סינתזה של מחלקות שונות של אינטרפרון אנושי בתאים מיקרוביאליים מהונדסים גנטית. ביטוי של גנים המוטבעים בפלסמיד. אינטרפרונים, טבע, שיטות ייצור ושימוש שיטת השגת אינטרפרונים עם היתרונות הגדולים ביותר

אינטרפרון הוא חלבון מגן חשוב של מערכת החיסון. התגלה במהלך חקר התערבות הנגיף, כלומר, התופעה שבה בעלי חיים או תרביות תאים שנדבקו בנגיף אחד הפכו ללא רגישים לזיהום על ידי וירוס אחר. התברר שההפרעה נובעת מהחלבון שנוצר, בעל תכונות אנטי-ויראליות מגנות. חלבון זה נקרא אינטרפרון.

אינטרפרון היא משפחה של חלבוני גליקופרוטאין המסונתזים על ידי תאי מערכת החיסון ורקמת החיבור. תלוי אילו תאים מסנתזים אינטרפרון, ישנם שלושה סוגים: α, β ו-γ-אינטרפרונים.

אינטרפרון אלפא מיוצר על ידי לויקוציטים ונקרא לויקוציט; אינטרפרון בטא נקרא פיברובלסטי, מכיוון שהוא מסונתז על ידי פיברובלסטים - תאי רקמת חיבור, ואינטרפרון גמא נקרא חיסון, מכיוון שהוא מיוצר על ידי לימפוציטים T פעילים, מקרופאגים, תאי רוצח טבעיים, כלומר תאי חיסון.

אינטרפרון מסונתז כל הזמן בגוף, וריכוזו בדם נשמר על כ-2 IU/ml (יחידה בינלאומית אחת - IU - היא כמות האינטרפרון שמגינה על תרבית תאים מ-1 CPD50 של הנגיף). ייצור האינטרפרון עולה בחדות במהלך הדבקה בווירוסים, כמו גם בעת חשיפה למחוללי אינטרפרון, כגון RNA, DNA ופולימרים מורכבים. מעוררי אינטרפרון כאלה נקראים אינטרפרונוגנים.

בנוסף להשפעה האנטי-ויראלית, לאינטרפרון יש הגנה אנטי-גידולית, שכן הוא מעכב את התפשטות (רבייה) של תאי גידול, כמו גם פעילות אימונומודולטורית, מגרה פגוציטוזיס, תאי הורגים טבעיים, ויסות יצירת נוגדנים על ידי תאי B, הפעלת הביטוי של העיקריות תסביך היסטורי תאימות.

מנגנון הפעולה של אינטרפרון מורכב. האינטרפרון אינו משפיע ישירות על הנגיף מחוץ לתא, אלא נקשר לקולטנים מיוחדים לתאים ומשפיע על תהליך רביית הנגיף בתוך התא בשלב סינתזת החלבון.

שימוש באינטרפרון. פעולת האינטרפרון יעילה יותר ככל שהוא מתחיל להיות מסונתז מוקדם יותר או להיכנס לגוף מבחוץ. לכן, הוא משמש למטרות מניעתיות בזיהומים ויראליים רבים, כמו שפעת, וכן למטרות טיפוליות בזיהומים ויראליים כרוניים, כמו דלקת כבד פרנטרלית (B,C,D), הרפס, טרשת נפוצה וכו'. אינטרפרון נותן חיובי תוצאות בטיפול בגידולים ממאירים ומחלות הקשורות לליקויים חיסוניים.

אינטרפרונים הם ספציפיים למין, כלומר אינטרפרון אנושי פחות יעיל עבור בעלי חיים ולהיפך. עם זאת, ספציפיות המין הזו היא יחסית.

מקבל אינטרפרון. האינטרפרון מתקבל בשתי דרכים: א) על ידי הדבקה של לויקוציטים אנושיים או לימפוציטים בנגיף בטוח, וכתוצאה מכך התאים הנגועים מסנתזים אינטרפרון, שאותו מבודדים וממנו נבנים תכשירי אינטרפרון; ב) על ידי הנדסה גנטית - על ידי גידול זנים רקומביננטיים של חיידקים המסוגלים לייצר אינטרפרון בתנאי ייצור. בדרך כלל, נעשה שימוש בזנים רקומביננטיים של פסאודומונס ו-Escherichia coli עם גנים של אינטרפרון המובנים ב-DNA שלהם. אינטרפרון המתקבל בהנדסה גנטית נקרא רקומביננטי. בארצנו, אינטרפרון רקומביננטי קיבל את השם הרשמי "Reaferon". הייצור של תרופה זו הוא במובנים רבים יעיל וזול יותר מהתרופה לויקוציטים.

אינטרפרון רקומביננטי מצא יישום נרחב ברפואה כחומר מניעתי וטיפולי לזיהומים ויראליים, ניאופלזמות וחוסרים חיסוניים.

23. גורמים של חסינות ספציפית במחלות ויראליות. תפקידה של חסינות תאית בהגנה על הגוף מפני הנגיף

למערכת החיסון הספציפית יש איברים מרכזיים משלה (מח עצם, תימוס, בורסה של Fabricius בציפורים, כבד אצל יונקים) ואיברים היקפיים (טחול, בלוטות לימפה, רקמות לימפואידיות של מערכת העיכול, כמו גם דם ולימפה, הנכנסים ו ברציפות כל התאים החיסוניים מסתובבים).

איבר החסינות הוא רקמה לימפואידית, ומבצעיה העיקריים הם מקרופאגים (כמו גם תאים אחרים המציגים אנטיגן), אוכלוסיות שונות ותת-אוכלוסיות של לימפוציטים מסוג T ו-B.

המטרה העיקרית של מערכת החיסון היא אנטיגנים, שרובם המכריע הם חלבונים בטבעם.

לימפוציטים מיוצגים על ידי שתי אוכלוסיות גדולות - תאי B ו-T, האחראים על זיהוי ספציפי של אנטיגנים. לאחר שצמחו ממקור משותף, מה שנקרא תא גזע, ולאחר שעברו התמיינות מתאימה באיברים המרכזיים של מערכת החיסון, לימפוציטים T ו-B רוכשים יכולת חיסונית, נכנסים לדם ומסתובבים ברציפות בכל הגוף, ממלאים את התפקיד מהמגנים היעילים שלה.

לימפוציטים T מספקים את הסוג התאי של התגובות החיסוניות, ולימפוציטים B מספקים את הסוג ההומורלי של התגובה החיסונית.

התמיינות של מבשרי לימפוציטים מסוג T לתאים בעלי יכולת חיסונית ("אימון") מתרחשת בתימוס בהשפעת גורמים הומוראליים המופרשים על ידי התימוס; הבשלה של לימפוציטים מסוג B - בציפורים בבורסה, ביונקים, תחילה בכבד העובר ולאחר הלידה במח העצם.

לימפוציטים B ו-T בוגרים רוכשים את היכולת לזהות אנטיגנים זרים. הם עוזבים את מח העצם ואת התימוס ומתיישבים את הטחול, בלוטות הלימפה ואוספים אחרים של תאי לימפה. הרוב המכריע של לימפוציטים מסוג T ו-B מסתובבים בדם ובלימפה. זרימת דם קבועה זו מבטיחה שכמה שיותר לימפוציטים רלוונטיים יבואו במגע עם האנטיגן (וירוס).

כל תא B מתוכנת גנטית לייצר נוגדנים לאנטיגן ספציפי אחד. לאחר שפגשו וזיהו אנטיגן זה, תאי B מתרבים ומתמיינים לתאי פלזמה פעילים המפרישים נוגדנים לאנטיגן זה. חלק אחר של לימפוציטים B, לאחר שעבר 2-3 מחזורי חלוקה, הופך לתאי זיכרון שאינם מסוגלים לייצר נוגדנים. הם יכולים לחיות חודשים רבים ואפילו שנים מבלי להתחלק, להסתובב בין הדם לאיברי הלימפה המשניים. הם מזהים את האנטיגן במהירות כאשר הוא חודר מחדש לגוף, ולאחר מכן תאי זיכרון רוכשים את היכולת להתחלק ולהפוך לתאי פלזמה המפרישים נוגדנים.

