Co to jest zmiana antygenowa?

Zmienność antygenowa to przesunięcie w powierzchniowych antygenów na organizmie zakaźnym, aby pomóc organizmowi uniknąć układu odpornościowego potencjalnych gospodarzy. Organizmy stosują różnorodne taktyki do zmiany składu antygenów na ich powierzchni. Ta ewolucyjna sztuczka pozwala im dalej rosnąć i rozprzestrzeniać się w populacjach, utrwalając ich istnienie. Naukowcy interesują się tym, jak to działa, ponieważ może odgrywać rolę w ponownym zarażeniu ludzi chorobą. Odmiana antygenowa jest również interesująca dla osób odpowiedzialnych za opracowywanie szczepionek i leków w celu zapobiegania i leczenia infekcji.

Wszystkie organizmy, takie jak wirusy, bakterie i pasożyty, mają otoczkę zewnętrzną z szeregiem białek powierzchniowych. Kiedy organizm wchodzi do gospodarza po raz pierwszy, układ odpornościowy nie rozpoznaje żadnego z białek i może pozwolić na namnażanie się organizmu, powodując infekcję. Układ odpornościowy nauczy się, że białka te są niebezpieczne, a gdy organizm pojawi się w przyszłości, ciało rozpocznie atak. Widzi białka, rozpoznaje je jako zagrożenie i wysyła komórki odpornościowe, aby zabić organizm.

Bez zmian antygenowych organizmy zakaźne szybko wyginęłyby. Liczba wrażliwych ludzi w populacji spadłaby, a organizmy nie byłyby w stanie przeżyć. Jeśli jednak organizm może zmienić białka w przyszłych pokoleniach, może się przystosować i ponownie zacząć unikać układu odpornościowego. Może się to zdarzyć między gospodarzami, ale może się również zdarzyć podczas aktywnej infekcji. Ludzie często zauważają cykliczne wzorce w infekcjach, w których zaczynają się poprawiać, stają się znacznie gorsze, a następnie poprawiają się. Jest to wynikiem zmienności antygenowej wielu pokoleń organizmów rosnących w ciele.

Niektóre organizmy doświadczają przypadkowych mutacji, które mogą wystąpić w dowolnym momencie. Inni faktycznie programują w odmianie antygenowej. Organizmy te mają białka, takie jak tablice rejestracyjne jednego z samochodów Jamesa Bonda; mogą włączać i wyłączać białka, aby przedstawić układowi odpornościowemu zupełnie inny numer płytki. Gdy cyklicznie przechodzą przez różne antygeny powierzchniowe, niektórzy gospodarze mogą się im oprzeć, ponieważ byli narażeni w przeszłości, ale inni będą podatni na infekcje.

Zmienność antygenowa może nastąpić poprzez rekombinację, inwersję, delecję i inne sztuczki DNA. Niektóre organizmy są w tym lepsze niż inne. Wirusy grypy są znanym przykładem; zmieniają się tak bardzo, że ludzie muszą co roku projektować nową szczepionkę, aby zaszczepić ludzi przeciwko grypie. Podobnie wirus HIV mutuje bardzo szybko i losowo, co utrudnia zapobieganie lub leczenie, ponieważ jest ruchomym celem.