การทดสอบทางชีววิทยา “เลือดและการไหลเวียน คุณสมบัติป้องกันเลือด กลไกการออกฤทธิ์ของระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์

การก่อตัวและจลนพลศาสตร์ของแอนติบอดี

การก่อตัวของแอนติบอดีเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการปรากฏตัวของสารที่ระบบภูมิคุ้มกันรับรู้ว่าเป็นสิ่งแปลกปลอม เอนทิตีต่างประเทศโดยรวมเรียกว่าแอนติเจน มีแอนติเจนที่แตกต่างกันมากมายที่นำเสนอต่อระบบภูมิคุ้มกัน ดังนั้นจึงมีแอนติบอดีที่เกิดขึ้นมากมาย

การก่อตัวของแอนติบอดีนับไม่ถ้วนเป็นไปตามรูปแบบทั่วไปที่เหมือนกัน อย่างแรก ระบบภูมิคุ้มกันแยกแยะระหว่างแอนติเจนโฮสต์และแอนติเจนที่ไม่ใช่โฮสต์ และตอบสนองต่อแอนติเจนที่ไม่ใช่โฮสต์เท่านั้น ตัวอย่างคือข้ออักเสบรูมาตอยด์ ซึ่งโฮสต์ตอบสนองต่อแอนติเจนในตัวเองทำให้กระดูกเสื่อม อีกตัวอย่างหนึ่งคือโรคหัวใจที่เกิดจากปฏิกิริยาของโฮสต์ต่อโปรตีนจากกล้ามเนื้อหัวใจ

คุณลักษณะอีกประการหนึ่งของการสร้างแอนติบอดีคือการผลิตแอนติบอดีสามารถเกิดขึ้นได้แม้ว่าเจ้าบ้านจะไม่ได้ "เห็น" แอนติเจนเฉพาะเป็นเวลานาน กล่าวอีกนัยหนึ่งระบบภูมิคุ้มกันมีหน่วยความจำสำหรับการตอบสนองของแอนติเจน ในที่สุด การสร้างแอนติบอดีเป็นปฏิกิริยาที่แม่นยำมาก การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโปรตีนเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่อาจทำให้เกิดการสร้างแอนติบอดีอีกตัวหนึ่ง

การก่อตัวของแอนติบอดีขึ้นอยู่กับการประมวลผลของแอนติเจนที่เข้ามา การประมวลผลมีสามขั้นตอน ระยะแรกคือการปรับสมดุลของแอนติเจนระหว่างเซลล์ภายในและภายนอก แอนติเจนที่ละลายน้ำได้ซึ่งสามารถละลายข้ามเยื่อหุ้มเซลล์สามารถปรับสมดุลได้ แต่แอนติเจนที่มีปริมาณมากขึ้นซึ่งไม่เข้าสู่สารละลายไม่สามารถทำได้ ขั้นตอนที่สองของการประมวลผลแอนติเจนเรียกว่าระยะการสลายตัวของแคแทบอลิซึม ที่นี่ เซลล์เช่นมาโครฟาจรับแอนติเจน อยู่ในช่วงนี้ที่แอนติเจนถูก "นำเสนอ" ต่อระบบภูมิคุ้มกันและเกิดแอนติบอดีขึ้น

ขั้นตอนสุดท้ายของการประมวลผลแอนติเจนเรียกว่าระยะการกำจัดภูมิคุ้มกัน พบพันธะระหว่างแอนติเจนและแอนติบอดีที่สอดคล้องกัน และคอมเพล็กซ์จะถูกทำลาย แอนติบอดีส่วนเกินไหลเวียนได้อย่างอิสระในกระแสเลือด เซลล์ที่ผลิตแอนติบอดีของระบบภูมิคุ้มกันเรียกว่าเซลล์ลิมโฟไซต์หรือเซลล์บี การนำเสนอโปรตีนเป้าหมายช่วยกระตุ้นการแบ่งเซลล์ลิมโฟไซต์ สิ่งนี้เรียกว่าเฟสอุปนัยหรือแล็กของการตอบสนองของแอนติบอดีปฐมภูมิ เซลล์ลูกสาวบางส่วนจะผลิตแอนติบอดีต่อโปรตีนเป้าหมาย

