Document Details

VisionaryCornett9180

Uploaded by VisionaryCornett9180

Gilan University of Medical Sciences

Dr. F. Saadat

Tags

immunoglobulins antibodies biology immunology

Summary

This document provides an overview of immunoglobulins (antibodies). It covers the fundamental structure, function, and various types of immunoglobulins involved in the immune response. The text describes the historical context of immunoglobulins, details about individual immunoglobulin classes, and discusses their role in various immune functions.

Full Transcript

‫ایمونوگلوبولین ها‬ ‫‪E.A. Kabat،Tiselius‬‬ ‫شواهد اولیه بر وجود ایمونوگلوبولین‪ ،‬به سال ‪ 1939‬بر می گردد ‪.‬زمانی که دو دانشمند به نامهاا‬ ‫خرگوشی را با اواآلبومین (آلبومین سفیده تخم مرغ) ایمن‪ ،‬و سرم حاصل از حیوان را به دو بخش تقسیم نمودند‪.‬قسمتی از سرم مستقیما‬ ‫الکتروفورز شد و بخش دیگ...

‫ایمونوگلوبولین ها‬ ‫‪E.A. Kabat،Tiselius‬‬ ‫شواهد اولیه بر وجود ایمونوگلوبولین‪ ،‬به سال ‪ 1939‬بر می گردد ‪.‬زمانی که دو دانشمند به نامهاا‬ ‫خرگوشی را با اواآلبومین (آلبومین سفیده تخم مرغ) ایمن‪ ،‬و سرم حاصل از حیوان را به دو بخش تقسیم نمودند‪.‬قسمتی از سرم مستقیما‬ ‫الکتروفورز شد و بخش دیگر‪ ،‬اول با اواآلبومین مجاور و مایع رویی پس از ته نشین شدن الکتروفورز گردید‪.‬نتایج نشان داد که در طی ایمن‬ ‫ساز مقدار گاماگلوبولین افزایش می یابد‪.‬از آنجا که این پروتئین نتیجه ایمن ساز باود آنارا ایمونوگلوباولین نامیدناد‪.‬تالشاها ساایر‬ ‫محققین نشان داد که ایمونوگلوبولین ها انواع مختلف داشته و در الکتروفورز در نواحی آلفا ‪ ،‬بتا و گاما دیده می شوند‪.‬‬ ‫ساختار پایه مولکول ایمونوگلوبولین ها‬ ‫‪ R.Porter‬و ‪ G. Edelman‬در دهاه‬ ‫گام بعد شناسایی ساختمان آنتی باد بود که به تالش ها دو محقا باه نامهاا‬ ‫شصت بر می گردد‪ ،‬تالشی که موجب کسب جایزه نوبل سال ‪ 1972‬شد‪.‬این دو دانشمند هر یک به طاور جداگاناه بخاش گامااگلوبولین‬ ‫(یعنی مکانی که غنی از ‪ IgG‬است) را از سرم جدا نمودند‪.‬پرتر ‪ IgG‬حاصل را با آنزیم پاپائین مجاور و نتیجه حاصل را جدا کرد‪.‬در نتیجه‬ ‫هضم آنزیمی‪ ،‬دو بخش یکی به وزن مولکولی ‪ antigen binding (Fab) ،Fragment 45000‬و دیگار باا وزن مولکاولی ‪50000‬‬ ‫)‪ Crystallizable Fragmet (Fc‬ایجاد شدند‪.‬در صورتی که هضم آنزیمی با پپسین انجام شود بخش ‪ F(ab)2‬با وزن مولکاولی حادود‬ ‫‪100000‬ایجاد می گردد‪ F(ab)2.‬برخالف ‪ Fab‬توانایی ته نشینی آنتی ژن را دارد ‪.‬در هضم با پپسین ‪ Fc‬نیز به قطعات بسیار کوچاک‬ ‫تبدیل می شود‪.‬مجموعه این کارها موجب شد که ساختار آنتی باد به ترتیبی که امروزه آن را می شناسیم مشخص گردد‪.‬‬ ‫مولکول ایمونوگلوبولین یک ساختمان پایه چهار زنجیره ا دارد که حاو دو زنجیره سابک ‪ Light chain‬باا وزن مولکاولی‬ ‫‪ 25000‬و دو زنجیره سنگین ‪ Heavy chain‬با وزن مولکولی حدود ‪ 50000‬یا بیشتر می باشد‪.‬هر زنجیره سبک عموما به یک زنجیاره‬ ‫سنگین به وسیله پیوند د سولفید ( اتصال کوواالنت بین دو پلی پپتید ) متصل است‪.‬عالوه بر این‪ ،‬این اتصال به کمک پیوندها یاونی ‪،‬‬ ‫هیدروژنی و هیدروفوبی تقویت می گردد‪.‬هر زوج ‪ H-L‬نیز به کمک مجموعه پیوندها فوق به هم متصال شاده و یاک سااختار قریناه را‬ ‫ایجاد می کند‪.‬حدود ‪ 110‬اسید آمینه در بخش آمینی هر زنجیره سنگین و سبک‪ ،‬اختصاصی بودن زنجیاره را نشاان مای دهاد و باه آن‬ ‫بخش متغیر ‪ V region‬گفته می شود‪.‬در واقع تفاوت در آنتی باد ها مختلف به علت تفاوت در اسید ها آمینه این ناحیه به خصوص‬ ‫در مناطقی است که مناط )‪ Complementarity determining region (CDR‬خوانده می شوند که مکان اتصال آنتای بااد باه‬ ‫مولکول آنتی ژن است‪.‬بقیه مولکول آنتی باد تقریبا ساختار ثابتی داشته و باه ایان جهات بخاش ثابات ‪ C region‬نامیاده مای شاود‪.‬‬ ‫ایمونوگلوبولین ها در واقع مولکولها گلیکوپروتئینی می باشند که عامل کربوهیدرات به ناحیه ثابت متصل است‪.‬نقش گلیکوزه شدن آنتی‬ ‫باد چندان مشخص نیست لیکن به نظر میرسد‪ ،‬این امر‪ ،‬عال وه بر تاثیر بر فعالیت اجرایی‪ ،‬موجب افزایش حاللیات و در نتیجاه موجاب‬ ‫پاکساز آن در کبد می گردد ‪.‬‬ ‫مطالعات توالي در ایمونو گلوبولین‬ ‫در صورت ایمن ساز حیوان با یک آنتی ژن‪ ،‬مجموعاه ا هتاروژن از آنتای بااد هاا‬ ‫تولید می شود که جداساز این آنتی باد و تالش برا مشاخص کاردن تاوالی آمینواساید آن‬ ‫دشوارخواهد بود‪.‬تشخیص توالی آمینواسید ایمونوگلوبولین با کشاف بیماار مالتیپال مایلوماا (‬ ‫سرطان سلول تولید کننده آنتی باد ) امکان پذیر گردید‪.‬‬ ‫توالي زنجیره سبک‬ ‫بر مبنا شناخت توالی پروتئین بنس جونس مشخص شد که ‪ 100‬تا ‪ 110‬اسید آمینه اولیه‬ ‫در نواحی آمینی زنجیره سبک ‪ ،‬متغیر ‪ V‬و بقیه مولکول تا انتها کربوکسایل باه لحاا سااختار‬ ‫اسید آمینه تقریبا ثابت ‪ C‬است‪.‬ادامه تحقیقات نشاان داد کاه ایان بخاش ثابات‪ ،‬دو الگاو کاپاا‬ ‫)‪ kappa (K‬و المبدا )‪ Lambda (λ‬را نشان می دهد‪.‬هار مولکاول آنتای بااد یکای از ایان دو‬ ‫زنجیره را داراست‪.‬الزم به یادآور است که این دو ‪ ،‬از لحا عملکرد تفاوتی با هم ندارند‪.