Η βασική διαφορά μεταξύ αντιγονικής και παραλλαγής φάσης είναι ότι η αντιγονική παραλλαγή είναι ο μηχανισμός που αναφέρεται στην έκφραση αντιγονικά διακριτών πρωτεϊνών, υδατανθράκων ή λιπιδίων στις επιφάνειές τους, ενώ η διακύμανση φάσης είναι η υψηλής συχνότητας αναστρέψιμη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του φαινοτύπου έκφραση.
Η αντιγονική παραλλαγή και η παραλλαγή φάσης είναι δύο τύποι μοριακών μηχανισμών που χρησιμοποιούνται από τα παθογόνα για την αποφυγή των ανοσολογικών αποκρίσεων του ξενιστή. Σχετίζονται μεταξύ τους. Αυτοί οι μηχανισμοί επιτρέπουν στα μικρόβια, ιδιαίτερα στα βακτήρια, να προσαρμοστούν σε περισσότερα από ένα περιβάλλοντα. Ως αποτέλεσμα της φάσεως και της αντιγονικής διακύμανσης, σχηματίζεται ένας ετερογενής φαινότυπος ενός κλωνικού βακτηριακού πληθυσμού. Σε αυτόν τον πληθυσμό, μεμονωμένα κύτταρα εκφράζουν πρωτεΐνες μεταβλητής φάσης ή μία από τις πολλαπλές αντιγονικές μορφές της πρωτεΐνης. Αυτές οι παραλλαγές είναι κυρίως στρατηγικές λοιμογόνου δράσης που εκτελούνται από παθογόνα.
Τι είναι η αντιγονική παραλλαγή;
Η αντιγονική παραλλαγή είναι ένας μοριακός μηχανισμός που αναφέρεται στην έκφραση λειτουργικά διατηρημένων και αντιγονικά διακριτών τμημάτων εντός ενός κλωνικού πληθυσμού. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον μηχανισμό, οι μολυσματικοί παράγοντες μεταβάλλουν τις πρωτεΐνες, τους υδατάνθρακες ή τα λιπίδια τους, τα οποία είναι αντιγόνα που υπάρχουν στις επιφάνειές τους. Έτσι, λόγω της αντιγονικής διακύμανσης, τα παθογόνα μπορούν περιοδικά να αλλάζουν ή να αλλάζουν τη μοριακή σύνθεση των επιφανειακών τους αντιγόνων. Μεταβάλλοντας αυτές τις δομές, αποφεύγουν τις ανοσοαποκρίσεις του ξενιστή. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία επιφανειακών δομών στα παθογόνα των ζώων λόγω αντιγονικής παραλλαγής καθώς και διακύμανσης φάσης. Τα παθογόνα καμουφλάρονται προσωρινά και εμποδίζουν την εξάλειψη ολόκληρου του πληθυσμού από το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή. Τα καλύτερα παραδείγματα για βακτήρια που παρουσιάζουν αντιγονική παραλλαγή είναι τα γένη Neisseria και οι στρεπτόκοκκοι. Τα είδη Neisseria διαφοροποιούν τις πύλες τους ως αποτέλεσμα της αντιγονικής διαφοροποίησης. Βοηθά αυτά τα είδη στην πρόσφυση. Αντίθετα, οι στρεπτόκοκκοι μεταβάλλουν την πρωτεΐνη Μ τους.
Εικόνα 01: Αντιγονική παραλλαγή
Οι ιοί μπορούν να αλλάξουν το γονιδίωμά τους πολύ γρήγορα και να ξεγελάσουν το ανοσοποιητικό σύστημα ώστε να μην τους αναγνωρίσει. Αυτό οφείλεται στην αντιγονική παραλλαγή που παρατηρείται στους ιούς. Υπάρχουν έξι διαφορετικές μορφές αντιγονικής παραλλαγής όπως αντιγονική μετατόπιση, μετατόπιση, ρήξη, ανύψωση, κόσκινο και δώρο.
