α 2 زنجيره سنگين IgG4 γ4 تايپ وزير تايپ : دو نوع زنجيره سبك لامبدا وآاپا( λ وκ ) وجود دارد تقسيم زنجير هاي سبك به دو نوع آاپا ولامبدا بر مبناي تفاوت ا مينواسيدي ناحيه ثابت زنجيره سبك است. زنجيره سبك لامبدا برمبناي تفاوتهاي جزيي تربه زير تايپهايي تقسيم مي شود. ساختار وبعضي از خواص آلاسهاي مختلف ا نتي بادي : IgG ساختار IgG در شكل زير به تصوير آشيده شده است تفاوت زيرآلاسها در تعداد پيوند دي سولفيدي و طول ناحيه لولا است.
شكل (٧-۴): ساختار IgG آلاس IgG خواص بيولوژيك مختلفي دارد از جمله اين آه قابليت انتقال از جفت را دارد و سبب محافظت نوزاد در ماه هاي اوليه پس از تولد مي شود. البته همه زير آلاسها توانايي يكساني براي عبور از جفت ندارند IgG2 به خوبي نمي تواند گذر آند. IgG قدرت فعال سازي سيستم آمپلمان را پس از اتصال به ا نتي ژن دارد البته هم زير آلاسها قابليت يكساني ندارند IgG4 قادر به فعال سازي مسير آلاسيك آمپلمان نيست. گيرنده قطعه FC اين آلاس FCγR) ( در سطح سلولهاي مختلفي از جمله ماآروفاژها منوسيتها نوتروفيل ها و...وجود دارد. نتيجه اتصال ا نتي بادي به گيرنده FC در سطح نوتروفيل ها ماآروفاژها منوسيت ها تسهيل فاگوسيتوز است يعني اينكه IgG يك اپسونين خوب است.نتيجه اتصال به گيرندهاي ديگر سلولها فعال سازي عملكردهاي ديگر است. IgG بيشترين مقدار ا نتي بادي سرم را شامل مي شود و بيشترين غلظت ا نتي باديها در فضاي خارج عروقي مربوط به IgG است. IgM ا نتي بادي از آلاس IgM به اشكال مونومر پنتامر و هگزامر وجود دارد. آه شكل پنتامر ا ن در زير به تصوير آشيده شده است.در IgM پلي مريك يك زنجيره با پيوندهاي آووالانسي واحدهاي مونومريك را به يكديگر وصل ميكند دارد. آه به ا ن زنجيرهj گويند. توجه داشته باشيد آه همه واحدهاي مونومر در ساختمان يك ا نتي بادي پلي مر طبيعي اختصاصيت مشابه دارند. قبلاهم اشاره شد آه IgM يك د ومن اضافي به نام CH4 شكل (٨-۴) : ساختار IgM پنتامر s) IgM) سطحي IgM عمل مي آند. ( BCR) B وجود دارد وبه عنوام گيرنده ا نتي ژني لمفوسيت B مونومر در سطح لمفوسيتهاي IgM مونومر است بنابراين فاقد زنجيره J است اما يك توالي ٢٠ ا مينو اسيدي در قسمت انتهاي آربوهيدراتي زنجيره سنگين وجود دارد آه سبب لنگر اندازي IgM در غشا سلول مي شود(شكل ٩-۴) شكل (٩-۴): ساختار sigm
Igα به دو پروتي ين غشايي ديگر به نامهاي sigm عهده دارمي باشند.شكل (١٠-۴) و Igβ به صورت غير آوالان متصل است آه اين دو وظيفه انتقال پيام را به داخل سلول شكل( ۴-١٠ ): Igα و Igβ در آنار sigm IgM اولين ا نتي بادي است آه توسط جنين ساخته مي شود و اولين آلاس ا نتي بادي است آه پس از برخورد با ا نتي ژن ترشح مي شود. به واسطه ساختار پنتامريك توانايي خوبي در فعال سازي مسير آلاسيك آمپلمان دارد و در نتيجه آارايي بالايي در هدايت ليزسلولي دارد.