Særlige stoffer, genetisk fremmede for os, som fremkalder kroppens immunrespons gennem aktivering af specifikke B- og/eller T-lymfocytter, kaldes antigener. Antigeners egenskaber indebærer deres interaktion med antistoffer. Næsten enhver molekylær struktur kan forårsage denne reaktion, f.eks.: proteiner, kulhydrater, lipider osv.
Oftest er de bakterier og vira, som hvert sekund af vores liv forsøger at komme ind i cellerne for at overføre og formere deres DNA.
Structure
Fremmede strukturer er norm alt højmolekylære polypeptider eller polysaccharider, men andre molekyler såsom lipider eller nukleinsyrer kan også udføre deres funktioner. Mindre formationer bliver til dette stof, hvis de kombineres med et større protein.
Antigener matcher med et antistof. Kombinationen minder meget om lås og nøgle-analogien. Hvert Y-formet antistofmolekyle har mindstmindst to bindingsregioner, der kan binde sig til et specifikt sted på et antigen. Antistoffet er i stand til at binde til de samme dele af to forskellige celler på samme tid, hvilket kan føre til aggregering af naboelementer.
Strukturen af antigener består af to dele: informations- og bærer. Den første bestemmer genets specificitet. Visse dele af proteinet, kaldet epitoper (antigene determinanter), er ansvarlige for det. Disse er fragmenter af molekyler, der provokerer immunsystemet til at reagere og tvinger det til at forsvare sig selv og producere antistoffer med lignende egenskaber.
Bærerdelen hjælper stoffet med at trænge ind i kroppen.
Kemisk oprindelse
- Proteiner. Antigener er norm alt store organiske molekyler, der er proteiner eller store polysaccharider. De gør et fremragende stykke arbejde på grund af deres høje molekylvægt og strukturelle kompleksitet.
- Lipider. Betragtes som ringere på grund af deres relative enkelhed og mangel på strukturel stabilitet. Men når de er knyttet til proteiner eller polysaccharider, kan de fungere som komplette stoffer.
- Nukleinsyrer. Dårligt egnet til antigeners rolle. Antigeners egenskaber er fraværende i dem på grund af relativ enkelhed, molekylær fleksibilitet og hurtigt henfald. Antistoffer mod dem kan produceres ved kunstig stabilisering og binding til en immunogen bærer.
- Kulhydrater (polysaccharider). I sig selv for små til at fungerealene, men i tilfælde af erytrocytiske blodgruppeantigener, kan protein- eller lipidbærere bidrage til den nødvendige størrelse, og polysaccharider til stede som sidekæder giver immunologisk specificitet.
Nøglefunktioner
For at blive kaldt et antigen skal et stof have visse egenskaber.
Først og fremmest skal den være fremmed for den organisme, den søger at komme ind i. Hvis en transplantationsmodtager f.eks. modtager et donororgan med flere store forskelle i HLA (humant leukocytantigen), opfattes organet som fremmed og afstødes efterfølgende af modtageren.
Antigeners anden funktion er immunogenicitet. Det vil sige, at et fremmed stof skal opfattes af immunsystemet som en aggressor, når det trænger ind, forårsager en reaktion og tvinger det til at producere specifikke antistoffer, der kan ødelægge angriberen.
Mange faktorer er ansvarlige for denne kvalitet: strukturen, vægten af molekylet, dets hastighed osv. En vigtig rolle spilles af, hvor fremmed det er for individet.
Den tredje kvalitet er antigenicitet - evnen til at forårsage en reaktion i visse antistoffer og forbinde med dem. Epitoper er ansvarlige for dette, og det er på dem, den type, som den fjendtlige mikroorganisme tilhører, afhænger. Denne egenskab gør det muligt for den at binde sig til T-lymfocytter og andre angribende celler, men kan ikke selv fremkalde et immunrespons.
For eksempel partikler med lavere molekylvægt(haptener) er i stand til at binde sig til et antistof, men til dette skal de bindes til makromolekylet som en bærer for at starte selve reaktionen.
Når antigenbærende celler (såsom røde blodlegemer) fra en donor transfunderes til en modtager, kan de være immunogene på samme måde som de ydre overflader af bakterier (kapsel eller cellevæg) og overfladestrukturerne af andre mikroorganismer.
Kolloid tilstand og opløselighed er essentielle egenskaber ved antigener.
Fuldstændige og ufuldstændige antigener
Afhængigt af hvor godt de udfører deres funktioner, er disse stoffer af to typer: komplet (bestående af protein) og ufuldstændig (haptens).
