प्रतिरक्षा प्रणाली के योद्धा: गेमड (GAMED) एंटीबॉडी

लेखक: अनु आचार्य, सीईओ मैपमाईजीनोम

हमारी त्वचा के किले के नीचे

और रक्तप्रवाह में

मैंने कुछ एंटीबॉडी को जाते देखा।

कोविड के हमले की स्थिति में

उन्होंने तेजी से गुणा करने का फैसला किया

मुख्य रूप से जी एंड एम के साथ लड़ाई का नेतृत्व करना

जब कानून और व्यवस्था की बात आती है, तो पुलिस ही मन में आती है। जब चीजें नियंत्रण से बाहर हो जाती हैं, तो कभी-कभी हमें सेना को बुलाने की आवश्यकता होती है। दुखद रूप से, हमने यह भी देखा कि कोविड ने लंदन जैसे शहरों में सेना को बुलाने के लिए पर्याप्त चुनौतियां पैदा की हैं, इस उम्मीद के साथ कि लॉकडाउन वायरस के लिए वक्र को सपाट कर सकता है और हमारा पारिस्थितिकी तंत्र परीक्षण, दवाओं, सुरक्षात्मक गियर और वेंटिलेटर के साथ बेहतर ढंग से सुसज्जित है।

दो प्रकार की प्रतिरक्षा - सहज और अनुकूली

हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली कई मायनों में हमारे शरीर के लिए रक्षा प्रणाली की तरह है।

एक हिस्सा सहज है और दूसरा अनुकूली है, जब हमलावर हमारे शरीर, रोगजनकों पर हमला करते हैं तो अवसर पर उठते हैं।

सभी कोशिकाओं की सतह पर एक विशेष मार्कर होता है जिसे 'एंटीजन' कहा जाता है, जो एक प्रोटीन है जो प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रतिक्रिया देने के लिए कहता है। प्रतिरक्षा को यह निर्धारित करना होगा कि हमलावर या तो "स्वयं", "गैर-स्वयं" या एक "एलर्जीन" है। "स्वयं" का अर्थ है प्रणाली का हिस्सा, इसलिए कोई प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया नहीं बनती है, एक "गैर-स्वयं" या विदेशी कण एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करेगा, और एक "एलर्जीन" अतिप्रतिक्रिया पैदा करता है। कोविड के मामले में, यह एक गैर-स्वयं कण/रोगज़नक़ होगा जो एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया शुरू करता है। प्रतिरक्षा प्रणाली कई अलग-अलग तत्वों के साथ एक जटिल प्रणाली है। मैं अभी के लिए केवल कुछ प्रासंगिक लोगों पर चर्चा करूंगा।

टी कोशिकाएं और बी कोशिकाएं

प्रतिरक्षा प्रणाली की मुख्य कोशिकाएं श्वेत रक्त कोशिकाएं हैं जिन्हें बी कोशिकाएं और टी कोशिकाएं कहा जाता है। बी कोशिकाएं बोन मैरो में बनती और परिपक्व होती हैं, लेकिन लिम्फ नोड्स में भी पाई जा सकती हैं। टी कोशिकाएं भी बोन मैरो में बनती हैं, लेकिन वे थाइमस में परिपक्व होती हैं और इस प्रकार टी कोशिकाएं होती हैं। तीन प्रकार की टी कोशिकाएं होती हैं: एक सहायक टी कोशिका, एक किलर टी कोशिका, और एक मेमोरी टी कोशिका जो हमलावरों को याद रखती है।

सहज प्रतिरक्षा

जब कोई रोगज़नक़ जैसे वायरस या बैक्टीरिया हमला करते हैं, तो हमारी "आंतरिक सेना" के पास हमलावरों से निपटने के लिए कई रक्षा पंक्तियाँ होती हैं:

1. पहली रक्षा हमारी त्वचा है, जो हमें शारीरिक रूप से बचाने के लिए शहर के चारों ओर बनाई गई दीवारों की तरह है।
2. रक्षा की दूसरी परत गैर-विशिष्ट एंटीबॉडी हैं, जो हमारे पास पहले से ही मौजूद हैं, जो रोगजनकों पर हमला करती हैं और सूजन और बुखार का कारण बनती हैं। सूजन तब आती है जब रोगज़नक़ रक्त कोशिकाओं को संक्रमित क्षेत्र के चारों ओर अपनी संख्या बढ़ाने का संकेत देता है। फिर सफेद रक्त कोशिकाएं या डब्ल्यूबीसी उन छोटे राक्षसों का निर्माण करते हैं जिन्हें फागोसाइट्स कहा जाता है जो वीडियो गेम की तरह रोगजनकों को निगल जाते हैं। यदि आपने सोचा कि आपको बुखार क्यों आता है, तो यह इसलिए है क्योंकि आपके शरीर की रक्षा प्रणाली जानती है कि उच्च शरीर का तापमान रोगजनकों को जीवित रहने की अनुमति नहीं देता है।

