Sostanze speciali, a noi geneticamente estranee, che provocano la risposta immunitaria dell'organismo attraverso l'attivazione di specifici linfociti B e/o T, sono dette antigeni. Le proprietà degli antigeni implicano la loro interazione con gli anticorpi. Quasi ogni struttura molecolare può causare questa reazione, ad esempio: proteine, carboidrati, lipidi, ecc.
Il più delle volte sono batteri e virus, che ogni secondo della nostra vita cercano di entrare nelle cellule per trasferire e moltiplicare il loro DNA.
Struttura
Le strutture estranee sono generalmente polipeptidi o polisaccaridi ad alto peso molecolare, ma anche altre molecole come i lipidi o gli acidi nucleici possono svolgere le loro funzioni. Formazioni più piccole diventano questa sostanza se combinate con una proteina più grande.
Gli antigeni corrispondono a un anticorpo. La combinazione è molto simile all'analogia della serratura e della chiave. Ogni molecola di anticorpi a forma di Y ha almenoalmeno due regioni di legame che possono legarsi a un sito specifico su un antigene. L'anticorpo è in grado di legarsi contemporaneamente alle stesse parti di due diverse cellule, il che può portare all'aggregazione di elementi vicini.
La struttura degli antigeni è composta da due parti: informativa e vettore. Il primo determina la specificità del gene. Ne sono responsabili alcune sezioni della proteina, chiamate epitopi (determinanti antigenici). Si tratta di frammenti di molecole che provocano la risposta del sistema immunitario, costringendolo a difendersi e a produrre anticorpi con caratteristiche simili.
La parte portante aiuta la sostanza a penetrare nel corpo.
Origine chimica
- Proteine. Gli antigeni sono generalmente grandi molecole organiche che sono proteine o grandi polisaccaridi. Fanno un ottimo lavoro grazie al loro alto peso molecolare e alla complessità strutturale.
- Lipidi. Considerati inferiori per la loro relativa semplicità e mancanza di stabilità strutturale. Tuttavia, se attaccati a proteine o polisaccaridi, possono agire come sostanze complete.
- Acidi nucleici. Poco adatto al ruolo degli antigeni. Le proprietà degli antigeni sono assenti in essi a causa della relativa semplicità, flessibilità molecolare e rapido decadimento. Gli anticorpi possono essere prodotti mediante stabilizzazione artificiale e legandosi a un vettore immunogenico.
- Carboidrati (polisaccaridi). Di per sé troppo piccoli per funzionareda soli, ma nel caso degli antigeni dei gruppi sanguigni eritrocitici, i portatori di proteine o lipidi possono contribuire alla dimensione richiesta e i polisaccaridi presenti come catene laterali conferiscono specificità immunologica.
Caratteristiche principali
Per essere chiamata antigene, una sostanza deve avere determinate proprietà.
Prima di tutto, deve essere estraneo all'organismo in cui cerca di entrare. Ad esempio, se un ricevente di trapianto riceve un organo donatore con diverse importanti differenze HLA (antigene leucocitario umano), l'organo viene percepito come estraneo e successivamente rifiutato dal ricevente.
La seconda funzione degli antigeni è l'immunogenicità. Cioè, una sostanza estranea dovrebbe essere percepita dal sistema immunitario come un aggressore quando penetra, provoca una risposta e la costringe a produrre anticorpi specifici che possono distruggere l'invasore.
Molti fattori sono responsabili di questa qualità: la struttura, il peso della molecola, la sua velocità, ecc. Un ruolo importante è giocato da quanto sia estraneo all'individuo.
La terza qualità è l'antigenicità - la capacità di provocare una reazione in determinati anticorpi e di legarsi ad essi. Gli epitopi sono responsabili di questo, ed è da loro che dipende il tipo a cui appartiene il microrganismo ostile. Questa proprietà gli consente di legarsi ai linfociti T e ad altre cellule attaccanti, ma non può suscitare una risposta immunitaria di per sé.
Ad esempio, particelle a basso peso molecolare(apteni) sono in grado di legarsi a un anticorpo, ma per questo devono essere attaccati alla macromolecola come vettore per avviare la reazione stessa.
Quando le cellule portatrici di antigene (come i globuli rossi) da un donatore vengono trasfuse in un ricevente, possono essere immunogeniche allo stesso modo delle superfici esterne dei batteri (capsula o parete cellulare) e delle strutture superficiali di altri microrganismi.
Lo stato colloide e la solubilità sono proprietà essenziali degli antigeni.
Antigeni completi e incompleti
A seconda di quanto bene svolgono le loro funzioni, queste sostanze sono di due tipi: complete (costituite da proteine) e incomplete (apteni).
