انواع آنتی ژن

چند نوع آنتی‌ژن، از لحاظ گروه‌های سازنده وجود دارد؛ پروتئینی، لیپیدی، نوکلئیک اسیدی و قندی.

T cell ها آنتی ژن های پپتیدی را می­شناسد.

1) آنتی ژن وابسته به تیموس: آنتی ژن باید پروتئینی باشد.

یعنی B cell بعدا برای پاسخ دهی به آنتی ژن به T cell نیاز دارد. (T cell به آنتی‌ژن‌های پروتئینی پاسخ می‌دهد.)

B cell ها به انواع آنتی ژن ها پاسخ می دهند اما برای Isotype switching و خاطره و Affinity maturation آنتی ژن باید پروتئینی باشد.

آنتی ژن های وابسته به تیموس Polyclonal activation ندارند.

آنتی ژن غیر پروتینی سلول خاطره نمی­دهد. سلول B زمانی memory می­دهد که کنارش T cell باشد (پس یعنی باید آنتی‌ژن پروتئینی باشد.)

ü      هر آنتی ژنی که توسط هم سلول های B و هم T شناسایی شود و باعث ایجاد خاطره شود وابسته به تیموس است.

v     برای تهیه واکسن های غیرپروتئینی از کانژوکیشن کردن آن با پروتئین استفاده می شود. (برای اثر بخشی بهتر آن)

Thymus-dependent ها بیشتر پروتئین‌های محلول اند.

Polyclonal activation ها باعث فعال شدن T independent می‌شوند. (مثل کپسول در باکتری)

ساخت آنتی بادی

ساخت زنجیره سنگین آنتی بادی:
اتصال قطعه D به J ç اتصال قطعه D-J به V ç رونویسی از ژن مورد نظر و تولید primary RNA  çاتصال C به آن(مربوط به بخش ثابت زنجیره سنگین ) ç ترجمه و تولید زنجیره سنگین   *که اولین آنتی بادی که تولید می‌شود IgM است پس اتصال به Cµ صورت می‌گیرد.

ساخت زنجیره سبک آنتی بادی:
اتصال قطعه V به J ç  رونویسی از ژن مورد نظر   çپردازش و تکامل RNA اولیه ç ترجمه و تولید زنجیره سبک

زنجیره سبک و سنگین در شبکه آندوپلاسمی زبر در کنار هم قرار می‌گیرند.
 در مرحله ی pro-B cell است که آنزیم RAG وارد شد و به طور کلی ایده gene rearrangement یا بازآرایی ژنی در این مرحله روی می‌دهد.
βαµ∞ βαλλدر مرحله pre-B زنجیره سنگین ترجمه شده و در سطح سلول قرار می گیرد. اما همچنان باز آرایی در ژن های زنجیره سبک آغاز نشده است و یا در اواخر این مرحله بازآرایی آن آغاز می‌شود. وقتی زنجیره سنگین تشکیل شود، داخل سلول باقی نمی‌ماند و به سطح سلول می آید.

انواع لنفوسیت B

A) فولیکولار که وارد فولیکول‌های گره‌های لنفاوی می شوند. (بیش ترین و مهم‌ترین)

B) در marginal zone طحال قرار می‌گیرند.
C) B1-B cell که تنوع کمتری دارند.

*مغز استخوان که محل تولید لنفوسیت های B است که  تکامل و بلوغ تا مرحله ی IMmature در آنجا صورت می گیرد. محل final maturation در طحال صورت می گیرد که پس از آن، لنفوسیت ها بین غدد لنفاوی مثل کشاله ران پخش می شود.

فرضیه کلونال: هر کلنی B cell مخصوص شناسایی یک نوع آنتی‌ژن است. با توجه به این فرضیه در بدن انسان 10⁷ نوع کلون B cell داریم  که 10⁷ نوع آنتی‌ژن را می‌شناسند.

*تعیین کننده نوع B cell گیرنده های آنتی ژنی یا BCR یا آنتی بادی سطح سلول هستند.

ایجاد گیرنده های اختصاصی آنتی‌ژن در مراکز لنفاوی زایا چه B cell و T cell مستقل از آنتی‌ژن است یعنی در هر صورت گیرنده در حال تولید شدن است.