‬زنجیاره‬ ‫المبدا خود بر مبنا توالی زنجیره اسید آمینه به چهار زیار رده ‪ λ4 ، λ3 ، λ2،λ 1‬تقسایم مای‬ ‫گردد‪.‬‬ ‫‪1|Page of Immunoglobulin, Dr. F. Saadat‬‬ ‫‪ ‬توالي در زنجیره سنگین‬ ‫توالی در زنجیره سنگین به لحا کلی شباهت به زنجیره سبک دارد‪ 100.‬تا ‪ 110‬اسید آمینه اولیه در ناحیاه آماین متغیار و بقیاه‬ ‫زنجیره پنج طرح واره مختلف ( ‪ ) δ، γ، ε، α، μ‬را نشان می دهند که آنها را ایزوتیپ ‪ Isotype‬می نامند‪.‬طول زنجیره برا زنجیره آلفا ‪،‬‬ ‫گاما و دلتا ‪ 330‬اسید آمینه و برا مو و اپسیلون ‪ 460‬اسید آمینه است‪.‬بر مبنا ایزوتیپ زنجیره سنگین کالسها مختلف آنتی باد را‬ ‫نامگذار می کنند که شامل ‪ IgG، Ig E، Ig A، IgD،IgM‬می باشند‪.‬اختالف جزئی در ساختمان اسید آمینه در ‪ ( Ig A‬دو زیار کاال‬ ‫‪ ) γ4 ، γ3، γ2،γ1‬را ایجاد می کنند‪.‬‬ ‫‪ )،α1 α 2‬و در ‪ ( IgG‬چهار زیر کال‬ ‫حوزه های ایمونوگلوبولین‬ ‫آنالیز ها دقی توالی اسیدها آمینه چه در زنجیره سنگین و سبک نشان می دهد که در هر زنجیره‪ ،‬چندین واحد همولوگ ( هر‬ ‫یک حدودا ‪ 110‬اسید آمینه ) وجود دارد که به آن حوزه ‪ domin‬می گویند‪.‬دامین به وسیله یک پیوند د سولفید به شکل یک حلقه‬ ‫در آمده است‪..‬زنجیره سبک یک حوزه متغیر ‪ VL‬و یک حوزه ثابت ‪ CL‬دارد در صورتی که زنجیره سنگین یک حوزه متغیر ‪ VH‬و بسته‬ ‫به نوع زنجیره ‪ 3‬یا ‪ 4‬حوزه ثابت ‪ CH‬دارد‪..‬‬ ‫حوزه متغیر‪ :‬مقایسه دقی سکانس اسید ها آمینه در ‪ VH،VL‬نشان می دهد که بیشترین تغییر در مناطقی اسات کاه منااط‬ ‫‪‬‬ ‫بسیار متغیر )‪ Hyper variable region (HV‬خوانده می شوند‪.‬در هرزنجیره سه منطقه ‪ HV‬وجود دارد ‪.‬بقیه اسید ها آمیناه‬ ‫حوزه متغیر ‪ ،‬تغییر کمتر را نشان داده و به عنوان چهارچوب )‪ framework region (FR‬خوانده می شوند مناط بسیار متغیر‬ ‫‪ HV‬جایگاه اتصال آنتی ژن را در هر مولکول را ایجاد می کنند ‪.‬از آنجائی که که مناط بسیار متغیر مکمل اپی تاو در آنتای ژن‬ ‫می باشند به آنها مناط مکمل ‪ CDRs‬نیز مای گویناد‪.‬در اتصاال باه آنتای ژن‪ CDR-3‬در‪ VH‬و ‪ VL‬نقاش بیشاتر نسابت باه‬ ‫سایر ‪ CDR‬دارد‪.‬هنگامی که یک آنتی ژن با بخش ‪ Fab‬یک آنتی باد واکنش می دهد شاکل فضاایی آنتای بااد وانتای ژن در‬ ‫مکان اتصال تغییر می کند‪.‬این تغیر شکل فضایی موجب اتصال بهتر اپی تو با مکان اتصال آنتی باد می شود‪.‬‬ ‫‪ ‬حوزه ناحیه ثابت ‪ :‬بخش ثابت ایمونوگلوبولین در عملکردها بیولوژیک متعدد نقش دارد‪.‬ناحیه ثابت در زنجیره سنگین ‪CH1‬‬ ‫همانند یک بازو برا ‪ Fab‬عمل می کند و تعامل آنتی باد با آنتی ژن را تسهیل می نمایند‪.‬از طرفی این بخش با ایجاد پل د‬ ‫سولفید امکان اتصال زنجیره سبک و سنگین را ممکن می سازد‪.‬‬ ‫‪ ‬منطقه لوال‪ :‬زنجیره سنگین آلفا‪ ،‬دلتا و گاما در ناحیه بین ‪ CH2،CH1‬توالی از اسید آمینه را دارند که غنی از پرولین و سیساتئین‬ ‫بوده و به ناحیه لوال ‪ Hinge region‬معروف است‪.‬این منطقه‪ ،‬قابلیت انعطاف را به ‪ IgD، IgA،IgG‬می دهد‪.‬‬ ‫‪ ‬سایر حوزه های ثابت ‪ :‬همانطور که پیشتر گفتیم در ‪ ، IgA،IgG IgD‬سه منطقه ثابت و در ‪ IgE،IgM‬چهار منطقه ثابت وجود‬ ‫دارد‪.‬ناحیه ‪ CH2‬در ‪ IgA IgD،IgG‬و ‪ CH3‬در ‪ IgE،IgM‬به وسیله زنجیره اولیگوساکارید از هم جدا شده اند‪.‬این دو حوزه از‬ ‫بودن این حوزه ها در فعالیت بیو لوژیک آنها نظیار فعاال کاردن‬ ‫تر هستند‪.‬در دستر‬ ‫سایر حوزه ها در محیط مائی در دستر‬ ‫کمپلمان نقش دارد‪.‬در ‪ IgD،IgA،IgG‬حوزه انتهایی ‪ CH3‬و در ‪ IgE،IgM‬حوزه انتهایی ‪ CH4‬نامیده می شود‪.‬‬ ‫توجه به این نکته ضرور است که تمامی رده ها و زیررده ها ایمونوگلوباولین باه دو فارم غشاایی ‪ membrane bound‬و ترشاحی‬ ‫‪ secreted‬دیده می شوند‪.‬‬ ‫فعالیت بیولوژیک ایمونوگلوبولینها‬ ‫بی شک‪ ،‬آنتی باد نقش به سزایی در دفاع علیه بیمار ها دارد؛ اما بایستی به یاد داشته باشیم که آنتی باد ‪ ،‬باه تنهاایی‪ ،‬باا‬ ‫اتصال خود به عامل پاتوژن؛ موجب کشتن و یا حذف آن نمی گردد‪.‬بلکه پس از اتصال ناحیه متغیر ایمونوگلوبولین به اپی تو آنتای ژن ‪،‬‬ ‫تعامل سایر قسمت ها ایمونوگلوبولین با سایر پروتئین ها موجود در سرم و یا سلولها دیگر‪ ،‬موجب فعالیت هاا مختلاف بیولوژیاک‬ ‫شده که از جمله آنها می توان به خنثی ساز سم‪ ،‬فعال کردن کمپلمان‪ ،‬اپسونیزاسیون‪ ، opsinization‬سلول کشی باا میاانجی گیار‬ ‫آنتی باد و فعال کردن سلول ها ماست جهت حذف عامل عفونی اشاره نمود‪.‬این فعالیت ها برا هر ایمونوگلوبولین متفاوت است‪.‬‬ ‫‪2|Page of Immunoglobulin, Dr. f. Saadat‬‬ ‫یکی از این فعالیت ها بیولوژیک ایمونوگلوبولین ها ‪ ،‬اپسونیزاسیون است‪.‬اپسونیزاسیون فرایند است کاه در طای آن بیگاناه‬ ‫‪IgG‬‬ ‫خوار توسط ماکروفاژ ها و نوتروفیل ها تسهیل می گردد‪.‬این سلول ها دارا گیرناده بارا قسامت ‪ Fc‬ایمونوگلوباولین از کاال‬ ‫هستند و با اتصال چند ‪ Fc‬به گیرنده ها ‪ FcR‬مسیر انتقال پیام در سلول فاگوسیت کننده فعال شده و فاگوسیتوز انجام می شود‪.‬‬ ‫نقش دیگر ایمونوگلوبولین‪ ،‬فعال کردن سیستم کمپلمان است ‪.‬کمپلمان مجموعه ا از پروتئین ها سرمی هستند که یکی از‬ ‫فعالیت ها آن تخریب دیواره سلولی است‪.‬در میان آنتی باد ها ‪ IgG2، IgG1، IgG3،IgM‬توانایی فعاال کاردن سیساتم کمپلماان را‬ ‫دارند‪.‬این امر در تخریب و نابود ساز پاتوژن نقش مهمی دارد‪.