Un antigene completo è in grado di essere immunogenico e antigenico allo stesso tempo, indurre la formazione di anticorpi ed entrare in reazioni specifiche e osservabili con essi.
Haptens sono sostanze che, per le loro piccole dimensioni, non possono influenzare il sistema immunitario e quindi devono fondersi con grandi molecole per poter essere consegnate sulla "scena del crimine". In questo caso, diventano completi e la parte aptenica è responsabile della specificità. Determinato da reazioni in vitro (ricerca condotta in laboratorio).
Tali sostanze sono conosciute come estranee o non-auto, e quelle presenti sulle cellule del corpo sono chiamate auto- o auto-antigeni.
Specificità
- Specie - presente negli organismi viventi,appartenenti alla stessa specie e aventi epitopi comuni.
- Tipico - succede a creature completamente diverse. Ad esempio, questa è l'identità tra stafilococco e tessuti connettivi umani o globuli rossi e bacillo della peste.
- Patologico - possibile con cambiamenti irreversibili a livello cellulare (ad esempio, da radiazioni o farmaci).
- Specifico dello stadio - prodotto solo in qualche fase dell'esistenza (nel feto durante lo sviluppo fetale).
Gli autoantigeni iniziano a prodursi in caso di fallimenti, quando il sistema immunitario riconosce alcune parti del proprio corpo come estranee e cerca di distruggerle sintetizzandole con gli anticorpi. La natura di tali reazioni non è ancora esattamente stabilita, ma porta a malattie incurabili così terribili come vasculite, LES, sclerosi multipla e molte altre. Nella diagnosi di questi casi sono necessari studi in vitro, che trovino anticorpi rampanti.
Gruppi sanguigni
Sulla superficie di tutte le cellule del sangue c'è un numero enorme di antigeni diversi. Tutti loro sono uniti grazie a sistemi speciali. Ce ne sono più di 40 in totale.
Il gruppo eritrocitario è responsabile della compatibilità del sangue durante la trasfusione. Include, ad esempio, il sistema sierologico ABO. Tutti i gruppi sanguigni hanno un antigene comune - H, che è il precursore della formazione delle sostanze A e B.
Nel 1952 fu riportato da Mumbai un esempio molto raro in cui gli antigeni A, B e Hassente dai globuli rossi. Questo gruppo sanguigno era chiamato "Bombay" o "quinto". Queste persone possono accettare solo il sangue del proprio gruppo.
Un altro sistema è il fattore Rh. Alcuni antigeni Rh rappresentano componenti strutturali della membrana eritrocitaria (RBC). Se sono assenti, il guscio si deforma e porta all'anemia emolitica. Inoltre, Rh è molto importante durante la gravidanza e la sua incompatibilità tra madre e figlio può portare a grossi problemi.
Quando gli antigeni non fanno parte della struttura della membrana (come A, B e H), la loro assenza non pregiudica l'integrità dei globuli rossi.
Interazione con anticorpi
Possibile solo se le molecole di entrambi sono abbastanza vicine da permettere ad alcuni dei singoli atomi di entrare in cavità complementari.
Un epitopo è la regione corrispondente degli antigeni. Le proprietà degli antigeni consentono alla maggior parte di essi di avere più determinanti; se due o più di esse sono identiche, tale sostanza è considerata multivalente.
Un altro modo per misurare l'interazione è l'avidità del legame, che riflette la stabilità complessiva del complesso anticorpo/antigene. È definito come la forza vincolante totale di tutti i suoi luoghi.
Cellule presentanti l'antigene (APC)
Coloro che possono assorbire l'antigene e consegnarlo nel posto giusto. Ci sono tre tipi di questi rappresentanti nel nostro corpo.
- Macrofagi. Di solito sono a riposo. Le loro capacità fagociticheaumentano significativamente quando sono stimolati a diventare attivi. Presente insieme ai linfociti in quasi tutti i tessuti linfoidi.
- Cellule dendritiche. Caratterizzato da processi citoplasmatici a lungo termine. Il loro ruolo principale è quello di agire come scavenger di antigeni. Sono di natura non fagocitica e si trovano nei linfonodi, nel timo, nella milza e nella pelle.
Linfociti B. Secernono molecole di immunoglobuline (Ig) intramembrana sulla loro superficie, che funzionano come recettori per gli antigeni cellulari. Le proprietà degli antigeni consentono loro di legare solo un tipo di sostanza estranea. Questo li rende molto più efficienti dei macrofagi, che devono divorare qualsiasi materiale estraneo che si metta sulla loro strada
I discendenti dei linfociti B (plasmacellule) producono anticorpi.
