Kháng thể

Kháng thể

Một trong những báo cáo thử nghiệm đầu tiên về đáp ứng miễn dịch thu được là miễn dịch dịch thể chống lại các độc tố của vi khuẩn. Vào đầu những năm 1900, bệnh nhân bị nhiễm trùng bạch hầu bị đe dọa đến tính mạng nhưng có thể được điều trị bằng cách tiêm huyết thanh từ ngựa đã được miễn dịch với độc tố bạch hầu. Loại miễn dịch này được gọi là miễn dịch dịch thể và được trung gian bởi một họ glycoprotein gọi là kháng thể. Kháng thể, phân tử MHC (phức hợp tương hợp mô chính) và thụ thể kháng nguyên tế bào T là ba phân tử liên quan đến nhận dạng kháng nguyên trong miễn dịch có được. Trong ba phân tử này, kháng thể liên kết nhiều nhất với cấu trúc kháng nguyên, có thể phân biệt tốt nhất các kháng nguyên khác nhau, và có lực liên kết mạnh nhất. Kháng thể cũng được nghiên cứu nhiều nhất trong ba phân tử liên kết kháng nguyên.

Phân bố tự nhiên và sản xuất kháng thể

Kháng thể được phân phối khắp cơ thể trong chất lỏng sinh học và trên bề mặt của một số tế bào. Tế bào lympho B là tế bào duy nhất có thể tổng hợp các phân tử kháng thể. Trong tế bào b, kháng thể có trong phần liên kết mang của tế bào chất (chẳng hạn như lưới nội chất và hệ thống Golgi) và trên bề mặt tế bào, nơi chúng được coi là một protein màng. Dạng kháng thể được tiết ra có trong huyết tương, dịch niêm mạc và dịch gian bào của các mô. Các kháng thể do tế bào b tổng hợp và sản xuất liên kết với bề mặt của nhiều loại tế bào ức chế miễn dịch, chẳng hạn như bạch cầu đơn nhân, tế bào NK (sát thủ tự nhiên) và tế bào mast, có các thụ thể đặc hiệu cho các phân tử kháng thể.

Bạn Đang Xem: Kháng thể

Khi máu hoặc huyết tương hình thành cục máu đông, các kháng thể sẽ ở trong một chất lỏng còn lại được gọi là huyết thanh. Huyết thanh có chứa kháng thể chống lại một kháng nguyên nhất định được gọi là kháng huyết thanh. (Vì vậy, nghiên cứu về kháng thể và tương tác của chúng với kháng nguyên thường được gọi là huyết thanh học). Nồng độ của kháng thể chống lại một kháng nguyên cụ thể trong huyết thanh thường được đo bằng cách tính toán độ pha loãng mà tại đó phản ứng giữa kháng nguyên và kháng thể không còn nhìn thấy được nữa. Độ pha loãng này được gọi là hiệu giá kháng thể.

Một người lớn khỏe mạnh nặng 70 kg sẽ tạo ra khoảng 3 gam kháng thể mỗi ngày. Khoảng 2/3 trong số này là các kháng thể gọi là iga, được tạo ra bởi các tế bào B trong thành ruột và đường thở, sau đó di chuyển đến lớp dịch niêm mạc ở những nơi đó. Một lượng lớn iga đã được tạo ra, cho thấy rằng các cơ quan này có bề mặt niêm mạc rất lớn. Sau khi tiếp xúc với kháng nguyên, phản ứng kháng thể ban đầu xảy ra chủ yếu ở các mô lympho, chủ yếu là lá lách, hạch bạch huyết và các mô lympho niêm mạc; tuy nhiên, các tế bào sản xuất kháng thể dai dẳng có thể nằm trong các mô khác, đặc biệt là trong tủy xương. Các kháng thể đi vào vòng tuần hoàn có thời gian bán hủy ngắn. Kháng thể phong phú nhất trong huyết thanh là igg, với thời gian bán hủy chỉ 3 tuần.

