Substanțele speciale, străine genetic pentru noi, care provoacă răspunsul imun al organismului prin activarea unor limfocite B și/sau T specifice, se numesc antigene. Proprietățile antigenelor implică interacțiunea acestora cu anticorpii. Aproape orice structură moleculară poate provoca această reacție, de exemplu: proteine, carbohidrați, lipide etc.
De cele mai multe ori sunt bacterii și viruși, pe care în fiecare secundă a vieții noastre încearcă să pătrundă în celule pentru a-și transfera și multiplica ADN-ul.
Structură
Structurile străine sunt de obicei polipeptide sau polizaharide cu greutate moleculară mare, dar și alte molecule, cum ar fi lipidele sau acizii nucleici, își pot îndeplini funcțiile. Formațiunile mai mici devin această substanță dacă sunt combinate cu o proteină mai mare.
Antigenele se potrivesc cu un anticorp. Combinația este foarte asemănătoare cu analogia lacăt și cheie. Fiecare moleculă de anticorp în formă de Y are cel puțincel puțin două regiuni de legare care se pot atașa la un site specific al unui antigen. Anticorpul este capabil să se lege de aceleași părți ale a două celule diferite în același timp, ceea ce poate duce la agregarea elementelor învecinate.
Structura antigenelor constă din două părți: informațional și purtător. Primul determină specificitatea genei. Anumite secțiuni ale proteinei, numite epitopi (determinanți antigenici), sunt responsabile pentru aceasta. Acestea sunt fragmente de molecule care provoacă sistemul imunitar să răspundă, forțându-l să se apere și să producă anticorpi cu caracteristici similare.
Partea purtătoare ajută substanța să pătrundă în organism.
Origine chimică
- Proteine. Antigenele sunt de obicei molecule organice mari care sunt proteine sau polizaharide mari. Ei fac o treabă excelentă datorită greutății lor moleculare ridicate și complexității structurale.
- Lipide. Considerate inferioare datorită simplității lor relative și lipsei de stabilitate structurală. Cu toate acestea, atunci când sunt atașate de proteine sau polizaharide, acestea pot acționa ca substanțe complete.
- Acizi nucleici. Prost adaptat rolului antigenelor. Proprietățile antigenelor sunt absente în ele din cauza simplității relative, flexibilității moleculare și dezintegrarii rapide. Anticorpii împotriva acestora pot fi produși prin stabilizare artificială și legarea de un purtător imunogen.
- Carbohidrați (polizaharide). De la sine prea mici pentru a funcționasingure, dar în cazul antigenelor eritrocitare ale grupului sanguin, purtătorii de proteine sau lipide pot contribui la mărimea necesară, iar polizaharidele prezente ca lanțuri laterale conferă specificitate imunologică.
Funcții cheie
Pentru a fi numită antigen, o substanță trebuie să aibă anumite proprietăți.
În primul rând, trebuie să fie străin de organismul în care încearcă să intre. De exemplu, dacă un receptor de transplant primește un organ donator cu mai multe diferențe majore HLA (antigenul leucocitar uman), organul este perceput ca străin și ulterior respins de către primitor.
A doua funcție a antigenelor este imunogenitatea. Adică, o substanță străină ar trebui să fie percepută de sistemul imunitar ca un agresor atunci când pătrunde, provoacă un răspuns și o forțează să producă anticorpi specifici care pot distruge invadatorul.
Mulți factori sunt responsabili pentru această calitate: structura, greutatea moleculei, viteza acesteia etc. Un rol important îl joacă cât de străină este de individ.
A treia calitate este antigenicitatea - capacitatea de a provoca o reacție la anumiți anticorpi și de a se lega cu aceștia. Epitopii sunt responsabili pentru acest lucru și de ei depinde tipul căruia îi aparține microorganismul ostil. Această proprietate îi permite să se lege de limfocitele T și de alte celule atacatoare, dar nu poate provoca un răspuns imun în sine.
De exemplu, particule cu greutate moleculară mai mică(haptenele) sunt capabile să se lege de un anticorp, dar pentru aceasta trebuie atașate la macromoleculă ca purtător pentru a începe reacția în sine.
Când celulele purtătoare de antigen (cum ar fi globulele roșii) de la un donator sunt transfuzate într-un receptor, ele pot fi imunogene în același mod ca suprafețele exterioare ale bacteriilor (capsula sau peretele celular) și structurile de suprafață a altor microorganisme.
Starea coloidului și solubilitatea sunt proprietăți esențiale ale antigenelor.
Antigene complete și incomplete
În funcție de cât de bine își îndeplinesc funcțiile, aceste substanțe sunt de două tipuri: complete (formate din proteine) și incomplete (haptene).
