Kľúčový rozdiel medzi antigénnou a fázovou variáciou je v tom, že antigénna variácia je mechanizmus, ktorý sa vzťahuje na expresiu antigénne odlišných proteínov, sacharidov alebo lipidov na ich povrchoch, zatiaľ čo fázová variácia je vysokofrekvenčné reverzibilné zapínanie a vypínanie fenotypu výraz.
Antigénne a fázové variácie sú dva typy molekulárnych mechanizmov, ktoré používajú patogény, aby sa vyhli imunitným reakciám hostiteľa. Sú navzájom príbuzné. Tieto mechanizmy umožňujú mikróbom, najmä baktériám, prispôsobiť sa viac ako jednému prostrediu. V dôsledku fázovej a antigénnej variácie sa vytvára heterogénny fenotyp klonálnej bakteriálnej populácie. V tejto populácii jednotlivé bunky exprimujú fázovo variabilné proteíny alebo jednu z viacerých antigénnych foriem proteínu. Tieto variácie sú hlavne stratégie virulencie vykonávané patogénmi.
Čo je antigénna variácia?
Antigénna variácia je molekulárny mechanizmus, ktorý sa týka expresie funkčne konzervovaných a antigénne odlišných skupín v rámci klonálnej populácie. Pomocou tohto mechanizmu infekčné činidlá menia svoje proteíny, sacharidy alebo lipidy, čo sú antigény prítomné na ich povrchu. V dôsledku antigénnych variácií teda patogény môžu periodicky meniť alebo meniť molekulárne zloženie svojich povrchových antigénov. Zmenou týchto štruktúr sa vyhýbajú imunitným reakciám hostiteľa. V živočíšnych patogénoch existuje široká škála povrchových štruktúr v dôsledku antigénnych variácií, ako aj fázových variácií. Patogény sa dočasne maskujú a bránia eliminácii celej populácie imunitným systémom hostiteľa. Najlepšími príkladmi baktérií, ktoré vykazujú antigénne variácie, sú rody Neisseria a Streptococci. Druhy Neisseria menia svoje pili v dôsledku antigénnych variácií. Pomáha týmto druhom v priľnavosti. Na rozdiel od toho streptokoky menia svoj M proteín.
Obrázok 01: Antigénna variácia
Vírusy sú schopné veľmi rýchlo zmeniť svoje genómy a oklamať imunitný systém, aby ich nerozpoznal. Je to spôsobené antigénnymi variáciami pozorovanými vo vírusoch. Existuje šesť rôznych foriem antigénnych variácií ako antigénny drift, posun, rift, zdvihnutie, preosievanie a dar.
Čo je to fázová variácia?
Fázová variácia je molekulárny mechanizmus, ktorý umožňuje baktériám a iným mikróbom vyhnúť sa imunitným reakciám hostiteľa. Navyše umožňuje baktériám vysporiadať sa s rôznymi prostrediami. Fenotypovú variáciu možno definovať ako zmenu expresie proteínu z fázy ON do fázy OFF. Inými slovami, fázová variácia sa týka vysokofrekvenčného zapínania a vypínania expresie fenotypu. V dôsledku fázovej variácie sa úroveň expresie proteínu mení medzi jednotlivými bunkami populácie. Tieto variácie sa zvyčajne vyskytujú náhodne s vysokou frekvenciou. Môžu byť však modulované podmienkami prostredia. Fázová variácia má nakoniec za následok fenotypovo heterogénnu populáciu.
Obrázok 02: Fázová variácia
Fázová variácia prebieha v celom rade organizmov, vrátane baktérií a nebakteriálnych foriem, ako sú prvoky a vírusy atď. Jedným príkladom fázových variácií u gramnegatívnych baktérií sú zmeny pozorovateľných fenotypov pozorované v povrchových štruktúrach, ako napr. fimbria, bičíky, proteíny vonkajšej membrány a lipopolysacharidy.
Aké sú podobnosti medzi antigénnou a fázovou variáciou?
- Fázové a antigénne variácie vedú k heterogénnemu fenotypu klonálnej bakteriálnej populácie.
- Antigénne a fázové variácie prispievajú k bakteriálnej virulencii a pomáhajú baktérii vyhnúť sa imunitnému systému hostiteľa
- V dôsledku týchto mechanizmov majú patogény širokú škálu povrchových štruktúr.
Aký je rozdiel medzi antigénnou a fázovou variáciou?
Antigénna variácia označuje expresiu funkčne konzervovaných a antigénne odlišných skupín v rámci klonálnej populácie. Na druhej strane, fázová variácia je prepínanie expresie proteínu z fázy ON na fázu OFF. Toto je kľúčový rozdiel medzi antigénnou a fázovou variáciou. V dôsledku antigénnej variácie tiež patogény menia svoje proteíny, sacharidy alebo lipidy, čo sú antigény prítomné na ich povrchoch. Na rozdiel od toho, ako výsledok fázovej variácie, patogény menia úroveň expresie proteínov medzi jednotlivými bunkami populácie.
Súhrn – Antigénna vs. fázová variácia
Antigénne a fázové variácie sú dva molekulárne mechanizmy, ktoré pomáhajú infekčným agensom vyhnúť sa imunitným reakciám hostiteľa. Antigénna variácia vedie k zmene povrchových antigénov (proteínov, uhľohydrátov a lipidov) s cieľom oklamať hostiteľské protilátky, aby ich nerozpoznali. Na druhej strane, fázová variácia mení úroveň expresie proteínov medzi jednotlivými bunkami populácie. Vykonáva sa vysokofrekvenčným zapínaním a vypínaním expresie fenotypu. Toto sumarizuje rozdiel medzi antigénnou a fázovou variáciou.