Cấu trúc phân tử kháng thể

Trước đây, nghiên cứu kháng thể chủ yếu dựa trên việc chiết xuất các kháng thể từ máu của các cá nhân đã được miễn dịch, sau đó là các nghiên cứu tinh chế. Nhưng phương pháp này không xác định chính xác cấu trúc của kháng thể vì huyết thanh chứa quá nhiều kháng thể được tạo ra bởi nhiều dòng tế bào B để đáp ứng với nhiều yếu tố quyết định kháng nguyên (epitop) khác nhau (và được gọi là kháng thể đa dòng). Hai khám phá mang tính đột phá đã giúp nó có thể kiểm tra chính xác các cấu trúc kháng thể. Đầu tiên là một bệnh nhân đa u tủy có một khối u tế bào huyết tương tiết ra đủ lượng kháng thể đơn dòng trong máu và nước tiểu để cho phép phát hiện sinh hóa nó. Khám phá thứ hai và quan trọng hơn là kỹ thuật tạo ra kháng thể đơn dòng được mô tả bởi George Kohler và Cesar Milstein vào năm 1975. Họ đã tìm ra cách để bất tử hóa các tế bào sản xuất kháng thể thông qua các giống lai “khối u” (hybridomas); những giống lai này cho phép sản xuất các kháng thể chỉ đặc hiệu cho một kháng nguyên nhất định. Việc tạo ra quần thể tế bào sản xuất kháng thể đồng nhất này đã giúp các nhà nghiên cứu xác định trình tự axit amin của mỗi phân tử kháng thể.

Đặc điểm chung của cấu trúc kháng thể

Trước đây, glycoprotein trong huyết tương hoặc huyết thanh thường được chia thành albumin và globulin dựa trên tính hòa tan của chúng và được chia nhỏ hơn nữa dựa trên tính đa điện của chúng. Hầu hết các kháng thể nằm trong thành phần phản ứng điện nhanh thứ ba của globulin, được gọi là gamma globulin (gamma là chữ cái thứ ba của chữ cái Hy Lạp). Một tên thông dụng khác của kháng thể là immunoglobulin, viết tắt là ig. Trong suốt cuốn sách này, các thuật ngữ immunoglobulin và kháng thể thường được sử dụng với cùng một ý nghĩa.

Tất cả các phân tử kháng thể đều có cấu trúc cơ bản giống nhau, chỉ khác nhau ở vị trí liên kết kháng nguyên. Sự khác biệt về vùng liên kết kháng nguyên cho phép kháng thể liên kết cấu trúc với kháng nguyên. Trong mỗi cá thể, có từ 107 đến 109 phân tử kháng thể khác nhau mang các vùng liên kết kháng nguyên khác nhau. Chức năng hiệu quả và các đặc tính hóa lý của kháng thể thường được thực hiện bởi các bộ phận không liên quan đến kháng nguyên, và thường không có sự khác biệt đáng kể giữa các kháng thể.

Mỗi phân tử kháng thể có cấu trúc lõi đối xứng bao gồm hai chuỗi nặng giống nhau và hai chuỗi nhẹ giống hệt nhau (Hình 3.1). Trọng lượng phân tử của mỗi chuỗi nhẹ là khoảng 24 kd, và trọng lượng của mỗi chuỗi là khoảng 55-70 kd. Chuỗi nhẹ được liên kết cộng hóa trị với chuỗi nặng bằng liên kết disulfua, và chuỗi nặng cũng được liên kết bằng liên kết disulfua. Cả chuỗi nhẹ và chuỗi nặng đều bao gồm các chuỗi đơn vị lặp lại và giống hệt nhau. Mỗi đơn vị dài 110 axit amin và cuộn độc lập thành các cụm được gọi là miền ig. Một trường ig chứa hai tấm beta gấp lại, mỗi tấm có 3-5 chuỗi polypeptit. Có nhiều protein khác quan trọng trong hệ thống miễn dịch cũng chứa các vùng có mô hình đĩa gấp tương tự và có cùng trình tự axit amin như ig. Tất cả các phân tử có chứa mô típ này được gọi chung là siêu họ ig và tất cả các gen mã hóa miền ig của các phân tử này được cho là tiến hóa từ gen tổ tiên.

