Apakah antigen?

Anonim

Antigen menjadi bahan yang dianggap oleh manusia sebagai makhluk asing atau berbahaya. Antibodi dihasilkan daripada antigen, dan ini dipanggil tindak balas imun. Antigen dibahagikan kepada jenis, mempunyai ciri-ciri yang berbeza dan bahkan tidak lengkap.

Secara saintifik, antigen adalah molekul yang mengikat antibodi. Protein biasanya menjadi antigen, tetapi jika bahan mudah, seperti logam, mengikat protein badan dan pengubahsuaiannya, mereka juga akan menjadi antigen, walaupun mereka tidak memiliki sifat antigenik sendiri.

Kebanyakan antigen terdiri daripada bahagian protein dan bukan protein. Bahagian protein bertanggungjawab untuk fungsi antigen, dan bahagian bukan protein memberikannya kekhususan. Kata ini bermaksud keupayaan antigen untuk berinteraksi hanya dengan antibodi yang setanding dengannya.

Biasanya antigen menjadi sebahagian daripada mikroorganisma: bakteria atau virus, mereka berasal dari mikrob. Antigen bukan berasal dari mikroba adalah debunga dan protein: telur, protein permukaan sel, pemindahan organ dan tisu. Dan jika antigen menyebabkan alahan pada manusia, ia dipanggil alergen.

Dalam darah ada sel-sel khusus yang mengenali antigen: B-limfosit dan T-limfosit. Yang pertama dapat mengenal pasti antigen dalam bentuk bebas, dan yang kedua dalam kombinasi dengan protein.

Antigen dan antibodi

Untuk menangani antigen, tubuh menghasilkan antibodi - ini adalah protein kumpulan immunoglobulin. Antibodi terikat untuk antigen oleh tapak aktif, tetapi setiap antigen memerlukan tapak aktifnya sendiri. Itulah sebabnya antibodi sangat pelbagai - sehingga 10 juta spesies.

Antibodi terdiri daripada dua bahagian, masing-masing mengandungi dua rantai protein - berat dan ringan. Dan di kedua-dua bahagian molekul terletak di pusat aktif.

Antibodi menghasilkan limfosit, dan satu limfosit boleh menghasilkan hanya satu jenis antibodi. Apabila antigen memasuki badan, bilangan limfosit meningkat secara dramatik, dan mereka semua mencipta antibodi untuk mendapatkan apa yang mereka mahu. Dan kemudian, untuk menghentikan penyebaran antigen, antibodi mengumpulnya menjadi bekuan, yang kemudian akan dikeluarkan oleh makrofaj.

Jenis antigen

Antigen dibahagikan dengan asal dan dengan keupayaan untuk mengaktifkan B-limfosit. Antigen asal adalah:

  1. Eksogen, yang memasuki tubuh dari alam sekitar apabila seseorang menghirup serbuk atau menelan sesuatu. Antigen semacam itu boleh mendapat dan suntikan. Sekali di dalam tubuh, antigen eksogen cuba menembus sel dendritik, yang mana mereka sama ada menangkap dan mencerna zarah pepejal, atau membentuk vesikel membran pada sel. Selepas itu, antigen akan pecah menjadi serpihan, dan sel dendritik memindahkannya ke T-limfosit.
  2. Endogen - ini adalah antigen yang berasal dari tubuh sendiri atau semasa metabolisme, atau kerana jangkitan: virus atau bakteria. Sebahagian antigen endogen muncul di permukaan sel akibat protein. Dan jika limfosit sitotoksik mengesannya, maka sel T akan mula menghasilkan toksin yang akan memusnahkan atau membubarkan sel yang dijangkiti.
  3. Autoantigens adalah protein biasa dan kompleks protein yang tidak diiktiraf dalam tubuh orang yang sihat. Tetapi dalam tubuh orang yang menderita penyakit autoimun, sistem kekebalan tubuh mula mengenalinya sebagai bahan asing atau berbahaya, hasilnya menyerang sel yang sihat.

Mengikut kemampuan mereka untuk mengaktifkan B-limfosit, antigen terbahagi kepada T-independent dan T-dependent.

Antigen bebas T boleh mengaktifkan B-limfosit tanpa bantuan limfosit T. Ini biasanya polisakarida, dalam strukturnya penentu antigenik diulangi banyak kali (serpihan makromolekul antigen yang diiktiraf oleh sistem imun). Terdapat dua jenis: Jenis I membawa kepada pengeluaran antibodi spesifis yang berbeza, Jenis II tidak menyebabkan reaksi sedemikian. Apabila antigen T-bebas mengaktifkan sel-sel B, yang terakhir akan pergi ke tepi kelenjar getah bening dan mula berkembang, dan T-limfosit tidak terlibat dalam ini.