Un antigen complet este capabil să fie imunogen și antigenic în același timp, să induce formarea de anticorpi și să intre în reacții specifice și observabile cu aceștia.
Haptenele sunt substanțe care, datorită dimensiunilor lor mici, nu pot afecta sistemul imunitar și, prin urmare, trebuie să fuzioneze cu molecule mari pentru a putea fi livrate la „scena crimei”. În acest caz, ele devin complete, iar partea haptenă este responsabilă de specificitate. Determinată prin reacții in vitro (cercetare efectuată într-un laborator).
Astfel de substanțe sunt cunoscute ca străine sau non-self, iar cele prezente pe celulele proprii ale corpului sunt numite auto- sau auto-antigene.
specificitate
- Specie - prezentă în organismele vii,aparținând aceleiași specii și având epitopi comuni.
- Tipic - se întâmplă unor creaturi complet diferite. De exemplu, aceasta este identitatea dintre stafilococ și țesuturile conjunctive umane sau celulele roșii din sânge și bacilul ciumei.
- Patologic - posibil cu modificări ireversibile la nivel celular (de exemplu, de la radiații sau medicamente).
- Stadii - produs doar într-un anumit stadiu al existenței (la făt în timpul dezvoltării fetale).
Autoantigenii încep să se producă în caz de eșecuri, atunci când sistemul imunitar recunoaște anumite părți ale propriului corp ca fiind străine și încearcă să le distrugă prin sinteză cu anticorpi. Natura unor astfel de reacții încă nu este stabilită cu exactitate, dar duce la boli incurabile atât de teribile precum vasculita, LES, scleroza multiplă și multe altele. În diagnosticarea acestor cazuri, sunt necesare studii in vitro, care să găsească anticorpi rampanți.
Tipuri de sânge
Pe suprafața tuturor celulelor sanguine se află un număr imens de antigeni diferiți. Toate sunt unite datorită unor sisteme speciale. Sunt peste 40 în total.
Grupul eritrocitelor este responsabil pentru compatibilitatea sângelui în timpul transfuziei. Include, de exemplu, sistemul serologic ABO. Toate grupele sanguine au un antigen comun - H, care este precursorul formării substanțelor A și B.
În 1952, a fost raportat un exemplu foarte rar din Mumbai în care antigenele A, B și Habsent din celulele roșii din sânge. Această grupă de sânge a fost numită „Bombay” sau „al cincilea”. Astfel de oameni pot accepta doar sânge din propriul grup.
Un alt sistem este factorul Rh. Unii antigeni Rh reprezintă componente structurale ale membranei eritrocitare (RBC). Dacă acestea sunt absente, atunci coaja este deformată și duce la anemie hemolitică. În plus, Rh-ul este foarte important în timpul sarcinii și incompatibilitatea lui între mamă și copil poate duce la mari probleme.
Când antigenele nu fac parte din structura membranei (cum ar fi A, B și H), absența lor nu afectează integritatea globulelor roșii.
Interacțiune cu anticorpi
Este posibil doar dacă moleculele ambelor sunt suficient de apropiate pentru ca unii dintre atomii individuali să se potrivească în cavitățile complementare.
Un epitop este regiunea corespunzătoare a antigenelor. Proprietățile antigenelor permit celor mai multe dintre ele să aibă mai mulți determinanți; dacă două sau mai multe dintre ele sunt identice, atunci o astfel de substanță este considerată multivalentă.
O altă modalitate de a măsura interacțiunea este aviditatea de legare, care reflectă stabilitatea generală a complexului anticorp/antigen. Este definită ca puterea totală de legare a tuturor locurilor sale.
Celule prezentatoare de antigen (APC)
Cei care pot absorbi antigenul și îl pot livra la locul potrivit. Există trei tipuri de acești reprezentanți în corpul nostru.
- Macrofage. De obicei sunt în repaus. Capacitățile lor fagocitarecresc semnificativ atunci când sunt stimulați să devină activi. Prezentă împreună cu limfocitele în aproape toate țesuturile limfoide.
- Celule dendritice. Caracterizat prin procese citoplasmatice pe termen lung. Rolul lor principal este de a acționa ca captatori de antigen. Sunt de natură nefagocitară și se găsesc în ganglionii limfatici, timus, splină și piele.
B-limfocite. Ei secretă molecule intramembranare de imunoglobulină (Ig) pe suprafața lor, care funcționează ca receptori pentru antigenele celulare. Proprietățile antigenelor le permit să lege doar un singur tip de substanță străină. Acest lucru le face mult mai eficiente decât macrofagele, care trebuie să devoreze orice material străin care le stă în cale
Descendenții celulelor B (celule plasmatice) produc anticorpi.