پس تکامل گیرنده های لنفوسیت B در مغز استخوان مستقل از  آنتی‌ژن است. اما برای فعال شدن و تکثیر وابسته به آنتی‌ژن است.

فاز های پاسخ ایمنی پس از بالغ شدن سلول های B و برخوردشان با آنتی‌ژن:

1)شناسایی    2)فعال شدن    3)تکثیر   4)تمایز(شکل تمایز یافته لنفوسیت B پلاسما سل است)

Affinity maturation: آنتی بادی هایی که در ابتدا تولید می شوند Affinity شان نسبت به آنتی‌ژن کمتر از آنتی بادی هایی است در در فاز نهایی تولید می شوند؛ یعنی هر چه پاسخ ایمنی بیشتر پیش می رود، تمایل آنتی بادی نسبت به آنتی ژن بیشتر می‌شود. (بیشتر می‌چسبد!)

Class switching: اولین آنتی بادی‌ای که در مقابل یک عفونت تولید می شود، از نوع IgM است. در فاز‌های بعدی IgM، IgG، IgE و . . هم داریم.

نکته: ترشح آنتی بادی پس از تولید پلاسما سل، affinity maturation و class switching همگی وابسته به آنتی ژن هستند و در سلول‌هایB  بالغ اتفاق می افتد.

از آنجایی که 10⁷ نوع گیرنده آنتی‌ژنی وجود دارد، تبعیت تولید این تعداد از گیرنده‌ها از نظریه‌ی یک ژن یک زنجیره پلی‌پپتیدی ناممکن است.

ژن های گیرنده آنتی ژنی به صورت چندین قطعه وجود دارد که این قطعات ژنی به صورت تصادفی بُر می‌خورند و باعث ایجاد حالت های مختلف و در نتیجه باعث ایجاد انواع گوناگونی از آنتی ژن‌ها می شود.

آنتی بادی 4 زنجیره دارد:2 سنگین،2 سبک

ژن های زنجیره ی سنگین روی کروموزوم 14 هستند. زنجیره سبک یا به صورت کاپا است و یا به صورت لاندا؛ که ژن کاپا روی کروموزوم 2 و ژن لاندا روی کروموزوم 22 قرار دارد.

چندین قطعه ی ژنی وجود دارد(قطعات ژنی V,D,J,C) و قطعات V,DوJ به صورت تصادفی بُر می خورند و انواع مختلفی از حالت های ژنی را ایجاد می کنند و بخش متغیر آنتی ژن ها را سبب می شود ولی قطعه ی C باعث ایجاد بخش ثابت آنتی ژن می شود.

قطعات ژنی D فقط برای تولید زنجیره سنگین آنتی بادی استفاده می شود که 23 نوع است. پس تنوع زنجیره سنگین نسبت به سبک بیشتر است.

در ابتدا توالی ثابت ژنی وجود دارد و همه‌ی ژن‌ها در جایگاه خود قرار دارند که در همه‌ی سلول‌ها به یک شکل است.

پدیده اپی ژنتیک: در همه سلول ها تمامی ژن ها حضور داشته اما بیان آن‌ها در سلول های مختلف متفاوت می‌باشد. بر طبق آن در  B cells نواحی لوکوس ژنی برای تولید گیرنده‌های متعدد در دسترس یکی سری آنزیم‌ها قرار گیرند.

آنزیم های recombination activating gene(RAG): این آنزیم ها باعث شده قسمت های V،D،J  تصادفی کنار هم قرار گیرند.

*برای تولید BCR بازآرایی ژنی همیشه از زنجیره سنگین آغاز می شود و سپس بازآرایی زنجیره سبک انجام می گیرد و در کنار هم قرار می گیرند و آنتی بادی شکل می گیرد و پس از آن به سطح سلول می رود.

پس از اینکه قطعات ژنی در کنار یکدیگر قرار گرفتند،رونویسی از آن انجام می شود. و RNAاولیه تولید می‌شود. و بعد از یک RNA processing سبب می‌شود که قطعات ژنی V, D, J در کنار قطعه C قرار گیرند. و پس از آن ترجمه انجام می‌گیرد.

در B cell در حال تکامل(immature=)  تنها IgM را در سطح خود دارد.

در B cell بالغ (mature=) قبل از برخورد دو نوع IgM و IgD را دارد.

