Globuliny - Imunoglobuliny

Globuliny jsou proteiny obsažené v krevním séru a můžeme je rozdělit do 4 skupin: Alfa 1 globuliny, Alfa 2 globuliny, Beta globuliny, Gama globuliny – sem patří tzv. Imunoglobuliny neboli protilátky.

Imunoglobuliny

Imunoglobulin je protein imunitního systému, který je schopen zachytit a eliminovat bakterie a viry v těle. Imunoglobulin je krevní bílkovina, která vzniká v mízní tkáni.

Jak to vlastně funguje? 

Imonuglobuliny jsou vytvářeny během imunitní reakce a jsou vylučovány plazmatickými buňkami, tzv. diferencovanými B-lymfocyty.

Jak vypadá?

Molekula má tvar Y, skládá se ze dvou identických lehkých a dvou těžkých řetězců a tyto řetězce jsou spolu spojeny pomocí disulfidových můstků. Dále by se dal rozdělit na 2 oblasti variabilní a konstantní. Variabilní oblasti jsou vysoce heterogenní – různorodé a díky procesu V(D)J rekombinace – zjednodušeně řečeno genetické kódování u obratlovců existuje velká řada protilátek. Velice důležitou roli pro rozpoznání antigenů (virů, bakterií) mají hlavně hypervariabilní oblasti, které vznikají mutacemi v lymfocytech v průběhu jejich vývoje. Právě hypervariabilní oblast tvoří oblast „pacek“, do kterých přesně zapadá daný antigen. Každá protilátka je schopná rozpoznat jen svůj antigen a proti tomu zakročit. Díky tomu se u člověka může vytvořit i 1011 variant protilátek.

Nožička imunoglobulinu je tvořena pouze těžkými řetězci a tvoří krystalizující fragment neboli Fc fragment. – tyto fragmenty se váží na Fc receptory v leukocytech (bílých krvinkách). „Raménka“ jsou tvořena lehkými i těžkými řetězci – tato část se nazývá antigen vázající fragmenty.

Přechod „ramének“ v „nožičku“ se nazývá závěs, tato část je velice pohyblivá a raménka se tak mohou „stahovat“ či „roztahovat“ dle velikosti antigenu, který na sebe váží.

Na molekulu také v místě závěsu působí různé enzymy jako např. papalin a pepsin, které ji štěpí.

Více o řetězcích:

1) Lehký řetězec:

Známe 2 typy – kappa a lambda, oba dva si jsou velice podobné, přičemž se v jedné molekule vyskytuje vždy jen jeden typ – např. pouze kappa. Oba se sestávají z 211 až 217 aminokyselin.

2) Těžký řetězec:

Známe 5 typů těžkých řetězců. Liší se strukturou v konstantní oblasti. Značíme je alfa, gama, delta, epsilon, mí.

Podle typu těžkého řetězce dělíme imunoglobuliny na 5 tříd: IgA, IgG, IgD, IgE a IgM. Typ těžkého řetězce poté rovněž ovlivňuje interakci imunoglobulinů s bílými krvinkami i proteiny.

Jak již bylo řečeno, tak imunoglobuliny jsou tvořeny plazmatickými buňkami, ovšem není to tak, že by jedna plazmatická buňka mohla vytvořit pouze jeden typ těžkého řetězce, plazmatická buňka může vytvořit imunoglobuliny s různými těžkými řetězci, ale vždy se budou specializovat pouze na jeden antigen.

Vzhledem k množství antigenů, kterým musí organismus čelit je potřeba tvořit miliony B-lymfocytů, ovšem pokud by pro všechny antigeny, tak by imunitní systém spotřeboval více genů, než má dohromady celý lidský genom. Místo toho se to děje tak že B-lymfocyt dokáže rekombinovat část genomu a tím vytvořit nepřebernou škálu struktur protilátek – na což přišel japonský vědec Susumu Tonegawa v roce 1976 a roku 1887 za tento objev dostal Nobelovu cenu za Fyziologii a lékařství.

Více o jednotlivých imunoglobulinech:

1) IgG

je to nejčastěji se vyskytující imunoglobulin, je přítomen v krvi i tkáňovém moku. Vyskytuje se jako monomer. Může jako jediný izotop procházet přes placentu a chránit tak plod pře choroboplodnými zárodky ještě před tím, než si vytvoří své vlastní protilátky. Váže se na viry, bakterie i houby a spolu s komplementem (což je zjednodušeně řečeno membránový glykoprotein, který napomáhá imunitnímu systému)

2) IgA

Asi 20% imunoglobulinů, proniká do trávicího traktu, můžeme jej nalézt v mléku, slinách a slzách. Napomáhá v boji proti antigenům, které se dostaly na vnitřní nebo vnější povrch těla.

3) IgM

Tvoří polymery, povětšinou pentametr, někdy i hexametr. teoreticky by měl mít dost prostoru na to, aby vázal až 10 antigenů, to je ale fyzicky nemožné, kvůli nedostatečnému prostoru, který by antigeny zabraly, proto nejčastěji váže 2 antigeny. Vyskytuje se v krevním séru občas i v tělních sekretech.

4) IgD

Je to asi 1% membránových proteinů. Vyskytuje se v krevním séru, jeho funkce není prozatím přesně známa. Vyskytuje se pouze u maldých B-lymfocytů, ty dospělé ho nevytvářejí. Na pokusech s myšmi bylo zjištěno, že myši bez IgD nemají narušenou funkci imunitního systému, takže se spekuluje o jeho fci.

5) IgE

Ze všech má největší zastoupení sacharidů a pomáhá ochraně proti parazitům.

Jak tyto protilátky působí?

1. Antigen přitahuje fagocytující buňky, což znamená, že ten virus nebo bakterie je obklopen fagoccytující buňkou, která jej obklopí (pohltí do sebe) a zničí.
2. Vazbou znehodnotí účinnost antigenu
3. Spojení antigenů do větších nerozpustných celků

____________________________________________________