Antikehad

See artikkel räägib kehasisestest essentsiaalsetest molekulidest; immuniseerimisel kasutatavate immunoglobuliinide kohta vaata artiklit Vaktsiinid; meditsiinis kasutatavate immunoglobuliinde kohta vaata artiklit Immunoglobuliini preparaadid; maohammuste mürgistuse ärahoidmiseks kasutatavate immunoglobuliinide kohta vaata artiklit Vastumürk

Antikehad ehk immunoglobuliinid (ka immuunkehad, kaitsekehad, ladina keeles immunoglobulinum; lüh: Ig) on kehavedelikes lahustuvad väga erineva molekulmassi ja funktsioonidega essentsiaalsed molekulid, mis liigitatakse glükoproteiinide hulka ja mida toodavad selgroogsete loomade (sh inimese) immuunsüsteemi B-lümfotsüüdid. Immunoglobuliinidel on omadus ära tunda ja endaga siduda antigeene (milleks on normaalsel juhul organismile võõrad ained). Inimorganismis leidub vähemalt 10⁷, võib-olla kuni 10⁹ erineva äratundmisspetsiifikaga antikehade tüüpi.

Immunoglobuliinide areng, morfoloogia, funktsioonid ja patoloogia erinevad nii liigiti kui ka indiviiditi. Immunoglobuliinide hulk ja süntees oleneb organismi vanusest, aga ka paljudest muudest teguritest.

Teatud immunoglobuliini toodavad ka mitmete pahaloomuliste kasvajate rakud.^[1]

Üldstruktuur

Kõigile antikehadele on omane sarnane üldstruktuur: nad koosnevad neljast disulfiidsildadega ühendatud valguahelast. Kaht suuremat ja omavahel identset ahelat nimetatakse rasketeks ehk H-ahelateks (ingl.k heavy chains), kaht väiksemat ning samuti omavahel identset ahelat nimetatakse kergeteks ehk L-ahelateks (inglise light chains). Raske ahel koosneb neljast eri geeniosade kodeeritud valgudomeenist, mida tähistatakse (N-otsast lugedes) V_H, C_H1, C_H2, C_H3. Neist V_H on väga muutliku ehitusega ja moodustab ühe osa antigeeni äratundvast tsentrist, ülejäänud kolm domeeni on eri antikehadel üsna sarnase ehitusega. C_H2, C_H3 ehitus erineb veidi eri antikehade isotüüpidel (vt antikehade tüübid). C_H2 domeenis paiknevad Fc retseptorite ja komplemendi-sidumissaidid (vt antikehade osa immuunvastuses), samuti kaks raskeid ahelaid koos hoidvat disulfiidsilda. C_H1 domeenis paikneb kerget ja rasket ahelat ühendav disulfiidsild. C_H1 ja C_H2 domeenide vahel paikneb kergesti liikuv nn hinge-regioon.

Kerge ahel koosneb kahest, V_L ja C_L domeenist. V_L on varieeruva ehitusega ja moodustab teise poole antigeeni äratundvast tsentrist, C_L on aga kindla ehitusega ja ühendatud disulfiidsillaga C_H1 domeeni külge.

Disulfiidsildadega ühendatud tervikliku antikeha struktuuris eristatakse funktsionaalsuse poolest lisaks nn kristalluvat fragmenti (Fc) ja antigeeni siduvat fragmenti (Fab).

Antikehade põhiklassid

Hoolimata üldisest sarnasusest saab antikehi ehituse alusel jagada mitmeks klassiks ja alamklassiks. Neid klasse nimetatakse isotüüpideks ja nende erinevused tulenevad vastavate raskete ahelate struktuuride erinevustest.

Madudel

Madudel on tuvastatud järgmised immunoglobuliinide klassid^[2]:

immunoglobuliin D (IgD)
immunoglobuliin M (IgM)
immunoglobuliin Y (IgY) – (IgYa ja IgYb-)

Hobustel

Hobustel on tuvastatud immunoglobuliinide klassid ja alamklassid: IgA, IgE, IgM ja IgG – IgG2a, IgG2b, IgG2c, IgGI, IgG(T).^[3]

Hobuseid kasutatakse maomürgivastaste antiseerumite (töödeldud immunoglobuliinite) tootmisel, selleks immuniseeritakse (süstitakse) hobuseid eri liiki mürkmadude mürgiga ja seejärel eraldatakse neist immunoglobuliinid vastumürkide tarvis.^[4]

Inimese antikehade põhiklassid

Inimesel esinevad järgmised antikehade põhiklassid:

Klassidesse kuuluvaid immunoglobuliine nimetatakse vastavalt IgA, IgD, IgE, IgG ja IgM tüüpi antikehadeks.

Neist koguseliselt kõige rohkem esineb tervel inimesel IgG-d. IgA esineb monomeeride või nn j-ahelate abil ühinenud dimeeride või trimeeridena. IgM esineb ainult pentameersena. IgE ja IgM eripäraks on ka hinge-regiooni puudumine. Eri antikehade isotüüpidel on veidi erinevad bioloogilised funktsioonid (vt antikehade osa immuunvastuses).

Antikehade tootmine ja geenid

Antikehade geenid kuuluvad suurde ja mitmekesisesse Ig superperekonda. Nad teevad organismi arengu käigus läbi mitmeid keerulisi ümberkorraldusi.

Immunoglobuliini geenid kahe kerge ahela jaoks (κ-ahel ja λ-ahel) asuvad inimesel vastavalt 2 ja 22 kromosoomil, geenid eri isotüüpide raskete ahelate jaoks aga 14 kromosoomil. Kerge ahela geen sisaldab (5'-otsast lugedes) umbes 100 V-domeenide järjestust (neile eelnevate signaalpeptiid-järjestustega), seejärel nn J-järjestused ja 1–6 C-domeeni järjestust. Raske ahela geenid sisaldavad samuti kõigepealt V-domeenide järjestusi (umbes 200 erinevat), seejärel üle 20 D-segmendi ('diversity-segment', kodeerib V-domeeni C-otsa), seejärel eri isotüüpide alamklasside C-domeenide järjestused.

