Specialämnen, genetiskt främmande för oss, som provocerar kroppens immunsvar genom aktivering av specifika B- och/eller T-lymfocyter, kallas antigener. Antigeners egenskaper innebär att de interagerar med antikroppar. Nästan vilken molekylär struktur som helst kan orsaka denna reaktion, till exempel: proteiner, kolhydrater, lipider, etc.
Oftast är de bakterier och virus, som varje sekund av våra liv försöker ta sig in i cellerna för att överföra och föröka deras DNA.
Structure
Främmande strukturer är vanligtvis högmolekylära polypeptider eller polysackarider, men andra molekyler som lipider eller nukleinsyror kan också utföra sina funktioner. Mindre formationer blir detta ämne om de kombineras med ett större protein.
Antigen matchar med en antikropp. Kombinationen är mycket lik analogin med lås och nyckel. Varje Y-formad antikroppsmolekyl har minstminst två bindningsregioner som kan fästa till ett specifikt ställe på ett antigen. Antikroppen kan binda till samma delar av två olika celler samtidigt, vilket kan leda till aggregering av närliggande element.
Strukturen av antigener består av två delar: informations- och bärare. Den första bestämmer genens specificitet. Vissa delar av proteinet, kallade epitoper (antigena determinanter), är ansvariga för det. Dessa är fragment av molekyler som provocerar immunsystemet att svara, vilket tvingar det att försvara sig och producera antikroppar med liknande egenskaper.
Bärardelen hjälper ämnet att penetrera kroppen.
Kemiskt ursprung
- Proteiner. Antigener är vanligtvis stora organiska molekyler som är proteiner eller stora polysackarider. De gör ett utmärkt jobb tack vare sin höga molekylvikt och strukturella komplexitet.
- Lipider. Anses sämre på grund av deras relativa enkelhet och brist på strukturell stabilitet. Men när de är kopplade till proteiner eller polysackarider kan de fungera som kompletta substanser.
- Nukleinsyror. Dåligt lämpad för antigeners roll. Antigeners egenskaper saknas i dem på grund av relativ enkelhet, molekylär flexibilitet och snabbt förfall. Antikroppar mot dem kan produceras genom artificiell stabilisering och bindning till en immunogen bärare.
- Kolhydrater (polysackarider). I sig för små för att fungerapå egen hand, men i fallet med erytrocytiska blodgruppsantigener, kan protein- eller lipidbärare bidra till den erforderliga storleken, och polysackarider som finns som sidokedjor ger immunologisk specificitet.
nyckelfunktioner
För att kallas ett antigen måste ett ämne ha vissa egenskaper.
Först och främst måste den vara främmande för organismen den försöker komma in i. Till exempel, om en transplantationsmottagare får ett donatororgan med flera stora skillnader i HLA (humant leukocytantigen), uppfattas organet som främmande och avstöts därefter av mottagaren.
Antigens andra funktion är immunogenicitet. Det vill säga att ett främmande ämne ska uppfattas av immunsystemet som en angripare när det tränger in, orsakar ett svar och tvingar det att producera specifika antikroppar som kan förstöra inkräktaren.
Många faktorer är ansvariga för denna kvalitet: strukturen, molekylens vikt, dess hastighet, etc. En viktig roll spelar hur främmande den är för individen.
Den tredje egenskapen är antigenicitet - förmågan att orsaka en reaktion i vissa antikroppar och länka till dem. Epitoper är ansvariga för detta, och det är på dem som den typ som den fientliga mikroorganismen tillhör beror på. Denna egenskap gör det möjligt för den att binda till T-lymfocyter och andra attackerande celler, men kan inte själv framkalla ett immunsvar.
Till exempel partiklar med lägre molekylvikt(haptener) kan binda till en antikropp, men för detta måste de fästas till makromolekylen som en bärare för att starta själva reaktionen.
När antigenbärande celler (som röda blodkroppar) från en donator transfunderas till en mottagare kan de vara immunogena på samma sätt som bakteriernas yttre ytor (kapsel eller cellvägg) och ytstrukturerna av andra mikroorganismer.
Kolloidtillstånd och löslighet är väsentliga egenskaper hos antigener.
Fullständiga och ofullständiga antigener
Beroende på hur väl de utför sina funktioner, är dessa ämnen av två typer: kompletta (består av protein) och ofullständiga (haptener).
