Mis on antigeenne variatsioon?

Antigeenne varieerumine on pinnaantigeenide nihe nakkusohtlikul organismil, mis aitab organismil potentsiaalsete peremeesorganismide immuunsüsteemist kõrvale hoida. Organismid kasutavad oma pinnal olevate antigeenide koostise muutmiseks mitmesuguseid taktikaid. See evolutsiooniline trikk võimaldab neil populatsioonides edasi kasvada ja levida, säilitades nende olemasolu. Teadlased on huvitatud sellest, kuidas see toimib, sest see võib mängida rolli inimeste uuesti nakatumises. Antigeensed variatsioonid pakuvad huvi ka inimestele, kes vastutavad nakkuste ennetamiseks ja raviks mõeldud vaktsiinide ja ravimite väljatöötamise eest.

Organismidel, nagu viirused, bakterid ja parasiidid, on väline ümbris, millel on rida pinnavalke. Kui organism siseneb esimest korda peremeesorganismi, ei tunne immuunsüsteem ühtki valku ära ja võib lasta organismil paljuneda, tekitades infektsiooni. Immuunsüsteem õpib, et need valgud on ohtlikud, ja kui organism tulevikus ilmub, läheb keha rünnakule. Ta näeb valke, tunneb neid ohuna ja saadab välja immuunrakud organismi tapma.

Ilma antigeense variatsioonita sureksid nakkusohtlikud organismid kiiresti välja. Haavatavate inimeste arv elanikkonnas väheneks ja organismid ei suudaks ellu jääda. Kui aga organism suudab tulevaste põlvkondade jooksul valke muuta, suudab ta kohaneda ja hakata uuesti immuunsüsteemist kõrvale hiilima. See võib juhtuda peremeeste vahel, kuid see võib juhtuda ka aktiivse infektsiooni ajal. Inimesed märkavad sageli infektsioonide puhul tsüklilisi mustreid, kus nad hakkavad paranema, muutuvad palju hullemaks ja seejärel paranevad uuesti. See on organismis kasvavate organismide mitme põlvkonna antigeense varieeruvuse tulemus.

Mõned organismid kogevad juhuslikke mutatsioone, mis võivad tekkida igal ajal. Teised programmeerivad tegelikult antigeenset variatsiooni. Nendel organismidel on valke nagu ühe James Bondi auto numbrimärgid; nad saavad valke sisse ja välja lülitada, et esitada immuunsüsteemile justkui täiesti erinev plaadinumber. Kui nad ringlevad läbi erinevate pinnaantigeenide, võivad mõned peremeesorganismid neile vastu seista, kuna nad on varem kokku puutunud, kuid teised on nakkuse suhtes haavatavad.

Antigeenne varieerumine võib toimuda DNA rekombinatsiooni, inversiooni, deletsiooni ja muude trikkide kaudu. Mõned organismid on selles paremad kui teised. Gripiviirused on kurikuulus näide; need muutuvad nii palju, et inimesed peavad igal aastal välja töötama uue vaktsiini, et nakatada inimesi gripi vastu. Samuti muteerub HIV-viirus väga kiiresti ja juhuslikult, mistõttu on raske ennetada või ravida, kuna see on liikuv sihtmärk.