المستضد

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
رسم توضيحي يوضح كيف تحفز المستضدات استجابة الجهاز المناعي من خلال التفاعل مع جسم مضاد يطابق البنية الجزيئية للمستضد

في علم المناعة ، المستضد ( Ag ) هو جزيء أو مجموعة أو جسيمات غريبة أو مادة مسببة للحساسية ، مثل حبوب اللقاح ، والتي يمكن أن ترتبط بجسم مضاد محدد أو مستقبل للخلايا التائية . [1] قد يؤدي وجود المستضدات في الجسم إلى إثارة استجابة مناعية . [2]

يمكن أن تكون المستضدات عبارة عن بروتينات ، أو ببتيدات (سلاسل أحماض أمينية)، أو عديدات السكاريد (سلاسل من السكريات البسيطة)، أو دهون ، أو أحماض نووية . [3] [4] توجد المستضدات على الخلايا الطبيعية ، والخلايا السرطانية ، والطفيليات ، والفيروسات ، والفطريات ، والبكتيريا . [1] [3]

يتم التعرف على المستضدات من خلال مستقبلات المستضد، بما في ذلك الأجسام المضادة ومستقبلات الخلايا التائية. [3] تصنع خلايا الجهاز المناعي مستقبلات مستضد متنوعة بحيث يكون لكل خلية خصوصية لمستضد واحد. [3] عند التعرض لمستضد، يتم تنشيط وتوسيع الخلايا الليمفاوية التي تتعرف على هذا المستضد فقط، وهي عملية تُعرف باسم الاختيار الاستنساخي . [4] في معظم الحالات، تكون الأجسام المضادة خاصة بالمستضد ، مما يعني أن الجسم المضاد يمكنه فقط التفاعل والارتباط بمستضد محدد واحد؛ ومع ذلك، في بعض الحالات، قد تتفاعل الأجسام المضادة بشكل متبادل لربط أكثر من مستضد واحد. يسمى التفاعل بين المستضد والجسم المضاد تفاعل المستضد-الجسم المضاد .

يمكن أن ينشأ المستضد إما من داخل الجسم (" البروتين الذاتي " أو "المستضدات الذاتية") أو من البيئة الخارجية ("غير الذاتية"). [2] يحدد الجهاز المناعي المستضدات الخارجية "غير الذاتية" ويهاجمها. لا تتفاعل الأجسام المضادة عادةً مع المستضدات الذاتية بسبب الانتقاء السلبي للخلايا التائية في الغدة الزعترية والخلايا البائية في نخاع العظم . [5] تسمى الأمراض التي تتفاعل فيها الأجسام المضادة مع المستضدات الذاتية وتتلف خلايا الجسم نفسها بأمراض المناعة الذاتية . [6]

اللقاحات هي أمثلة على المستضدات في شكل مناعي، والتي يتم إعطاؤها عمدًا لمتلقيها لتحفيز وظيفة الذاكرة في الجهاز المناعي التكيفي تجاه مستضدات العامل الممرض الذي يغزو ذلك المتلقي. لقاح الأنفلونزا الموسمية هو مثال شائع. [7]

علم أصول الكلمات

صاغ بول إيرليتش مصطلح الأجسام المضادة ( بالألمانية : Antikörper ) في نظريته للسلسلة الجانبية في نهاية القرن التاسع عشر. [8] في عام 1899، أطلق لاديسلاس دويتش (László Detre) على المواد الافتراضية التي تقع في منتصف الطريق بين المكونات البكتيرية والأجسام المضادة اسم "المواد المستضدية أو المناعية" ( باللغة الفرنسية : chemicals immunogènes ou antigènes ). كان يعتقد في الأصل أن هذه المواد هي سلائف للأجسام المضادة، تمامًا كما أن الزيموجين هو سلائف للإنزيم . ولكن بحلول عام 1903، فهم أن المستضد يحفز إنتاج الأجسام المناعية (الأجسام المضادة) وكتب أن كلمة مستضد هي انكماش لكلمة antisomatogen ( Immunkörperbildner ). يشير قاموس أوكسفورد الإنجليزي إلى أن البناء المنطقي يجب أن يكون "anti(body)-gen". [9] يشير المصطلح في الأصل إلى مادة تعمل كمولد للأجسام المضادة. [10]