תאי זיכרון נוצרים מלימפוציטים מסוג T באותו אופן. זה יכול להיקרא "רזרבה" של תאים חיסוניים.

תאי זיכרון קובעים את משך החסינות הנרכשת. במגע חוזר עם אנטיגן זה, הם הופכים במהירות לתאי אפקטור. במקביל, תאי זיכרון B מספקים סינתזה של נוגדנים בפרק זמן קצר יותר, בכמויות גדולות יותר ובעיקר IgG. הוכח כי ישנם תאי עוזר T שקובעים את המעבר בין כיתות אימונוגלובולינים.

ישנן שתי אפשרויות למתן תגובה חיסונית בצורה של ביוסינתזה של נוגדנים:

תגובה ראשונית - לאחר הפגישה הראשונה של הגוף עם שינה נגד 1;

תגובה משנית - במגע חוזר עם האנטיגן, לאחר 2-3 שבועות.

הם נבדלים במדדים הבאים: משך התקופה הסמויה; קצב העלייה בטיטר הנוגדנים, הכמות הכוללת של הנוגדנים המסונתזים; רצף של סינתזה של אימונוגלובולינים ממעמדות שונים. גם המנגנונים התאיים של תגובות חיסון ראשוניות ומשניות שונות.

במהלך התגובה החיסונית הראשונית, מצוין: הביוסינתזה של נוגדנים לאחר התקופה הסמויה נמשכת 3-3 ימים; קצב סינתזת הנוגדנים נמוך יחסית; טיטר נוגדנים אינו מגיע לערכים מרביים; תחילה מסונתז IgM, לאחר מכן IgG ומאוחר יותר IgA ו-IgE. התגובה החיסונית המשנית מאופיינת ב: תקופה סמויה - תוך מספר שעות; קצב סינתזת הנוגדנים הוא לוגריתמי; טיטר נוגדנים מגיע לערכים מקסימליים; IgG מסונתז באופן מיידי.

התגובה החיסונית המשנית נגרמת על ידי תאי זיכרון חיסוניים.

לתאי T יש מספר אוכלוסיות עם תפקידים שונים. חלקם מקיימים אינטראקציה עם תאי B, ועוזרים להם להתרבות, להתבגר וליצור נוגדנים, וגם להפעיל מקרופאגים - תאי T עוזרים (Tx); אחרים מדכאים תגובות חיסוניות - תאי T מדכאים (Tc); האוכלוסייה השלישית של תאי T הורסת תאי גוף נגועים בנגיפים או סוכנים אחרים. סוג זה של פעילות נקרא ציטוטוקסיות, והתאים עצמם נקראים תאי T ציטוטוקסיים (Tc) או תאי T הורגים (Tk).

מכיוון שתאי T עוזרים ותאי T מדכאים פועלים כמווסתים של התגובה החיסונית, שני סוגי תאי T אלה נקראים תאי T מווסתים.

מקרופאגים הם גורם חיוני בחסינות אנטי ויראלית. הם לא רק הורסים אנטיגנים זרים, אלא גם מספקים דטרמיננטים אנטיגנים להפעלת שרשרת של תגובות חיסוניות (נוכחות). אנטיגנים הנספגים על ידי מקרופאגים מתפצלים לשברים קצרים (אנטיגניים), הנקשרים למולקולות של חלבונים של קומפלקס ההיסטו-תאימות העיקרי (MHC I, II) ומועברים אל פני השטח של מקרופאגים, שם הם מזוהים על ידי לימפוציטים T (Tx, לימפוציטים Tk) ו-B, מה שמוביל להפעלתם ורבייה שלהם.

עוזרי T, כאשר מופעלים, מסנתזים גורמים (מתווכים) כדי לעורר לימפוציטים B ו-T. תאי T רוצחים פעילים מתרבים ונוצר מאגר של לימפוציטים T ציטוטוקסיים שיכול להבטיח מוות של תאי מטרה, כלומר תאים נגועים בנגיף.

התכונה העיקרית של כל התאים ההורגים היא שבהשפעתם ותא המטרה, מנגנוני האלופטוזיס (מוות תאי מתוכנת) מופעלים. תמוגת תאים מתרחשת לאחר ניתוק התא הרוצח, מה שמאפשר לתא רוצח אחד להוביל תאי מטרה מרובים. תהליך התמוגה כולל פרפורינים וגרנזימים המופרשים על ידי לימפוציטים. הפרפורין, המוטמע בקרום התא, יוצר בו תעלה שדרכה חודר התרמיל לתוך התא. התא מתנפח ומתפרק. מאמינים כי גראנזים מתווכים את השראת אפופטוזיס.

לימפוציטים B פעילים מתרבים ומתמיינים לתאי פלזמה, המסנתזים ומפרישים נוגדנים מהמעמד המתאים (IgM, IgG, IgA, IgD, IgE).

האינטראקציה המתואמת של מקרופאגים, לימפוציטים T ו-B בעת מפגש עם אנטיגן מספקת תגובה חיסונית הומורלית ותאית כאחד. כל צורות התגובה החיסונית דורשות אינטראקציה מתואמת של הגורמים העיקריים של מערכת החיסון: מקרופאגים, T-, B-לימפוציטים, תאי NK, מערכת אינטרפרון, משלים, מערכת היסטו-תאימות מרכזית. האינטראקציה ביניהם מתבצעת באמצעות מגוון מתווכים מסונתזים ומופרשים.

מתווכים המיוצרים על ידי תאי מערכת החיסון ומעורבים בוויסות פעילותה נקראים ביחד ציטוקינים (מיוונית ציטוסים - תא וקיניאו - כדי להפעיל). הם מחולקים למונוקין - מתווכים המיוצרים על ידי מונוציטים ומקרופאגים; לימפוקינים - מתווכים המופרשים על ידי לימפוציטים מופעלים; לימפוקינים המזוהים כימית ומתקבלים בצורה טהורה. ב-1979 הוצע לקרוא להם אינטרלוקינים. הם מסומנים במספרים - 1, 2, 3, 4, 5 וכו'. משפחת האינטרלוקינים מתמלאת בנציגים חדשים המבצעים ויסות הדדי של מערכת החיסון, העצבים והאנדוקרינית. כל התאים החיסוניים נושאים קולטנים ייחודיים על הממברנות שלהם, בעזרתם הם מזהים ותופסים אותות מתאי חיסון אחרים, מסדרים מחדש את חילוף החומרים שלהם, מסנתזים או מחסלים את הקולטנים של עצמם. הודות לכך, כל תאי מערכת החיסון מתפקדים כמערכת משומנת היטב.

24. חלבונים ויראליים, תפקידם בסודיאגנוזיס. נוגדנים ספציפיים. מאפיינים של אימונוגלובולינים.

חלבוני וירוס

לוקליזציה של חלבונים ויראליים

חלבונים הקשורים למחזור החיים של הנגיף מחולקים לחלבונים הנקבעים על ידי הגנום הנגיפי וחלבונים ממקור תאי. דוגמאות לחלבונים תאיים המצויים בווירונים מסוימים כוללים את החלבון הציטושלדי אקטין וחלבונים גרעיניים היסטונים. חלבונים ממקור תאי המעורבים בתהליך של שכפול ויראלי יידונו בחלק על אינטראקציה בין תאים וירוסים.