‬عالوه بر این‪ ،‬با فعال شدن سیستم کمپلمان‪ ،‬برخی از ترکیبات نظیر ‪C3b‬‬ ‫تولید می شوند که به طور غیر اختصاصی به آنتی ژن و یا مجموعه آنتی باد – آنتی ژن متصل مای شاوند‪.‬بسایار ازسالول هاا همانناد‬ ‫گلبول ها قرمزو ماکروفاژ برا آن گیرنده دارند‪.‬لذا ‪ C3b‬به عنوان اپسونین عمل کرده و فاگوسیتوز توسط ماکروفاژها تشدید می شود‪.‬از‬ ‫طرفی اتصال ‪ C3b‬به کمپلکس آنتی ژن‪-‬آنتی باد موجود بر رو ‪ ، RBC‬موجب حذف ایمونوکمپلکس ها توسط ماکروفاژها مستقر در‬ ‫کبد و طحال می گردد‪.‬‬ ‫از دیگر عملکردها ایمونوگلوبولین‪ ،‬فرایند به نام سلول کشی با‬ ‫‪Antibody dependent cell mediated‬‬ ‫میانجی گیر آنتای بااد‬ ‫)‪ Cytotoxicity(ADCC‬است‪.‬در طی این فرایند‪ ،‬سالول هاا آلاوده باه‬ ‫مورد حمله ایمونوگلوبولین قرار می گیرناد‪.‬سالول هاا ‪ NK‬بارا‬ ‫ویرو‬ ‫ناحیه ‪ Fc‬ایمونوگلوبولین گیرنده داشته و با شناسایی این سلولها آلوده‪ ،‬به‬ ‫آنها متصل و به کمک مکانیسمها مختلف موجب آپوپتوز سلول آلاوده مای‬ ‫گردند‪.‬‬ ‫عبور ایمونوگلوباولین از ساطوح غشاا دساتگاه تنفسای ‪ ،‬گوارشای و‬ ‫تناسلی؛ و همچنین وجود آن در شیر‪ ،‬نیازمند عبور از الیاه اپای تلیاال مای‬ ‫باشد‪.‬عبور از این سد به توانایی ناحیه ثابت ایمونوگلوبولین مرتبط است‪.‬هار‬ ‫چند که در آدمی ‪ IgM‬این توانایی را دارد لیکن ‪ IgA‬آنتی بااد اصالی در‬ ‫سطوح اپتیلیال است‪.‬در آدمی برخی از زیر کالسها ‪ IgG‬از سد جفت عبور‬ ‫می کنند‪.‬این عبور در آدمی در سه ماهه دوم بااردار رخ مای دهاد‪.‬بادین‬ ‫ترتیب‪ ،‬جنین در حال تکامل بخشی از گنجینه ایمونوگلوباولینی ماادر را باه‬ ‫دست آورده تا بتواند از خود در قبال عوامل پاتوژن دفاع نماید‪.‬به واقاع ایان‬ ‫فرایند نوعی ایمن شدن غیر فعال ‪ passive immunization‬است‪.‬‬ ‫‪ ‬ایمنوگلوبولین جي ‪IgG‬‬ ‫حدود هفتاد تا هفتاد و پنج درصد از ایمونوگلوبولین موجود در سرم را‪ IgG ،‬با وزن مولکولی حدود ‪ 150‬کیلو دالتاون تشاکیل داده‬ ‫شناخته شده‬ ‫است‪.‬هر مولکول ‪ IgG‬دارا دو زنجیره سنگین گاما و دو زنجیره سبک از جنس کاپا یا المبدا است‪.‬از ‪ IgG‬چهار زیر کال‬ ‫غلظت آنها در سرم به نامها ‪ IgG1, IgG2، IgG3،IgG4‬نامگذار شده اند‪.‬تفاوتها جزئی در ردیف اسیدها آمینه‬ ‫است که بر اسا‬ ‫ها می توان ‪:‬‬ ‫ها می شود‪.‬از جمله فعالیت ها بیولوژیک این زیر کال‬ ‫موجب تفاوت در فعالیت بیولوژیک این زیر کال‬ ‫‪ IgG1، IgG3،IgG4.1‬از سد جفت عبور کرده و در ایمن ساز جنین نقش موثر دارند‪.‬‬ ‫‪.2‬در فعال کردن سیستم کالسیک کمپلمان ‪ IgG3‬بهترین و سپس ‪ IgG1‬و در انتها ‪ IgG2‬می باشد‪.‬‬ ‫‪ IgG1،IgG3.3‬با میل ترکیبی باال به گیرنده ‪ Fc‬سلول فاگوسیت متصل می شوند و در اپسونیزاسیون نقش ماوثر دارناد‪IgG4 ،‬‬ ‫میل ترکیبی متوسطی داشته اما ‪ IgG2‬میل ترکیبی بسیار پائینی دارد‪.‬‬ ‫‪.4‬در میان ایزوتایپ ها مختلف آنتی باد ‪ IgG‬بیشترین نیماه عمار را داراسات کاه دلیال آن تواناایی اتصاال باه گیرناده ‪Fc‬‬ ‫نوزاد )‪ (FcRn‬بر سطح سلولها اندوتلیال عروق‪ ،‬ماکروفاژها و سایر سلول ها در فرد بالغ است‪.‬‬ ‫‪3|Page of Immunoglobulin, Dr. f. Saadat‬‬ ‫یکی از کاربردها متعدد ‪ IgG‬در طب جدید درمان بیماران دچار نقص ایمنی است‪.‬در این بیماران از فراورده ا به نام ایمونوگلوباولین‬ ‫‪ ) IgG‬مای باشاد‪.‬‬ ‫ورید ‪ IVIG‬استفاده می شود‪.‬هر گرم از ایمونوگلوبولین ورید حاو ‪ 1018‬مولکول ایمونوگلوبولین ( اکثرا از کاال‬ ‫برا هر دوره درمان ‪ 4-3‬هفته ا ‪ ،‬فرد نیازمند ‪ 200-400 mg/Kg‬از این فراورده است‪.‬‬ ‫ایمونوگلوبولین ‪(IgM) M‬‬ ‫‪‬‬ ‫این ایمونوگلوبولین ‪ %10-5‬ایمونوگلوبولین سرم‪.‬با غلظت متوسط ‪ 1.5 mg/ml‬آن را تشاکیل مای دهاد‪.‬شاکل موناومر باا وزن‬ ‫مولکولی ‪ 180000‬بر سطح سلول به عنوان گیرنده سلولی بیان می شود‪.‬پالسماسل عمدتا ‪ IgM‬را به صورت پنتامر ترشح می کند‪.‬پانج‬ ‫واحد ‪ IgM‬به کمک پیوند د سولفید در ناحیه کربوکسیل در حوره ها ‪ Cμ4 ،Cμ3‬به هم متصل هستند‪.‬عالوه بر باند د سولفید ‪،‬‬ ‫پروتئین ‪ (joining chain) J‬با پیوند د سولفید به ‪ Cμ4‬متصل است‪.‬به نظر می رسد این قطعه در پلیمریازه شادن ‪ IgM‬نقاش دارد‪.‬‬ ‫بعالوه‪ ،‬اشکال هگزامر از ‪ IgM‬نیز دیده می شود‪.‬‬ ‫در پاسخ اولیه ‪ ،‬سیستم ایمنی ‪ IgM‬تولید می کند‪.‬همچنین ‪ IgM‬اولین ایمونوگلوبولین تولید شاده توساط ناوزاد اسات‪.‬باه علات‬ ‫ساختمان پنتامر‪ ،‬بالقوه ده مکان اتصال به آنتی ژن دارد لذا قدرت اتصال آن به آنتی ژن نسبت به سایر ایزوتیپ ها بیشتر اسات‪.‬وجاود ده‬ ‫پاراتو ‪ ،‬امکان اتصال به ده هاپتن کوچک را فراهم می کند ولی در مولکولها بزرگتر به علت ممانعت فضایی ‪ ،‬فقط پانج سار و یاا کمتار‬ ‫‪IgM ،‬‬ ‫امکان اتصال خواهند داشت‪.‬به علت توان باال ظرفیتی‪ ،‬در صورت عفونی شادن یاک سالول باا یاک ذره پااتوژن نظیار ویارو‬ ‫اختصاصی آنرا به صورت یک توده در آورده که به این توده آگلوتیناسیون می گویند‪.‬برا ایجاد چنین توده ا از جانس ‪ IgG‬اختصاصای‬ ‫حداقل ‪ 100‬تا ‪ 1000‬برابر نسبت به ‪ ، IgM‬ایمونوگلوبولین مورد نیاز خواهد بود‪.‬در فعال کردن سیتم کمپلمان ‪ IgM‬نسبت به ‪ IgG‬قو‬ ‫تر است‪.‬دلیل آن این است که برا فعال کردن کمپلمان حداقل دو ناحیه ‪ Fc‬مجاور هم مورد نیاز است و یک مولکاول ‪ IgM‬پنتاامر ایان‬ ‫چنین شرایطی را به تنهایی داراست‪.