A tőlünk genetikailag idegen különleges anyagokat, amelyek specifikus B- és/vagy T-limfociták aktiválásával váltják ki a szervezet immunválaszát, antigéneknek nevezzük. Az antigének tulajdonságai az antitestekkel való kölcsönhatásukat jelentik. Szinte bármilyen molekulaszerkezet kiválthatja ezt a reakciót, például: fehérjék, szénhidrátok, lipidek stb.
Leggyakrabban baktériumok és vírusok, amelyek életünk minden másodpercében megpróbálnak bejutni a sejtek belsejébe, hogy átvigyék és szaporítsák DNS-üket.
Struktúra
Az idegen szerkezetek általában nagy molekulatömegű polipeptidek vagy poliszacharidok, de más molekulák, például lipidek vagy nukleinsavak is elláthatják funkcióikat. A kisebb képződmények akkor válnak ilyen anyaggá, ha nagyobb fehérjével kombinálják őket.
Az antigének egyeznek egy antitesttel. A kombináció nagyon hasonlít a zár és kulcs analógiájára. Minden Y alakú antitestmolekulának van legalábblegalább két kötőrégió, amelyek egy antigén specifikus helyéhez kapcsolódhatnak. Az antitest képes egyszerre két különböző sejt azonos részéhez kötődni, ami a szomszédos elemek aggregációjához vezethet.
Az antigének szerkezete két részből áll: információs és hordozó részből. Az első meghatározza a gén specifitását. A fehérje bizonyos szakaszai, úgynevezett epitópok (antigéndeterminánsok) felelősek ezért. Ezek olyan molekulatöredékek, amelyek reakcióra késztetik az immunrendszert, védekezésre kényszerítve, és hasonló tulajdonságokkal rendelkező antitesteket termelnek.
A hordozó rész segíti az anyag bejutását a szervezetbe.
Vegyi eredetű
- Fehérjék. Az antigének általában nagy szerves molekulák, amelyek fehérjék vagy nagy poliszacharidok. Nagy molekulatömegük és szerkezeti összetettségük miatt kiváló munkát végeznek.
- Lipidek. Viszonylagos egyszerűségük és szerkezeti stabilitásuk hiánya miatt gyengébbnek tekinthető. Ha azonban fehérjékhez vagy poliszacharidokhoz kapcsolódnak, teljes anyagként működhetnek.
- Nukleinsavak. Rosszul illeszkedik az antigének szerepére. Az antigének tulajdonságai a viszonylagos egyszerűség, a molekuláris rugalmasság és a gyors bomlás miatt hiányoznak bennük. A velük szembeni antitestek mesterséges stabilizálással és immunogén hordozóhoz való kötéssel állíthatók elő.
- Szénhidrátok (poliszacharidok). Önmagukban túl kicsik a működéshezönmagukban, de az eritrocita vércsoport antigének esetében a fehérje- vagy lipidhordozók hozzájárulhatnak a szükséges mérethez, az oldalláncként jelenlévő poliszacharidok pedig immunológiai specifitást biztosítanak.
Főbb jellemzők
Ahhoz, hogy antigénnek nevezzük az anyagot, rendelkeznie kell bizonyos tulajdonságokkal.
Először is, idegennek kell lennie attól a szervezettől, amelybe be akar jutni. Például, ha egy transzplantált recipiens olyan donor szervet kap, amely több jelentős HLA- (humán leukocita-antigén) eltéréssel rendelkezik, a szervet idegennek tekinti, és ezt követően a recipiens elutasítja.
Az antigének második funkciója az immunogenitás. Vagyis egy idegen anyagot az immunrendszernek agresszorként kell felfognia, amikor behatol, választ vált ki, és specifikus antitestek termelésére kényszeríti, amelyek elpusztíthatják a betolakodót.
Sok tényező felelős ezért a minőségért: a szerkezet, a molekula tömege, sebessége stb. Fontos szerepet játszik az, hogy mennyire idegen az egyéntől.
A harmadik tulajdonság az antigenitás – az a képesség, hogy reakciót váltanak ki bizonyos antitestekben és kapcsolódnak hozzájuk. Az epitópok felelősek ezért, és tőlük függ, hogy az ellenséges mikroorganizmus milyen típushoz tartozik. Ez a tulajdonság lehetővé teszi, hogy a T-limfocitákhoz és más támadó sejtekhez kötődjön, de maga nem tud immunválaszt kiváltani.
Például kisebb molekulatömegű részecskék(haptének) képesek kötődni egy antitesthez, de ehhez a makromolekulához kell kapcsolódniuk hordozóként, hogy beindítsák magát a reakciót.
Ha egy donortól származó antigénhordozó sejteket (például vörösvérsejteket) transzfundálnak a recipiensbe, azok ugyanúgy immunogének lehetnek, mint a baktériumok külső felülete (kapszula vagy sejtfal) és a felszíni struktúrák. más mikroorganizmusok.
A kolloid állapot és az oldhatóság az antigének alapvető tulajdonságai.
