آنتی‌ژن: مولکول تحریک‌کننده پاسخ ایمنی اختصاصی
آنتی‌ژن چیست و چگونه کار می‌کند؟
تصور کنید بدن شما یک قلعه بسیار محافظت‌شده است. آنتی‌ژن مانند یک کارت شناسایی یا یک نشانه ویژه است که هر مهاجم (مانند ویروس یا باکتری) آن را حمل می‌کند. وقتی این مهاجم وارد قلعه می‌شود، نگهبانان ویژه‌ای به نام سلول‌های بی6 و سلول‌های تی7 این کارت شناسایی را بررسی می‌کنند. اگر کارت، غریبه تشخیص داده شود، بلافاصله سیستم هشدار و دفاعی قلعه فعال می‌شود. به زبان علمی، آنتی‌ژن معمولاً یک مولکول پروتئینی یا قندی است که روی سطح مهاجم قرار دارد و سیستم ایمنی بدن آن را به عنوان یک عنصر خارجی (غیر خودی8) شناسایی می‌کند.
مثلاً وقتی سرما می‌خورید، ویروس سرماخوردگی آنتی‌ژن‌های خاص خود را روی سطحش دارد. این آنتی‌ژن‌ها هستند که به سلول‌های ایمنی شما می‌گویند: «من یک غریبه هستم! به من حمله کن!»
انواع مختلف آنتی‌ژن: از خودی تا غریبه
همه آنتی‌ژن‌ها یکسان نیستند. آن‌ها را می‌توان بر اساس منشأ و توانایی تحریک سیستم ایمنی دسته‌بندی کرد. درک این دسته‌بندی برای فهم بسیاری از بیماری‌ها و واکسن‌ها ضروری است.
| نوع آنتی‌ژن | منشأ | مثال | توضیح |
|---|---|---|---|
| آنتی‌ژن خارجی9 | خارج از بدن | ویروس آنفلوانزا، باکتری استرپتوکوک | شایع‌ترین نوع. مستقیماً از محیط وارد بدن می‌شوند و پاسخ ایمنی قوی ایجاد می‌کنند. |
| اتوآنتی‌ژن10 | داخل بدن (خودی) | پروتئین‌های مفاصل در بیماری روماتیسم | در شرایط خاص، سیستم ایمنی به اشتباه به بافت‌های خود بدن حمله می‌کند که به آن بیماری خودایمنی11 می‌گویند. |
| آنتی‌ژن تومور12 | سلول‌های سرطانی | پروتئین‌های تغییر یافته در سطح سلول سرطانی | سلول‌های سرطانی گاهی پروتئین‌های غیرعادی تولید می‌کنند که می‌تواند توسط سیستم ایمنی شناسایی شود. |
| هاپتن13 | مولکول‌های کوچک | سموم باکتریایی، برخی داروها مانند پنی‌سیلین | این مولکول‌ها به تنهایی نمی‌توانند پاسخ ایمنی ایجاد کنند مگر اینکه به یک پروتئین بزرگتر در بدن متصل شوند. |
سفر یک آنتی‌ژن در بدن: از ورود تا نابودی
وقتی یک آنتی‌ژن غریبه (مثلاً یک ویروس) وارد بدن می‌شود، یک فرآیند چند مرحله‌ای برای خنثی کردن آن آغاز می‌گردد:
مرحله ۱: شناسایی و ارائه
سلول‌های ویژه‌ای به نام سلول‌های عرضه‌کننده آنتی‌ژن14 (مانند ماکروفاژها15)، مهاجم را بلعیده و تکه‌های آن (آنتی‌ژن) را روی سطح خود قرار می‌دهند. مانند این است که سر یک دشمن را روی نیزه می‌زنند تا همه سربازان خودی آن را ببینند!
مرحله ۲: فعال‌سازی نیروهای ویژه
این "نشانه" توسط سلول‌های کمک‌کننده تی16 دیده می‌شود. این سلول‌ها مانند ژنرال‌های ارتش، دستور حمله را صادر می‌کنند. آن‌ها هم سلول‌های بی و هم سلول‌های تی کشنده17 را فعال می‌نمایند.
مرحله ۳: تولید پادتن و نابودی
سلول‌های بی فعال‌شده، شروع به تولید مقادیر زیادی پادتن می‌کنند. پادتن‌ها مولکول‌های پروتئینی Y شکلی هستند که دقیقاً به آنتی‌ژن خاص می‌چسبند و آن را علامت می‌کنند. این علامت‌گذاری باعث می‌شود سایر سلول‌های ایمنی، مهاجم علامت گذاری شده شده را راحت‌تر پیدا کرده و نابود کنند. رابطه پادتن و آنتی‌ژن مانند رابطه قفل و کلید است، هر پادتن فقط به آنتی‌ژن خاص خود می‌چسبد.
