Antigen

Z WikiSkript

Antigeny (Ag) jsou látky, které imunitní systém (IS) rozpozná a reaguje na ně. Antigen znamená cizorodé částice (buněk, solubilních látek) a různorodost ve velikosti i chemickém složení. Nejčastější antigeny jsou cizorodé látky z vnějšího prostředí (exoantigeny), často jsou to mikroorganismy a jejich produkty. Antigeny z organismu samého nazýváme endoantigeny (endogenní antigeny). Alergen je exoantigen, který je u vnímavého jedince schopen vyvolat patologickou (alergickou) imunitní reakci.

Jako Ag mohou působit jakékoli chemické struktury. Nejčastěji:

Aby na antigen mohl IS reagovat, musí být rozeznány ve formě makromolekul (rozpustných nebo přítomných na buněčném povrchu).

Základní vlastnosti antigenu

Imunogenicita je schopnost indukce, schopnost vyvolat imunitní odpověď, odezvu. Specifická reaktivita znamená schopnost reagovat pouze se specificky příslušnou protilátkou (T-lymfocytem).

Optimální velikost antigenu je 20–50 tisíc jednotek. Většina antigenů je T-dependentních, tzn. závislých na T-lymfocytech. Je nutná určitá nepříbuznost (čím nepříbuznější, tím více imunogenně působí). Ten je dán stupněm cizorodosti antigenu:

  • Autologní – Ag pochází z vlastního organismu, nevyvolává tvorbu protilátek (není tedy vlastně Ag),
  • Syngenní – z jedinců stejné genetické výbavy (jednovaječná dvojčata, klony, inbrední linie),
  • Alogenní – jedinec z téhož druhu,
  • Xenogenní – jedinec z jiného druhu; nejvyšší stupeň nepříbuznosti.

Epitop

Na vlastní reakci antigenu s protilátkou se neúčastní celá molekula antigenu, nýbrž jen některé její povrchové skupiny, tzv. determinantní skupiny neboli epitopy. Jedna molekula může na svém povrchu nést různé množství epitopů (jeden až několik tisíc). Antigeny se často nacházejí také vázané, např. na membránu mikroorganismů. Pro antigenicitu je důležitá také rigidita struktury (neměnná poloha determinantních skupin). Čím je vyšší, tím jsou také antigenní vlastnosti výraznější. Proto denaturace ve většině případů antigenicitu snižuje. To neplatí však zcela bez výjimek, neboť někdy právě denaturace odkryje do té doby skryté epitopy. Rovněž případné odkrytí tyrosinových skupin antigenicitu zvýší.

Hapteny

Jsou to nízkomolekulární látky s vlastními epitopy. Samy imunogenní vlastnosti postrádají. To se však mění, naváží-li se na makromolekulu (společná molekulová hmotnost (Mr) musí dosahovat alespoň hodnoty nad 10 000). Takové neplnohodnotné antigeny nazýváme hapteny (z německého Halbantigen). Bývají cíleně užívány pro stanovování nejrůznějších látek při imunologických metodách.

Superantigen

Pencil.png upravit

Superantigen je exoantigen, obvykle produkt infekčních mikroorganismů, který vyvolá nespecificky aktivaci velkého počtu lymfocytů nezávisle na jejich antigenní specifitě; mikrobiální substance způsobující záněty aktivují nespecificky systém (atopický ekzém). Pro aktivaci imunitního systému nevyžadují zpracování antigen prezentujícími buňkami.

Superantigen (SAg) spojující TCR a HLA II. třídy

Jedná se o mikrobiální produkty se dvěma vazebnými místy:

  • Jedním se vážou na epitop přítomný na všech molekulách HLA II. třídy (β2-doménu),
  • Druhým se vážou na struktury sdílené mnoha různými molekulami TCR (V oblast β-domény).

Naváží se na receptor T-lymfocytu na jiné místo (lehce nespecificky), a tím ho také stimulují. To vede ke stimulaci celé řady T-klonů (nespecifická polyklonální aktivace T-lymfocytů) a patologické aktivaci zánětu. Superantigeny vydají signál vedoucí k rychlé aktivaci T-buněk, sekreci množství cytokinů. Mohou způsobit i šokové stavy. Některé superantigeny jsou membránové proteiny zakotvené na povrchu APCs (produkty některých onkogenních retrovirů), jiné jsou rozpustnými toxickými produkty (např. stafylokoků).

Důsledky působení superantigenu

  • Imunomodulační účinek – po vazbě indukují celkovou obrannou reakci, aktivují obrovské množství buněk bez ohledu na antigenní specifitu,
  • Polyklonální aktivace, cytotoxická aktivita, zvýšené množství CD4, CD8, B-lymfocytů, makrofágů, NK buněk, uvolňování cytokinů,
  • Produkce velkého množství cytotoxinů, uhynutí mnoha imunitních buněk, zbytečná tvorba neprotekčních autoimunních protilátek,
  • Zřejmě zodpovědné za vznik některých autoimunitních onemocnění.
  • Zvyšují citlivost k endotoxinu (riziko při simultánní infekci G− bakterií).

Solubilní superantigeny

Superantigeny vázané na buňku

Sekvestrovaný antigen

Sekvestrované antigeny nejsou fyziologicky ve styku s buňkami IS. V těle se nachází v lokalizaci izolované od působení leukocytů, protilátek a komplementu (izolován od krevního řečiště, tkáňového moku, lymfy). V případě, že v budoucnu dojde k setkání, organismus ho vnímá jako cizí, přestože je vlastní. Mezi příklady patří oční čočka, Ag ze spermií, z CNS. K jejich odhalení a reakci na ně dochází při úrazech. Proto se někdy rozvinou reakce autoimunitního charakteru.

Imunokomplexy

Komplexy antigenu s protilátkami a s komplementovými fragmenty se nazývají imunokomplexy. Fyziologicky indukují fagocytózu a jsou odstraněny. Za patologických stavů se ukládají v tkáních nebo aktivují leukocyty. Účastní se imunopatologických reakcí.

Adjuvans

Pomocná látka napomáhá pohlcení antigenu antigen-prezentujícími buňkami, popřípadě napomáhá nespecifické stimulaci imunity. Využívá se při imunizaci zvířat, u lidí ke stimulaci specifického IS (při současné aplikaci se specifickým Ag; zvyšuje nespecifickou imunitu). Odpověď pak silnější, intenzivnější, protilátky přetrvají déle a je jich více. Může tvořit jakési podkožní depo, ze kterého je Ag postupně uvolňován.

  • Freundovo adjuvans (experimentálně) – olej, voda, usmrcená mykobakteria.
  • Hydroxid hlinitý (v medicíně) – na jeho malé částice se Ag adsorbují, jsou pak dobře pohlcovány APCs, indukuje zejména pomocné T-lymfocyty.


Odkazy

Související články

Externí odkazy

Použitá literatura

  • HOŘEJŠÍ, Václav a Jiřina BARTŮŇKOVÁ. Základy imunologie. 3. vydání. Praha : Triton, 2008. 280 s. ISBN 80-7254-686-4.
  • LEDVINA, Miroslav, et al. Biochemie pro studující medicíny. II. díl. 1. vydání. Praha : Karolinum, 2005. ISBN 80-246-0850-2.
  • ŠTERZL, Ivan, et al. Základy imunologie. 1. vydání. Praha : Karolinum, 2005. ISBN 80-246-0972-X.