‬به علت اندازه بزرگ‪ ،‬مولکول ‪ IgM‬براحتی انتشار نیافته لذا در سایر مایعات بافتی دیاده نمای شاود‪.‬‬ ‫حضور زنجیره ‪ J‬در مولکول ‪ IgM‬اتصال آن را به گیرنده سلول اپی تلیال و انتقال آن به ترشحات خارجی را امکان پذیر می سازد‪.‬‬ ‫‪ ‬ایمونوگلوبولین ‪(IgA) A‬‬ ‫یک فرد بالغ سالم هفتاد کیلوگرمی‪ ،‬در هر روز حدود ‪ 2-3‬گرم ایمونوگلوبولین تولید می کند که حدود دو سوم آن ‪ IgA‬است که به‬ ‫دو صورت ‪ IgA 1‬و ‪ IgA2‬تولید می شود‪ IgA 1.‬حدود ‪ % 20-15‬ایمونوگلوبولین در سرم را تشکیل مای دهاد‪ IgA2.‬بخاش عماده‬ ‫ایمونوگلوبولین موجود در ترشحات مختلف چون شیر‪ ،‬بزاق‪ ،‬اشک و سطوح مخاطات دستگاه گوارش‪ ،‬تنفس و تناسلی می باشاد‪.‬در ابتادا‬ ‫‪ IgA‬به صورت مونومر تولید و بعدا با حضور زنجیره ‪ J‬به صورت دیمر‪ ،‬تریمر و یا تترامر دیده می شود‪.‬زنجیاره ‪ J‬در پلیمریازه شادن ‪IgA‬‬ ‫نقش تسهیل گر را دارد‪.‬شکل ترشحی ‪ IgA‬به صورت دیمر یا تترامر عالوه بر زنجیره ‪ J‬دارا قطعه ا به نام قطعه ترشاحی ‪secretory‬‬ ‫‪ component‬است‪.‬این قطعه ‪ ،‬از گیرناده انتقاال ‪ IgA‬پلیمار از عار‬ ‫سلول حاصل مای شاود ‪.‬قطعاه ترشاحی‪ ،‬پلای پپتیاد باا وزن مولکاولی‬ ‫‪ 70000‬بوده که به وسیله سلولها اپیتلیال غشائ مخاطی تولید می شود‪.‬‬ ‫آن دارا پاانج حااوزه شاابه ایمونوگلوبااولینی اساات کااه بااه بخااش ‪Fc‬‬ ‫ایمونوگلوبولین ‪ A‬متصل می شاود‪.‬ایان اتصاال باه کماک پیونادها د‬ ‫سولفید بین پنج حوزه قطعه ترشحی و یکی از زنجیره ها ‪ IgA‬دیمر بر‬ ‫قرار می گردد‪.‬‬ ‫لنفوسیت ها ‪ B‬تحریک شده با آنتی ژن‪ ،‬به وسیله ‪ ( TGF-β‬تولید‬ ‫شده توسط لنفوسیت ‪ T‬و یا سلولها استرومال) به سمت ‪ IgA‬سوئیچ می‬ ‫شوند در سطوح غشایی تولید روزاناه ‪ IgA‬ترشاحی بسایار بیشاتر از ساایر‬ ‫ایزوتوپها است‪.‬پالسماسلها تولیدکننده ‪ IgA‬به طور ترجیحی باه سامت‬ ‫بافت زیر مخاط مهاجرت کرده و در آنجا ‪ IgA‬دیمر تولید مای کنناد‪IgA.‬‬ ‫دیمر به گیرنده ‪ poly-Ig-receptor‬متصل می شود‪.‬که در سطح بازال‬ ‫اکثر بافتها مخاطی و اپیتلیوم در بافتها گرانولر نظیر پستان ‪ ،‬غدد اشک‬ ‫و بزاقی گیرناده ‪ poly-Ig-receptor‬وجاود دارد‪.‬هنگاامی کاه ‪ IgA‬باه‬ ‫‪4|Page of Immunoglobulin, Dr. f. Saadat‬‬ ‫اپیتلیوم گذشته و به سمت لومن حرکت می کناد ‪.‬در سامت لاومن وزیکاول حااو ایان‬ ‫گیرنده از ناحیه ‪ J‬متصل شد‪ ،‬مجموعه از عر‬ ‫مجموعه به غشا پالسمایی متصل شده و طی یک واکنش آنزیماتیک گیرنده شکسته و قطعه ترشحی آزاد مای گاردد‪.‬پدیاده گاذار ‪IgA‬‬ ‫توسط گیرنده ‪ poly-IgR‬را ‪ Transcytosis‬می گویند که در نتیجه آن‪ ،‬این مجموعه در ترشحات دیده می شود‪.‬قطعه ترشحی منااط‬ ‫مولکول ‪( IgA‬مانند منطقه لوال )را در برابر تجزیه پروتئاز حفاظت می کند‪.‬بدین ترتیاب نیماه عمار ‪ IgA‬در محایط سرشاار از‬ ‫حسا‬ ‫پروتئاز بیشتر می شود‪.‬الزم به ذکر است که ‪ IgM‬پنتامر نیز‪ ،‬با این مکانیسم از غشا عبور می کند‪.‬‬ ‫یکی از مهمترین عوامل دفاعی در سطح مخاط‪ IgA.‬ترشحی می باشد‪.‬شکل پلیمریک ‪ IgA‬با اتصاال باه آنتای ژن هاا مختلاف از‬ ‫اتصال آنها به جدار روده جلوگیر می کند ‪ ،‬این پدیده یعنی ممانعت از کلونیزاسیون عوامل عفونی باکتریال و ویرال از اهمیت باه سازایی‬ ‫بر خوردار است‪.‬نقش ‪ IgA‬ترشحی در دفاع علیه سالمونال ‪ ،‬ویبریون وبا ‪ ،‬نیسریا گنوره و ویروسهایی نظیر پولیو ‪ ،‬انفاوالنزا و رتروویروساها‬ ‫بسیار با اهمیت است‪.‬شیر مادر سرشار از ‪ IgA‬ترشحی و بسیار از عوامل دیگر است که در ماهها اول‪ ،‬زندگی ناوزاد را در برابار عوامال‬ ‫عفونت محافظت می کند‪.‬از آنجایی که سیستم ایمنی در ماهها اول تکامل نیافته است شیر مادرنقش مهمی در سالمت نوزادان ایفا مای‬ ‫نماید‪.‬اگرچه ‪ IgA 1‬و ‪ IgA2‬توانایی فعال کردن سیستم کمپلمان را ندارند ولی شکل پلی مورفیاک ‪ IgA‬تواناایی فعاال کاردن سیساتم‬ ‫کمپلمان از طری مسیر لکتینی و یا مسیر آلترناتیو را داراست‪.‬‬ ‫‪ ‬ایمونوگلوبولین ‪(IgE) E‬‬ ‫هر چند که مقدار ‪ IgE‬در سرم اندک است لیکن به لحاا زیساتی ‪ ،‬مولکاول بسایار فعاالی اسات‪ IgE.‬موجاب واکانش افازایش‬ ‫حساسیت فور شده که تظاهرات آن به صورت تب یونجه ‪ ، Hay fever‬آسم ‪ ، Asthma‬کهیر ‪ Hives‬و شوک آنافیالکسی دیاده مای‬ ‫شود‪.‬کشف ‪ IgE‬به تجربه ‪ ،K. Pausnitz‬و ‪ H. Kustner‬به سال ‪ 1921‬بر می گردد که پس از تزری سرم فرد آلرژیک به داخل پوست‬ ‫فرد غیر آلرژیک‪ ،‬در همان محل آنتی ژن را تزری نمودند که واکنشهایی نظیر آبسه و تورم ‪ wheal & flare‬مشاهده شد‪.‬این واکنش به‬ ‫سنجش بیولوژیک ‪ IgE‬می باشد‪ IgE.‬به گیرنده غشایی بازوفیل هاا خاونی و سالولها‬ ‫نام ‪ P.K reaction‬شناخته می شود و اسا‬ ‫‪ Mast‬بافتی متصل می شود‪.‬در صورت ارتباط عرضی ‪ IgE‬متصل به گیرنده به وسیله آنتی ژن ( آلارژن ) ‪ ،‬سالولها بازوفیال و ‪Mast‬‬ ‫گرانولها حاو ترکیبات فعال فارموکولوژیک را آزاد نموده که تظاهر بالینی آن ظهور آلرژ می باشد‪.‬القا دگرانوالسیون سلول ‪ Mast‬در‬ ‫مکانهایی نظیر روده به وسیله ‪ IgE‬موجب آزاد شدن مواد می گردد که در دفاع علیه عواملی پارازیتی نقش دارد‪.‬‬ ‫‪ ‬ایمونوگلوبولین ‪(IgD) D‬‬ ‫این ایمونوگلوبولین اولین بار در بیماران مبتال به میلوم مالتیپل کشف شد‪.