مصطلحات

  • النمط المستضدي – السمات السطحية المميزة للمستضد، والمحدد المستضدي له .
    عادةً ما تقدم الجزيئات المستضدية، وهي بوليمرات بيولوجية "كبيرة" عادةً، سمات سطحية يمكن أن تعمل كنقط تفاعل لأجسام مضادة محددة. أي سمة من هذا القبيل تشكل نمطًا مستضديًا. تمتلك معظم المستضدات القدرة على الارتباط بأجسام مضادة متعددة، كل منها خاص بأحد أنماط النمط المستضدي. باستخدام استعارة "القفل والمفتاح"، يمكن رؤية المستضد كسلسلة من المفاتيح (أنماط النمط المستضدي) يتطابق كل منها مع قفل مختلف (جسم مضاد). أنماط النمط المستضدي المختلفة ، كل منها لها مناطق مميزة تحدد التكامل .
  • المواد المسببة للحساسية – مادة قادرة على التسبب في رد فعل تحسسي . وقد يحدث رد الفعل (الضار) بعد التعرض عن طريق الابتلاع أو الاستنشاق أو الحقن أو ملامسة الجلد.
  • المستضد الفائق - فئة من المستضدات التي تسبب تنشيطًا غير محدد للخلايا التائية، مما يؤدي إلى تنشيط الخلايا التائية متعددة النسائل وإطلاق كميات كبيرة من السيتوكين .
  • مادة متحملة – مادة تسبب عدم استجابة مناعية معينة بسبب شكلها الجزيئي . إذا تغير شكلها الجزيئي، يمكن أن تصبح مادة متحملة مادة مناعية .
  • بروتينات ربط الجلوبولين المناعي – بروتينات مثل البروتين A والبروتين G والبروتين L القادرة على الارتباط بالأجسام المضادة في مواضع خارج موقع ربط المستضد. وفي حين أن المستضدات هي "هدف" الأجسام المضادة، فإن بروتينات ربط الجلوبولين المناعي "تهاجم" الأجسام المضادة.
  • المستضد المعتمد على الخلايا التائية: المستضدات التي تتطلب مساعدة الخلايا التائية لتحفيز تكوين أجسام مضادة محددة.
  • المستضد المستقل عن T: المستضدات التي تحفز الخلايا البائية بشكل مباشر.
  • المستضدات المهيمنة مناعيًا – المستضدات التي تهيمن (على جميع المستضدات الأخرى من مسببات الأمراض ) في قدرتها على إنتاج استجابة مناعية. عادةً ما تكون استجابات الخلايا التائية موجهة ضد عدد قليل نسبيًا من المستضدات المهيمنة مناعيًا، على الرغم من أنها في بعض الحالات (على سبيل المثال، العدوى بممرض الملاريا Plasmodium spp. ) تكون موزعة على عدد كبير نسبيًا من مستضدات الطفيليات. [11]

تقدم الخلايا المقدمة للمستضدات المستضدات في شكل ببتيدات على جزيئات التوافق النسيجي . تتعرف الخلايا التائية على المستضدات بشكل انتقائي؛ اعتمادًا على المستضد ونوع جزيء التوافق النسيجي، سيتم تنشيط أنواع مختلفة من الخلايا التائية. للتعرف على مستقبلات الخلايا التائية (TCR)، يجب معالجة الببتيد إلى شظايا صغيرة داخل الخلية وتقديمه بواسطة معقد التوافق النسيجي الرئيسي (MHC). [12] لا يمكن للمستضد إثارة الاستجابة المناعية دون مساعدة من مادة مساعدة مناعية . [13] وبالمثل، يلعب المكون المساعد للقاحات دورًا أساسيًا في تنشيط الجهاز المناعي الفطري. [14] [15]

