آنتی بادی (antibody) چیست؟ نحوه عملکرد آنتی بادی ها

در مطلب قبلی در مورد اسپکتروفوتومتری (spectrophotometry) صحبت کردیم. در این مطلب از دایا اکسیر که می توانید به راحتی خرید آنلاین مواد شیمیایی آزمایشگاهی را انجام دهید، می خواهیم به معرفی آنتی بادی ها و نحوه علکرد آنها در برابر عوامل بیگانه و سلول های مهاجم است.

آنتی بادی چیست؟

همانطور که میدانید سلول های دستگاه ایمنی اکتسابی که می توانند باعث ایجاد پاسخ ایمنی شوند، مولکولی به نام آنتی ژن ها را می شناسند. این آنتی ژن ها یا جزء سالم مثل باکتری ها و .. هستند یا مثل پروتئین یا پلی ساکاریدها. پس پاسخی که سلول های ایمنی به یک جزء کوچکی از آنتی ژن به نام اپی توپ می دهند ممکن است به سه شکل انجام شود:

1. واسطه سلولی که لنفوسیت ها مسئول این کار هستند
2. هومورال که آنتی بادی ها در این پاسخ نقش دارند
3. هر دو مورد

پس میتوان گفت آنتی بادی یک گلیکوپورتئین از خانواده ایمونوگلوبولین ها به شمار می رود که توسط پلاسماسل ها(سلول های تکثیر و تمایزیافته لنفوسیت های  B) ایجاد و یک آنتی ژن را به طور اختصاصی مورد بررسی قرار می دهند.

نحوه عملکرد آنتی بادی ها

هنگامی که یک عامل بیگانه وارد بدن می شود، سیستم ایمنی بدن می تواند آن را تشخیص دهد زیرا مولکولهای سطح آنتی ژن با مولکولهای موجود در بدن متفاوت است. پس برای از بین بردن مهاجم ، سیستم ایمنی از چندین مکانیسم که یکی از مهمترین آنها تولید antibody است، استفاده می کند. به این صورت که آنتی بادی های تخصصی توسط گلبول های سفید خون به نام لنفوسیت های B  تولید می شوند. هنگامی که یک آنتی ژن به سطح سلول B متصل می شود، سلول B را برای تقسیم و بلوغ گروهی از سلولهای یکسان به نام کلون تحریک می کند. سلولهای B بالغ که سلولهای پلاسما نامیده می شوند، میلیونها antibody را در جریان خون و سیستم لنفاوی ترشح می کنند. با اتصال آنتی بادی به آنتی ژن هایی که باعت تحریک واکنش ایمنی شده بودند، مورد حمله قرار گرفته و خنثی می شوند.

به چنین آنتی بادی هایی که  خود را به برخی میکروب های مهاجم متصل می کنند تا آنتی بادی های دیگر بتوانند آن  را بی حرکت کرده یا از نفوذ آنها به سلول های بدن جلوگیری کنند، آنتی توکسین گفته می شود. همچنین در مواردی ممکن است آنتی ژن با روکش antibody تحت واکنش زنجیره ای شیمیایی قرار گیرد و به عنوان مکمل که مجموعه ای از پروتئین های موجود در خون است، باعث تجزیه (ترکیدن) میکروب مهاجم شود یا می تواند سلولهای پاک کننده میکروب کشنده را جذب کند یا مهاجم را فاگوسیتوز کند.

شکل و ساختار آنتی بادی

یک آنتی بادی از دو زنجیره پروتئینی سبک و دو زنجیره پروتئینی سنگین تشکیل شده که یک شکل Y انعطاف پذیر را تشکیل می دهند. همچنین دو منطقه ثابت و متغیر در هر زنجیره وجود دارد که بخش ثابت آنها در یک نوع antibody، یکی است و از DNA سنتز می شود ولی بخش متغیر وابسته به نوع آنتی ژن دارد که لنفوسیت B آنتی بادی متناسب با آن را تولید می کند.

انواع آنتی بادی ها

آنتی بادی ها با توجه به ناحیه ثابت خود در پنج گروه طبقه بندی می شوند که نه تنها در ناحیه ثابت خود بلکه در نوع فعالیت هم متفاوت هستند.

• IgG

فراوان ترین ایمونوگلوبولین در خون که در طی پاسخ های ایمنی و به دنبال التهاب، عفونت و سایر موارد افزایش پیدا
می کند. این آنتی بادی دارای حلالیت بالا بوده و تنها ایمونوگلوبولینی می باشد که وارد جریان خون شده و تا حدود ۳ هفته عمر دارد. همچنین تا زمانی که نوزاد بتواند پاسخ های سیستم ایمنی اکتسابی را کسب کند یک ایمنی غیر فعال برای برخی عفونت های نوزاد را ایجاد می کند.