اولین ژنی که در ناحیه ثابت باید rearrangement کندCµ (مربوط به IgM) است.

در بین قطعات V,Dو J جایگاه شناسایی آنزیم RAG وجود دارد.جایگاه شناسایی RAG دارای قسمت های نونامر(9 نوکلئوتیدی) و هپتامر(7 نوکلئوتیدی) است.

قانون 12-23: قطعاتی می‌توانند به هم متصل شوند که یک طرف 12 و طرف دیگر 23 نوکلؤتید فاصله باشد. ابتدا D به J و سپس D-J به V وصل می‌شوند. (چون که D و V هر دو 12 نوکلئوتید در کنارشان قرار دارد، امکان اتصال این دو در ابتدا وجود ندارد.)

*D در قطعه ژنی زنجیره سبک نیست و این قانون خود به خود رعایت می‌شود.

تکامل لنفوسیت‌ های B و پاسخ ایمنی هومورال

سیستم ایمنی به طورکلی، وظیفه‌ی دفاع علیه عفونت‌ها را بر عهده دارد که برای مبارزه با عفونت های خارج سلولی عمدتا سیستم ایمنی هومورال و سلول های B و برای مبارزه با عفونت های داخل سلولی، سلول های T ایفای نقش می کنند. آنتی بادی‌ها در پاسخ ایمنی هومورال مهم ترین محصول هستند. اگر B cell ها در بدن دچار مشکل شوند یا آنتی بادی کمی تولید شود فرد با عفونت های مکرر مواجه خواهد شد.

سلول های B در دوران جنینی در کیسه زرد تولید می شوند و تمایز آن ها در کبد صورت می گیرد. پس از تولد سلول های B، توسط سلول های بنیادی مغز استخوان تولید می شوند. بعد از آن وارد طحال شده و در طحال بالغ می گردند. سپس وارد گره‌های لنفاوی می شوند. (در بدن پخش می شوند) گره‌های لنفاوی شامل 2 قسمت B cell zone و T cell zone می باشد و B cell ها به مناطقی از B cell zone که فولیکول ها در آن هستند، وارد می شوند.

*وقتی آنتی‌ژن وارد بدن شود، این سلول ها بالغ هستند و وارد گره‌های لنفاوی ثانویه می‌شوند.^[1]

مراکز گره‌های لنفاوی زایا محل تکامل لنفوسیت هاست که طحال مربوط به محل تکامل T cell و مغز استخوان مربوط به محل تکامل B cell است و این سلول ها پس از بالغ شدن وارد اندام های لنفاوی می شوند و در آن جا آنتی‌ژن ها را شناسایی کرده و واکنش می دهند.

پس از برخورد لنفوسیت B با آنتی ژن طیف وسیعی از انواع آنتی بادی های مختلف ایجاد می شود که بعدا این آنتی بادی ها می توانند به وسیله فرآیندی به نام isotype switching نوع خود را تغییر بدهند.

*از مهمترین ویژگی‌های سیستم ایمنی ساخت سلول های خاطره است که اساس واکسن سازی است. پس  واکسن سازی در حیطه ایمنی هومورال و B cells قرار دارد.

منشا سلول‌های خونی سلول بنیادی خون ساز (hematopoietic stem cell HSC) می باشد که تحت تاثیر محیطی که در آن قرار دارد به رده های مختلف سلولی تمایز می یابد؛ از جمله به رده میلوییدی شامل ماکروفاژ ها،دندریتیک سل ها،نوتروفیل ها و بازوفیل ها تبدیل می شود. یا به رده لنفوییدی شامل NK cell ،لنفوسیت های B و T تمایز می یابد.NK cell)ها را جزء ایمنی ذاتی طبقه بندی می کنند.) تفاوت NK cell با لنفوسیت: همان لنفوسیت T است که TCR ندارد.

(Common lymphoid progenitor) CLP پیش ساز لنفوییدی مشترک که جد همه لنفوسیت هاست.  CLPها تحت تاثیر محیط، فاکتور هایی را داخل خودشان تولید می کنند،که آن ها را به B cell شدن تمایز می دهد یا به عبارتی متعهد می شود. اولین سلول ایجاد شده pro-B cell است.