בהתבסס על מיקומם, חלבונים הנקבעים על ידי הגנום הנגיפי מחולקים לשתי קבוצות:

1) חלבונים מבניים- אלו חלבונים המרכיבים את ה-HF, הם מוגדרים כ-VP;

2) חלבונים לא מבניים- אלו הם מבשרי חלבונים מבניים, חלבונים מווסתים ואנזימים המשרתים את תהליך הרבייה התוך תאית של הנגיף ואינם חלק מה-HF. הם מיועדים כחלבוני NS (סכמה).
תכונות של חלבונים ויראליים

Virions מכילים חלבונים בעלי משקל מולקולרי שונה (מ-4 עד 100 kDa), המורכבים משרשרת פוליפפטיד אחת או יותר. גם כמות החלבונים הללו משתנה בין וירוסים. נוקלאוקפסיד TMV מכיל חלבון אחד. עבור וירוסים אחרים, הוויריון עשוי להכיל כמה עשרות חלבונים בעלי תכונות פיזיקוכימיות שונות. לחלבונים היוצרים את הקפסיד, הנוקלאוקפסיד וקליפת הליבה יש תכונה משותפת אחת - יכולת הרכבה עצמית.
הרכב ה-HF עשוי לכלול חלבונים במשקל מולקולרי נמוך שאינם מעורבים ביצירת הקפסיד. לְדוּגמָה, חלבונים גנומייםוירוסי פיקורנה ואדנוווירוסים. החלבון הגנומי קשור בקוולנטיות לחומצת הגרעין ומשתתף בשכפול שלה.

לוקליזציה של חלבונים ויראליים

מוצגים חלבונים מורכבים גליקופרוטאין(המוגדר כ-gp) ו ליפופרוטאינים. הנוכחות של גליקופרוטאין קובעת את נוכחותו של מרכיב פחמימה בוויריון, אשר יכול להיות מיוצג על ידי אוליגוסכרידים מסוג מנוז, גלקטוז, N-acetylglucosamine או חומצה נוירמינית. גליקופרוטאין נגיפי, ככלל, נחשפים על פני השטח החיצוניים של הנגיף ומבצעים שלוש פונקציות עיקריות: הם מבטיחים את הקישור של הנגיף לקולטן הסלולרי (תפקוד של חלבון התקשרות), בעלי פעילות היתוך (מספקים היתוך ממברנה) ולקבוע את התכונות האנטיגניות של וירוסים. במקביל, גליקופרוטאין נגיפי יכולים להיות חלבונים לא מבניים, ובהיותם בצורה אינטגרלית בממברנה של הרשת האנדופלזמית המחוספסת (RER), לבצע את הפונקציות של טרנסלוקאזות, מה שמבטיח את ההובלה של רכיבים ויראליים לתוך לומן שלו.
נְגִיפִי ליפופרוטאיניםמיוצגים על ידי חלבונים אצילים, ככלל, עם חומצה מיריסטית. שאריות חומצות שומן המחוברות למולקולת חלבון פועלות כעוגן ליפופיל.
נְגִיפִי חלבוני אנזיםיכול להיות חלק מהחלקיק הנגיפי או להיות חלבונים לא מבניים ולהופיע בתא לאחר ביטוי הגנום הנגיפי. המאובזר ביותר באנזימים הוא ויריון נגיף האבעבועות השחורות, שיש לו מערך כמעט שלם של אנזימים הנחוצים לשכפול תוך-תאי עצמאי של הנגיף. יחד עם זאת, ייתכן שלנגיפים איזומטריים קטנים ומאורגנים עם גנום RNA חיובי אין אנזימים בנגיף.
חלבונים ויראליים פעילים פונקציונלית מיוצגים, קודם כל, על ידי אנזימי מטבוליזם של חומצות גרעין, המספקים מנגנונים מורכבים של שכפול/שעתוק של הגנום הנגיפי; אנזימים המבצעים עיבוד ושינוי של חלבונים לאחר תרגום, ואנזימים המעורבים בחדירה של ויריון לתא המארח.
קבוצת האנזימים הראשונה היא המספרת ביותר וכוללת הן אנלוגים של אנזימים תאיים והן אנזימים ספציפיים לנגיף.

DNA פולימראז תלוי DNA - מבצע סינתזת DNA על מטריצת DNA (נגיף אבעבועות שחורות).

RNA פולימראז תלוי DNA - מבצע סינתזה של mRNA על מטריצת DNA (נגיף אבעבועות שחורות).

RNA פולימראז תלוי RNA - מבצע סינתזת RNA על תבנית RNA. מבצע את הפונקציות של transcriptase ושכפול. התגלה לראשונה בשנת 1970 על ידי בולטימור בנגיף הסטומטיטיס שלפוחית. זה חלק מווירונים או שהוא חלבון NS של וירוסים המכילים RNA.

Transcriptase הפוך או Revertase או DNA פולימראז תלוי RNA מבצע סינתזת DNA על תבנית RNA. התגלה לראשונה בשנת 1970 ברטרו-וירוסים על ידי Temin ומיזוטאני.
Helicase- משחרר את מבנה ה-DNA הדו-גדילי. בנוסף, להליקאזות יש פעילות RNA הליקאזית תלוית נוקלאוטיד טריפוספט, הכוללת שלושה תהליכים: קשירה של דיאוקסינוקלאוטיד טריפוספט, הידרוליזה שלו, ובשל אנרגיה זו, התנתקות של RNA דו-גדילי.

אנזימים משנים mRNA : poly-A פולימראז - אדנילציה של קצה 3" של RNA באמצעות האנרגיה של ATP; אנזים Cap ו-methyltransferase קומפלקס - מזרז היווצרות של מבנה קאפ בקצה 5".

ATPase, GTPase - לבצע הידרוליזה של מצעי האנרגיה המתאימים.

ריבונוקלאז H - הורס RNA שנמצא בדופלקס עם DNA. הקבוצה השנייה של אנזימים ויראליים היא אנזימי חילוף החומרים של חלבון.

כאן אנו מציגים רק כמה מהם:

חלבונים - אנזימים המעורבים בעיבוד פוסט-תרגום של פוליפרוטאינים. הם חלבוני NS של נגיפי RNA;

קינאזות חלבון - אנזימים המזרחנים חלבונים מבניים של ויריון. נמצא בנגיף הסטומטיטיס שלפוחית, וירוס הכלבת, וירוס אלפא ורטרו.

דוגמאות לאנזימים המעורבים בחדירה של וירוסים לתאים הם ליזוזיםבקטריופאג'ים ו neuraminidaseוירוס שפעת.

בתהליך של יצירת חסינות זיהומית נרכשת, תפקיד חשוב שייך לנוגדנים (אנטי - נגד, גוף - מילה רוסית, כלומר חומר). ולמרות שאנטיגן זר נחסם על ידי תאים ספציפיים של הגוף ועובר phagocytosis, השפעה פעילה על האנטיגן אפשרית רק בנוכחות נוגדנים.

נוגדנים הם חלבונים ספציפיים, אימונוגלובולינים, הנוצרים בגוף בהשפעת אנטיגן ובעלי תכונה של קשירה ספציפית אליו ושונים מגלובולינים רגילים בנוכחות מרכז פעיל.

נוגדנים הם גורם ספציפי חשוב בהגנה של הגוף מפני פתוגנים וחומרים ותאים זרים גנטית.
נוגדנים נוצרים בגוף כתוצאה מזיהום (חיסון טבעי), או חיסון בחיסונים מומתים וחיים (חיסון מלאכותי), או מגע של מערכת הלימפה עם תאים זרים, רקמות (השתלות) או עם תאים פגועים משלה שיש להם הופכים לאוטגנים.
נוגדנים מתייחסים לשבריר חלבון ספציפי, בעיקר א-גלובולינים, המכונה IgY.

נוגדנים מחולקים לקבוצות:

הראשון הוא מולקולות קטנות עם קבוע שקיעה של 7S (א-גלובולינים);
השני הוא מולקולות גדולות עם קבוע שקיעה של 19 S (a - גלובולינים).

מולקולת הנוגדנים כוללת ארבע שרשראות פוליפפטידים המורכבות מחומצות אמינו. שניים מהם כבדים (מ"מ 70,000 דלטון) ושניים קלים (מ"מ 20,000 דלטון). שרשראות קלות וכבדות מקושרות ביניהן על ידי גשרים דיסולפידים. שרשראות קלות משותפות לכל המחלקות ותתי המחלקות. לשרשראות כבדות יש מאפיינים מבניים אופייניים לכל סוג של אימונוגלובולינים.
מולקולת הנוגדנים מכילה מרכזים פעילים הממוקמים בקצוות של שרשראות פוליפפטידים ומגיבים באופן ספציפי עם האנטיגן. נוגדנים לא שלמים הם חד ערכיים (נוגד דטרמיננט אחד), לנוגדנים שלמים יש שניים, ולעתים רחוקות יותר הם נוגדים דטרמיננטיים.