अनुकूली प्रतिरक्षा

अनुकूली प्रतिरक्षा प्रणाली एक अत्यधिक विशिष्ट रोगज़नक़ के लिए एक द्वितीयक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है। डेंड्रिटिक कोशिकाएं मुख्य कोशिकाएं हैं जो अनुकूली प्रतिरक्षा प्रणाली को सहज प्रतिरक्षा प्रणाली से जोड़ती हैं डेंड्रिटिक कोशिकाएं एक दिलचस्प आकार का सहायक है जो "डेंड्राइट गम" ब्रांड के नारे की तरह प्रतिरक्षा प्रणाली को एक साथ बांधने में मदद करता है।

ये डेंड्रिटिक कोशिकाएं पहले कुछ हमलावरों को खा जाती हैं और फिर लिम्फ ग्रंथियों का उपयोग करके एक लिम्फ नोड में दौड़ती हैं जहाँ वे टी-कोशिकाओं को हमले का सटीक स्थान तुरंत रिपोर्ट करती हैं। इस प्रकार अत्यधिक विशिष्ट और अनुकूली प्रतिरक्षा हमलावरों के खेल के मैदान में आती है। सहायक कोशिकाओं (उर्फ डेंड्रिटिक कोशिकाओं) को नारद मुनि के रूप में सोचें जो हमारी सहज और अनुकूली प्रतिरक्षा प्रणालियों के बीच संदेश भेजते हैं। एकमात्र अंतर यह है कि उन्होंने खुद कुछ दुश्मनों को खा लिया है ताकि यह बता सकें कि कविता सुनाने या कहानियां सुनाने के बजाय किस प्रकार की कोशिकाओं पर हमला करना है।

ये डेंड्रिटिक कोशिकाएं, जिन्होंने अभी-अभी हमारे वायरस (हमलावर) को निगला है, कुछ विशिष्ट प्रकार की टी-कोशिकाओं से जुड़ जाती हैं। ये टी-कोशिकाएं गुणा करना शुरू कर देती हैं और इस विशिष्ट हमलावर पर हमला करने की तैयारी करती हैं। अन्य सहायक टी-कोशिकाएं शेष प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय होने में मदद करती हैं। यदि वही हमलावर फिर से आता है, तो फागोसाइट्स (हमारे वीडियो गेम राक्षस) वह कर सकते हैं जो हमारे डेंड्रिटिक कोशिकाओं ने पहली बार हमलावर के आने पर किया था। मेमोरी टी-कोशिकाएं पिछले हमले को याद रखने में मदद करती हैं।

एक बार जब यह प्रतिरक्षा प्रणाली हमलावर कोशिकाओं पर हमला कर देती है, तो उन्हें सुरक्षित के रूप में चिह्नित किया जाता है, ताकि केवल हमलावरों को विशेष रूप से लक्षित किया जा सके। हमारी रक्षा प्रणाली के पास हमला करने वाले रोगजनकों को याद रखने का एक तरीका भी है ताकि वे पिछले हमलावरों की एक क्यूरेटेड रैप-शीट का जिक्र करके उन्हें जल्दी से जवाब दे सकें।

जीन की भूमिका?

मनुष्य के रूप में, हम सभी 99.9% समान हैं लेकिन 0.1% भिन्न हैं। सबसे बड़ा अंतर उन जीनों में है जो प्रतिरक्षा प्रणाली और हमारी डेंड्रिटिक कोशिकाओं के लिए कोड करते हैं जिनकी विभिन्न आनुवंशिक कोड वाले लोगों के लिए अलग-अलग संरचनाएं होती हैं। यह अंतर यह समझाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है कि हममें से कुछ संक्रमण के प्रति अच्छी तरह से प्रतिक्रिया क्यों करते हैं जबकि अन्य नहीं करते हैं।

जीन एंटीबॉडी उत्पादन, कार्य और सिग्नलिंग को नियंत्रित करके प्रतिरक्षा प्रक्रियाओं को विनियमित करते हैं। प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के डिसरेग्यूलेशन (उदाहरण के लिए, ऑटोइम्यून बीमारी) में इंटरल्यूकिन परिवार (ILs), मानव ल्यूकोसाइट एंटीजन परिवार (HLA) और कई अन्य जीनों से भी महत्वपूर्ण आनुवंशिक योगदान होता है।

यह भी पढ़ें:

गेम्ड कैसे?

