ANTIGENELE

1. Definitie. Imunogenitate. Antigenitate.

Antigenele sunt structuri moleculare care sunt recunoscute de catre celulele sistemului imunitar.

Antigenele sunt recunoscute de receptorii limfocitari specifici numiti receptori de antigene

Acesti receptori de antigen pot fi:

Receptori de pe LT, numiti TCR (" T cell receptor'');

Receptori de pe suprafata LB, numiti BCR, care se mai numesc si Ig de membrana (mIg).

Portiunea de antigen care reactioneaza cu anticorpul se numeste epitop, iar portiunea de receptor care reactioneaza cu acesta se numeste paratop.

Antigenele pot fi:

exogene ca: bacteriene, virale, protozoare, parazitare, fungice (fig.16);

endogene, ca moleculele proprii ale organismului care sunt alterate (imbatranite, tumorale).

Dorim sa evidentiem diferentele intre imunogenitate si antigenitate.

Imunogenitatea reprezinta capacitatea unei substante de a induce un raspuns imun specific intr-un organism normal dupa legarea de un receptor corespunzator,

Antigenitatea reprezinta capacitatea unei substante (antigen) de a reactiona cu anticorpii sau cu receptorii limfocitari specifici, fara a putea insa induce sinteza acestor anticorpi specifici.

In unele situatii la patrunderea antigenului in organism poate sa nu apara raspunsul imun, caz in care antigenul se numeste toleragen si starea se numeste toleranta imunologica, fie se produce un raspuns imun in exces cum se intampla in starile de hipersensibilitate.

Pentru ca o substanta sa fie imunogena ea trebuie sa indeplineasca mai multe conditii si anume:

Conditii care tin de molecula de antigen

molecula sa fie straina, adica sa nu fie « self ». O substanta este cu atat mai non-self cu cat se deosebeste mai mult de celulele proprii;

molecula sa aiba o greutate moleculara mai mare de 40 kDa. Cu cat o molecula este mai mare cu atat ea este mai imunogena;

structura spatiala si compozitia chimica a moleculei sunt de asemenea importante. Proteinele, glicoproteinele si polizaharidele sunt puternic imunogene, in timp ce lipidele si acizii nucleici sunt substante slab imunogene. In ceea ce priveste structura spatiala (izomerul optic) forma L este mai imunogena pentru ca poate fi degradata enzimatic mai usor de catre enzimele proteolitice;

perioada de remanenta a epitopilor trebuie sa fie suficient de lunga pentru a declansa reactia imuna;

doza (cantitatea) de antigen inoculata trebuie sa fie cea optima. Daca este prea mare apare "toleranta de zona inalta", iar daca este prea mica apare "toleranta de zona joasa";

intervalul de timp dintre administrari este de asemenea foarte important; astfel un interval prea scurt determina aparitia fenomenului de "supresie imuna", iar un interval prea lung pe cel de "scadere a memoriei imunologice"; acest fapt estre deosebit de important in cazul vaccinarilor pentru a se obtine efectul dorit;

asocierea cu adjuvanti duce la cresterea imunogenitatii antigenelor; adjuvantul este o substanta (sau un amestec de substante) care creste imunogenitatea antigenelor prin producerea unei reactii inflamatorii care incetineste eliminarea acestora si permite captarea si prezentarea antigenelor catre limfocite, intensificand astfel raspunsul imun.

Conditii care tin de organism:

Varsta este unul dintre factorii importanti care influenteaza imunogenitatea antigenelor. Astfel, varstele extreme (fatul si varstnicii) sunt cei mai vulnerabili, primii pentru ca sistemul imun nu este matur, iar ceilalti pentru ca in cursul vietii sistemul imun a suferit degenerari si nu mai raspunde adecvat la antigene noi, iar imunitatea anterioara este mult scazuta.

Starea fiziologica a organismului in momentul contactului cu antigenul are o importanta majora. Astfel la gravide, imunodeprimati si la pacientii tratati cu corticosteroizi stimulul antigenic poate trece neobservat pentru ca organismul nu reactioneaza la intensitate normala.