Hình 3.1. Cấu trúc của phân tử kháng thể

Sơ đồ cấu tạo của phân tử a.igg. Bề mặt tiếp hợp kháng nguyên được hình thành bởi các miền biến đổi của chuỗi nhẹ (vl) và chuỗi nặng (vh) nằm kề nhau. Vùng c của chuỗi nặng nằm ở phần đuôi.

b. Cấu trúc của phân tử igm gắn với màng tế bào lympho b. igm có một miền vùng chuỗi c (ch) nặng hơn igg, và kết thúc bằng một đoạn c xuyên qua màng tế bào.

c. Cấu trúc igg của con người được lập bản đồ bằng tinh thể học tia X. Trong hình này, chuỗi nặng được hiển thị bằng màu xanh lam và đỏ, và chuỗi nhẹ được hiển thị bằng màu xanh lá cây.

Xem Thêm : Malaria là gì? Lây truyền như thế nào? Triệu chứng và cách phòng ngừa?

Cả chuỗi nhẹ và chuỗi nặng đều mang một đầu cuối amin không đổi (được gọi là vùng biến đổi hoặc vùng v) và một đầu cuối carboxy không đổi (được gọi là vùng không đổi hoặc vùng c) liên quan đến việc nhận dạng kháng nguyên; vùng không đổi của chuỗi nặng làm trung gian hiệu quả hàm số. Trên chuỗi nặng, vùng v chỉ có một miền ig, trong khi vùng c có 3-4 miền ig. Mỗi chuỗi nhẹ chỉ bao gồm một miền ig vùng V và một miền ig vùng C. Các vùng biến đổi của mỗi phân tử kháng thể phân biệt các kháng thể được tạo ra bởi một dòng tế bào B với các kháng thể được tạo ra bởi một dòng tế bào B khác. Vùng biến đổi của chuỗi nặng (gọi là vh) tiếp giáp với vùng v của chuỗi nhẹ (gọi là vl) để tạo thành vùng liên kết kháng nguyên (Hình 3.1). Vì khối xây dựng cơ bản của mỗi phân tử kháng thể chứa hai chuỗi nặng và hai chuỗi nhẹ, nên nó có hai vị trí liên kết kháng nguyên. Miền của vùng c tách biệt với vị trí gắn kháng nguyên và không tham gia vào việc nhận biết kháng nguyên. Vùng C của chuỗi nặng có thể tương tác với các phân tử và tế bào hiệu quả khác của hệ thống miễn dịch, do đó đảm nhận hầu hết các chức năng sinh học của kháng thể. Ngoài ra, đầu tận cùng cacboxy của chuỗi nặng có tác dụng gắn phân tử kháng thể màng vào màng tế bào b. Vùng c của chuỗi nhẹ không tham gia vào các chức năng hiệu quả và không bám vào màng tế bào.

Đặc điểm cấu trúc của các vùng biến đổi và mối quan hệ của chúng với liên kết kháng nguyên