एंटीबॉडी वाई-आकार के अणु होते हैं जिनमें 4 श्रृंखलाएं होती हैं - 2 भारी और 2 हल्की श्रृंखलाएं - जो सल्फर बांड द्वारा जुड़ी होती हैं। जबकि अधिकांश एंटीबॉडी एक साधारण वाई-आकार के होते हैं, इनमें से कुछ एंटीबॉडी पेंटामर (5 इकाइयां) या डिमर (2 इकाइयां) जैसी जटिल और सुंदर संरचनाएं बनाते हैं जो बर्फ के टुकड़े की तरह दिखती हैं।

छह प्रकार की भारी-श्रृंखलाएं हैं - गामा, अल्फा, म्यू, एप्सिलॉन और डेल्टा - उन्हें याद रखने का एक आसान तरीका शब्द GAMED है; हल्की-श्रृंखलाएं संख्या में 2 हैं और या तो कप्पा या लैम्ब्डा हो सकती हैं, और यह आज के ग्रीक वर्णमाला के पाठ का अंत है। COVID के लिए, दो एंटीबॉडी सबसे महत्वपूर्ण हैं: IgG और IgM।

IgG

IgG, सबसे आम एंटीबॉडी, प्लाज्मा कोशिकाओं में पाया जाता है। वे प्राथमिक और द्वितीयक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया दोनों के दौरान उत्पन्न होते हैं, एंटीजन (या वायरस) से बंधते हैं, और इसे अधिक स्वस्थ कोशिकाओं को संक्रमित करने से रोकते हैं। इसकी संरचना एक मोनोमर (एकल, वाई-आकार का एंटीबॉडी) है। ये एंटीबॉडी, अपनी मोनोमेरिक संरचना के कारण, नाल के पार स्थानांतरित होने के लिए पर्याप्त छोटे होते हैं। वास्तव में, हम सभी को अपनी मां से, गर्भाशय में, "निष्क्रिय" प्रतिरक्षा के लिए अपनी पहली एंटीबॉडी मिली थी। जैसे-जैसे हम बड़े होते हैं, IgG हमारे लिम्फ नोड्स से उत्पन्न होते हैं। इन एंटीबॉडी का सभी एंटीबॉडी के बीच सबसे लंबा अर्ध-जीवन होता है - सटीक होने के लिए 23 दिन - और दीर्घकालिक प्रतिरक्षा प्रदान करते हैं। जब हम संक्रमण के स्तर को देख रहे होते हैं, तो ये IgG ठीक होने के बाद भी रक्त में दिखाई देंगे और वर्तमान में स्वस्थ लोगों में एक पुराने संक्रमण के इतिहास का संकेत देंगे।

IgM

IgM पहला एंटीबॉडी है जो संक्रमण या रोगज़नक़ के हमले के जवाब में उत्पन्न होता है। एक पेंटामर होने के नाते, यह आकार में काफी बड़ा होता है, और इस प्रकार मां से बच्चे में नहीं जा सकता है। यह संक्रमण के खिलाफ एक बल्कि कुशल एंटीबॉडी है, और रक्त में IgM की पहचान अक्सर एक नए संक्रमण का संकेत देती है।

अन्य 3 एंटीबॉडी

अन्य तीन के बारे में थोड़ा और, भले ही यह अभी प्रासंगिक न हो।

1. IgE कम मात्रा में मौजूद होता है और जब हमें एलर्जी की प्रतिक्रिया होती है तो अधिक पाया जाता है
2. IgA हमारे पसीने जैसे स्रावों में पाया जाता है
3. IgD को बी-सेल रिसेप्टर माना जाता है