Specia de la care provine antigenul este importanta. Cu cat aceasta este mai departata filogenetic de cea la care este inoculat antigenul, cu atat acesta este mai imunogen.

Diferentele genetice explica de ce in cadrul aceleiasi specii indivizii pot raspunde diferit. Genele care codifica raspunsul imun (genele Ir) apartin MHC.

Calea de inoculare este de asemenea importanta pentru raspunsul imun. Calea i.v. se evita pentru ca pe aceasta cale antigenele sunt degradate rapid. Se prefera calea de administrare i.d. si s.cut. pentru ca administrate pe aceste cai antigenele au un timp de persistenta mare ceea ce favorizeaza recunoasterea lor de catre limfocite.

2. Organizarea structurala a moleculei  de antigen

Antigenele sunt molecule proteice alcatuite din unul sau mai multi epitopi. Epitopii confera specificitate moleculei de antigen (fig. 17).

Trebuie mentionat faptul ca epitopii recunoscuti (vazuti) de LB sunt diferiti de cei recunoscuti (vazuti) de LT. Astfel, LB recunosc epitopi membranari in timp ce LT recunosc epitopi proveniti din interiorul celulei cuplati cu molecule apartinand MHC.

La nivelul LT si a LB epitopii care induc un raspuns imun pronuntat se numesc epitopi imunodominanti.

3. Clasificarea antigenelor

Criterii de clasificare a antigenelor:

in functie de capacitatea de a induce reactii imune si de a reactiona cu anticorpii:

antigene complete;

antigene incomplete.

in functie de modul de formare:

antigene naturale;

antigene sintetice (obtinute in laborator).

in functie de sursa de antigen:

antigene exogene;

antigene endogene (din interiorul organismului prin denaturarea sau imbatranirea propriilor structuri).

in functie de originea lor:

antigene animale (proteine, glicoproteine, lipoproteine, glicolipide, acizi grasi);

antigene vegetale (proteice, glicoproteine);

antigene bacteriene, virale (proteine, glicoproteine, polizaharide).

in functie de gradul de inrudire genetica:

autoantigene (proprii);

antigene singene (izologe) comune la indivizii din aceeasi specie care sunt identici genetic: gemeni univitelini;

aloantigene (analoge) comune indivizilor din aceeasi specie care sunt genetic diferiti;

xenoantigene apartinand unor specii diferite.

in functie de intensitatea raspunsului imun:

antigene slab imunogene (lipide, acizi nucleici);

antigene puternic imunogene (proteine, glicoproteine, lipoproteine).

in functie de necesitatea participarii LT:

LT dependente - pentru producerea anticorpilor au nevoie de cooperare cu LTh;

LT independente.

in functie de forma sub care apar:

antigene solubile (libere);

antigene celulare.

Haptenele

Substantele cu o greutate moleculara mica (< 1 kDa) nu induc un raspuns imun decat in anumite conditii si ele se numesc haptene. Pentru a induce producerea de anticorpi, haptenele se leaga covalent de o macromolecula proteica sau polizaharidica  de dimensiuni mari care se numeste carrier. Astfel carrier-ul, prin dimensiunile sale, confera moleculei de antigen o anumita dimensiune si astfel ea este recunoscuta si declanseaza raspunsul imun, cu producerea a trei tipuri de antigen: anti-haptena, anti-carrier si anti-conjugat.

Substantele care actioneaza ca si haptene sunt :

saruri ale metalelor grale: Ni, Cr;

polizaharidele mici;

fosfocolina (de pe suprafata microbilor);

medicamentele;

colorantii.

5. Superantigenele

Superantigenele sunt antigene care stimuleaza un numar mare de LT prin legare diferita de cea a majoritatii antigenelor. In general ele sunt exogene, toxine ale unor bacterii (stafilococ aureus, streptococ piogen grup A, Yersinia etc), dar si endogene, produsi ai genelor unor retrovirusuri integrate in genomul celulei gazda.