Mỗi kháng thể thường mang ba đoạn axit amin ngắn trong vùng v (chuỗi nặng và chuỗi nhẹ) là duy nhất của kháng thể đó, được gọi là vùng siêu biến. Các vùng siêu biến này dài khoảng 10 axit amin và được giữ cố định bởi các chuỗi peptit tạo nên các miền vùng v. Trong mỗi phân tử kháng thể, ba vùng siêu biến của vùng vl và ba vùng siêu biến của vùng vh được kéo lại với nhau để tạo thành cấu trúc ba chiều, vùng liên kết kháng nguyên. Các vùng siêu biến này còn được gọi là vùng xác định tính bổ sung (cdr) vì cấu trúc phù hợp với cấu trúc ba chiều của phân tử kháng nguyên tương ứng. Trên mỗi trình tự axit amin của vl hoặc vh, các vùng này được đặt tên là cdr1, cdr2 và cdr3. Vùng cdr3 của vl và hl là vùng biến đổi nhiều nhất trong 3 vùng nói trên. Có những cơ chế di truyền mang lại sự đa dạng hơn cho cdr3 so với cdr1 và cdr2. Các nghiên cứu tinh thể học về kháng thể đã chỉ ra rằng cdrs tạo ra các vòng cung hóa học để lộ bề mặt kháng thể để dễ dàng tương tác với kháng nguyên. Sự khác biệt về trình tự axit amin trong cd của các phân tử kháng thể khác nhau tạo cho chúng những cấu trúc hóa học độc đáo và được biểu hiện trên bề mặt kháng thể, do đó mang lại tính đặc hiệu cho kháng nguyên.

Đặc điểm cấu trúc của vùng không đổi và mối quan hệ của nó với hàm hiệu quả

Các phân tử kháng thể có thể được chia thành các lớp khác nhau theo cấu trúc của vùng c của chuỗi nặng. Các lớp kháng thể, còn được gọi là isotype, bao gồm năm lớp: iga, igd, ige, igg và igm. Ở người, các đồng dạng iga và igg có thể được chia nhỏ thành các lớp con và được đặt tên: iga1, iga2, igg1, igg2, igg3, igg4. (Ở chuột, một loài động vật thường được sử dụng trong nghiên cứu miễn dịch học, lớp igg được chia nhỏ thành igg1, igg2a, igg2b và igg3.) Các vùng chuỗi nặng C của tất cả các phân tử kháng thể trong một lớp hoặc phân lớp có cùng trình tự axit amin. Điều này trình tự khác với trình tự của một lớp hoặc lớp con khác. Chuỗi nặng được đặt tên theo các chữ cái Hy Lạp tương ứng với isotype kháng thể: iga1 chứa chuỗi nặng alpha1; iga2 chứa alpha2; igd chứa delta; ige chứa ε; igg1 chứa gamma1; igg2 chứa gamma2; igg3 chứa gamma3; igg4 chứa gamma4, igm chứa μ. Trong kháng thể igm và ige của người, vùng c chứa bốn vùng ig liền kề. Vùng c của igg, iga và igd chỉ chứa 3 trường ig. Các trường được ký hiệu là ch và được đánh số từ đầu cuối amin đến đầu cuối cacboxy (ví dụ: ch1, ch2, v.v.). Trong mỗi isoform, các vùng này được biểu diễn cụ thể hơn (ví dụ: cγ1, cγ2 trong igg). Khi một kháng thể được đưa vào một cơ thể lạ và kích thích cơ thể đó tạo ra kháng thể, nó có thể hoạt động như một kháng nguyên. Bằng cách tạo miễn dịch cho động vật bằng các kháng thể từ một động vật khác, chúng ta có thể tạo ra các kháng thể đặc hiệu cho lớp hoặc phân lớp ig, được sử dụng phổ biến và thường xuyên trong các nghiên cứu lâm sàng hoặc thực nghiệm về đáp ứng miễn dịch dịch thể.

Các lớp và phân lớp khác nhau của kháng thể mang lại các chức năng mạnh mẽ khác nhau. Điều này là do hầu hết chức năng hiệu quả là thông qua việc kết hợp các vùng c chuỗi nặng vào các thụ thể trên các loại tế bào của chúng (ví dụ như đại thực bào, tế bào nk, tế bào mast) hoặc liên kết với các loại protein huyết tương khác nhau (ví dụ như protein bổ thể) qua trung gian. Các lớp và phân lớp khác nhau của các kháng thể trong vùng c có các chức năng hiệu quả khác nhau.