टी-कोशिकाओं की थोड़ी मदद से बी-कोशिकाओं से एंटीबॉडी का बनना।

बी-कोशिकाओं को एक ऐसी जगह के रूप में सोचें जहाँ वे एंटीजन (जैसे, कोरोनावायरस से) प्राप्त करते हैं। यह इसे तोड़ता है और एक MHC2 बनाता है, एक जटिल लगने वाला शब्द जिसमें जटिल शब्द शामिल है। इसे मेजर हिस्टोकंपैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स 2 कहा जाता है। MHC2 सहायक टी-कोशिकाओं को इससे जुड़ने की अनुमति देता है और वे लिम्फोकाइन्स (सिग्नलिंग अणु) छोड़ते हैं जो गुणा करते हैं, प्लाज्मा कोशिकाएं बन जाते हैं, और एंटीजन (हमारे प्रश्न में कोरोनावायरस से) के लिए विशिष्ट एंटीबॉडी जारी करते हैं। यहीं से एंटीबॉडी आते हैं। यदि यह भ्रमित करने वाला था, तो मुझे इसे सरल बनाने की अनुमति दें: बी-कोशिकाएं, सहायक टी-कोशिकाओं की कुछ मदद से, विशिष्ट एंटीबॉडी उत्पन्न करती हैं। स्पष्ट है?

किलर टी-कोशिकाएं उन पर मार्कर वाली संक्रमित कोशिकाओं को पहचानती हैं और उन्हें एपोप्टोसिस या प्रोग्राम्ड सेल डेथ नामक प्रक्रिया द्वारा मारना शुरू कर देती हैं। मुझे हाई स्कूल से वह शब्द याद है।

कोविड के लिए एंटीबॉडी टेस्ट कैसे काम करता है?

लगभग हर कोई जिसे मैं जानता हूँ, COVID परीक्षण से उत्सुक है। RT-PCR द्वारा किए गए एक पुष्टिकरण परीक्षण के अलावा, जिसे मैंने पिछले ब्लॉगों में कवर किया है, बीमारी के प्रसार का आकलन करने और आबादी में महामारी के प्रसार को जल्दी से देखने का एक तरीका रैपिड डायग्नोस्टिक्स का उपयोग करना है जिसमें न तो प्रयोगशाला और न ही प्रशिक्षित पेशेवरों की आवश्यकता होती है, और इसे अपने घर से आसानी से किया जा सकता है। ऐसे रैपिड डायग्नोस्टिक टेस्ट का एक अच्छा उदाहरण होम प्रेग्नेंसी टेस्ट है। ऐसे परीक्षण भी हैं जो प्रयोगशाला में किए जा सकते हैं; ये परीक्षण 'सीरोलॉजिकल परीक्षण' कहलाते हैं।

सीरोलॉजिकल परीक्षण

एक सीरोलॉजिकल परीक्षण, जैसा कि नाम से पता चलता है, हमारे रक्त सीरम का अध्ययन है। अब आप सोच रहे होंगे कि सीरम क्या है? यह स्पष्ट तरल (हां, स्पष्ट) है जो रक्त से अलग हो जाता है जब इसे जमने दिया जाता है। तब हम अपने रक्त में एंटीबॉडी की तलाश कर सकते हैं।

रैपिड डायग्नोस्टिक्स

रैपिड डायग्नोस्टिक्स परीक्षण, जैसा कि पहले जल्दी से चर्चा की गई थी, गर्भावस्था परीक्षणों की तरह हैं। वे पहचान सकते हैं कि हमें कभी COVID से संक्रमित किया गया है या नहीं। इसके अलावा, एंटीबॉडी का पता लगाने के लिए कई और प्रौद्योगिकियां उपलब्ध हैं, और मैं अगले ब्लॉग में प्रत्येक पर अधिक लिखूंगा।

हमारे रक्त में घूमने वाले एंटीबॉडी योद्धा हमें अपनी रक्षा प्रणाली को बेहतर ढंग से समझने में मदद करते हैं। जब हम बेहतर खाते हैं, व्यायाम करते हैं और सोते हैं, और हमारे जीनों की थोड़ी मदद से एक बेहतर रक्षा प्रणाली बनाने में मदद कर सकते हैं।

कोविड ब्लॉग श्रृंखला -

1. हमारे समय की महामारी
2. कोविड से खुद को बचाने के 10 तरीके
3. उत्सुक पाठक के लिए कोविड के पीछे का विज्ञान
4. परीक्षण करें या न करें, क्या यह एक सवाल है?
5. भारत में कोविड परीक्षण को कैसे बढ़ाया जाए
6. मैपमाईजीनोम द्वारा कोविड पर जोखिम और प्रतिरक्षा रिपोर्ट