در ضمن به واسطه ساختار منحصر به فرد خود يك ا گلوتينان قوي است. IgA IgA سرمي مونومر است اما در ترشحات خارجي بدن مانند اشك بزاق صفراو...اشكال پلي مريك ا ن به صورت ديمر وتريمر حضور دارند.(شكل ١١-۴) همچنين IgA در ترشحات داراي جزء ترشحي است. شكل (١١-۴) : IgA ديمر همراه قطعه ترشحي همه اجزاء IgA ترشحي در پلاسما سل ساخته مي شود اما جزء ترشحي توسط سلولهاي اپيتليال مخاطي ساخته مي شود و آمك مي آند تا IgA ازديواره مخاطي گذر آند وهمچنين سبب محافظت ا ن در مقابل تجزيه در ترشحات مي شود.(شكل ١٢-۴) شكل (١٢-۴) : عبور IgA از ديواره مخاط واضافه شدن قطعه ترشحي IgA مهمترين آلاس ا نتي بادي در ترشحات اشك بزاق آلستروم موآوس و... اينكه در شير مادر هم وجود دارد موجب انتقال ايمني از مادر به نوزاد هم مي شود. IgD است بنابراين نقش مهمي در ايمني مخاطي دارد. با توجه به B سرمي مشخص نشده است.اما به شكل متصل به غشابه عنوان گيرنده ا نتي ژني لمفوسيت IgD به ميزان آم در سرم حضور دارد نقش IgD در لمفوسيتهاي بالغ حضور دارد.( شكل ١٣-۴)
شكل (١٣-۴) : ساختار IgD غشايي IgE ساختار IgE در شكل زير به تصوير آشيده شده است.ومانگونه آه اشاره شد داراي يك دومن اضافه CH4 مي باشد. شكل (۴-١۴) : ساختار IgE آمترين غلظت سرمي مربوط به اين آلاس ا نتي بادي است.البته ميزان ا ن در عفونتهاي انگلي وبيماريهاي ا لرژيك افزايش ميابد. در سطح سلولهايي مانند بازوفيل ماست سل و اي وزينوفيل گيرنده با ميل پيوندي بالا دارد FCεR) ). اتصال ا لرژن به IgE متصل شده به بازوفيل وماست سل سبب رهاسازي واسطه هاي بيولوژيك مسي ول واآنشهاي ا لرژيك مانند هيستامين از گرانولهاي اين سلولها مي گردد. IgE دردفاع عليه عفونتهاي انگلي آرمي نقش دارد.اتصال اي وزينوفيل به انگل پوشيده شده با IgE از طريق FCεR سبب تخليه محتويات گرانولي اي وزينوفيل و مرگ انگل مي شود. ايزوتايپ ايديوتايپ وا لوتايپ ايزوتايپ تفاوتهاي آه آلاسها وزيرآلاسهاي زنجيره سنگين و تايپ وزيرتايپهاي زنجيره سبك متعلق به افراد يك گونه را مشخص مي آند تفاوتهاي ايزوتايپيك گويند.هر فرد طبيعي تمام ايزوتايپهاي اختصاصي يك گونه را بروز مي دهد.اما برخي از افراد مبتلا به نقص ايمني ممكن است در يك يا چند ايزوتايپ آمبود داشته باشند.(شكل ١۵-۴). ا لوتايپ شكل (١۵-۴) : تفاوت ايزوتايپيك انواع گوناگون زنجيرهاي سبك وسنگين را آه بر اساس قوانين مندلي به ارث مي رسند انواع ا لوتايپيك گويند. برخي ايزوتيپ ها الل هاي مختلفي در جمعيت دارند آه سبب مي شود افراد متعلق به يك گونه تفاوتهاي ا لوتايپيك داشته باشند (شكل ١۶-۴). در واقع تفاوت ا لوتيپيك به واسطه تفاوتهاي جزي ي در توالي ا مينواسيدي زنجيره سبك و سنگين در افراد مختلف متعلق به يك گونه بروز مي آند. حتي تفاوت در يك ا مينواسيدهم مي تواند به صورت يك شاخص ا لوتيپيك نمايان شود اگرچه در بسياري از موارد جابجايي چند ا مينو اسيد مطرح است.