Chuỗi nhẹ của kháng thể có hai lớp, được gọi là κ và λ, khác nhau ở vùng hằng số tận cùng cacboxy. Một phân tử kháng thể có thể có hai chuỗi nhẹ kappa hoặc hai chuỗi nhẹ lambda, và không phải một trong mỗi loại. Trình tự axit amin của vùng c của chuỗi nhẹ (cκ) khác với trình tự axit amin của vùng c của chuỗi nhẹ λ (cλ), nhưng trình tự cκ của tất cả các phân tử kháng thể đều giống nhau và cλ trình tự cũng vậy. Mặc dù có trình tự axit amin khác nhau, cκ và cλ giống nhau về cấu trúc và cả hai đều xếp vào cùng một miền ig. Ở người, khoảng 60% phân tử kháng thể có chuỗi nhẹ kappa và 40% có chuỗi lambda. Tỷ lệ này được phát hiện là rất khác nhau giữa các bệnh nhân có khối u tế bào B đơn dòng, vì các dòng tế bào khối u tạo ra các phân tử kháng thể chỉ có cùng một lớp chuỗi nhẹ. Tỷ lệ kappa so với tế bào mang được sử dụng để chẩn đoán ung thư hạch bạch huyết tế bào b. Ở chuột, kháng thể chứa κ dồi dào gấp 10 lần so với kháng thể chứa λ. Không giống như lớp chuỗi nặng, lớp chuỗi nhẹ không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến chức năng của kháng thể.

Kháng thể có thể xuất hiện dưới dạng chất tiết (chất tiết) hoặc màng tế bào (màng). Dạng kháng thể này khác với kháng thể trong huyết thanh bởi trình tự axit amin ở đầu tận cùng cacboxy của chuỗi nặng c. Tiết ra trong máu và dịch ngoại bào. Ở dạng này, trình tự axit amin của vùng ch kết thúc bằng một axit amin ưa nước và tích điện. Đây là cấu trúc đặc biệt của protein gắn vào màng tế bào.

Các kháng thể igg và ige được tiết ra dưới dạng các phân tử đơn lẻ, dưới dạng các đơn vị kháng thể cơ bản (bao gồm 2 chuỗi nặng và 2 chuỗi nhẹ). Ngược lại, kháng thể igm và iga thường tạo thành phức hợp đa phân tử bao gồm bốn hoặc nhiều chuỗi nặng và bốn hoặc nhiều chuỗi nhẹ. Các kháng thể đa phân tử igm và iga cũng chứa một polypeptit bổ sung có trọng lượng phân tử 15 kd được gọi là chuỗi J (liên kết), liên kết với phân tử kháng thể thông qua liên kết disulfua và có tác dụng ổn định protein. phức hợp đa phân tử này.

Tổng hợp và biểu hiện phân tử ig

Các chuỗi nặng và chuỗi nhẹ của

ig được tổng hợp trong các ribosome trên bề mặt của lưới nội chất. Sự liên kết cộng hóa trị của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ được thực hiện thông qua liên kết disulfide và cũng xảy ra trong lưới nội chất. Sau khi hình thành, phân tử IG được vận chuyển đến bộ máy Golgi, từ đây nó được chuyển đến màng tế bào dưới dạng các nang nhỏ và sau đó được tiết ra bên ngoài tế bào thông qua một quá trình gọi là xuất bào. Các protein liên kết IG khác như chuỗi J cũng tiến hành trước khi tiết tế bào. Sự phiên mã của các gen chuỗi nặng và chuỗi nhẹ xảy ra đồng thời với sự sao chép của j trong các tế bào tạo ra kháng thể thuộc các lớp iga và igm.