‬غلظت آن در سرم حدود ‪ 2-100 μg/ml‬بوده که تقریبا‬ ‫‪ %1‬کل ایمونوگلوبولینها سرم را شامل می شود‪ IgD.‬به همراه ‪ IgM‬اصلی ترین ایمونوگلوبولینها متصل به غشا در سلول ‪ B‬باالغ مای‬ ‫باشند‪.‬به نظر می رسد که فرم غشایی این ایمونوگلوبولین در فرایند فعال شدن لنفوسیت ‪ B‬توسط آنتای ژن نقاش دارد‪.‬نظار باه فراوانای‬ ‫گروهی از لنفوسیتها ‪ IgM−IgD+ B‬در بخش فوقانی دستگاه تنفس به نظر می رسد که فرم ترشحی ‪ IgD‬با اتصال به عوامل ویروالنس‬ ‫ویروسها و باکتر ها در ایمنی غشایی نقش دارد‪.‬عالوه بر این‪ ،‬اتصال ‪ IgD‬به سلول بازوفیل موجاب مشاارکت ایان سالول در دفااع ضاد‬ ‫میکروبی می شود‪.‬‬ ‫شاخص های آنتي ژنیک در ایمونوگلوبولین‬ ‫از آنجائی که آنتی باد خود یک گلیکوپروتئین است‪ ،‬می توان آن را به عنوان یک ایمونوژن قو که موجب القا تولید آنتای بااد‬ ‫می شود ‪ ،‬در نظر گرفت‪.‬آنتی باد ضد ایمونوگلوبولین ‪ anti-Ig antibody‬ابازار مناساب جهات‬ ‫مطالعه سلولها ‪ B‬و پاسخ ها همورال می باشند‪.‬شاخصها آنتی ژنیک و یا اپی تو هاا در ساطح‬ ‫ایمونوگلوبولین در سه گروه کلی ایزوتیپ ‪ ،‬آلوتاتیپ و ایدیوتیپ تقسیم می گردند‪.‬‬ ‫گیرنده سلول ‪B‬‬ ‫تا مدتها این سئوال مطرح بود که ایمونوگلوباولین غشاایی‪ IgM‬باا وجاود ناحیاه انتهاایی‬ ‫(دمی) کوتاه‪ ،‬چگونه سیگنال فعال ساز را انتقال می دهد‪.‬به واقع ناحیه دمی ایمونوگلوباولین کوتااه‬ ‫تر از آن است که بتواند سایر مولکولها درون سلولی نظیر تیروزین کیناز و ‪ G‬پروتئین را فعال نماید‪.‬‬ ‫پاسخ این است که ‪ mIg‬به تنهایی نقش گیرنده سلول ‪ B‬را نداشته ‪ ،‬بلکاه پاروتئین هاا هترودیمار‬ ‫‪ Igα/Igβ‬که با پیوند د سولفید به هم متصل هستند مجموعه گیرنده سلول ‪ B‬را تشکیل می دهند‪.‬‬ ‫‪5|Page of Immunoglobulin, Dr. f. Saadat‬‬ ‫سوپر فامیلي ایمونوگلوبولینها‬ ‫شااباهت سااااختار زنجیاااره سااانگین و سااابک در‬ ‫ایمونوگلوباولین هااا مختلااف نشاان دهنااده اشااتراکات تکاااملی‬ ‫هاا زنجیاره سانگین و سابک‬ ‫آنهاست‪.‬به خصوص همه کال‬ ‫دارا ساختار حوزه ا با پیچش ایمونوگلوبولین مای باشاند کاه‬ ‫نشان دهنده وجود یک ژن مشترک پایه در کد کردن ‪ 110‬اساید‬ ‫آمینه اولیه می باشد‪.‬تعداد زیاد از پروتئین ها غشایی چناین‬ ‫ساختار را در مولکول خود نشان می دهناد ‪.‬ایان حاوزه هاا در‬ ‫شباهت به حوزه ها متغیر و ثابات در‬ ‫سایر پروتئین ها بر اسا‬ ‫ایمونوگلوبولین‪ ،‬به ‪ V-like‬و ‪ C-like‬تقسیم مای شاوند‪..‬بادین‬ ‫ترتیاب پاروتئین هااا متعادد را باه علاات وجاود حاوزه شاابه‬ ‫ایمونوگلوبولینی جز خاانواده ایمونوگلوبولینهاا طبقاه بناد مای‬ ‫کنند‪...‬‬ ‫آنتي بادی های تک رده ای‬ ‫اکثر آنتی ژن ها‪ ،‬اپی تو ها مختلفی را در سطح خود داشته‪ ،‬لذا موجب القا و تکثیر و تمایز رده ها مختلف سلول ‪ B‬می شاوند‪.‬‬ ‫از آنجا که هر لنفوسیت یک اپی تو را تشخیص می دهد ‪ ،‬پس سرم فرد دارا مخلوطی از آنتی باد هاست‪.‬چنین مجموعه ا از آنتای‬ ‫باد ها پلی کلونال ‪ ،‬فرایندهایی چون فاگوسیتوز و فعال شدن کمپلمان را تسهیل می کند‪.‬هر چند که این هتروژنیسایته بارا فارد و‬ ‫حفظ سیستم ایمنی در مقابل عوامل مهاجم بسیار با اهمیت است؛ اما در تحقیقات‪ ،‬جهت تشخیص و درمان نیاز به آنتی بااد هاا تاک‬ ‫رده ا ‪ Monoclonal antibodies‬داریم‪.‬خالص ساز بیوشیمیایی آنتی مونوکلونال از مخلوط پلی کلوناال فرایناد بسایار پیچیاده‬ ‫است‪..‬آنتی باد تک رده ا در تشخیص و درمان نقش به سزایی دارند‪.‬از آنها می توان در‪:‬‬ ‫شناسایی آنتی ژنها تومور ‪.‬به کمک اتصال عناصر رادیواکتیو به آنتی باد ها تک رده ا ‪،‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫‪.2‬ایمونوتوکسینها ‪ Imunotoxins‬آنتی باد ها تک رده ا مختص به تومور گاه به شکل کامال و یاا داماین هاا متغیار‬ ‫ایمونوگلوبولین با سمومی نظیر سم شیگال‪ ،‬سم دیفتر ‪ ،‬مزدوج شده اند‪..‬‬ ‫‪.3‬در درمان لوسمی سلول ‪ B‬به کمک آنتی باد تک رده ا ضد ‪ ،CD20‬سرطان پستان به وسیله آنتی بااد علیاه ناوع دوم‬ ‫فاکتور رشد اپیدرمی‪ ،‬سرطان کولون به کمک آنتی باد علیه فاکتور رشد اندوتلیال و بیمار آرتریات روماتوئیاد باه وسایله‬ ‫آنتی باد علیه ‪ TNF‬استفاده نمود‪.‬‬ ‫ایمني همورال‬ ‫کشف ایمنی همورال ‪ ،‬به عنوان نوعی از ایمنی که به وسیله سرم از فرد ایمن به فرد غیر ایمن قابل انتقال است‪ ،‬به اوایل دهه‬ ‫‪ 1900‬میالد باز می گردد‪.‬ایمنی همورال ‪ Humoral immunity‬بر پایه تولید ایمونوگلوبولین از لنفوسیتها ‪ B‬استوار است‪.‬در‬ ‫ایمنی همورال‪ ،‬نقش فیزیولوژیک ایمونوگلوبولین ها ترشح شده از لنفوسیت ها ‪ ، B‬دفاع در برابر باکتریها خارج سلولی ‪ ،‬سموم‬ ‫میکروبی‪ ،‬قارچ ها و حتی میکروبها درون سلولی اجبار نظیر ویروسها ست‪.‬اختالل در تولید آنتی باد منجر به افزایش استعداد ابتال به‬ ‫عفونت ها خارج سلولی به ویژه باکتر ها و قارچ ها می گردد‪.‬‬ ‫بیگانه را خواهد داشت‪.‬به واقع‬ ‫لنفوسیت ‪ B‬با تولید ایمونوگلوبولین‪ ،‬توانایی شناسایی طیف وسیعی از آنتی ژن ها‬ ‫ایمونوگلوبولین بخش مهمی در ساختار گیرنده آنتی ژنی لنفوسیت ‪ B‬می باشد‪.‬بیان گیرنده آنتی ژنی در طی فرایند به نام بلوغ‬ ‫لنفوسیتی ‪ Lymphocyte development/maturation‬صورت می گیرد‪ ،‬فرایند که در اعضا لنفاو مرکز ‪ ،‬پیش سازها‬ ‫لنفوسیتی به سلول ها بالغ تمایز می یابند و بدین ترتیب مجموعه گیرنده ها آنتی ژنی تولید شده و گنجینه ایمنی هر یک از ما را‬ ‫تشکیل می دهند‪.