المستضد هو مادة مستضد (أو مُضاف ) قادرة على إحداث استجابة مناعية (فطرية) أو خلوية. [16] يبدأ أولاً استجابة مناعية فطرية، والتي تتسبب بعد ذلك في تنشيط الاستجابة المناعية التكيفية. يرتبط المستضد بمنتجات المستقبلات المناعية شديدة التغير (مستقبلات الخلايا البائية أو مستقبلات الخلايا التائية) بمجرد توليدها. المستضدات هي تلك المستضدات، التي يطلق عليها المستضدات المناعية ، القادرة على إحداث استجابة مناعية. [17]

على المستوى الجزيئي، يمكن وصف المستضد بقدرته على الارتباط بمرافقات الجسم المضاد . تتمتع الأجسام المضادة المختلفة بالقدرة على التمييز بين النمطيات المحددة الموجودة على سطح المستضد. المستضد هو جزيء صغير لا يمكنه إحداث استجابة مناعية إلا عند ارتباطه بجزيء حامل أكبر، مثل البروتين . يمكن أن تكون المستضدات عبارة عن بروتينات أو عديدات السكاريد أو دهون أو أحماض نووية أو جزيئات حيوية أخرى. [4] ويشمل ذلك أجزاء (أغلفة وكبسولات وجدران الخلايا والسوط والزغب والسموم) من البكتيريا والفيروسات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى . يمكن أن تشمل المستضدات غير الميكروبية غير الذاتية حبوب اللقاح وبياض البيض والبروتينات من الأنسجة والأعضاء المزروعة أو على سطح خلايا الدم المنقولة.

مصادر

يمكن تصنيف المستضدات حسب مصدرها.

المستضدات الخارجية

المستضدات الخارجية هي المستضدات التي دخلت الجسم من الخارج، على سبيل المثال، عن طريق الاستنشاق أو الابتلاع أو الحقن . غالبًا ما تكون استجابة الجهاز المناعي للمستضدات الخارجية دون السريرية. عن طريق البلعمة الخلوية أو البلعمة الخلوية ، يتم إدخال المستضدات الخارجية إلى الخلايا المقدمة للمستضد (APCs) ومعالجتها إلى شظايا. ثم تقدم الخلايا المقدمة للمستضد الشظايا إلى الخلايا التائية المساعدة ( CD4 + ) باستخدام جزيئات التوافق النسيجي من الدرجة الثانية على سطحها. بعض الخلايا التائية خاصة بمجمع الببتيد:MHC. تصبح نشطة وتبدأ في إفراز السيتوكينات، وهي مواد تنشط الخلايا التائية السامة (CTL)، والخلايا البائية المفرزة للأجسام المضادة ، والبلعميات والجسيمات الأخرى.

تبدأ بعض المستضدات كمستضدات خارجية ثم تصبح فيما بعد مستضدات داخلية (على سبيل المثال، الفيروسات داخل الخلايا). ويمكن إعادة المستضدات داخل الخلايا إلى الدورة الدموية عند تدمير الخلية المصابة.

المستضدات الداخلية

يتم توليد المستضدات الذاتية داخل الخلايا الطبيعية نتيجة لعملية التمثيل الغذائي الخلوي الطبيعي ، أو بسبب عدوى فيروسية أو بكتيرية داخل الخلايا . ثم يتم عرض الأجزاء على سطح الخلية في المجمع مع جزيئات MHC من الفئة الأولى . إذا تعرفت عليها الخلايا التائية السامة المنشطة CD8 + ، تفرز الخلايا التائية سمومًا مختلفة تسبب تحلل الخلية المصابة أو موتها المبرمج. من أجل منع الخلايا السامة من قتل الخلايا لمجرد تقديم البروتينات الذاتية ، يتم حذف الخلايا السامة (الخلايا التائية ذاتية التفاعل) نتيجة للتسامح (الاختيار السلبي). تشمل المستضدات الذاتية المستضدات الغريبة (غير المتجانسة) والذاتية والذاتية أو المتماثلة ( المتجانسة ). في بعض الأحيان تكون المستضدات جزءًا من المضيف نفسه في مرض المناعة الذاتية . [2]

المستضدات الذاتية

المستضد الذاتي هو عادة بروتين ذاتي أو مركب بروتيني (وأحيانًا DNA أو RNA) يتعرف عليه الجهاز المناعي للمرضى المصابين بمرض مناعي ذاتي محدد . في ظل الظروف العادية، لا ينبغي أن تكون هذه البروتينات الذاتية هدفًا للجهاز المناعي، ولكن في أمراض المناعة الذاتية، لا يتم حذف الخلايا التائية المرتبطة بها بل تهاجمها بدلاً من ذلك.