Sự trưởng thành của tế bào B của tủy xương thường đi kèm với những thay đổi trong biểu hiện gen ig, dẫn đến việc tạo ra các dạng khác nhau của phân tử ig (Hình 3.2). Các tế bào sớm nhất của dòng tế bào lympho b, được gọi là tế bào tiền B, tạo ra dạng màng của chuỗi nặng μ, nhưng hầu hết các protein được giữ lại trong tế bào chất. Hầu hết các chuỗi nặng μ nội bào trong tế bào tiền b đều bị phân hủy nội bào một cách tự nhiên. Chỉ một số lượng nhỏ các phân tử này được biểu hiện trong màng tế bào và liên kết với các protein được gọi là chuỗi ánh sáng thay thế để tạo thành các thụ thể tế bào pro-b. Cả tế bào B trưởng thành và chưa trưởng thành đều tạo ra chuỗi nhẹ κ hoặc λ liên kết với chuỗi nặng μ tạo nên phân tử igm. Sự kết hợp này bảo vệ chuỗi nặng khỏi sự suy thoái nội bào và cho phép biểu hiện igm trên bề mặt tế bào. Tế bào B trưởng thành biểu hiện igm và igd trên bề mặt của chúng. Các thụ thể ig màng này có chức năng nhận biết kháng nguyên và khởi động quá trình hoạt hoá tế bào b. Thụ thể kháng nguyên của tế bào B liên kết bất hòa trị với hai protein màng khác, igα và igβ, để tạo thành phức hợp phân tử rất quan trọng đối với sự biểu hiện igm và igd trên bề mặt.

Khi các tế bào B được kích hoạt bởi các kháng nguyên hoặc các kích thích khác, chúng sẽ biệt hóa thành các tế bào sản xuất kháng thể. Quá trình này thường đi kèm với sự thay đổi hình thức sản xuất ig. Một trong những chuyển đổi này là chuyển từ IG màng sang IG bài tiết. Thay đổi thứ hai là sự xuất hiện của biểu hiện bổ sung của các đồng dạng chuỗi nặng khác ngoài igm và igd. Quá trình này được gọi là chuyển đổi isotype chuỗi nặng.

Hình 3.2. biểu hiện ig trong quá trình trưởng thành của tế bào b

b Các giai đoạn trưởng thành của tế bào thường liên quan đến những thay đổi trong quá trình sản xuất chuỗi nặng và chuỗi nhẹ.

Kết hợp kháng thể

Các đặc điểm liên quan đến nhận dạng kháng nguyên

Xem Thêm : Đá Jade (ngọc bích) là gì? ý nghĩa phong thủy của đá Jade?

Các phân tử kháng thể có nhiều đặc điểm cấu trúc quan trọng để nhận dạng kháng nguyên và thực hiện chức năng hiệu quả. Các đặc điểm này chủ yếu nằm ở vùng v của phân tử kháng thể.

Tính cụ thể

Kháng thể luôn liên kết rất đặc biệt với kháng nguyên tương ứng của nó. Chỉ những khác biệt nhỏ về cấu trúc hóa học cũng có thể cản trở liên kết kháng nguyên-kháng thể. Tính đặc hiệu tinh tế của các phân tử kháng thể có trong tất cả các loại phân tử. Ví dụ, một kháng thể có thể phân biệt hai loại biểu mô khác nhau chỉ ở một vị trí axit amin được biểu hiện kém trên cấu trúc thứ cấp. Bởi vì cấu tạo sinh hóa của tất cả các sinh vật phần lớn giống nhau, độ đặc hiệu cao này là điều cần thiết để kháng thể tạo ra phản ứng với kháng nguyên vi khuẩn hơn là phân. Các phân tử có cấu trúc tương tự như chính chúng hoặc các vi khuẩn khác. Tuy nhiên, một số kháng thể được nâng lên chống lại một kháng nguyên cũng có thể liên kết với một kháng nguyên khác có liên quan về cấu trúc. Đây được gọi là phản ứng chéo. Các kháng thể được tạo ra để chống lại vi khuẩn đôi khi phản ứng chéo với tự kháng nguyên, dẫn đến một số bệnh miễn dịch.