Τι είναι η παραλλαγή φάσης;
Η παραλλαγή φάσης είναι ένας μοριακός μηχανισμός που επιτρέπει στα βακτήρια και σε άλλα μικρόβια να αποφεύγουν τις ανοσολογικές αποκρίσεις του ξενιστή. Επιπλέον, επιτρέπει στα βακτήρια να αντιμετωπίσουν διαφορετικά περιβάλλοντα. Η φαινοτυπική παραλλαγή μπορεί να οριστεί ως η αλλαγή της έκφρασης πρωτεΐνης από μια φάση ΟΝ σε μια φάση OFF. Με άλλα λόγια, η διακύμανση φάσης αναφέρεται στην ενεργοποίηση και απενεργοποίηση υψηλής συχνότητας της έκφρασης του φαινοτύπου. Ως αποτέλεσμα της διακύμανσης φάσης, το επίπεδο έκφρασης της πρωτεΐνης ποικίλλει μεταξύ των μεμονωμένων κυττάρων ενός πληθυσμού. Αυτές οι διακυμάνσεις συμβαίνουν συνήθως τυχαία σε υψηλή συχνότητα. Ωστόσο, μπορούν να διαμορφωθούν από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Στο τέλος, η διακύμανση φάσης οδηγεί σε έναν φαινοτυπικά ετερογενή πληθυσμό.
Εικόνα 02: Παραλλαγή Φάσης
Η παραλλαγή φάσης λαμβάνει χώρα σε μια σειρά οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων και των μη βακτηριακών μορφών όπως τα πρωτόζωα και οι ιοί, κ.λπ. Ένα παράδειγμα διακύμανσης φάσης στα gram-αρνητικά βακτήρια είναι οι αλλαγές σε παρατηρήσιμους φαινοτύπους που παρατηρούνται σε επιφανειακές δομές όπως κροσσοί, μαστίγια, πρωτεΐνες της εξωτερικής μεμβράνης και λιποπολυσακχαρίτες.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του αντιγονικού και της παραλλαγής φάσης;
- Φάση και αντιγονική παραλλαγή έχουν ως αποτέλεσμα έναν ετερογενή φαινότυπο ενός κλωνικού βακτηριακού πληθυσμού.
- Η αντιγονική παραλλαγή και η παραλλαγή φάσης συμβάλλουν στη βακτηριακή λοιμογόνο δύναμη και βοηθούν το βακτήριο να αποφύγει το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή
- Ως αποτέλεσμα αυτών των μηχανισμών, τα παθογόνα έχουν μεγάλη ποικιλία επιφανειακών δομών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του αντιγονικού και της παραλλαγής φάσης;
Η αντιγονική παραλλαγή αναφέρεται στην έκφραση λειτουργικά διατηρημένων και αντιγονικά διακριτών τμημάτων εντός ενός κλωνικού πληθυσμού. Από την άλλη πλευρά, η παραλλαγή φάσης είναι η αλλαγή της έκφρασης πρωτεΐνης από μια φάση ΟΝ σε μια φάση OFF. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ αντιγονικής και παραλλαγής φάσης. Επίσης, ως αποτέλεσμα της αντιγονικής διακύμανσης, τα παθογόνα μεταβάλλουν τις πρωτεΐνες, τους υδατάνθρακες ή τα λιπίδια τους, τα οποία είναι αντιγόνα που υπάρχουν στις επιφάνειές τους. Αντίθετα, ως αποτέλεσμα της διακύμανσης φάσης, τα παθογόνα ποικίλλουν το επίπεδο έκφρασης των πρωτεϊνών μεταξύ μεμονωμένων κυττάρων ενός πληθυσμού.
Σύνοψη – Αντιγονικό έναντι Παραλλαγής Φάσης
Η αντιγονική και η παραλλαγή φάσης είναι δύο μοριακοί μηχανισμοί που βοηθούν τους μολυσματικούς παράγοντες να αποφύγουν τις ανοσολογικές αποκρίσεις του ξενιστή. Η αντιγονική παραλλαγή έχει ως αποτέλεσμα την αλλοίωση των επιφανειακών αντιγόνων (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες και λιπίδια) προκειμένου να εξαπατηθούν τα αντισώματα του ξενιστή να μην τα αναγνωρίσουν. Από την άλλη πλευρά, η διακύμανση φάσης ποικίλλει το επίπεδο έκφρασης των πρωτεϊνών μεταξύ μεμονωμένων κυττάρων ενός πληθυσμού. Γίνεται με την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση υψηλής συχνότητας της έκφρασης του φαινοτύπου. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ αντιγονικής και διακύμανσης φάσης.