ההבדל בין אימונוגלובולינים ספציפיים הוא במבנה של שרשראות כבדות ובדפוס המרחבי של נוגדי דטרמיננטים. על פי הסיווג של ארגון הבריאות העולמי (WHO), ישנם חמישה סוגים של אימונוגלובולינים עיקריים: IgG מסתובב בדם ומהווה 80% מכלל הנוגדנים. עוברים דרך השליה. משקל מולקולרי 160000. גודל 235 x 40A o. חשוב כגורם ספציפי של חסינות. הם מנטרלים את האנטיגן על ידי הקורפוסקולריזציה שלו (משקעים, שקיעה, אגלוטינציה), מה שמקל על פגוציטוזיס, תמוגה וניטרול. מקדם את התרחשותן של תגובות אלרגיות מאוחרות. בהשוואה לאימונוגלובולינים אחרים, IgG עמיד יחסית לחום - יכול לעמוד בחימום ב-75 o C למשך 30 דקות.
Ig M - מסתובב בדם ומהווה 5-10% מכלל הנוגדנים. משקל מולקולרי 950000, קבוע שיקוע 19 S, פונקציונלי מחומש, מופיע לראשונה לאחר הדבקה או חיסון של בעל חיים. Ig M אינו מעורב בתגובות אלרגיות ואינו עובר דרך השליה. פועל על חיידקים גרם חיוביים, מפעיל phagocytosis. מחלקת Ig M כוללת נוגדנים של קבוצות דם אנושיות - A, B, O.
Ig A - כולל שני סוגים: סרום והפרשה. לסרום Ig A משקל מולקולרי של 170,000, קבוע שקיעה של 7 S. אין לו יכולת לזרז אנטיגנים מסיסים, לוקח חלק בתגובת הנטרול של רעלים, יציב בחום, מסונתז בטחול, בלוטות הלימפה וב ריריות ונכנס להפרשות - רוק, נוזל דמעות, סוד נוזל הסימפונות, קולוסטרום.
Secretory Ig A (S Ig A) מאופיין בנוכחות של מרכיב נוסף מבני, הוא פולימר, קבוע שיקוע 11 S ו-15 S, משקל מולקולרי 380,000, מסונתז בקרומים הריריים. התפקיד הביולוגי של S Ig A הוא בעיקר הגנה מקומית על הריריות, למשל במחלות של מערכת העיכול או דרכי הנשימה. יש להם השפעות חיידקיות ואופסוניות.
Ig D - ריכוז בדם אינו עולה על 1%, משקל מולקולרי 160,000, קבוע שיקוע 7 S. ל-Ig D יש פעילות מופעלת ואינו נקשר לרקמות. עלייה בתכולתו נצפתה במיאלומה אנושית.
Ig E - משקל מולקולרי 190,000, קבוע שיקוע 8.5 S. Ig E הוא תרמי, נקשר בחוזקה לתאי רקמה, לבזופילים של רקמות ולוקח חלק בתגובת רגישות יתר מיידית. Ig E ממלא תפקיד מגן בהלמינתיאזות ומחלות פרוטוזואליות ומשפר את הפעילות הפאגוציטית של מקרופאגים ואאוזינופילים.
הנוגדנים אינם רגישים לטמפרטורות של 70 0 מעלות צלזיוס, ואלכוהולים מנצנצים אותם. פעילות הנוגדן משתבשת כאשר ה-pH של הסביבה, אלקטרוליטים וכו' משתנה (כיבוי).
לכל הנוגדנים יש מרכז פעיל - שטח אתר של 700 Ao, שהם 2% משטח הנוגדן. המרכז הפעיל מורכב מ-10-20 חומצות אמינו. לרוב הם מכילים טירוזין, ליזין וטריפטופן. להפטנים בעלי מטען חיובי, לנוגדנים יש קבוצה בעלת מטען שלילי - COOH -. להפטנים בעלי מטען שלילי מצטרפת קבוצת NH 4+.
לנוגדנים יש את היכולת להבחין בין אנטיגן אחד למשנהו. הם מקיימים אינטראקציה רק עם אותם אנטיגנים (למעט חריגים נדירים) שנגדם הם מפותחים ומתאימים להם בהתאם למבנה המרחבי שלהם. יכולת נוגדנים זו נקראת השלמה.
הספציפיות של הנוגדן נקבעת על ידי המבנה הכימי והדפוס המרחבי של נוגדי דטרמיננטים. זה קשור למבנה הראשוני (חילופי חומצות אמינו) של מולקולת החלבון הנוגדן.
השרשראות הכבדות והקלות של אימונוגלובולינים קובעות את הספציפיות של האתר הפעיל.
לאחרונה התגלה שיש נוגדנים נגד נוגדנים. הם מפסיקים את פעולתם של נוגדנים תקינים. על סמך גילוי זה עולה תיאוריה חדשה – ויסות רשת של מערכת החיסון של הגוף.
התיאוריה של יצירת נוגדנים נוגעת במספר נושאים מדיסציפלינות שונות הקשורות (גנטיקה, ביוכימיה, מורפולוגיה, ציטולוגיה, ביולוגיה מולקולרית), השזורים כיום באימונולוגיה. ישנן מספר השערות לסינתזת נוגדנים. השערת הבחירה המשובטית של F. Burnet קיבלה את ההכרה הגדולה ביותר. לפיו, הגוף מכיל יותר מ-10,000 שיבוטים של תאים לימפואידים ומוכשרים מבחינה אימונולוגית המסוגלים להגיב עם אנטיגנים שונים או הקובעים שלהם ולייצר נוגדנים. ההנחה היא כי שיבוטים של תאים כאלה מסוגלים להגיב עם חלבונים משלהם, וכתוצאה מכך הם נהרסים. כך מתים תאים היוצרים אנטי-אגלוטינינים כנגד אנטיגן A באורגניזמים עם קבוצת דם A ואנטי-B-אגלוטינינים עם קבוצת דם B.
אם אנטיגן כלשהו מוכנס לעובר, אז באופן דומה הוא הורס את שיבוט התאים המתאים, והילוד יהיה סובלני לאנטיגן זה לאורך כל חייו הבאים. כעת לרך הנולד יש רק "שלו" או "זר" שהגיע מבחוץ, אשר מזוהה על ידי תאים mesenchymal, שעל פני השטח שלהם יש קולטני "דגל" תואמים - נוגדי דטרמינציה. לפי F. Burnet, תא מזנכימלי שקיבל גירוי אנטיגן מולידה אוכלוסייה של תאי בת המייצרים נוגדנים ספציפיים (המקבילים לאנטיגן). הספציפיות של נוגדנים תלויה במידת האינטראקציה שלהם עם האנטיגן.
היווצרות קומפלקס אנטיגן-נוגדנים מערבת כוחות משיכה של קולומב ואן דר ואלס בין קבוצות יוניות, כוחות קוטביים ולונדונים וקשרים קוולנטיים בין-אטומיים.
ידוע שהם מקיימים אינטראקציה כמולקולות שלמות. לכן, יש מספר משמעותי של מולקולות נוגדנים לכל מולקולת אנטיגן. הם יוצרים שכבה בעובי של עד 30 A o. ניתן להפריד את קומפלקס האנטיגן-נוגדנים תוך שמירה על התכונות המקוריות של המולקולות. השלב הראשון של החיבור של נוגדן עם אנטיגן אינו ספציפי, בלתי נראה, ומאופיין בספיגת הנוגדן על פני האנטיגן או ההפטן. זה מתרחש בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס תוך מספר דקות. השלב השני הוא ספציפי, גלוי, ומסתיים בתופעת האגלוטינציה, משקעים או תמוגה. שלב זה דורש נוכחות של אלקטרוליטים, ובמקרים מסוימים משלימים.
למרות הפיכות התהליך, להיווצרות מורכבות בין אנטיגן לנוגדן תפקיד חיובי בהגנה על הגוף, המסתכמת באופסוניזציה, נטרול, אימוביליזציה וסילוק מואץ של אנטיגנים.