‬فرایند بلوغ لنفوسیت‪ ،‬شامل چهار مرحله تعهد‪ ،‬تکثیر‪ ،‬بازآرایی و انتخاب می باشد‪.‬‬ ‫‪6|Page of Immunoglobulin, Dr. f. Saadat‬‬ ‫الف‪ -‬تعهد‬ ‫در دوره جنینی‪ ،‬سلول ها پیش ساز در کبد متعهد می شوند که به‬ ‫سلول ‪ B‬تبدیل گردند‪.‬سلول ها پیش ساز کبد غالبا رده ‪ B1‬و سلول ها‬ ‫‪ B‬فولیکوالر و مارژینال را می‬ ‫پیش ساز حاصل از مغز استخوان لنفوسیت ها‬ ‫سازند‪.‬تعهد سلول پیش ساز مشترک لنفوئید ‪ ، CLP‬جهت تبدیل به لنفوسیت ‪B‬‬ ‫‪ ،‬متعاقب القا تنظیم کننده ها ویژه نسخه بردار ‪ PAX-5‬رخ می دهد‪.‬نتیجه‬ ‫کد کننده پروتئین ها‬ ‫از ژن ها‬ ‫عملکرد این عوامل‪ ،‬نسخه بردار‬ ‫)‪ Recombination activating gene-1 (Rag-1‬و ‪ ، Rag-2‬پروتئین‬ ‫جانشین زنجیره سبک و زنجیره ها ‪ Igα‬و ‪( Igβ‬هر دو در فرایند پیام رسانی از‬ ‫طری گیرنده نقش دارند) می گردد‪.‬‬ ‫عالوه بر نقش تاثیر گذار عوامل نسخه بردار در مسیر تکامل لنفوسیت‬ ‫برخی از سیتوزین ها‪،‬‬ ‫اپی ژنتیک نظیر متیالسیون ‪ DNA‬رو‬ ‫ها‪ ،‬فرایندها‬ ‫‪ Remodeling‬کروماتین و میکرو ‪ (miRNA) RNA‬نیز در تنظیم فرایند بیان ژن‬ ‫موثر هستند‪.‬‬ ‫تکثیر‬ ‫جهت ایجاد ذخیره ا از سلولها پیش ساز‪ ،‬تکثیر لنفوسیتی آغاز می شود‪.‬هنگامی که جمعیتی از سلولها تولید شد ‪ ،‬بازآرایی‬ ‫" ژن گیرنده آنتی ژن" آغاز می گردد‪.‬تکثیر‪ ،‬مجددا زمانی رخ می دهد که سلول بطور موفقیت آمیز ژن ها کد کننده اولین زنجیره‬ ‫گیرنده آنتی ژنی را بازآرایی و بیان نماید‪.‬گیرنده تولید شده با عنوان )‪ Pre-BCR (Pre-β‬جهت بقا‪ ،‬تکثیر و پیشبرد فرایند تمایز کاربر‬ ‫دارد اما قابلیت شناسایی آنتی ژن را ندارد‪.‬‬ ‫ج‪ -‬بازآرایي و بیان ژن گیرنده آنتي ژن در لنفوسیت های‪B‬‬ ‫بازآرایی ژن گیرنده آنتی ژن‪ ،‬رویداد کلید در مسیر رشد لنفوسیت هاست‪.‬این فرایند مسئول تولید مجموعه ای متنوع‬ ‫از لنفوسیت ها به عنوان گنجینه لنفوسیتي می شود‪.‬به عالوه ‪ ،‬محصول ژن یعنی گیرنده آنتی ژنی‪ ،‬با دریافت پیام (سیگنال) ؛ تضمین‬ ‫کننده بقا لنفوسیت خواهد بود‪.‬هر لنفوسیت ‪ B‬گیرنده آنتی ژنی با ساختار منحصر به فرد خود را تولید می کند ‪.‬توانایی هر فرد جهت‬ ‫تولید این مجموعه بسیار متنوع از لنفوسیتها به صورت اعجاب آور تکامل‬ ‫یافته است‪ ،‬سازمان بند ژن ها ایمونوگلوبولین در همه پستانداران تقریبا‬ ‫یکسان است‪ ،‬اگر چه ممکن است شماره کروموزوم و تعداد قطعات ژنها‬ ‫متفاوت باشد‪.‬سه جایگاه جداگانه شامل زنجیره سنگین‪ ،‬زنجیره سبک ‪ κ‬و‬ ‫زنجیره سبک ‪ λ‬ایمونوگلوبولین‪ ،‬مولکول آنتی باد را کد گذار می کنند‪.‬‬ ‫هرجایگاه ژنی بر رو کروموزوم متفاوتی قرار دارد‪.‬حدود ‪ 35‬ژن ‪ V‬در‬ ‫زنجیره ‪ ، κ‬حدود ‪ 30‬ژن در مکان ‪ ،λ‬و در حدود ‪ 45‬ژن ‪ V‬کاربرد در‬ ‫جایگاه ژنی زنجیره سنگین انسان وجود دارد‪.‬‬ ‫در سمت ‪ 3 ′‬توالی راهنما‪ ،‬ناحیه پروموتر وجود دارد که‬ ‫بعد از بازآرایی‬ ‫رونویسی ژن ‪ V‬از آنجا آغاز می شود‪.‬این کار به طور مؤثر‬ ‫اتفاق می افتد‪.‬در فاصله متفاوتی از سمت ‪ 3 ′‬ژن ‪، V‬چندین بخش ‪( J‬‬ ‫نزدیک به اگزون منطقه ثابت ) وجود دارند‪.‬بخش ‪ J‬معموال ‪ 30‬تا ‪ 50‬جفت‬ ‫باز طول داشته و توسط توالی غیر کد شونده جدا شده است‪.‬درجایگاه ژنی‬ ‫زنجیره سنگین ایمونوگلوبولین‪ ،‬بین بخش ‪ V‬و ‪ ، J‬قسمتی به نام بخش ‪D‬‬ ‫‪ J‬و ‪ D‬در جایگاه ژنی‬ ‫وجود دارد‪.‬همانند ژن ‪ ،V‬تعداد ژن ها‬ ‫مختلف متفاوت است‪.‬در پروتئین‬ ‫ایمونوگلوبولین مختلف و گونه ها‬ ‫‪7|Page of Immunoglobulin, Dr. f. Saadat‬‬ ‫زنجیره سبک ) ‪ ( κ or λ‬حوزه متغیرتوسط بخش‪ J, V‬ژن و در زنجیره سنگین این حوزه توسط‪ D ، V‬و ‪ J‬کد گذار می شود‪.‬همه‬ ‫اسید آمینه ها وارد شده بین ‪ V‬و ‪ D‬و یا ‪ D‬و‪ ، J‬سومین منطقه بسیار متغیر را در زنجیره سنگین ایمونوگلوبولین می سازند‪.‬در زنجیره‬ ‫‪ CDR1‬و ‪ CDR2‬را کد گذار کرده و توالی ها اتصالی بین ‪ V‬و ‪ J‬سومین منطقه بسیار متغیر را‬ ‫سبک ایمونوگلوبولین ژن ‪ V‬مناط‬ ‫می سازند ‪.‬توالی ها غیر کد شونده در جایگاه ژنی ایمونوگلوبولین‪ ،‬نقش مهمی در ترکیب و بیان ژن ایفا می کند‪.‬‬ ‫ج‪ -1-‬نوترکیبي ‪V (D) J‬‬ ‫درتمامی انواع سلول ها بدن ژن ایمونوگلوبولین وجود دارد‪.‬لیکن از آنها ‪ mRNA‬تولید نشده و پروتئین گیرنده آنتی ژن را‬ ‫نمی سازند‪.‬گیرنده آنتی ژن فقط در لنفوسیت ها ‪ B‬پس از بازآرایی ‪ DNA‬یعنی انتخاب تصادفی قطعه)‪ ، J (D‬و ‪V‬تولید می شود‪.‬در‬ ‫هر لنفوسیت‪ ،‬فرایند نوترکیبی ‪ V (D) J‬در هر جایگاه ژنی ایمونوگلوبولینی شامل انتخاب یک قطعه ‪ ، V‬یک قطعه‪ ، J‬و یک قطعه ‪D‬‬ ‫(هنگامی که وجود دارد) و بازآرایی قطعات ژنی به شکل یک تک اگزون ‪ V ( D) J‬می باشد که منطقه متغیر پروتئین گیرنده آنتی ژن را‬ ‫کد گذار می کند‪.‬در زنجیره سنگین ایمونوگلوبولین که دارا قطعه ‪ D‬هستند‪ ،‬دو رویداد بازآرایی به طور جداگانه آغازمی شود‪.‬در گام‬ ‫می شود‪.‬در زنجیره سبک ایمونوگلوبولین‪ ،‬یک بازآرایی با انتخاب تصادفی ژن‬ ‫اول قطعات ‪ D J‬و سپس قطعه ‪ V‬به مجموعه ‪ DJ‬ملح‬ ‫‪V‬و اتصال تصادفی آن به بخش ‪ J‬صورت می گیرد‪.‬هر رویداد بازآرایی شامل‬ ‫تعداد از مراحل پی در پی است‪.