Et komplet antigen er i stand til at være immunogent og antigent på samme tid, inducere dannelsen af antistoffer og indgå i specifikke og observerbare reaktioner med dem.
Haptener er stoffer, der på grund af deres lille størrelse ikke kan påvirke immunsystemet og derfor skal smelte sammen med store molekyler, så de kan afleveres til "gerningsstedet". I dette tilfælde bliver de komplette, og haptendelen er ansvarlig for specificitet. Bestemt ved in vitro reaktioner (forskning udført i et laboratorium).
Sådanne stoffer er kendt som fremmede eller ikke-selv, og dem, der findes på kroppens egne celler, kaldes auto- eller selvantigener.
Specificity
- Arter - til stede i levende organismer,tilhører samme art og har fælles epitoper.
- Typisk - sker for fuldstændig uens væsner. Dette er f.eks. identiteten mellem stafylokokker og menneskeligt bindevæv eller røde blodlegemer og pestbaciller.
- Patologisk - muligt med irreversible ændringer på celleniveau (f.eks. fra stråling eller lægemidler).
- Stagespecifik - produceret kun på et eller andet stadium af eksistensen (i fosteret under fosterudviklingen).
Autoantigener begynder at blive produceret i tilfælde af svigt, når immunsystemet genkender visse dele af sin egen krop som fremmede og forsøger at ødelægge dem ved at syntetisere med antistoffer. Naturen af sådanne reaktioner er stadig ikke præcis etableret, men fører til så forfærdelige uhelbredelige sygdomme som vaskulitis, SLE, multipel sklerose og mange andre. Til diagnosticering af disse tilfælde er der behov for in vitro undersøgelser, som finder udbredte antistoffer.
Blodtyper
På overfladen af alle blodceller er der et stort antal forskellige antigener. Alle er forenet takket være specielle systemer. Der er mere end 40 i alt.
Erytrocytgruppen er ansvarlig for foreneligheden af blod under transfusion. Det omfatter for eksempel det ABO serologiske system. Alle blodgrupper har et fælles antigen - H, som er forløberen for dannelsen af stofferne A og B.
I 1952 blev et meget sjældent eksempel rapporteret fra Mumbai, hvor antigenerne A, B og Hfraværende fra røde blodlegemer. Denne blodtype blev kaldt "Bombay" eller "femte". Sådanne mennesker kan kun acceptere blod fra deres egen gruppe.
Et andet system er Rh-faktoren. Nogle Rh-antigener repræsenterer strukturelle komponenter i erytrocytmembranen (RBC). Hvis de er fraværende, er skallen deformeret og fører til hæmolytisk anæmi. Derudover er Rh meget vigtig under graviditeten, og dets uforenelighed mellem mor og barn kan føre til store problemer.
Når antigener ikke er en del af membranstrukturen (såsom A, B og H), påvirker deres fravær ikke integriteten af de røde blodlegemer.
Interaktion med antistoffer
Kun muligt, hvis begges molekyler er tæt nok til, at nogle af de individuelle atomer kan passe ind i komplementære hulrum.
En epitop er den tilsvarende region af antigener. Antigeners egenskaber gør det muligt for de fleste af dem at have flere determinanter; hvis to eller flere af dem er identiske, betragtes et sådant stof som multivalent.
En anden måde at måle interaktion på er bindingsglæden, som afspejler den overordnede stabilitet af antistof/antigen-komplekset. Den er defineret som den samlede bindingsstyrke for alle dens steder.
Antigen præsenterende celler (APC)
Dem, der kan absorbere antigenet og levere det til det rigtige sted. Der er tre typer af disse repræsentanter i vores krop.
- Makrofager. De er norm alt i hvile. Deres fagocytiske evnerstige betydeligt, når de stimuleres til at blive aktive. Til stede sammen med lymfocytter i næsten alle lymfoide væv.
- Dendritiske celler. Karakteriseret af langsigtede cytoplasmatiske processer. Deres primære rolle er at fungere som antigenopfangere. De er ikke-fagocytiske i naturen og findes i lymfeknuder, thymus, milt og hud.
B-lymfocytter. De udskiller intramembrane immunoglobulin (Ig) molekyler på deres overflade, som fungerer som receptorer for cellulære antigener. Antigeners egenskaber tillader dem kun at binde én type fremmed stof. Dette gør dem meget mere effektive end makrofager, som skal fortære alt fremmed materiale, der kommer i vejen
Efterkommere af B-celler (plasmaceller) producerer antistoffer.