נוגדנים מסווגים לפי אופי השפעתם על האנטיגן:

קרישה (precipitins, agglutinins), להקל phagocytosis;
ליסינג (קיבוע משלים: בקטריוליזה, ציטוליזה, המוליזה), לגרום להתמוססות אנטיגן;
מנטרלים (אנטי-טוקסינים), מונעים מהאנטיגן רעילות.

התגובה של אנטיגן-נוגדן יכולה להיות מועילה, מזיקה או אדישה לגוף. ההשפעה החיובית של התגובה היא שהיא מנטרלת רעלים, חיידקים, מקלה על פגוציטוזיס, מזרזת חלבונים, מונעת מהם רעילות, ליזה טרפונמה, לפטוספירה, תאי בעלי חיים.
קומפלקס האנטיגן-נוגדנים עלול לגרום לחום, הפרעת חדירות תאים, שיכרון המוליזה, הלם אנפילקטי, אורטיקריה, קדחת השחת, אסטמה של הסימפונות, הפרעה אוטואימונית, דחיית השתלות, תגובות אלרגיות.
למערכת החיסון אין מבנים מוכנים המייצרים נוגדנים ומבצעים תגובות חיסוניות במהלך האימונוגנזה נוצרות נוגדנים.

הראשונות שהתעניינו ברצינות בהנדסה גנטית היו חברות התרופות. מהר מאוד הם הבינו שבזכות טכנולוגיות חדשות אפשר להשיג כמעט כל חלבון בכמויות גדולות.

מהו חלבון? זוהי מולקולת העבודה של התא. הוא ממלא תפקיד עצום בוויסות התהליכים המתרחשים בגוף. כמעט כל ההורמונים הם מולקולות חלבון קטנות. הם מכילים כמה עשרות שאריות חומצות אמינו.

לפני ההנדסה הגנטית, ייצור הורמונים היה קשה ביותר. לאנשים פשוט היה מזל עם אינסולין, שכן זה היה חלבון מן החי שנלקח מחזיר או בקר, ויכול לשמש כתחליף להורמון האנושי. אבל ברוב המקרים זה פשוט בלתי אפשרי. אבל הודות להנדסה גנטית, תוך זמן קצר התקבלו זני חיידקים שהיו מסוגלים לייצר מגוון רחב של הורמונים אנושיים.

לדוגמה, שקול הורמון גדילה. הגוף עלול שלא לייצר אותו כתוצאה מפגם גנטי. במקרה זה, האדם הופך לגמד. כדי למנוע זאת, יש לתת לילד את ההורמון החשוב הזה. בזמנים קודמים אפשר היה להשיג אותו רק מגופות אדם. כיום, הוא מיוצר באופן נרחב בתנאי מעבדה.

באשר לאינסולין שהוזכר כבר, הוא נחוץ בעיקר על ידי אנשים הסובלים מסוכרת. מחלה זו נפוצה למדי. מי שסובל ממנה מסתפק בעיקר באינסולין מהחי. אבל אצל חלק מהחולים זה גורם לאלרגיות. הם לא צריכים אינסולין מהחי, אלא אנושי. עד היום, בעיה זו נפתרה.

אינטרפרון

הישג גדול היה האפשרות להשיג אינטרפרון אנושי. אינטרפרון הוא חלבון בעל השפעה אנטי-ויראלית יעילה ביותר. הדבר החשוב ביותר הוא הרבגוניות שלו. חלבון זה יעיל נגד מגוון רחב של וירוסים. בבסיסו, זוהי בדיוק אותה תרופה נגד וירוסים כמו אנטיביוטיקה עבור חיידקים. אבל יש הבדל אחד חשוב.

אנטיביוטיקה מדכאת חיידק רק אם אין לו גן עמידות. ואינטרפרון מאופיין בספציפיות המין. בגוף האדם, רק אינטרפרון אנושי מסוגל לדכא זיהום ויראלי במקרים מסוימים, ניתן להשתמש באינטרפרון של קופים.

אך עד לאחרונה לא ניתן היה להשיג אינטרפרון אנושי. מומחים אפילו לא יכלו לקבוע את רצף חומצות האמינו של חלבון זה. עם זאת, פרמקולוגיה של הנדסה גנטית, כמעט תוך שנה, שינתה הכל באופן קיצוני.

מקבל אינטרפרון

אינטרפרון mRNA בודד מתאי דם שנדבקו בזיהום ויראלי. באמצעות reversetase (אנזים המסנתז DNA מתבנית RNA), גן האינטרפרון סונתז והוחדר לפלסמיד. כך התקבל זן חיידקי המסוגל לייצר אינטרפרון מלאכותי. רצף חומצות האמינו נקבע ממנו. וממנו בנו את רצף הנוקלאוטידים של הגן שסונתז. הוא הוחדר גם לפלסמיד, והתקבל זן נוסף שמייצר את החלבון הרצוי.

באשר לאינטרפרון מלאכותי, התברר שזהו חומר אנטי ויראלי יעיל ביותר. הניסוי הבא בוצע. הם לקחו 8 קופים וחילקו אותם ל-2 קבוצות. לכל בעלי החיים הוזרקו נגיף האנצפלומיוקרדיטיס. לבעלי חיים לא הייתה חסינות לנגיף הזה. לכן נידונו למוות.

קבוצת ביקורת אחת של בעלי חיים מתה מספר ימים לאחר ההדבקה. והקבוצה השנייה קיבלה אינטרפרון מלאכותי מספר שעות לפני ההדבקה ולאחר מכן מספר פעמים לאחר ההדבקה. כל 4 הקופים שרדו. כיום, תרופה זו משמשת לטיפול במחלות ויראליות, הפטיטיס ומחלות המועברות במגע מיני הנגרמות על ידי פפילומה.

חיסון

חיסון הוא אמצעי יעיל ביותר למניעת מגיפות ויראליות. ככלל, נגיפים מומתים משמשים לחיסון. ה-RNA שלהם מושבת, אבל החלבונים שלהם נשמרים. וירוסים מומתים חודרים לגוף, המייצרים נוגדנים. אם בעתיד נגיפים חיים יצליחו לחדור לגוף, המערכת החיסונית תזהה אותם ותהרוג אותם עם הנוגדנים המיוצרים.

הודות לחיסון חוסלו זיהומים נוראים כמו אבעבועות שחורות ומגפה. בימי הביניים, מיליוני אנשים מתו מהם. עם זאת, ישנם וירוסים שלא ניתן להיפטר מהם. אלה כוללים HIV, וירוס שפעת, ועבור בעלי חיים, וירוס מחלת הפה והטלפיים. במקרים אלו, החיסון אינו נותן דבר כלל או מוביל להצלחה חלקית.

הסיבה היא השונות של וירוסים. משמעות הדבר היא ששינויים בחומצות אמינו מתרחשים בחלבונים שלהם, והנגיפים הללו הופכים בלתי ניתנים לזיהוי למערכת החיסון האנושית. לפיכך, יש לבצע חיסון חדש מדי שנה. עם זאת, זה כרוך בגורמים שליליים.

כאשר החיסון מתבצע בקנה מידה עצום, קשה להבטיח שכל החלקיקים הנגיפים המוכנסים לגוף יומתו. לכן, קיימת אפשרות שאירוע כזה עלול להפוך למגיפה ולא לישועה.

אבל באמצעות פרמקולוגיה של הנדסה גנטית אפשר להשיג חיסון לא מזיק אידיאלי. לשם כך נאלץ החיידק לייצר את חלבון המעטפת של הנגיף. במקרה זה, החיסון אינו מכיל RNA נגוע כלל, כך שהוא אינו יכול לגרום בהתחלה למחלה. אבל זה יכול לעורר את המערכת החיסונית.