เมื่อเวลาผ่านไป จะมีเซลล์เม็ดเลือดขาวลูกสาวจำนวนมากและแอนติบอดีจำนวนมากไหลเวียนอยู่ในร่างกาย ในช่วงลอการิทึมหรือเอ็กซ์โปเนนเชียลนี้ ปริมาณของแอนติบอดีจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในบางครั้ง การสังเคราะห์แอนติบอดีจะมีความสมดุลโดยความแตกแยกของแอนติบอดี ดังนั้นความเข้มข้นของแอนติบอดีจึงยังคงไม่เปลี่ยนแปลง นี่คือที่ราบสูงหรือระยะนิ่ง ภายในสองสามวันหรือหลายสัปดาห์ การผลิตแอนติบอดีจะช้าลง หลังจากระยะการลดลงหรือตายในระยะนี้ ความเข้มข้นของเบสต่ำสามารถคงไว้ได้

ลิมโฟไซต์จะเก็บความทรงจำของโปรตีนเป้าหมายไว้ หากเป้าหมายแอนติเจนปรากฏขึ้น ดังที่เกิดขึ้นในการฉีดวัคซีนครั้งที่สองในซีรีส์ ลิมโฟไซต์ที่ "เตรียมแล้ว" ที่มีอยู่แล้วจะถูกกระตุ้นเพื่อแบ่งออกเป็นเซลล์ลูกสาวที่ผลิตแอนติบอดี ดังนั้นครั้งที่สองจึงได้รับแอนติบอดีมากขึ้น การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของแอนติบอดีในช่วงเริ่มต้นนี้เป็นการตอบสนองทุติยภูมิหรือความจำเสื่อม ความเข้มข้นของแอนติบอดีที่สูงขึ้นอาจคงอยู่เป็นเวลาหลายเดือน ปี หรือตลอดชีวิต

อีกลักษณะหนึ่งของการผลิตแอนติบอดีคือการเปลี่ยนแปลงระดับของแอนติบอดีที่ผลิตขึ้น ความจำเพาะของการตอบสนองของแอนติบอดี แม้ว่าจะค่อนข้างเฉพาะเจาะจง แต่ก็มีความเฉพาะเจาะจงมากในการตอบสนองทุติยภูมิ แม้ว่าในการตอบสนองปฐมภูมิ แอนติบอดีอาจทำปฏิกิริยาข้ามกับแอนติเจนที่คล้ายกับที่ได้รับในการตอบสนอง ปฏิกิริยาข้ามดังกล่าวเกิดขึ้นน้อยมากในการตอบสนองทุติยภูมิ การจับระหว่างแอนติบอดีกับแอนติเจนจะเข้มงวดมากขึ้นในการตอบสนองทุติยภูมิ

ดูเพิ่มเติมที่ การแสดงออกทางสีหน้าของแอนติเจน; ประวัติภูมิคุ้มกันวิทยา อิมมูโนโกลบูลินและกลุ่มอาการขาดอิมมูโนโกลบูลิน วิธีห้องปฏิบัติการภูมิคุ้มกันวิทยา; การทดสอบแอนติบอดี Streptococcal ในบรรดาวิธีการต่าง ๆ ที่ใช้ในนิติเวชคือวิธีการที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้โปรตีนภูมิคุ้มกันจำเพาะ โมเลกุลโปรตีนที่รู้จักแอนติเจนเรียกว่าแอนติบอดี

ปฏิกิริยาแอนติเจนและแอนติบอดีนั้นจำเพาะอย่างยิ่ง ทำให้สามารถตรวจหาโปรตีนได้อย่างชัดเจน นอกจากนี้ วิธีการแอนติเจนบางวิธีมีความละเอียดอ่อนมาก ดังนั้นจึงยอมให้สามารถหาปริมาณแอนติเจนของโปรตีนในปริมาณเล็กน้อยได้

แอนติบอดีเรียกอีกอย่างว่าอิมมูโนโกลบูลิน แกนกลางของอิมมูโนโกลบูลินมีความเสถียรมากกว่าในการก่อสร้าง แอนติบอดียังใช้ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ รวมถึงการวิเคราะห์ตัวอย่างทางนิติเวช สำหรับการสุ่มตัวอย่างเลือด และเพื่อระบุจุลินทรีย์เป้าหมายหรือสารพิษ การใช้แอนติบอดีในการวิจัยทางนิติเวชเรียกอีกอย่างว่าการตรวจทางนิติวิทยาศาสตร์ การพิมพ์เลือดเป็นตัวอย่างทั่วไปของการตรวจทางนิติเวช หากเซลล์เม็ดเลือดมีแอนติเจนเพียง A เมื่อมีแอนติบอดีต่อต้าน A เซลล์ก็สามารถเกาะติดกันได้

