الجزيئات الدفاعية و المعقد المناعي

💭الفرضيات: الجزيئات الدفاعية ذات طبيعة بروتينية، وبنيتها مكمّلة لبنية المستضد الذي حرّض على إنتاجها.

أُجريت على حيوانات مخبرية سلسلةُ حقنٍ وترشيح لتحديد الجزيء الذي يحمل الحماية، ثمّ طُبّق على مصل أرنب اختبارُ انتشار مناعي في وسط هلامي: تُحفَر حفر في الجيلوز، توضع الأجسام المضادة في الحفرة المركزية ومستضدات مختلفة في ستّ حفر محيطية، فتنتشر الجزيئات في الهلام ويظهر راسب على شكل قوس حيثما ارتبط جسم مضاد بمستضده.

تكبير الصورة

تكبير الصورة

لتحديد الجزء من بروتينات المصل الذي يحمل النشاط الدفاعي، تُفصل بروتينات مصلين — مصل شخص سليم ومصل شخص مصاب — بالهجرة الكهربائية، ويُقارَن المنحنيان المتحصَّل عليهما.

تكبير الصورة

يُقدَّم الجسم المضاد في نموذجين متكاملين: نموذج جزيئي ثلاثي الأبعاد يُظهر شكله العامّ وتوزّع سلاسله بالألوان، ومخطّط تفسيري للجزيء نفسه يُظهر الروابط التي تجمع سلاسله واتّجاهها ومناطقه الوظيفية.

تكبير الصورة

تُظهر صورة بالمجهر الإلكتروني الأشكالَ الناتجة عن وضع أجسام مضادة نوعية في وجود مستضداتها، ويرافقها رسم تخطيطي تفسيري لها. ونلاحظ أنّ الصورة ترقّم مناطقها بالأرقام بينما يحرف الرسمُ أشكالَه، فالربط بينهما يُبنى على حجم التجمّع لا على موضعه.

تكبير الصورة

تكبير الصورة

لإظهار مفعول الأجسام المضادة على المستضدات، عولجت قطرتا دم من الزمرة A مأخوذتان من الشخص نفسه بجسمين مضادّين مختلفين، ثمّ لوحظت كلّ قطرة بالعين المجرّدة وبالمجهر الضوئي؛ ويرافق ذلك ملخّصٌ لتأثير الأجسام المضادة على صنفين من المستضدات.

تكبير الصورة

تكبير الصورة

تكبير الصورة

رغم أنّ تشكّل المعقّد المناعي يثبّط المستضد، فإنّ القضاء الكلّي عليه يتطلّب تدخّل خلايا وجزيئات أخرى. ولإظهار هذا التدخّل نبدأ بالبالعات: تُقدَّم صورة لبالعة أثناء نشاطها ورسم تخطيطي لمراحل البلعمة، ثمّ مخطّط يبيّن كيف يتثبّت المعقّد المناعي عليها.

تكبير الصورة

تكبير الصورة

إلى جانب البلعمة، تملك العضوية طريقا ثانيا للقضاء على المعقّد المناعي: تدخّل المتمم، وهو مجموعة من الجزيئات البروتينية المنحلّة في البلازما. وتُقدَّم لذلك أربع لوحات متتالية تمثّل حالات متعاقبة، مرفقة بصورة للغشاء بعد التدخّل.

تكبير الصورة

الأجسام المضادة جزيئات دفاعية تُنتجها العضوية بعد تحريضها بمستضد، وتنتقل في الدم واللمف. وهي ذات طبيعة بروتينية، تنتمي إلى الجزء الغاما من غلوبيولينات المصل، ولهذا تُسمّى الغلوبيولينات المناعية. وارتفاع هذا الجزء وحده عند الشخص المصاب هو الدليل الذي يربطها بالإصابة.

