Przeciwciała kontra patogeny. O strukturze, roli i metodach produkcji przeciwciał słów kilka

Biochemia

W dobie pandemii choroby koronawirusowej COVID-19 wywołanej przez koronawirusa SARS-CoV-2 coraz więcej i coraz częściej słyszy się o przeciwciałach. Czym tak naprawdę są przeciwciała? Jak wygląda ich produkcja w organizmach pacjentów, a jak wygląda ich wytwarzanie w warunkach laboratoryjnych? W końcu dlaczego rola przeciwciał jest tak ważna podczas walki z patogenami?

Przeciwciała odgrywają zasadniczą rolę w obronie organizmu gospodarza przed patogenami dzięki możliwości rozpoznawania przez nie mikroorganizmów lub zakażonych komórek lub czynników pochodzących spoza organizmu, takich jak toksyny. Chociaż zapobieganie przedostawaniu się patogenów jest jednym z potencjalnych mechanizmów ochrony przed zakażeniem, przeciwciała stanowią podstawę wielu innych mechanizmów pozwalających zwalczać infekcje. Oprócz wiązania i bezpośredniej neutralizacji patogenów, przeciwciała wspomagają usuwanie bakterii, wirusów, grzybów i pasożytów poprzez ich interakcje z układem odpornościowym, wykorzystując szeroki wachlarz procesów zachodzących podczas walki z drobnoustrojami w ludzkim układzie odpornościowym. Przeciwciała mają zdolność tworzenia kompleksów immunologicznych, które kierują sekwestracją i wychwytem patogenów, usuwają toksyny, eliminują zakażone komórki, zwiększają prezentację antygenu dla układu odpornościowego i regulują stan zapalny. 
Już ponad 100 lat temu zaobserwowano, że podawanie surowicy (osocze krwi pozbawione fibrynogenu) zwierząt chorujących na tężec lub błonicę zapewniało ochronę nieuodpornionym zwierzętom. Obserwacje te dały początek stosowanej przez dziesięciolecia metodzie leczenia m.in. w przypadku błonicy, tężca, szkarlatyny i zapalenia opon  mózgowych. Warto wspomnieć, że choć terapia ta dała silne podwaliny do szeroko rozumianego wykorzystania przeciwciał, to obecnie w dużej mierze została wyparta przez szczepionki i antybiotyki. Przeciwciała są jednym z najważniejszych elementów humoralnej odpowiedzi immunologicznej.
Przeciwciała są białkami zbudowanymi z dwóch par łańcuchów polipeptydowych: łańcucha lekkiego i łańcucha ciężkiego. Łańcuchy lekki i ciężki są połączone ze sobą mostkami disiarczkowymi. Razem tworzą charakterystyczną strukturę podobną do litery γ, gdzie końce ramion litery γ są miejscami rozpoznającymi antygen. Produkcja przeciwciał możliwa jest dzięki aktywności limfocytów B, które stanowią element nabytego systemu odporności. Łańcuchy lekki i ciężki możemy podzielić na fragmenty stałe C i fragmenty zmienne V. Fragmenty zmienne są odpowiedzialne za specyficzne wiązanie się z antygenem natomiast fragmenty stałe są odpowiedzialne strukturę przeciwciała oraz za modulowanie odpowiedzi układu odpornościowego po związaniu antygenu (aglutynacja, opsonizacja lub aktywacja syst...

Pozostałe 90% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów



Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!

Przypisy