Antikor Efektör Fonksiyonları ve Opsonizasyon
Bir antijene bağlanmak, antikor eyleminin yalnızca ilk adımıdır; bundan sonra ne olacağı, bağlı hedefi efektör sistemlere bağlayan antikorun Fc bölgesine bağlıdır. Opsonizasyon, kompleman aktivasyonu ve Fc reseptörlerinin devreye girmesi yoluyla antikorlar, patojenleri fagositoz için işaretlemekte, öldürmeyi tetiklemekte ve toksinleri nötralize ederek spesifik tanımayı bir immün sonuca dönüştürmektedir.
Tanım
Antikor efektör fonksiyonları, antijen bağlanmasından sonra Fc bölgesi aracılığıyla hedefe karşı immün mekanizmaları devreye sokan yanıtlardır; opsonizasyon ise bir patojenin antikor (ve kompleman) ile kaplanması olup, fagositoz yapan hücreler tarafından tanınmasını ve yutulmasını teşvik etmektedir.
Kapsam
Bu konu, nötralizasyon, opsonizasyon ve fagositoz, klasik yolak (classical pathway) ile kompleman aktivasyonu, antikor bağımlı hücresel sitotoksisite (antibody-dependent cellular cytotoxicity) ile Fc reseptörleri ve Fc glikozilasyonunun antikor sınıfları ve IgG alt sınıfları genelinde bu aktiviteleri nasıl ayarladığını kapsamaktadır. Konu, klinik talimat yerine referans amaçlı bir efektör immünolojisi olarak sunulmaktadır.
Temel sorular
- Fab bölgesi tarafından antijen bağlanması, Fc bölgesi tarafından bir efektör yanıta nasıl dönüştürülmektedir?
- Nötralizasyon, opsonizasyon, kompleman aktivasyonu ve hücresel sitotoksisiteyi birbirinden ayıran nedir?
- Antikor sınıfı ve Fc reseptörleri, hangi efektör fonksiyonlarının meydana geldiğini nasıl belirlemektedir?
- Fc glikozilasyonu, efektör aktiviteyi nasıl modüle etmektedir?
Anahtar kavramlar
- Nötralizasyon
- Opsonizasyon
- Fc reseptörleri (FcγR, FcεR, FcαR)
- Klasik kompleman yolu
- C3b ve kompleman aracılı opsonizasyon
- Antikor bağımlı hücresel sitotoksisite
- Fagositoz
- Fc glikozilasyonu
Mekanizmalar
Bir antikor Fab kolları aracılığıyla antijene bağlandığında, Fc bölgesi sonraki etkiyi belirlemektedir. Nötralizasyonda antikor, bir patojenin veya toksinin konak hücrelerle etkileşimini basitçe engellemektedir. Opsonizasyonda antikor, hedefi kaplayarak Fc reseptörleri taşıyan fagositoz yapan hücrelerin onu tanımasını ve yutmasını sağlamaktadır; bu süreç, kompleman C3b'yi yüzeye biriktirdiğinde güçlenmektedir. Antijene bağlı IgG ve IgM, C1q'ya bağlanarak klasik kompleman yolunu başlatabilmekte, bu da opsonizasyon, inflamasyon ve membran saldırısına yol açmaktadır. Antikor bağımlı hücresel sitotoksisitede, antikorla kaplanmış hücreler, doğal öldürücü hücreler gibi Fc reseptörü taşıyan efektörler tarafından öldürülmektedir. Hangi fonksiyonların mevcut olduğu, antikor sınıfına ve IgG alt sınıfına ve devreye giren aktive edici ve inhibitör Fc reseptörlerinin dizilimine bağlıyken, Fc bölgesindeki korunmuş N-bağlı glikan, bu etkileşimlerin gücünü modüle etmektedir.
Klinik önem
Efektör mekanizmalar, aşıların ve doğal enfeksiyonun nasıl koruma sağladığını, bazı patojenlerin antikordan nasıl kaçtığını ve terapötik antikorların belirli Fc aktiviteleri için veya bunlara karşı nasıl tasarlandığını açıklamaktadır. Bu konu, söz konusu mekanizmaları tanımlamakta olup, tanı veya tedavi önerileri sunmamaktadır.
Tarihçe
Opsonizasyon kavramı, mikropları fagositoz için hazırlayan serum faktörleri üzerine yirminci yüzyılın başlarındaki çalışmalara dayanmaktadır. Sonraki on yıllarda Fc reseptörlerinin, kompleman yollarının ve Fc glikozilasyonunun etkisinin moleküler düzeyde incelenmesi, tek bir bağlı antikorun nasıl birkaç farklı efektör sonucunu tetikleyebileceğini açıklığa kavuşturmuş ve bu bilgiler artık antikor mühendisliğine rehberlik etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Jeffrey Ravetch
- Falk Nimmerjahn
- John Lambris
- Raymond Dwek
İlgili konular
Temel eserler
- nimmerjahn-ravetch-2008
- ricklin-2010
Sıkça sorulan sorular
- Opsonizasyon aslında ne işe yaramaktadır?
- Bir patojeni antikorla ve genellikle komplemanla kaplayarak, Fc ve kompleman reseptörleri taşıyan fagositoz yapan hücrelerin, kaplanmamış mikrobu yapabileceklerinden daha verimli bir şekilde tanımasını ve yutmasını sağlamaktadır.
- Farklı antikor sınıfları neden farklı efektör fonksiyonlara sahiptir?
- Efektör fonksiyon, ağır zincir sabit bölgesinin Fc bölgesi tarafından belirlenmektedir; bu bölge sınıflar ve alt sınıflar arasında farklılık göstermekte ve dolayısıyla farklı Fc reseptörleri ile kompleman bileşenlerine bağlanmaktadır.