[1] بسیاری از سلول‌ها، اندام‌ها و بافت‌های سیستم ایمنی در سرتاسر بدن وجود دارند. آن‌ها را از لحاظ عملکرد می‌توان به دو گروه عمده طبقه‌بندی نمود. اندام‌های لنفاوی اولیـه کـه ریـز محیط مناسبی را برای شکل‌گیری و بلوغ لنفوسیت‌ها فراهم می‌کننـد و انـدام هـای لنفـاوی ثانویه که آنتی ژن‌ها را معمولاً در بافت‌های مجـاور یـا فضـاهای عروقـی بـه دام انداختـه و محل‌هایی هستند که در آنجا لنفوسیت‌های بالغ به صورت کارآمـدی بـا آنتـی ژن واکـنش می‌دهند. عروق خونی و لنفاوی، این اعضا را به هم مرتبط می‌سازند . ( ایمونولوژیکوبای)

داروهای ضد ویروس

ویروس­ها به عنوان انگل­های داخل سلول به سلول میزبان وارد می­شوند و دارای هسته­ی نوکلئیک اسیدی هستند که این هسته یا از جنس DNA یا از جنس RNA است و از لحاظ مواد لازم از نظر بیوشیمیایی و انرژی برای تکثیر خود به سلول میزبان وابسته هستند؛ به عبارتی این امکانات را در اختیار ندارند و از سلول میزبان می­گیرند. (از سیستم بیوشیمیایی سلول میزبان استفاده می­کنند.) پس از تکثیر به شکل سلول کامل درآمده و از سلول میزبان خارج می­شوند و سلول­های دیگر را آلوده می­کنند.

نکته: ویروس­ها یک نوع اسید نوکلئیک دارند که یا از جنس DNA یا از جنس RNA است.

*ویروس­ها با انگل­هایی مثل کلامیدیا (که هم DNA و هم RNA دارند) و ریکتزیاها ( که خودشان سیستم تولید انرژی دارند و می­توانند پروتئین­سازی کنند) متفاوت هستند.

*مهمترین دسته­بندی ویروس­ها براساس اسید نوکلئیک آنهاست:                            

 RNA ویروس ها مثل Retrovirus و Reovirus  DNA ویروس ها مثل Herpes virus, Papovirus, Adenovirus و poxvirus ها

  بیماری­های RNA ویروس­ها: فلج اطفال، سرماخوردگی، پنومونی، بیماری­های سیستم گوارشی، آنفولانزا، هپاتیت (بعضی هپاتیت­ها در دسته­ی RNA  ویروس­ها و بعضی دیگر در دسته DNA ویروس­ها هستند)، تب زرد، سرخک و سرخجه، اوریون و ...

بیماری­های DNA ویروس­ها: smallpox، هپاتیت، بعضی سرماخوردگی­ها و آنسفالیت

ویروس واکسینیا در دسته­ی DNA ویروس­ها با

اندازه­ی nm250  ایجاد آبله (smallpox)

Rotavirus در دسته­ی RNA ویروس­ها(RNA -) با اندازه nm 70  عامل برخی اسهال­ها که از راه خوراکی می­توانند وارد شوند.

 

 

 

عامل فلج اطفال هم جزء RNA ویروس­هاست و جزء ویروس­های کوچک مثل Rotavirus هاست ولی جزء RNA⁺ هاست.

عامل هپاتیت A جزء RNA ویروس­های کوچک و جزء RNA⁺ هاست.

از ویروس­های معروف در دسته­ی DNA ویروس­ها:

-         (Hepatitis B Virus) HBV

-         (Varicella zoster virus) VZV

-         CMV (Cytomegalovirus)

-         Herpes

-         EBV (Epstein-Barr Virus)

-         Adenovirus

-         Papillomavirus

اندازه ویروس­ها از nm 250-25 است که بعضی­ها مثل پولیو ویروس­ها جزء ویروس­های کوچک و برخی دیگر مثل هرپس ویروس­ها جزء ویروس­های بزرگتر هستند.

(HIV جزء ویروس­های متوسط است)

مورفولوژی ویروس ها:

معمولاً غشایی لیپیدی دارند که این قسمت گلیکوپروتئین هایی برای شناسایی محیط دارد. مثلاً در مورد HIV، gp120 و gp+1 وجود دارد که مسئول شناسایی است. در آنفولانزا انواع دیگری از گلیکوپروتئین ها وجود دارد. قسمت پروتئینی­ای به نام کپسید وجود دارد که ژنوم را در بر میگیرد و این کپسید در برخی  موارد تقارن خاصی ایجاد می­کند. در صورت ورود ویروس به میزبان، ژنوم آنها وارد می شود و کپسید غشا وارد نمی شود و از بین می رود.