แอนติบอดียังใช้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างเลือดในคนที่เป็นโรคเกี่ยวกับเลือดโดยพิจารณาจากการมีเอนไซม์ที่ผิดปกติอย่างน้อยหนึ่งตัวในเลือด กรณีอื่นๆ ของการตรวจทางนิติเวชวิทยา ได้แก่ การตรวจหายา สารประกอบที่เป็นพิษ เช่น สารพิษ และการสัมผัสกับจุลินทรีย์จำเพาะในอดีต

แอนติบอดีของสัตว์ แอนติบอดีมักจะจำเพาะเจาะจงมาก โดยจับคู่กับแอนติเจนบางประเภทเท่านั้น แอนติบอดีอยู่ในกลุ่มของโปรตีนที่เรียกว่าอิมมูโนโกลบินซึ่งเกิดจากเซลล์พลาสมาในเลือดเช่น กลไกการป้องกันต่อต้านการแพร่ระบาดโดยปรสิต โดยเฉพาะแบคทีเรียและไวรัส ไม่ว่าจะด้วยการฆ่าหรือทำให้ไม่เป็นอันตราย ความจำเพาะของปฏิกิริยาการจับของพวกมันกับแอนติเจนที่จำเพาะนั้นเกิดจากการกำหนดค่าของบริเวณเล็กๆ ที่เรียกว่าแอคทีฟไซต์ บนพื้นผิวของแอนติเจน

ดังนั้น เมื่อปรสิตเข้าสู่เนื้อเยื่อของโฮสต์ แอนติเจนที่ได้มาจากปรสิตแต่ละตัวจะกระตุ้นการตอบสนองที่จำเพาะขึ้นอยู่กับแอนติบอดีจำเพาะที่จับกับแอนติเจนนั้น "การรับรู้" นี้โดยโฮสต์ของสายพันธุ์หรือสายพันธุ์ปรสิตที่เข้ามาในบางครั้งอาจใช้ได้กับปรสิตอื่น ๆ ตราบใดที่พวกมันใช้แอนติเจนเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ไวรัสวัคซีนและไข้ทรพิษมีแอนติเจนเหมือนกัน ดังนั้นภูมิคุ้มกันของวัคซีนตัวใดตัวหนึ่งจึงมีภูมิคุ้มกันต่ออีกตัวหนึ่ง แอนติบอดีสามารถคงอยู่ในร่างกายได้นานหลังจากที่แอนติเจนหายไป ดังนั้นจึงให้ภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อชนิดใหม่ที่มีปรสิตสายพันธุ์เดียวกันหรือหลากหลาย

การฉีดวัคซีนหรือฉีดวัคซีนสร้างภูมิคุ้มกันให้กับร่างกายโดยการฉีดโปรตีนจากต่างประเทศที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งจะไปกระตุ้นการผลิตแอนติบอดี แอนติบอดี. โปรตีนเชิงซ้อนที่ผลิตขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการนำแอนติเจนจำเพาะเข้าสู่สัตว์ แอนติบอดีมักจะมีความเฉพาะเจาะจงสูง รวมกับแอนติเจนบางประเภทเท่านั้น ความจำเพาะของปฏิกิริยาการจับของพวกมันกับแอนติเจนที่จำเพาะนั้นเกิดจากการกำหนดค่าของบริเวณเล็กๆ ที่เรียกว่าแอคทีฟไซต์ บนพื้นผิวของแอนติเจน