شكل (١۶-۴): تفاوتهاي ا لوتايپيك در افراد يك گونه تفاوتهاي ا لوتايپيك تنها در مورد زنجيرهاي سنگين ا لفا گاما و زنجره سبك آاپا در جمعيت انساني شناسايي شده است. توجه داشته باشيد آه اگرچه در يك فرد هتروزيگوت هر دو الل ممكن است بارز شوند ولي يك ا نتي بادي خاص تنها يك ا لوتايپ دارد به اين دليل آه هر لمفوسيت B تنها يك الل را بارز مي آند به اين خاصيت حذف الليك گويند. از ا نتي بادي ضد شاخص هاي ا لوتايپيك ) ا نتي ا لوتايپ ا نتي بادي ( مي توان براي مونيتورينگ پيوند مغز استخوان و در پزشكي قانوني در تست رد ابو ت استفاده آرد. ايديوتايپ تفاوت در دومن هاي متغيربين ا نتي باديهاي مختلف را تفاوتهاي ايديوتايپيك گويند به عبارت ديگر شاخص هاي ا نتي ژنيك آه سبب تمايز يك دومن متغير از ساير دومنهاي متغير مي گردد را شاخص هاي ايديوتايپيك گويند. (شكل ١٧-۴) شكل (١٧-۴): تفاوتهاي ايديوتايپيك ايديوتاپها خاصيت ايمونوژنيك دارند زيرا ميزان نواحي منحصر به فرد ا نتي بادي آمتر از حد لازم براي پيدايش تحمل است. علي رغم اينكه تحمل عليه بخش FC ا نتي بادي وجود دارد در برابر شاخصهاي منحصر به فردي آه در زنجيرهاي سبك وسنگين وجود دارند و ويژگي اتصالي ا نتي ژن را باعث مي شوند تحمل به وجود نمي ا يد. هنگامي آه پاسخ ا نتي بادي توسط ا نتي ژن القا مي شود اين ا نتي بادي به خودي خود نوعي پاسخ ا نتي ايديوتايپ را برمي انگيزد. ا نتي ايديوتايپها درتنظيم پاسخ ايمني نقش دارند. اعتقاد براين است آه مي توان از تكنولوژي ا نتي بادي منوآلونال براي ساخت مقادير زياد ا نتي ايديوتايپ در برابر ايديوتايپ ا نتي باديهاي داراي ارزش حفاظتي شناخته شده استفاده آرد.ا نتي ايديوتايپ در صورتي آه به درستي انتخاب شود داراي شكل سه بعدي مشابه ا نتي ژن ايمونيزه آننده خواهد بود و مي توان ا ن را به جاي ا نتي ژن اصلي در واآسيناسيون بكار برد. در درمان تومور لمفوسيت B از ا نتي ايديوتايپ ضد ايديوتايپهاي سلول توموري براي آشتن سلول توموري استفاده مي شود مرگ سلولي به خاطر فعال آردن آمپلمان ويا مولكولهايي سمي آه به ا نتي ايديوتايپ متصل مي آنند رخ مي دهد. اهداف
ا شنايي با خواص عمومي ا نتي باديها و ارتباط ساختار ا نتي بادي با عملكرد ا ن وهمچنين توصيف ايزوتايپ ا لوتايپ وايديوتايپ مطاله آنيد: نقش انواع گيرندهاي FC ا نتي بادي را مطاله آنيد.