חיסון כזה התקבל ונבדק. מומחים ערכו ניסויים בחלבון המעטפת של נגיף מחלת הפה והטלפיים. הניסויים הניבו כמה תוצאות חיוביות, אך לא יעילות כפי שציפו בתחילה. חיסון עם חיסון כזה גרוע פי 1000 משימוש בנגיף מומת.

חיסון נגד אבעבועות שחורות

כאשר בוחנים את נושא ייצור החיסונים, אי אפשר שלא להזכיר את השימוש בחיסון נגד אבעבועות שחורות. הסיפור הזה ראוי לכל כבוד. זה התחיל בתקופה שבה אבעבועות שחורות השתוללו ברחבי אירופה וגבתה מיליוני חיים.

באותו זמן, כל הרופאים חיפשו תרופה שיכולה להביס את המחלה הנוראה הזו. ב-1798 הצליח הרופא האנגלי אדוארד ג'נר. הוא הפנה את תשומת הלב לעובדה שחלבניות נדבקו לפעמים בצורה קלה של אבעבועות שחורות מפרות. מחלה זו לא הייתה קטלנית, והנשים החלימו. אבל בעתיד הם כבר לא סבלו מהאבעבועות השחורות שהרגה אנשים.

אדוארד ג'נר החל להדביק אנשים בכוונה באבעבועות פרה. וכך הגן עליהם מפני האבעבועות הקטלניות האמיתיות. כך הניח הרופא האנגלי את הבסיס לחיסון (המילה הלטינית vaccinus - פרה).

נגיפי אבעבועות פרות ונגיפי אבעבועות אנושיים שונים, אך יש להם קווי דמיון רבים. אבל הדבר החשוב ביותר הוא שחלבונים בודדים על פני נגיף הפרה, הנקרא וירוס ה-vaccinia, דומים לחלוטין לחלבונים דומים על פני הווירוס האנושי. זו הסיבה שמערכת החיסון, שהובאה למוכנות לחימה כתוצאה מהחיסון בנגיף ה-vaccinia, מגנה בצורה מושלמת על הגוף מפני נגיף האבעבועות השחורות הקטלני.

יש לציין כי חיסון החיסון התברר ככלי ייחודי לאפידמיולוגיה. נגיף זה אינו מזיק לחלוטין לבני אדם ויעיל ביותר. בשנת 1977, ארגון הבריאות העולמי הכריז כי האבעבועות השחורות חוסלו מהעולם. אבל היא גבתה עשרות מיליוני חיי אדם.

אבל הצורך בחיסון נגד אבעבועות שחורות לא נעלם. עובדי המכון האמריקאי לבריאות הציבור החליטו להשתמש בפרמקולוגיה של הנדסה גנטית כדי לשנות את הנגיף היעיל כך שיגן לא רק מפני אבעבועות שחורות, אלא גם מפני הפטיטיס.

הגן לחלבון פני השטח של נגיף הפטיטיס הוחדר למולקולת ה-DNA של נגיף ה-vaccinia. במקביל, הוא היה מצויד במקדם יעיל (החלק של ה-DNA ש-RNA פולימראז נקשר אליו כדי להתחיל סינתזת mRNA). לאחר מכן, נערכו ניסויים בארנבות. הם הראו שכאשר מחוסנים בנגיף כזה, חלבון הפטיטיס מיוצר בדם, אך מיד מופיעים בתגובה נוגדנים שיכולים להתנגד למחלה זו.

שיטה זו סייעה ליצור קבוצה שלמה של חיסונים נגד מחלות ויראליות שונות שנצפו בבני אדם ובעלי חיים כאחד. חיסון החיסון נלקח כבסיס. הגנים המתאימים לחלבוני פני השטח הוכנסו ל-DNA שלה. נכון לעכשיו, פרמקולוגיה של הנדסה גנטית אימצה טכניקה זו. זה מתפתח בהצלחה רבה. הם חוזים לה עתיד גדול במאבק נגד מחלות ויראליות רבות.

זה נקבע אינטרפרונים מסונתזיםבתא, תחילה בצורה של מבשרים המכילים פפטיד אות בקצה ה-N של שרשרת הפוליפפטיד, אשר לאחר מכן מתנתק וכתוצאה מכך נוצר אינטרפרון בוגר, בעל פעילות ביולוגית מלאה. חיידקים אינם מכילים אנזימים המסוגלים לנתק את פפטיד האות ליצירת חלבון בוגר. עַל מְנָת חיידקים סינתזו אינטרפרון בוגר,יש להכניס לפלסמיד רק את החלק של הגן המקודד לו, ויש להסיר את החלק של הגן המקודד לפפטיד האות. ההליך מחייב עמידה בתנאים הבאים:

גן האינטרפרון חייב להכיל שלושה אתרי ביקוע עם אנזים הגבלה Sau 3A1, אחד מהם ממוקם ליד חלק האות.

ביקוע לא שלם של הגן על ידי אנזים זה מאפשר לבודד קטע גן המכיל רצף נוקלאוטידים המקודד לאינטרפרון בוגר.

טריפלט ATG המקודד לציסטאין מבוקע על ידי האנזים יחד עם חלק האות.

כדי לשחזר את רצף הפולינוקלאוטידים של הגן השלם, סונתז כימית שבר DNA המכיל שלישייה זו, כמו גם את שלישיית ה-ATG הסמוכה, נקודת ההתחלה של סינתזת חלבון.

קטע זה הוצמד לחלק המבודד של הגן הבוגר, וכתוצאה מכך שחזור גן האינטרפרון הבוגר המלא.

הגן המשוחזר הוכנס לתוך הפלסמיד בצורה כזו שאזור מקדם ה-DNA, המבטיח את תחילת סינתזת ה-mRNA, היה צמוד אליו.

תמציות מ E. coliהמכיל פלסמיד כזה , הייתה בעלת פעילות אנטי ויראלית.

אינטרפרון שסונתז בהנדסה גנטית בודד, טוהר, והתברר שהתכונות הפיזיקליות-כימיות שלו דומות לתכונותיו של האינטרפרון המתקבל מדם התורם. הצליח להשיג בַּקטֶרִיָה, מסוגל לסנתזעד 5 מ"ג אינטרפרון לליטר תרחיף חיידקים המכילים כ-10 11 תאי חיידקים, שהוא פי 5,000 גדול מכמות האינטרפרון שניתן להפיק מ-1 ליטר דם תורם.

נכון לעכשיו, גנים של אינטרפרון שובטו לתוך שמרים ותאים של אוקריוטים גבוהים יותר המסוגלים לגליקוליזה.

בשנת 1991, בארה"ב, בפעם הראשונה, נעשה שימוש בתאי שמרים מהונדסים גנטית לסינתזה של אינטרפרון לויקוציטים אנושיים Saccharomyces cerevisiae.הביטוי היעיל שנוצר של הגן LeIF והחלפת החיידקים בתאי שמרים אפשרו להגביר את ייצור האינטרפרון פי 10.

ברוסיה בשנת 1994 בוצעה סינתזה מלאה של גנים α- ובגודל של כ-600 n. n (נקודות נוקלאוטיד) במכון לכימיה ביו-אורגנית בהנהגתו של נ.מ. קולוסוב.

למרות ההצלחות שהושגו בייצור אינטרפרונים באמצעות טכנולוגיות הנדסה גנטית והשימוש בהם לטיפול במחלות ויראליות שונות, לרבות סרטן, נותרו בעיות רבות לפתרון בנוגע לפענוח מנגנוני הביוסינתזה שלהם והאינטראקציה עם חומרים אחרים.

תרשים של הפעולה הביולוגית של אינטרפרון מוצג באיור 8.34.