وللجسم المضاد شكل حرف Y، تكوّنه أربع سلاسل ببتيدية: سلسلتان ثقيلتان تمتدّان من الذراعين إلى القدم، وسلسلتان خفيفتان تقتصران على الذراعين، تجمعها كلّها جسور ثنائية الكبريت. ولكلّ سلسلة منطقة متغيّرة في الخارج ومنطقة ثابتة في الداخل.

وهذا التقسيم ليس وصفيّا، بل وظيفيّ: المنطقة المتغيّرة تحمل موقعَي تثبيت محدّد المستضد وهي التي تصنع النوعية، والمنطقة الثابتة تحمل موقع التثبيت على المستقبلات الغشائية وهي التي تسمح بتنفيذ ما يأتي بعد التعرّف. جزيء واحد إذن يتعرّف بطرفه ويُنفّذ بقاعدته.

المعقّد المناعي هو معقّد «مستضد ـ جسم مضاد» ناتج عن ارتباط نوعيّ بينهما. وشرط هذا الارتباط تكاملٌ بنيويّ فراغيّ بين محدّد المستضد وموقع التثبيت الموجود في المنطقة المتغيّرة: ينغرز المحدّد في تجويف الموقع كما ينغرز المفتاح في قفله.

ولأنّ الجسم المضاد يحمل موقعين ولأنّ المستضد الواحد يحمل عدّة محدّدات، فإنّ الارتباط لا يبقى ثنائيّا: تتشابك الجزيئات فتُعطي شبكات مغلقة أو تجمّعات مفتوحة يختلف حجمها بحسب عدد الجزيئات المشتركة فيها. وهذا التشابك هو أصل كلّ ما يلي.

يتغيّر الأثر الظاهر بحسب طبيعة المستضد. فمع المستضدات المنحلّة، كالسكّريات المتعدّدة والبروتينات، يقوم الجسم المضاد بترسيبها. ومع المستضدات الخلوية الصلبة، كالبكتيريا والفيروسات والكريات الحمراء الغريبة، يقوم بارتصاصها في كتل.

والآلية واحدة في الحالتين: جزيء متعدّد المواقع يربط عدّة مستضدات بعضها ببعض. وتختلف أصناف الغلوبيولينات المناعية في عدد هذه المواقع: فالنوع IgG بموقعيه يكفي للترسيب، بينما يحمل النوع IgM مواقعَ أكثر بكثير فيصلح لجمع خلايا كاملة في كتلة.

والفائدة البيولوجية واحدة أيضا: إبطال مفعول المستضد ومنع تكاثره وانتشاره. لكن لا الترسيب ولا الارتصاص يزيل المستضد: هو موقوف، لا مُزال، ويبقى داخل المعقّد في انتظار من يتخلّص منه.

الطريق الأولى هي البلعمة. تحمل البالعات على غشائها مستقبلات نوعية للجزء الثابت من الأجسام المضادة، فيتثبّت عليها المعقّد المناعي، ثمّ تُحيط به استطالات هيولية، فيُبلَع في حويصل اقتناص، فتُصبّ فيه إنزيمات الليزوزوم فتهضمه، ثمّ تُطرح الفضلات. ولهذا يقال إنّ الجسم المضاد يُسهّل البلعمة: هو المقبض الذي تمسك به البالعة.

والطريق الثانية هي المتمم، وهو مجموعة من البروتينات المنحلّة في البلازما. لا ينشط المتمم أمام مستضد حرّ، بل أمام معقّد مناعي متشكّل: فتثبّت الجسم المضاد هو إشارة الانطلاق. عندها تتنشّط بروتيناته تسلسليّا وتتجمّع في معقّد الهجوم الغشائي، فتنفتح في غشاء المستضد قناة يدخل منها الماء والشوارد، وتنتهي الخلية بصدمة حلولية وانفجار.

فالطريقان يكمّلان الأولى: الأولى تبتلع المعقّد كاملا، والثانية تفجّر الخليةَ المستهدفة ثمّ تُترك بقاياها للبالعات. وفي الحالتين لا يتمّ القضاء على المستضد إلاّ بعد أن يكون الجسم المضاد قد أمسكه.

تكبير الصورة