‬که شامل‪:‬‬ ‫‪.1‬اتصال ‪ : Synapsis‬بخشی از کروموزوم‪ ،‬که ژن گیرنده بر رو آن واقع شده‬ ‫عوامل موثر درنوترکیبی قرار می گیرد‪.‬دو قسمت قابل نسخه‬ ‫است در دستر‬ ‫و ‪ RSSs‬مجاورآنها انتخاب و با ایجاد یک حلقه کروموزومی کنار هم قرار‬ ‫بردار‬ ‫گرفته و برا شکستن‪ ،‬پردازش‪ ،‬و پیوستن در موقعیت مناسب نگهدار می شوند‪.‬‬ ‫دو رشته متداخل‪ ،‬حاو سیگنال پایان است و به صورت یک دایره حذف می شود‪ ،‬و‬ ‫این فرایند با پیوستن ‪ V‬به ‪ J‬به پایان می رسد ‪..‬‬ ‫‪.2‬برش‪ :‬برش آنزیمی دو رشته ‪ ،‬درمحل اتصال دنباله ‪ RSS‬به منطقه قابل‬ ‫رونویسی رخ می دهد‪.‬دو پروتئین ویژه سیستم لنفاو به نامها ‪ Rag-1‬و ‪Rag-2‬‬ ‫‪ ،‬تشکیل یک مجموعه چهار تایی ‪ tetramer‬را می دهند که نقش مهمی در‬ ‫نوترکیبی ‪ V D J‬دارند‪.‬‬ ‫‪.3‬باز کردن اتصال کواالن ‪ Covalent Hairpin‬و پایان پردازش‪ :‬انتها قابل‬ ‫کد شدن بریده شده و بوسیله افزایش و یا برداشت بازها پورینی و یا پریمیدینی‬ ‫تکمیل می گردد‪.‬بدین ترتیب‪ ،‬میزان تغییر و تنوع افزایش می یابد‪.‬آرتمیس‬ ‫‪ Artemis‬یک اندونوکلئاز است که اتصال کواالن ‪ hairpins‬موجود در انتها قابل‬ ‫کد را می شکند‪.‬در صورت عدم وجود آرتمیس‪ hairpins ،‬را نمی توان بازنمود در‬ ‫نتیجه لنفوسیت ها ‪ B‬و ‪ T‬بالغ تولید نمی شود‪.‬با جهش در آرتمیس نوعی از نقص‬ ‫ایمنی نادر ایجاد می شود که در بیمار لنفوسیتها ‪ T‬و ‪ B‬وجود ندارد‪.‬آنزیم دیگر‬ ‫به نام ترانسفراز انتهایی )‪Terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT‬‬ ‫‪ ،‬در لنفوسیت ها وجود دارد که بازها پورینی و یا پریمیدینی را به انتها ‪DNA‬‬ ‫شکسته شده می افزاید و موجب تنوع اتصالی می شود‪.‬‬ ‫سیگنال طی فرایند تعمیر (ترمیم) به هم متصل می شوند‪.‬تعداد از عوامل نظیر‬ ‫‪.4‬پیوستن‪ :‬انتها قابل رونویسی و انتها‬ ‫‪ Ku70‬و ‪ ) Ku80‬پروتئین ها متصل شونده به انتها ‪ ) DNA‬وپروتئین کیناز ‪ ( DNA-PK‬آنزیم تعمیر کننده ‪ ) DNA‬را فعال می‬ ‫کنند‪ DNA-PK.‬همچنین موجب فسفوریالسیون فعال آرتمیس می شود‪.‬اتصال انتها ‪ DNA‬شکسته شده توسط ‪ DNA‬لیگاز ‪ IV‬و‬ ‫‪XRCC4‬صورت می گیرد‪.‬‬ ‫در سلول ‪ B‬در حال رشد‪ ،‬ژن زنجیره سنگین ایمونوگلوبولین؛ اولین ژن گیرنده آنتی ژنی است که به طور کامل دچار بازآرایی‬ ‫می شود‪.‬سلولها دودمان لنفوسیت ‪ B‬که با موفقیت ژن زنجیره سنگین را تنظیم نموده اند‪ ،‬پروتئین ها زنجیره سنگین را تولید و‬ ‫‪8|Page of Immunoglobulin, Dr. f. Saadat‬‬ ‫گیرنده ‪ pre-BCR‬را در سطح خود بیان می دارند‪.‬تنها حدود یک سوم از سلولها ‪ ، B‬ژن گیرنده آنتی ژن را به درستی بازآرایی کرده و‬ ‫قادر به تولید پروتئین گیرنده می باشند‪.‬اگر سلول توانایی بازآرایی صحیح جایگاه ژنی ‪ Ig µ‬را نداشته باشد ‪ ،‬عالوه بر عدم بیان گیرنده‬ ‫آنتی ژنی‪ ،‬پیام بقا را نیز دریافت نکرده و دچار مرگ برنامه ریز سلولی خواهد شد‪.‬‬ ‫ج‪ -2-‬ایجاد تنوع در سلول های ‪B‬‬ ‫مکانیسم ها ژنتیکی متعدد در ایجاد تنوع نقش دارند و اهمیت نسبی هر یک از این مکانیسمها در میان جایگاه ها گیرنده‬ ‫آنتی ژن مختلف متفاوت است‪.‬از جمله این مکانیسمها می توان به تنوع ترکیبی و تنوع الحاقی اشاره نمود‪.‬در تنوع ترکیبی‬ ‫ها‬ ‫‪ Combinatorial diversity‬چ ند ژن می توانند به طور تصادفی با هم ترکیب شده و ترکیبات مختلف گیرنده ها آنتی ژنی را تولید‬ ‫نمایند‪.‬حداکثر تعداد ممکن از ترکیب این قطعات ژنی در محصول‪ ،‬متاثر از تعداد‪ J ، V‬و ‪( D‬در صورت وجود) در جایگاه ژنی می باشد‪.‬‬ ‫در ایجاد تنوع در گیرنده آنتی ژن‪ ،‬تنوع الحاقی ‪ Junctional diversity‬بزرگترین سهم را دارا ست‪.‬این امر افزایش نوکلئوتید در‬ ‫محل اتصال ‪ V‬و‪D ،D‬و‪ ، J‬و ‪ V‬و ‪ J‬در زمانی که این قطعات به یکدیگر ملح می شوند ‪ ،‬رخ می دهد‪..‬افزایش نوکلئوتید ها جدید به‬ ‫وسیله آنزیم دزوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی ‪ TdT‬انجام می شود‪.‬اگرچه در محاسبه تعداد مولکولها ایمونوگلوبولین قابل تولید‬ ‫این واقعیت است که اکثر‬ ‫بسیار زیاد است ‪ ،‬در عمل حدود ‪ 107‬گیرنده آنتی ژن در سلول ها ‪ B‬هر فرد بیان می شود‪.‬این امرانعکا‬ ‫گیرنده بیان شده توسط فرایند نوترکیبی ‪ ،‬در طی فرایندها انتخاب حذف می گردند‪.‬‬ ‫د‪ -‬انتخاب‬ ‫در روند بلوغ لنفوسیتها ‪ ،‬این سلول ها " آزمایش شده " و در صورت گذار موف ‪ ،‬به مسیر خود ادامه می دهند‪.‬در عمل بعد از‬ ‫بیان گیرنده ها آنتی ژنی فرآیند انتخاب صورت گرفته و تا حد امکان لنفوسیتها خود واکنشگر حذف و لنفوسیت ها متعهد باقی می‬ ‫مانند‪.‬در صورتی که گیرنده تولید شده با آنتی ژنها خود واکنش دهد ‪ ،‬بافت لنفاو اولیه با کمک روش ها کنترلی خود نسبت به‬ ‫حذف ‪ ،‬بی پاسخی و یا ویرایش گیرنده اقدام می کند‪.‬این روشها کنترلی تحت عنوان انتخاب شناخته می شوند‪.‬در فرایند انتخاب مثبت‪،‬‬ ‫لنفوسیت ‪ B‬مفید و کارآمد حفظ می شود‪.‬در نهایت لنفوسیتی که مراحل انتخاب را گذرانده است در بافت لنفاو محیطی مانند طحال به‬ ‫زیر گروهها لنفوسیت ‪ B‬یعنی فولیکوالر و مارژینال تمایز می یابد‪.‬‬ ‫زمانی که گیرنده لنفوسیت ‪ B‬نابالغ با میل پیوند باال با آنتی ژن خود در مغز استخوان واکنش دهد دچار تغییر ساختار‬ ‫گیرنده می شود‪.‬در این رویه‪ ،‬یک زنجیره سبک جدید در لنفوسیت نابالغ تولید می شود که به زنجیره سنگین قبلی متصل شده تا گیرنده‬ ‫ا با ویژگی جدید تولید گردد‪.