אוֹרֶז. 8.34. מנגנון הפעולה של אינטרפרון

ניתן לסכם את מנגנון הפעולה של אינטרפרון באופן הבא: שלבים עיקריים:

1. על ידי קשירה לקולטנים תאיים, אינטרפרונים מתחילים את הסינתזה של האנזימים 5"-oligoadenylan synthetase ו-protein kinase עקב התחלת שעתוק של הגנים המתאימים;

2. שני האנזימים מציגים את פעילותם בנוכחות DNA דו-גדילי, שהם תוצרי שכפול של וירוסים רבים;

3. האנזים 5"-oligoadenylan synthetase מזרז את הסינתזה של 2" 5"-oligoadenylates (מ-ATP), המפעילים ריבונוקלאז תאית;

4. חלבון קינאז מזרחן ובכך מפעיל גורם ייזום תרגום IF 2. כתוצאה מאירועים אלו, מעוכבות ביוסינתזה של חלבון ורבייה של וירוסים (השפלה של mRNA ו-rRNA) בתא הנגוע, מה שגורם להתמוגגות שלו.

אינטרפרוןמתייחס לחלבוני הגנה חשובים של מערכת החיסון. התגלה במהלך חקר התערבות הנגיף, כלומר, התופעה שבה בעלי חיים או תרביות תאים שנדבקו בנגיף אחד הפכו ללא רגישים לזיהום על ידי וירוס אחר. התברר שההפרעה נובעת מהחלבון שנוצר, בעל תכונות אנטי-ויראליות מגנות. חלבון זה נקרא אינטרפרון.

אלפא אינטרפרוןמיוצר על ידי לויקוציטים והוא נקרא לויקוציט; בטא אינטרפרוןנקרא פיברובלסטי, מכיוון שהוא מסונתז על ידי פיברובלסטים - תאי רקמת חיבור, ו גמא אינטרפרון- חסין, מכיוון שהוא מיוצר על ידי לימפוציטים T פעילים, מקרופאגים, תאי הורגים טבעיים, כלומר תאי חיסון.

אינטרפרון מסונתז כל הזמן בגוף, וריכוזו בדם נשמר על כ-2 IU/ml (יחידה בינלאומית אחת - IU - היא כמות האינטרפרון שמגינה על תרבית תאים מ-1 CPD 50 של הנגיף). ייצור האינטרפרון עולה בחדות במהלך הדבקה בווירוסים, כמו גם בעת חשיפה למחוללי אינטרפרון, כגון RNA, DNA ופולימרים מורכבים. מעוררי אינטרפרון כאלה נקראים אינטרפרונוגנים.

מנגנון פעולהאינטרפרון מורכב. האינטרפרון אינו משפיע ישירות על הנגיף מחוץ לתא, אלא נקשר לקולטנים מיוחדים לתאים ומשפיע על תהליך רביית הנגיף בתוך התא בשלב סינתזת החלבון.

שימוש באינטרפרון. פעולת האינטרפרון יעילה יותר ככל שהוא מתחיל להיות מסונתז מוקדם יותר או להיכנס לגוף מבחוץ. לכן, הוא משמש למטרות מניעתיות בזיהומים ויראליים רבים, כמו שפעת, וכן למטרות טיפוליות בזיהומים ויראליים כרוניים, כמו דלקת כבד פרנטרלית (B,C,D), הרפס, טרשת נפוצה וכו'. אינטרפרון נותן חיובי תוצאות בטיפול בגידולים ממאירים ומחלות הקשורות לליקויים חיסוניים.

מקבל אינטרפרון. האינטרפרון מתקבל בשתי דרכים: א) על ידי הדבקה של לויקוציטים אנושיים או לימפוציטים בנגיף בטוח, וכתוצאה מכך התאים הנגועים מסנתזים אינטרפרון, שאותו מבודדים וממנו נבנים תכשירי אינטרפרון; ב) על ידי הנדסה גנטית - על ידי גידול זנים רקומביננטיים של חיידקים המסוגלים לייצר אינטרפרון בתנאי ייצור. בדרך כלל, נעשה שימוש בזנים רקומביננטיים של פסאודומונס ו-Escherichia coli עם גנים של אינטרפרון המובנים ב-DNA שלהם. אינטרפרון המתקבל בהנדסה גנטית נקרא רקומביננטי. בארצנו, אינטרפרון רקומביננטי קיבל את השם הרשמי "Reaferon". הייצור של תרופה זו הוא במובנים רבים יעיל וזול יותר מהתרופה לויקוציטים.

אלפא אינטרפרוןמיוצר על ידי לויקוציטים והוא נקרא לויקוציט; בטא אינטרפרוןנקרא פיברובלסטי, מכיוון שהוא מסונתז על ידי פיברובלסטים - תאי רקמת חיבור, ו גמא אינטרפרון -חסין, מכיוון שהוא מיוצר על ידי לימפוציטים T פעילים, מקרופאגים, תאי הורגים טבעיים, כלומר תאי חיסון.

אינטרפרון מסונתז כל הזמן בגוף, וריכוזו בדם נשמר על כ-2 IU/ml (יחידה בינלאומית אחת - IU - היא כמות האינטרפרון שמגינה על תרבית תאים מ-1 CPD 50 של הנגיף). ייצור האינטרפרון עולה בחדות במהלך הדבקה בווירוסים, כמו גם בעת חשיפה למחוללי אינטרפרון, כגון RNA, DNA ופולימרים מורכבים. מעוררי אינטרפרון כאלה נקראים אינטרפרונוגנים.

אנטיגנים. הַגדָרָה. הרעיון של אנטיגנים מלאים ופגומים. דרישות לאנטיגנים. מושגים על התכונות האנטיגניות של מיקרואורגניזמים. מבנה אנטיגני של חיידקים.

אנטיגנים(מלטינית אנטי - נגד, genos - סוג) - חומרים זרים גנטית שכאשר הם מוכנסים לסביבה הפנימית של הגוף, מסוגלים לגרום לתגובה חיסונית בצורה של יצירת נוגדנים או לימפוציטים T חיסוניים ואינטראקציה עם אוֹתָם. התכונות העיקריות של אנטיגן הן אימונוגניות וסגוליות. אנטיגנים הם יסודות מבניים וכימיים של תאים ותוצרי חילוף החומרים שלהם.

אנטיגנים הם חומרים בעלי מבנה קולואידי זר לגוף, אשר, כאשר הם מוכנסים לסביבתו הפנימית, מסוגלים לגרום לתגובה אימונולוגית ספציפית, המתבטאת, במיוחד, ביצירת נוגדנים ספציפיים, הופעת לימפוציטים רגישים, או הופעת מצב של סובלנות לחומר זה.

חומרים שהם אנטיגנים חייבים להיות זרים לגוף, מקרומולקולריים, במצב קולואידי, ולהיכנס לגוף באופן פרנטרלי, כלומר. עקיפת מערכת העיכול, שבה החומר מתפרק בדרך כלל והזרות שלו אובדת. יש להבין את הזרות של אנטיגנים כדרגה מסוימת של הבדל כימי בין האנטיגן לבין המקרומולקולות של האורגניזם לתוך הסביבה הפנימית שלה הוא נכנס.

תכונות אנטיגניות קשורות למשקל המולקולרי של המקרומולקולה. ככל שהמשקל המולקולרי של חומר גבוה יותר, כך האנטיגניות שלו גבוהה יותר. עם זאת, אין זה נכון להניח כי משקל מולקולרי גבוה הוא תכונה חובה של אנטיגן. לפיכך, לגלוקגון, וזופרסין - אנגיוטנסין יש גם תכונות אנטיגניות.

נהוג להבחין בין אנטיגנים שלמים, אנטיגנים נחותים (הפטנים) וחצי-הפטנים.

אנטיגנים מלאים הם אלו הגורמים ליצירת נוגדנים או רגישות של לימפוציטים ומסוגלים להגיב איתם גם בגוף וגם בתגובות מעבדה. לחלבונים, פוליסכרידים, חומצות גרעין מולקולריות גבוהות ותרכובות מורכבות של חומרים אלה יש תכונות של אנטיגנים מלאים.