( ورود ژنوم به هسته یا سیتوپلاسم میزبان)

نکته: گلیکوپروتئین های موجود در غشای لیپیدی برای شناسایی محیط Spike نام دارند.

پروتئینی که از ویروس ها منتشر می شود معمولاً به شکل یک پلی­پروتئین است. ( مثلاً در مورد HIV) و این یعنی پروتئین­ها به شکل مجزا ایجاد نمی­شوند. مثلاً در مورد Poliovirus که RNA ویروس است از روی RNA، پلی‌پروتئین تولید می­شود که انتهای آن پروتئاز قرار دارد. سپس پروتئاز folding خاصی پیدا می­کند و خود را از پلی پروتئین جدا می­کند و سپس این پروتئاز پروتئین­های دیگر را از قسمت پلی­پروتئین جدا می­کند. در واقع ترتیب قرارگیری این پروتئین­هایی که قرار است بعداً از پلی­پروتئین جدا شوند به گونه­ای است که آنهایی که قرار است سریع­تر توسط ویروس استفاده شوند و عملکردی هستند، جلوتر قرار ­گیرند و سریع­تر جدا میشوند و آنهایی که قرار است دیرتر استفاده شوند و ساختاری هستند، عقب­تر در ساختار پلی­پروتئین قرار می­گیرند. (جلو و عقب­تر منظور جلو و عقب بودن نسبت به مکان قرارگیری پروتئاز واقع در پلی‌پروتئین است)

بدیهی است چنانچه پروتئاز از ساختار پلی­پروتئین جدا نشود، نمی­تواند قسمت­های دیگر را جدا کند و در نتیجه بلوغ ویروس رخ نخواهد داد. از این رو داروهای مهارکننده پروتئاز به همین منظور وجود دارند.

پلی پروتئین ها به منظور اشغال فضای کمتر روی ژنوم، ­ایجاد می­شوند. هم چنین قسمت هایی روی ژنوم که از روی encoding ها صورت می­گیرد به شکل حلقوی هستند و با هم overlap دارند اشغال فضای کمتر

به طور مثال قسمتی  از ژنوم که پروتئاز را تولید می­کند با قسمتی از ژنوم که پروتئین دیگری تولید می­کند با هم overlap (همپوشانی) دارند.

اگر دقیق­تر بنگریم می­بینیم DNA ویروس­ها و RNA ویروس­ها تقسیمات دیگری داخل خود دارند یعنی DNA ویروس­ها را می­توان بر حسب این که تک رشته ای اند یا دو رشته ای و غشای لیپیدی دارند یا نه، و هم‌چنین بر حسب تقارن کپسید(مکعبی یا بی شکل)طبقه بندی کرد.

مثلاً هرپس ویروس، DNA ویروس تک رشته­ای

 با تقارن مکعبی دارای غشا است و هپاتیت

B کپسید بی­شکل دارد.

RNA ویروس می­تواند رشته + یا – باشد. در + ها بلافاصله مرحله­ی translation رخ می­دهد. در – ها این حالت پیش نمی­آید.

*ویروس­ها به روش­های مختلفی وارد سلول میزبان می­شوند ولی در همه­ی این روش­ها ابتدا باید اتصال به سلول وجود داشته باشد (به عبارتی از طریق برخی گلیکوپروتئین­ها باید غشای میزبان را شناسایی کنند) سپس نفوذ کرده و روند uncoating در سلول میزبان رخ می­دهد، اسیدهای نوکلئیک آزاد شده رونویسی می­شوند و پروتئین های جدید ایجاد می­شوند و ویروس­ها شکل می­گیرد و می­تواند از سلول میزبان خارج شود.

کلروکین

کلروکین دارای ساختار 4-آمینو کینولئین است. به صورت نمک فسفات استفاده می شود. مهم ترین داروی ضد مالاریا است.
متابولیسم آن منجر به تولید متابولیتی می‌شود که ناشی از هیدروکسیلاسیون انتهایی در آن است.
این متابولیت active metabolite است که داروی هیدروکسی کلروکین است. این دارو در آرتریت روماتوئید استفاده می‌شود.

