المناعة - الجلسة 3

Antibodies هي بروتينات متخصصة ينتجها الجهاز المناعي لتحديد وتحييد الأجسام الغريبة مثل البكتيريا والفيروسات ومسببات الأمراض الأخرى. تُعرف Antibodies أيضًا باسم immunoglobin. كل جسم مضاد خاص antigen معين. هل تعرف ما هو antigen؟. المستضد هو مادة يتعرف عليها الجهاز المناعي على أنها مادة غريبة.

Antibodies لها بنية على شكل حرف Y. تتكون Antibodies من أربع سلاسل بولي ببتيدية. هناك سلسلتان ثقيلتان متطابقتان وسلسلتان خفيفتان متطابقتان. تُعرف أطراف الأجسام المضادة variable region. تعتبر variable region فريدة لكل جسم مضاد وتسمح بالارتباط المحدد بالمستضدات. يُعرف جذع الجسم المضاد constant region. إنه أقل تنوعًا ويحدد فئة أو النمط المتماثل للجسم المضاد.

هناك أنواع مختلفة من الأجسام المضادة. IgGهو الجسم المضاد الأكثر وفرة في الدم والسوائل خارج الخلايا. من المهم للمناعة على المدى الطويل. IgAيتم العثور على الأجسام المضادة في الأغشية المخاطية واللعاب والدموع وحليب الثدي. فهو ضروري لتعزيز مناعة الغشاء المخاطي. يحمي الأسطح المخاطية عن طريق تحييد مسببات الأمراض ومنع ارتباطها ودخولها.

الجسم المضاد IgM هو أول جسم مضاد يتم إنتاجه استجابة للعدوى. يتواجد بشكل أساسي في الدم والسائل الليمفاوي. فهو فعال في التكتل وتحييد مسببات الأمراض. ينشط نظام المكمل بقوة. ويعمل أيضًا كمستقبل للخلايا البائية.

يتم العثور على الأجسام المضادة IgE بتركيزات منخفضة في الدم. يشارك في ردود الفعل التحسسية والاستجابات للعدوى الطفيلية. يرتبط هذا الجسم المضاد بمسببات الحساسية ويحفز إطلاق الهيستامين من الخلايا البدينة والخلايا القاعدية، مما يؤدي إلى الالتهاب وأعراض الحساسية الأخرى. كما أنه يوفر مناعة ضد الديدان الطفيلية.

يتم العثور على الأجسام المضادة IgD على سطح الخلايا البائية وبتركيزات منخفضة في الدم. يعمل بشكل أساسي كمستقبل antigen على الخلايا البائية الساذجة التي لم تتعرض للمستضدات. يلعب دورًا في بدء تنشيط الخلايا البائية وتمايزها. الأجسام المضادة Immunoglobin D Immunoglobin E Immunoglobin G هي مونومرات. الجسم المضاد Immunoglobin A هو ثنائي. الجسم المضاد Immunoglobin M هو خماسي.

Monoclonal antibodies هي أجسام مضادة عالية التخصص يتم إنتاجها بواسطة خلايا مناعية متطابقة وهي نسخ من خلية أم فريدة. تم تصميم هذه الأجسام المضادة للارتباط بنمط واحد من antigen. يتضمن إنتاج الأجسام المضادة وحيدة النسيلة عدة خطوات رئيسية. يتم تطوير هذه الأجسام المضادة في المقام الأول من خلال تقنية تسمى hybridoma technology.

أولاً يتم تحديد antigen المستهدف وإعداده. سيتم استخدام هذا antigen لتحفيز الاستجابة المناعية في حيوان مضيف، عادةً الفأر. يتم تحصين الحيوان المضيف antigen، وعادةً ما يتم ذلك بالاشتراك مع مادة مساعدة لتعزيز الاستجابة المناعية. غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى التطعيمات المتعددة لضمان استجابة مناعية قوية ومحددة.

بعد أن يطور الحيوان المضيف استجابة مناعية كافية، يتم حصاد الخلايا البائية التي تنتج الأجسام المضادة المطلوبة من الطحال. يتم بعد ذلك دمج هذه الخلايا البائية مع myeloma cells لتكوين hybridoma cells. Myeloma cells هي نوع من الخلايا السرطانية التي يمكنها الانقسام إلى ما لا نهاية. يتم تسهيل هذا الاندماج بواسطة عامل كيميائي مثل البولي إيثيلين جلايكول.