المستضدات الجديدة

المستضدات الجديدة هي تلك التي لا توجد على الإطلاق في الجينوم البشري الطبيعي. وبالمقارنة مع البروتينات الذاتية غير المتحولة، فإن المستضدات الجديدة لها أهمية في السيطرة على الورم، حيث لا تتأثر جودة مجموعة الخلايا التائية المتاحة لهذه المستضدات بتحمل الخلايا التائية المركزية. لم تصبح التكنولوجيا اللازمة لتحليل تفاعل الخلايا التائية بشكل منهجي ضد المستضدات الجديدة متاحة إلا مؤخرًا. [18] يمكن الكشف عن المستضدات الجديدة وقياسها كميًا بشكل مباشر. [19]

المستضدات الفيروسية

بالنسبة للأورام المرتبطة بالفيروس، مثل سرطان عنق الرحم ومجموعة فرعية من سرطانات الرأس والرقبة ، تساهم النمط الظاهري المشتق من إطارات القراءة المفتوحة الفيروسية في مجموعة المستضدات الجديدة. [18]

مستضدات الورم

المستضدات الورمية هي تلك المستضدات التي يتم تقديمها بواسطة جزيئات MHC من الفئة الأولى أو الفئة الثانية على سطح الخلايا السرطانية . تسمى المستضدات الموجودة فقط على هذه الخلايا المستضدات النوعية للورم (TSAs) وتنتج عمومًا عن طفرة خاصة بالورم . المستضدات الأكثر شيوعًا هي المستضدات التي يتم تقديمها بواسطة الخلايا السرطانية والخلايا الطبيعية، والتي تسمى المستضدات المرتبطة بالورم (TAAs). قد تكون الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا التي تتعرف على هذه المستضدات قادرة على تدمير الخلايا السرطانية. [18]

يمكن أن تظهر مستضدات الورم على سطح الورم في شكل مستقبل متحور على سبيل المثال، وفي هذه الحالة يتم التعرف عليها بواسطة الخلايا البائية . [18]

بالنسبة للأورام البشرية التي لا يوجد لها سبب فيروسي، يتم إنشاء ببتيدات جديدة (نظائر جينية جديدة) عن طريق تعديلات الحمض النووي الخاصة بالورم. [18]

عملية

إن نسبة كبيرة من طفرات الأورام البشرية تكون خاصة بالمريض بشكل فعال. لذلك، قد تستند المستضدات الجديدة أيضًا إلى جينومات الورم الفردية. يمكن لتقنيات التسلسل العميق تحديد الطفرات داخل الجزء المشفر للبروتين من الجينوم ( الإكسوم ) والتنبؤ بالمستضدات الجديدة المحتملة. في نماذج الفئران، بالنسبة لجميع تسلسلات البروتين الجديدة، تم التنبؤ بالببتيدات المحتملة لربط معقد التوافق النسيجي الكبير. تم استخدام المجموعة الناتجة من المستضدات الجديدة المحتملة لتقييم تفاعل الخلايا التائية. تم استغلال التحليلات القائمة على الإكسوم في بيئة سريرية، لتقييم التفاعل في المرضى الذين عولجوا إما بعلاج الخلايا الليمفاوية المتسللة للورم (TIL) أو حصار نقطة التفتيش. كان تحديد المستضدات الجديدة ناجحًا لأنظمة نماذج تجريبية متعددة والأورام الخبيثة البشرية. [18]