گروه های اتیل کلروکین برای ایجاد اثر لازم نیستند.
اگر زنجیره جانبی را به موقعیت 8 جا به جا کنیم همچنان دارای اثرات دارویی هستند که 8-آمینو کینولئین ها را می سازند که پریماکین از آن دسته است.

پری متامین

در توکسوپلاسموز که یک بیماری انگلی است کاربرد دارد. هنگام استفاده از پری‌متامین باید از لوکوورین استفاده شود.
·         لوکوورین فرم آماده‌ی اسیدفولیک برای انتقال کربن می‌باشد.

پری‌متامین همچنین همراه سولفودوکسین برای پیشگیری مالاریا استفاده می‌شد اما امروزه به علت مقاومت، به این طریق استفاده نمی‌شود.
امروزه پری‌متامین به همراه داپسون  در پیشگیری پنومونی ناشی از پنوموسیستیس جیرووِسی jirovesi) ( در بیماران مبتلا به ایدز به کار می‌رود.

·         تری متوپریم موثر تر از پری‌متامین است.

مترونیدازول

مترونیدازول
اثر ضد آمیبی خوبی دارد.
یک ترکیب نیترو ایمیدازول است. (5-نیترو ایمیدازول)
نیتروایمیدازول ها به طور کلی دارای خواص ضد آمیب، ضد باکتری های بی هوازی و گرم مثبت و گرم منفی و اثرات ضد انگل هستند.
نیتروایمیدازول ها دارای اثرات بالقوه تراتوژنیک هستند. تراتوژنیسیته مترونیدازول در موش ثابت شده ولی هنوز هیچ موردی از ترتوژنیسیته‌ی آن در انسان گزارش نشده است.
داروی بسیار خوبی است، عوارض جانبی آن کم است و در موارد مختلفی مورد استفاده قرار می­گیرد.

گریزئوفولوین

Griseofulvin یک آنتی بیوتیک ضد قارچ است که توسط یک قارچ به‌دست می­آید که دارای سیستم اسپایرو است.

به‌صورت خوراکی به کار می­رود چون بصورت موضعی نفوذ خوبی به قسمت هایی از ناخن که دچار عفونت شده ندارند.
مزیت آن این است که در سلول های ناخن تجمع پیدا می­کند و باعث بروز اثر طولانی مدت می­شود. کم و بیش در ایران بصورت قرص تجویز می­شود.
 کربنی که در دو حلقه مشترک است باعث شده که این سیستم یک سیستم اسپایرو (اسپایرو یعنی حلقه هایی که در یک مرکز با هم مشترک اند) باشد.
اثرات ضد قارچی آن از طریق اتصال به میکروتوبول ها در حین تکثیر سلولی و جلوگیری از کامل شدن فاز های تکثیر سلولی است که باعث مرگ سلول قارچی می­شود.
عوارض جانبی این ترکیب زیاد است؛ عوارض پوستی (قرمزی) ، عوارض گوارشی (اسهال و حالت تهوع)، عوارض عصبی دارد.  

ولی با این حال بیماران این دارو را خوب تحمل می­کنند.
زمانی پزشکان سراغ گریزئوفلووین می­روند که درمان موضعی با موفقیت صورت نگیرد.
 البته درمان توام هم امکان پذیر است.
گریزئوفلووین همراه با غذای چرب جذبش افزایش پیدا می­کند.

سیکلو پیروکس ال آمین (cyclopyrox olamine)

ترکیب ضد قارچ ( ضد کاندیدا) است که با اتانول آمین همراه است به همین دلیل به آن سیکلو پیروکس اُل آمین می­گویند.
ساین دارو در عفونت های درماتوفیتی و کاندیدیایی به کار می­رود.
تمام ضد قارچ های موضعی که تا الان نام بردیم و هم چنین این ترکیب، در درمان عفونت قارچی ناخن که به آن اونیکومایکوزیس می‌گویند و در درمان عفونت های درماتوفیتی قابل استفاده هستند.
این ترکیب باعث تداخل در انتقال آمینواسید ها در قارچ می­شود و باعث مرگ سلول می­گردد. (ایجاد تداخلات در غشا)