مرحله ۴: ایجاد حافظه
پس از پایان نبرد، برخی از سلول‌های بی و تی به صورت سلول‌های خاطره18 در بدن باقی می‌مانند. اگر همان آنتی‌ژن دوباره حمله کند، این سلول‌های خاطره که از قبل آن را می‌شناسند، یک پاسخ سریع، قوی و کارآمد را راه‌اندازی می‌کنند که معمولاً قبل از بیمار شدن شما، مهاجم را از بین می‌برند. این اساس کار واکسیناسیون است.
آنتی‌ژن در عمل: واکسن‌ها و آزمایش‌های تشخیصی
مهم‌ترین کاربرد عملی دانش آنتی‌ژن، در ساخت واکسن‌ها است. واکسن‌ها معمولاً حاوی شکل ضعیف‌شده، کشته‌شده یا تکه‌ای از آنتی‌ژن یک میکروب خاص هستند. وقتی واکسن تزریق می‌شود، سیستم ایمنی بدن بدون اینکه بیمار شوید، در معرض این آنتی‌ژن قرار می‌گیرد. بدن شما شروع به تولید پادتن و سلول‌های خاطره علیه آن آنتی‌ژن می‌کند. بنابراین، اگر در آینده با میکروب واقعی روبرو شوید، بدن شما قبلاً آماده است و به سرعت آن را نابود می‌کند.
مثال: واکسن سرخک حاوی ویروس ضعیف‌شده سرخک است. آنتی‌ژن‌های این ویروس ضعیف، سیستم ایمنی را تحریک می‌کنند تا علیه سرخک واقعی مصونیت پیدا کند.
کاربرد دیگر، در آزمایش‌های تشخیصی است. آزمایش سریع کووید-۱۹ یک نمونه عالی است. در این آزمایش، از پادتن‌های خاصی که علیه آنتی‌ژن ویروس SARS-CoV-2 ساخته شده‌اند، استفاده می‌شود. اگر نمونه بینی شما حاوی آنتی‌ژن ویروس باشد، این پادتن‌ها به آن متصل شده و یک خط رنگی روی نوار آزمایش ایجاد می‌کنند که نشان‌دهنده نتیجه مثبت است.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. فقط آنتی‌ژن‌هایی که به عنوان "غیر خودی" شناسایی شوند، پاسخ ایمنی را تحریک می‌کنند. بسیاری از چیزهای بی‌ضرر مانند پروتئین موجود در غذای پخته نیز می‌توانند آنتی‌ژن باشند، اما معمولاً سیستم ایمنی به آن‌ها واکنش شدیدی نشان نمی‌دهد. در مواردی مانند آلرژی، سیستم ایمنی به اشتباه به یک آنتی‌ژن بی‌خطر (مانند گرده گل) حمله می‌کند.
این یک اشتباه رایج است. آنتی‌ژن مولکول محرک است که روی سطح مهاجم (مثل ویروس) قرار دارد. پادتن مولکول دفاعی است که توسط بدن شما (سلول‌های بی) در پاسخ به آنتی‌ژن تولید می‌شود و به آن می‌چسبد تا آن را خنثی کند. آنتی‌ژن "علت" و پادتن "نتیجه" پاسخ ایمنی است.
زیرا اعضای اهدایی دارای آنتی‌ژن‌های بافتی19 خاص خود هستند که با آنتی‌ژن‌های بدن گیرنده کاملاً مطابقت ندارد. سیستم ایمنی گیرنده، این آنتی‌ژن‌های جدید را به عنوان "غیر خودی" شناسایی کرده و سعی در رد کردن عضو پیوندی می‌کند. به همین دلیل است که افراد گیرنده پیوند باید داروهای سرکوب‌کننده سیستم ایمنی مصرف کنند.
پاورقی
1 Antigen
2 Antibody
3 Immunological Memory
4 Lymphocytes
5 Vaccination
6 B Cells
7 T Cells
8 Non-self
9 Exogenous Antigen
10 Autoantigen
11 Autoimmune Disease
12 Tumor Antigen
13 Hapten
14 Antigen-Presenting Cells (APCs)
15 Macrophages
16 Helper T Cells
17 Cytotoxic T Cells (Killer T Cells)
18 Memory Cells
19 Histocompatibility Antigens