B-lümfotsüütide arenemisel toimub esimese ümberkorraldusena raskete ahelate geenide ühe D-regiooni ja ühe J-regiooni ühinemine koos nende vahele jääva DNA deletsiooniga (väljalõikamisega). Seejärel kõrvaldatakse ülejäänud D-regioonid, misjärel toimub ühe V-regiooni liitmine ühinenud DJ-regioonile. Saadud geenis on nüüd valmis antikeha raske ahela N-ots ja sellele järgnevad intronitega lahutatud eri isotüüpide C-domeenide järjestused.

Geeni transkriptsiooni järel toimuva splaisingu tulemusena tekib mRNA, mis sisaldab ainult ühe isotüübi C-domeenide järjestusi.

Geenide ümberkorraldused kergete ahelate puhul on sarnased, ei toimu ainult D- ja J-regioonide ühinemist (kuna kergetes ahelates puuduvad D-regioonid). mRNA-de translatsiooni järel saadud kerged ja rasked ahelad ühendatakse omavahel teatud ensüümide abil disulfiidsildadega, glükosüleeritakse ja sekreteeritakse.

Patoloogia

Immunoglobuliinide taseme ja puuduliku sünteesiga seostatakse mitut immuunpuudulikkusega seotud haigust.

Viited

↑ J Wang, D Lin, H Peng, Y Huang, J Huang ja J Gu, Cancer-derived immunoglobulin G promotes tumor cell growth and proliferation through inducing production of reactive oxygen species, Cell Death and Disease (2013) 4, e945; doi:10.1038/cddis.2013.474, veebiversioon (vaadatud 01.10.2014)(inglise keeles)
↑ Gambón-Deza F1, Sánchez-Espine C, Mirete-Bachiller S, Magadán-Mompó S,Snakes antibodies., Dev Comp Immunol. 2012 Sep;38(1):1–9. doi: 10.1016/j.dci.2012.03.001. Epub 2012 Mar 14., Veebiversioon (vaadatud 24.03.2014) (inglise keeles)
↑ Roald Nezlin, The Immunoglobulins: Structure and Function, lk 93, 1998, Academic Press, Google'i raamat veebiversioon (vaadatud 24.03.2014) (inglise keeles)
↑ R. G. Guidlolin, R. M. Marcelino, H. H. Gondo, J. F. Morais, R. A. Ferreira, C. L. Silva, T. L., Kipnis, J. A. Silva, J. Fafetine ja W. D. da Silva,Pilt:///C:/Documents%20and%20Settings/kasutaja/My%20Documents/L%C3%BCmfiir/78481-182928-1-PB.pdf Polyvalent horse F(Ab`)2 snake antivenom: Development of process to produce polyvalent horse F(Ab`)2 antibodies anti-african snake venom, African Journal of Biotechnology Vol. 9 (16), pp. 2446–2455, 19 April, 2010, DOI: 10.5897/AJB10.1379, ISSN 1684–5315 © 2009 Academic Journals, Veebiversioon (vaadatud 24.03.2014) (inglise keeles)

Välislingid

Sirje Velbri, Marja Pärlist, Kaja Leito, Urve Putnik, Riina Žordania, Ülle Einberg, Mirja Varik, Primaarne immuunpuudulikkus Eestis, Eesti Arst 2005; 84 (5): 310–314, veebiversioon (vaadatud 24.03.2014)
Jokelainen, Velström, Lassen. Seroprevalence of Toxoplasma gondii in free-ranging wild boars hunted for human consumption in Estonia. Acta Veterinaria Scandinavica 2015, 57:42

[79Kj6-1] J Wang, D Lin, H Peng, Y Huang, J Huang ja J Gu, Cancer-derived immunoglobulin G promotes tumor cell growth and proliferation through inducing production of reactive oxygen species, Cell Death and Disease (2013) 4, e945; doi:10.1038/cddis.2013.474, veebiversioon (vaadatud 01.10.2014)(inglise keeles)

[Fz3ZR-2] Gambón-Deza F1, Sánchez-Espine C, Mirete-Bachiller S, Magadán-Mompó S,Snakes antibodies., Dev Comp Immunol. 2012 Sep;38(1):1–9. doi: 10.1016/j.dci.2012.03.001. Epub 2012 Mar 14., Veebiversioon (vaadatud 24.03.2014) (inglise keeles)

[87CQ8-3] Roald Nezlin, The Immunoglobulins: Structure and Function, lk 93, 1998, Academic Press, Google'i raamat veebiversioon (vaadatud 24.03.2014) (inglise keeles)

[Uy0uF-4] R. G. Guidlolin, R. M. Marcelino, H. H. Gondo, J. F. Morais, R. A. Ferreira, C. L. Silva, T. L., Kipnis, J. A. Silva, J. Fafetine ja W. D. da Silva,Pilt:///C:/Documents%20and%20Settings/kasutaja/My%20Documents/L%C3%BCmfiir/78481-182928-1-PB.pdf Polyvalent horse F(Ab`)2 snake antivenom: Development of process to produce polyvalent horse F(Ab`)2 antibodies anti-african snake venom, African Journal of Biotechnology Vol. 9 (16), pp. 2446–2455, 19 April, 2010, DOI: 10.5897/AJB10.1379, ISSN 1684–5315 © 2009 Academic Journals, Veebiversioon (vaadatud 24.03.2014) (inglise keeles)

[1]

[2]

[3]

[4]