تتم زراعة الخلايا المندمجة في وسط انتقائي. وهذا يسمح فقط hybridoma cells بالبقاء على قيد الحياة، حيث تفتقر myeloma cells إلى الإنزيم اللازم للبقاء في هذا الوسط ما لم يتم دمجها مع الخلايا البائية. يتم فحص Hybridoma cells لتحديد تلك التي تنتج monoclonal antibody المطلوبة. يتم إجراء الفحص عادة باستخدام اختبار الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم أو اختبارات الارتباط الأخرى.

يتم استنساخ Positive hybridomas عن طريق التخفيف المحدود، مع التأكد من أن كل بئر يحتوي على خلية هجينة واحدة. ويتم بعد ذلك توسيع هذه المستنسخات لإنتاج سلالة من الخلايا أحادية النسيلة. يتم زراعة hybridoma cells المختارة لإنتاج كميات كبيرة من monoclonal antibody. يمكن القيام بذلك في قوارير زراعة الأنسجة أو المفاعلات الحيوية. يتم حصاد الأجسام المضادة من العصارة الخلوية ويتم تنقيتها باستخدام تقنيات مثل كروماتوغرافيا التقارب. يؤدي هذا إلى عزل الأجسام المضادة التي ترتبط بشكل خاص antigen.

Monoclonal antibodies تطبيقات متنوعة في الطب والتشخيص والبحث. يمكن Monoclonal antibodies استهداف مستضدات محددة في الخلايا السرطانية. ترتبط بعض الأجسام المضادة وحيدة النسيلة بمستقبلات محددة على سطح الخلايا السرطانية، مما يمنع المستقبلات من التفاعل مع ربيطاتها الطبيعية. ويمكن أن يؤدي هذا إلى تثبيط مسارات الإشارة التي تعزز نمو الخلايا السرطانية وبقائها.

يمكن Monoclonal antibodies تجنيد الخلايا المناعية لمهاجمة الخلايا السرطانية. يرتبط جسم مضاد محدد بالمستضدات الموجودة على سطح الخلية المستهدفة، مثل الخلية السرطانية. يحدث هذا الارتباط من خلال منطقة ربط antigen في الجسم المضاد. تتعرف الخلايا المؤثرة مثل الخلايا القاتلة الطبيعية على Fcمنطقة الجسم المضاد التي ترتبط بالخلية المستهدفة. يتم هذا الاعتراف عن طريق Fcالمستقبلات الموجودة على سطح الخلايا القاتلة الطبيعية.

ربط Fcمستقبلات الأجسام المضادة Fcتعمل المنطقة على تنشيط الخلايا المؤثرة. يؤدي هذا التنشيط إلى تحفيز سلسلة من أحداث الإشارات داخل الخلايا المؤثرة. تطلق الخلايا المؤثرة المنشطة جزيئات سامة للخلايا، مثل البيرفورين والجرانزيمات. يشكل البيرفورين مسامًا في غشاء الخلية المستهدفة، مما يسمح للجرانزيمات بالدخول إلى الخلية المستهدفة. تبدأ الجرانزيمات، بمجرد دخولها إلى الخلية المستهدفة، سلسلة من التفاعلات الأنزيمية التي تؤدي إلى موت الخلية المستهدفة. تؤدي هذه العملية إلى القضاء على الخلايا المغلفة بالأجسام المضادة بشكل فعال.

يمكن Monoclonal antibodies تعديل الاستجابة المناعية لعلاج أمراض المناعة الذاتية مثل التهاب المفاصل الروماتويدي والتصلب المتعدد. يمكن Monoclonal antibodies أن تعمل على تحييد مسببات الأمراض بشكل مباشر أو تعزيز الاستجابة المناعية. على سبيل المثال، يستخدم Palivizumab للوقاية من virus المخلوي التنفسي عند الأطفال المعرضين للخطر. يتم استخدام Monoclonal antibodies في اختبارات التشخيص المختلفة للكشف عن وجود مستضدات محددة.