Antigen yang bergantung kepada T boleh mendorong pengeluaran antibodi hanya oleh sel T. Selalunya antigen tersebut adalah protein, penentu antigen di dalamnya hampir tidak berulang. Apabila B-limfosit mengenali antigen yang bergantung kepada T, ia akan beralih ke pusat kelenjar getah bening, di mana mereka mula berkembang dengan bantuan sel T.

Disebabkan kesan antigen T-bergantung dan T-bebas, B-limfosit menjadi sel plasma - sel yang menghasilkan antibodi.

Terdapat juga antigen tumor, mereka dipanggil neoantigens dan muncul di permukaan sel tumor. Sel-sel yang normal dan sihat tidak dapat mencipta antigen seperti itu.

Ciri-ciri antigen

Antigen mempunyai dua sifat: kekhususan dan imunogenik.

Keistimewaan adalah apabila antigen hanya boleh berinteraksi dengan antibodi spesifik. Interaksi ini tidak menjejaskan seluruh antigen, tetapi hanya satu kawasan yang kecil, yang disebut epitope atau penentu antigen. Antigen tunggal boleh mempunyai ratusan epitope dengan spesifikasi yang berlainan.

Dalam protein, epitope terdiri daripada gabungan residu asid amino, dan saiz penentu antigenik tunggal protein berbeza dari 5 hingga 20 residu asid amino.

Epitopes terdiri daripada dua jenis: B-sel dan sel T. Yang pertama dicipta daripada sisa-sisa asid amino dari pelbagai bahagian molekul protein; ia terletak di bahagian luar antigen dan membentuk protrusion atau gelung. Epitop ini mengandungi 6 hingga 8 gula dan asid amino.

Dalam penentu antigenik T-sel, residu asid amino disusun dalam urutan linear, dan berbanding dengan penentu sel B, residu ini lebih besar. Untuk mengenali epitopes sel-sel dan T-sel, limfosit menggunakan kaedah yang berbeza.

Imunogenisiti adalah keupayaan antigen untuk mencetuskan tindak balas imun badan. Immunogenicity boleh bervariasi: beberapa antigen mudah menimbulkan tindak balas imun, yang lain tidak. Tahap imunogenikiti mempengaruhi:

  1. Alienness. Kekuatan tindak balas imun bergantung pada bagaimana tubuh mengenali antigen: sebagai sebahagian dari strukturnya atau sebagai sesuatu yang asing. Dan semakin asing adalah antigen, semakin kuat sistem kekebalan tubuh akan bertindak balas, dan semakin tinggi kadar imunogenik.
  2. Sifat antigen. Tindak balas imun yang paling ketara disebabkan oleh protein, dalam lipid tulen, polisakarida dan asid nukleik tidak ada keupayaan seperti: sistem imun bertindak balas dengan buruk kepada mereka. Dan, sebagai contoh, lipoprotein, lipopolysakarida dan glikoprotein boleh menyebabkan tindak balas imun yang agak kuat.
  3. Berat molekul. Antigen berat molekul tinggi, dari 10 kD, menyebabkan tindak balas imun yang lebih besar kerana ia mempunyai lebih banyak epitope dan boleh berinteraksi dengan banyak antibodi.
  4. Kelarutan Dalam antigen yang tidak larut, imunogenisiti lebih ketara kerana mereka berlarutan lebih lama di dalam badan, yang memberikan masa sistem imun untuk tindak balas yang lebih ketara.

Di samping itu, struktur kimia antigen juga mempengaruhi imunogenikiti: asid amino yang lebih aromatik dalam struktur, semakin kuat sistem imun akan bertindak balas. Lebih-lebih lagi, walaupun berat molekulnya kecil.

Haptens: antigen tidak lengkap

Haptens adalah antigen yang, apabila tertelan, tidak boleh mencetuskan respon dari sistem imun. Imunogenik mereka sangat rendah, jadi mereka yang dipanggil antigen "cacat".

Ini biasanya merupakan sebatian berat molekul yang rendah. Tubuh mengiktiraf bahan-bahan asing di dalamnya, tetapi sejak berat molekul mereka sangat rendah - sehingga 10 kD - tindak balas imun tidak berlaku.

Tetapi haptens boleh berinteraksi dengan antibodi dan limfosit. Dan saintis menjalankan kajian: meningkatkan hapten secara artifisial, menggabungkannya dengan molekul protein yang besar, dengan hasilnya antigen "cacat" berjaya mencetuskan tindak balas imun.