Đa dạng

Như đã mô tả trong phần trước, các cá thể có khả năng tạo ra một số lượng lớn (lên đến 109) kháng thể với các đặc tính đặc hiệu khác nhau. Sự tồn tại của một số lượng lớn các kháng thể với các đặc tính khác nhau được gọi là đa dạng kháng thể, và toàn bộ tập hợp các kháng thể với các đặc tính khác nhau này được gọi là “kho” kháng thể. Cơ chế di truyền cho sự đa dạng này nằm trong các tế bào bạch huyết. Chúng dựa trên sự tái tổ hợp ngẫu nhiên của một số bộ trình tự DNA di truyền thành các gen chức năng mã hóa vùng V chuỗi nặng và chuỗi nhẹ. Một cơ sở khác cho sự đa dạng là sự bổ sung ngẫu nhiên các trình tự nucleotide không theo khuôn mẫu vào v. Hàng triệu dạng cấu trúc khác nhau tập trung chủ yếu ở các vùng siêu biến của chuỗi nặng và chuỗi nhẹ để tạo nên tính đặc hiệu của kháng nguyên.

Sở thích và Sở thích

Khả năng trung hòa độc tố và vi sinh vật của kháng thể luôn phụ thuộc vào sự liên kết chặt chẽ của chúng với kháng thể. Sự ràng buộc này là do ái lực và ái lực cao của tương tác. Cơ chế đằng sau ái lực cao của kháng thể là do những thay đổi tinh vi trong vùng V của phân tử kháng thể trong giai đoạn đáp ứng dịch thể. Những thay đổi này là do đột biến ở gốc tế bào lympho B sau khi kích thích kháng nguyên. Kết quả là một cấu trúc mới của miền v, có cấu trúc liên kết ái lực cao hơn cấu trúc ban đầu của miền v (Hình 3.3). Tế bào B tạo ra kháng thể có ái lực cao rất nhạy cảm với kích thích kháng nguyên và trở thành tế bào B chính để tiếp xúc với kháng nguyên tiếp theo. Quá trình này, được gọi là “trưởng thành ái lực”, làm tăng dần ái lực trung bình của kháng thể đối với kháng nguyên để tạo ra phản ứng dịch thể. Ví dụ, nếu một kháng thể trong phản ứng miễn dịch sơ cấp với một kháng nguyên có yếu tố ái lực liên kết kd là 10-7 đến 10-9 m, thì trong phản ứng thứ cấp với kháng nguyên đó, ái lực sẽ tăng lên và yếu tố kd bây giờ sẽ là 11- 11 m thậm chí còn nhỏ hơn.

Các đặc điểm liên quan đến chức năng hiệu quả

Chức năng hiệu quả của các kháng thể thường liên quan đến đoạn fc của phân tử kháng thể, do đó các isotype khác nhau trong đoạn fc mang lại các chức năng hiệu quả khác nhau. Ví dụ, các phân tử igg thường liên kết với tế bào vi khuẩn, đưa vi khuẩn tới bạch cầu trung tính hoặc đại thực bào để tiêu diệt. Điều này có thể xảy ra vì phân tử IgG liên kết với kháng nguyên qua đoạn fc, có thể liên kết chuỗi nặng của nó với phân tử thụ thể đặc hiệu của đoạn fc nằm trên bề mặt của bạch cầu trung tính và đại thực bào. Thay vào đó, phân tử ige gắn vào cơ thể giun tròn và chuyển nó đến bạch cầu ái toan để tiêu diệt, có nhiều thụ thể đặc hiệu đối với ige. Một cơ chế phụ thuộc Fc mạnh khác trong miễn dịch dịch thể là kích hoạt hệ thống bổ thể theo con đường cổ điển. Hệ thống bổ thể tạo ra các chất hóa học làm trung gian quá trình viêm và thúc đẩy quá trình thực bào và ly giải các tế bào đích. Quá trình này bắt đầu với sự liên kết của một protein bổ thể được gọi là C1q vào đoạn Fc của phân tử kháng thể IgG hoặc IgG trong một phức hợp kháng nguyên-kháng thể. FCR và các vị trí liên kết bổ thể kháng thể nằm trong vùng C của chuỗi nặng của tất cả các isotype.