Teljes és hiányos antigének
Attól függően, hogy mennyire jól látják el funkciójukat, ezek az anyagok kétféleek: teljesek (fehérjékből állnak) és nem teljesek (haptének).
Egy komplett antigén képes egyszerre immunogén és antigénikus lenni, indukálni az antitestek képződését, és specifikus és megfigyelhető reakciókat lépni velük.
A haptének olyan anyagok, amelyek apró méretüknél fogva nem befolyásolják az immunrendszert, ezért nagy molekulákkal kell egyesülniük, hogy a „bûnszínhelyre” kerülhessenek. Ebben az esetben teljessé válnak, és a haptén rész felelős a specifitásért. In vitro reakciók határozzák meg (laboratóriumban végzett kutatás).
Az ilyen anyagokat idegennek vagy nem önmaguknak nevezzük, a szervezet saját sejtjein lévőket pedig auto- vagy saját antigéneknek nevezzük.
Specifikusság
- Faj – élő szervezetekben,ugyanahhoz a fajhoz tartoznak, és közös epitópokkal rendelkeznek.
- Tipikus – teljesen eltérő lényeknél fordul elő. Például ez az azonosság a staphylococcus és az emberi kötőszövetek vagy a vörösvértestek és a pestisbacilus között.
- Patológiás – sejtszinten visszafordíthatatlan változásokkal lehetséges (például sugárzás vagy gyógyszerek hatására).
- Stádiumspecifikus - csak a létezés egy szakaszában keletkezik (a magzatban a magzati fejlődés során).
Az autoantigének kudarcok esetén kezdenek termelődni, amikor az immunrendszer saját testének bizonyos részeit idegennek ismeri fel, és ellenanyagszintetizálva megpróbálja elpusztítani azokat. Az ilyen reakciók természete még mindig nem teljesen tisztázott, de olyan szörnyű gyógyíthatatlan betegségekhez vezet, mint a vasculitis, az SLE, a sclerosis multiplex és sok más. Ezen esetek diagnosztizálásához in vitro vizsgálatokra van szükség, amelyek burjánzó antitesteket találnak.
Vércsoportok
Minden vérsejt felszínén hatalmas számú különböző antigén található. A speciális rendszereknek köszönhetően mindegyik egyesül. Több mint 40 van összesen.
Az eritrocita csoport felelős a vér kompatibilitásához transzfúzió során. Ide tartozik például az ABO szerológiai rendszer. Minden vércsoportnak van egy közös antigénje - H, amely az A és B anyagok képződésének előfutára.
1952-ben egy nagyon ritka példát jelentettek Mumbaiból, amelyben az A, B és H antigénekhiányzik a vörösvértestekből. Ezt a vércsoportot "Bombay"-nak vagy "ötödiknek" hívták. Az ilyen emberek csak a saját csoportjukból fogadhatnak el vért.
Egy másik rendszer az Rh tényező. Egyes Rh-antigének az eritrocita membrán (RBC) szerkezeti összetevőit képviselik. Ha hiányoznak, akkor a héj deformálódik, és hemolitikus anémiához vezet. Ezenkívül az Rh nagyon fontos a terhesség alatt, és az anya és a gyermek közötti összeférhetetlensége nagy problémákhoz vezethet.
Ha az antigének nem részei a membránszerkezetnek (például A, B és H), hiányuk nincs hatással a vörösvértestek integritására.
Interakció antitestekkel
Csak akkor lehetséges, ha mindkettő molekulái elég közel vannak ahhoz, hogy egyes atomok komplementer üregekbe illeszkedjenek.
Az epitóp az antigének megfelelő régiója. Az antigének tulajdonságai lehetővé teszik, hogy legtöbbjüknek több determinánsa legyen; ha kettő vagy több azonos, akkor egy ilyen anyag többértékűnek minősül.
A kölcsönhatás mérésének másik módja a kötődés aviditása, amely az antitest/antigén komplex általános stabilitását tükrözi. Ez az összes helyének teljes kötési szilárdsága.
Antigénprezentáló sejtek (APC)
Azok, akik képesek felszívni az antigént és eljuttatni a megfelelő helyre. Ezeknek a képviselőknek három típusa van testünkben.
- Makrofágok. Általában nyugalomban vannak. Fagocitáló képességeikjelentősen megnőnek, ha aktívvá válnak. A limfociták mellett szinte minden limfoid szövetben jelen van.
- Dendritikus sejtek. Hosszú távú citoplazmatikus folyamatok jellemzik. Elsődleges szerepük az, hogy antigénfogóként működjenek. Természetükben nem fagocitikusak, és a nyirokcsomókban, a csecsemőmirigyben, a lépben és a bőrben találhatók.
B-limfociták. Felületükön intramembrán immunglobulin (Ig) molekulákat választanak ki, amelyek a sejtantigének receptoraiként működnek. Az antigének tulajdonságai lehetővé teszik, hogy csak egyfajta idegen anyagot kötődjenek meg. Ez sokkal hatékonyabbá teszi őket, mint a makrofágok, amelyeknek fel kell nyelniük minden útjukba kerülő idegen anyagot
A B-sejtek (plazmasejtek) leszármazottai antitesteket termelnek.