معدل النتائج السلبية الكاذبة لتسلسل إكسوم السرطان منخفض - أي أن غالبية المستضدات الجديدة تحدث داخل تسلسل إكسوني بتغطية كافية. ومع ذلك، فإن الغالبية العظمى من الطفرات داخل الجينات المعبر عنها لا تنتج مستضدات جديدة يتم التعرف عليها بواسطة الخلايا التائية الذاتية. [18]

اعتبارًا من عام 2015، لم تعد دقة مطياف الكتلة كافية لاستبعاد العديد من النتائج الإيجابية الكاذبة من مجموعة الببتيدات التي قد تظهرها جزيئات MHC. وبدلاً من ذلك، تُستخدم الخوارزميات لتحديد المرشحين الأكثر احتمالية. تأخذ هذه الخوارزميات في الاعتبار عوامل مثل احتمالية المعالجة البروتينية ، والنقل إلى الشبكة الإندوبلازمية ، والتقارب مع أليلات الفئة الأولى ذات الصلة من MHC ومستويات التعبير الجيني أو ترجمة البروتين. [18]

تظهر غالبية المستضدات الجديدة البشرية التي تم تحديدها في الفحوصات غير المتحيزة تقاربًا عاليًا متوقعًا لربط معقد التوافق النسيجي الكبير. كما يتم التعرف بشكل صحيح على مستضدات التوافق النسيجي الصغيرة، وهي فئة مستضدات متشابهة من الناحية المفاهيمية، من خلال خوارزميات ربط معقد التوافق النسيجي الكبير. يفحص مرشح محتمل آخر ما إذا كان من المتوقع أن تعمل الطفرة على تحسين ربط معقد التوافق النسيجي الكبير. ترتبط طبيعة البقايا المعرضة لمستقبل الخلايا التائية المركزي للببتيدات المرتبطة بمعقد التوافق النسيجي الكبير بمناعة الببتيد. [18]

الميلاد

المستضد الأصلي هو مستضد لم تتم معالجته بعد بواسطة الخلايا المقدمة للمستضدات إلى أجزاء أصغر. لا تستطيع الخلايا التائية الارتباط بالمستضدات الأصلية، ولكنها تتطلب معالجتها بواسطة الخلايا المقدمة للمستضدات، بينما يمكن تنشيط الخلايا البائية بواسطة الخلايا الأصلية.