‬این فرایند را ویرایش گیرنده ‪ Receptor editing‬می نامند‪.‬زمانی که لنفوسیت ‪ B‬نابالغ ‪ ،‬آنتی ژن‬ ‫خود را با میل پیوند باال شناسایی کند‪ ،‬ژنها ‪ RAG1,RAG2‬مجددا فعال شده و محصوالت آنها می توانند موجب نوترکیبی ‪ V-J‬و‬ ‫کاپا کروموزوم‬ ‫تولید زنجیره سبک با ویژگی متفاوت گردند‪.‬معموال در ویرایش گیرنده ‪ ،‬زنجیره کاپا مورد هدف قرار می گیرد‪..‬و لوکو‬ ‫دیگر جهت تولید رنجیره سبک مناسب استفاده می شود‪.‬در صورتی که‬ ‫تولید زنجیره سبک‬ ‫این اگزون هم مناسب نباشد از ژن المبدا برا‬ ‫استفاده خ واهد شد‪.‬در صورت شکست فرایند ویرایش گیرنده در‬ ‫لنفوسیت نابالغ ‪ ،‬این سلول در مغز استخوان دچار مرگ برنامه ریز‬ ‫شده سلولی (آپوپتوز) خواهد شد‪.‬به واقع انتخاب منفی ‪ ،‬روند است‬ ‫که طی آن لنفوسیت دارا گیرنده علیه ساختارها آنتی ژنی خود‬ ‫حذف می شوند‪.‬انتخاب منفی لنفوسیت در حال بلوغ مکانیسمی مهم‬ ‫جهت ایجاد و حفظ تحمل مرکزی است‪.‬در شرایطی که آنتی ژن‬ ‫خود محلول بوده و توانایی ایجاد پیوندها عرضی را نداشته باشد‪،‬‬ ‫لنفوسیت ‪ B‬با میل پیوند کم آنتی ژن خود را تشخیص می دهد‪.‬‬ ‫چنین لنفوسیتی مغز استخوان را در حالت بی پاسخی ( آنرژیک ) ترک‬ ‫می کند‪.‬آنرژ به واسطه کاهش بیان گیرنده لنفوسیت ‪ B‬و یا از طری‬ ‫جلوگیر از پیام رسانی در سلول القا می شود‪.‬‬ ‫‪9|Page of Immunoglobulin, Dr. f. Saadat‬‬ ‫پاسخ اجرایي در ایمني همورال‬ ‫لنفوسیتها تنها سلولها بدن هستند که توانایی شناسایی و تمایزشاخص ها آنتی ژنی را از یکدیگر دارا می باشند‪.‬بنابراین این‬ ‫سلولها مسئول دو خصوصیت شناخته شده پاسخها ایمنی اختصاصی یعنی اختصاصی بودن و خاطره ایمنی هستند‪.‬مرحله شناسایی از‬ ‫طری واکنش متقابل آنتی ژنها با تعداد کمی از لنفوسیتها ‪ B‬بالغ دارا ‪ IgM, IgD‬اختصاصی برا آنتی ژن آغاز می شود‪.‬لنفوسیتها‬ ‫‪ B‬بالغ پاسخ دهنده به آنتی ژن‪ ،‬از پیش ساز لنفوئید در مغز استخوان و قبل از تحریک آنتی ژنی ایجاد می شوند‪.‬این لنفوسیتها به دلیل‬ ‫دارا بودن گیرنده ‪ CXCR5‬با هدایت کموکاین ‪ CXCL13‬مترشحه از سلولها دندرتیک فولیکولی ‪ FDC‬و سلولها استرومایی موجود در‬ ‫فولیکول‪ ،‬وارد طحال یا غدد لنفاو (جایگاه واکنش متقابل با آنتی ژنها بیگانه) می شوند‪.‬به لنفوسیتها ‪ B‬وارد شده به فولیکول‪،‬‬ ‫سلولها ‪ B‬فولیکولی و یا سلولها ‪ B‬بازگردشی نیز می گویند‪.‬در پاسخ به آنتي ژنهای پروتئیني ‪ ،‬مراحل زیر مشاهده می شود‪:‬‬ ‫‪ -1‬به دلیل پردازش آنتی ژن پروتئینی توسط سلول دندرتیک و بیان مولکولها کمک تحریکی نظیر ‪ ، B7‬لنفوسیتها ‪ T‬کمکی‬ ‫فعال می شوند‪.‬‬ ‫‪ -2‬لنفوسیتها ‪ T‬کمکی فعال‪ CD40L ،‬و گیرنده کموکاین ( افزایش ‪ CXCR5‬و کاهش‪ ) CCR7‬را بیان کرده و در جهت شیب‬ ‫غلظتی کموکاین به سمت فولیکول (که در آن سلولها استروما ‪ CXCL13‬را تولید می کنند) حرکت می کنند‪.‬‬ ‫‪ -3‬در فولیکول‪ ،‬لنفوسیت ‪ B‬نیز با آنتی ژن مواجه و فعال می شود‪.‬لنفوسیت ‪ B‬فعال‪ ،‬بیان گیرنده ها کموکاینی خود را تغییر‬ ‫داده ت ا به سمت مرز بین فولیکول و منطقه لنفوسیتها ‪ T‬حرکت کند‪.‬همچنین لنفوسیت ‪ B‬فعال‪ CD69 ،‬را بیان می کند که بیان‬ ‫لنفوسیت ‪ B‬در غدد لنفاو می شود‪.‬‬ ‫گیرنده ها اسفنگوزین ‪-1‬فسفات را در سطح سلول بلوک کرده و موجب احتبا‬ ‫‪ -4‬لنفوسیتها ‪ T‬و ‪ B‬در حد مرز بین فولیکول و منطقه لنفوسیتها ‪ T‬با هم روبرو می شوند و لنفوسیت ‪ B‬آنتی ژن پردازش‬ ‫شده را به لنفوسیت ‪ T‬عرضه می کند‪.‬در نتیجه تعامالت سلولی ‪ ،‬کانونها کوچک خارج فولیکولی ایجاد می شود‪.‬‬ ‫‪ -5‬کانونها کوچک خارج فولیکولی از لنفوسیت ‪ B‬در مدوال غدد لنفاو و یا در‪ PALS‬طحال شکل می گیرد‪.‬در کانون‪CD40،‬‬ ‫موجود در سطح لنفوسیت ‪ B‬با ‪ CD40L‬لنفوسیت ‪ T‬متصل شده و موجب فعال شدن آبشار آنزیمی درلنفوسیت ‪ B‬می شود‪.‬این پیامها‬ ‫موجب تکثیر و تمایز لنفوسیت ‪ B‬گشته و پالسماسلهایی با عمر کوتاه ایجاد می شوند‪.‬در هر یک از این کانونها ‪ 100‬تا ‪ 200‬پالسماسل‬ ‫وجود د ارد‪.‬همچنین پیامها می توانند فرایند را به نام تعویض ایزوتایپ ‪ Isotype switching‬را القا نمایند‪.‬‬ ‫‪ -6‬برخی از لنفوسیتها ‪ T‬کمکی فعال شده در طی تعامالت ‪ T:B‬جهت تمایز به لنفوسیتها ‪ T‬کمکی فولیکولی ‪ Tfh‬القا‬ ‫میشوند‪.‬لنفوسیتها ‪ T‬کمکی فولیکولی گیرنده کموکاینی‪ ICOS ، CXCR5‬و ‪ IL-21‬را بیان می کند‬ ‫‪ -7‬لنفوسیت ‪ B‬و ‪ Tfh‬به فولیکول مهاجرت کرده و در آنجا توسط‪ ، Tfh‬لنفوسیت ‪ B‬فعال؛ و مرکز زایا شکل می گیرد‪.‬به نظر‬ ‫می رسد ‪ ( IL-21‬سایتوکاین شاخص ‪ ) Tfh‬در ایجاد مرکز زایا ضرور است‬ ‫‪ -8‬در مرکز زایا لنفوسیت ‪ ، B‬فرایند ها تعویض ایزوتایپ ‪ ( Isotype switching‬با حفظ ساختمان منطقه متغیر‪ ،‬ایزوتایپ‬ ‫آنتی باد تولید تغییر یافته که اعمال اجرایی متفاوتی را ممکن می سازد)‪ ،.‬بلوغ میل پیوند (جهش سوماتیک)‪ ،‬تولید لنفوسیت ‪B‬‬ ‫خاطره و القا پالسماسل با عمر طوالنی بطور گسترده ا اتفاق می افتد که به آنها وقایع تاخیر می گویند‪.‬‬ ‫درنهایت یادآور می شوم که عموما آنتی ژنها مستقل از تیمو ‪ ،‬فاقد قابلیت تعویض ایزوتایپ ‪ ،‬بلوغ میل پیوند و تولید سلولها خاطره‬ ‫هستند‪.‬‬ ‫‪10 | P a g e o f I m m u n o g l o b u l i n , D r. f. S a a d a t‬‬

Use Quizgecko on...
Browser
Browser