Ett komplett antigen kan vara immunogent och antigent samtidigt, inducera bildningen av antikroppar och ingå specifika och observerbara reaktioner med dem.
Haptener är ämnen som på grund av sin lilla storlek inte kan påverka immunförsvaret och därför måste smälta samman med stora molekyler så att de kan levereras till "brottsplatsen". I det här fallet blir de kompletta, och haptendelen är ansvarig för specificiteten. Bestäms av in vitro-reaktioner (forskning gjord i ett laboratorium).
Sådana ämnen är kända som främmande eller icke-jag, och de som finns på kroppens egna celler kallas auto- eller självantigener.
Specificity
- Arter - finns i levande organismer,tillhör samma art och har gemensamma epitoper.
- Typiskt - händer helt olika varelser. Detta är till exempel identiteten mellan stafylokocker och mänskliga bindväv eller röda blodkroppar och pestbaciller.
- Patologisk - möjligt med irreversibla förändringar på cellnivå (till exempel från strålning eller droger).
- Stadsspecifik - produceras endast i något stadium av tillvaron (i fostret under fosterutveckling).
Autoantigener börjar produceras vid misslyckanden, när immunsystemet känner igen vissa delar av sin egen kropp som främmande och försöker förstöra dem genom att syntetisera med antikroppar. Naturen hos sådana reaktioner är fortfarande inte exakt fastställd, men leder till sådana fruktansvärda obotliga sjukdomar som vaskulit, SLE, multipel skleros och många andra. För att diagnostisera dessa fall behövs in vitro-studier, som hittar skenande antikroppar.
Blodtyper
På ytan av alla blodkroppar finns ett stort antal olika antigener. Alla är förenade tack vare speciella system. Det finns fler än 40 tot alt.
Erytrocytgruppen är ansvarig för blodets kompatibilitet under transfusion. Det inkluderar till exempel det serologiska systemet ABO. Alla blodgrupper har ett gemensamt antigen - H, som är föregångaren till bildningen av ämnena A och B.
1952 rapporterades ett mycket sällsynt exempel från Mumbai där antigenerna A, B och Hfrånvarande från röda blodkroppar. Denna blodgrupp kallades "Bombay" eller "femte". Sådana människor kan bara ta emot blod från sin egen grupp.
Ett annat system är Rh-faktorn. Vissa Rh-antigener representerar strukturella komponenter i erytrocytmembranet (RBC). Om de är frånvarande, deformeras skalet och leder till hemolytisk anemi. Dessutom är Rh mycket viktigt under graviditeten och dess inkompatibilitet mellan mor och barn kan leda till stora problem.
När antigener inte är en del av membranstrukturen (som A, B och H), påverkar deras frånvaro inte integriteten hos de röda blodkropparna.
Interaktion med antikroppar
Endast möjligt om molekylerna i båda är tillräckligt nära för att några av de individuella atomerna ska passa in i komplementära håligheter.
En epitop är motsvarande region av antigener. Antigeners egenskaper gör att de flesta av dem har flera determinanter; om två eller flera av dem är identiska anses ett sådant ämne multivalent.
Ett annat sätt att mäta interaktion är bindningsförmågan, vilket återspeglar den övergripande stabiliteten hos antikropp/antigenkomplexet. Den definieras som den totala bindningsstyrkan för alla dess platser.
Antigenpresenting cells (APC)
De som kan absorbera antigenet och leverera det till rätt plats. Det finns tre typer av dessa representanter i vår kropp.
- Makrofager. De är oftast i vila. Deras fagocytiska kapacitetöka avsevärt när de stimuleras att bli aktiva. Finns tillsammans med lymfocyter i nästan alla lymfoida vävnader.
- Dendritiska celler. Kännetecknas av långvariga cytoplasmatiska processer. Deras primära roll är att agera som antigenrensare. De är icke-fagocytiska till sin natur och finns i lymfkörtlarna, tymus, mjälten och huden.
B-lymfocyter. De utsöndrar intramembranimmunoglobulin (Ig) molekyler på sin yta, som fungerar som receptorer för cellulära antigener. Antigeners egenskaper tillåter dem att binda endast en typ av främmande substans. Detta gör dem mycket effektivare än makrofager, som måste sluka allt främmande material som kommer i deras väg
Ättlingar till B-celler (plasmaceller) producerar antikroppar.