• IgA

این آنتی بادی بیشتر در ترشحات برون ریز وجود دارد و توسط پلاسماسل ها در مخاط های گوارشی، تنفسی و مجاری تولید می شوند.  همچنین این نوع antibody از یک مقاومت بالایی در برابر آنزیم های پروتئولیتیک برخوردار است.

• IgM

این آنتی بادی در واقع برای پاسخ اولیه به آنتی ژن تولید می شود که بعد از اتصال، نقش مهمی را در فعال کردن سیستم کمکی کمپلمان ایجاد می کند و بیشترین ایمونو گلوبولین های خون را تشکیل می دهد.

• IgE

این آنتی بادی نسبت به دیگر antibody ها، مقدار کمتری در خون وجود داشته و تمایل زیادی برای متصل شدن به
گیرنده های سطحی روی بازوفیل ها را داراست و بعد از مواجه شدن با آنتی ژن در سطح بازوفیل ها، ماده های حیاتی چون هیستامین، هپارین و لکوترین را رها کرده و باعث به وجود آمدن یک واکنش آلرژیک می شود.

• IgD

در آخر هم کمترین میزان آنتی بادی در پلاسمای خون به IgD می رسد که فعلا خواص و عملکرد آن به طور دقیق مشخص نشده است. این آنتی بادی ساختمانی به شکل مونومر دارد و با اتصال به سطح لنفوسیت B به عنوان یک گیرنده آنتی ژن محسوب می شود.

تقسیم بندی بر اساس نوع سلولی

antibody ها را از یک نظر دیگر نیز بر ۲ دسته تقسیم می کنند که عبارت است از آنتی بادی مونوکلونال  یا پادتن‌های تک‌دودمانی که بیشتر در آزمایشگاه ها برای درمان  بیماری یا مقاصد تحقیقاتی استفاده می شود و آنتی بادی پلی کلونال یا پادتن های چند دودمانی که هر کدام از مجموعه این گروه، در مقابل آنتی ژن های خاص، اپی توپ های خاصی را برای اتصال انتخاب کرده و بیشتر در درمان و تولید داروها مورد استفاده قرار می گیرند.

پس به طور کلی antibody ها برای انجام کار خود به دو دسته کلی تقسیم می شوند که عبارت است از:

• آنتی بادی اولیه

آنتی بادی اولیه را می توان به عنوان یک ایمونوگلوبولین تعریف کرد که به طور خاص به پروتئین ها متصل می شود. این antibody است که مستقیماً به آنتی ژن متصل می شود. این امر با شناخت اپی توپ موجود در آنتی ژن توسط ناحیه متغیر آنتی بادی اولیه انجام می شود.

• آنتی بادی ثانویه

آنتی بادی های ثانویه برای کمک به تشخیص ، مرتب سازی و تصفیه آنتی ژن های هدف به زنجیره های سنگین antibody های اصلی متصل می شوند. antibody های ثانویه با روش اتصال antibody های اولیه با آنتی ژن ها اختلال ایجاد نمی کنند و به طور مستقیم به آنتی ژن متصل نمی شود. هنگامی که antibody های اولیه به طور مستقیم به آنتی ژن های هدف وصل شوند ، antibody های ثانویه می آیند و به antibody های اصلی متصل می شوند. آنتی بادی ثانویه باید مخصوص گونه های antibody و ایزوتوپ antibody اولیه در طول هدف تشخیص آنتی ژن باشد.

سخن پایانی

به طورکلی آنتی بادی ها به ۵ دسته Immunoglobulin M (IgM) با زنجیره سنگین μ، Immunoglobulin D (IgD) با زنجیره سنگین δ، Immunoglobulin G (IgG) با زنجیره سنگین γ ، Immunoglobulin A (IgA) با زنجیره سنگین  Αو Immunoglobulin E (IgE) با زنجیره سنگین ε تقسیم می شوند و از نظر نوع سلول نیز در دو دسته Monoclonal antibodies (mAb or moAb)  که ساخته شده توسط سلولهای ایمنی یکسان هستند تاجایی که همه کلونهای یک سلول مادر منحصر به فرد و دارای affinity یک ظرفیتی هستند، زیرا به یک اپی توپ متصل می شوند و دسته دیگر به نام Polyclonal antibodies  که به چند اپی توپ متصل می شوند و معمولاً توسط چندین سلول پلاسما متفاوت ساخته می شوند.