Tất cả các tác dụng chức năng của kháng thể chỉ đạt được khi kháng thể liên kết với kháng nguyên chứ không phải ở dạng ig tự do. Lý do là cần có ít nhất hai đoạn fc liền kề cho các hệ thống hiệu quả như fcr đối với protein bổ thể và quá trình thực bào. Yêu cầu đối với các phân tử tiếp giáp này đảm bảo chức năng hiệu quả chống lại kháng nguyên đích chính xác và tính đặc hiệu loại trừ của nó, đồng thời cho phép kháng thể lưu thông tự do trong máu mà không bị ảnh hưởng. Dự phòng thành một hệ thống hiệu quả.

Hình 3.3. Thay đổi cấu trúc kháng thể trong quá trình đáp ứng miễn dịch dịch thể

Trong quá trình trưởng thành ái lực, vùng v có thể bị đột biến, dẫn đến thay đổi tính đặc hiệu, trong khi hàm hiệu quả phụ thuộc vào vùng c vẫn không thay đổi. Tế bào B được hoạt hóa có thể chuyển đổi các phân tử IG màng thành IG được tiết ra. ig chất tiết có thể có hoặc không có đột biến gen. Trong quá trình chuyển đổi isotype, vùng c thay đổi trong khi vùng v không đổi. Quá trình chuyển đổi isotype có thể được tìm thấy ở cả IG màng và IG bài tiết.

Những thay đổi trong các isotype của kháng thể trong các phản ứng dịch thể ảnh hưởng đến vị trí và vị trí các kháng nguyên bị loại bỏ bởi phản ứng miễn dịch. Khi có sự kích thích của kháng nguyên, các dòng tế bào b tạo ra các kháng thể thuộc các dòng đồng đẳng khác nhau nhưng có cùng miền và lai đặc hiệu với cùng một kháng nguyên. Các tế bào B chưa tiếp xúc với kháng nguyên sẽ tạo ra cả igm và igd, chúng hoạt động như các thụ thể trên bề mặt đối với kháng nguyên. Ví dụ, khi một tế bào B tiếp xúc với vi khuẩn, một quá trình được gọi là “chuyển đổi kiểu hình” xảy ra trong tế bào, trong đó loại vùng CH do tế bào B tạo ra sẽ thay đổi nhưng vẫn giữ nguyên. Vùng v và độ đặc hiệu không thay đổi (Hình 3.3). Do chuyển đổi isotype, các tiền thân tế bào B sản xuất igd và igm tạo ra các isotype khác có khả năng tiêu diệt kháng nguyên tốt hơn. Ví dụ, các kháng thể chống lại vi khuẩn và vi rút chủ yếu thuộc loại igg, có xu hướng thúc đẩy quá trình thực bào của vi khuẩn, trong khi kháng thể chống lại giun đũa chủ yếu thuộc loại ige, có thể loại bỏ ký sinh trùng. ký sinh trùng này.

Vùng c của chuỗi nặng kháng thể cũng xác định vị trí phân bố của phân tử kháng thể trong mô. IGA thường là dạng đồng phân duy nhất được tiết qua lớp niêm mạc và do đó là dạng bài tiết chủ yếu giống như kháng thể, bao gồm cả sữa. Các kháng thể Igg mà trẻ sơ sinh truyền từ mẹ trong thời kỳ mang thai và thời kỳ đầu cho con bú sẽ bảo vệ trẻ sơ sinh khỏi bị nhiễm trùng. Sự lây truyền này được thực hiện qua trung gian của một thụ thể fc đặc biệt có trong nhau thai (giúp kháng thể đi vào vòng tuần hoàn phôi thai) và trong đường tiêu hóa của trẻ sơ sinh (giúp hấp thụ các kháng thể từ sữa mẹ).