الخصوصية المستضدية

إن خصوصية المستضد هي قدرة الخلايا المضيفة على التعرف على مستضد على وجه التحديد ككيان جزيئي فريد وتمييزه عن آخر بدقة متناهية. وترجع خصوصية المستضد في المقام الأول إلى تكوينات السلسلة الجانبية للمستضد. وهي قابلة للقياس ولا يلزم أن تكون خطية أو ذات خطوة أو معادلة محدودة السرعة. [2] [7] كل من الخلايا التائية والخلايا البائية هي مكونات خلوية للمناعة التكيفية . [2] [4]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ ab "Antibody". المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري، المعاهد الوطنية للصحة بالولايات المتحدة. 2020. تم الاسترجاع في 13 أكتوبر 2020 .
  2. ^ abcde "الجهاز المناعي والاضطرابات". MedlinePlus، المعهد الوطني الأمريكي للطب. 28 سبتمبر 2020. تم الاسترجاع في 13 أكتوبر 2020 .
  3. ^ abcd "Antigen". Cleveland Clinic. 2023. تم الاسترجاع في 23 مايو 2023 .
  4. ^ abcd عباس أيه كيه، ليختمان أيه، بيلاي إس (2018). "الأجسام المضادة والمستضدات". علم المناعة الخلوية والجزيئية (الطبعة التاسعة). فيلادلفيا: إلسفير. رقم ISBN 9780323523240. OCLC  1002110073.
  5. ^ Gallucci S, Lolkema M, Matzinger P (نوفمبر 1999). "المواد المساعدة الطبيعية: المنشطات الذاتية للخلايا الشجيرية". Nature Medicine . 5 (11): 1249–1255. doi :10.1038/15200. PMID  10545990. S2CID  29090284.
  6. ^ Janeway Jr CA, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ (2001). "Autoimmune responses are directed against self antigens". Immunobiology: The Immune System in Health and Disease (5th ed.). Elsevier España. ISBN 9780815336426. OCLC  45708106.
  7. ^ ab "التوصيف المستضدي". مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها في الولايات المتحدة. 15 أكتوبر 2019. تم الاسترجاع في 13 أكتوبر 2020 .
  8. ^ Strebhardt K, Ullrich A (يونيو 2008). "مفهوم بول إيرليش السحري: 100 عام من التقدم". مراجعات الطبيعة. السرطان . 8 (6): 473-480. doi :10.1038/nrc2394. PMID  18469827. S2CID  30063909.
  9. ^ Lindenmann J (أبريل 1984). "أصل مصطلحي "الجسم المضاد" و"المستضد"". المجلة الإسكندنافية لعلم المناعة . 19 (4): 281-285. doi :10.1111/j.1365-3083.1984.tb00931.x. PMID  6374880. S2CID  222200504.
  10. ^ Male DK, Roitt IM, Brostoff J (2006). علم المناعة. Elsevier Health Sciences. ص. 10. ISBN 978-0323033992.
  11. ^ Doolan DL, Southwood S, Freilich DA, Sidney J, Graber NL, Shatney L, Bebris L, Florens L, Dobano C, Witney AA, Appella E, Hoffman SL, Yates JR, Carucci DJ, Sette A (August 2003). "تحديد مستضدات المتصورة المنجلية من خلال التحليل المستضدي للبيانات الجينومية والبروتينية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 100 (17): 9952–57. Bibcode :2003PNAS..100.9952D. doi : 10.1073/pnas.1633254100 . PMC 187898. PMID  12886016 . 
  12. ^ بارهام، بيتر. (2009). الجهاز المناعي ، الطبعة الثالثة، ص. G:2، جارلاند ساينس، مجموعة تايلور وفرانسيس، ذ.م.م.
  13. ^ Gavin AL, Hoebe K, Duong B, Ota T, Martin C, Beutler B, Nemazee D (ديسمبر 2006). "Adjuvant-enhanced antibody responses in the without of toll-like receptor signaling". Science . 314 (5807): 1936–1938. Bibcode :2006Sci...314.1936G. doi :10.1126/science.1135299. PMC 1868398. PMID  17185603 . 
  14. ^ Janeway CA (نوفمبر 2013). "Pillars article: approaching the asymptote? Evolution and revolution in immunology. Cold spring harb symp quant biol. 1989. 54: 1-13". Journal of Immunology . 191 (9): 4475–4487. PMID  24141854.
  15. ^ جايد بي إم (يونيو 2011). "نحو تركيبة حديثة للمناعة: تشارلز أ. جانواي الابن والسر الصغير القذر لعلماء المناعة". مجلة ييل للبيولوجيا والطب . 84 (2): 131-138. PMC 3117407. PMID  21698045 . 
  16. ^ بارهام، بيتر. (2009). الجهاز المناعي ، الطبعة الثالثة، ص. ج:11، جارلاند ساينس، مجموعة تايلور وفرانسيس، ذ.م.م.
  17. ^ Kuby Immunology (الطبعة السادسة). Macmillan. 2006. ص 77. ISBN 978-1-4292-0211-4.
  18. ^ abcdefghi Schumacher TN, Schreiber RD (أبريل 2015). "المستضدات الجديدة في العلاج المناعي للسرطان". مجلة العلوم . 348 (6230): 69–74. رمز Bibcode : 2015Sci...348...69S. doi : 10.1126/science.aaa4971 . PMID  25838375.
  19. ^ Wang Q, Douglass J, Hwang MS, et al. (نوفمبر 2019). "الكشف المباشر وتحديد كمية المستضدات الجديدة". Cancer Immunology Research . 7 (11): 1748–1754. doi :10.1158/2326-6066.CIR-19-0107. PMC 6825591. PMID  31527070 . 
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=المستضد&oldid=1252760737"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate