Kluczowa różnica między zmiennością antygenową a fazową polega na tym, że zmienność antygenowa jest mechanizmem, który odnosi się do ekspresji antygenowo odmiennych białek, węglowodanów lub lipidów na ich powierzchni, podczas gdy zmienność fazowa to odwracalne włączanie i wyłączanie fenotypu o wysokiej częstotliwości wyrażenie.
Zmienność antygenowa i zmienność fazowa to dwa rodzaje mechanizmów molekularnych wykorzystywanych przez patogeny w celu uniknięcia odpowiedzi immunologicznych gospodarza. Są ze sobą spokrewnieni. Mechanizmy te umożliwiają drobnoustrojom, zwłaszcza bakteriom, przystosowanie się do więcej niż jednego środowiska. W wyniku zmienności fazowej i antygenowej powstaje heterogeniczny fenotyp klonalnej populacji bakterii. W tej populacji poszczególne komórki wyrażają białka zmienne fazy lub jedną z wielu antygenowych form białka. Te odmiany to głównie strategie wirulencji realizowane przez patogeny.
Co to jest odmiana antygenowa?
Zmienność antygenowa to mechanizm molekularny, który odnosi się do ekspresji funkcjonalnie zachowanych i antygenowo odrębnych ugrupowań w populacji klonalnej. Wykorzystując ten mechanizm, czynniki zakaźne zmieniają swoje białka, węglowodany lub lipidy, które są antygenami obecnymi na ich powierzchni. Tak więc, ze względu na zmienność antygenową, patogeny mogą okresowo zmieniać lub zmieniać skład molekularny swoich antygenów powierzchniowych. Zmieniając te struktury, unikają odpowiedzi immunologicznej gospodarza. Istnieje wiele różnych struktur powierzchniowych w patogenach zwierzęcych ze względu na zmienność antygenową oraz zmienność fazową. Patogeny czasowo się kamuflują i uniemożliwiają eliminację całej populacji przez układ odpornościowy gospodarza. Najlepszymi przykładami bakterii wykazujących zmienność antygenową są rodzaje Neisseria i Streptococci. Gatunki Neisseria różnią się pilusami w wyniku zmienności antygenowej. Pomaga tym gatunkom w adhezji. W przeciwieństwie do tego Streptococci zmieniają swoje białko M.
Rysunek 01: Odmiana antygenowa
Wirusy są w stanie bardzo szybko zmieniać swoje genomy i oszukiwać układ odpornościowy, aby ich nie rozpoznał. Wynika to z zmienności antygenowej obserwowanej u wirusów. Istnieje sześć różnych form zmienności antygenowej, takich jak dryf antygenowy, przesunięcie, szczelina, uniesienie, przesianie i prezent.
Co to jest zmiana fazy?
Zmienność faz to mechanizm molekularny, który umożliwia bakteriom i innym drobnoustrojom unikanie odpowiedzi immunologicznych gospodarza. Co więcej, pozwala bakteriom radzić sobie z różnymi środowiskami. Zmienność fenotypową można zdefiniować jako przełączenie ekspresji białka z fazy ON na fazę OFF. Innymi słowy, zmienność fazy odnosi się do włączania i wyłączania ekspresji fenotypu o wysokiej częstotliwości. W wyniku zmienności faz poziom ekspresji białka jest różny w poszczególnych komórkach populacji. Te zmiany zwykle występują losowo z dużą częstotliwością. Jednak mogą być modulowane przez warunki środowiskowe. Ostatecznie zmienność faz skutkuje fenotypowo niejednorodną populacją.
Rysunek 02: Zmiana fazy
Zmiana fazy ma miejsce w szeregu organizmów, w tym w bakteriach i formach niebakteryjnych, takich jak pierwotniaki i wirusy itp. Jednym z przykładów zmienności faz u bakterii Gram-ujemnych są zmiany w obserwowalnych fenotypach obserwowane w strukturach powierzchniowych, takich jak fimbrie, wici, białka błony zewnętrznej i lipopolisacharydy.
Jakie są podobieństwa między zmiennością antygenową a zmiennością fazową?
- Faza i zmienność antygenowa skutkują heterogenicznym fenotypem klonalnej populacji bakterii.
- Warianty antygenowe i fazowe przyczyniają się do zjadliwości bakterii i pomagają bakteriom uniknąć układu odpornościowego gospodarza
- W wyniku tych mechanizmów patogeny mają wiele różnych struktur powierzchniowych.
Jaka jest różnica między zmiennością antygenową a fazową?
Zmienność antygenowa odnosi się do ekspresji funkcjonalnie zachowanych i antygenowo odrębnych ugrupowań w populacji klonalnej. Z drugiej strony, zmienność fazy to przełączenie ekspresji białka z fazy ON na fazę OFF. Jest to więc kluczowa różnica między zmiennością antygenową a fazową. Również w wyniku zmienności antygenowej patogeny zmieniają swoje białka, węglowodany lub lipidy, które są antygenami obecnymi na ich powierzchni. Natomiast w wyniku zmienności faz patogeny zmieniają poziom ekspresji białek między poszczególnymi komórkami populacji.
Podsumowanie – Odmiana antygenowa a zmienność fazowa
Zmienność antygenowa i zmienność fazowa to dwa mechanizmy molekularne, które pomagają czynnikom zakaźnym w unikaniu odpowiedzi immunologicznych gospodarza. Zmienność antygenowa powoduje zmianę antygenów powierzchniowych (białek, węglowodanów i lipidów) w celu oszukania przeciwciał gospodarza, aby ich nie rozpoznawały. Z drugiej strony, zmienność faz zmienia poziom ekspresji białek między poszczególnymi komórkami populacji. Odbywa się to poprzez włączanie i wyłączanie ekspresji fenotypu o wysokiej częstotliwości. Tak więc podsumowuje to różnicę między zmiennością antygenową a fazową.