ดังนั้น เมื่อปรสิตเข้าสู่เนื้อเยื่อของโฮสต์ แอนติเจนที่ได้จากปรสิตแต่ละตัวจะกระตุ้นการตอบสนองที่จำเพาะตามแอนติบอดีจำเพาะที่จับกับแอนติเจนนั้น ตัวอย่างเช่น วัคซีนและไวรัสไข้ทรพิษมีแอนติเจนเหมือนกัน ดังนั้นภูมิคุ้มกันของตัวหนึ่งจึงเป็นภูมิคุ้มกันของอีกตัวหนึ่ง สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าแอนติบอดีแต่ละประเภทปกป้องร่างกายจากแอนติเจนเฉพาะประเภท เมื่อแอนติบอดีผสมเนื้อเยื่อที่แข็งแรงเข้ากับ สารอันตรายเรียกว่าเป็นโรคภูมิต้านตนเอง

แอนติบอดีที่พบบ่อยที่สุดถูกสร้างขึ้นโดยหน่วยโครงสร้างพื้นฐานที่มีสี่สาย: สองเบาและสองหนัก แม้ว่าโครงสร้างทั่วไปของแอนติบอดีจะคล้ายกัน บางพื้นที่โปรตีนมีความแตกต่างกันอย่างมาก ส่งผลให้มีแอนติบอดีนับล้านตัว ส่วนนี้ของโปรตีนเรียกว่าบริเวณที่แปรผันได้สูง

แอนติบอดีหลากหลายชนิดถูกผลิตขึ้นโดยการรวมกันของชุดของเซ็กเมนต์พันธุกรรมที่รับผิดชอบในการเข้ารหัสตำแหน่งการจับแอนติเจนที่แตกต่างกัน ต่อมาผ่านการกลายพันธุ์แบบสุ่มในบริเวณนั้นของแอนติบอดี เพิ่มความหลากหลายให้ดียิ่งขึ้นไปอีก

ในบรรดาแอนติบอดีหลายประเภท สามารถกล่าวถึงแอนติบอดีต้านฮิสโทติก แอนติบอดีต้านนิวเคลียร์ และแอนติบอดีไดวาเลนต์ โรคของระบบภูมิคุ้มกัน มีหลายโรคที่เกิดจากความผิดปกติและผลที่ตามมาคือ ติดเชื้อบ่อย. ในบางกรณี อาการเหล่านี้ไม่ร้ายแรงนัก แต่การทำซ้ำๆ อาจหมายถึงอาการแทรกซ้อนเล็กน้อยสำหรับผู้ป่วย

สาเหตุบางประการของโรคเหล่านี้สามารถพบได้เมื่อมีมะเร็งหายากบางชนิดที่ติดเชื้อไวรัส เชื้อรา หรือแบคทีเรียบางชนิดที่ส่งผลโดยตรงต่อร่างกาย ความผิดปกติเหล่านี้อาจเกิดจากจำนวนที่ลดลง การทำงานที่ไม่เพียงพอ หรือความผิดปกติอื่นๆ ของระบบภูมิคุ้มกัน

ควรกล่าวไว้ว่าภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องสามารถเกิดขึ้นได้ตั้งแต่แรกเกิด ในกรณีที่มีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือพัฒนามาหลายปีโดยบางคน ปัจจัยภายนอก. ได้รับภูมิคุ้มกันบกพร่องซึ่งแสดงออกใน อายุเยอะมักเกิดจากโรคเฉพาะ ในบางกรณี ระบบป้องกันเสื่อมลงเล็กน้อย แต่ในกรณีที่รุนแรงกว่านั้น ความสามารถในการรับมือกับการติดเชื้อของร่างกายอาจถูกทำลายได้

ไวรัสนี้ทำลายเซลล์เม็ดเลือดขาว ซึ่งป้องกันไม่ให้พวกมันตอบสนองต่อการคุกคามของการติดเชื้อจากภายนอก ทำให้โรคธรรมดาๆ เป็นปัญหาร้ายแรงสำหรับสิ่งมีชีวิตนี้ ในวัยเด็กสาเหตุหลักประการหนึ่งของความเสียหายต่อระบบภูมิคุ้มกันคือ หากเด็กขาดสารอาหารซึ่งมีน้ำหนักน้อยกว่าร้อยละ 80 ระบบภูมิคุ้มกันจะได้รับผลกระทบ และหากอายุ 70 ​​จะมีอาการรุนแรง เนื่องจากการขาดสารอาหารที่เกิดจากอาหารที่ไม่ดีนี้ทำให้ร่างกายไม่สามารถสร้างแอนติบอดี อ่อนแอลงและเสี่ยงต่อการคุกคามจากภายนอก