אנטיגנים פגומים, או הפטנים, כשלעצמם אינם מסוגלים לגרום להיווצרות נוגדנים או לרגישות של לימפוציטים. תכונה זו מופיעה רק כאשר מוסיפים להם אנטיגנים מלאים ("מוליכים"), ובין הנוגדנים המתקבלים או לימפוציטים רגישים, חלקם ספציפיים ל"מוליך", וחלקם ספציפיים להפטן.

Hemihaptens הם חומרים פשוטים יחסית שכאשר הם נכנסים לסביבה הפנימית של אורגניזם, יכולים לשלב כימית עם החלבונים של אורגניזם זה ולתת להם תכונות של אנטיגנים. חומרים אלה עשויים לכלול גם כמה תרופות (יוד, ברום, אנטיפירין וכו').

מולקולת האנטיגן מורכבת משני חלקים לא שווים. הפעיל (החלק הקטן) c נקרא הקובע האנטיגני (אפיטופ) וקובע את הספציפיות האנטיגני. דטרמיננטים אנטיגנים ממוקמים באותם מקומות של מולקולת האנטיגן שנמצאים בקשר הגדול ביותר עם המיקרו-סביבה. במולקולת חלבון, למשל, הם יכולים להיות ממוקמים לא רק בקצות שרשרת הפוליפפטיד, אלא גם בחלקים אחרים שלה. דטרמיננטים אנטיגנים מכילים לפחות שלוש חומצות אמינו בעלות מבנה קשיח (טירוזין, טריפטופן, פנילאלנין). הספציפיות של האנטיגן קשורה גם לסדר התחלופה של חומצות אמינו של שרשרת הפוליפפטיד ולשילוב של מיקומן זו ביחס לזו. מספר הקובעים האנטיגנים במולקולת אנטיגן קובע את הערכיות שלה. ככל שהמשקל המולקולרי היחסי של מולקולת האנטיגן גבוה יותר, כך הוא גבוה יותר.

מאמינים כי החלק הנותר (הלא פעיל) של מולקולת האנטיגן ממלא את התפקיד של נשא של הקובע ומקדם את חדירת האנטיגן לסביבה הפנימית של הגוף, פינוציטוזה או פגוציטוזיס שלו, התגובה התאית לחדירת האנטיגן. אנטיגן, היווצרות מתווכים של אינטראקציה בין-תאית בתגובה החיסונית (לימפוציטים T יש קולטנים לנשא, B- לקובע האנטיגני).

על פי המבנים האנטומיים של תא החיידק, ישנם אנטיגנים H (flagellar, אם יש בחיידק), אנטיגנים K (הממוקמים על פני דופן התא), אנטיגנים O (הקשורים לדופן התא של חיידקים). ), אנטיגנים המופרשים על ידי חיידקים לסביבתם (חלבונים- אקזוטוקסינים, פוליסכרידים כמוסות).

בין האנטיגנים הרבים של תא מיקרוביאלי, ישנם כאלה הטבועים רק לסוג נתון של מיקרוב (סוג אנטיגנים), למין נתון (אנטיגנים של מין), וכן אלה המשותפים לקבוצה (משפחה) של מיקרואורגניזמים (קבוצה אנטיגנים).

לפיכך, תא חיידקי (כמו מיקרואורגניזמים של ממלכות מיקרוביאליות אחרות - וירוסים, פרוטוזואה, פטריות) מייצג קומפלקס מורכב של אנטיגנים רבים. כאשר הוא נכנס לסביבה הפנימית של המאקרואורגניזם, רבים מהאנטיגנים הללו יצרו נוגדנים ספציפיים משלהם. אנטיגנים מסוימים מעוררים יצירת כמות בקושי מורגשת של נוגדנים (טיטר), בעוד שאחרים מעוררים יצירת נוגדנים מהירה ומשמעותית. בהתאם, נבדלים אנטיגנים "חלשים" ו"חזקים".

לא כל האנטיגנים של תא חיידקים מעורבים באותה מידה בהשראת חסינות (חסינות) לכניסה מחדש של חיידקים פתוגניים מאותו מין לתוך המאקרואורגניזם. היכולת של אנטיגן לעורר חסינות נקראת אימונוגניות, ואנטיגן כזה נקרא אימונוגן. כמו כן, נקבע כי אנטיגנים מסוימים של מיקרואורגניזמים מסוימים יכולים לגרום להתפתחות סוגים שונים של רגישות יתר (אלרגיות). אנטיגנים כאלה נקראים אלרגנים.

בהתבסס על מבנה החלקיק הנגיפי, נבדלות מספר קבוצות של אנטיגנים: גרעיני, קפסיד וסופרקפסיד. ההרכב האנטיגני של הנגיף תלוי במבנה החלקיק הנגיפי עצמו. הספציפיות האנטיגנית של וירוסים מאורגנים בפשטות קשורה לריבו ודאוקסינוקלאופרוטאין. בווירוסים מורכבים חלק מהאנטיגן קשור לנוקלאוקפסיד, והשני ממוקם בקליפה החיצונית - הסופרקפסיד.

אימונוגניות- יכולת לעורר תגובה חיסונית.

ספֵּצִיפִיוּת- היכולת של אנטיגן לקיים אינטראקציה עם נוגדנים ספציפיים לו או לימפוציטים מופעלים (מודרכים), מה שמוביל לנטרול של אנטיגן זה.

האימונוגניות נקבעת:

זָרוּת, הָהֵן. החומר חייב להיות מוכר על ידי מערכת החיסון כ"לא עצמי". יתרה מכך, ככל שהקשר הגנטי בין האורגניזם לחומר הניתן פחות בולט, כך האימונוגן שלו טוב יותר;

משקל מולקולרי, אשר צריך להיות לפחות 5-10 kDa. ככל שהמשקל המולקולרי של האנטיגן גדול יותר, כך התגובה החיסונית תהיה חזקה יותר;

טבע כימי. אנטיגנים יכולים להיות חלבונים, פוליסכרידים, פוליפפטידים, פוספוליפידים, חומצות גרעין וכו'.

בהתאם לאופי הכימי ולמשקל המולקולרי, אנטיגנים יכולים להיות מָלֵא ו לֹא שָׁלֵם

(מתרחש).

אנטיגנים מלאים(אימונוגנים) מעוררים תגובה חיסונית ספציפית ואינטראקציה עם נוגדנים ולימפוציטים T מופעלים. מדובר בחומרים בעלי מולקולרי גבוה - חלבונים, רב סוכרים, גליקופרוטאין, ליפופוליסכרידים, ליפופרוטאין, נוקלאופרוטאין וצורות גופניות (מיקרואורגניזמים, תאים זרים וכו'). אנטיגנים יכולים להיות אקסוגניים או אנדוגניים. Ags אנדוגני הם התאים של הגוף עצמו עם גנום שונה והמוצרים שהם יוצרים ( אוטואנטיגנים).

הפטנס- אלו תרכובות כימיות פשוטות במשקל מולקולרי נמוך: דו-סוכרים, שומנים, פפטידים, חומצות גרעין וכו'. הן אינן אימונוגניות, אך בעלות רמת ספציפיות גבוהה בעת אינטראקציה עם תוצרים של התגובה החיסונית (נוגדנים ולימפוציטים מסוג T). אם הפטן משולב עם חלבון, הוא רוכש את המאפיין של אימונוגניות (כלומר, הוא הופך להיות שלם). הספציפיות של קומפלקס זה נקבעת על ידי ההפטן

חצי תאורה

פרואנטיגנים

חצי תאורהנוצרים כאשר חומרים אנאורגניים (יוד, ברום, חנקן וכו') מתחברים עם חלבון. קומפלקסים כאלה יכולים לגרום ליצירת נוגדנים ספציפיים לתרכובות אנאורגניות.

פרואנטיגניםהם חומרים אלרגנים-הפטנים או חומרים שאינם אנטיגנים (סולפנאמידים, אנטיביוטיקה, פנולפטלין וכו'). בשילוב עם חלבונים של המקרואורגניזם, הם יכולים לגרום למצב של רגישות והתפתחות של תגובות אלרגיות.

אהבתם את המאמר? שתף אותו

הדפס מאמר זה